1. 1. BAB 4KESETIMBANGAN KIMIAStandar Kompetensi: Memahami kinetika reaksi, kesetimbangan kimia, dan faktor-faktor yangmempengaruhinya, serta peranannya dalam kehidupan sehari-hari dan industri.Kompetensi Dasar: Menjelaskan kesetimbangan dan faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseranarah kesetimbangandengan melukan percobaan. Menentukan hubungan kuantitatif antara pereaksi dengan hasil reaksi dari suatureaksi kesetimbangan. Menjelaskan penerapan prinsip kesetimbangan dalam kehidupan sehari-hari danindustri
2. 2. I. KONSEP KESETIMBANGANDINAMIS
3. 3. A. Reaksi Reversible dan IrreversibleReaksi yang berlangsung searah atau reaksi yang tidak dapat balik(irreversible). Contoh kertas yang dibakar. Reaksi yang dapat balik kita sebutreaksi reversible. Salah satu di antaranya adalah reaksi antara nitrogen denganhidrogen membentuk amonia. Campuran gas nitrogen dengan hidrogendipanaskan akan menghasilkan amonia.Amonia (NH ) dipanaskan akan terurai akan membentuk nitrogen dan hidrogen.Kedua reaksi itu dapat digabungReaksi ke kanan disebut reaksi maju; reaksi kiri disebut reaksi balik.
4. 4. B. Keadaan Setimbang
5. 5. C. Kesetimbangan Homogen dan HeterogenKesetimbangan yang semua komponennya satu fase kita sebutkesetimbangan homogen. Kesetimbangan yang terdiri dari dua faseatau lebih kita sebut kesetimbangan heterogen.Contoh kesetimbangan heterogen:Contoh kesetimbangan homogen:
6. 6. II. Tetapan Kesetimbangan
7. 7. A. Hukum KesetimbanganReaksi kesetimbangan antara gas karbon monoksida dengan gashidrogen membentuk gas metana dan uap air.Nilai dari hukum kesetimbangan disebut tetapan kesetimbangandinyatakan dengan lambang K . Ungkapan hukum kesetimbanganuntuk reaksi kesetimbangan Cdi atas dapat dinyatakan sebagaiberikut.
8. 8. B. Persamaan Tetapan KesetimbanganUngkapan hukum kesetimbangan kita sebut persamaantetapan kesetimbangan. Secara umum, untuk reaksi:Persamaan tetapan kesetimbangan adalah:Karena satuan konsentrasi adalah M, maka satuan
9. 9. C. Tetapan Kesetimbangan Tekanan (K ) pTetapan kesetimbangan untuk sistem kesetimbangan gas juga dapatdinyatakan berdasarkan tekanan parsial gas. Tetapankesetimbangan yang berdasarkan tekanan parsial disebut tetapankesetimbangan tekanan parsial dan dinyatakan dengan K .pContoh:
10. 10. Persamaan tetapan kesetimbangan hanya mengandung komponenyang konsentrasi atau tekanannya berubah selama reaksiberlangsung. Hal seperti itu tidak terjadi pada zat padat murni atauzat cair murni. Oleh karena itu, zat padat murni maupun zat cairmurni tidak disertakan dalam persamaan tetapan kesetimbangan.Contoh:D. Tetapan Kesetimbangan untukKesetimbangan Heterogen
11. 11. E. Hubungan K dengan Kp cDengan n = selisih jumlah pangkat pembilang dengan jumlah pangkatpenyebut.Contoh:Jawab:
12. 12. F. Hubungan Nilai Tetapan Kesetimbanganantara Reaksi-reaksi yang Berkaitan.(1) Jika persamaan reaksi kesetimbangan dibalik, maka harga K jugadibalik.c(2) Jika koefisien reaksi kesetimbangan dibagi dengan faktor n, makaharga tetapan kesetimbangan yang baru adalah akar pangkat n dariharga tetapan kesetimbangan yang lama.(5) Jika koefisien reaksi kesetimbangan dikalikan dengan faktor n, makaharga tetapan kesetimbangan yang baru adalah harga tetapankesetimbangan yang lama dipangkatkan dengan n.
13. 13. G. Makna Tetapan Kesetimbangan1. Memberi Informasi tentang Ketuntasan ReaksiContoh:(1)reaksi ini dapat dianggap berlangsung tuntas ke kanan.(2)Reaksi ini hanya dapat membentuk sedikit sekali NO.
14. 14. Arah reaksi dapat ditentukan dengan memeriksa niai kuosien reaksi (Q ).Kuosien reaksi adalah nisbah konsentrasi yang bentuknya sama dengancpersamaan K .Jika Q < K berarti raksi bersih berlangsung ke kanan sampai Q = K .cJika Q > K berarti raksi bersih berlangsung ke kiri sampai Q = K .cJika Q = K berarti campuran setimbang.2. Meramalkan Arah Reaksicc cc cc c
15. 15. III. PERGESERAN KESETIMBANGAN
16. 16. A. Pengaruh Konsentrasi Jika kosentrasi pereaksi diperbesar, kesetimbangan akanbergerak ke kanan. Jika kosentrasi pereaksi diperkecil, kesetimbangan akanbergerak ke kiri.B. Pengaruh Tekanan Jika tekanan diperbesar (volum diperkecil), kesetimbanganakan bergerak ke arah yang jumlah koefisiennya terkecil. Jika tekanan diperkecil (volum diperbesar), kesetimbanganakan bergerak ke arah yang jumlah koefisiennya terbesar.
17. 17. C. Pengaruh Komponen Padat dan CairPenambahan atau pengurangan komponen yang berupa padatanatau cairan murni tidak mempengaruhi kesetimbangan.D. Pengaruh Suhu Jika suhu dinaikkan, kesetimbangan akan bergeser ke arahreaksi endoterm. Jika suhu diturunkan, kesetimbangan akan bergeser ke arahreaksi eksoterm.E. Pengaruh KatalisKatalis dapat mempercepat pencapaian keadaan setimbang, namunkatalis tidak mengubah komposisi kesetimbangan.
18. 18. IV. KESETIMBANGAN DALAMINDUSTRI
19. 19. A. Pembuatan Amonia menurut ProsesHaber-Bosch
20. 20. B. Pembuatan Asam Sulfat menurutProses Kontak1. Belerang dibakar dengan udara membentuk belerang dioksida.2. Belerang diokasida dioksidasi lebih lanjut menjadi belerang trioksida.3. Belerang trioksida dilarutkan dalam sam sulfat pekat membentukasam pirosulfat.4. Asam pirosulfat direaksikan dengan air membentuk asam sulfat pekat.Pada proses kontak digunakan suhu sekitar 500C dan katalis V O . Tekanannormal, 1 atm. 2 5