Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan Kimia adalah keadaan setimbang atau reaksi kesetimbangan merupakan kecepatan reaksi ke kanan dan ke kiri adalah sama.

Berdasarkan arahnya, reaksi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:

1. Reaksi bolak-balik (reversible/dua arah)

Reaksi reversible adalah zat pereaksi yang dapat bereaksi membentuk zat hasil dan zat hasil dapat bereaksi kembali membentuk zat pereaksi. Ciri-cirinya:

a. Reaksi ditulis dengan dua anak panah yang berlawanan E)

b. Reaksi berlangsung dari dua arah, yaitu dari kiri ke kanan dan dari kanan ke kiri.

c. Reaksi tidak pernah berhenti karena komponen zat tidak pernah habis.

d. zat hasil reaksi dapat bereaksi kembali menjadi zat mula-mula.

2.Reaksi berkesudahan (irreversible/satu arah)

Reaksi irreversible yaitu zat pereaksi yang dapat berubah menjadi hasil sedangkan zat hasil zat tidak dapat membentuk kembali zat pereaksi. Ciri-cirinya:

a. Reaksi ditulis dengan satu anak panah

b. Reaksi baru berhenti apabila salah satu atau semua reaktan habis.

c. Reaksi berlangsung satu arah dari kiri ke kanan.

d. Zat hasil reaksi tidak dapat dikembalikan seperti zat mula-mula.

Berdasarkan wujudnya, kesetimbangan terbagi 2. yaitu:

1.Kesetimbangan Homogen adalah kesetimbangan dimana zat yang terlibat berwujud sama. Contoh:

N2(g) + 3 H_2(g) → NH_3(g)

2.Kesetimbangan Heterogen adalah kesetimbangan dimana zat yang terlibat dalam reaksi berbeda

wujud. Contoh: H₂O _(l) → H₂O_(g)

Konsep Kesetimbangan Dinamis

Kesetimbangan bersifat dinamis yang berarti dalam keadaan setimbang tidak terjadi perubahan konsentrasi dan warna secara makroskopis sedangkan secara mikroskopis reaksinya berlangsung bolak-balik.

Menurut Henry Louis Le Chatelier kesetimbangan dapat dipengaruhi oleh pihak lain sehingga dirumuskan azas Le Chatelier yang berbunyi: “Apabila pada sistem kesetimbangan yang berlangsung diberi suatu aksi, maka akan timbul reaksi dari sistem sehingga memperkecil aksi tersebut”

Faktor Pergeseran Kesetimbangan

1. Konsentrasi

Jika konsentrasi akan bergeser ke arah zat hasil pereaksi diperbesar maka kesetimbangan Sebaliknya jika konsentrasi zat hasil diperbesar kesetimbangan akan bergeser ke arah zat pereaksi.

2. Tekanan dan Volume

Jika dalam sistem kesetimbangan volume ditambah (tekanan menjadi kecil) maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang jumlah koefisiennya lebih besar. Sebaliknya jika volume diperkecil (tekanan menjadi besar), kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang jumlah koefisiennya lebih kecil. Perubahan tekanan dan volume tidak berpengaruh jika jumlah koefisien pada kedua ruas sama besar.

3. Temperatur

Jika temperatur dalam sistem kesetimbangan dinaikkan maka kesetimbangan akan bergeser ke reaksi yang membutuhkan kalor (endoterm). Sebaliknya jika suhu diturunkan kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang melepas kalor (eksoterm). Perbedaan wujud zat tidak berpengaruh terhadap perubahan suhu.

4. Katalis

Dalam kesetimbangan, katalis ditambahkan sebelum terjadinya keadaan setimbang. Ini dilakukan karena katalis tidak akan menggeser kesetimbangan melainkan mempercepat tercapainya keadaan setimbang.

D. Hukum Tetapan Kesetimbangan

1. Harga Kc

“Hasil kali dan konsentrasi produk dibagi dengan hasil kali konsentrasi reaktan yang masing – masingnya dipangkatkan dengan koefisien reaksi adalah tetap pada suhu tetap”

a. Reaksi Homogen

Persamaan reaksi kesetimbangan:

p A_(g) + q B_(g) ↔ r C_(g) + s D_(g)

Harga tetapan kesetimbangannya (K):
alt="K_c=\frac{[C]^r \times [D]^s}{[A]^p \times [B]^q} " class="latex" src="https://s0.wp.com/latex.php?latex=K_c%3D%5Cfrac%7B%5BC%5D%5Er+%5Ctimes+%5BD%5D%5Es%7D%7B%5BA%5D%5Ep+%5Ctimes+%5BB%5D%5Eq%7D+&bg=f4f5f6&fg=292b2c&s=0" title="K_c=\frac{[C]^r \times [D]^s}{[A]^p \times [B]^q} " />

b. Reaksi Heterogen

Persamaan reaksi kesetimbangan :

p A(g) + q B(g) ↔ r C(g) + s D(g)

Harga tetapan kesetimbangannya (K):
alt="K_c=\frac{[C]^r \times [D]^s}{[A]^p} " class="latex" src="https://s0.wp.com/latex.php?latex=K_c%3D%5Cfrac%7B%5BC%5D%5Er+%5Ctimes+%5BD%5D%5Es%7D%7B%5BA%5D%5Ep%7D+&bg=f4f5f6&fg=292b2c&s=0" title="K_c=\frac{[C]^r \times [D]^s}{[A]^p} " />

menghitung harga K_c

alt="K_c=\frac{[C]^r \times [D]^s}{[A]^p \times [B]^q} " class="latex" src="https://s0.wp.com/latex.php?latex=K_c%3D%5Cfrac%7B%5BC%5D%5Er+%5Ctimes+%5BD%5D%5Es%7D%7B%5BA%5D%5Ep+%5Ctimes+%5BB%5D%5Eq%7D+&bg=f4f5f6&fg=292b2c&s=0" title="K_c=\frac{[C]^r \times [D]^s}{[A]^p \times [B]^q} " />
p A   +   q B   →  r C   +  s D

Mula        :    e           f         –           –

Bereaksi  :    g           h            k           l

Setimbang    i           j              k           l

Keterangan :

e : mol A mula mula

f : mol B mula mula

g : mol A yang bereaksi

h : mol B yang bereaksi

i : mol A pada setimbang

j : mol B pada setimbang

k : mol C pada setimbang

l : mol D pada setimbang

2. Harga Kp

a. Reaksi Homogen

Persamaan reaksi kesetimbangan:

p A(g) + q B(g) ↔ r C(g) + s D(g)

Harga tetapan kesetimbangannya (Kp):
alt="K_p=\frac{[P_C]^r \times [P_D]^s}{[P_A]^p \times [P_B]^q} " class="latex" src="https://s0.wp.com/latex.php?latex=K_p%3D%5Cfrac%7B%5BP_C%5D%5Er+%5Ctimes+%5BP_D%5D%5Es%7D%7B%5BP_A%5D%5Ep+%5Ctimes+%5BP_B%5D%5Eq%7D+&bg=f4f5f6&fg=292b2c&s=0" title="K_p=\frac{[P_C]^r \times [P_D]^s}{[P_A]^p \times [P_B]^q} " />

b. Reaksi Heterogen

Persamaan reaksi kesetimbangan:

p A(g) + q B(g) ↔ r C(g) + s D(g)

Harga tetapan kesetimbangannya (K):
alt="K_p=\frac{[P_C]^r \times [P_D]^s}{[P_A]^p} " class="latex" src="https://s0.wp.com/latex.php?latex=K_p%3D%5Cfrac%7B%5BP_C%5D%5Er+%5Ctimes+%5BP_D%5D%5Es%7D%7B%5BP_A%5D%5Ep%7D+&bg=f4f5f6&fg=292b2c&s=0" title="K_p=\frac{[P_C]^r \times [P_D]^s}{[P_A]^p} " />
Pa : Tekanan Parsial A

Pb : Tekanan Parsial B

Pc : Tekanan Parsial C

Pd : Tekanan Parsial D

3. Tekanan Parsial

Tekanan parsial adalah tekanan yang ditimbulkan oleh suatu gas dalam suatu ruang. Sedangkan tekanan total adalah tekanan yang ditumbulkan oleh campuran – campuran gas gas dalam suatu ruangan.
alt="Tekanan Parsial=\frac{mol zat yang terurai}{mol zat mula mula} \times P total " class="latex" src="https://s0.wp.com/latex.php?latex=Tekanan+Parsial%3D%5Cfrac%7Bmol+zat+yang+terurai%7D%7Bmol+zat+mula+mula%7D+%5Ctimes+P+total+&bg=f4f5f6&fg=292b2c&s=0" title="Tekanan Parsial=\frac{mol zat yang terurai}{mol zat mula mula} \times P total " />
alt="P total = P_A + P_B + P_C + P_D " class="latex" src="https://s0.wp.com/latex.php?latex=P+total+%3D+P_A+%2B+P_B+%2B+P_C+%2B+P_D+&bg=f4f5f6&fg=292b2c&s=0" title="P total = P_A + P_B + P_C + P_D " />

Kp = Kc(RT)^Δn

Keterangan :

R    : 0,082 L.atm/K.mol

T    : Temperatur mutlak kelvin  ^oC+ 273^o

Δn : Selisih jumlah mol produk jumlah mol reaktan

Kc : Jumlah koefisien – koefisien reaktan

5. Derajat Disosiasi

Derajat disosiasi merupakan bagian atau persentase mol yang terurai terhadap mol zat mula mula

alt="\alpha=\frac{mol zat yang terurai}{mol zat mula mula} " class="latex" src="https://s0.wp.com/latex.php?latex=%5Calpha%3D%5Cfrac%7Bmol+zat+yang+terurai%7D%7Bmol+zat+mula+mula%7D+&bg=f4f5f6&fg=292b2c&s=0" title="\alpha=\frac{mol zat yang terurai}{mol zat mula mula} " />