Kesetimbangan Kimia

1. Kesetimbangan Kimia NAMA : SEPTIAN TRIADI SYAHPUTRA NIM : 121620152

2. Pengertiankesetimbangankimia • Suatusistemdikatakansetimbangjikadua proses yang berlawananterjadidenganlaju yang samaataudengan kata lain tidakterjadiperubahandalamsistem yang setimbang • Salah satuindikatorsaatterjadikesetimbanganadalahtidakterjadiperubahankonsentrasisemuakomponenyaitureaktandanproduk.

3. Kesetimbangan Kimia Perbedaanjenisdariarah yang digunakandalampersamaankimiaberkaitandengankesetimbangan Panahtunggal Reaksidianggapsesuaidenganpersamaan yang ditulis Duapanahbolakbalik Digunakanuntuksuatusistemkesetimbangan Duapanahbolakbalikberbedaukuran Dapatdigunkanauntukmenunjukkankecendrungankesetimbangankesatuarahtertentu

4. Kesetimbangan Kimia Kesetimbanganhomogen Kesetimbangan yang melibatkansatufasa Contoh: Semuakomponenberadadalamfasa gas

5. Kesetimbangankimia Tahap-tahapdasar Untukreaksiumum • Kita dapat tunjukkan reaksi sebagai terdiri dalam 3 tahap • awal pencampuran • daerah kinetik • daerah kesetimbangan

6. KesetimbanganKimia Awalpencampuran Jika A dan B pertama kali dicampurkanbersama, dan C belumada Reaksi yang terjadi Bersamaandengandimulainyareaksi, makasejumlah C mulaiterbentuk

7. Daerah kinetik Bersamaandenganterbentuknya C, reaksibalikjugamulaiterjadi Secarakeseluruhan, kitamasihmelihatpertambahanjumlah C Dengansemakindekatnyapadadaerahkesetimbangan, lajukearahproduksemakinlambat

8. Kesetimbangankimia Daerah kesetimbangan Suatutitikdimanakecepatanreaksipadaarah yang berlawanansama Secaranettotidakadaperubahankonsentrasidarisetiapkomponen

10. KonstantaKesetimbangan Untukreaksiumum : Kesetimbangandapatdiungkapkansebagaiberikut : Kc Tetapan kesetimbangan homogen [ ]n konsetrasi molar berpangkat koefisiennya dalam persamaan reaksi yang setimbang

11. KesetimbanganHeterogen Kesetimbangan yang melibatkanbeberapafasa Penulisankesetimbanganuntuksistemjenisini, tidaktermasukkonsentrasidaripadatanmurni (ataucairan)

12. Chemical Equilibria • Reaksipembentukan NH3 dari gas N2dan H2 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) • Bilakedua gas pada volume 1 : 3 dicampurpadasuhukamartidakterjadisesuatureaksipadalaju yang dapatdideteksi. • Tetapipada 200 ˚C dan 30 atmcampuranbereaksicepathingga 67,6% dantidakadaperubahanlebihlanjutketikasuhudantekanandipertahankan. • Begitu pula sebaliknyaketika NH3dalamsuhukamartidakterjadisesuatuapapun. • Tetapipada 200 ˚C dan 30 atmteruraidengancepathingga 32,4% dantidakadaperubahanlebihlanjutketikasuhudantekanandipertahankan.

13. Contoh • TuliskanpernyataankesetimbanganKcuntukreaksiberikut : • 2O3(g)3O2(g) • 2NO(g) + Cl2 2NOCl(g) Jawab: • (a) Kc = [O2]3 / [O3]2 • (b) Kc = [NOCl]2 / [NO]2[Cl2]

14. ContohhubunganKcdankonsentrasi • 35,7 g larutan PCl5 ditempatkandalamlabu 5 L dipanasihingga 250 C dandipertahankanhinggatercapaikesetimbangan. Setelahdianalisisterdapat 7,87 g Cl2. hitunglahKc PCl5(aq) PCl3(aq) + Cl2(g) Mol/L PCl5padaawal 35,7g/5L x 1mol/208g = 0,0343 M Mol/L Cl2padakesetimbangan 7,87g/5L x 1mol/70,9g = 0,0222 M Dari persamaandiperolehhubungankesetimbangan [PCl5] = [PCl5]awal – [Cl2] = 0,0343 – 0,0222 = 0,0121 M PCl5(aq) PCl3(aq) + Cl2(g) Mol awal 0,0343 Molkesetimbangan 0,0121 0,0222 0,0222 Kc = (0,0222)(0,0222)/0,0121 = 0,0407 = 4,07 x 10-2

15. Faktor yang mempengaruhikesetimbangankimia Tekanan • Untuksistem yang melibatkan gas biasanyapengukurandilakukandalamtekananbukankonsentrasi. Dalamhalinitetapandihitungberdasarkantekananparsial gas. • KetetapaninidisebutKp • Kp = (PG)g (PH)h (PA)a (PB)b • Tekanan total samadenganjumlahtekananparsial • HubunganKcdanKpadalah Kc = Kp (1/RT) Dn • DenganDn = Skoefproduk – Skoefreaktan • JikaDn= 0 makaKp= Kc

16. KonstantaKesetimbanganTekananParsial Padatemperaturkonstan, tekanandari gas sebandingdenganmolaritas IngatPV = nRT Dan molaritasadalah M = mol/liter atau n/V Maka p = RTM dimana R tetapan gas T temperatur, K

17. KonstantaKesetimbangan TekananParsial Untukkesetimbanganyang melibatkangas, tekananparsialdapatdigunakanuntukmenggantikankonsentrasi Kp digunakan dimana tekanan parsial diungkapkan dalam satuan atmosfir

18. Secara umum, Kp = Kc , sebagai gantinya Dngadalahjumlah mol gas hasilreaksidikurangijumlah mol gas pereaksi

19. KonstantaKesetimbanganTekananParsial UntukKesetimbanganberikut, Kc = 1,10 x 107pada 700 oCberapakahKp

20. Tetapan Kesetimbangan Tekanan parsial

21. Perhitungan kesetimbangan kimia Kita dapat perkirakan arah reaksi dengan menghitung quotion reaksi Quotion reaksi, Q Q mempunyaibanyakKesamaandenganKc, tetapidengansatuperbedaanpenting, yaitu Q dapatdigunakanuntuksemua set konsentrasi, sedangkan K tidak

22. Quitient Reaction Beberapa set konsentrasidapatmemberikansuatu Q perhitungan, denganmembandingkan Q terhadapnilai Kc. Kita dapatmemperkirakanarahuntukreaksi. Reaksiakanberlangsungkearahkanan Tidakadaperubahan, Reaksipadakesetimbangan Reaksiakanberlangsungkearahkiri

23. Quitient Reaction Untukcontohawal Kita tentukan Kc = 54 pada 425,4oC Jika kita mempunyai campuran sebagai berikut,perkirakan arah dari reaksi

24. Quitient Reaction Karena Q < Kc, maka sistem tidak dalam berkesetimbangan dan akan reaksi berlangsung kearah kanan

25. SOAL Padaawalreaksi, ada 0,249 mol N2 ; 3,21x10-2 mol H2 dan 6,42x10-4 mol NH3 dalamsebuahlabureaksiberukuran 3,5 L pada 375 C. JikaKonstantakesetimbangan (Kc) untukreaksi: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) Adalah 1,2 padasuhutersebut, tentukanapakahsistemtersebutberadapadakesetimbangan. Jikatidak, prediksiarahreaksinya

26. Perhitungankonsentrasikesetimbangan • JikastoikhiometridanKcsuatureaksidiketahui, kitabisamenghitungkonsentrasikesetimbanganuntuksemuakomponen yang mungkin • Biasanya, konsentrasiawaldiketahui • Satudarikonsentrasidiungkapkansebagaivariabel x • Semua yang lainnyakemudiandiungkapkandalambentuk x

27. Contoh Perhitungan kesetimbangan Suatu sampel COCl2 dibiarkan terdekomposisi Nilai Kc untuk kesetimbangan Jika konsentrasi awal COCl2 adalah 0,095 M, berapa konsentrasi setiap komponen pada keadaan kesetimbangan

28. Contoh Perhitungan kesetimbangan Konsentrasiawal, (M) Perubahankonsentrasiakibatreaksi Kesetimbngankonsentrasi, M

29. Contoh Perhitungan kesetimbangan Ini adalah bentuk persamaan kuadrat, kebetulan persamaan secara langsung untuk larutannya

30. Persamaan kuadrat Suatu bentuk persamaan Hanya akar yang positif yang digunakan dalam memecahkan masalah kesetimbangan

31. ContohperhitunganKesetimbangan

32. Contoh perhitungan Kesetimbangan Sekarang kita sudah tahu nilai x, dan kita dapat selesaikan untuk konsentrasi semua komponen. Dalamkasusini, perubahandarikonsentrasi COCl2bisadiabaikan

33. Memperkirakan pergeseran kesetimbangan Prinsip le Chatelier’s Jika suatu sistem diberi gangguan, sistem dalam kesetimbangan akan bereaksi untuk menghilangkan gangguan tersebut Posisi kesetimbangan kimia akan bergeser ke arah berlawanan (yang menghilangkan) dari gangguan tersebut. Contoh Penambahan A atau B ataumengurangi C atau D akanmengeserkesetimbangankearahkanan

34. Perubahan konsentrasi • Perubahan konsentrasi tidak akan merubah nilai tetapan kesetimbangan pada temperatur yang tetap • Jika suatu zat ditambahkan ke dalam sistem yang setimbang, kesetimbangan akan bergeser ke arah sisi yang lain • Jika zat dikurangi dari sistem yang setimbang, kesetimbangan akan bergeser ke arah sisi tempat zat itu diambil

35. Perubahan konsentrasi Contoh : Jika sejumlah I2 ditambahkan ke dalam campuran. Sistem akan mengatur konsetrasi dan menyusun ulang kesetimbangan baru dengan Kc yang sama

36. Perubahan konsentrasi Contoh : Jika sejumlah H2 dihilangkan Sistem akan menyusun ulang konsetrasi dalam kesetimbangan baru dengan Kc yang tetap

37. Perubahan Tekanan • Perubahan tekanan tidak akan merubah nilai tetapan kesetimbangan pada temperatur yang konstan • Padatan dan cairan tidak begitu dipengaruhi oleh perubahan tekanan • Perubahan tekanan dengan memasukkan gas inert tidak akan menggeser kesetimbangan • Perubahan tekanan hanya berpengaruh terhadap porsi gas pada kesetimbangan

38. Perubahantekanan Secaraumum, bertambahnyatekananakanmenurunkan volume sehinggaakanmenggeserkesetimbangankesisi yang jumlah mol gasnyalebihkecil

39. Perubahan Temperatur • Perubahan temperatur biasanya merubah nila tetapan kesetimbangan • Kc dapat juga meningkat atau menurun dengan bertambahnya temperatur • Arah dan tingkat perubahannya tergatung pada spesifik reaksi

40. Pengaruhkatalis • Dalamsuatukesetimbangan, katalisdapatmempercepatreaksimajuataubaliksamakuat. Katalistidakmengubahkuantitasrelatif yang adadalamkesetimbangansehinggatidakberpengaruhterhadapKesetimbanganreaksi.

41. PenggabunganRumusTetapanKesetimbangan • DalammenentukannilaiKcmakasetiappersamanreaksikimiaharusdisetarakan. • Jikapersamaannyadibalik, makanilaiKcdaripersamaan yang baruadalahkebalikandaripersamaanaslinya • Tetapankesetimbanganuntukreaksitotal Kc(net) adalahKc(1) x Kc(2), hasil kali tetapankesetimbanganuntukreaksi-reaksiterpisah yang digabungkan

42. Contohsoal • Jikadiketahui: N2(g) + O2(g) 2NO(g)Kc= 4,1 x 10-31 N2(g) + ½ O2(g) N2O(g)Kc = 2,4 x 10-18 BagaimanaKcreaksi: N2O(g) + ½ O2(g)2NO(g)Kc= ? • Persamaandiatasdapatdigabungkan N2(g) + O2(g) 2NO(g)Kc= 4,1 x 10-31 N2O(g) N2(g) + ½ O2(g)Kc= 1/(2,4 x 10-18) = 4,2 x 1017 N2O(g) + ½ O2(g) 2NO(g)Kc = ?

43. Perhitungandalamkesetimbangankimia • HitunglahKpdanKcuntukkesetimbanganreaksiberikutpada 10 atmdan 200 C N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) tekanan NH3 padakeadaantersebutadalah 50,7%. R = 0,0821 Jawab: Tekanan total = 10 atm = PNH3 + (PN2 + PH2) PNH3 = 50,7% tekanan total = 0,507 x 10 atm = 5,07 atm PN2 + PH2 = 10 – 5,07 = 4,93 atm Karenaperbandingan N2dan H2adalah 1 : 3 maka, PN2 = ¼ x 4,93 atm = 1,23 atm PH2 = ¾ x 4,93 atm = 3,70 atm

44. Kp = (PNH3)2 = (5,07)2 (PN2) (PH2)3 (1,23) (3,70)3 = 0,413 • Kc = Kp (1/RT) Dn = (0,413) (1/0,0821 x 473)-2 = 6,23.102

45. SEKIAN DARI SAYA MOHON MAAF ATAS SEGALA KEKURANGANNYA