Kesetimbangan

Kestimbangan kimia

Pendahuluan kesetimbangan kimia

Tetapan kesetimbangan dan cara menyatakanya

Perhitungan berdasarkan tetapankesetimbangan

Penggunaan prinsip Le Chatelier

Beberapa reaksi kesetimbangan yang penting

Kesetimbangan Kimia

Untuk reaksi kimia umum

Jika A dan B dicampurkan bersama, suatu
keadaan dimana kecepatan reaksi pada kedua
arah sama dan tidak mengahasilkan perubahan
sistem lebih lanjut – kesetimbangan

Suatu kesetimbangan dinamik, spesi yang
terbentuk adalah konstan terhadap perubahan net
konsentrasi

Kesetimbangan Kimia

Perbedaan jenis dari arah yang digunakan dalam
persamaan kimia berkaitan dengan kesetimbangan

Panah tunggal

Reaksi dianggap sesuai dengan persamaan yang ditulis

Dua panah bulak balik

Digunakan untuk suatu sistem kesetimbangan

Duan panah bolak balik berbeda ukuran

Dapat digunkana untuk menunjukkan kecendrungan kesetimbangan ke satu arah tertentu

Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan homogen

Kesetimbangan yang melibatkan satu fasa

Contoh:

Semua komponen berada dalam fasa gas

Kesetimbangan kimia

Tahap-tahap dasar

Untuk reaksi umum

Kita dapat tunjukkan reaksi sebagai terdiri dalam 3
tahap

• awal pencampuran

• daerah kinetik

• daerah kesetimbangan

Kestimbangan Kimia

Awal pencampuran

Jika A dan B pertama kali dicampurkan bersama, dan
C belum ada

Reaksi yang terjadi

Bersamaan dengan dimulainya reaksi, maka
sejumlah C mulai terbentuk

Kesetimbangan kimia

Daerah kinetik

Bersamaan dengan terbentuknya C, reaksi balik
juga mulai terjadi

Secara keseluruhan, kita masih melihat
pertabahan jumlah C

Dengan semakin dekatnya pada daerah kesetimbangan, laju ke arah produk semakin lambat

Kesetimbangan kimia

Daerah kesetimbangan

Suatu titik dimana kecepatan reaksi pada arah
yang berlawanan sama

Secara netto tidak ada perubahan konsentrasi dari setiap komponen

Kesetimbangan kimia

Cara Mengungkapkan Tetapan

Kesetimbangan

Untuk reaksi umum :

Kesetimbangan dapat diungkapkan sebagai berikut :

Kc Tetapan kesetimbangan homogen

[ ]nkonsetrasi molar berpangkat koefisiennya
dalam persamaan reaksi yang setimbang

Ungkapkan Tetapan Kesetimbangan

Kestimbangan Heterogen

Kesetimbangan yang melibatkan beberapa fasa

Ugkapan kesetimbangan untuk sistem jenis ini,
tidak termasuk konsentrasi dari padatan murni
(atau cairan)

Ungkapkan Tetapan Kesetimbangan

Kesetimbangan heterogen

Kita tidak memasukkan apadatan murni dan cairan
sebab konsentrasinya tidak bervariasi. Nilai-nilanya
tidak dimasukkan dalam nilai K

Selama temperatur konstan dan padatan masih ada, jumlah
padatan yang ada tidak berpengaruh terhadap kesetimbangan

Menuliskan Ungkapan Kesetimbangan

• Setarakan persamaan reaksi kesetimbangan

•Taruh produk sebagai pembilang dan pereaksi
sebagai penyebut

•Keluarkan fasa padat dan fasa cair dari
ungkapan kesetimbangan

• keluarkan pelarut dari zat terlarut untuk larutan
yang encer ( < 0,1 M)

• Pangkat setiap konsentrasi setiap komponen
harus sama dengan koefisien komponen tsb.
dalam reaksikesetimbangan

Menuliskan ungkapan Kesetimbangan

Contoh

Bagai mana ungkapan kesetimbangan berikut ?

(NH4)2CO3 adalah padatan

Kita tuliskan [NH3] 2 sebab koefisien untuk NH3(g)
dalah 2

Kesetimbangan dan Laju reaksi

Reaksi kimia yang menuju kesetimbangan,
reaksinya berlangsung dengan laju yang signifikan.

Disana tidak ada hubungan antara kesetimbangan
dengan laju reaksi

Reaksi ini memerlukan waktu bertahun-tahun
untuk mencapai kesetimbangan pada temperatur
ruang

Menentukan tetapan kesetimbangan

Tetapan kesetimbangan dapat ditemukan dengan
eksperimen

Jika konsentrasi awal dari semua reaktan diketahui, anda hanya perlu untuk mengukur konsentrasi salah satu komponen saja pada kesetimbangan untuk menentukan nilai Kc

Marilah kita perhatikan kesetimbangan berikut :

Menentukan Tetapan Kesetimbangan

Anggap bahwa kita mulai dengan konsentrasi
awal pada 425,4 oC

Pada kesetimbangan, kita dapat tentukan
bahwa konsentrasi I2 adalah 0,00772 M

Menentukan tetapan kesetimbangan

Tetapan Kesetimbangan Tekanan Parsial

Pada temperatur konstan, tekanan dari gas
sebanding dengan molaritas

Ingat

PV = nRT

Dan molaritas adalah M = mol/liter atau n/V

Maka

p = RTM

dimana

R tetapan gas

T

temperatur, K

Tetapan Kesetimbangan Tekanan Parsial

Untuk kesetimbangan yangmelibatkan gas, tekanan parsial dapat digunakan untuk menggantikan konsentrasi

Kp digunakan dimana tekanan parsial diungkapkan
dalam satuan atmosfir

Tetapan Kesetimbangan Tekanan parsial

Secara umum, Kp = Kc , sebagai gantinya

Δng adalah jumlah koefisien gas hasil reaksi minus jumlah koefisien gas pereaksi

Tetapan Kesetimbangan Tekanan Parsial

Untuk Kesetimbangan berikut, Kc = 1,10 x 107
pada 700 oC berapakah Kp

Tetapan Kesetimbangan Tekanan parsial

Perhitungan kesetimbangan kimia

Kita dapat perkirakan arah reaksi dengan menghitung quotion reaksi

Quotion reaksi, Q

Q mempunyai benyak Kesamaan dengan Kc, tetapidengan satu perbedaan penting, yaitu Q dapat digunakan untuk semua set konstrasi, sedangkan K tidak

Quition Reaksi

Beberapa set konsentrasi dapat memberikan
suatu Q perhitungan, dengan membandingkan Q
terhadap nilai Kc. Kita dapat memperkirakan arah
untuk reaksi.

Reaksi akan berlangsung kearah kanan

Tidak ada perubahan, Reaksi pada
kesetimbangan

Reaksi kearahakan berlangsung ke arah kiri

Contoh Quotion Reaksi

Untuk contoh awal

Kita tentukan Kc = 54 pada 425,4oC

Jika kita mempunyai campuran sebagai berikut,perkirakan arah dari reaksi

Contoh Quotion Reaksi

Karena Q < Kc, maka sistem tidak dalam
berkesetimbangan dan akan reaksi
berlangsung kearah kanan

Perhitungan konsentrasi kesetimbangan

Jika stoikhiometri dan Kc suatu reaksi diketahui,
menghitung konsentrasi kesetimbangan untuk semua
komponen yang mungkin

• Biasanya, konsentrasi awal diketahui

•Satu dari konsentrasi diungkapkan sebagai variabel
x

•Semua yang lainnya kemudian diungkapkan dalam
bentuk x

Contoh Perhitungan kesetimbangan

Suatu sampel COCl2 dibiarkan terdekomposisi

Nilai Kc untuk kesetimbangan

Jika konsentrasi awal COCl2 adalah 0,095 M, berapa
konsentrasi setiap komponen pada keadaan
kesetimbangan

Contoh Perhitungan kesetimbangan

Konsentrasi awal, M

Perubahan
konsentrasi akibat
reaksi

Kesetimbngan
konsentrasi, M

Contoh Perhitungan kesetimbangan

Ini adalah bentuk persamaan kuadrat,
kebetulan persamaan secara langsung untuk
larutannya

Persamaan kuadrat

Suatu bentuk persamaan

Hanya akar yang positif yang digunakan dalam
memecahkan masalah kesetimbangan

Contoh perhitungan Kesetimbangan

Contoh perhitungan Kesetimbangan

Sekarang kita sudah tahu nilai x, dan kita dapat
selesaikan untuk konsentrasi semua komponen.

Dalam kasus ini, perubahan dari konsentrasi
COCl2 diabaikan

Kesimpulan dari metode perhitungan

konsentrasi kesetimbangan

• Kita tuliskan persaman reaksi kesetimbangan

• tuliskan uangkapan tetapan kesetimbangan

• Nyatakan semua konsentrasi yang tidak diketahui dalam
bentuk suatu variabel tunggal misaalnya x .

• Subtitusikan konsentrasi dalam bnentuk varabel tunggal
tersebut kedalam ungkapan tetapan kesetimbangan

• hitung harga x

•Gunakan nilai x untuk menghitung konsentrasi
kesetimbangan

Memperkirakan pergeseran

kesetimbangan

Prinsip le Chatelier’s

Jika suatu sistem diberi gangguan, sistem dalam
kesetimbangan akan bereaksi untuk menghilangkan
gangguan tersebut

Posisi kesetimbangan kimia akan bergeser ke arah
berlawanan (yang menghilangkan) dari gangguan tersebut.

Contoh

Penambahan A atau B atau mengurangi C atau D akan
mengeser kesetimbangan ke arah kanan

Perubahan konsentrasi

•Perubahan konsentrasi tidak akan merubah nilai
tetapan kesetimbangan pada temperatur yang tetap

•Jika suatu zat ditambahkan ke dalam sistem yang
setimbang, kesetimbangan akan bergeser ke arah
sisi yang lain

•Jika zat dikurangi dari sistem yang setimbang,
kesetimbangan akan bergeser ke arah sisi tempat
zat itu diambil

Perubahan konsentrasi

Contoh : Jika sejumlah I2 ditambahkan ke dalam
campuran.

Sistem akan mengatur konsetrasi dan menyusun
ulang kesetimbangan baru dengan Kc yang sama

Perubahan konsentrasi

Contoh : Jika sejumlah H2 dihilangkan

Sistem akan menyusun ulang konsetrasi dalam
kesetimbangan baru dengan Kc yang tetap

Perubahan Tekanan

Perubahan tekanan tidak akan merubah nilai
tetapan kesetimbangan pada temperatur yang
konstan

•Padatan dan cairan tidak begitu dipengaruhi oleh
perubahan tekanan

•Perubahan tekanan dengan memasukkan gas inert
tidak akan menggeser kesetimbangan

•Perubahan tekanan hanya berpengaruh terhadap
porsi gas pada kesetimbangan

Perubahan tekanan

Secara umum, bertambahnya tekann akan
menurunkan volume akan menggeser kestimbangan
ke sisi yang jumlah mol gasnya lebih kecil

Perubahan Temperatur

Perubahan temperatur biasanya merubah nila
tetapan kesetimbangan

•Kc dapat juga meningkat atau menurun dengan
bertambahnya temperatur

• Arah dan tingkat perubahannya tergatung pada
spesifik reaksi