makalah kimia kesetimbangn

KESETIMBANGAN
Oleh : Harpan juhari taswier

PENGANTAR

      Kesetimbangan dinamis adalah keadaan dimana dua proses yang berlawanan terjadi dengan laju yang sama, akibatnya tidak terjadi perubahan bersih dalam sistem pada kesetimbangan

      Uap mengembun dengan laju yang sama dengan air menguap

      Pelarutan padatan, sampai pada titik laju padatan yang terlarut sama dengan padatan yang mengendap saat konsentrasi larutan jenuh (tidak ada perubahan konsentrasi)

Keadaan pada Kesetimbangan Kimia

      Masing-masing sebanyak 0,00150 mol H₂ dan I₂ dibiarkan bereaksi (Percobaan 1)

      Reaksi ke depan: H_2(g) + I_2(g) à 2HI_(g)

      Reaksi balik: 2HI_(g) à H_2(g) + I_2(g)

      Setelah mencapai 0,00234 mol jumlah HI berhenti meningkat

      Percobaan dimulai dengan pereaksi HI murni dan juga tidak ada reaksi bersih

      Percobaan 3 menggambarkan keadaan ketiga pereaksi pada awal kesetimbangan

Kesetimbangan Hidrogen-Iod-Hidrogen Iodida

      Dari tiga percobaan diatas didapat suatu hubungan yang menunjuk pada angka numeris tertentu

Tiga percobaan tidak cukup untuk menetapkan nilai tetapan diatas, tetapi dari percobaan yang berulang-ulang pada 445^oC akan memberikan hasil yang sama

Tetapan Kesetimbangan K_c

      Untuk reaksi umum,

      aA + bB + …    Û gG + hH + …

      Rumus tetapan kesetimbangan berbentuk

Pembilang adalah hasil kali konsentrasi spesies-spesies yang ditulis disebelah kanan persamaan ([G], [H] …) masing-masing konsentrasi dipangkatkan dengan koefisien dalam persamaan reaksi yang setara (g, h …). Penyebut adalah hasil kali konsentrasi spesies-spesies yang ditulis disebelah kiri persamaan ([A]. [B] ..) juga setiap konsentrasi dipangkatkan dengan koefisien reaksinya (a, b, …). Nilai numerik tetapan kesetimbangan K_c sangat tergantung pada jenis reaksi dan suhu.

Hubungan Tambahan

Jika ada 3 reaksi berikut:

      2SO_2(g) + O_2(g) Û 2SO_3(g)  K_c(a) = 2,8 x 10² 1000 K

      2SO_3(g) Û 2SO_2(g) + O_2(g)  K_c(b) = ?

      SO_2(g) + ½ O_2(g) Û SO_3(g)          K_c(c) = ?

Ikhtisar

      Persamaan apapun yang digunakan untuk K_c harus sesuai dengan reaksi kimianya yang setara

      Jika persamaannya dibalik, nilai K_c dibalik yaitu persamaan yang baru kebalikan dari persamaan aslinya

      Jika koefisien dalam persamaan setara dikalikan dengan faktor yang sama, tetapan kesetimbangan yang baru adalah akar berpangkat faktor tersebut didapat tetapan kesetimbangan yang lama

Penggabungan Rumus Tetapan Kesetimbangan

      Jika diketahui:

      N_2(g) + O_2(g) Û 2NO_(g)  K_c = 4,1 x 10^-31

      N_2(g) + ½ O_2(g) Û N₂O_(g)           K_c = 2,4 x 10^-18

      Bagaimana K_c reaksi:

      N₂O_(g) + ½ O_2(g) Û 2NO_(g)       K_c = ?

Kita dapat menggabungkan persamaan diatas

N_2(g) + O_2(g) Û 2NO_(g)        K_c = 4,1 x 10^-31

N₂O_(g) Û N_2(g) + ½ O_2(g)     K_c = 1/(2,4 x 10^-18) = 4,2 x 10¹⁷

N₂O_(g) + ½ O_2(g) Û 2NO_(g) K_c = ?

Tetapan kesetimbangan untuk reaksi bersih adalah hasil kali tetapan kesetimbangan untuk reaksi-reaksi terpisah yang digabungkan

Tetapan Kesetimbangan yang Dinyatakan sebagai K_p

      Tetapan kesetimbangan dalam sistem gas dapat dinyatakan berdasarkan tekanan parsial gas, bukan konsentrasi molarnya

      Tetapan kesetimbangan yang ditulis dengan cara ini dinamakan tetapan kesetimbangan tekanan parsial dilambangkan K_p.

      Misalkan suatu reaksi

2SO_2(g) + O_2(g) Û 2SO_3(g)   K_c = 2,8 x 10² pd 1000 K

Sesuai dengan hukum gas ideal, PV = nRT

Jika penurunan yang sama dilakukan terhadap reaksi umum:

aA_(g) + bB_(g) + … Û gG_(g) + hH_(g) + …

Hasilnya menjadi       K_p = K_c (RT)^Dn

Dimana Dn adalah selisih koefisien stoikiometri dari gas hasil reaksi dan gas pereaksi yaitu Dn = (g+h+…) – (a+b+…) dalam persamaan diatas kita lihat bahwa Dn = -1

Ksetimbangan yang melibatkan cairan dan padatan murni (Reaksi Heterogen)

      Persamaan tetapan kesetimbangan hanya mengandung suku-suku yang konsentrasi atau tekanan parsialnya berubah selama reaksi berlangsung

      Atas dasar ini walaupun ikut bereaksi tapi karena tidak berubah, maka padatan murni dan cairan murni tidak diperhitungkan dalam persamaan tetapan kesetimbangan.