MODUL KESETIMBANGAN Perhatikan reaksi berikut a.N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) , di sebut juga reaksi ....................................................... b. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g), di sebut juga reaksi ......................................................
Perhatikan reaksi: A + B C + D Maka persamaan laju reaksi
Coba anda bandingkan dengan reaksi: A + B C + D
Untuk Laju pertama :
V1 = ..................................................................
V2 = .................................................................
Modul Kesetimbangan
Page 1
Jika ( * ) dan ( ** ) di hubungkan , maka K1 ....................................... K2
Dimana V = V , maka di dapatkan persamaan umum kesetimbangan adalah 1
2
K
K1 ....................................... K2
Reaksi kesetimbangan di bagi 2 yaitu : 1. .................................................................................................... 2. ...................................................................................................... REAKSI KESETIMBANGAN HOMOGEN Reaksi : aA(aq) + bB(aq) cC(aq) + dD(aq) Tetapan reaksi kesetimbangan ........
Kc = .......................................
Reaksi : mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) Maka tetapan kesetimbangan adalah
Kp = ................................................
Modul Kesetimbangan
Page 2
REAKSI KESETIMBANGAN HETEROGEN Reaksi : mA(aq) + nB(g) pC(s) +qD(aq) Maka ,tetapan kesetimbangan adalah
CONTOH 0,1 mol HI dimasukkan ke dalam labu 1 liter,lalu terurai menurut reaksi : 2HI(g) H2(g) + I2 (g) Jika I2 yang terbentuk 0,02 mol .Hitung tetapan kesetimbangannya? Penyelesaian :
Modul Kesetimbangan
Page 3
Contoh : 1 mol A dan 1 mol B direaksikan dalam wadah 1 liter, sesuai dengan reaksi : A + B C + D. Ternyata pada kesetimbangan didapatkan 0,33 mol A. Tentukan harga K untuk c
reaksi tsb !
Penyelesaian :
DERAJAT DISOSIASI Dalam suatu reaksi berkesudahan (reaksi yang berlangsung sempurna ke arah kanan), zat-zat yang kita reaksikan senantiasa habis, asalkan perbandingan molnya ekivalen. Dalam reaksi kesetimbangan zat-zat yang kita reaksikan tidak pernah habis, sebab reaksi berlangsung dalam dua arah. Oleh karena itu, zat-zat yang kita reaksikan memiliki harga yang disebut derajat penguraian (derajat disosiasi = ). Sama halnya dengan harga K, harga juga merupakan ukuran tentang banyak sedikitnya hasil reaksi yang terbentuk. besar berarti makin banyak yang terurai menghasilkan produk.
nterurai α = nmula - mula
Modul Kesetimbangan
Page 4
Contoh :
4 mol A2B2 di masukkan dalam wadah, lalu terurai menurut reaksi : A2B2 2A + 2B. Jika terbentuk 2 mol A,tentukan derajat disosiasi reaksi tersebut? Penyelesaian :
TETAPAN KESETIMBANGAN Kp Reaksi : mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) Maka tetapan kesetimbangannya adalah
PC . PD Kp= a b PA . PB c
d
Pada saat kesetimbangan, gas-gas A, B, C dan D bercampur dalam suatu ruangan tertentu dan menimbulkan tekanan tertentu. Tekanan tersebut adalah tekanan total yang ditimbulkan oleh campuran gas-gas tsb. Masing-masing gas memiliki apa yang disebut tekanan parsial, yaitu tekanan yang ditimbulkan apabila gas itu sendiri yang berada dalam ruangan. Jika tekanan total adalah P, dan masing-masing tekanan parsial gas adalah pA, pB, pC dan pD, maka : P = pA + pB + pC + pD Tekanan parsial gas-gas berbanding lurus dengan jumlah mol gas-gas tersebut. Gas yang jumlah molnya tinggi akan memiliki tekanan parsial yang besar dan sebaliknya. Mol gas tersebut Tekanan parsial =
Tekanan total Mol seluruh gas
Modul Kesetimbangan
Page 5
HUBUNGAN Kp dan Kc Tekanan parsial gas bergantung pada konsentrasi. Persamaan gas ideal P . V = n. R. T Maka tekanan gas : P = n. R. T V Konsentrasi gas = n / V Untuk kesetimbangan , mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) Persamaan Kp adalah : PA = [ A ] RT PB = [ B ] RT PC = [ C ] RT PD = [ D ] RT
Kp = ( Pc )p . ( PD ) q ( PA ) m. ( PB )n Kp = ( [ C ] RT )p. ( [ D ] RT )q ([ A ] RT )m. ( [ B ] RT )n
Kp = Kc . ( RT )n Keterangan :
R = 0,082 L.atm./mol . K T = ( toC + 273 ) K n = ( p + q) – (m + n )
Contoh : 1. Tetapan kesetimbangan ( Kc ) reaksi : 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) pada 900 K adalah 1,2 . 103 . Tentukan nilai Kp 2. Konsentrasi kesetimbangan untuk reaksi : N2O4(g) 2NO2(g) Pada 298 K adalah N2O4 = 0,13 M dan NO2 = 0,001 M.Tentukan nilai Kc dan Kp reaksi tersebut.
Modul Kesetimbangan
Page 6
Penyelesaian :
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KESETIMBANGAN 1. Konsentrasi “Jika salah satu zat konsentrasinya diperbesar (ditambah), maka reaksi akan bergeser dari arah zat tersebut” “Jika salah satu zat konsentrasinya diperkecil (dikurangi), maka reaksi akan bergeser ke arah zat tersebut.”
Modul Kesetimbangan
Page 7
2. Tekanan dan Volume “Jika volume diperbesar (tekanan diperkecil), maka kesetimbangan akan bergeser ke jumlah koefisien yang besar.” “Jika volume diperkecil (tekanan diperbesar), maka kesetimbangan akan bergeser ke jumlah koefisien yang kecil.”
3. Suhu Reaksi kearah kanan endoterm, sehingga NH3 disebut zat endoterm. Reaksi kearah kiri eksoterm, sehingga N2 dan H2 disebut zat eksoterm. Maka : “Jika suhu dinaikan, kesetimbangan akan bergeser ke arah zat endoterm.” “Jika suhu diturunkan, kesetimbangan akan bergeser ke arah zat eksoterm.”
4. Katalis Sesuai dengan fungsinya, sebagai zat yang dapat mempercepat reaksi, katalis berfungsi mempercepat tercapainya kesetimbangan. Jadi katalis berfungsi pada awal reaksi (sebelum kesetimbangan tercapai) dengan kata lain setelah kesetimbangan tercapai katalis berhenti berfungsi. Kc mempunyai harga yang tetap pada suhu tetap. Hubungan Kc dengan persamaan kesetimbangan yang setara dapat dinyatakan sbb : Jika reaksi dibalik, maka K c’ = 1/Kc Jika reaksi kesetimbangan dikalikan x, maka K c’ = Kc x Jika beberapa reaksi dijumlahkan, maka harga-harga Kc harus dikalikan. Dalam penyelesaian soal-soal kesetimbangan, ada beberapa hal yang harus diperhatikan : 1. Jangan menggunakan hukum aksi massa di atas sebelum menghitung konsentrasi masing-masing zat pada kesetimbangan. 2. Konsentrasi zat-zat selalu dalam satuan molar (mol/liter). Janganlah lupa memperhatikan volume, kecuali jika koefisien kanan dan kiri sama. 3. Untuk zat-zat ruas kiri, berlaku hubungan : Zat pada kesetimbagan = zat mulamula – zat yang bereaksi 4. Untuk zat-zat ruas kanan, berlaku hubungan : Zat pada kesetimbagan = zat yang terbentuk dari zat ruas kiri yang bereaksi Catatan : umumnya keadaan mula-mula hasil reaksi tidak ada. 5. Koefisien reaksi pada reaksi kesetimbangan menyatakan perbandingan mol zat-zat ruas kiri yang bereaksi serta mol-mol zat ruas kanan yang terbentuk pada saat kesetimbangan.
Modul Kesetimbangan
Page 8
HUBUNGAN K PADA REAKSI – REAKSI YANG SUDAH SETARA Contoh : 1. Diketahui reaksi kesetimbangan : A + B C ( K 1= 5 ). Tentukan tetapan kesetimbangan dari reaksi : C A + B K 2 = ……
Penyelesaian :
2. Diketahui reaksi kesetimbangan : 2X + 4Y 2Z K1 = 25 tentukan tetapan kesetimbangan dari reaksi : X + 2Y Z K2 = …… ?
Penyelesaian :
Modul Kesetimbangan
Page 9
