Kesetimbangan Kimia ( Pembahasan Soal tetapan kesetimbangangan Kc )

Sistem Keseimbangan

Bila kita melihat suatu reaksi dan ditinjau dari arah reaksinya maka reaksi kimia dapat dibagi dua yakni reaksi irreversible (satu arah/ tidak dapat balik) dan reaksi reversible( reaksi dua arah/ dapat bolak- balik).

Dala sistem keseimbangan, ada dua macam, yaitu sistem keseimbangan homogen dan sistem keseimbangan heterogen. Kesetimbangan homogen yaitu jika pereaksi dan hasil reaksi memiliki fase yang sama. Kesetimbangan heterogen memilki keadaan fase yang berbeda antara pereaksi dan hasil reaksi.

Keadaan setimbang adalah suatu keadaan dimana laju reaksi ke arah kanan sama dengan laju reaksi ke arah kiri. Pada saat ini komposisi zat- zat tidak lagi berubah, sehingga dianggap selesai dan dapat berlangsung terus kedua arah dengan laju yang sama.

Secara umum reaksi kesetimbangan dapat dinyatakan sebagai berikut:

pA       +          qB  <—–>  r C +   sD

Ketika tercapai suatu kesetimbangan, dapat dirumuskan suatu tetapan yang disebut tetapan kesetimbangan (K).

Dalam tetapan kesetimbangan terbagi menjadi dua tetapan yaitu yang pertama berdasarkan konsentrasi (K_c)  dan kemudian berdasarkan tekanan (Kp)

• Berdasarkan konsentrasi K_C untuk reaksi di atas :

 K_C=  [C]^r [D]^S/ [A]^P [B]^q

Zat yang masuk rumus K_C adalah zat yang fasenya gas (g) atau larutan (aq)

Contoh:

Tentukan K_C dari persamaan reaksi tersebut

CaCO_{3 (S)  <—>} CaO _(S)    +  CO_{2 (g)}

Jawab : dalam menentukan Kc kita harus melihat berdasarkan fase yang termasuk rumus dalam K_C  yakni fase gas atau larutan (aq)/ aquos

Sehingga : K_C= [CO₂]

• Berdasarkan tekanan K_P untuk reaksi di atas :

K_P = p_C^r  p_D^s / p_A^p p_B ^q

Zat yang termasuk rumus K_P hanyalah zat yang fasanya gas (g)

Dalam kesetimbangan kimia terdapt hubungan K_P dengan K_C  dengan persamaan di bawah ini

K_{P =} K_C (RT)^∆n

                                R  = 0,082 Latm/mol/ K (tetapan gas)

T  = suhu mutlak ( dalam satuan Kelvin )

∆n= ∑ koef. gas kanan – ∑ koef. gas kiri

Nantinya kita pasti akan ditemukan tipe soal yang meminta untuk diselesaikan, namun dengan keadaan soal yang membutuhkan penyelesaian dengan membandingkan harga K, seperti berikut ;

Jika reaksi dibalik, K menjadi 1/K

Jika reaksi dikali x ,  K menjadi K dipangkatkan  dengan x tersebut

Jika reaksi- reaksi dijumlahkan, harga- harga K dikalikan

Perhitungan Kesetimbangan (K_C)

Dalam menyelesaikan perhitungan Kesetimbangan (K_C ) dapat diselesaikan dengan melakukan langkah kerja seperti berikut ini.

1. Tulis persamaan reaksi

2. Buat tabel : Seperti biasa

3. Masukkan mol yang diketahui atau ditanya

4. Isi jalur koefisien, yaitu jalur yang sesuai dengan perbandingan koefisien (jalur t)

5. Cari mol pada kesetimbangan (jalur s)

6. Bagi dengan volume (bila diketahui volume)

7. Gunakan rumus K_C

Perhatikan contoh berikut :

Dalam ruangan 5 liter berlangsung reaksi kesetimbangan : 2SO_{3 (g) <—–>}  2SO_{2  (g)}   + O_2(g).

Jika dari pemanasan 1 mol gas SO₃  diperoleh 0,25 mol gas O₂ , tentukanlah ketetapan kesetimbanganya ?

• Langkah 1

2SO_{3 (g) <—–>}  2SO_{2  (g)}   + O_2(g)

• Langkah 2

2SO_{3 (g) <—–>}  2SO_{2  (g)}   + O_2(g)

m

t                                                      

s

• Langkah 3

2SO_{3 (g) <—–>}  2SO_{2  (g)}   + O_2(g)

m    1

t                                                      

s                                             0,25

• Langkah 4

2SO_{3 (g) <—–>}  2SO_{2  (g)}   + O_2(g)

m    1

t         0,50               0,50        0,50               

s                                             0,25

• Langkah 5

2SO_{3 (g) <—–>}  2SO_{2  (g)}   + O_2(g)

m    1

t     0,50               0,50        0,50               

s     0,50               0,50         0,25

• Langkah 6

2SO_{3 (g) <—–>}  2SO_{2  (g)}   + O_2(g)

m    1

t     0,50               0,50          0,50               

s     0,50/5            0,50/5       0,25/5

• Langkah 7

K_C = [ SO] ² [O₂] / [SO₃]² = ( 0,1)²  (0,5) / (0,1)²  = 0,05

Substitusikan hasil sisa pada persamaan di atas,

Untuk pembahasan selanjutnya adalah tetapan kesetimbangan Part 2 tentang tetapan berdasarkan tekanan Kp serta membahas tentang pergeseseran kesetimbangan (Le Chatelier).