KIMIA FISIKA

download KIMIA FISIKA

of 14

description

jurnal kimia fisika

Transcript of KIMIA FISIKA

STOIKIOMETRII. HUKUM DASAR ILMU KIMIAa. Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)Massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.Contoh:S + O 2 SO 22 gr 32 gr 64 grb. Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)Perbandingan massa unsur dalam tiap senyawa adalah tetapContoh:H 2 O massa H : massa O = 2 : 16 = 1 : 8c. Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton)Jika dua unsur dapat membentuk dua senyawa atau lebih, dan massa salah satu unsursama, perbandingan massa unsur kedua berbanding sebagai bilangan bulat dansederhana.Contoh: Unsur N dan O dapat membentuk senyawa NO dan NO 2 Dalam senyawa NO, massa N = massa O = 14 : 16 Dalam senyawa NO 2 , massa N = massa O = 14 : 32 Perbandingan massa N pada NO dan NO 2 sama makaperbandingan massa O = 16 : 32 = 1 : 2d. Hukum Gas IdealUntuk gas ideal atau suatu gas yang dianggap ideal berlaku rumus :PV = n RT

Keterangan:P = tekanan (atmosfir)V = volume (liter)n = mol = gram/MrR = tetapan gas (lt.atm/mol.K)T = suhu (Kelvin)Dari rumus tersebut dapat diperoleh :II. MASSA ATOM RELATIF DAN MASSA MOLEKUL RELATIF

III. KONSEP MOLa. Dalam ilmu kimia satuan jumlah yang digunakan adalah molb. satu mol adalah sejumlah zat yang mengandung6,02 x 10^23 partikelHubungan Mol dengan jumlah partikelJumlah Partikel = mol x 6,02 x 10^23mol = Jumlah partikel /6,02 x 10^23Hubungan Mol dengan MassaUntuk unsur : mol = gram / Ar gram = mol x ArUntuk senyawa : mol = gram/Mr gram = mol x MrHubungan Mol dengan Volume GasSetiap satu mol gas apa saja keadaan standard (0oC, 1 atm) mempunyai volume : 22, 4 liter. Volume gas = mol x 22,4 mol = Volume / 22,4Hubungan mol, jumlah partikel dan hubungan gas dapat digambarkan dalam bentukdiagram sebagai berikut :

IV. PERSAMAAN REAKSISuatu reaksi benar jika memenuhi : Hukum kekekalan massa Hukum kekekalan muatanUntuk memenuhi kedua hukum tersebut, koefisien reaksi harus disetarakan.Dalam suatu reaksi, koefisien reaksi menyatakan : Perbandingan mol atau untuk fase gas juga menyatakan perbandingan volume.

Keterangan :Berat = mol x Mr (atau Ar)Jumlah partikel = mol x 6,02 x 10^23Volume (0oC , 1 atm) = mol x 22,5 LV. RUMUS EMPIRIS DAN RUMUS MOLEKULRumus Empiris : rumus yang menyatakan perbandingan terkecil atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa.Rumus Molekul : rumus yang menyatakan jumlah atom-atom dari unsur-unsur yang menyusun satu molekul senyawa.

KESETIMBANGAN KIMIAKesetimbangan kimia merupakan keadaan reaksi bolak-balik dimana laju reaksi reaktan dan produk sama dan konsentrasi keduanya tetap. Kesetimbangan kimia hanya terjadi pada reaksi bolak-balik dimana laju terbentuknya reaktan sama dengan laju terbentuknya produk.

Kesetimbangan kimia bersifat dinamis sehingga juga sering disebut kesetimbangan dinamis. Kesetimbangan dinamis adalah suatu reaksi bolak-balik pada saat keadaan konsentrasi tetap tapi sebenarnya tetap terjadi reaksi (terus-menerus). Kesetimbangan dinamis tidak terjadi secara makroskopis melainkan secara mikroskopis (partikel zat). Berikut penjelasan tentang kesetimbangan kimia.

ads Pembahasan Kesetimbangan Kimia LengkapPengertian Kesetimbangan KimiaSeperti yang diuraikan di atas bahwa pengertian kesetimbangan kimia adalah keadaan reaksi bolak-balik dimana laju reaksi reaktan dan produk sama dan konsentrasi keduanya tetap. Kesetimbangan kimia hanya terjadi pada reaksi bolak-balik dimana laju terbentuknya reaktan sama dengan laju terbentuknya produk. Reaksi akan terjadi terus menerus secara mikroskopis sehingga disebut kesetimbangan dinamis.Ciri-ciri Keadaan SetimbangCiri-ciri keadaan suatu reaksi bolak-balik dikatan setimbang sebagai berikut. Terjadi dalam wadah tertutup, pada suhu dan tekanan tetap. Reaksinya berlangsung terus-menerus (dinamis) dalam dua arah yang berlawanan. Laju reaksi ke reaktan sama dengan laju reaksi ke produk. Konsentrasi produk dan reaktan tetap. Terjadi secara mikroskopis pada tingkat partikel zat.Pergeseran Kesetimbangan KimiaPergeseran kesetimbangan kimia dipengaruhi beberapa faktor, diantaranya konsentrasi zat, temperatur, dan tekanan atau volume. Berikut ulasan lengkapnya.Pengaruh Konsentrasi Zat terhadap kesetimbangan kimiaJika konsentrasi salah satu zat ditambah, maka reaksi kesetimbangan akan bergeser dari arah (menjauhi) zat yang ditambah konsentrasinya.

Jika konsentrasi salah satu zat dikurangi, maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah zat dikurangi konsentrasinya.

Contoh : Pada persamaan reaksi berikut.N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g) H = -92 kJ

Apabila konsentrasi N2 ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kanan, karena bila konsentrasi zat ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser dari arah yang ditambah konsentrasinya.

Apabila konsentrasi N2 dikurangi maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kiri, karena bila konsentrasi zat dikurangi maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah yang ditambah konsentrasinya.Pengaruh Tekanan dan Volumeterhadap kesetimbangan kimiaApabila tekanan pada sistem ditambah/volume diperkecil maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah molekul yang lebih kecil.

Apabila tekanan pada sistem diperkecil/volume ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah molekul yang lebih besar."Tekanan dan Volume berbanding terbalik"Contoh : Pada persamaan reaksi berikutN2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g) H = -92 kJ

Jumlah mol reaktan = 1+ 3 = 4Jumlah mol produk = 2

Apabila tekanan pada sistem ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kanan, karena jika tekanan ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah molekul yang lebih kecil yakni 2.

Apabila volume pada sistem dikurangi maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kanan, karena jika volume sistem dikurangi maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah molekul yang lebih kecil yakni 2.

Apabila tekanan pada sistem dikurangi maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kiri, karena jika tekanan ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah molekul yang lebih besar yakni 4.

Apabila volume pada sistem ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kiri, karena jika volume sistem ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah molekul yang lebih besar yakni 4.Pengaruh Temperaturterhadap kesetimbangan kimiaApabila temperatur sistem dinaikkan maka reaksi kesetimbangan bergeser ke arah reaksi yang membutuhkan kalor (endoterm).

Apabila temperatur sistem dikurangi maka rekasi kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang melepaskan kalor (eksoterm).

Contoh : Pada persamaan reaksi[A]+ [B] [C] H = -X

[C] merupakan reaksi eksoterm (melepaskan kalor) dan [A]+ [B] merupakan reaksi endoterm (membutuhkan kalor).

Apabila temperatur dinaikkan maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kiri karena jika temperatur sistem dinaikkan maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang membutuhkan kalor (endoterm).

Apabila temperatur diturunkan maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kanan karena jika temperatur sistem dinaikkan maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang melepaskan kalor (eksoterm).Hukum Kesetimbangan KimiaHukum kesetimbangan kimia atau tetapan kestimbangan adalah perbandingan dari hasil kali konsentrasi produk berpangkat kofisiennya masing-masing dengan konsentrasi reaktan berpangkat kofisiennya masing-masing. Tetapan kestimbangan biasa disimbolkan dengan "K" atau "Kc"Rumus Umum Kesetimbangan KimiaPersamaan atau rumus umum kesetimbangan kimia yaitu,

Kesetimbangan HeterogenPada kesetimbangan heterogen bantuk zat-zat yang terlibat dalam reaksi tidak sama, sehingga yang diambil untuk menentukan tetapan kesetimbangan adalah konsentrasi zat yang tetapan kesetimbangannya dipengaruhi yakni larutan dan gas.Kesetimbangan HomogenPada kesetimbangan heterogen bantuk zat-zat yang terlibat dalam reaksi sama, sehingga seluruh konsentrasi zat digunakan untuk menentukan tetapan kesetimbangan. Namun yang perlu diingat, bahwa yang dipengaruhi tetapan kesetimbangan hanya bentuk gas dan larutan saja.

Tetapan Kesetimbangan ParsialTetapan kesetimbangan parsial adalah perbandingan dari hasil kali tekanan pasrsial produk berpangkat kofisiennya masing-masing dengantekanan pasrsialreaktan berpangkat kofisiennya masing-masing.Tetapan kestimbangan parsial disimbolkan "Kp".

Ket :p = tekanan parsial

Ket :pX = tekanan parsial yang dicarinX = mol dari zat yang dicari tekanan parsialnyaEn = total mol sistemEp = total tekanan parsial sistem

Contoh SoalSebanyak 6 mol NH3 dipanaskan hingga menjadi N2 dan H2. Pada saat kesetimbangan tercapai tersisa 2 mol NH3 . Jika tekanan total campuran gas adalah 10 atm makan tentukanlah harga Kp.

JawabanDari persoalan kita dapat temukan data sebagai berikut.

Total mol dalam sistem

Mancari tekanan parsial pada setiap zat dengan persamaan

Sehingga didapatkan pNH3 = 2 atm, pN2 = 2 atm, dan pH2 = 6atm

Hubungan Kesetimbangan Tekanan Parsial dengan Tetapan KesetimbanganHubungan antara tetapan kesetimbangan parsial dengan tekanan kesetimbangan dinyatakan dengan persamaan :

Ket :R = kostanta gasT = Suhup,q,m, dan n = kofisien dari zat yang bereaksi.Derajat DisosiasiDerajat disosiasi adalah nilai yang digunakan untuk mengetahui berapa bagian zat yang terdisosiasi. Persamaan derajat disosiasi yakni

Arti Tetapan KesetimbanganTetapan kesetimbangan dapat digunakan untuk beberapa fungsi antara lainMemberi petunjuk tentang posisi kesetimbangan

Pada reaksi kesetimbangan, Kc dan Kp merupakan perbadingan konsentrasi atau tekanan parsial dari zat hasil reaksi (produk) dengan zat peraksi (reaktan) dalam keadaaan setimbang.

-Jika nilai Kc atau Kp besar menunjukkan bahwa reaksi tekanan berlangsung sempurna atau hampir sembpurna.-Jika nilai Kc atau Kp kecil menunjukkan bahwa reaksi tekanan berlangsung sedikit.

Meramalkan arah reaksi

Apabila ke dalam persamaan tetapan kesetimbangan zat-zat hasil reaksi yag dimasukkan bukan merupakan keadaan setimbang maka harga diperoleh disebut quotion reaksi (Qc). Qc merupakan perbandingan konsentrasi-konsentrasi yang bentuknya sama dengan persamaan Kc dengan ketentuan sebagai berikut.- Jika Qc < Kc maka reaksi akan berlangsung dari kiri ke kanan sampai terjadi keadaan setimbang.- Jika Qc > Kc maka reaksi akan berlangsung dari kanan ke kiri sampai terjadi keadaan setimbang.- Jika Qc = Kc maka terjadi keadaan setimbang.TERMOKIMIAA. Hukum Termokimia Azas kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkantetapi energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Jumlahenergi yang dimiliki sistem dinyatakan dengan energi dalam (E). Jika sistem menyerap kalor, maka E > 0 sedangkan jika sistem membebaskan kalor, maka E < 0 Hubungan antara energi dalam. kalor dan keda diumuskan dalam hukum termodinamika. E = q + WKeterangan:E = perubahan energi dalamq = jumlah kalor yang diserap atau dilepas sistemq =+ jika sistem menyerap / menerima kalorq = jika sistem melepaskan kalorw = jumlah kalor yang diterima/dRakukan sistemw =+ jika sistem menerima keraw = jika sistem melakukan kerjaB. Sistem dan Lingkungan Sistem adalah sejumlah zat atau campuran yang di pelajarisifat-sifat dan perilakunya (bagian dari alamsemesta yang sedang jadi pusat perhatian). Sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu di luar sistem. Interaksi antara sistem dan lingkungan dapat berupa pertuakaran materi dan energi.C. Reaksi Ekeoterm dan EndotermTabel 7.1 Perbedaan Reaksi Eksotem dan Endoterm

D. Entalpi ReaksiPerubahan entalpi (H) diukur pada keadaan standar yaitu perubahan entalpi diukur pada suhu 25C dan tekanan 1 atm yang disebut dengan perubahan entalpi standar (Ho).Persamaan reaksi yang mengikutsertakan H reaksi disebut persamaan termokimia, contohnya:2 H2 + O2 H2OH= -404 kJ/molArtinya: 2 mol gas H2, bereaksi dengan 1 mol gas O2, menghasilkan 2 mol H2O dengan melepas kalor sebesar 404 kl/mol.E. Perubahan Entalpi Reaksi standar1. Entalpi Pembentukan Standar(Hof)Merupakan kalor reaksi yang diperlukan atau dilepaskan pada pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya pada keadaan standar.H2 + 1/2 O2 H2OH= -285,8 kJ/molArtinya: 1 mol gas H2 bereaksi dengan 1/2mol gas O2 menghasilkan 1 mol H2O dengan melepas kalor sebesar 285,8 kJ/mol2. Entalpi Penguraian Standar (Hod)Merupakan kalor yang dilepaskan atau diserap pada penguraian 1 mol senyawa menjadi unsur-unsurnya pada keadaan standar. Contoh:H2O H2 + 1/2 O2H = +285,8 kJ/molArtinya: Untuk menguraikan 1mol H2O menjadi 1 mol gas H2 dan mol gas O2 dibutuhkan kalor sebesar 285,8 kJ/mol.3. Entalpi Pembakaran Standar (Hoc)Merupakan kalor yang dilepaskan pada pembakaran 1 mol zat pada keadaan standar. Pada reaksi pembakaran selalu dihasilkan gas CO2 dan H2O yang dikenal juga dengan pembakaran sempurna.Sedangkan pembakaran tidak sempurna menghasilkan gas CO2 dan H2O.4. Entalpi Pelarutan Standar (Hos)Merupakan kalor yang dilepaskan atau diserap pada pelarutan 1 mol senyawa padakeadaan standar.F. KalorimeterKalorimeter adalah alat yang mengukur kalor yang dilepas ataupun diserap sistem. Pada kalorimeter tidak terjadi perpindahan kalor antara sistem dan lingkungan sehingga berlaku:Qreaksi = -(Qsistem + Qkalorimeter)Jumlah kalor yang diserap (ditandaidengan suhu yang turun) atau dibebaskan (ditandai dengan suhu naik) larutan dapat ditemukan dengan pengukur perubahan suhunya. Jumlah kalor yang yang diserap atau dibebaskan dapat dirumuskan:Q = m.c.TKeterangan:Q = kalor yang diserap/dibebaskan (Joule)m = massa zat (gr)C = kalor jenis (J/groC)t = perubahan suhu (t2 t1) oCG. Hukum HessKalor reaksi yang dibebaskan ataupun yang diserap tidaktergantung pada jalannya reaksi tetapi tergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir reaksi Artinya perubahan entalpi suatu reaksi tetap sama baik berlangsung dalam satu tahap maupun beberapa tahap. Skema dari hukum Hess:

H. Entalpi Reaksi Berdasarkan Data Perubahanp A + q B r C + s DHreaksi =Hofhasil Hof pereaksiHreaksi = (r.HofC + s.HofD) (p.HofA + q.HofB)I. Energi IkatanEnergi Ikatan adalah energi yang diperlukan untuk memutuskan 1 mol senyawa dalam keadaan gas menjadi atom atom gas. Secara Umum :Hreaksi =Hofpereaksi Hofhasil