Kesetimbangan KimiaBy:Kesetimbangan KimiaKesetimbangan HomogenKesetimbangan yang hanya melibatkan satu fasa yang sama.Contoh: semua spesi berada dalam fasa gas:H2(g) + I2(g) 2HI(g)Contoh: semua spesi berada dalam larutan: HC2H2O2(aq) H+(aq) + C2H3O2-(aq)Tahap-tahap dasar: untuk reaksi umum A + B C, maka reaksi dapat dibagi dalam 3 tahap:pencampuran awal, daerah kinetik, daerah kesetimbangan.2Kesetimbangan KimiaPencampuran AwalKetika A dan B mulai bereaksi, produk C belum terbentuk. Reaksi berlangsung sebagai: A + B C.Hal ini hanya terjadi pada tahap awal sekali dalam reaksi.Daerah KinetikSegera setelah C terbentuk, reaksi kebalikan mungkin bisa terjadi. Secara keseluruhan konsentrasi total C mulai bertambah. Ketika hampir mencapai kesetimbangan, laju reaksi pembentukan produk makin lambat.

3Kesetimbangan KimiaDaerah KesetimbanganSuatu titik akhirnya tercapai dimana reaksi pembentukan produk dan reaksi kebalikannya terjadi dengan laju reaksi yang sama. Pada saat ini tak ada perubahan dalam konsentrasi setiap spesi. A + B C.

KonsentrasiDaerah KinetikDaerah KesetimbanganWaktuTetapan KesetimbanganUntuk reaksi kimia umum:aA + bB eE + fF tetapan 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.

5Kesetimbangan HeterogenKesetimbangan heterogenPada penulisan tetapan kesetimbangan, zat padat dan cair murni tak dikutsertakan karena konsentrasinya tidak bervariasi. Nilainya sudah ikut termaasuk dalam nilai K.Cairan maupun padatan mempunyai besaran densitas atau massa molar yang konstan pada temperatur konstan. Konsentrasi cairan dan padatan dianggap konstan sehingga tidak dinyatakan dalam pernyataan besaran konstanta kesetimbangannya(tidak mempengaruhi kesetimbangan.)

Kc = [Pb2+] [Cl]2

PbCl2 (s)Pb2+ (aq) + 2 Cl(aq)

67CaCO3 (s)CO2 (g) + CaO(s)

Sepanjang CaCO3 atau CaO berada dalam sistem , jumlah dari CO2 diatas padatan akan mempunyai jumlah yang sama .

Perhitungan Reaksi Kesetimbangan8Suatu sistem tertutup mula- mula mengandung 1.000 x 103 M H2 and 2.000 x 103 M I2

Pada suhu 448 oC reaksi berada dalam keadaan kesetimbangan. Hasil analisis campuran dalam keadaan kesetimbangan mengandung HI sebanyak 1.87 x 103 M. Hitunglah harga Kc pada suhu tersebut. H2 (g) + I2 (g)2 HI (g)

Menghitung Konsentrasi Kesetimbangan9[H2], M[I2], M[HI], MAwal1.000 x 10-32.000 x 10-30Perubahan -9.35 x 10-4-9.35 x 10-4+1.87 x 10-3Kesetimbangan 6.5 x 10-51.065 x 10-31.87 x 10-3Harga konstanta kesetimbanganKc =[HI]2[H2] [I2]= 51=(1.87 x 10-3)2(6.5 x 10-5)(1.065 x 10-3)10Nilai Q dapat menentukan arah reaksi yang akan terjadi.Setiap tahap dengan konsentrasi tertentu dapat dihitung nilai Q-nya. Dengan membandingkan nilai Q dengan Kc, kita bisa meramalkan arah reaksi:

Q < Kc: reaksi pembentukan produk akan berlangsung, Reaksi bergerak ke kananQ = Kc: tidak terjadi perubahan, terjadi kesetimbangan.Q > Kc: Reaksi penguraian produk menjadi reaktan akan berlangsung, Reaksi bergerak ke kiri.

Bila Q = K Keadaan Kesetimbangan

11KQReaksi pembentukan produkKQKesetimbanganKQReaksi pembentukan reaktan

Bila Q > K,Produk berlebih sehingga kesetimbangan bergeser ke kiri

12KQKQKQReaksi pembentukan produkKesetimbanganReaksi pembentukan reaktanBila Q < K, Reaktan berlebih kesetimbangan bergeser ke kanan

13KQKQKQReaksi pembentukan produkKesetimbanganReaksi pembentukan reaktanContoh Kuosien ReaksiUntuk reaksi: H2(g) + I2(g) 2HI(g), nilai Kc adalah 54 pada 425,4 oC. Jika terdapat campuran sebagai berikut, ramalkan arah reaksi: [H2] = 4,25 x 10-3M; [I2] = 3,97 x 10-1 M; [HI] = 9,83 x 10-2M.Jawab: karena nilai Q < Kc, dan sistem bukan dalam kesetimbangan, maka reaksi akan berlangsung ke arah pembentukan produk.

14Menghitung Konsentrasi pada KesetimbanganJika stoikiometri dan nilai Kc untuk suatu reaksi diketahui, maka penghitungan konsentrasi kesetimbangan untuk semua spesi bisa dilakukan.Contoh: suatu sampel COCl2 mengalami dekomposisi. Nilai Kc untuk reaksiCOCl2(g) CO(g) + Cl2(g) adalah 2,2x10-10 pada 100 oC. Jika konsentrasi awal COCl2 adalah 0,095 M, berapa konsentrasi kesetimbangan untuk tiap spesi yang terlibat dalam reaksi?15Menghitung Konsentrasi pada KesetimbanganJika stoikiometri dan nilai Kc untuk suatu reaksi diketahui, maka penghitungan konsentrasi kesetimbangan untuk semua spesi bisa dilakukan.Contoh: suatu sampel COCl2 mengalami dekomposisi. Nilai Kc untuk reaksiCOCl2(g) CO(g) + Cl2(g) adalah 2,2x10-10 pada 100 oC. Jika konsentrasi awal COCl2 adalah 0,095 M, berapa konsentrasi kesetimbangan untuk tiap spesi yang terlibat dalam reaksi?16Menghitung Konsentrasi pada Kesetimbangan COCl2(g) CO(g) Cl2(g)Konsentrasi awal, M 0,095 0,000 0,000Perubahan konsentrasi, DM -x x xKons. Kesetimbangan, M (0,095-x) x x

17Menghitung Konsentrasi pada KesetimbanganPenataan ulang menghasilkan:

x2 + 2,2.10-10x 2,09.10-11= 0Ini adalah persamaan kuadrat yang bisa diselesaikan secara matematis

18Menghitung Konsentrasi pada Kesetimbangan

19Menghitung Konsentrasi pada KesetimbanganSekarang kita telah mengetahui nilai x, sehingga konsentrasi spesi dapat diketahui:COCl2 = 0,095 x = 0,095 MCO = x = 9,1 x 10-6 MCl2 = x = 9,1 x 10-6 MDalam hal ini perubahan konsentrasi COCl2 diabaikan karena sangat kecil dibandingkan konsentrasi awal.20