Hukum kesetimbangan menurut “Guldberg dan Waage” : “ Dalam keadaan setimbang pada suhu tertentu, hasil kali konsentrasi hasil reaksi dibagi hasil kali konsentrasi pereaksi yang ada dalam sistem kesetimbangan yang masing – masing dipangkatkan dengan koefisiennya mempunyai harga tetap”. Hasil bagi tersebut dinamakan tetapan kesetimbangan ( K_c )

—  Ketentukan yang harus diperhatikan  dalam hukum kesetimbangan adalah:

ü  Jangan menggunakan hukum aksi massa sebelum menghitung konsentrasi masing-masing zat pada kesetimbangan.

ü  Konsentrasi zat selalu dalam satuan molar (mol / lt) sehingga jangan lupa perhatikan volume.

ü  Zat ruas kiri berlaku hubungan : zat pada saat setimbang = zat mula=mula – zat yang terurai.

ü  Zat ruas kanan berlaku hubungan : zat pada saat setimbangan = zat yang terbentuk dari zat ruas kiri yang terurai.

ü  Koefisien reaksi kesetimbangan menyatakan perbandingan mol zat ruas kiri yang terurai serta mol zat ruas kanan yang terbentuk pada saat setimbang.

-         Tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi ( K_c )

Harga tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi ( K_c ) adalah hasil kali konsentrasi zat – zat hasil reaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi setelah masing – masing zat dipangkatkan dengan koefisiennya menurut persamaan reaksi kesetimbangan

a.      Reaksi Homogen

Harga Kc pada reaksi

, dapat dirumuskan dengan ketentuan sebagai berikut :

Pada kesetimbangan, laju reaksi v₁ = v₂

Pada keadaan setimbang, reaksi dianggap stabil.                       

 V₁ = k₁ [A]^a [B]^b                                                                            

V₂ = k₂ [C]^c [D]^d   

           

b.      Reaksi Heterogen

Untuk reaksi heterogen “tetapan kesetimbangannya ditentukan hanya berdasarkan konsentrasi zat yang berfasa gas saja, karena zat dalam fasa padat dan cair konsentrasinya dianggap tetap

Contoh :

Oleh karena [Q] dan [R] dianggap tetap, sehingga :

            Untuk kesetimbangan heterogen, hanya zat yang berfase gas (g) dan larutan (aq), karena konsentrasi zat padat atau cairan murni adalah konstan

Untuk mempermudah perumusan konstanta kesetimbangan, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan :

1. Reaksi harus dalam keadaan setara
2. Setiap reaksi memiliki harga kesetimbangan yang berbeda dan konstanta tersebut berubah dengan berubahnya temperatur
3. Spesies kimia yang ada dalam persamaan kesetimbangan hanya spesies yang berada dalam keadaan gas (g) dan larutan (aq)
4. Konsentrasi zat cair murni (l) dan padat (s) tidak dilibatkan dalam persamaan konstanta kesetimbangan

-Tetapan kesetimbangan Tekanan Parsial ( K_p )

Harga tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan ( K_p ) adalah hasil kali tekanan parsial gas – gas hasil reaksi dibagi dengan hasil kali tekanan parsial gas – gas pereaksi setelah masing – masing dipangkatkan dengan koefisiennya menurut persamaan reaksi kesetimbangan

Persamaan tetapan kesetimbangan tekanan parsial

      Hubungan antara Kc dan Kp sebagai berikut :

                        Kp  = Kc (RT) ^Dn

Ket ;    R        = tetapan gas ideal = 0,082 L.atm.mol^-1  K^-1  

             T         = suhu (K)

            D n      = jumlah koefisien zat-zat hasil  reaksi–koefisien  zat-zat pereaksi

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)

•          Pangkat setiap konsentrasi setiap komponen harus sama dengan koefisien komponen tsb. dalam reaksikesetimbangan

Contoh

Bagaimana ungkapan kesetimbangan berikut : 

(NH₄)₂CO₃ adalah padatan

Kita tuliskan [NH₃] ₂ sebab koefisien untuk NH₃(g) adalah 2

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 untuk mencapai kesetimbangan pada temperatur ruang

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

Marilah kita perhatikan kesetimbangan berikut :

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

H_2(g)                  0.00500 M

I_2(g)                   0.01250 M

Pada kesetimbangan, kita dapat tentukan  bahwa konsentrasi I₂ adalah 0,00772 M

Perhitungan Kesetimbangan Kimia

Kita dapat perkirakan arah reaksi dengan menghitung quotion reaksi

Quotion reaksi, Q

Q mempunyai banyak Kesamaan dengan Kc, tetapi dengan satu perbedaan penting, yaitu Q dapat digunakan untuk semua set konsentrasi, sedangkan K tidak .

Beberapa set konsentrasi dapat memberikan suatu Q perhitungan, dengan membandingkan Q terhadap nilai Kc. Kita dapat memperkirakan arah untuk reaksi

Qc < Kc          Reaksi akan berlangsung kearah kanan

Qc = Kc          Tidak ada perubahan, Reaksi pada kesetimbangan

Qc > Kc          Reaksi kearahakan berlangsung ke arah kiri

Contoh Quotion Reaksi

Kita tentukan  Kc = 54 pada 425,4^oC

Jika kita mempunyai campuran sebagai berikut,perkirakan arah  dari reaksi berikut jika [H₂] = 4.25 x 10^-3 M , [I₂] = 3.97 x 10^-1 M , [HI] = 9.83 x 10^-2 M

Karena Q < Kc,  maka sistem tidak dalam berkesetimbangan dan akan reaksi berlangsung kearah kanan.

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

•         Semua yang lainnya kemudian  diungkapkan dalam bentuk x

Contoh

Sampel COCl₂ dibiarkan terdekomposisi. Nilai Kc untuk kesetimbangan ini adalah 2.2 x 10^-10 di 100^oC

Jika konsentrasi awal COCl₂ adalah 0,095 M, berapa konsentrasi setiap komponen pada keadaan kesetimbangan

Ini adalah bentuk persamaan kuadrat,  kebetulan persamaan secara langsung untuk larutannya. Persamaan tersebut dapat diselesaikan dengan persamaan

 

Hanya akar yang positif yang digunakan  dalam memecahkan masalah kesetimbangan

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

Dalam kasus ini, perubahan dari konsentrasi COCl₂ diabaikan

 

Unknown

16.49

1 response

Read More

Pernahkah anda sakit gigi? Sakit gigi biasanya disebabkan oleh makanayang asam maupun manis. Untuk merawat dianjurkan menggosok gigi sehari dua kali dengan menggunakan pasta gigi berflourida. Mengapa makanan manis dan asam menyebabkan sakit gigi dan mengapa pula pasta gigi berflourida dapat merawat kesehatan gigi? Pertanyaan ini akan terjawab setelah mempelajari kesetimbangan kimia. 

Banyak peristiwa dalam kehidupan sehari-hari yang merupakan proses kesetimbangan. Contohnya adalah perubahan wujud air, reaksi kesetimbangan dalam tubuh dan reaksi kesetimbangan dalam mulut

Selain dalam kehidupan sehari-hari, proses kesetimbangan kimia juga terjadi dalam dunia industry. Proses ini terjadi pada kegiatan antara lain

—  Proses Haber – Bosch :

1. Merupakan proses yang sangat penting dalam industri kimia karena amoniak merupakan bahan utama dalam pembuatan berbagai barang misal : pupuk urea, asam nitrat, dan senyawa nitrogen.
2. Bisa dipakai sebagai pelarut karena kepolaran amoniak cair hampir menyamai kepolaran air.

—      Proses Kontak :

Adalah proses pembuatan asam sulfat secara besar-besaran. Digunakan untuk pembuatan pupuk amonium sulfat, pada proses pemurnian minyak tanah, pada industri baja untuk menghilangkan karat besi sebelum bajanya dilapisi timah atau seng, pada pembuatan zat warna, obat-obatan, pada proses pemurnian logam dengan cara elektrolisa, pada industri tekstil dll.

Dalam ilmu kimia, kesetimbangan kimia bisa didefinisikan dengan 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 terbentuk adalah konstan terhadap perubahan net konsentrasi.

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

Dua panah bolak balik berbeda ukuran :

digunakan untuk menunjukkan kecenderungan kesetimbangan ke satu arah tertentu

Keadaan Kesetimbangan

Ciri-ciri Keadaan kesetimbangan :

• Pembentukan  zat  diruas  kanan (reaksi maju)  selalu disertai pembentukan kembali zat diruas kiri (reaksi balik).
• Reaksi terus berlangsung dua arah.
• Arti kesetimbangan : kecepatan reaksi ke kanan sama dengan kecepatan reaksi ke kiri
• Pada keadaan setimbang konsentrasi zat baik ruas kiri maupun kanan berada dalam keadaan tetap.

Berdasarkan wujud zat dalam keadaan setimbang, kesetimbangan kimia dapat dibedakan sebagai berikut :

a.     Kesetimbangan Homogen

Pada reaksi ini seluruh spesies yang terlibat dalam reaksi memiliki fasa yang sama

Contoh : 

 

a.      Kesetimbangan Heterogen

Pada reaksi ini spesies reaktan  dan produknya berada dalam fasa yang berbeda

      Contoh :

 Kesetimbangan kimia bersifat dinamis, yaitu secara makroskopis pada keadaan setimbang tidak terjadi perubahan konsentrasi atau warna, namun secara mikroskopis reaksi bolak – balik selalu terjadi perubahan terus menerus. Tetapi keadaan demikian hanya dapat terjadi pada reaksi dalam sistem tertutup.

Tahap-tahap dasar Kesetimbangan

Untuk reaksi umum:   

       

Untuk reaksi umum:                      

Kita dapat tunjukkan reaksi sebagai terdiri dalam 3 tahap

• awal pencampuran : Jika A dan B pertama kali dicampurkan bersama, dan C belum ada .Bersamaan dengan dimulainya reaksi, maka sejumlah C mulai terbentuk
• 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, laju ke arah produk semakin lambat
  • daerah kesetimbangan
  Suatu titik dimana kecepatan reaksi pada arah yang berlawanan sama.Secara netto tidak ada perubahan konsentrasi dari setiap komponen
   
  
  
  

Hubungan konsentrasi zat pada keadaan setimbang

·         Jika terjadi reaksi mA + nB D         pC + qD     maka

                   K =  [C]^p [D]^q

                          [A]^m [B]ⁿ

   Keterangan :

K    = tetapan kesetimbangan

[A] = konsentrasi A pada kesetimbangan = mol / volume (L)

[B] = konsentrasi B pada kesetimbangan = mol / volume (L)

[C] = konsentrasi C pada kesetimbangan = mol / volume (L)

[D] = konsentrasi Dpada kesetimbangan = mol / volume (L)

Harga K (kesetimbangan) menunjukkan banyaknya hasil reaksi (zat ruas kanan) yang dapat terbentuk pada suatu reaksi kesetimbangan.

—Harga K besar artinya bahwa zat ruas kanan banyak terbentuk.

—Harga K kecil artinya zat diruas kiri sedikit terurai.

 

Unknown

16.10

0 response

Read More