MAKALAH KIMIA FISIK II KONSTANTA KESETIM

MAKALAH KIMIA FISIK II

KONSTANTA KESETIMBANGAN KIMIA

OLEH KELOMPOK 1

ANGGOTA :

1. FENI ALPONITA (A1C114016)

2. RYAN SETIAWAN (A1C114029)

3. AZMIYATI (A1C114031)

4. FITRIASTUTI BUDIYANTI (A1C114045)

DOSEN PENGAMPU : Dra. Wilda Syahri, M.Pd

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum wr.wb,

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas karunia-Nya, kami dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini dengan baik dan lancar tanpa ada hambatan yang berart. Makalah ini, kami susun untuk menambah pengetahuan, menambah wawasan, memperdalam pemahaman dan menyelesaikan tugas mata kuliah Dasar-Dasar pemisahan analitk. Makalah ini berjudul “konstanta kesetmbangan kimia”.

Ucapan terima kasih kepada dosen pengampu mata kuliah Dasar-Dasar pemisahan analitk yang telah memberikan tugas ini yaitu Ibu Dra. Wilda Syahri, M.Pd. Tidak lupa juga kami berterima kasih kepada semua pihak yang telah membantu kami dalam penyelesaian makalah ini.

Akhir kata, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembacanya. Kami meminta maaf dan mengharapkan kritk dan saran dari semua pihak apabila terdapat kesalahan yang di sengaja maupun tdak disengaja dari makalah ini.

Wassalamualaikum wr,wb.

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Pemikiran mengenai kereversibelan reaksi kimia mula-mula dinyatakan secara jelas dalam 1799 oleh C. Berthollet yang menyatakan adanya deposit natrium karbonat dalam danau garam tertentu dan menarik kesimpulan bahwa deposit itu dihasilkan oleh konsentrasi natrium khlorida yang tinggi dan kalsium karbonat yang terlarut, kebalikan dari percobaan laboratorium yang mana natrium karbonat bereaksi dengan kalsium khlorida untuk mengendapkan kalsium karbonat. Dalam 1863 pengaruh yang dimiliki konsentrasi etil alcohol dan asam asetat terhadap konsentrasi etil asetat telah dilaporkan oleh M. berthollet dan Saint-Gilles.

Dalam 1864 Guldberg dan Waage menunjukkan secara eksperimental bahwa dalam reaksi kimia akan dicapai kesetimbangan tertentu yang dapat didekati dari dua arah. Mereka yang pertama menyadari bahwa ada hubungan matematis antara konsentrasi pereaksi dan hasil reaksi pada kesetimbangan. Dalam 1877 Van’t Hof mengusulkan bahwa dalam ungkapan kesetimbangan untuk hidrolisis etil asetat, konsentrasi dari setiap pereaksi harus tampak sebagai pangkat pertama, setiap pereaksi memiliki koefisien satu dalam persamaan kimia yang disetarakan.

I.2 Rumusan Masalah

1. Apa itu konstanta kesetimbangan kimia?

I.3 Tujuan

BAB II PEMBAHASAN 2.1 Tetapan Kesetimbangan ( Kc )

Hukum Gulberg – Wooge

Untuk reaksi heterogen, zat berfasa padat tidak menentukan harga Kc.

Contoh :

CaCO3(S) ⇌ CaO(s) + CO2(g)

Maka rumusan harga Kc :

Kc = [CO2] bergerak. Karena kesetimbangan itu merupakan waktu reaksi dinamis ( bergerak ).

Tetapan kesetimbangan tekanan (Kp)

ntot = n1 + n2 + n3 + ...

ntot : jumlah mol total gas dalam sistem

n1,2,3 : jumlah mol masing - masing gas dalam sistem

Ptot : P1 + P2 + P3 + ... ( hukum Dalton )

Ptot : tekanan total gas dalam sistem

P1,2,3 : Tekanan masing – masing gas dalam sistem ( tekanan parsial )

2.2 Tetapan Kesetimbangan ( Kp)

Tekanan parsial gas dirumuskan :

P= n

n_tot× P tot:

Untuk reaksi kesetimbangan gas

2 A(g) + B (g) ⇌ 2 C (g), maka :

Kp= P(C) 2

P(A)2. P(B)

hubungan tetapan kesetimbangan Kp dengan Kc berdasarkan hukum gas ideal :

pv = nRT

p=nRT V

P=MRT

Karena

Kp= P(C) 2

P(A)2. P(B)

M

2.3 Kesetimbangan Kimia dalam Campuran Gas Ideal

Telah diperlihatkan dalam persamaan (2.12), bahwa µ gas ideal dalam suatu campuran gas diberikan dengan :

µ i= µ io+ RT ln pi

dimana pi adalah tekanan parsial gas dalam campuran. Harga µ i ini digunakan untuk menghitung ∆G reaksi

α A + β B → γC + δD

dimana A, B, C dan D menunjukkan rumus kimia zat, sedangkan α , β , γ, δ menunjukkan koefisien stoikiometrik. Kemudian

Pada kesetimbangan ∆G = 0 dan persamaan (2. 37) menjadi

dimana subskrip e menandai tekanan parsial kesetimbangan. Hasil bagi tekanan parsial kesetimbangan adalah konstanta kesetimbangan tekanan Kp:

Dengan menggunakan notasi yang lebih umum, harga µ i dapat

diletakkan untuk memperoleh persamaan dapat dituliskan

∆G = ∑ i νi µ o_{i + RT ∑ i νi ln pi}

Tetapi

Perubahan energi Gibbs standar , dan ν i ln pi = ln piνi_{, sehingga}

persamaan menjadi

Tetapi ini merupakan logaritma produk sehingga ln p1ν1 _{+ ln p2}ν2 _{+ … = ln(p1}ν1 _p2ν2_….)

kemudian

Disebut sebagai hasil bagi tekanan yang sesuai, Qp

catatan bahwa karena vi untuk komponen reaktan adalah negatif, kita mempunyai reaksi yang dimasalahkan

ν1 = − α, ν2 = − β, ν3 = γ, ν4 = δ dan

Sehingga Kp dapat ditulis

Persamaan (2. 18) menjadi

2.4 Kesetimbangan Kimia dalam Campuran Gas Nyata

Sehingga

∆G o _{= − RT ln Kf (2.26)}

Untuk gas nyata, Kf bukannya Kp yang sekedar fungsi temperature.

2.5 Konstanta Kesetimbangan Kx, dan Kc

Ada baiknya juga untuk mengungkapkan konstanta kesetimbangan suatu gas dalam terminologi fraksi mol, xi, atau konsentrasi, ci daripada sekedar tekanan parsial. Tekanan parsial, pi, fraksi mol, dan tekanan total, p, dihubungkan dengan pi = xi.p. Dengan menggunakan hubungan ini untuk setiap tekanan parsial dalam konstanta kesetimbangan, dari persamaan (2. ) diperoleh

Konstanta kesetimbangan fraksi mol didefinisikan dengan

Kemudian

Kp = Kx.p∆ v _(2.28)

Dimana ∆ v adalah jumlah koefisien stoikiometrik Untuk term konsentrasi dipenuhi hubungan

Kp = Kc.RT ∆ v _(2.29)

Sehingga jika ∆ v = 0 maka Kp = Kc, dan harga perubahan energi Gibbs menjadi

∆Go _{= −RT ln Kc (2.30)}

2.6 Penentuan Tetapan Kesetimbangan. A⇌nB

Awal : 1 mol

n tot : 1 + ( n-1) α

2.7 Ketergantungan Konstanta Kesetimbangan pada Temperatur

Konstanta kesetimbangan dapat ditulis sebagai berikut

Ln Kp = − ΔGo _{RT (2.31)}

Dengan diferensiasi

Jika persamaan (2. 14) dibagi T

dimana µo_{i adalah energi Gibbs standar zat murni. Dengan menggunakan}

harga molar persamaan Gibbs−Helmholtz persamaan (1.47)

Sehingga

karena penjumlahan adalah entalpi standar meningkat untuk reaksi, ΔH o _.

Persamaan (2. 34) mengurangi persamaan (2. 33) menjadi

persamaan ini disebut juga persamaan Gibbs−Helmholtz . Jika diekspresikan untuk ploting grafik

persamaan (2. 36) ini menunjukkan bahwa suatu plot/alur ln Kp terhadap 1/T memiliki slope sebesar ΔH o _{/R . Karena ΔH} o _{hampr konstan, paling tidak di}

atas atas cakupan temperatur menengah, alur sering linier.

Jika ΔH o _{konstan, maka dengan integrasi didapat}

Karena ∆Go _{= ΔH} o _{− T ΔS}o

Sehingga

2.8 Kesetimbangan antara Gas Ideal dan Fase Terkondensasi Murni

2.8.1 Dekomposisi Batu kapur

Bila zat padat murni (atau cairan murni yang tak dapat bercampur) terlibat dalam reaksi, maka potensial kimianya tidak mengalami perubahan pada perubahan x selama zatnya masih ada. Sebagai contoh adalah reaksi:

CaC03(s) → Ca0(s) + CO2(g)

pada kesetimbangan. Persamaan ini memberikan

µ CaCo3(s)0 = µ o _{Cao(s) + µ} o _{CO2(g) + RT ln pCO2}

∆ G0 _{= µ} o _{Cao(s) + µ} o _{CO2 (g) – µ} o _{CaCO3(s) = − RT ln pCO2 = -RT ln Kp}

(2.40)

sehingga pada kesetimbangan Kp = pCO2 Bila tekanan parsial CO2 dijaga lebih rendah dari Kp maka semua CaCO3 diubah menjadi CaO dan CO2, dan jika dibuat lebih dari Kp maka CaO diubah menjadi CaCO3.

2.8.2 Kesetimbangan penguapan

Contoh penting kesetimbangan antara gas ideal dan fase terkonsensasi murni adalah kesetimbangan antara suatu zat cair murni dan uapnya:

A (l) →A (g)

Kp = p dan ∆G o _{= µ} o _{(g) − µ} o _(l)

Dengan menggunakan persamaan Gibbs−Helmholtz, persamaan (2. 57) menjadi

yang merupakan persamaan Clausius−Clapeyron, yang menghubungkan ketergantungan temperatur dari tekanan uap zat cair terhadap panas penguapan. Untuk sublimasi perhatikan reaksi

Dimana p adalah tekanan uap kesetimbangan padatan. Sehingga

SOAL-SOAL

1. Ozon didapatkan dari oksigen dengan reaksi : 3

substitusikan harga−harga ini dalam persamaan:

In Kp = −∆ G

2. Dalam soal No.1 jika reaksi dilakukan pada 1 atm dan temperature 250

c, hitung KX dan Kc.

Harga Kp yang diperoleh dalam soal No.1 adalah :

Kp= 10−28,69

=2,04×10−29 _{sekarang dengan mensubstitusikan}

masing-masing harga dalam hubungan :

Kx=KP(P)

Dalam hal yang sama

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Konstanta kesetimbangan terdiri dari Kf, Kp, Kx, dan Kc.

2. Konstanta kesetimbangan (Kc) :

Kc=[C] c

[D]d [A]a[B]b

3. Konstanta kesetmbangan (Kx)

4. Konstanta kesetmbangan (Kp)

Kp= P(C) 2

P(A)2. P(B)

DAFTAR PUSTAKA

Dogra, S.K dan S. Dogra. 2009. Kimia Fisik dan Soal-Soal. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta.

Tim Dosen Kimia Fisika. 2003. Buku Ajar Kimia Fisika 2. Universitas Negeri Semarang :