Bab 14 kesetimbangan kimia (1)

Kesetimbangan Kimia

KIMIA DASAR

Oleh

Kestimbangan kimia

Pendahuluan kesetimbangan kimia

Tetapan kesetimbangan dan cara menyatakanya

Perhitungan berdasarkan tetapankesetimbangan Penggunaan prinsip Le Chatelier

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

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

Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan homogen

Kesetimbangan yang melibatkan satu fasa

Contoh:

Kesetimbangan kimia

Tahap-tahap dasar Untuk reaksi umum

Kita dapat tunjukkan reaksi sebagai terdiri dalam 3 tahap

• awal pencampuran • daerah kinetik

Kestimbangan Kimia

Awal pencampuran

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

Reaksi yang terjadi

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 kimia

Daerah kesetimbangan

Suatu titik dimana kecepatan reaksi pada arah yang berlawanan sama

Cara Mengungkapkan Tetapan

Kesetimbangan

Untuk reaksi umum :

Kesetimbangan dapat diungkapkan sebagai berikut :

K_c Tetapan kesetimbangan homogen

[ ]n konsetrasi molar berpangkat koefisiennya

Ungkapkan Tetapan Kesetimbangan

Kestimbangan Heterogen

Kesetimbangan yang melibatkan beberapa fasa

Ungkapkan Tetapan Kesetimbangan

Kesetimbangan heterogen

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

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)

Menuliskan ungkapan Kesetimbangan

Contoh

Bagai mana ungkapan kesetimbangan berikut ?

(NH₄)₂CO₃ adalah padatan

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

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 K_c

Menentukan Tetapan Kesetimbangan

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

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

Tetapan Kesetimbangan Tekanan Parsial

Untuk kesetimbangan yangmelibatkan gas, tekanan parsial dapat digunakan untuk

menggantikan konsentrasi

Tetapan Kesetimbangan Tekanan parsial

Secara umum, Kp = Kc , sebagai gantinya

Tetapan Kesetimbangan Tekanan

Parsial

Untuk Kesetimbangan berikut, Kc = 1,10 x 107

Perhitungan kesetimbangan kimia

Kita dapat perkirakan arah reaksi dengan menghitung quotion reaksi

Quotion reaksi, Q

Q mempunyai benyak Kesamaan dengan Kc, tetapi dengan satu perbedaan penting, yaitu Q dapat

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

Contoh Quotion Reaksi

Untuk contoh awal

Kita tentukan Kc = 54 pada 425,4oC

Contoh Quotion Reaksi

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

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

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

Contoh

Perhitungan kesetimbangan

Konsentrasi awal, M

Perubahan

konsentrasi akibat reaksi

Contoh Perhitungan kesetimbangan

Ini adalah bentuk persamaan kuadrat,

Persamaan kuadrat

Suatu bentuk persamaan

Contoh perhitungan Kesetimbangan

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

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

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

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,

Perubahan konsentrasi

Contoh : Jika sejumlah I₂ ditambahkan ke dalam campuran.

Perubahan konsentrasi

Contoh : Jika sejumlah H₂ dihilangkan

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

Secara umum, bertambahnya tekann akan

Perubahan Temperatur

Perubahan temperatur biasanya merubah nila tetapan kesetimbangan

•K_c dapat juga meningkat atau menurun dengan bertambahnya temperatur