Kesetimbangan Kimia - · PDF fileKesetimbangan Kimia cC + dD Jika A dan B direaksikan, pada...

Post on 03-Mar-2018

225 views 5 download

Transcript of Kesetimbangan Kimia - · PDF fileKesetimbangan Kimia cC + dD Jika A dan B direaksikan, pada...

Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan Kimia

� ����������������� �� � ����������������cC + dD

Jika A dan B direaksikan, pada suatu titik akan tercapai dimana tak terdapat perubahan lebih lanjut dalam sistem, titik ini disebut kesetimbangan.

� Kesetimbangan kimia adalah suatu kesetimbangan dinamik. Spesi-spesi dalam reaksi terus terbentuk secara konstan namun tanpa terjadi perubahan total dalam konsentrasi sistem.

Kesetimbangan Kimia

� ���� ���������������

� ���� ���������������������� ������������������������

� ��������������� ��������������������

���� ���!��� ��� ��!��

� ��������������� ��������������������

�����"���# ��� ����# ������$"�−��#

� %����&�������������������� ������

�������� �'��������� �������� ��� �������$�

���������(��������)��'�������� ��� �'����������� ��������

Kesetimbangan Kimia

� *��(��������)��

� ��� ��������������� ������ '��������������������������+��� ���������������� ��

������→ ��

���� � ���������,�� �������������)������� ���������� �

� -������ ��� �

� .����������������������'���� ������ ��������� ��� ����,�� ���.�(�������������������� ������������� ��������������� ������� ����(��� ����� �������'���,����� ���������������������� ���������

Kesetimbangan Kimia� -��������� �������

� .������ � ����� ������(��� �� �������� �������������������������� ������ ���������,�� ����������,����� ������������*�������� � ������������������������������� ��� ����� ���������� ��

����������

����������

������������������

�� ��

Tetapan Kesetimbangan

� ��������� �� � �������

���������eE + fFtetapan kesetimbangan dapat dituliskan sebagai:

Dengan Kc adalah tetapan kesetimbangan untuk reaksi kesetimbangan homogen

[ ]n adalah konsentrasi semua spesi dipangkatkan dengan koefisien dalam persamaan reaksi yang setara.

� �

� � �

����

� ��=

Tetapan Kesetimbangan

� ���� ����������������

� ���� ���������������� ���������� ���� ���������

� �����������"$� ��CaO(s) + CO2(g)� Penulisan tetapan kesetimbangan untuk sistem

heterogen tidak melibatkan konsentrasi zat padat atau zat cair murni, karena aktivitas zat padat dan zat cair murni sama dengan 1.

Kc = [CO2]

Tetapan Kesetimbangan

� ���� ����������������

� *��������� ��������������� �������'�/�������������(� ���� ������ ����������������������� ����� ������0� � ���1 �� ��������� ������������������� �� ���

� .�����������������������������������,������/��������'�,������/������������������� �������������� ����� ��������

Penulisan Tetapan Kesetimbangan

� ����������� ���������������� ����������� �1�2 ��"$� �� 2NH3(g) + CO2(g) + H2O(g)

� Jawab: Kc = [NH3]2[CO2][H2O]� Tidak ada hubungan yang jelas antara laju

reaksi dengan besarnya tetapan kesetimbangan, namun apabila nilai tetapan kesetimbangan sangat besar, maka reaksi akan berlangsung bertahun-tahun untuk mencapai kesetimbangan pada suhu kamar. Contoh: reaksi H2(g) + O2(g) � 2H2O(g), Kc = 2,9 x 1031.

Penentuan Tetapan Kesetimbangan

� %����������� ��������������� ����������� ���(��������3 ���������� ��)���������������� ������ '�������(������ ������ ������ �� �������� ��� ���������� �������'������� �� ��( � ��� � �����

� ������������ ���!��� �� ��!�� ��3 ��������2�4'2����������� ��)���� ������ ������ �5'55455�67�!��� �5'58�45�6������!�� �5'55555�6��.������������������ ��������� �������������� � ����������5'5599��6�

Penentuan Tetapan Kesetimbangan

� *�������� ��������

� !��� �:�5'5599��6

� �!�� �:���;�������� �!� ���������� :���;��5'58�45�& 5'5599� 6�:���;�5'5529<6�:�5'55=4>�6

� ���� �:�������� ��)����� � ����� �������� �!����������� �:��5'55455�? 5'5529< 6�:�5'555���6

� �

� �

��� ����������

�� �� ������������������

���������

= =

Tekanan Parsial dan Tetapan Kesetimbangan

� *������������������'���������������������� ����������������������

� !����'���������� ����������������������������������������������������

� .�� �������������

� -������+�����������������������%��������������������������0 ��

Tekanan Parsial dan Tetapan Kesetimbangan

� ��������� ����� ���������������� ���������'����������� ���������� ������������� ��������� ��������

���������eE + fF

� Kp digunakan ketika tekanan parsial dituliskan dalam satuan atmosfer. Secara umum, Kp = Kc, pada kasus tertentu: Kp = Kc(RT)�ng; dimana �ng = (e+f) – (a+b).

� �

�� � �

� ��

� �=

Tekanan Parsial dan Tetapan Kesetimbangan

� ��������� ����� ���������� ���'��( :�8'85�;�859

�����955�"����������� �� ���@

����� ���.��� ��2H2S(g)

� 3�)���

� Kp = Kc(RT)�ng

� T = 700 + 273 = 973 K� R = 0,08206 atm.L.mol-1K-1

� �ng = 2 – (2+1) = -1

Perhitungan Kesetimbangan

� � ����������������������� ������������� �������� ������ �

� ��� ������ '�A'���������� ����������eE + fF

� Kuosien reaksi, Q, memiliki bentuk yang sama dengan Kc, namun perbedaannya adalah bahwa Q berlaku untuk semua jenis konsentrasi pada kondisi apa saja, bukan hanya konsentrasi pada saat kesetimbangan.

� �

� �

���

� ��=

Kuosien Reaksi

� .�� ����������������������� ���������������� � ������ �� �A&������-������������� ������� �� �A���������('�� ���� ������������������� �

� A�B��(����� ����������������������������������

� A�:��(��� ������,�� ���������'���,�� ����� ��������

� A�C��(��+��� ������� ������������,�� ����������������������

Contoh Kuosien Reaksi

� ��������� ������ ���!��� �� ��!�� '�� �� ��(�������42������2�4'2������3 �����������(������������ ��� ���'���������������� ��

D��E�:�2'�4�;�85&$67�D!�E�:�$'=9�;�85

&8 67�D�!E�:�='<$�;�85&�6�

� 3�)����������� �� �A�B��('����� �������������������� �������'��������� �����������������������������������������

� � �

! "

� �

��� ���#!$"� �

�� �� �����$"� ��!���$"� �

��������!

− −= =

Menghitung Konsentrasi pada Kesetimbangan

� 3 ����� � ���� ������ �� ��( �������������� �� ������ '����������� �������������� ����� ��������������������� �� ��� ��������

� ��������������������"��� �������� �������� ��1 �� ��( ���������

�"����� � �"�� �������� �

��������'�;85&85�����855������3 ���������� ��)����"��� �������5'5=4�6'�������������� ����� ��������������� ����� ��������� ������������� @

Menghitung Konsentrasi pada Kesetimbangan

��������������� ��

���������� ��������� ������ �

����������������������� ��

Menghitung Konsentrasi pada Kesetimbangan

����������������������� ���

!���������"��������� �������#��������������� �����$������������

Menghitung Konsentrasi pada Kesetimbangan

Menghitung Konsentrasi pada Kesetimbangan

� .�������� ������������������ �� �� �;'��� ������������ ��� �������� ������ �

� �"��� :�5'5=4�? ;�:�5'5=4�6

� �"�:�;�:�='8�;�85&>�6

� ��� :�;�:�='8�;�85&>�6

� -��������� � ����������������� ��"���� ��� ������������������( ��� ���� ������������� ��)���

Meramalkan Pergeseran kesetimbangan

� * � ��F�������� ������ �������� �������������� ��������� �� ������'������ ��������������������� ������������ ������������������

� *� ����� ��������� � ������������������������������������ �����������

���������� (������-

� ������������������������������������� �������������������������������� ������������������������ �

Meramalkan Pergeseran kesetimbangan

� ������� ���������� ����������������������

� ���� ���������� � �

� ������� ��)��

� G������� ������ �

� %�������

� %������

� ���� ���� ��� � �

� *���������������������������������� �� ������������� ���������������� ������ �������,�� ������������� ��������

Perubahan Konsentrasi

� *��������������� �� �������������� �� ������������� ����������������������������

� ��� ������������ �� ������������������� �������� �������'����� ��������������������� � ������� ����������

� ��� ������������ �� � ���������� � �������� �������'���������� �������������������������� ��������� �������

Perubahan Konsentrasi

� ��������!� � �������������������(����������� ����������. ���������������� ���������������� ��������������� �������� �������������������� �� ��( ����

%����

�������

��

�� ��

� ��������.�,�������� � � ����������. ���������������� ���������������� ����������������� �������� ��������������������� �� ��( ����

Log Konsentrasi

%����

�������

��

�� ��

Perubahan Tekanan

� *����������������� ��������������������� �� ������������� ����������������������������

� H�������������(� �� ����� ������� �����������������������

� *������������������������������������������� ����� ��������������������� ��������

� *�������������������������������� ���&�������������������� ����� ������ �������� ��������

Perubahan Tekanan

� .�(�������'����� �������������������(������������0����������������������� ��������������� ��������� � � �,������������� ���� � ��

���� ���!��� ��� ��!��

�� ����� ������� ����������������������

1�"��� �� �1"���

����� �������������������������

���� ������������

Perubahan Temperatur

� *������������������ ��������������������� �� ������������� �������

� 1 �� ��( ��������������������������������������� ������������

� �����������,��������������� ������������������� ��� � ���������������������� ������ ���������������������������������� ���������

Hubungan Temperatur dengan Tetapan Kesetimbangan K� -��������������������������!!�%���� ��� ���������� �

���� ������I ��������� ������������������������� ����'������� ����������������

∆∆∆∆G = RTln(Q/K) = RTlnQ – RTlnK

Dengan memilih nilai Q pada keadaan standar, pada saat semua konsentrasi 1 M (atau tekanan 1 atm), maka nilai ln Q = 0 dan ∆G = ∆G0, sehingga:

∆∆∆∆Go = - RTlnK

Pada setiap kondisi selain sistem kesetimbangan, kespontanan reaksi dapat pula ditentukan:

∆∆∆∆G = ∆∆∆∆Go + RTlnQ

Jadi, jika Q<K, lnQ/K < 0, reaksi bergeser ke kanan (∆G <0)Jika Q>K, lnQ/K > 0, reaksi bergeser ke kiri (∆G>0)Jika Q = K, lnQ/K = 0, reaksi dalam kesetimbangan (∆G = 0)

Hubungan Temperatur dengan Tetapan Kesetimbangan K

� Dengan menggabungkan persamaan∆∆∆∆Go = - RTlnK dengan ∆∆∆∆Go = ∆∆∆∆Ho-T∆∆∆∆S, diperoleh persamaan van’t Hoff yang menunjukkan hubungan antara K dengan termperatur.

� Temperatur naik akan menaikkan nilai Kc untuk sistem dengan ∆Hrks positif (endoterm).

� Temperatur naik akan menurunkan nilai Kc untuk sistem dengan ∆Hrksnegatif (eksoterm)

%&'�

" � "

�� " "()� * + +

� �∆= − −� �� �

���

&��

'�������

' ������