1 / 53

SMA NEGERI 1 BANGKALAN

KESETIMBANGAN KIMIA. SMA NEGERI 1 BANGKALAN. STANDAR KOMPETENSI. Memahami kinetika reaksi , kesetimbangan kimia , faktor-faktor yang mempengaruhinya serta proses penerapan dalam kehidupan sehari-hari dan industri. Kompetensi Dasar.

sorcha
Download Presentation

SMA NEGERI 1 BANGKALAN

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. KESETIMBANGAN KIMIA SMA NEGERI 1 BANGKALAN

  2. STANDARKOMPETENSI Memahamikinetikareaksi, kesetimbangankimia, faktor-faktor yang mempengaruhinyasertaprosespenerapandalamkehidupansehari-haridanindustri

  3. KompetensiDasar • Menjelaskankesetimbangandanfaktor-faktor yang mempengaruhipergeseranarahkesetimbangandenganmelakukanpercobaan

  4. Indikator 1. Menjelaskan reaksi kesetimbangan dan keadaan setimbang. 2. Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan. 3. Menentukanhargatetapankesetimbangan (Kc). 4. Menentukanhargatetapankesetimbanganparsial gas (Kp). 5. Menjelaskan hubungan antara Kc dan Kp. 6. Menjelaskan penerapan kesetimbangan kimia pada bidang industri

  5. Reaksi Kimia • Reaksiirreversible (reaksisatuarah\tidakdapatbalik), yaitusuatureaksihanyaterjadipembentukanzat-zathasilreaksisaja. • Reaksireversible (reaksiduaarah/dapatbalik), yaitusuatureaksidimanahasilreaksidapatbereaksikembalimembentukzat-zatpereaksi

  6. Ciri-ciriKesetimbanganDinamis 1. Reaksiberlangsungterus-menerusdenganarah yang berlawanan. (↔ ) 2. Terjadipadaruangtertutup, suhu, dantekanantetap. 3. Kecepatanreaksikearahproduk (hasilreaksi) samadengankecepatanreaksikearahreaktan (zat-zatpereaksi). V maju = V balik 4. Tidakterjadiperubahanmakroskopis, yaituperubahan yang dapatdilihat, tetapiterjadiperubahanmikroskopis, yaituperubahantingkatpartikel (tidakdapatdilihat). 5. Setiapkomponentetapada.

  7. ReaksiKesetimbangan Reaksikesetimbangandinamis adalahReaksireversible dimanazat-zathasilreaksidapatbereaksikembalimembentukzat-zatpereaksidanberlangsungbolakbalikterusmenerustidakpernahberhenti. Keadaansetimbangadalahsuatukeadaandimanalajureaksikearahkanan (pembentukanhasilreaksi) samadenganlajureaksikearahkiri (pembentukanzat-zatpereaksi) mA + nBpC + qD Vmaju = Vbalik

  8. MacamsistemKesetimbangan • A. KesetimbangandalamSistemHomogen 1. Kesetimbangan dalam sistem gas–gas Contoh: 2 SO2(g) + O2(g) ↔ 2 SO3(g) 2. Kesetimbangan dalam sistem larutan–larutan Contoh: NH4OH(aq) ↔ NH4 (aq) + OH (aq) _ +

  9. B. Kesetimbangan dalam Sistem Heterogen 1. Kesetimbangandalamsistempadat–gas Contoh: CaCO3(s) ↔CaO(s) + CO2(g) 2. Kesetimbangandalamsistempadat–larutan Contoh: BaSO4(s) ↔Ba+(aq) + SO4 (aq) 3. Kesetimbangan dalam sistem larutan–padat–gas Contoh: Ca(HCO3)2(aq) ↔ CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g) 2+ 2-

  10. PergeseranKesetimbangan Asas Le Chatelier “Bilapadasistemkesetimbangandiadakanaksi, makasistemakanmengadakanreaksisedemikianrupa, sehinggapengaruhaksiitumenjadisekecil-kecilnya”.

  11. Atau “jikakedalamreaksikeetimbangandilakukansuatuaksimakakesetimbanganakanbergeserdanmengubahkomposisi zat-zathinggatercapaikesetimbangankembali “

  12. Faktor-faktor yang mempengaruhipergeserankesetimbangan 1. perubahan konsentrasi salah satu zat 2. perubahan volume atau tekanan 3. perubahansuhu

  13. FaktorKonsentrasi • Jikaadausahauntukmenambahataumengurangikonsentrasidarisalahsatuzatpadareaksisetimbang, makaakanterjadipergeserankesetimbangan. Hal inidapatdibuktikandenganmelakukanpercobaandengancaraberikut

  14. Percobaan 1 • SiapkanlarutanFe(SCN)2+(berwarnamerah) kemudianbagilarutantersebutsamabanyakkedalam 3 tabungreaksi. • Tabung 1 sebagaipembanding • Tabung 2 ditetesilarutan KSCN • Tabubg 3 ditetesilarutanFeCl3 • Kocokkeduatabungdanbandingkansetiapperubahanwarna yang terjadidenganlarutanpadatabungpertama

  15. Hasil 2+ 3+ - Kuningjingga Takberwarna Merah Fe (aq) + SCN (aq) ↔ FeSCN (aq) Penambahan ion Fe3+danpenambahan ion SCN-menyebabkanlarutanstandarmenjadilebihmerah,berarti ion Fe(SCN)2+bertambah. Ituberartipenambahan ion Fe3+dan ion SCN- menyebabkankesetimbanganbergeserkearah ion Fe(SCN)2+ • Jadi, Jikasalahsatukomponenpadasistemkesetimbanganditambah, akanbergeserkearahlawanbegitujugasebaliknya.

  16. A. PerubahanKonsentrasi Apabiladalamsistemkesetimbanganhomogen, 1.konsentrasi salahsatuzatdiperbesar, makakesetimbanganakanbergeserkearah yang berlawanandarizattersebut. 2. Sebaliknya, jikakonsentrasisalahsatuzatdiperkecil, makakesetimbanganakanbergeserkepihakzattersebut. 3.Bila zatdiencerkandenganmenambah air padasistem, makakesetimbanganbergeserpadajumlahmolekulterbanyak.

  17. Contohsoal Kearahmanakesetimbanganbergeser bilapadareaksikesetimbangan: 2 SO2(g) + O2(g) ↔ 2 SO3(g) a. SO2ditambah? b. SO3ditambah? c. O2dikurangi? d. SO3dikurangi?

  18. Jawab • Bilapadasistemkesetimbanganiniditambahkan gas SO2, makakesetimbanganakanbergeserkekanan. b. Bilapadasistemkesetimbanganinidikurangi gas SO3, makakesetimbanganakanbergeserkekiri. c. Bilapadasistemkesetimbanganinidikurangi O2, makakesetimbanganakanbergeserkekiri. d. Bilapadasistemkesetimbanganinidikurangi SO3, makakesetimbanganakanbergeserkekanan.

  19. FaktorTekanan • Jikatekanansistemdinaikkan, kesetimbanganakanbergeserkearahjumlah mol gas terkecil • Jikatekanansistemditurunkan, kesetimbanganakanbergeserkearahjumlah mol gas terbesar

  20. Faktor Volume • Jika volume sistemdinaikkan, kesetimbanganakanbergeserkearahjumlah mol terbesar (kekiri) • Jika volume sistemditurunkan, kesetimbanagnakanbergeserkearahjumlah mol terkecil (kekiri)

  21. Simpulan 1. Jikatekanandiperbesar (volume diperkecil), makakesetimbanganakanbergeserkearahjumlahkoefisienreaksikecil. 2. Jikatekanandiperkecil (volume diperbesar), makakesetimbanganakanbergeserkearahjumlahkoefisienreaksibesar.

  22. ContohSoal Padareaksikesetimbangan: N2(g) + 3 H2(g) ↔ 2 NH3(g) jumlah koefisien reaksi di kanan = 2 jumlah koefisien reaksi di kiri = 1 + 3 = 4 • Bilapadasistemkesetimbangantersebuttekanandiperbesar (volume diperkecil), makakesetimbanganakanbergeserkekanan (jumlahkoefisienkecil). • Bilapadasistemkesetimbangantersebuttekanandiperkecil (volume diperbesar), makakesetimbanganakanbergeserkekiri (jumlahkoefisienbesar).

  23. FaktorTemperatur • Jikatemperatursistemdinaikkan, kesetimbanganakanbergeserkereaksi yang endoterm (kekiri) • Jikatemperatursistemditurunkan, kesetimbanganakanbergeserkereaksieksoterm (kekanan) • Hal inijugadapatdibuktikandenganmelakukanpercobaanberikut

  24. Percobaan 2 • Masukkankedalamtigatabungreaksi, masing-masing 10 tetesHNO3dan 1 lempeng Cu. Segeratutup. N2O4↔ 2NO2 (takberwarna) (Coklat) • Masukkantabung 1 kedalam air es • tabung 2 kedalam air panas • 1 tabungsebagaipembanding. • Bandingkanwarnadalamketigatabungtersebut.

  25. Hasil N2O4↔ 2NO2 (takberwarna) (Coklat) ►jikadidinginkanwarnacoklathilang, berarti gas NO2berkurang. Jadireaksibergeserkearahkiri ►Jikadipanaskanwarnacoklatmakintua. Karena gas NO2bertambah. Jadireaksibergeserkearahkanan

  26. Simpulan MenurutVan’t Hoff: • Bilapadasistemkesetimbangansuhudinaikkan, makakesetimbanganreaksiakanbergeserkearah yang membutuhkankalor (kearahreaksiendoterm). 2. Bilapadasistemkesetimbangansuhuditurunkan, makakesetimbanganreaksiakanbergeserkearah yang membebaskankalor (kearahreaksieksoterm).

  27. ContohSoal 2 NO(g) + O2(g) ↔ 2 NO2(g) ∆H = –216 kJ Reaksi ke kanan eksoterm berarti reaksi ke kiri endoterm. • Jikapadareaksikesetimbangantersebutsuhudinaikkan, makakesetimbanganakanbergeserkekiri (kearahendoterm) • Jikapadareaksikesetimbangantersebutsuhuditurunkan, makakesetimbanganakanbergeserkekanan (kearaheksoterm).

  28. Latihan Padareaksikesetimbangan: C(s) + CO2(g) ↔2 CO(g)∆H = +120 kJ Bagaimanapengaruhnyaterhadap CO, jika: a. ditambah CO2? b. suhudinaikkan? c. suhuditurunkan? d. tekanandiperbesar?

  29. PengaruhKatalisatorterhadapKesetimbangan • Fungsikatalisatordalamreaksikesetimbanganadalahmempercepattercapainyakesetimbangandantidakmerubahletakkesetimbangan (hargatetapankesetimbanganKctetap). Hal inidisebabkankatalisatormempercepat reaksi ke kanan dan ke kiri sama besar.

  30. KOMPETENSIDASAR Menentukanhubungankuantitatifantarapereaksidenganhasilreaksidarisuatureaksikesetimbangan

  31. TetapanKesetimbangan Hukumkesetimbanganmenurut “GuldbergdanWaage” “Dalamkeadaankesetimbanganpadasuhutetap, makahasil kali konsentrasizat-zathasilreaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi yang sisa di mana masing-masing konsentrasiitudipangkatkandengankoefisienreaksinyaadalahtetap.”

  32. 1. Tetapankesetimbanganberdasarkankonsentrasi (Kc) HargaKcadalahhasil kali konsentrasizat – zathasilreaksidibagidenganhasil kali konsentrasipereaksisetelahmasing – masingzatdipangkatkandengankoefisiennyamenurutpersamaanreaksikesetimbangan Reaksi : pA + qBmC + nD [C] m [D]n Kc = [A]p [B]q

  33. Contoh : RumusKcuntukreaksi : • 2H2(g) + O2(g)  2H2O(g) • 2NO(g)  N2(g) + O2(g)

  34. Harga K beberapareaksiberhubungan • A ⇄ B , K1 • 3A ⇄ 3B , K2 • B ⇄ A , K3 Jikareaksidikali 3 makaharga K dipangkat 3 K2 = K13 Jikareaksidibalikmakaharga K dibalik K3 = 1 — K 1

  35. ContohSoal Diketahuireaksiberikut A + B ↔ C K= 4 2A + D ↔ C K=8 Tetukantetapankesetimbanganuntukreaksi : C + D ↔ 2B

  36. 2. Tetapankesetimbanganberdasarkantekananparsial (Kp) HargaKpadalahhasil kali tekananparsial gas – gas hasilreaksidibagidenganhasil kali tekananparsial gas – gas pereaksisetelahmasing – masingdipangkatkandengankoefisiennyamenurutpersamaanreaksikesetimbangan Reaksi: pA + qBmC + nD (PC)m (PD)n Kp= (PA)p (PB)q

  37. Keterangan Kp = tetapankesetimbangantekanan gas PA = tekananparsial gas A (atm) = mol A mol total PB = tekananparsial gas B (atm) = mol B mol total PC = tekananparsial gas C (atm) = mol C mol total PD = tekananparsial gas D (atm) = mol D mol total x Ptotal x Ptotal x Ptotal x Ptotal

  38. HubunganKcdenganKp [Pc]r [Pd]s [Pa]m [Pb]n Kp m A(g) + n B(g) ↔ r C(g) + s D(g) Dari rumus PV = nRT, dapatdisimpulkanbahwa P = konsentrasi x RT. JikarumusinidisubstitusikankedalamrumusKp, maka : = = = Kp {[C] RT}r {[D] RT}s {[A] RT}m {[B] RT}n [C]r [D]s . RT (r+s)-(m+n) [A]m [B]n Kp = Kc (RT)∆n

  39. Keterangan R = tetapan gas ideal = 0,082 L.atm.mol-1 K-1 T = suhu (K) ∆n = (jumlahkoefisienzat-zathasil) - (reaksi–koefisienzat-zatpereaksi

  40. DerajatDisosiasi Adalahperbandingan mol zat yang terdisosiasidengan mol zatmula – mulasebelumterdisosiasi. Padareaksipenguraian, banyaknyazat yang teruraidapatdiketahuidariderajatpenguraiannya (derajatdisosiasi). Derajatdisosiasi () dapatdinyatakandalamfraksiataudalampersentase, denganrumus: Mol teruraiatau, Mol terurai  =  = x 100% Mol mula-mula Mol mula-mula

  41. ContohSoal: • Dalamruangan 5 liter berlangsungreaksikesetimbangan 2 SO3 (g) 2SO2(g) + O2(g) Jikadaripemanasan 1 mol gas SO3diperoleh 0,25 mol gas O2.,tentukantetapankesetimbangannya? Jawab: 2 SO3 (g)  2SO2(g) + O2(g) mula2 : 1 terurai : 0,5 0,5 0,25 sisa : 0,5 0,5 0,25 [SO3 ] = 0,5/5 = 0,1 M; [SO2 ] = 0,50/5 = 0,1 M; [O2 ] = 0,25/5 = 0,05 M [SO2 ]2 [O2 ] (0,1)2 (0,05) Kc = = = 0,05 [SO3 ]2 (0,1)2

  42. 2. Jikanatriumbikarbonatdipanaskanmenurutreaksi : 2NaHCO3(s) Na2CO3(s)+ CO2(g)+ H2O(g) , ternyatatekanan total saatsetimbang = 0,04 atm, hitunghargaKp ? Jawab : Reaksisetimbang : 2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + CO2(g) + H2 O(g) Yang berfase gas adalah CO2 dan H2O .Berdasarkanpersamaanreaksi ; mol CO2 = mol H2O mol zat PCO2 = PH2O = x Ptotal = 1/2 x 0,04 atm mol total = 0,02 atm Kp = PCO2 x PH2O = 0,02 x 0,02 = 0,0004

  43. 3. Untukreaksikesetimbangan: PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) , hargaKcpadasuhu191oC = 3,26 x 10-2 , tentukanhargaKppadasuhutersebut ? Jawab : R = 0,082; T = (191 + 273) = 464 K n= 2 – 1 = 1 Kp = Kc x (RT) = 3,26 x 10-2 x (0,082 x 464)1 = 1,24 ∆n

  44. 4. Pada suhu tertentu dalam ruangan dengan volume 1 liter terdapat reaksi penguraian gas AB5: Gas AB5 mula-mula 0,25 mol. Pada saat setimbang terdapat gas B2 sebanyak 0,05 mol.TentukanDerajat disosiasi ?

  45. Derajat disosiasi

  46. Contoh Dalamruang 2 liter terdapat 5 mol gas amonia (NH3) yang teruraisesuaireaksi: 2 NH3(g) ↔2(g) + 3 H2(g) Padakeadaansetimbangterdapat 2 mol NH3. Tentukan: a. besarnyaderajatdisosiasi (α) b. KC c. KP jika tekanan total sebesar 2 atm

  47. Jawab: Persamaanreaksi : 2 NH3(g) ↔ N2(g) + 3 H2(g) Mula-mula : 5 mol 0 mol 0 mol Bereaksi : 3 mol 1,5 mol 4,5 mol Sisa (setimbang): 2 mol 1,5 mol 4,5 mol a. α= mol NH3bereaksi (terurai) mol NH3mula-mula = 3 5 = 60% X 100% X 100 %

  48. LatihanSoal 1. Dalamruangsatu liter, satu mol zatAB direaksikandengansatu mol zat CD menurutpersamaanreaksi: AB(g) + CD(g) ↔ AD(g) + BC(g) Setelahkesetimbangantercapaiternyatatersisa 0,25 mol senyawaCD. Tentukantetapan kesetimbangan untuk reaksi tersebut! 2. Diketahuireaksi: CO(g) + H2O(g) ↔ CO2(g) + H2(g) Kc = 16 Bila 4 mol gas CO direaksikandengan 4 mol H2O dalamruang 1 liter, berapa mol gas CO2 dan H2 yang terbentuk?

  49. 3. Dalam reaksi disosiasi N2O4 berdasarkan persamaan reaksi: N2O4(g) ↔ 2 NO2(g) banyaknya mol N2O4dan NO2padakeadaansetimbangadalahsama. Padakeadaanini, berapakahhargaderajatdisosiasinya? 4. Padareaksikesetimbangan: PCl5(g) ↔ PCl3(g) + Cl2(g) biladalamruang 2 liter, 8 mol gas PCl5berdisosiasi 75%, tentukanbesarnyaharga tetapankesetimbangankonsentrasi (Kc)!

  50. 5. Dalam ruang 1 liter, 5 mol SO3 terurai menurut reaksi: 2 SO3(g) ↔ 2 SO2(g) + O2(g) Bilapadakeadaansetimbang mol SO2 : mol O2 = 2 : 1, tentukanbesarnya: a. derajat disosiasi ( α) SO3 b. tetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc)

More Related