Kesetimbangan Kimia -

Kesetimbangan kimia terjadi pada reaksi kimia yg reversibel. Reaksi reversibel adalah reaksi yg di mana produk reaksi mampu bereaksi balik membentuk reaktan. Kesetimbangan kimia tercapai tatkala laju reaksi maju sama dgn laju reaksi balik & fokus dr reaktan-reaktan & produk-produk tak berubah lagi.

Lihat pula materi Sosiologiku.com yang lain:

Ikatan Hidrogen

Gas Mulia

Untuk persamaan reaksi reversibel yg berada dlm kesetimbangan pada temperatur tertentu berikut,

aA + bB ⇌ cC +dD

konstanta kesetimbangan, K, dapat dinyatakan selaku rasio dr perkalian konsentrasi reaktan-reaktan dibagi perkalian konsentrasi produk-produk, di mana fokus dr masing-masing substansi dipangkatkan koefisien stoikiometri dlm persamaan reaksi setara.

rumus kesetimbangan kimia

Dalam perkiraan konstanta kesetimbangan reaksi homogen (semua substansi dlm reaksi berfasa sama), konsentrasi substansi dlm metode larutan mampu dinyatakan dlm fokus molar, sehingga K mampu pula ditulis K_c. Untuk reaksi homogen dlm fasa gas, fokus substansi dlm wujud gas mampu dinyatakan selaku tekanan parsial substansi, & simbol konstanta kesetimbangannya menjadi K_p. Sebagai contoh, hukum kesetimbangan kimia untuk reaksi berikut dapat ditulis dlm 2 bentuk:

N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

atau

$K_c = \frac [NH_3]^2 [N_2][H_2]^3$ atau $K_p = \frac p^2_ NH_3 p_ N_2 p^3_ H_2$

Hubungan antara K_p & K_c yakni:

$K_p = K_c (RT)^ \Delta n_g$

di mana, R = tetapan gas universal, T = temperatur, & Δn_g = jumlah mol produk gas – jumlah mol reaktan gas.

Dalam perhitungan konstanta kesetimbangan reaksi heterogen (reaksi di mana terdapat lebih dr 1 fasa) yg melibatkan substansi dlm wujud cairan murni atau padatan murni, konsentrasi substansi cair & padat tersebut diabaikan & tak ikut diperhitungkan. Contohnya:

CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g)

=> $K_c = [CO_2] (g); K_p = p_ CO_2$

P₄(s) + 6Cl₂(g) ⇌ 4PCl₃(l)

=> $K_c = \frac 1 [Cl_2^6] ; K_p = \frac 1 p^6_ Cl_2$

Untuk mengetahui apakah reaksi sudah mencapai kesetimbangan & memprediksikan arah reaksi, ditentukan nilai dr kuosien reaksi, Q_c, dgn mensubstitusikan nilai konsentrasi masing-masing substansi (produk & reaktan) pada kondisi setimbang pada konstanta kesetimbangan kimia, K_c, dgn nilai fokus awal masing-masing substansi pada keadaan reaksi tersebut.

Korosi

Q_c = K_c , reaksi telah meraih kesetimbangan. Jika Q_c = K_c, reaktan ⇌ produk

Q_c < K_c , reaksi akan berjalan dr arah kiri ke kanan (pembentukan produk) hingga meraih kesetimbangan kimia (Q_c = K_c). Jika Q_c < K_c, reaktan → produk

Q_c > K_c , reaksi akan berjalan dr arah kanan ke kiri (pembentukan reaktan) hingga mencapai kesetimbangan kimia (Q_c = K_c). Jika Q_c > K_c, reaktan ← produk

Berikut beberapa kekerabatan Q & kekerabatan K dr reaksi-reaksi yg berkaitan.

hubungan Q & K pada persamaan reaksi kesetimbangan kimia

Daftar Isi

Contoh soal Kesetimbangan Kimia

Pada temperatur 430°C, tetapan kesetimbangan K_c untuk reaksi H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) yakni 54,3. Diketahui pada eksperimen dgn temperatur yg sama, konsentrasi permulaan H₂, I₂, & HI berturut-turut yakni 0,00623 M, 0,00414 M, & 0,0224 M. Hitunglah konsentrasi masing-masing spesi pada kondisi setimbang.

Jawab:

[H₂]₀ = 0,00623 M

[I₂]₀ = 0,00414 M

[HI]₀ = 0,0224 M

K_c = 54,3

Pertama, kita pastikan nilai kuosien reaksi, Q_c, untuk mengetahui apakah metode telah setimbang atau belum, & ke arah mana reaksi berjalan jikalau belum setimbang.

contoh soal kesetimbangan kimia

Karena Q_c (19,5) < K_c (54,3), reaksi akan berjalan dr arah kiri ke kanan hingga meraih kesetimbangan. Kaprikornus, fokus H₂ & I₂ akan berkurang & fokus HI akan bertambah hingga reaksi setimbang.

Selanjutnya, asumsikan bahwa fokus H₂ menyusut sebanyak x hingga reaksi setimbang, kemudian kita buat persamaan stoikiometri dgn MRS (Mula-mula, Reaksi, Setimbang).

pembahasan soal kesetimbangan kimia

materi pembahasan soal lanjutan

Dengan menuntaskan persamaan kuadrat dlm bentuk $ax^2 + bx + c = 0$ dgn rumus $x = \frac -b \pm \sqrt b^2 - 4ac 2a$ diperoleh: x = 0,0114 M atau x = 0,00156 M.

Penyelesaian x = 0,0114 M tak mungkin sebab nilainya lebih besar dr fokus permulaan H₂ & I₂. Kaprikornus, solusi yg benar adalah x = 0,00156 M.

Kaprikornus, pada kesetimbangan kimia tersebut, konsentrasi masing-masing spesi yakni:

jawaban soal kesetimbangan kimia

Faktor-faktor yg Mempengaruhi Kesetimbangan Kimia

Asas Le Châtelier menyatakan bahwa bila pada tata cara kimia yg berada dlm kesetimbangan diberi gangguan, maka metode akan menggeser posisi kesetimbangan ke arah reaksi yg dapat menghilangkan efek dr gangguan tersebut. Faktor-aspek (gangguan) yg mampu mensugesti kesetimbangan kimia antara lain:

Senyawa Turunan Alkana

faktor faktor yg mempengaruhi kesetimbangan kimia

Referensi Kesetimbangan Kimia

Brown, Theodore L. et al. 2015. Chemistry: The Central Science (13^th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.

Chang, Raymond. 2010. Chemistry (10^th edition). New York: McGraw Hill

Gilbert, Thomas N. et al. 2012. Chemistry: The Science in Context (3^rd edition). New York: W. W. Norton & Company, Inc.

Jespersen, Neil D., Brady, James E., & Hyslop, Allison. Chemistry: The Molecular Nature of Matter (6^th edition). New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.

Petrucci, Ralph H. et al. 2011. General Chemistry: Principles and Modern Applications (10^th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.

Purba, Michael. 2006. Kimia 2A untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.

Silberberg, Martin S. 2009. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (5^th edition). New York: McGraw Hill

Artikel: Kesetimbangan Kimia

Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.

Alumni Kimia FMIPA UI

Materi Sosiologiku.com lainnya:

Polimer

Sistem Periodik Unsur

Konfigurasi Elektron