Dokumen tersebut membahas tentang kesetimbangan kimia, termasuk definisi kesetimbangan kimia, jenis kesetimbangan homogen dan heterogen, cara mengungkapkan tetapan kesetimbangan, dan faktor-faktor yang mempengaruhi posisi kesetimbangan seperti perubahan konsentrasi, tekanan, dan suhu serta peranan katalisator."

1. Kesetimbangan Kimia
Oleh
Nina Jusnita, S.T.P, M.Si

2. Kesetimbangan Kimia
Untuk reaksi kimia umum
Jika A dan B dicampurkan bersama, suatu
keadaan dimana kecepatan reaksi pada kedua
arah sama dan tidak menghasilkan perubahan
sistem lebih lanjut – kesetimbangan
Suatu kesetimbangan dinamik, spesi yang
terbentuk adalah konstan terhadap perubahan
konsentrasi

3. Kesetimbangan Kimia
Perbedaan jenis dari arah yang digunakan dalam
persamaan kimia berkaitan dengan kesetimbangan
Panah tunggal
Reaksi dianggap sesuai dengan persamaan yang
ditulis
Dua panah bulak balik
Digunakan untuk suatu sistem kesetimbangan
Dua panah bolak balik berbeda ukuran
Dapat digunakan untuk menunjukkan
kecenderungan kesetimbangan ke satu arah
tertentu

4. Kesetimbangan Kimia
Kesetimbangan homogen
Kesetimbangan yang melibatkan satu fasa
Contoh:
Semua komponen berada dalam fasa gas

5. Kesetimbangan kimia
Tahap-tahap dasar
Untuk reaksi umum
Kita dapat tunjukkan reaksi sebagai terdiri dalam 3
tahap
• awal pencampuran
• daerah kinetik
• daerah kesetimbangan

6. Kestimbangan Kimia
Awal pencampuran
Jika A dan B pertama kali dicampurkan bersama,
dan C belum ada
Reaksi yang terjadi
Bersamaan dengan dimulainya reaksi, maka
sejumlah C mulai terbentuk

7. Kesetimbangan kimia
Daerah kinetik
Bersamaan dengan terbentuknya C, reaksi balik
juga mulai terjadi
Secara keseluruhan, kita masih melihat
pertambahan jumlah C
Dengan semakin dekatnya pada daerah
kesetimbangan, laju ke arah produk semakin
lambat

8. Kesetimbangan kimia
Daerah kesetimbangan
Suatu titik dimana kecepatan reaksi pada arah
yang berlawanan sama
Secara netto tidak ada perubahan konsentrasi
dari setiap komponen

9. Kesetimbangan kimia

10. Cara Mengungkapkan Tetapan
Kesetimbangan
Untuk reaksi umum :
Kesetimbangan dapat diungkapkan sebagai berikut :
Kc Tetapan kesetimbangan homogen
[ ]n
konsetrasi molar berpangkat koefisiennya
dalam persamaan reaksi yang setimbang

11. Kc = tetapan kesetimbangan
[A] = konsentrasi A pada kesetimbangan = mol / volume (lt)
[B] = konsentrasi B pada kesetimbangan = mol / volume (lt)
[C] = konsentrasi C pada kesetimbangan = mol / volume
(lt)
[D] = konsentrasi Dpada kesetimbangan = mol / volume (lt)

12. Harga Kc (kesetimbangan) menunjukkan banyaknya
hasil reaksi (zat ruas kanan) yang dapat terbentuk
pada suatu reaksi kesetimbangan.
Harga Kc besar artinya bahwa zat ruas kanan
banyak terbentuk.
Harga Kc kecil artinya zat diruas kiri sedikit terurai.

13. Ungkapkan Tetapan Kesetimbangan
Kestimbangan Heterogen
Kesetimbangan yang melibatkan beberapa fasa
Ungkapan kesetimbangan untuk sistem jenis ini,
tidak termasuk konsentrasi dari padatan murni
(atau cairan)

14. Ungkapkan Tetapan Kesetimbangan
Kesetimbangan heterogen
Kita tidak memasukkan padatan murni dan cairan
sebab konsentrasinya tidak bervariasi. Nilai-nilainya
tidak dimasukkan dalam nilai K
Selama temperatur konstan dan padatan masih ada, jumlah
padatan yang ada tidak berpengaruh terhadap kesetimbangan

15. Menuliskan Ungkapan Kesetimbangan
• Setarakan persamaan reaksi kesetimbangan
•Taruh produk sebagai pembilang dan pereaksi
sebagai penyebut
•Keluarkan fasa padat dan fasa cair dari
ungkapan kesetimbangan
• keluarkan pelarut dari zat terlarut untuk larutan
yang encer ( < 0,1 M)
• Pangkat setiap konsentrasi setiap komponen
harus sama dengan koefisien komponen tsb.
dalam reaksi kesetimbangan

16. Menuliskan ungkapan Kesetimbangan
Contoh
Bagai mana ungkapan kesetimbangan berikut ?
(NH4)2CO3 adalah padatan
Kita tuliskan [NH3] 2 sebab koefisien untuk NH3(g)
adalah 2

17. Menentukan tetapan kesetimbangan
Tetapan kesetimbangan dapat ditemukan
dengan eksperimen
Jika konsentrasi awal dari semua reaktan
diketahui, anda hanya perlu untuk mengukur
konsentrasi salah satu komponen saja pada
kesetimbangan untuk menentukan nilai Kc
Marilah kita perhatikan kesetimbangan berikut :

18. Menentukan Tetapan Kesetimbangan
Anggap bahwa kita mulai dengan konsentrasi
awal pada 425,4 o
C
Pada kesetimbangan, kita dapat tentukan
bahwa konsentrasi I2 adalah 0,00772 M

19. Menentukan tetapan kesetimbangan

20. Tetapan Kesetimbangan Tekanan
Parsial
Pada temperatur konstan, tekanan dari gas
sebanding dengan molaritas
Ingat PV = nRT
Dan molaritas adalah M = mol/liter atau n/V
Maka p = RTM
dimana R tetapan gas
T temperatur, K

21. Tetapan Kesetimbangan Tekanan Parsial
Untuk kesetimbangan yang melibatkan gas,
tekanan parsial dapat digunakan untuk
menggantikan konsentrasi
Kp digunakan dimana tekanan parsial diungkapkan
dalam satuan atmosfir

22. Tetapan Kesetimbangan Tekanan parsial
Secara umum, Kp = Kc , sebagai gantinya
∆ng adalah jumlah mol gas hasil reaksi minus
jumlah mol gas pereaksi

23. Tetapan Kesetimbangan Tekanan
Parsial
Untuk Kesetimbangan berikut, Kc = 1,10 x 107
pada 700 o
C berapakah Kp

24. Tetapan Kesetimbangan
Tekanan parsial

25. Perhitungan kesetimbangan kimia
Kita dapat perkirakan arah reaksi dengan
menghitung quotion reaksi
Quotion reaksi, Q
Q mempunyai benyak Kesamaan dengan Kc, tetapi
dengan satu perbedaan penting, yaitu Q dapat
digunakan untuk semua set konsentrasi, sedangkan
K tidak

26. Quition Reaksi
Beberapa set konsentrasi dapat memberikan
suatu Q perhitungan, dengan membandingkan Q
terhadap nilai Kc. Kita dapat memperkirakan arah
untuk reaksi.
Reaksi akan berlangsung kearah kanan
Tidak ada perubahan, Reaksi pada
kesetimbangan
Reaksi akan berlangsung ke arah kiri

27. Contoh Quotion Reaksi
Untuk contoh awal
Kita tentukan Kc = 54 pada 425,4o
C
Jika kita mempunyai campuran sebagai berikut,
perkirakan arah dari reaksi

28. Contoh Quotion Reaksi
Karena Q < Kc, maka sistem tidak dalam
berkesetimbangan dan akan reaksi
berlangsung kearah kanan

29. Perhitungan konsentrasi kesetimbangan
Jika stoikhiometri dan Kc suatu reaksi diketahui,
menghitung konsentrasi kesetimbangan untuk semua
komponen yang mungkin
• Biasanya, konsentrasi awal diketahui
•Satu dari konsentrasi diungkapkan sebagai variabel
x
•Semua yang lainnya kemudian diungkapkan dalam
bentuk x

30. 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

31. Contoh Perhitungan kesetimbangan
Konsentrasi awal, M
Perubahan
konsentrasi akibat
reaksi
Kesetimbngan
konsentrasi, M

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

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

34. Contoh perhitungan Kesetimbangan

35. Contoh perhitungan Kesetimbangan
Sekarang kita sudah tahu nilai x, dan kita dapat
selesaikan untuk konsentrasi semua komponen.
Dalam kasus ini, perubahan dari konsentrasi
COCl2 diabaikan

36. Kesimpulan dari metode perhitungan
konsentrasi kesetimbangan
• Kita tuliskan persaman reaksi kesetimbangan
• tuliskan uangkapan tetapan kesetimbangan
• Nyatakan semua konsentrasi yang tidak diketahui dalam
bentuk suatu variabel tunggal misaalnya x .
• Subtitusikan konsentrasi dalam bentuk varabel tunggal
tersebut kedalam ungkapan tetapan kesetimbangan
• hitung harga x
•Gunakan nilai x untuk menghitung konsentrasi
kesetimbangan

37. 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 atau mengurangi C atau D akan
mengeser kesetimbangan ke arah kanan

38. 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

39. Reaksi :

A + B C
Bila A ditambah artinya konsentrasinya diperbesar,
sehingga “jika diberi, dia akan memberi” maka terjadi
pergeseran ke kanan sehingga C banyak.
Bila B diambil (dipisah) artinya memperkecil
konsentrasi B sehingga “jika diambil , dia akan
mengambil” maka reaksi bergeser ke kiri sehingga C
berkurang.

40. • Jika salah satu zat konsentrasinya
diperbesar (ditambah), maka reaksi
bergeser dari arah zat tersebut.
• Jika salah satu zat konsentrasinya
diperkecil (dikurangi), maka reaksi akan
bergeser ke arah zat tersebut.

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

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

43. 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

44. Perubahan tekanan hanya berpengaruh untuk gas.
Fase padat dan cair pengaruh tekanan diabaikan.
Sesuai hukum Boyle maka :
Jika tekanan diperbesar (volume diperkecil) maka
reaksi bergeser ke arah jumlah mol gas yang
terkecil.
Jika tekanan diperkecil (volume diperbesar) maka
reaksi bergeser ke arah jumlah mol gas yang
terbesar.
Karena koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol,
maka cukup memperhatikan jumlah koefisien gas pada
masing-masing ruas.

45. Perubahan tekanan
Secara umum, bertambahnya tekanan akan
menurunkan volume  akan menggeser
kesetimbangan ke sisi yang jumlah mol gasnya lebih
kecil

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

47. Jika suhu dinaikkan (menambah atau memberikan
kalor) maka reaksi akan bergeser ke arah kiri yaitu
arah reaksi yang endoterm (membutuhkan).
Jika suhu diturunkan (kalor dikurangi), maka reaksi
akan bergeser ke arah kanan yaitu arah reaksi yang
eksoterm(mengeluarkan)
Misal : 2 NH3 N2 + 3 H2 ΔH = +92 Kj
Jika suhu dinaikkan reaksi bergeser ke kanan (NH3
banyak terurai), jika suhu diturunkan akan bergeser
ke kiri.

48. 4. Peranan Katalisator
• Katalisator adalah zat yang dapat mempercepat
reaksi tapi tidak ikut bereaksi
• Sesuai dengan fungsinya mempercepat reaksi
maka akan mempercepat tercapainya proses
kesetimbangan, dengan cara mempercepat reaksi
maju dan reaksi balik sama besar
• Fungsi katalisator pada awal reaksi (sebelum
kesetimbangan tercapai)
• Jika kecepatan reaksi maju = kecepatan reaksi balik
maka katalis berhenti berfungsi.