Kesetimbangan kimia 3

24,366 views

Published on

buat temen temen yang membutuhkan materi tentang kesetimbangan reaksi kimia :D

Published in: Education

Kesetimbangan kimia 3

  1. 1. STANDAR KOMPETENSI: MEMAHAMI KONSEP KESETIMBANGAN REAKSIKOMPETENSI DASAR:1. Menguasai reaksi kesetimbangan2. Menguasai faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan3. Menentukan hubungan kuantitatif antara pereaksi dan hasil reaksi dari suatu reaksi kesetimbangan
  2. 2. TUJUAN PEMBELAJARAN: Setelah mempelajari kempetensi dasar ini siswa dapat: 1. Menjelaskan pengelompokan reaksi kimia menjadi reaksi berkesudahan dan reaksi kesetimbangan 2. Mendeskripsikan kesetimbangan kimia sebagai kondisi yang dicapai suatu reaksi jika laju reaksi dalam dua arah yang berlawanan adalah sama dan konsentrasi reaktan serta produk tetap 3. Membedakan reaksi kesetimbangan homogen dan reaksi kesetimbangan heterogen 4. Menjelaskan bahwa kesetimbangan kimia bersifat dinamis
  3. 3. 5. Mendeskripsikan tentang terjadinya perubahan atau pergeseran kesetimbangan sebagai akibat adanya aksi pada reaksi kesetimbangan (asas Le Chatelier) yang cenderung akan mengurangi aksi tersebut6. mendeskripsikan tentang pengaruh berbagai faktor, diantaranya perubahan konsentrasi, temperature, volume dan tekanan terhadap pergeseran kesetimbangan7. mendeskripsikan tentang pengaruh penambahan katalisator terhadap reaksi kesetimbangan8. Mendeskripsikan pengertian tetapan kesetimbangan sebagai suatu angka yang menggambarkan banyak tidaknya produk terbentuk
  4. 4. 9. Mendeskripsikan tentang pengertian tetapan kesetimbangan (Kc) sebagai perbandingan konsentrasi reaktan dan produk suatu reaksi kesetimbangan yang memiliki harga tetap pada kondisi kesetimbangan dan temperatur tertentu (Hukum Aksi Massa)10. Mendeskripsikan tentang pengertian kesetimbangan homogen dan heterogen berdasarkan fasa seluruh spesi yang bereaksi (produk dan reaktan)11. Menghitung Kc dan Kp12. Menghitung derajat dissosiasi
  5. 5. 13. Menentukan Kc dan Kp yang masih ada hubungannya14. Mendeskripsikan tentang konversi Kc menjadi Kp berdasarkan persamaan gas ideal15. Melakukan perhitungan tentang konsentrasi reaktan dan produk dalam suatu campuran kesetimbangan berdasarkan konsentrasi awal dan konstanta kesetimbangannya
  6. 6. PENGGOLONGAN REAKSI KIMIA ATAS STABILTIDAKNYA PRODUK YANG TERBENTUK Berdasarkan stabil tidaknya produk yang terbentuk, reaksi kimia tergolong atas dua macam:1. Reaksi berkesudahan (irreversibel) Bila produk yang terbentuk tidak dapat kembali menjadi pereaksi(stabil)2. Reaksi kesetimbangan (reversibel) Bila produk yang terbentuk dapat berubah menjadi pereaksi kembali (tidak stabil)
  7. 7. Contoh reaksi berkesudahan (irreversibel) dalam kehidupansehari-hari : 1. reaksi pembakaran kayu 2. reaksi perkaratan logam 3. reaksi pembusukan sampah 4. reaksi pelapukan kayuContoh reaksi kesetimbangan dalam kehidupan sehari-hari: 1. reaksi fotosintesis dengan reaksi pernafasan 2. reaksi penguapan air dengan pengembunan air
  8. 8. Suatu reaksi kesetimbangan ditandai dengantanda panah bolak balikContoh:1. H2(g) + Cl2(g) ⇄ 2HCl(g)2. N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g)3. 2SO2(g) + O2(g) ⇄ 2SO3(g)
  9. 9. Saat Kesetimbangan adalah:Saat laju pembentukan produk sama dengan laju pembentukan pereaksi kembaliPada saat kesetimbangan konsentrasi pereaksi dan hasilreaksi tetap Saat Kesetimbangan untuk reaksi: PCl5(g) ⇄ PCl3(g) + Cl2(g)Adalah saat laju pembentukan PCl3 dan Cl2Sama dengan laju pembentukan PCl5 kembali
  10. 10. H2(g) + Cl2(g) ⇄ 2HCl(g)v v1↑ v1 = v2 setimbang v2 → tgrafik perubahan kecepatan pada reaksi kesetimbangan
  11. 11. Bila zat-zat dalam kesetimbangan merupakancampuran homogen (fasenya sama), maka disebutkesetimbangan homogen.Contoh :2H2(g) + O2(g) ⇄ 2H2O(g)2SO2(g) + O2(g) ⇄ 2SO3(g)
  12. 12. Bila zat-zat dalam kesetimbanganmerupakan campuran beberapa fase (padat,cair dan gas) atau fasenya tidak sama, makadisebut kesetimbangan heterogen.Contoh :2C(s) + O2(g) ⇄ 2CO(g)Fe2O3(s) + 3CO(g) ⇄ 2Fe(s) + 3CO2(g)
  13. 13. Kesetimbangan kimia bersifat dinamis, artinyasecara makroskopis reaksi telah berhentisedangkan secara mikroskopis reaksi terusberlangsung ke kiri dan ke kanan dengan kecepatanyang sama. Dengan demikian pada reaksi yangtelah setimbang, konsentrasi masing-masing zattetap.
  14. 14. Latihan dulu ah !
  15. 15. 1. Reaksi 2SO2(g) + O2(g) ⇄ 2SO3(g) disebut setimbang bila …… a. Reaksi sudah berhenti b. Konsentrasi pereaksi sama dengan konsentrasi hasil reaksi c. Jumlah SO2, O2, dan SO3 sama d. Kecepatan pembentukan hasil reaksi sama dengan kecepatan pembentukan pereaksi e. Kecepatan reaksi terhadap SO3 sama dengan kecepatan reaksi terhadap O2
  16. 16. 2. Reaksi N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g) mencapai kesetimbangan bila …… a. Reaksi berlangsung bolak-balik b. Reaksi berlangsung dengan cepat c. Reaksi telah berhenti d. Konsentrasi pereaksi sama dengan konsentrasi hasil reaksi e. Jumlah NH3 yang terjadi tiap detik sama dengan jumlah NH3 yang terurai tiap detik
  17. 17. 3. Pada saat kesetimbangan reaksi kimia tetap berlangsung dari kiri dan ke kanan dengan kecepatan yang sama. Ini adalah definisi dari… a. saat kesetimbangan b. kesetimbangan homogen c. kesetimbangan heterogen d. kesetimbangan kimia e. kesetimbangan dinamis
  18. 18. 4. Yang termasuk reaksi kesetimbangan heterogen adalah…. a. N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g) b. PCl5(g) ⇄ PCl3(g) + Cl2(g) c. N2O4(g) ⇄ 2NO2(g) d. H2(g) + I2(g) ⇄ 2HI(g) e. Fe2O3(s)+3CO(g) ⇄ 2Fe(s)+3CO2(g)
  19. 19. 5. Suatu reaksi dikatakan setimbang apabila…. a. reaksi sudah berhenti b. terjadi dalam ruang terbuka c. terjadi perubahan makroskopis d. komponen yang masih ada hanya hasil reaksi e. laju reaksi ke arah hasil reaksi dan ke arah pereaksi sama
  20. 20. 6. Pada keadaan kesetimbangan kimia, pernyataan yang benar adalah…. a. mol pereaksi yang berubah sama dengan mol zat yang terbentuk b. konsentrasi zat-zat dalam campuran reaksi tidak berubah c. laju reaksi maju lebih cepat daripada laju reaksi balik d. mol zat pereaksi sama dengan mol zat hasil reaksi e. reaksi telah berhenti
  21. 21. 7. Kesetimbangan kimia bersifat dinamis, artinya adalah… a. Reaksi terus berlangsung baik secara makroskopis ataupun mikroskopis dengan kecepatan yang sama b. secara makroskopis reaksi tetap berlangsung ke kanan dan ke kiri dengan kecepatan yang sama tetapi secara mikroskopis reaksi telah berhenti c. secara makroskopis reaksi telah berhenti tetapi secara mikroskopis reaksi tetap berlangsung ke kanan dan ke kiri dengan kecepatan yang sama d. reaksi telah berhenti baik secara makroskopis maupun secara mikroskopis e. reaksi terus berlangsung ke kiri dan ke kanan baik secara makroskopis maupun mikroskopis tapi dengan kecepatan yang berbeda
  22. 22. 8. Diantara reaksi-reaksi berikut yang termasuk reaksi ksetimbangan homogen adalah… a Fe2O3(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g) b Al ( s ) + O 2(g) → Al2O 3( g) c CuO (s) + H2(g) → Cu(s) + H2O (g) d Mg (s) + O 2(g) → MgO (s) e 2NO (g) + 2H2(g) → N2(g) + 2H2O (g)
  23. 23. 9. Contoh reaksi kesetimbangan dalam kehidupan sehari-hari adalah… a. pembakaran kayu b. reaksi fotosistesis c. reaksi perkaratan logam d. pembusukan sampah e. reaksi fermentasi
  24. 24. 10. Suatu reaksi dikatakan setimbang apabila… a. reaksi sudah berhenti b. terjadi dalam ruang terbuka c. terjadi perubahan makroskopis d. komponen yang masih ada hanya hasil reaksi e. laju reaksi ke arah hasil reaksi dan ke arah pereaksi sama
  25. 25. MENGUASAI FAKTOR-FAKTOR YANGMEMPENGARUHI PERGESERANKESETIMBANGAN “Jika terhadap suatu Menurut Le Chatelier : kesetimbangan dilakukan suatu tindakan, maka reaksi akan bergeser untuk menghilangkan pengaruh tindakan tersebut”. Tindakan yang dilakukan : 1. Perubahan konsentrasi 2. Perubahan suhu 3. Perubahan tekanan/volume
  26. 26. PERUBAHAN KONSENTRASI1. Jika konsentrasi zat di ruas kanan ditambah, reaksi bergeser ke arah kiri2. Jika konsentrasi zat di ruas kiri ditambah, reaksi bergeser ke arah kanan3. Jika konsentrasi zat di ruas kanan dikurangi, reaksi bergeser ke arah kanan4. Jika konsentrasi zat di ruas kiri dikurangi, reaksi bergeser ke arah kiri
  27. 27. PERUBAHAN SUHU1. Jika suhu dinaikkan, reaksi akan bergeser ke arah reaksi endoterm2. Jika suhu diturunkan, reaksi bergeser ke arah reaksi eksoterm
  28. 28. PERUBAHAN TEKANAN/VOLUME1. Jika tekanan diperbesar (volume diperkecil), reaksi bergeser ke ruas dengan mol gas yang lebih kecil2. Jika tekanan diperkecil (volume diperbesar), reaksi bergeser ke ruas dengan mol gas yang lebih besar
  29. 29. PENGARUH KATALISATORKatalisator tidak akan mempengaruhi jumlah produkmaupun jumlah pereaksi.Katalisator berfungsi sebagai zat yang mempercepattercapainya kesetimbangan
  30. 30. CONTOH SOAL
  31. 31. Dari reaksi :CO(g) + 3H2(g) ⇄ CH4(g) + H2O(g) ΔH=-206 kJSebutkan cara-cara agar produk yang terbentuk banyak!Jawab :1. Menambah CO dan H22. Mengalirkan CH4 dan H2O3. Menurunkan suhu (lihat dari tanda ΔH)4. Memperkecil volume (lihat dari jumlah koefisien hasil reaksi5. Memperbesar tekanan (lihat dari koefisien hasil reaksi)
  32. 32. LATIHAN DULU DONG !1. Menurut azas Le Chatelier: Bila terhadap suatu kesetimbangan dilakukan tindakan (aksi), maka sistem itu akan mengadakan aksi yang cenderung…..pengaruh aksi tersebut a. melipatgandakan b. membiarkan c. memperbesar d. mengurangi e. menambah
  33. 33. 2. Faktor yang tidak mempengaruhi sistem kesetimbangan pada reaksi: H2(g) + Br2(g) ⇄ 2HBr(g) ΔH=-26 kkal adalah…. a. konsentrasi dan suhu b. konsentrasi dan tekanan c. volume dan tekanan d. volume dan suhu e. suhu dan tekanan
  34. 34. 3. Perhatikan reaksi berikut:2SO2(g) + O2(g) ⇄ 2SO3(g) + 45 kkalJika suhu diturunkan, yang terjadi adalah…a. tidak terjadi pergeseranb. jumlah SO2 dan O2 bertambahc. jumlah O2 bertambahd. jumlah SO2 bertambahe. jumlah SO3 bertambah
  35. 35. 4. Jika ke dalam sistem kesetimbangan: H2(g) + I2(g) ⇄ 2HI(g) ditambahkan 1 mol HI, maka…. a. kesetimbangan akan bergeser ke kiri b. kesetimbangan akan bergeser ke kanan c. kesetimbangan tidak akan bergeser d. tekanan akan turun e. suhu akan turun
  36. 36. 5. Pada reaksi kesetimbanganA + B ⇄ C + D, kesetimbangan akan lebih cepat tercapai apabila…. a. zat A ditambah b. tekanan diperbesar c. volume diperbesar d. digunakan katalis e. suhu dinaikkan
  37. 37. MENENTUKAN HUBUNGAN KUANTITATIF ANTARAPEREAKSI DAN HASIL REAKSI DARI SUATUREAKSI KESETIMBANGAN Hukum kesetimbangan (Gulberg-Wage) : Hasil kali konsentrasi setimbang zat di ruas kanan dibagi dengan hasil kali konsentrasi setimbang zat di ruas kiri, masing-masing dipangkatkan dengan koefisien reaksinya mempunyai harga tetap pada suhu tetap
  38. 38. Tetapan KesetimbanganTetapan kesetimbangan menyatakan banyak tidaknyaproduk kesetimbangan terbentukBila K>1 produk banyakBila K<1 produk sedikitAda dua macan tetapan kesetimbangan :1. Tetapan kesetimbangan terhadap konsentrasi (Kc)2. Tetapan kesetimbangan terhadap tekanan (Kp) hanya untuk zat-zat yang berwujud gas
  39. 39. Untuk reaksi mA + nB ⇄ pC + qD, tetapankesetimbangannya adalah : p q p q [ C ] [D ] PC PDKc = m n Kp = m n [ A ] [B ] PA PB
  40. 40. Satuan KcKarena satuan konsentrasi adalah M maka untuk reaksi mA + nB ⇄ pC + qDSatuan Kc = M(p+q)-(m+n)
  41. 41. Untuk reaksi-reaksi berikut, tuliskan rumus Kc dan Kpnya !1. N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g) 2 [NH3 ] 2 -2 PNH3 Kc = 3M Kp = 3 [N2 ][H2 ] PN2 PH22. SO3(g) ⇄ SO2(g) + ½O2(g) 1 [SO2 ][O2 ] 2 1 1 PSO 2 PO 2 2 Kc = M 2 Kp = [SO3 ] PSO 33. 2HI(g) ⇄ H2(g) + I2(g) [H2 ][I2 ] PH2 PI2 Kc = tanpa satuan Kp = [HI] 2 PHI2
  42. 42. Tulislah persamaan tetapan kesetimbangan (Kc)dan Kp untuk reaksi-reaksi berikut !1. 2H2S(g) + 3O2(g) ⇄ 2H2O(g)+2SO2(g)2. 4NH3(g) + 3O2(g) ⇄ 2N2(g) +6H2O(g)3. CO(g) + H2(g) ⇄ CH3OH(g)4. 2NO(g) + Cl2(g) ⇄ 2NOCl(g)5. 4K(s) + O2(g) ⇄ 2K2O(s)
  43. 43. Menentukan nilai tetapan kesetimbanganHarga tetapan kesetimbangan dapat ditentukanmelalui percobaan, salah satu caranya adalahdengan membekukan kesetimbangan, yaitumenurunkan suhu secara tiba-tiba sehingga reaksiterhenti dan kesetimbangan tidak sempat bergeser.Dengan demikian, komposisi kesetimbangan dapatdianalisis. Untuk kesetimbangan gas, tetapankesetimbangan dapat ditentukan dengan mengukurtekanan campuran.
  44. 44. Contoh soal:1. Dalam ruangan bervolume 2 L terdapat kesetimbangan gas-gas berikut : CO(g) + 3H2(g) ⇄ CH4(g)+H2O(g) Bila terdapat 1 mol CO, 2 mol H2, 3 mol CH4 dan 2 mol H2O dengan tekanan total 4 atm, tentukan : a. Kc b. KpJawab : [CH 4 ][H2O ] a. Kc = [CO ][H2 ]3
  45. 45. [CH 4 ][H2O ] [ 3 ][1] 2 Kc = Kc = 1 3 = 3a. [ 2 ][1] [CO ][H2 ]3 mol CH4 3b. Pparsial CH4 = = x 4 atm = 1,5 atm mol total 8 mol H2O 2 Pparsial H2O = = x 4 atm = 1 atm mol total 8 mol CO 1 Pparsial CO = = x 4 atm = 0,5 atm mol total 8 PparsialH2 = 4 - (1,5 + 1+ 0,5) = 4 - 3 = 1 atm
  46. 46. PCH4 PH2OKp = 3 PCOPH2 1,5 x 1 1,5Kp = 3 = =3 0,5 x 1 0,5
  47. 47. Contoh soal:2. Ke dalam ruangan bervolume 0,5 liter dicampurkan 1 mol gas N2 dengan 2 mol gas H2 yang bereaksi menurut persamaan : N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g) Bila pada saat kesetimbangan tersisa 0,5 mol N2, dengan tekanan total 4 atm, tentukan : a. Kc b. Kp
  48. 48. Pertama-tama buatlah tabel berikut : Reaksi N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 Mula-mula 1 mol 2 mol Bereaksi 0,5 mol 1,5 mol 1 mol Setimbang 0,5 mol 0,5 mol 1 mol [N2] = 0,5/0,5= 1 M [H2] = 0,5/0,5= 1 M K = [NH3 ]2 22 c 3 = 3 = 4 [NH3] = 1/0,5 = 2 M [N2 ][H2 ] 1.1
  49. 49. Reaksi N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 Mula-mula 1 mol 2 mol Bereaksi 0,5 mol 1,5 mol 1 mol Setimbang 0,5 mol 0,5 mol 1 mol mol N2 0,5Pparsial N2 = = x 4 atm = 1 atm mol total 2 mol H2 0,5Pparsial H2 = = x 4 atm = 1 atm mol total 2 2PparsialNH3 = 4 - (1+ 1) PNH3 22 = 4 - 2 = 2 atm K p = 3 = 3 =4 PN2 PH2 1.1

×