Bahan Ajar

27
BAHAN AJAR KESETIMBANGAN KIMIA A. Standar Kompetensi Memahami kinetika reaksi, kesetimbangan kimia, dan faktor-faktor yang mempengaruhinya, serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari dan industry B. Kompetensi Dasar 3.3. Menjelaskan keseimbangan dan faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran arah kesetimbangan dengan melakukan percobaan C. Indikator 1. Menjelaskan Kesetimbangan Dinamis 2. Menentukan Harga Tetapan Kesetimbangan 3. Meramalkan dan menganalisis arah pergeseran arah kesetimbangan (pengaruh perubahan suhu, konsentrasi, tekanan dan volume) dengan menggunakan azas Le Chatelier D. Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini siswa diharapkan mampu : 1. Menjelaskan Kesetimbangan Dinamis 2. Menentukan Harga Tetapan Kesetimbangan 3. Meramalkan arah pergeseran kesetimbangan dengan menggunakan azas Le Chatelier 1

description

bahan ajar

Transcript of Bahan Ajar

Page 1: Bahan Ajar

BAHAN AJAR

KESETIMBANGAN KIMIA

A. Standar Kompetensi

Memahami kinetika reaksi, kesetimbangan kimia, dan faktor-faktor yang

mempengaruhinya, serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari dan industry

B. Kompetensi Dasar

3.3. Menjelaskan keseimbangan dan faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran

arah kesetimbangan dengan melakukan percobaan

C. Indikator

1. Menjelaskan Kesetimbangan Dinamis

2. Menentukan Harga Tetapan Kesetimbangan

3. Meramalkan dan menganalisis arah pergeseran arah kesetimbangan

(pengaruh perubahan suhu, konsentrasi, tekanan dan volume) dengan

menggunakan azas Le Chatelier

D. Tujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari materi ini siswa diharapkan mampu :

1. Menjelaskan Kesetimbangan Dinamis

2. Menentukan Harga Tetapan Kesetimbangan

3. Meramalkan arah pergeseran kesetimbangan dengan menggunakan azas

Le Chatelier

4. Menganalisis pengaruh perubahan suhu, konsentrasi, tekanan, dan volume

pada pergeseran kesetimbangan melalui percobaan

E. Materi

Prinsip kesetimbangan dalam reaksi kimia, pertama kali dikemukakan oleh

Berthollt sewaktu menjadi penasehat ilmiah Napoleon di Mesir, sedangkan kajian

secara laboratorium dilakukan oleh Gldberg dan Waage. Mereka menunjukan

bahwa reaksi kesetimbangan dapat didekati dalam dua arah, dan mereka berhasil

menunjukan hubungan matematis antara konsentrasi pereaksi dan produk dalam

kesetimbangan. pada kesempatan lain, van’t Hoff mengusulkan persamaan

matematis untuk kesetimbangan dinamis, yakni konsentrasi pereaksi merupakan

pangkat dari koefisien reaksinya.

1

Page 2: Bahan Ajar

1. Keadaan Setimbang dan Kesetimbangan Dinamis

1.1. Keadaan Kesetimbangan

Reaksi yang dapat berlangsung dalam dua arah disebut reaksi dapat balik

(reversibel). Apabila dalam suatu reaksi kimia, kecepatan reaksi ke kanan sama

dengan kecepatan reaksi ke kiri, maka reaksi dikatakan dalam keadaan setimbang.

Secara umum, reaksi kesetimbangan dapat dinyatakan sebagai :

Ada dua macam sistem kesetimbangan, yaitu kesetimbangan dalam system

homogen dan kesetimbangan dalam sistem heterogen.

a) Kesetimbangan dalam Sistem Homogen

1) Kesetimbangan dalam sistem gas–gas

Contoh:

2) Kesetimbangan dalam sistem larutan–larutan

Contoh:

b) Kesetimbangan dalam Sistem Heterogen

1) Kesetimbangan dalam sistem padat–gas

Contoh:

2) Kesetimbangan dalam sistem padat–larutan

Contoh:

3) Kesetimbangan dalam sistem larutan–padat–gas

Contoh:

2

Page 3: Bahan Ajar

1.2. Kesetimbangan Dinamis

Pada materi sebelumnya telah dibahas tentang tarnsisi fase (perubahan

fisika) sebagai proses reversible (reaksi yang dapat balik) dengan persamaan

kimia sebagai berikut :

H2O (l) ↔ H2O (g)

Persamaan ini menyatakan bahwa air berubah menjadi uap air dan uap yang

terbentuk dapat mengembun kembali. Jika laju penguapan air sama dengan laju

pengembunan uapnya, maka dikatakan bahwa proses transisi fase berada dalam

keadaan kesetimbangan.

Gambar 1. Kesetimbangan air dalam bentuk cair dan gas dalam sistem tertutup

Jika ditinjau dari sudut pandang termodinamika, kesetimbangan dinamis

merupakan perubahan yang berlansung secara kontinu dalam system molekuler

(mikroskopis), sedangkan konsentrasi masing-masing spesi dalam system

kesetimbangan (makroskopis) tidak berubah. Artinya pada tingkat molecular

terjadi reaksi antar pereaksi membentuk produk, demikian juga sebaliknya, antar

produk terjadi reaksi membentuk pereaksi dengan laju yang tepat sama, tetapi

pada tingkat makro (konsentrasi) secara keseluruhan tidak mengalami perubahan.

Keadaan tersebut dapat dianalogikan dengan orang yang berjalan di tangga

escalator dalam arah berlawanan. Anak tangga bergerak ke bawah, sementara

orang tersebut berjalan keatas dengan kecepatan yang sama dengan escalator.

Akibatnya, orang tersebut seperti berjalan ditempat (tidak berubah). Aspek

mikronya adalah gerakan tangga dan orang, sedangkan aspek makronya adalah

posisi orang relative terhadap tangga.

3

Page 4: Bahan Ajar

Gambar 2. Orang yang naik escalator dengan arah yang berlawanan

Setelah keadaan kesetimbangan dinamis dipahami, maka timbul pertanyaan

mengapa kesetimbangan dinamis terjadi? Jawabnnya dapat ditinjau dari sudut

pandang terjadinya reaksi kimia. Agar terjadi reaksi, molekul-molekul pereaksi

harus bertumbukan satu sama lain. Makin banyak pereaksi yang bertumbukan,

makin banyak reaksi yang berlansung. Hal ini mengisyaratkan bahwa maikn besar

konsentrasi pereaksi kemungkinan terbentuk reaksi makin tinggi. Mislanya pada

reaksi berikut :

CO(g) + H2O (g) ↔ CO2 (g) + H(g)

Ciri-ciri kesetimbangan dinamis adalah:

Reaksi berlangsung terus-menerus dengan arah yang berlawanan.

Terjadi pada ruang tertutup, suhu, dan tekanan tetap.

Kecepatan reaksi ke arah produk (hasil reaksi) sama dengan kecepatan

reaksi ke arah reaktan (zat-zat pereaksi).

Tidak terjadi perubahan makroskopis, yaitu perubahan yang dapat dilihat,

tetapi terjadi perubahan mikroskopis, yaitu perubahan tingkat partikel

(tidak dapat dilihat).

Setiap komponen tetap ada.

Pada reaksi kesetimbangan peruraian gas N2O4 menjadi gas NO2, tercapai

keadaan setimbang saat kecepatan terurainya N2O4 sama besarnya dengan

kecepatan membentuk kembali N2O4.

Tercapainya kesetimbangan dinamis peruraian N2O4 dapat dilihat pada gambar

berikut :

4

Page 5: Bahan Ajar

a) Reaksi dimulai, campuran reaksi terdiri dari N2O4 tidak berwarna

b) N2O4 terurai membentuk NO2 cokelat kemerahan, warna campuran jadi

cokelat

c) Kesetimbangan tercapai, konsentrasi NO2 dan N2O4 konstan dan warna

campuran mencapai warna final

d) Karena reaksi berlangsung terus menerus dengan kecepatan sama,maka

konsentrasi dan warna konstan.

Dalam sistem terbuka (di alam sekitar kita) terjadi kesetimbangan kimia

(reaksi bolak-balik/dua arah/reversibel), yaitu proses siklus oksigen, siklus air,

dan siklus nitrogen. Dengan adanya kesetimbangan kimia (reaksi reversibel/dua

arah), maka makhluk hidup tidak kehabisan oksigen untuk bernapas dan tidak

kehabisan air untuk keperluan sehari-hari.

5

Page 6: Bahan Ajar

Tabel 1. C1 Fakta untuk pokok bahasan Keadaan Setimbang &

Kesetimbangan Dinamis

C1 Fakta pada Pokok

Bahasan Keadaan

Setimbang &

Kesetimbangan Dinamis

Penjelasan

Proses Pemanasan Air Proses pemanasan air ini merupakan reaksi

reversibel (reaksi yang dapat balik) sehingga

proses ini termasuk dalam kesetimbangan

dinamis. Hal ini terjadi karena jika air dipanaskan

dalam wadah tertutup ketika air maka molekul air

pada permukaan akan bergerak cukup cepat untuk

lepas dari cairan dan menguap. Titik titik air pada

penutup wadah merupakan molekul air yang

menguap dan Uap yang terbentuk tidak dapat

melepaskan diri dan akan bertabrakan dengan air-

air di permukaan dan akan kembali pada cairan

(dengan kata lain mengembun).

Proses Air menjadi beku dan

es menjadi cair

Proses pembekuan air dan pelelehan es termasuk

dalam rekasi reversibel karena es yang

sebelumnya menjadi beku sebelumnya bentuknya

adalah cair ketika dimasukan kedalam lemari es

dengan suhu yang rendah maka air akan membeku

dan ketika es tersebut dikeluarkan dari dalam

lemari es dan bereaksi dengan udara luar maka es

tersebut akan mencair sehingga proses ini

termasuk dalam reaksi reversibel.

6

Page 7: Bahan Ajar

Orang yang sedang menaiki

escalator dengan arah yang

berlawanan

Kesetimbangan dinamis juga dapat dianalogikan

dengan laju orang yang bergerak menaiki

escalator yang sama dengan laju escalator yang

turun.

Campuran Es dengan Air Merupakan contoh kesetimbangan heterogen

karena merupakan campran zat cair dengan zat

padat (2 fasa)

Campuran larutan dengan

larutan

Merupakan contoh fakta kesetimbangan

homogeny karena merupakan campuran 1 fasa

2. Tetapan Kesetimbangan

Dalam suatu reaksi kesetimbangan, konsentrasi awal pereaksi tidak perlu

stoikiometris. Artinya anda bebas mencampurkan sesuai kebutuhan, tetapi jika

reaksi sudah mencapai kesetimbangan. Jumlah konsentrasi pereaksi yang bereaksi

dan konsentrasi produk yang dihasilkan ditentukan oleh nilai perbandingan

stoikiometri. Contoh jika H2(g), I2(g), dan HI (g) dicampurkan dalam system tertutup

dan terjadi reaksi kesetimbangan., maka konsentrasi masing-masing gas dalam

campuran dapat bervariasi bergantung pada konsentrasi awal pereaksi., tetapi

setelah kesetimbangan tercapai konsentrasi masing-masing zat dalam system

kesetimbangan harganya tetap selama suhu reaksi tidak berubah. Sebagian

konsentrasi konsentrasi ditentukan oleh konsentrasi awal yang telah ditentukan

secara stoikiometri, tetapi seluruh konsentrasi kesetimbangan (equilinrium

concentration) terkait dengan suatu ketetapan yang disebut hukum kesetimbangan

atau ketetapan kesetimbangan.

Sebagai contoh perhatikan contoh reaksi berikut :

Reaksi ini adalah salah satu reaksi kesetimbangan yang sangat penting

karena digunakan untuk mengambil nitrogen dari atmosfer untuk membuat pupuk

dan beberapa senyawa kimia lainnya.

Hukum kesetimbangan kadang-kadang disebut keadaan/kondisi

kesetimbangan karena kondisi inilah yang harus dipenuhi agar tercapai reaksi

dalam keadaan setimbang. Kenyataanya, hubungan yang sama dapat terjadi pada

7

Page 8: Bahan Ajar

setiap temperatur dengan kekecualian bahwa nilai konstatnta kesetimbangan

berbeda untuk temperatur yang berbeda.

Manfaat dari hukum kesetimbangan ini adalah kita dapat memperkirakan

konsentrasi yang terjadi pada suatu reaksi yang diketahui, hanya dengan

menggunakan perhitungan stoikiometri dari persamaan reaksi. Perhatikan

eksponen konsentrasi NH3, H2, N2 pada rumus kesetimbangan tepat sama dengan

koefisien senyawa gas ini dalam keadaan reaksi setimbang. Jadi, persamaan

umunya adalah

aA + bB ↔ cC +dD

Rumus kesetimbangan menjadi

Kc=[C ] p [ D ]q

[ A ]m [ B ]n

Dengan besaran dalam kurung menunjukkan konsentrasi molar

kesetimbangan reaktan A,B dan hasil reaktan C dan D.

Untuk reaksi-reaksi gas, tekanan parsial reaktan dan hasil reaksi sebanding

dengan konsentrasi molarnya. Dengan demikian ungkapan kesetimbangan reaksi

ini dapat ditulis menggunakan tekanan parsial sebagai pengganti konsentrasi.

Misalnya rumus kesetimbangan untuk reaksi antara N2 (g) dan H2 (g) dapat juga

ditulis sebagai berikut :

K p=( PC )p (PD )q

( PA )m( PB)n

Digunakan symbol Kp untuk menunjukan konstanta kesetimbangan yang

diperoleh dari tekanan parsial dan Kc untuk menunjukan konsentrasi molar dalam

ungkapan aksi massanya. Pada umunya Kc dan Kp bilanganya tidak sama. Kita

telah menuliskan ungkapan aksi massa dengan konsentrasi (atau tekanan parsial)_

dari hasil reaksi pada pembilang dan konsentrasi reaktan pada pembagi.

8

Page 9: Bahan Ajar

3. Pergeseran Kesetimbangan

3.1. Asas Le Chatelier

Pada dasarnya, suatu reaksi kesetimbangan dapat digeser ke arah yang kita

kehendaki dengan cara mengubah konsentrasi salah satu zat, dengan mengubah

suhu, dan dengan mengubah tekanan atau volume gas. Seberapa besar pengaruh

dari faktor-faktor luar tersebut terhadap kesetimbangan, dapat diramalkan

berdasarkan pemahaman terhadap azas Le Chatelier yang dikemukakan oleh

Henry Louis Le Chatelier (1850-1936) berikut:

Gambar 3. Henry Louis Le Chatelier

3.2. Faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran arah kesetimbangan

a. Perubahan konsentrasi reaktan atau hasil reaksi (produk)

Jika salah satu zat pereaktan/produk diperbesar maka kesetimbangan

akan bergeser ke ruas lawan dari zat yang ditambahkan.

Jika salah satu zat pereaktan/produk diperkecil maka kesetimbangan akan

bergeser ke ruas zat yang ditambahkan tersebut.

9

Jika terhadap suatu

kesetimbangan dilakukan aksi

(tindakan) tertentu, maka

sistem itu akan berubah

sedemikian rupa sehingga

pengaruh aksi tersebut akan

menjadi sekecil mungkin

Page 10: Bahan Ajar

Kesetimbangan kimia dapat terganggu apabila salah satu reaktan atau hasil

reaksi ditambah atau dikurangi. Misalnya, perhatikan kesetimbangan reaksi ini :

H2(g) + I2(g) ↔ 2HI

Jika kita tambah H2 kedalam campuran reaksi yang dalam keadaan

setimbang, maka konsentrasi H2 bertambah, yang menyebabkan angka penyebut

pada ungkapan aksi massa menjadi lebih besar. Ini berarti kuosien reaksi akan

menjadi lebih kecil dari pada K. hal ini menunjukan kepada kita bahwa tidak ada

lagi keadaan setimbang.

Dengan menggunakan prinsip Le Chatelier, dapat kita perkirakan apa yang

akan terjadi. Penambahan H2 bertambah, yang menyebabkan terjadinya

peningkatan jumlah H2 dalam system. System akan mengurangi gangguan ini

dengan cara mengeliminasi sebagian H2 yang kelebihan tersebut. Sebetulnya yang

terjadi adalah sebagian H2 yang ditambahkan tersebut bereaksi dengan sebagian I2

membentuk HI. Hasilnya adalah letak kesetimbangan pindah ke kanan. Apabila

akhirnya kesetimbangan tercapai kemabali maka akan diperoleh konsentrasi HI

yang lebih besar dari sebelumnya dan konsentrasi I2 akan mengecil.

Dengan menggunakan prinsi Le Chatelier, kita dapat juga memperkirakan

efek yang terjadi pada letak kesetimbangan, bila reaktan atau hasil reaksi

dikurangi. Sebagi contoh, jika kita keluarkan sebagian I2 dari campuran reaksi,

system akan mengatur dengan cara menguraikan HI untuk mengganti I2 yang

hilang. Pada keadaan ini kesetimbangan berpindah ke kiri.

Contoh Soal :

1. Ke arah mana kesetimbangan bergeser bila pada reaksi kesetimbangan:

a. SO2 ditambah?

b. SO3 ditambah?

c. O2 dikurangi?

d. SO3 dikurangi?

10

Page 11: Bahan Ajar

Jawab:

a. Bila pada sistem kesetimbangan ini ditambahkan gas SO2, maka

kesetimbangan akan bergeser ke kanan.

b. Bila pada sistem kesetimbangan ini dikurangi gas SO3, maka

kesetimbangan akan bergeser ke kiri.

c. Bila pada sistem kesetimbangan ini dikurangi O2, maka kesetimbangan

akan bergeser ke kiri.

d. Bila pada sistem kesetimbangan ini dikurangi SO3, maka kesetimbangan

akan bergeser ke kanan.

Tabel 2. C1 Fakta pada pengaruh konsentrasi pada pergeseran

kesetimbangan

C1 Fakta pada pengaruh

konsentrasi pada

pergeseran kesetimbangan

Penjelasan

Konsentrasi

(Pengenceran)

Jika suatu larutan berwarna ditambahkan air maka

warna dari larutan akan berubah hal ini

menunjukan bahwa konsentrasi dari larutan

berkurang hal ini menandakan bahwa

kesetimbangan bergeser kearah kanan.

b. Pengaruh Suhu

Jika suhu sistem kesetimbangan dinaikkan maka reaksi sistem

menurunkan suhu dengan cara kesetimbangan bergeser ke pihak reaksi

yang menyerap kalor (endoterm).

Jika suhu sistem kesetimbangan diturunkan maka reaksi sistem

menaikkan suhu dengan cara kesetimbangan bergeser ke pihak reaksi yang

melepas kalor (eksoterm).

11

Page 12: Bahan Ajar

Efek suhu menyebabkan letak keseimbangan berpindah ke arah perubahan

letak eksometrik. Jika suhu meningkat kesetimbangan berpindah kea rah

perubahan endotermik.

Perhatikan reaksi eksoterm pembentukan N2O4 dari NO2. Persamaan

reaksinya dapat ditulis sebagai berikut :

2NO2 (g) ↔ N2O4 (g) = 58,8 kj

Dengan panas yang terbentuk merupakan hasil reaksi. Jika kita inginkan

reaksi antara kedua gas terjadi pada suhu yang lebih rendah, maka kalor yang

terbentuk dibuang dengan cara menempatkan reaksi campuran ini dalam penangas

air yang dingin. Prinsi Le Chatelier mengatakan apabila kita hilangkan panasnya,

reaksi yang terjadi berusaha untuk mengganti panas yang hilang tersebut. Oleh

karena pembentukan N2O4 adalah reaksi eksotermik, maka letak kesetimbangan

akan pindah ke kanan dan apabila kesetimbangan telah stabil lagi, maka diperoleh

konsentrasi N2O4 yang lebih banyak dan NO2 yang lebih sedikit.

Seperti yang diketahui bahwa perubahan kesetimbangan NO2 ↔ N2O4

perubahan suhunya menyebabkan konsentrasi reaktan dan hasil reaksi

berubahkarena berubahnya kesetimbangan. terlihat juga hal ini terjadi tanpa

penambahan atau pengurangan salah satu bahan dan juga tanpa mengubah

volume, ini berarti temperatur hanya mengubah konstanta kesetimbangan.

Apabila kesetimbangaan tercapai pada suhu yang lebih rendah dari reaksi

ini, maka konsentrasi NO2 berkurang dan konsentrasi N2O4 bertambah. Ini berarti

bahwa pada suhu lebih rendah, kuosien reaksi lebih besar dank arena system

berada dalam keadaan setimbang pada suhu yang rendah, maka nilai konstanta

kesetimbangan juga menjadi lebih besar. Dari kenyataan ini, kita dapat

mengambil kesimpulan lain, yaitu untuk reaksi eksotermik, konstanta

12

Page 13: Bahan Ajar

kesetimbangan menjadi lebih besar, bila suhu menurun dan demikian juga

sebaliknya untuk reaksi endotermik.

Contoh:

(reaksi ke kanan eksoterm)

Reaksi ke kanan eksoterm berarti reaksi ke kiri endoterm.

Jika pada reaksi kesetimbangan tersebut suhu dinaikkan, maka

kesetimbangan akan bergeser ke kiri (ke arah endoterm atau yang

membutuhkan kalor).

Jika pada reaksi kesetimbangan tersebut suhu diturunkan, maka

kesetimbangan akan bergeser ke kanan (ke arah eksoterm).

Tabel 3. C1 Fakta pada pengaruh suhu pada pergeseran kesetimbangan

C1 Fakta pada pengaruh

suhu pada pergeseran

kesetimbangan

Penjelasan

Suhu

(Proses air menjadi beku dan

es menjadi cair)

Karena ketika air berada pada suhu yang sangat

rendah maka air akan membeku sedangkan jika es

berada pada suhu tinggi maka es akan meleleh.

c. Pengaruh Tekanan dan volume

Pada suhu konstan, perubahan volume system menyebabkan perubahan

tekannya, demikian juga sebaliknya. Oleh sebab itu, kita anggap, menaiknya

tekanan luar system akan mendorong mengecilnya volume. Sebetulnya zat cair

dan zat padat bukan merupakan benda yang mudah ditempa, sehingga reaksi yang

terjadi dalam fase ini tidak berpengaruh pada tekanan luar. Jadi,

kesetimbangannya tidak terpengaruh oleh adanya perubahan tekanan. Meskipun

demikian, reaksi yang terjadi pada gas tidak demikian karena gas merupakan

benda yang mudah ditempa.

13

Page 14: Bahan Ajar

Marilah kita ambil contoh reaksi antara N2 dan H2 membentuk NH3 jika

reaksi ini dalam keadaan setimbang dan tiba-tiba tekanan dinaikan dengan cara

menegcilkan volume, maka system ini berubah sehingga tekanan turun kembali.

Seperti yang diketahui, tekanan gas menyebabkan molekul gas berbenturan

dengan dinding wadah gas, dan pada suhu tertentu bertambah besar jumlah

molekul gas, bertambah besar pula tekanan gas tersebut. Dalam reaksi ini jumlah

molekul gas berkurang ketika hasil reaksi terbentuk. Empta molekul reaktan gas

menghasilkan dua molekul gas. Ini berarti tekanan tekanan dari system dapat

berkurang jika posisi kesetimbangan bergeser kekanan. Analisis ini memeberikan

kita pernyataan sebagi berikut :

Berkurangnya volume campuran gas yang sedang bereaksi dalam

keadaan setimbang, maka posisi kesetimbangan akan bergeser kearah

jumlah molekul gas yang lebih sedikit

Akhirnya, perhatikan ketika jumlah molekul gas reaktan sama dengan jumlah

molekul hasi reaksi, seperti antara H2 dan I2,

H2 (g) + I2(g) ↔ 2HI (g)

Maka perubahan tekanan menyebabkan terjadinya perubahan volume, tetapi tidak

mempengaruhi jumlah zat yang terjadi. Hal ini disebabkan oleh tidak adanya cara

dalam system untuk menghilangkan tekanan tersebut.

14

Dengan volume menjadi setengahnya, tekanan

parsial gas menjadi dua kali lipat. Hal ini

menyebabkan pembilang dan penyebut

bertambaholeh faktor empat, tetapi

perbandingannya tetap sama dengan Kp

Page 15: Bahan Ajar

Contoh:

Pada reaksi kesetimbangan:

jumlah koefisien reaksi di kanan = 2

jumlah koefisien reaksi di kiri = 1 + 3 = 4

Bila pada sistem kesetimbangan tersebut tekanan diperbesar (volume

diperkecil), maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan (jumlah

koefisien kecil).

Bila pada sistem kesetimbangan tersebut tekanan diperkecil (volume

diperbesar), maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri (jumlah koefisien

besar).

C1 Fakta pada pengaruh

tekanan & volume pada

pergeseran kesetimbangan

Penjelasan

Tabung Gas LPG

Pengaruh tekanan dan volume jika tekanan

diperbesar maka volume akan mengecil, dsn

begitu pula sebaliknya jika tekanan diperkecil

maka volume akan membesar. Hal ini biasanya

diterapkan pada tabung gas LPG. Perlu diketahui

bahwa dalam tabung gas LPG itu dimampatkan

(tekanan) diperbesar sehingga volumenya

mengecil, hal ini dapat menguntungkan karena

tabung gas tidak perlu berukuran besar.

d. Penambahan Katalis

Suatu katalis akan mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi

aktivasi. Kehadiran katalis akan menurunkan energi pengaktifan baik untuk reaksi

maju maupun untuk reaksi balik, sehingga keduanya mempunyai laju yang lebih

besar.

15

Page 16: Bahan Ajar

Perhatikan diagram yang melukiskan reaksi kesetimbangan A + B → C + D

berikut :

Perlu diperhatikan bahwa dalam reaksi kesetimbangan, adanya katalisator tidak

mengakibatkan terjadinya pergeseran kesetimbangan, tetapi hanya mempercepat

tercapainya keadaan setimbang. Dengan demikian, penambahan katalis dilakukan

pada awal reaksi (sebelum kesetimbangan tercapai) karena penambahan katalis

setelah tercapai kesetimbangan tidak akan ada gunanya.

C1 Fakta pada pengaruh

katalis (Hanya

mempercepat tetapi tidak

mempengaruhi pergeseran

kesetimbangan)

Penjelasan

Penambahan tepung maizena

pada saat membuat kue

Biasanya kalau membuat kue, kita sering

menambahkan tepung maizena supaya kue yang

kita buat cepat menggumpal. Jadi maizena

berperan sebagai katalis yang mempercepat proses

penggumpalan.

16

Page 17: Bahan Ajar

F. Latihan Soal

1. Sebutkan fakta yang mendukung konsep reaksi kesetimbangan kimia?

2. Sebutkan definisi reaksi kesetimbangan kimia yang mendukung fakta yang

telah anda tuliskan pada soal nomor 1.

3. Tuliskan bunyi hukum kesetimbangan yang sudah dipelajari

4. Kesetimbangan yang melibatkan N2, H2, NH3 dapat dituliskan sebagai

berikut :

(1). N2 (g) + 3H2 (g) ↔ 2 NH3 (g)

(2). 2NH3 (g) ↔ N2(g) + 3H2 (g)

Bentuk mana yang akan digunakan ? jelaskan

5. Dari, reaksi berikut apa yang harus di lakukan untuk memperkecil

konsentrasi PCl5 ?

PCl3(g) + Cl2(g) PCl5(g)

G. Rangkuman

1. Reaksi yang dapat berlangsung dalam dua arah disebut reaksi dapat balik

(reversibel). Apabila dalam suatu reaksi kimia, kecepatan reaksi ke kanan

sama dengan kecepatan reaksi ke kiri, maka reaksi dikatakan dalam

keadaan setimbang.

2. Ada dua macam sistem kesetimbangan, yaitu kesetimbangan dalam system

homogen dan kesetimbangan dalam sistem heterogen. Kesetimbangan

dalam system homogen dapat dibagi dalam du yaitu , kesetimbangan

dalam system gas-gas dan kesetimbangan dalam system larutan-larutan.

Sedangkan kesetimbangan dalam system heterogen terbagi menjadi 3 yaitu

kesetimbangan dalam system padat-gas, padat-larutan, dan larutan-padat-

gas.

3. Jika ditinjau dari sudut pandang termodinamika, kesetimbangan dinamis

merupakan perubahan yang berlansung secara kontinu dalam system

molekuler (mikroskopis), sedangkan konsentrasi masing-masing spesi

dalam system kesetimbangan (makroskopis) tidak berubah.

4. Ciri-ciri kesetimbangan dinamis adalah:

17

Page 18: Bahan Ajar

Reaksi berlangsung terus-menerus dengan arah yang berlawanan.

Terjadi pada ruang tertutup, suhu, dan tekanan tetap.

Kecepatan reaksi ke arah produk (hasil reaksi) sama dengan kecepatan

reaksi ke arah reaktan (zat-zat pereaksi).

Tidak terjadi perubahan makroskopis, yaitu perubahan yang dapat dilihat,

tetapi terjadi perubahan mikroskopis, yaitu perubahan tingkat partikel

(tidak dapat dilihat).

Setiap komponen tetap ada.

5. Hukum kesetimbangan kadang-kadang disebut keadaan/kondisi

kesetimbangan karena kondisi inilah yang harus dipenuhi agar tercapai

reaksi dalam keadaan setimbang. Kenyataanya, hubungan yang sama dapat

terjadi pada setiap temperatur dengan kekecualian bahwa nilai konstatnta

kesetimbangan berbeda untuk temperatur yang berbeda.

Persamaan umunya adalah

aA + bB ↔ cC +dD

Rumus kesetimbangan menjadi

Kc=[C ] p [ D ]q

[ A ]m [ B ]n

Rumus untuk tekanan parsial

K p=( PC )p (PD )q

( PA )m( PB)n

6.

Bunyi Asas Lechatelier adalah sebagai berikut :

Jika terhadap suatu kesetimbangan dilakukan aksi (tindakan) tertentu,

maka sistem itu akan berubah sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi

tersebut akan menjadi sekecil mungkin.

7. Faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran arah kesetimbangan adalah

Konsentrasi, suhu, tekanan dan Volume dan katalis.

18

Page 19: Bahan Ajar

DAFTAR PUSTAKA

Petrucci, Ralph H. 1996. Kimia Dasar, Prinsip dan Terapan Modern, Jilid 2.

Jakarta : Erlangga

S, Syukri. 1999. Kimia Dasar 1. Bandung : ITB

Sunarya, Yayan. 2010. Kimia Dasar 1, Berdasarkan Prinsip-prinsip Kimia

Terkini. Bandung : Yrama Widya

Brady, E James. 1990. Kimia Universitas Asas dan Struktur Jilid 2. Jakarta:

Binarupa Aksara

19