Download
1 / 14
180 likes | 782 Views
Kesetimbangan Kimia. Tim Dosen Kimia Dasar FTP. Pengertian kesetimbangan kimia. Suatu sistem dikatakan setimbang jika dua proses yang berlawanan terjadi dengan laju yang sama atau dengan kata lain tidak terjadi perubahan dalam sistem yang setimbang
E N D
Kesetimbangan Kimia Tim Dosen Kimia Dasar FTP
Pengertiankesetimbangankimia • Suatusistemdikatakansetimbangjikadua proses yang berlawananterjadidenganlaju yang samaataudengan kata lain tidakterjadiperubahandalamsistem yang setimbang • Salah satuindikatorsaatterjadikesetimbanganadalahtidakterjadiperubahankonsentrasisemuakomponenyaitureaktandanproduk.
Chemical Equilibria • Reaksipembentukan NH3 dari gas N2dan H2 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) • Bilakedua gas pada volume 1 : 3 dicampurpadasuhukamartidakterjadisesuatureaksipadalaju yang dapatdideteksi. • Tetapipada 200 derajat C dan 30 atmcampuranbereaksicepathingga 67,6% dantidakadaperubahanlebihlanjutketikasuhudantekanandipertahankan. • Begitu pula sebaliknyaketika NH3dalamsuhukamartidakterjadisesuatuapapun. • Tetapipada 200 C dan 30 atmteruraidengancepathingga 32,4% dantidakadaperubahanlebihlanjutketikasuhudantekanandipertahankan.
TetapanKesetimbangan(Kc) • Untukreaksiumum, aA + bB + … gG + hH + … • Rumustetapankesetimbanganberbentuk • Pembilangadalahhasil kali konsentrasispesies-spesies yang ditulisdisebelahkananpersamaan ([G], [H] …) masing-masingkonsentrasidipangkatkandengankoefisiendalampersamaanreaksi yang setara (g, h …). Penyebutadalahhasil kali konsentrasispesies-spesies yang ditulisdisebelahkiripersamaan ([A]. [B] ..) dansetiapkonsentrasidipangkatkandengankoefisienreaksinya (a, b, …). NilainumeriktetapankesetimbanganKcsangattergantungpadajenisreaksidansuhu.
Contoh • TuliskanpernyataankesetimbanganKcuntukreaksiberikut : • 2O3(g)3O2(g) • 2NO(g) + Cl2 2NOCl(g) Jawab: • (a) Kc = [O2]3 / [O3]2 • (b) Kc = [NOCl]2 / [NO]2[Cl2]
PenggabunganRumusTetapanKesetimbangan • DalammenentukannilaiKcmakasetiappersamanreaksikimiaharusdisetarakan. • Jikapersamaannyadibalik, makanilaiKcdaripersamaan yang baruadalahkebalikandaripersamaanaslinya • Tetapankesetimbanganuntukreaksitotal Kc(net) adalahKc(1) x Kc(2), hasil kali tetapankesetimbanganuntukreaksi-reaksiterpisah yang digabungkan
Contohsoal • Jikadiketahui: N2(g) + O2(g) 2NO(g)Kc = 4,1 x 10-31 N2(g) + ½ O2(g) N2O(g)Kc = 2,4 x 10-18 BagaimanaKcreaksi: N2O(g) + ½ O2(g) 2NO(g)Kc = ? • Persamaandiatasdapatdigabungkan N2(g) + O2(g) 2NO(g)Kc = 4,1 x 10-31 N2O(g) N2(g) + ½ O2(g)Kc = 1/(2,4 x 10-18) = 4,2 x 1017 N2O(g) + ½ O2(g) 2NO(g)Kc = ?
ContohhubunganKcdankonsentrasi • 35,7 g larutan PCl5 ditempatkandalamlabu 5 L dipanasihingga 250 C dandipertahankanhinggatercapaikesetimbangan. Setelahdianalisisterdapat 7,87 g Cl2. hitunglahKc PCl5(aq) PCl3(aq) + Cl2(g) Mol/L PCl5padaawal 35,7g/5L x 1mol/208g = 0,0343 M Mol/L Cl2padakesetimbangan 7,87g/5L x 1mol/70,9g = 0,0222 M Dari persamaandiperolehhubungankesetimbangan [PCl5] = [PCl5]awal – [Cl2] = 0,0343 – 0,0222 = 0,0121 M PCl5(aq) PCl3(aq) + Cl2(g) [awal]0,0343 [rx] 0,0222 0,2222 0,0222 [kstimbngn] 0,0121 0,0222 0,0222 Kc = (0,0222)(0,0222)/0,0121 = 0,0407 = 4,07 x 10-2
Faktor yang mempengaruhikesetimbangankimia 1. Tekanan • Untuksistem yang melibatkan gas biasanyapengukurandilakukandalamtekananbukankonsentrasi. Dalamhalinitetapandihitungberdasarkantekananparsialgas: • PV = n R T • KetetapaninidisebutKp • Kp = (PG)g (PH)h (PA)a (PB)b • Tekanan total samadenganjumlahtekananparsial • HubunganKcdanKpadalah Kc = Kp (1/RT) Dn • DenganDn = Skoefproduk – Skoefreaktan • JikaDn= 0 makaKp= Kc
Perhitungandalamkesetimbangankimia • HitunglahKpdanKcuntukkesetimbanganreaksiberikutpada 10 atmdan 200 0C N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) tekanan NH3 padakeadaantersebutadalah 50,7%. R = 0,0821 L atm/mol K Jawab: Tekanan total = 10 atm = PNH3 + (PN2 + PH2) PNH3 = 50,7% tekanan total = 0,507 x 10 atm = 5,07 atm PN2 + PH2 = 10 – 5,07 = 4,93 atm Karenaperbandingan N2dan H2adalah 1 : 3 maka, PN2 = ¼ x 4,93 atm = 1,23 atm PH2 = ¾ x 4,93 atm = 3,70 atm
Kp = (PNH3)2 = (5,07)2 (PN2) (PH2)3 (1,23) (3,70)3 = 0,413 • Kc = Kp (1/RT) Dn = (0,413) (1/0,0821 x 473)-2 = 6,23.102
2. Pengaruhtemperaturterhadapkesetimbangankimia • Perubahankonsentrasidantekanandapatmengubahkuantitasrelatifpereaksidanproduktetapitidakdapatmempengaruhiketetapankesetimbangan. • Namunperubahantemperatursangatberbeda, dalamreaksireversibellajupenguraiansangatdipengaruhitemperatur. • Molekulsenyawacenderungterdisosiasipadasuhusangattinggisehinggareaksipenguraianmakindisukaidengankenaikantemperatur • Temperaturreaksi yang berbedaakanmemilikitetapankesetimbangan yang berbeda pula.
3. Pengaruhkatalis • Dalamsuatukesetimbangan, katalisdapatmempercepatreaksimajuataubaliksamakuat. Katalistidakmengubahkuantitasrelatif yang adadalamkesetimbangansehinggatidakberpengaruhterhadapKesetimbanganreaksi.
soal 1. Nitrogen dioksidacenderungberasosiasibilatemperaturditurunkanmembentukdinitrogentetraoksida, Kedalamlabutertutupukuran 100 mL ditaruh 0,235g NO2dankesetimbangandicapaipada 55 0C. Padatemperaturtersebutternyataterdapat 0,115g NO2. HitunglahKc 2. Padasistemkesetimbanganpembentukan gas amoniakditaruhpada 100 atmdan 300 derajat C sampaitercapaikesetimbangandanpersentasetekananNH3nya 52% a) berapatekananparsial masing2 gas penyusunpadakesetimbangan b) hitungKpdanKc 3. HargaKcuntukreaksi H2 (g) + I2 (g) 2HI (g) padasuhu 458 derajat C = 49. Padasuatupercobaan, 2 mol H2 dicampukandengan 2 mol I2 dan 4 mol HI dalamsuaturuangan 10 liter. tentukansusunan mol campuransetelahtercapaikesetimbangan
