4. Kesetimbangan Reaksi

KESETIMBANGAN KIMIA

         *Reaksi kimia dapat berlangsung dalam dua arah disebut reaksi dapat balik dan apabila memiliki laju reaksi yang sama pada kedua arah yang berlawanan, maka reaksi itu disebut dalam keadaan kesetimbangan.

* Dalam keadaan kesetimbangan, reaksi kimia tidak berhenti tetapi berlangsung dua arah dengan kecepatan yang sama,disebut kesetimbangan dinamis.

* Asas Le Chateleir : bila pada suatu sistem kesetimbangan diadakan aksi, maka sistem akan mengadakan perubahan sedemikian sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil-kecilnya.

* Faktor yang dapat menggeser kesetimbangan adalah : perubahan konsentrasi, perubahan volum atau tekanan pada suhu tetap dan perubahan suhu sistem.

1. Pengaruh perubahan konsentrasi salah satu zat :

Bila dalam sistem kesetimbangan homogen, konsentrasi salah satu zat diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser kearah yang berlawanan. Sebaliknya jika konsentrasi salah satu zat diperkecil kesetimbangan akan bergeser ke pihak zat tersebut.

Contoh :

N2(g)   +  3H2(g)  ====   2NH3(g)

Jika ke dalam sistem kesetimbangan ditambahkan gas N2, maka kesetimbangan bergeser ke kanan. Jadi sebagian gas N2 dan H2 bereaksi lagi membentuk gas NH3 sehingga tercapai kesetimbangan baru.

2. Pengaruh perubahan volume terhadap sistem kesetimbangan :

a. Sistem kesetimbangan dengan jumlah koefisien sebelum dan sesudah reaksi sama, maka perubahan volume tidak mempengaruhi kesetimbangan.

Contoh :

H2(g)  +   I2(g)   ===  2HI(g)

b. Sistem kesetimbangan dengan jumlah koefisien sebelum dan sesudah reaksi tidak sama, maka pengecilan volume(tekanan diperbesar) menyebabkan kesetimbangan bergeser ke arah zat-zat dengan jumlah koefisien yang terkecil. Sebaliknya jika volume diperbesar (tekanan dikurangi) kesetimbangan bergeser ke arah zat-zat dengan jumlah koefisien terbesar.

Contoh :

N2(g)  +  3H2(g)  ===  2NH3(g)

Jika volume dikurangi, maka kesetimbangan terganggu sehingga kesetimbangan bergeser ke arah zat-zat dengan jumlah koefisien yang terkecil (ke arah NH3).

3.Pengaruh perubahan suhu :

Jika pada sistem kesetimbangan suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak yang membutuhkan panas (endoterm). Sebaliknya bila suhu diturunkan maka kesetimbanganakan bergeser ke pihak yang mengeluarkan  panas(eksoterm).

Contoh :

N2(g)   +  3H2(g) ===  2NH3(g)          ΔH = – 92,4 Kj

Jika suhu dinaikkan maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak endoterm, yaitu ke kiri, sebagian NH3 terurai  membentuk gas N2 dan H2 sehingga tercapai keadan kesetimbangan baru.

* Tetapan kesetimbangan merupakan harga perbandingan perkalian konsentrasi zat-zat yang dihasilkan dan perkalian konsentrasi zat-zat pereaksi dalam keadaan setimbang pada suhu tertentu dan masing-masing konsentrasi dipangkatkan dengan koefisiennya.

Pernyataan tersebut dikenal sebagai Hukum Kesetimbangan atau Hukum Aksi Massa.

* Untuk reaksi :  mA    +   nB ====  pC  +  qD

Maka hubungan antara zat hasil reaksi dengan zat pereaksi yang tersisa adalah :

[C]p   [D]q

K =  —————–

[A]m  [B]n

 

Contoh :                                                                          [HI]2

H2(g)  +  I2(g)  ====   2HI(g)        Kc =    ———

[H2]  [I2]

* Sub skrip c dalam Kc menunjukkan bahwa tetapan kesetimbangan dihitung dengan menggunakan konsentrasi dalam satuan molar.

* Bila zat-zat dalam keadaan setimbang semua berwujud gas, maka konsentrasi zat dapat dinyatakan dalam molaritas dan tekanan parsial. Tetapan kesetimbangan dapat dinyatakan sebagai Kp. Subskrip p menunjukkan bahwa tetapan kesetimbangan dihitung dengan menggunakan tekanan parsial gas-gas yang berada dalam setimbang.

p NH32

Contoh :  N2(g)  +  3H2(g) ====  2NH3(g)       Kp = ——————

P N2   p H23

Contoh soal :

1. Pada suhu 425oC dalam ruang 10 liter terdapat kesetimbangan antara gas-gas HI, H2 dan I2 menurut persamaan :

2HI(g)  =====   H2(g)  +  I2(g)

Setelah kesetimbangan tercapai, didalam ruang terdapat 0,08 mol HI, 0,01 mol H2 dan 0,01 mol I2. Tentukan harga tetapan kesetimbangan.

Jawab :

Dalam keadaan setimbang , [H2] = [I2] = 0,001 mol/L

[HI] = 0,008 mol/L

[H2] [I2]           (0,001) (0,001)

Kc = —————  = ——————-   =  0,016

[HI]2                  (0,008)

2. Pada suhu 25oC terdapat kesetimbangan :

N2(g)  + 3H2(g)  ======  2NH3(g)

Dalam keadaan setimbang terdapat tekanan parsial gas H2 =0,015 atm dan gas NH3 = 0,15 atm. Berapa tekanan parsial N2? Jika Kp = 54

Jawab :                 p NH32

Kp = ——————–

p N2    p H23

( 0,15 )2  

54 =  —————

P N2 . ( 0,015 )3

p N2 = 0,12 atm

* Sistem kesetimbangan terdapat pada industri, misalnya pembuatan amonia dan asam sulfat.

* Amonia dibuat dari gas nitrogen dan hidrogen (katalis Pt) sesuai reaksi :

N2(g) + 3H2(g) =====  2NH3(g)       ∆H = – 92,4 Kj

Menurut asas Le Chateleir produk amonia akan optimum bila dilakukan pada tekanan tinggi atau volume diperkecil.

* Dalam industri asam sulfat menggunakan bahan belerang oksida yang dioksidasi menjadi belerang trioksida sesuai reaksi :

2SO2 (g)  +  O2(g) =====  2SO3(g)

Reaksi kekanan terjadi bila dilakukan pada suhu 400oC dengan menggunakan katalis V2O5.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s