KESETIMBANGA
KESETIMBANGAN N KIMIAKIMIA A.
A. KEADAAN SETIMBANGKEADAAN SETIMBANG
Ditinjau dari arahnya, reaksi kimia dibedakan menjadi 2 , yaitu: Ditinjau dari arahnya, reaksi kimia dibedakan menjadi 2 , yaitu:
Reaksi Irreversible (reaksi berkesudahan), yaitu reaksi yang berlangsung satu arah dimana zat hasil reaksi (produk) tidakReaksi Irreversible (reaksi berkesudahan), yaitu reaksi yang berlangsung satu arah dimana zat hasil reaksi (produk) tidak dapat bereaksi kembali menjadi zat pereaksi (reaktan)
dapat bereaksi kembali menjadi zat pereaksi (reaktan) Contoh
Contoh : : HCl HCl + + NaOH NaOH NaCl NaCl + + HH22OO
Reaksi Reversible (reaksi dapat balik), yaitu reaksi yang berlangsung dua arah dimana zat hasil raksi (produk) dapatReaksi Reversible (reaksi dapat balik), yaitu reaksi yang berlangsung dua arah dimana zat hasil raksi (produk) dapat bereaksi kembali menjadi zat pereak
bereaksi kembali menjadi zat pereaksi (reaktan).si (reaktan). Contoh
Contoh : : HH22 + + II22 HIHI
Bila reaksi bolak balik (reversible) diatas terjadi pada ruang tertutup, ternyata sebagian gas HI segera terurai kembali menjadi Bila reaksi bolak balik (reversible) diatas terjadi pada ruang tertutup, ternyata sebagian gas HI segera terurai kembali menjadi gas H
gas H22 dan I dan I22, dan pada akhirnya diperoleh campuran gas HI, H, dan pada akhirnya diperoleh campuran gas HI, H22 dan I dan I22 .Reaksi semacam ini disebut reaksi .Reaksi semacam ini disebut reaksi
kesetimbangan.Pada reaksi kesetimbangan; reaksi ke kanan disebut reaksi maju dan reaksi ke kiri disebut reaksi balik. Reaksi kesetimbangan.Pada reaksi kesetimbangan; reaksi ke kanan disebut reaksi maju dan reaksi ke kiri disebut reaksi balik. Reaksi maju lama kelamaan semakin lambat sebab jumlah pereaksi makin berkurang, pada saat yang sama reaksi balik makin cepat maju lama kelamaan semakin lambat sebab jumlah pereaksi makin berkurang, pada saat yang sama reaksi balik makin cepat seiring bertambahnya zat hasil reaksi. Akhirnya pada suatu saat,
seiring bertambahnya zat hasil reaksi. Akhirnya pada suatu saat, reaksreaksi mi m aju dan raju dan r eeaksaksi i balik balik mememilmil ikik i li l aju yang saju yang sama daama dann tercapailah keadaan setimbang.
tercapailah keadaan setimbang. Keadaan setimbang tidak statis melainkan dinamis, jadi reaksi akan berlangsung terusKeadaan setimbang tidak statis melainkan dinamis, jadi reaksi akan berlangsung terus menerus dalam dua arah dengan laju yang sama.
menerus dalam dua arah dengan laju yang sama. Reaksi kesetimbangan dibedakan menjadi 2, yaitu Reaksi kesetimbangan dibedakan menjadi 2, yaitu
Reaksi kesetimbangan homogen, yaitu reaksi kesetimbangan yang terjadi antara zat-zat yang memiliki fasa sama.Reaksi kesetimbangan homogen, yaitu reaksi kesetimbangan yang terjadi antara zat-zat yang memiliki fasa sama. contoh
contoh ; ; HH2 (g)2 (g) + + II2 (g)2 (g) HIHI(g)(g)
Reaksi kesetimbangan heterogen, yaitu reaksi kesetimbangan yang terjadi antara zat-zat yang berbeda fasa, contoh ;Reaksi kesetimbangan heterogen, yaitu reaksi kesetimbangan yang terjadi antara zat-zat yang berbeda fasa, contoh ; CaCO
CaCO3 (s)3 (s) CaOCaO(s)(s) + + COCO2 (g)2 (g)
B.
B. HUKUM KESETIMBANGAN DAN TETAPAN KESETIMBANGANHUKUM KESETIMBANGAN DAN TETAPAN KESETIMBANGAN
Bunyi Hukum
Bunyi Hukum kesetimbangan menurut Cato Maximilian Guldberg dan Peter Waage : “kesetimbangan menurut Cato Maximilian Guldberg dan Peter Waage : “ Hasil Hasil kali kali konsentrasikonsentrasi setimbang
setimbang zat zat hasil hasil reaksi reaksi dipangkatkan dipangkatkan koefisiennya koefisiennya dibandingkan dibandingkan dengan dengan hasil hasil kali kali konsentrasi konsentrasi setimbang setimbang zat zat pereaksipereaksi dipangkatkan koefisiennya memiliki harga tetap p
dipangkatkan koefisiennya memiliki harga tetap p ada suhu yang tetap”ada suhu yang tetap”
Harga pebandingan tetapitu disebut tetapan kesetimbangan (konstanta kesetimbangan) dilambangkan dengan K. Harga pebandingan tetapitu disebut tetapan kesetimbangan (konstanta kesetimbangan) dilambangkan dengan K.
mA
mA(g)(g) + + nBnB(aq)(aq) pC pC(g)(g) + + qDqD(aq)(aq)
maka h
maka harga tetapan arga tetapan kesetimbangannya kesetimbangannya dirumuskan : dirumuskan : K K ==
mm
nn q q p p B B A A D D C CHarga K sangat dipengaruhi suhu, bila suhu berubah maka harga K pun akan berubah. Harga K sangat dipengaruhi suhu, bila suhu berubah maka harga K pun akan berubah.
Setiap reaksi kesetimbangan memiliki harga K tertentu, dan harga masing-masing reaksi dapat
Setiap reaksi kesetimbangan memiliki harga K tertentu, dan harga masing-masing reaksi dapat dibandingkan, yaitu:dibandingkan, yaitu:
Jika reaksi kesetimbangan dibalik, maka harga K dari reaksi menjadiJika reaksi kesetimbangan dibalik, maka harga K dari reaksi menjadi K K
1 1
Jika reaksi dikalikan dengan suatu bilangan x, maka harga K menjadi K Jika reaksi dikalikan dengan suatu bilangan x, maka harga K menjadi K xx
Jika reaksi dibagi dengan suatu bilangan x, maka harga K menjadiJika reaksi dibagi dengan suatu bilangan x, maka harga K menjadi x x K K
Jika reaksi dijumlahkan maka K nya dikalikanJika reaksi dijumlahkan maka K nya dikalikan Contoh :
Contoh : 1.
1. Diketahui reaksi kesetimbangan 2SODiketahui reaksi kesetimbangan 2SO2 (g)2 (g) + O + O2 (g)2 (g)2SO2SO3 (g)3 (g) Kc = Kc = 25. 25. Hitunglah Hitunglah tetapan tetapan kestimbangan kestimbangan Kc Kc dari dari reaksi reaksi SOSO3 (g)3 (g)
SO
SO2 (g)2 (g) + ½ + ½ OO2 (g)2 (g)
Jawab
Jawab: untuk menjadi reaksi 2, maka reaksi harus di balik, lalu dibagi 2. Dan harga K untuk reaksi 2, mula-mula harga K: untuk menjadi reaksi 2, maka reaksi harus di balik, lalu dibagi 2. Dan harga K untuk reaksi 2, mula-mula harga K diubah menjadi
diubah menjadi
K K 1
1 (karena reaksi dibalik), lalu di akarkan 2 (karena reaksi dibagi 2) maka harga Kc menjadi :Kc = (karena reaksi dibalik), lalu di akarkan 2 (karena reaksi dibagi 2) maka harga Kc menjadi :Kc =
5 5 1 1 25 25 1 1 1 1 2 2 2 2 Kc Kc 2.
2. Diketahui Diketahui : : NN2 (g)2 (g) + + OO2 (g)2 (g) 2NO2NO (g) (g) Kc Kc = = 4 4 x x 1010 -3 -3 ……(1) ……(1) N N2 (g)2 (g) + + ½ O½ O2 (g)2 (g) NN22OO (g) (g) Kc = 2,5 x 10Kc = 2,5 x 10 -2 -2 ……..(2) ……..(2) Hitung
Hitung Kc Kc dai dai reaksi reaksi NN22OO(g)(g)+ ½ O+ ½ O2 (g)2 (g) 2NO2NO(g)(g)Kc = …….(3) ?Kc = …….(3) ?
Jawab
Jawab : : Agar dapat diperoleh Agar dapat diperoleh reaksi 3, maka reaksi 1 reaksi 3, maka reaksi 1 dan 2 harus di jumlahkan dengan reaksi 2 dan 2 harus di jumlahkan dengan reaksi 2 dibalik.jika reaksi didibalik.jika reaksi di jumlahkan maka harga Kc
jumlahkan maka harga Kc dikalikan.dikalikan. N N2 (g)2 (g) + + OO2 (g)2 (g) 2NO2NO (g) (g) Kc Kc 1 1 = = 4 4 x x 1010 -3 -3 N N22OO (g) (g) NN2 (g)2 (g) + + ½ O½ O2 (g)2 (g)Kc 2 =Kc 2 = 2 2 10 10 5 5 ,, 2 2 1 1 x x + + N N22OO(g)(g)+ + ½ O½ O2 (g)2 (g) 2NO2NO(g)(g) Kc Kc 33 = = ……. ……. ?? Kc Kc 3 3 = Kc = Kc 1 x1 x 2 2 1 1 Kc Kc = = 4 x 4 x 1010-3-3 xx 2 2 10 10 5 5 ,, 2 2 1 1 x x = = 1,6 x 1,6 x 1010-1-1 1.
1. TETAPAN KESETIMBANGAN BERDASARKAN KONSENTRASI (Kc)TETAPAN KESETIMBANGAN BERDASARKAN KONSENTRASI (Kc)
Tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi, konsentrasi zat ruas kanan sebagai pembilang dan konsentrasi zat Tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi, konsentrasi zat ruas kanan sebagai pembilang dan konsentrasi zat ruas kiri sebagai penyebut.Satuan konsentrasi yang digunakan adalah M (molaritas).
ruas kiri sebagai penyebut.Satuan konsentrasi yang digunakan adalah M (molaritas). mA
mA + + nB nB pC pC + + qDqD maka h
maka harga tetapan arga tetapan kesetimbangannya kesetimbangannya dirumuskan : dirumuskan : Kc Kc ==
mm
nn q q p p B B A A D D CC maka satuan Kc adalahmaka satuan Kc adalah MM(p+q)(p+q) – – (m+n) (m+n)
Yang dapat dimasukkan ke dalam rumus Kc adalah zat yang berfasa gas (g) atau larutan (aq), sedangkan liquid(l) dan Yang dapat dimasukkan ke dalam rumus Kc adalah zat yang berfasa gas (g) atau larutan (aq), sedangkan liquid(l) dan solid(s) tidak.
solid(s) tidak. 1
1 CaCOCaCO3 (s)3 (s) CaOCaO (s) (s) + + COCO2 (g)2 (g) Kc Kc ==
COCO22
MM2. 2. NH NH3 (g)3 (g) + HCl + HCl (g) (g) NH NH44ClCl (s) (s) Kc Kc ==
NH NH 33
HCl HCl 1 1 MM-2-2 3. 3. CClCCl4 (g)4 (g) + + SS22ClCl2 (l)2 (l) 2Cl2Cl2 (g)2 (g) + + CSCS2 (l)2 (l) Kc =Kc =
Cl Cl 22
22MMContoh soal : Contoh soal : 1.
1. Pada reaksi kesetmbangan 2SOPada reaksi kesetmbangan 2SO2 (g)2 (g) 2SO2SO2 (g)2 (g) + O + O2 (g)2 (g) , konsentrasi SO , konsentrasi SO3 ,3 ,SOSO22 dan O dan O22 pada kesetimbangan berturut- pada kesetimbangan
berturut-turut adalah 0,4 M , 0,2 M , dan 0,1
turut adalah 0,4 M , 0,2 M , dan 0,1 M. Hitung harga Kc nya !M. Hitung harga Kc nya ! Jawab : Kc = Jawab : Kc =
M M
x x M M M M M M SO SO O O SO SO 22 2 2 2 2 3 3 2 2 2 2 2 2 22,,55 1010 4 4 ,, 0 0 1 1 ,, 0 0 2 2 ,, 0 0 2.2. Diketahui reaksi HDiketahui reaksi H2 (g)2 (g) + + II2 (g)2 (g) 2HI2HI (g)(g) , Kc = , Kc = 50 , jika 50 , jika konsentrasi HI = konsentrasi HI = 0,5 M dan H0,5 M dan H22= 0,1 M , berapakah= 0,1 M , berapakah
konsentrasi I
konsentrasi I22 pada kesetimbangan ? pada kesetimbangan ?
Kc Kc ==
22
22 2 2 I I H H HI HI 50 = 50 =
22 2 2 1 1 ,, 0 0 5 5 ,, 0 0 I I 2 2I
I
= =
00,,11 x x 5050 00,,0505 M M 5 5 ,, 0 0 22 3.3. Sebanyak 0,1 mol HI dimasukkan ke dalam bejana 1 liter lalu sebagian terurai menurut reaksi 2HISebanyak 0,1 mol HI dimasukkan ke dalam bejana 1 liter lalu sebagian terurai menurut reaksi 2HI ( ( g)g) HH2 (g)2 (g)+ I+ I2 (g)2 (g)
Jika terbentuk 0,02 mol I
Jika terbentuk 0,02 mol I22 pada saat setimbang, tentukan harga Kc ! pada saat setimbang, tentukan harga Kc !
Jawab :Dari koefisien rea
Jawab :Dari koefisien reaksi dapat dihitung : mksi dapat dihitung : mol HI bereaksi ol HI bereaksi == x x mol mol I I x x mol mol mol mol I I koef koef HI HI koef koef 04 04 ,, 0 0 02 02 ,, 0 0 1 1 2 2 2 2 2 2 mol H
mol H22setimbang setimbang == x x mol mol I I x x mol mol mol mol
I I koef koef H H koef koef 02 02 ,, 0 0 02 02 ,, 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2HI 2HI (g) (g) HH2 (g)2 (g) + + II2 (g)2 (g) 2 2 : : 1 1 : : 11 Mula-mula Mula-mula 0,1 0,1 - - --Bereaksi 0,04 Bereaksi 0,04 0,02 0,02 0,020,02 Setimbang Setimbang 0,06 0,06 0,020,02 0,020,02
Karena volume bejana 1 liter, maka pada keadaan setimbang : Karena volume bejana 1 liter, maka pada keadaan setimbang :
HI
HI
= = V V mol mol == 1 1 006 006 ,, 0 0 = = 0,06 0,06 M M Kc Kc ==
M M M M M M M M M M M M HI HI I I H H 9 9 1 1 0036 0036 ,, 0 0 0004 0004 ,, 0 0 06 06 ,, 0 0 02 02 ,, 0 0 02 02 ,, 0 0 2 2 2 2 2 2 2 2
I
I
22 = = mol mol = = 0,02 0,02 = = 0,02 0,02 MMV V 11
H
H
22 = mol = mol = = 0,02= 0,02 0,02= 0,02 MM V V 11 22 DERAJAT DISOSIASIDERAJAT DISOSIASI
Dalam suatu reaksi kesetimbangan, pereaksi di ruas kiri tidak pernah akan habis. Oleh karena itu, zat di ruas kiri Dalam suatu reaksi kesetimbangan, pereaksi di ruas kiri tidak pernah akan habis. Oleh karena itu, zat di ruas kiri memiliki suatu harga yang menyatakan berapa bagian zat itu yang bereaksi atau terurai. Harga itu disebut derajat disosiasi memiliki suatu harga yang menyatakan berapa bagian zat itu yang bereaksi atau terurai. Harga itu disebut derajat disosiasi dengan
dengan lambang lambang didefinisikan sebagai didefinisikan sebagai ::
∝ ∝ == mula mula mula mula zat zat mol mol jumlah jumlah terurai terurai zat zat mol mol jumlah jumlah Contoh soal : Contoh soal :
Dalam suatu ruangan terdapat kesetimbangan antara 0,5 mol PCl
Dalam suatu ruangan terdapat kesetimbangan antara 0,5 mol PCl55 , 0,1 mol PCl , 0,1 mol PCl33 dan 0,1 mol Cl dan 0,1 mol Cl22 . Berapakah derajat . Berapakah derajat
disosiasi PCL disosiasi PCL55 ? ?
Jawab
Jawab : : mol mol PClPCl55terurai terurai == x x mol mol PCl l PC x x mol mol mol mol PC PCl l koef koef PC PCl l koef koef 1 1 ,, 0 0 1 1 ,, 0 0 1 1 1 1 3 3 3 3 5 5 Mol PCl
Mol PCl55mula-mula mula-mula = = mol mol setimbang setimbang + + mol mol teruraiterurai
= = 0,5 0,5 + + 0,1 0,1 = = 0,6 0,6 molmol PCl PCl55 PClPCl33 + Cl+ Cl22 1 1 : : 1 1 : : 11 Mula-mula Mula-mula : : 0,6 0,6 - - --Terurai Terurai : : 0,1 0,1 0,1 0,1 0,10,1 Setimbang Setimbang : : 0,5 0,5 0,1 0,1 0,10,1 3
3 TETAPAN KESETIMBANGAN BERDASARKAN TEKANAN PARSIALTETAPAN KESETIMBANGAN BERDASARKAN TEKANAN PARSIAL
Suatu campuran gas akan menimbulkan tekanan total (P) yang merupakan penjumlahan dari tekanan parsial (pa) Suatu campuran gas akan menimbulkan tekanan total (P) yang merupakan penjumlahan dari tekanan parsial (pa) masing-masing gas dalam campuran.
masing-masing gas dalam campuran. Tekanan
Tekanan total total (P) (P) = = tekanan tekanan campuran campuran gasgas
Tekanan parsial (pa) = tekanan masing-masing gas Tekanan parsial (pa) = tekanan masing-masing gas Maka
Maka : P : P = Pa + = Pa + Pb + PPb + Pcc
Berdasarkan rumus gas idal P.V = n.R.T , bahwa pada suhu dan volume tetap, tekanan parsial gas berbanding lurus dengan Berdasarkan rumus gas idal P.V = n.R.T , bahwa pada suhu dan volume tetap, tekanan parsial gas berbanding lurus dengan jumlah mol gas. Maka
jumlah mol gas. Maka : : Pa Pa == x x Pt Ptotal otal
gas gas seluruh seluruh mol mol tersebut tersebut gas gas mol mol
Dalam kesetimbangan gas, tetapan kesetimbangan dapat dihitung berdasarkan tekanan parsial gas dengan lambang Kp, Dalam kesetimbangan gas, tetapan kesetimbangan dapat dihitung berdasarkan tekanan parsial gas dengan lambang Kp, dirumuskan :
dirumuskan : mA
mA(g)(g) + + nBnB(g)(g) pC pC(g)(g) + + qDqD(g)(g) maka rumusmaka rumus
Yang dimasukkan ke dalam rumus Kp hanyalah zat yang berfasa gas (g), sebab hanya gas yang memiliki tekanan parsial. Yang dimasukkan ke dalam rumus Kp hanyalah zat yang berfasa gas (g), sebab hanya gas yang memiliki tekanan parsial. Contoh soal :
Contoh soal : 1.
1. Tuliskan rumus Kp untuk reaksi berikut:Tuliskan rumus Kp untuk reaksi berikut: a.
a. 2SO2SO3 (g)3 (g) 2SO2SO2 (g)2 (g) + O + O2 (g)2 (g) jawab : jawab :
22 3 3 2 2 2 2 2 2 PSO PSO PO PO PSO PSO Kp Kp
mm
nn q q q q PB PB PA PA PD PD PC PC Kp Kp ∝ ∝ == mula mula mula mula zat zat mol mol jumlah jumlah terurai terurai zat zat mol mol jumlah jumlah = = 6 6 ,, 0 0 1 1 ,, 0 0 = = 0,170,17b.
b. CaCOCaCO3 (s)3 (s) CaOCaO (s) (s) + + COCO2 (g)2 (g) Kp Kp ==
PCO PCO22
c. c. NH NH3 (g)3 (g) + HCl + HCl (g) (g) NHNH44ClCl (s) (s) Kp Kp ==
PNH PNH 33
PHCl PHCl
1 1 2.2. Sebanyak 5 mol gas NHSebanyak 5 mol gas NH33 dimasukkan ke dalam wadah dan terurai sebanyak 2 mol menghasilkan gas N dimasukkan ke dalam wadah dan terurai sebanyak 2 mol menghasilkan gas N 22 dan gas H dan gas H22..
Campuran pada kesetimbangan menimbulkan tekanan total 3,5 atm. Hitung harga Kp! Campuran pada kesetimbangan menimbulkan tekanan total 3,5 atm. Hitung harga Kp! Jawab
Jawab : : Reaksi Reaksi 2NH2NH3 (g)3 (g) N N2 (g)2 (g) + + 3H3H2 (g)2 (g)
2 2 : : 1 1 : : 33 Mula-mula Mula-mula : : 5 5 - - - -Terurai Terurai : : 2 2 1 1 33 Setimbang Setimbang : : 3 3 1 1 33 Mol N
Mol N22setimbang =setimbang = x xmol mol NH NH teruraiterurai x x mol mol mol mol
NH NH koef koef N N koef koef 1 1 2 2 2 2 1 1 3 3 3 3 2 2 Mol H
Mol H22setimbang =setimbang = x xmol mol NH NH teruraiterurai x x mol mol mol mol
NH NH koef koef H H koef koef 3 3 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 2 2 Mol NH
Mol NH33setimbang setimbang =mol =mol NHNH33mula-mulamula-mula – – mol terurai mol terurai
=
= 5 5 molmol – – 2 2 mol mol = = 3 3 molmol Jumlah mol setimbang = 3 + 1 + 3 = 7 mol Jumlah mol setimbang = 3 + 1 + 3 = 7 mol P NH
P NH33 == x x tekanantekanan total total x x atmatm atmatm
setimbang setimbang gas gas mol mol jumlah jumlah setimbang setimbang NH NH mol mol 5 5 ,, 1 1 5 5 ,, 3 3 7 7 3 3 3 3 P N
P N22 == x x tekanantekanan total total x x atmatm atmatm
setimbang setimbang gas gas mol mol jumlah jumlah setimbang setimbang N N mol mol 5 5 ,, 0 0 5 5 ,, 3 3 7 7 1 1 2 2 P H
P H22 == x x tekanantekanan total total x x atmatm atmatm
setimbang setimbang gas gas mol mol jumlah jumlah setimbang setimbang H H mol mol 5 5 ,, 1 1 5 5 ,, 3 3 7 7 3 3 2 2
atmatm
atmatmatm atm atm atm PNH PNH PH PH PN PN Kp Kp 00,,7575 5 5 ,, 1 1 5 5 ,, 1 1 5 5 ,, 0 0 2 2 3 3 2 2 3 3 3 3 2 2 2 2 4.
4. HUBUNGAN Kc DAN KpHUBUNGAN Kc DAN Kp
Dari reaksi kesetimbanganmA
Dari reaksi kesetimbanganmA(g)(g) + + nBnB(g)(g) pCpC(g)(g) + + qDqD(g)(g)
Berdasarkan rumusan gas ideal PV = nRT, dapat disimpulkan bahwa : P = konsentrasi x RT Berdasarkan rumusan gas ideal PV = nRT, dapat disimpulkan bahwa : P = konsentrasi x RT Jika persamaan tersebut di substitusikan pada rumus Kp ,
Jika persamaan tersebut di substitusikan pada rumus Kp , maka :maka : Kp Kp ==
mm
nn q q p p RT RT B B RT RT A A RT RT D D RT RT C C Kp Kp ==
mm nn q q p p n n m m q q p p RT RT x x B B A A D D C C (( )) Hubungan antara Kp deng
Hubungan antara Kp dengan Kc diperoleh persamaan : an Kc diperoleh persamaan : Kp = Kc x (R.T)Kp = Kc x (R.T)∆∆nn dan dan ∆∆n = (p + q)n = (p + q) – – (m + n) (m + n)
Contoh soal : Contoh soal :
Pada suhu 500 K terdapat kesetimbangan 2SO
Pada suhu 500 K terdapat kesetimbangan 2SO2 (g)2 (g) + O + O2 (g)2 (g) 2SO2SO3 (g)3 (g) Kc = 25. Jika R = 0,082 L. atm / mol K, hitungKc = 25. Jika R = 0,082 L. atm / mol K, hitung
Kp! Kp! Jawab : Jawab : Kp = Kp = Kc Kc (R.T)(R.T)∆∆nn = = 25( 0,082 25( 0,082 x 500)x 500)(2 )(2 ) – – (2 + 1) (2 + 1) = = 25 25 (40)(40)-1-1 = = 25 = 25 = 0,625 0,625 atmatm 40 40 C.
C. PERGESERAN KPERGESERAN KESETIMBANGAESETIMBANGANN
Berdasarkan Azas
Le-Berdasarkan Azas Le-Chatelier (Henri Louis Le Chatelier) : “Chatelier (Henri Louis Le Chatelier) : “ Jika Jika terhadap terhadap suatu suatu kesetimbangan kesetimbangan dilakukan dilakukan aksiaksi tertentu, maka kesetimbangan itu akan bergeser untuk menghilangkan pengaruh aksi tersebut dan membentuk tertentu, maka kesetimbangan itu akan bergeser untuk menghilangkan pengaruh aksi tersebut dan membentuk kesetimbangan yang baru “
kesetimbangan yang baru “
Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi pergeseran kesetimbangan diantaranya: Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi pergeseran kesetimbangan diantaranya: 1.
1. Perubahan konsentrasi zatPerubahan konsentrasi zat
Bila konsentrasi zat di di salah satu ruas ditambah maka reaksi akan bergeser ke arah laBila konsentrasi zat di di salah satu ruas ditambah maka reaksi akan bergeser ke arah la wannyawannya
Bila konsentrasi zat di salah satu ruas di ambil maka reaksi Bila konsentrasi zat di salah satu ruas di ambil maka reaksi akan bergeser kearah ruas zat yang di ambilakan bergeser kearah ruas zat yang di ambil 2.
2. Perubahan suhuPerubahan suhu
Jika suhu di naikkan maka reaksi akan bergeser kea rah reaksi endotermJika suhu di naikkan maka reaksi akan bergeser kea rah reaksi endoterm
Jika suhu diturunkan maka reaksi akan bergeser kea rah reaksi eksotermJika suhu diturunkan maka reaksi akan bergeser kea rah reaksi eksoterm 3.
3. Mengubah tekanan atau volumeMengubah tekanan atau volume
Jika tekanan di perbesar (volume diperkecil) maka reaksi akan bergeser ke arah reaksi dengan jumlah mol kecilJika tekanan di perbesar (volume diperkecil) maka reaksi akan bergeser ke arah reaksi dengan jumlah mol kecil
Jika tekanan diperkecil (volume diperbesar) maka reaksi akan bergeser ke arah reaksi dengan jumlah mol besar.Jika tekanan diperkecil (volume diperbesar) maka reaksi akan bergeser ke arah reaksi dengan jumlah mol besar. 4.
4. Pengaruh katalisPengaruh katalis
Katalis hanya mempercepat terbentuknya kesetimbangan, tetapi tidak
Katalis hanya mempercepat terbentuknya kesetimbangan, tetapi tidak mempengaruhi pergeseran kesetimbangan.mempengaruhi pergeseran kesetimbangan. Contoh :Pada reaksi kesetimbangan 2C
Contoh :Pada reaksi kesetimbangan 2C22HH2 (g)2 (g) + 5O + 5O2 (g)2 (g) 4CO4CO2 (g)2 (g) + 2H+ 2H22OO (g) (g) ∆H =∆H = -900 kj. Apa yang akan terjadi-900 kj. Apa yang akan terjadi
a.
a. jika gas CO jika gas CO22di di tambah, tambah, jawab : jawab : jika jika COCO22 di tambah maka reaksi akan bergser ke arah kiri di tambah maka reaksi akan bergser ke arah kiri
b.
b. jika O jika O22dikurangi, dikurangi, Jawab Jawab : : Jika Jika OO22 dikurangi maka reaksi akan bergeser kearah kiri dikurangi maka reaksi akan bergeser kearah kiri
c.
c. jika suhu di turunkan, jika suhu di turunkan, Jawab Jawab : Jika suhu dinaikkan maka reaksi akan berg: Jika suhu dinaikkan maka reaksi akan bergeser kearah kananeser kearah kanan d.
d. jika tekanan di perkecil, jika tekanan di perkecil, jawab jawab : jika tekanan diperkecil maka : jika tekanan diperkecil maka reaksi akan bergeser kearah kirireaksi akan bergeser kearah kiri
mm
nn q q q q PB PB PA PA PD PD PC PC Kp Kp e.
e. jika volume di perbesar, jika volume di perbesar, Jawab Jawab : jika volume diperbesar maka reaksi akan : jika volume diperbesar maka reaksi akan bergeser kearah kiribergeser kearah kiri D.
D. PERHITUNGAN PERGESERAN KESETIMBANGANPERHITUNGAN PERGESERAN KESETIMBANGAN Pada suatu reaksi kesetimbangan mA
Pada suatu reaksi kesetimbangan mA(g)(g) + + nBnB(aq)(aq) pC pC(aq)(aq) + qD + qD(aq)(aq) , jika zat di ruas kiri dan kanan dicampurkan , jika zat di ruas kiri dan kanan dicampurkan
dalam suatu wadah, maka akan ada
dalam suatu wadah, maka akan ada 3 kemungkinan kesetimbangan:3 kemungkinan kesetimbangan: 1. 1. HargaHarga
mm
nn q q p p B B A A D D CC atau Qc> atau Qc> Kc , Kc , berarti zat berarti zat di kanan di kanan terlalu banyak sehinggterlalu banyak sehingga reaksi bergeser a reaksi bergeser ke kiri, mke kiri, maka untukaka untuk
membentuk kesetimbangan kembali reaksi harus di geser ke kanan. membentuk kesetimbangan kembali reaksi harus di geser ke kanan. 2.
2. Harga Qc <Kc , berarti zat diruas kanan terlalu sedikit sehingga reaksi bergeser ke kanan, maka agar terbentukHarga Qc <Kc , berarti zat diruas kanan terlalu sedikit sehingga reaksi bergeser ke kanan, maka agar terbentuk kesetimbangan reaksi harus digesr ke kiri.
kesetimbangan reaksi harus digesr ke kiri. 3.
3. Qc = Kc , berari campuran zat sudah dalam kesetimbangan.Qc = Kc , berari campuran zat sudah dalam kesetimbangan. Contoh Soal :
Contoh Soal : Diketahui reaksi H
Diketahui reaksi H2 (g)2 (g)+ + ClCl2 (g)2 (g) 2HCl2HCl(g)(g) Kc = Kc = 9 , 9 , jika Hjika H2 2 ,, ClCl22dan HCl dicampurkan masing-masing 0,2 mol,dan HCl dicampurkan masing-masing 0,2 mol,
hitunglah jumlah mol HCl yang terdapat pada keadaan setimbang ! hitunglah jumlah mol HCl yang terdapat pada keadaan setimbang ! Jawab
Jawab : : Harga Harga Qc Qc ==
00,,22
00,,22 11 2 2 ,, 0 0 22 2 2 2 2 2 2 Cl Cl H H HClHCl , berarti harga Qc < Kc. Hal ini berarti reaksi bergeser ke , berarti harga Qc < Kc. Hal ini berarti reaksi bergeser ke kanan. H
kanan. H22 dan Cl dan Cl22akan berkurang, serta HCl akan bertambah. Agar setimbang maka reaksi harus di geser ke kiri denganakan berkurang, serta HCl akan bertambah. Agar setimbang maka reaksi harus di geser ke kiri dengan
menambah konsentrasi HCl dan mengurangi konsentrasi H
menambah konsentrasi HCl dan mengurangi konsentrasi H22 dan Cldan Cl22..
Misal pergeseran kesetimbangan sebanyak x mol Misal pergeseran kesetimbangan sebanyak x mol
H H2 (g)2 (g) + + ClCl2 (g)2 (g) 2HCl2HCl (g) (g) Mula-mula Mula-mula : : 0,2 0,2 : : 0,2 0,2 : : 0,20,2 Pergeseran Pergeseran : : - - x x : : - - x x : : + + xx Setimbang Setimbang : : 0,20,2 – – x x : : 0,20,2 – – x : x : 0,2 0,2 + + xx Kc = Kc =
22
22 2 2 Cl Cl H H HCl HCl 9 9 ==
x x
x x
x x 2 2 ,, 0 0 2 2 ,, 0 0 2 2 ,, 0 0 22 0,60,6 – – 3x = 0,2 + x 3x = 0,2 + x 3 3 == x x x x 2 2 ,, 0 0 2 2 ,, 0 0 3x 3x + + x x = = 0,60,6 – – 0,2 0,2 X = X = 4 4 4 4 ,, 0 0 = 0,1= 0,1 LATIHAN SOAL LATIHAN SOAL 1.1. Pada pembuatan gas HCl menurut reaksi :2ClPada pembuatan gas HCl menurut reaksi :2Cl2(g)2(g) + 2H + 2H22O ↔ 4HClO↔ 4HCl(g)(g) + O + O22 ∆H = +113 kJ∆H = +113 kJ
Kondisi bagaimanakah yang diperlukan, agar HCl yang terbentuk sebanyak mungkin ? Kondisi bagaimanakah yang diperlukan, agar HCl yang terbentuk sebanyak mungkin ? 2.
2. Ditentukan kesetimbangan : CODitentukan kesetimbangan : CO2(g)2(g) + H + H2(g)2(g) ↔ CO↔ CO(g)(g) + H + H22OO(g)(g) ∆H = +4,2 kJ∆H = +4,2 kJ
Ke arah manakah kesetimbangan bergeser, jika di lakukan tindakan (aksi ) berikut : Ke arah manakah kesetimbangan bergeser, jika di lakukan tindakan (aksi ) berikut : a.
a. Pada suhu dan volume teteap ditambahkan hydrogen ?Pada suhu dan volume teteap ditambahkan hydrogen ? b.
b. Pada suhu dan volume tetap dikurangi uap air? Bagaimana pengaruhnya terhadap konsentrasi CO?Pada suhu dan volume tetap dikurangi uap air? Bagaimana pengaruhnya terhadap konsentrasi CO? c.
c. Pada suhu tetep tekanan diperbesar dengan memperkecil volume? Apakah konsentrasi CO menjadi lebih besar atauPada suhu tetep tekanan diperbesar dengan memperkecil volume? Apakah konsentrasi CO menjadi lebih besar atau lebih kecil ataukah tetap pada perubahan ini ?
lebih kecil ataukah tetap pada perubahan ini ? d.
d. Pada volume tetap suhu dinaikan dan Pada volume tetap suhu dinaikan dan bagaimana pengaruhnya terhadap konsentrasi Hbagaimana pengaruhnya terhadap konsentrasi H22 ? ?
3.
3. Tuliskan tetapan kesetimbangan dari reaksi-reaksi berikut :Tuliskan tetapan kesetimbangan dari reaksi-reaksi berikut : a.
a. COCO(g)(g)+ H+ H22OO(g)(g)↔ CO↔ CO2(g)2(g)+ H+ H2(g)2(g) d. 2NaHCOd. 2NaHCO3(g)3(g)↔ Na↔ Na22COCO3(g)3(g) + CO + CO2(g)2(g)+ H+ H22OO(g)(g)
b.
b. 4HCl4HCl(g)(g) + O + O2(g)2(g)↔ 2H↔ 2H22OO(g)(g) + 2Cl + 2Cl2(g)2(g) e. 4NHe. 4NH3(g)3(g)+ 5O+ 5O2(g)2(g)↔ 4NO↔ 4NO(g)(g)+ 6H+ 6H22OO(l)(l)
c.
c. 2NO2NO(g)(g)+ O+ O2(g)2(g)↔ 2NO↔ 2NO2(g)2(g)
4.
4. Diketahui reaksi kesetimbangan : NODiketahui reaksi kesetimbangan : NO2(g)2(g)↔ NO↔ NO(g)(g)+ ½ O+ ½ O2(g)2(g) Kc = 0,25Kc = 0,25
Hitunglah harga Kc untuk reaksi : 2NO
Hitunglah harga Kc untuk reaksi : 2NO(g)(g) + O + O2(g)2(g)↔ 2NO↔ 2NO2(g)2(g)
5.
5. Sebanyak 1,2 mol gas NOSebanyak 1,2 mol gas NO22 dimasukan ked lm wadah 4dm dimasukan ked lm wadah 4dm 3 3
, lalu mengalami reaksi kesetimbangan : 2NO
, lalu mengalami reaksi kesetimbangan : 2NO22↔ 2NO↔ 2NO(g)(g)+ O+ O2(g)2(g)
Pada kesetimbangan diperoleh 0,4 mol O
Pada kesetimbangan diperoleh 0,4 mol O22. Hitunglah tetapan kesetimbangan reaksi itu ?. Hitunglah tetapan kesetimbangan reaksi itu ?
6.
6. Diketahui reaksi kesetimbangan : COClDiketahui reaksi kesetimbangan : COCl2(g)2(g) ↔ ↔ COCO(g)(g)+ Cl+ Cl(g)(g) Kc = 2 ; konsentrasi awal COClKc = 2 ; konsentrasi awal COCl22 adalah 4 Molar. Berapakah adalah 4 Molar. Berapakah
konsentrasi masing-masing gas pada kesetimbangan ? konsentrasi masing-masing gas pada kesetimbangan ? 7.
7. Pada reaksi NPada reaksi N22OO4(g)4(g) ↔ 2NO↔ 2NO2(g)2(g) jumlah jumlah mol mol NN22OO44 pada pada kesetimbangan kesetimbangan sama sama dengan dengan jumlah jumlah mol mol NONO22. Hitunglah derajat. Hitunglah derajat
disosiasi N disosiasi N22OO44 ? ?
8.
8. Pemanasan gas SOPemanasan gas SO33akan menghasilkan gas Oakan menghasilkan gas O22 sebanyak 20% volume semula. Berapakah derajat disosiasi SO sebanyak 20% volume semula. Berapakah derajat disosiasi SO33 ? ?
9.
9. Pada reaksi NPada reaksi N2(g)2(g) + 3H+ 3H2(g)2(g)↔ 2NH↔ 2NH3(g)3(g) dicampurkan 0,045 mol N dicampurkan 0,045 mol N22 ; 0,985 mol H ; 0,985 mol H22, dan 0,020 mol NH, dan 0,020 mol NH33 dalam bejana 1dm dalam bejana 1dm 3 3
.. Jika pada kesetimbangan diperoleh 1 mol H
Jika pada kesetimbangan diperoleh 1 mol H22, berapakah tetapan kesetimbangannya ?, berapakah tetapan kesetimbangannya ?
10.
10. Tentukan tetapan setimbang ada reaksi 2NOTentukan tetapan setimbang ada reaksi 2NO(g)(g) + + ClCl2(g)2(g) ↔ 2NOCl↔ 2NOCl(g)(g), jika 0,3 mol NO ; 0,2 mol Cl, jika 0,3 mol NO ; 0,2 mol Cl22 dan 0,5 mol NOCl dan 0,5 mol NOCl
dimasukan ke dalam ruang 25dm
dimasukan ke dalam ruang 25dm33 dan pada akhir kesetimbangannya diperoleh 0,6 mol NOCl. dan pada akhir kesetimbangannya diperoleh 0,6 mol NOCl. 11.
11. Reaksi penguraian : LaReaksi penguraian : La22(C(C22OO44))3(s)3(s)↔ La↔ La22OO3(s)3(s)+ 3CO+ 3CO(g) +(g) +3CO3CO2(g)2(g). jika tekanan total = 0,4 atm, hitunglah Kp-nya ?. jika tekanan total = 0,4 atm, hitunglah Kp-nya ?
12.
12. Pada tekanan total 1 atm terdapat kesetimbangan :Pada tekanan total 1 atm terdapat kesetimbangan : 2HCl
2HCl(g)(g)↔ H↔ H2(g)2(g)+ Cl+ Cl2(g)2(g) Kp = 0,25. Hitunglah erajat disosiasi HCl ?Kp = 0,25. Hitunglah erajat disosiasi HCl ?
13.
13. Diketahui reaksi : ADiketahui reaksi : A(g)(g)+ B+ B(g)(g)↔ AB↔ AB(g)(g) Kp = 1,00. Dalam suatu bejana dicampurkan 1 Kp = 1,00. Dalam suatu bejana dicampurkan 1 mol gas A dan 1 mol mol gas A dan 1 mol gas B, lalu keduagas B, lalu kedua
gas itu sama-samaterurai 50% menjadi gas AB. Berapakah tekanan total pada saat kesetimbangan ? gas itu sama-samaterurai 50% menjadi gas AB. Berapakah tekanan total pada saat kesetimbangan ? 14.
14. Sebanyak 3,38 gram BaOSebanyak 3,38 gram BaO22 padat dipanaskan dalam ruang 10 mL sampai suhunya menjadi 727 padat dipanaskan dalam ruang 10 mL sampai suhunya menjadi 727 0 0
c hingga 20% dari zat c hingga 20% dari zat tersebut terurai menjadi Ba padat dan gas O
tersebut terurai menjadi Ba padat dan gas O22. Tentukanlah tekanan gas dalam ruangan pada keadaan tersebut?. Tentukanlah tekanan gas dalam ruangan pada keadaan tersebut?
15.
15. Dalam ruang 10 liter sebanyak 80 liter gas SODalam ruang 10 liter sebanyak 80 liter gas SO33 dipanaskan dan mengalami disosiasi, ternyata setelah disosiasi terbentuk dipanaskan dan mengalami disosiasi, ternyata setelah disosiasi terbentuk
25% volume gas O 25% volume gas O22
a.
a. Tentukan derajat disosiasiTentukan derajat disosiasi b.
b. Tentukan harga tetapan kesetimbangan, KcTentukan harga tetapan kesetimbangan, Kc c.
