kimia terapan_kesetimbangan kimia

Upload: faridfaza

Post on 07-Aug-2018

225 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    1/41

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    2/41

    Kesetimbangan Kimia

    Untuk persamaan reaksi kimia umum

    aA + bB  cC +dD

     Jika A dan B direaksikan, pada suatu titik akan

    tercapai dimana tak terdapat perubahan lebih

    lanjut dalam sistem, titik ini disebut kesetimbangan.

    Kesetimbangan kimia adalah suatu kesetimbangan

    dinamik. Spesi-spesi dalam reaksi terus terbentuk

    secara knstan namun tanpa terjadi perubahan

    ttal dalam knsentrasi sistem

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    3/41

    Kesetimbangan KimiaKesetimbangan !mgen

    kesetimbangan "ang han"a melibatkan satu #ase

    "ang sama

    cnth $

    %semua dalam #ase gas&

    %semua dalam #ase larutan&

     'ahap-tahap dasar reaksi umum A+B  C

    meliputi ( tahap "aitu $

    ). *encampuran aal

    . Daerah kinetik

    (. Daerah kesetimbangan

    )(2)()( 22   g  HI  g  I  g  H    ⇔+

    )()()( 3232   aqO H C aq H aqO H  HC   −+

    +⇔

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    4/41

    Pencampuran Awal

    Ketika A dan B mulai bereaksi, prduk C belumterbentuk. eaksi berlangsung sebagai berikut $

    A + B  C

    !al ini han"a terjadi pada tahap aal sekali

    dalam reaksiDaerah Kinetik 

    Segera setelah C terbentuk, reaksi kebalikanmugkin bisa tejadi. Secara keseluruhanknsentrasi ttal C mulai bertambah. Ketikahampir mencapai kesetimbangan, laju reaksipembentukan prduk makin lambat

    A + B  C

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    5/41

    Daerah Kesetimbangan

    Suatu titik akhirn"a tercapai dimana rekasi

    pembentukan prduk dan reaksi kebalikann"aterjadi dengan laju reaksi "ang sama. *adasaat ini tidak ada perubahan dalamknsentrasi setiap spesi

    A + B  C

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    6/41

     'etapan KesetimbanganUntuk reaksi kimia umum $

     'etapan kesetimbangan dapat dituliskan sebagai $

    dengan

    $ tetapan kesetimbangan untuk reaksi kesetimbanganhmgen

    $ knsentrasi semua spesi dipangkatkan dengankesien dalam persamaan reaksi "ang setara

    dDcC bBaA   +⇔+

    [ ] [ ]

    [ ] [ ]ba

    d c

    C  B A

     DC 

     K    =

    C  K 

    [ ]n

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    7/41

     'etapan Kesetimbangan

    Kesetimbangan hetergen

    Kesetimbangan "ang melibatkan lebih darisatu #ase

    Cnth $

    *enulisan tetapan kesetimbangan untuksistem hetergen tidak melibatkan

    knsentrasi /at padat atau /at cair murnikarena akti0itas /at padat dan /at cair murnisama dengan )

    )()()( 23   g CO sCaO sCaCO  +⇔

    [ ]2CO K c  =

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    8/41

     'etapan Kesetimbangan

    Kesetimbangan !etergen*ada penulisan tetapan kesetimbangan, /atpadat dan /at cair murni tidak diikutsertakankarena knsentrasin"a tidak ber0ariasi.

    1ilain"a sudah ikut termasuk dalam nilai K.Selama temperatur knstan dan terdapatsejumlah /at padat, jumlah /at padat "angada tidak mempengaruhi kesetimbangan

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    9/41

    *enulisan 'etapan Kesetimbangan

    Cnth $ 'uliskan tetapan kesetimbangan reaksi dari $

     'idak ada hubungan "ang jelas antara laju reaksidengan besarn"a tetapan kesetimbangan, namunapabila nilai tetapan kesetimbangan sangat besar,maka reaksi akan berlangsung bertahun-tahun untukmencapai kesetimbangan pada suhu kamar

    Cnth $

    )()()(2)()( 22334   g O H  g CO g  NH  sCO NH    ++⇔

    [ ] [ ] [ ]O H CO NH  K C    222

    3=

    31

    222   109,2),(2)()(   x K  g O H  g O g  H  C   =↔+

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    10/41

    *enentuan 'etapan Kesetimbangan

     'etapan kesetimbangan dapat ditentukan daripercbaan. Jika knsentrasi aal semua reaktandiketahui, han"a cukup diketahui satuknsentrasi spesi pada kesetimbangan, maka

    nilai Kc bisa dihitung.Cnth $

     Jika pada 23,24C knsentrasi aal diketahui

    - !5%g& 6,6636 7

    - 85%g& 6,6)3 7-!8 %g& 6,6666 7

    sedangkan pada kesetimbangan diperlehknsentrasi 8d adalah 6,6699 7

    )(2)()( 22   g  HI  g  I  g  H    ⇔+

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    11/41

    *ada kesetimbangan- 85%g& : 6,6699 7

    -!8 %g& : ; 85%g& "ang bereaksi

    : ; %6,6)3 < 6,6699&: 6,66=3> 7

    - !5%g& : ?!5@ aal < ?85@ "ang bereaksi

    : 6,66366-6,6629

    : 6,666 7

    *enentuan 'etapan Kesetimbangan

    [ ]

    [ ] [ ]

      54

    00772,000022,0

    00956,0   2

    22

    2

    ===

     x I  H 

     HI  K C 

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    12/41

    Cnth sal

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    13/41

    *enggabungan umus 'etapanKesetimbangan

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    14/41

    *enggabungan umus 'etapanKesetimbangan

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    15/41

     'ekanan *arsial dan 'etapanKesetimbangan

    *ada temperatur tetap, tekanan suatu gas

    sebanding dengan kemlarann"a

    8ngat, untuk gas ideal $ P ! n"T dan

    mlaritas $ M ! m#l$liter atau n$

    sehingga P ! "TM

    dengan

    - : tetapan gas

    - ': temperatur %K&

    ' k * i l d '

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    16/41

     'ekanan *arsial dan 'etapanKesetimbangan

    Untuk reaksi "ang melibatkan gas, tekananparsial dapat digunakan sebagai penggantiknsentrasi

    Kp digunakan ketika tekanan parsial dituliskan

    dalam satuan atms#er. Secara umum Kp : Kc.*ada kasus tertentu $

    dimana

    dDcC bBaA   +⇔+

    b

     B

    a

     A

     D

    c

    C  P 

     P  P  P  P  K    =

     g n

    C  P    RT  K  K   ∆

    =   )(   )()(   bad cn g    +−+=∆

    ' k * i l d ' t

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    17/41

     'ekanan *arsial dan 'etapanKesetimbanganUntuk reaksi kesetimbangan berikut, Kc:),)6

    ; )6 pada 9664C. Berapa nilai Kp

     Jaab $

    )(2)()(2 222   g S  H  g S  g  H    ⇔+

    [ ]5

    17

    11

    10378,1

    97308206,01010,1

    )(

    1)12(2

    ..08206,0

    973273700

     x K 

     x x K 

     RT  K  K 

    n

     K mol  Latm R

     K T 

     P 

     P 

     g n

    C  P 

     g 

    =

    =

    =

    −=+−=∆

    =

    =+=

    −−

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    18/41

    Cnth sal

    Seban"ak ($ ) perbandingan campuran !5dan 15 pada temperatur 2364C. *ada kndisisetimbang, campuran terdiri dari =,>E 1!F,,>E 15 dan >9,E !5 dari ttal 0lume.

     'ekanan ttal 36 atm. Dan reaksi "ang terjadiadalah $

     15 + (!5    1!F

     'entukan nilai Kp dan Kc G

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    19/41

    * t

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    20/41

    *er tunganKesetimbanganKita dapat meramal arah reaksi dengan

    menghitung Kusien eaksi %H&

    Kusien reaksi, H untuk reaksi

    Kusien reaksi, H memiliki bentuk "ang samadengan Kc namun perbedaann"a adalah baha Hberlaku untuk semua jenis knsentrasi padakndisi apa saja, bukan han"a knsentrasi padasaat kesetimbangan

    dDcC bBaA  +⇔+

    [ ] [ ]

    [ ] [ ]ba

    d c

     B A

     DC Q  =

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    21/41

    Kusien eaksi

    Setiap tahap dengan knsentrasi tertentudapat dihitung nilai H n"a. Denganmembandingkan nilai H dengan Kc kitabisa meramalkan arah reaksi $

    HI Kc reaksi pembentukan prduk akanberlangsung

    H :Kc tidak terjadi perubahan, terjadi

    kesetimbanganH Kc reaksi penguraian prduk

    menjadi reaktan akan berlangsung

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    22/41

    Cnth $

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    23/41

    7enghitung Knsentrasi padaKesetimbangan

     Jika stikimetri dan nilai Kc untuk suatu reaksi diketahui,

    maka perhitungan knsentrasi kesetimbangan untuk

    semua spesi bisa dilakukan

    Cnth $ suatu sampel CCl5 mengalami dekmpsisi. 1ilai

    Kc untuk reaksi

    CCl5%g& C%g& + Cl5%g&

    adalah , ; )6L)6 pada )664C. Jika knsentrasi aal

    CCl5 adalah 6,6=3 7, berapa knsentrasi kesetimbangan

    untuk tiap spesi "ang terlibat dalam reaksi

    7 hi K i d

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    24/41

    7enghitung Knsentrasi padaKesetimbangan

    *rses CCl5%g& C%g& Cl5

    ?aal@ 6.6=3 6.666 6.666

    ?reaksi@ -M +M +M?setimbang@ 6.6=3-M M M

    [ ] [ ][ ]   )095.0(

    2

    2

    2

     X 

     X 

    COCl 

    Cl CO K C 

    ==

    7 hit K t i d

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    25/41

    01009.2102.2

    )095.0(102.2

    11102

    210

    =−+

    ==

    −−

     x X  x X 

     X 

     X  x K C 

    7enghitung Knsentrasi padaKesetimbangan

    7 hit K t i d

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    26/41

    Sekarang kita telah mengetahui nilai M,sehingga knsentrasi spesi dapat diketahui $

    CCl5 : 6,6=3 < M : 6,6=3 7

    C : =,) ; )6LN 7 Cl5 : =,) ; )6LN 7

    Dalam hal ini perubahan knsentrasi CCl5

    diabaikan karena sangat kecil dibandingaanknsentrasi aal

    7enghitung Knsentrasi padaKesetimbangan

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    27/41

    7eramalkan *ergeseran

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    28/41

    7eramalkan *ergeseranKesetimbangan

    Knsentrasi pada kesetimbangan reaksiberdasarkan pada $

    ). Kesetimbangan spesik

    . Knsentrasi Aal

    (. Paktr lain seperti $

    •.  'emperatur

    •.  'ekanan

    •.  Kndisi reaksi spesik*erubahan salah satu atau beberapa kndisidi atas akan menimbulkan stress pada sistemsehingga terjadi pergeseran kesetimbangan

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    29/41

    *erubahan Knsentrasi

    *erubahan knsentrasi tidak mengubah nilai

    tetapan kesetimbangan pada temperatur tetap

    Ketika suatu materi ditambahkan ke dalam

    sistem kesetimbangan, kesetimbangan akan

    bergeser dari sisi "ang ditambahkan

    Ketika suatu materi dihilangkan dari sistemkesetimbangan, maka kesetimbangan akan

    bergeser ke arah sisi "ang kehilangan

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    30/41

    *erubahan knsentrasiCnth $ 85 ditambahkan ke dalam campuran

    kesetimbangan. Sistem akan men"esuaikan

    semua knsentrasi untuk membuat sistem

    kesetimbangan baru dengan nilai Kc sama

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    31/41

    *erubahan knsentrasi

    Cnth $ sejumlah !5 dihilangkan ke dalam

    campuran kesetimbangan. Sistem akan

    men"esuaikan semua knsentrasi untuk

    membuat sistem kesetimbangan baru dengan

    nilai Kc sama

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    32/41

    *erubahan 'ekanan

    *erubahan tekanan tidak mengubah besarn"a nilai

    tetapan kesetimbangan pada temperatur tetap

    Qat padat dan /at cair tidak dipengaruhi leh

    perubahan tekanan

    *erubahan tekanan dengan menambahkan suatu

    gas inert tidak akan menggeser kesetimbangan

    *erubahan tekanan han"a mempengaruhi gas-gas

    "ang merupakan bagian dari suatu sistem

    kesetimbangan

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    33/41

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    34/41

    *erubahan 'emperatur

    *erubahan temperatur biasan"a akan mengubah nilai

    tetapan kesetimbangan

    • 1ilai Kc dapat berkurang atau bertambah

    dengan kenaikan temperatur

    • Arah dan derajat perubahan reaksi bergantung

    pada reaksi spesik %eksterm atau endterm&

    • Kenaikan temperatur akan bergeser ke arah reaksi

    endterm, penurunan temperatur akan bergeser

    ke arah reaksi eksterm

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    35/41

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    36/41

    !ubungan 'emperatur dengan 'etapan Kesetimbangan, K 

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    37/41

    !ubungan 'emperatur dengan 'etapan Kesetimbangan, K 

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    38/41

     Katalis dalam reaksi dapat balik dapatmempercepat reaksi baik kekanan atau kekiri.Keadaan kesetimbangan tercapai lebih cepattetapi  tidak mengubah jumlah kesetimbangan dari

    spesies-spesies yang bereaksi. Peranan katalis adalah mengubah mekanisme

    reaksi agar tercapai energi aktivasi yang lebihrendah.

     Keadaan kesetimbangan tidak bergantung pada

    mekanisme reaksi Sehingga tetapan kesetimbangan yang

    diturunkan secara kinetik tidak dipengaruhi oleh

    mekanisme yang dipilih.

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    39/41

    Oatihan Sal

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    40/41

  • 8/20/2019 KIMIA TERAPAN_Kesetimbangan Kimia

    41/41