KESETIMBANGAN KIMIA

KESETIMBANGAN KIMIA TUJUAN PEMBELAJARAN Setelah mengikuti pembelajaran siswa dapat : 1. menjelaskan pengertian reaksi kesetimbangan, 2. menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran arah kesetimbangan, 3. menentukan harga konstanta kesetimbangan, Kc dan Kp, 4. menjelaskan kondisi optimum untuk memproduksi bahan-bahan kimia di industri Reaksi-reaksi yang dilakukan di laboratorium pada umumnya berlangsung satu arah. Tetapi ada juga reaksi yang dapat berlangsung dua arah atau dapat balik. Reaksi searah disebut juga reaksi irreversibel. Reaksi dapat balik atau dapat berubah lagi menjadi zat-zat semula disebut juga reaksi reversibel. Reaksi dapat balik yang terjadi dalam satu sistem dan laju reaksi ke arah hasil atau sebaliknya sama disebut reaksi dalam keadaan setimbang atau reaksi kesetimbangan. Reaksi kesetimbangan banyak terjadi pada reaksi-reaksi dalam wujud gas. Sistem yang termasuk reaksi kesetimbangan disebut sistem kesetimbangan A. Reaksi Kesetimbangan Sebelum mempelajari reaksi kesetimbangan, kita perhatikan dulu contoh reaksi searah dan reaksi dapat balik. Contoh reaksi searah yaitu reaksi antara batu pualam dengan asam klorida dengan reaksi: CaCO3(s) + 2 HCl(aq) →CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l). Kalau kita reaksikan lagi hasil reaksi tersebut tidak akan kembali lagi. Reaksi ini disebut juga reaksi berkesudahan. Contoh reaksi dapat balik yaitu pemanasan kristal tembaga(II) sulfat hidrat. Kristal tembaga(II) sulfat hidrat berwarna biru jika dipanaskan akan berubah menjadi tembaga(II) sulfat berwarna putih. Jika pada tembaga (II) sulfat diteteskan air maka akan berubah lagi menjadi tembaga(II) sulfat hidrat. Reaksinya ditulis sebagai berikut. CuSO4.5 H2O(s) → CuSO4(s) + 5 H2O(g) biru putih CuSO4(s) + 5 H2O(l) → CuSO4.5 H2O(s) putih biru Reaksi yang dapat balik, dapat ditulis dengan tanda panah yang berlawanan, (↔ ). Persamaan reaksi di atas dapat ditulis: CuSO4.5 H2O(s)→ CuSO4(s) + 5 H2O(l) Setelah mempelajari reaksi searah dan reaksi dapat balik, sekarang kita pelajari reaksi kesetimbangan. Coba perhatikan reaksi antara larutan besi(III) klorida dengan larutan kalium tiosianat yang menghasilkan ion besi(III) tiosianat. Ditinjau dari reaksi searah maka kedua pereaksi tersebut akan habis karena jumlah mol zat yang bereaksinya sama. Apa yang terjadi apabila pada zat hasil reaksi ditambahkan 1 tetes larutan FeCl3 1 M atau 1 tetes larutan KSCN 1 M? Apakah ada perubahan warna? Jika terjadi, mengapa? Pada penambahan ion SCN– warna merah bertambah tua berarti terbentuk lagi ion Fe(SCN)2+, atau ion SCN– yang ditambahkan bereaksi lagi dengan ion Fe3+. Darimana ion Fe3+? Menurut perhitungan jika 10 mL larutan FeCl3 0,001 M bereaksidengan 10 mL KSCN 0,001 M kedua zat akan habis bereaksi atau ion Fe2+ dan ionSCN– sudah habis bereaksi. Demikian pula pada penambahan ion Fe3+ akanterbentuk kembali Fe(SCN)2+, berarti ion Fe3+ bereaksi lagi dengan ion SCN–. Darimana ion SCN– tersebut? Dari data percobaan tersebut dapat disimpulkan ionFe3+ dan ion SCN– selalu ada pada sistem karena Fe(SCN)2+ secara langsung dapat terurai lagi menjadi ion Fe3+ dan ion SCN–. Oleh karena reaksi tersebut terjadi pada sistem tertutup maka reaksi ini disebut reaksi kesetimbangan. Reaksinya ditulis: Fe3+(aq) + SCN–(aq)→ Fe(SCN)2+(aq) Pada reaksi ini pembentukan Fe(SCN)2+ dan penguraiannya menjadi ion Fe3+ dan SCN– tidak dapat diamati karena berlangsung pada tingkat partikel. Reaksi ini disebut juga reaksi kesetimbangan dinamis. Ciri-ciri keadaan setimbang dinamis adalah sebagai berikut. 1. Reaksi berlangsung terus-menerus dengan arah yang berlawanan. 2. Terjadi pada ruangan tertutup, suhu, dan tekanan tetap. 3. Laju reaksi ke arah hasil reaksi dan ke arah pereaksi sama. 4. Tidak terjadi perubahan makroskopis, yaitu perubahan yang dapat diukur atau dilihat, tetapi perubahan mikroskopis (perubahan tingkat partikel) tetap berlangsung. 5. Setiap komponen tetap ada. Reaksi kesetimbangan dinamis yaitu reaksi yang berlangsung terus-menerus dengan arah yang berlawanan dan kecepatan yang sama. Dalam kehidupan sehari-hari, contoh reaksi kesetimbangan dinamis dapat dilihat pada permainan sirkus seperti Gambar Pada permainan sirkus, ada seekor burung yang mencoba berjalan pada roda yang berputar. Burung berjalan ke kiri, sedangkan roda berputar ke kanan. Jika kecepatan roda ke kanan sama dengan kecepatan burung berjalan, maka posisi burung itu akan tetap dan kelihatan diam. Kejadian itu disebut keadaan setimbangdinamis sebab burung kelihatan diam padahal kakinya berjalan terus dengan arah yang berlawanan dengan roda berputar. Pada saat setimbang, ada beberapa kemungkinan yang terjadi dilihat dari konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi pada saat itu.Contoh: Pada reaksi A + B→ C + D ada 3 kemungkinan yang terjadi yaitu sebagai baeikut Kemungkinan I ditunjukkan pada Gambar a. Mula-mula konsentrasi A dan B harganya maksimal, kemudian berkurang sampai tidak ada perubahan. b. Konsentrasi C dan D dari nol bertambah terus sampai tidak ada perubahan. c. Pada saat setimbang, konsentrasi C dan D lebih besar daripada A dan B. Kemungkinan II ditunjukkan pada Gambar 5.4. Perubahan konsentrasi A dan B menjadi C dan D sama seperti kemungkinan I. Pada saat setimbang, konsentrasi C dan D lebih kecil daripada A dan B Kemungkinan III ditunjukkan pada Gambar 5.5. Perubahan konsentrasi A dan B menjadi C dan D sama seperti kemungkinan I dan II, tetapi pada saat setimbang konsentrasi A dan B sama dengankonsentrasi C dan D. B. Reaksi Kesetimbangan Homogen dan Reaksi Kesetimbangan Heterogen Berdasarkan wujud zatnya reaksi kesetimbangan dikelompokkan menjadi kesetimbangan homogen dan kesetimbangan heterogen. 1. Kesetimbangan Homogen Kesetimbangan homogen adalah sistem kesetimbangan yang komponennya mempunyai wujud yang sama. Contoh: a. Reaksi kesetimbangan yang terdiri atas gas-gas 2 SO2(g) + O2(g) ↔2 SO3(g) N2(g) + 3 H2(g) 2↔ NH3(g) b. Reaksi kesetimbangan yang terdiri atas ion-ion Fe3+(aq) + SCN–(aq)↔ Fe(SCN)2+(aq) c. Reaksi kesetimbangan yang terdiri atas zat berwujud cair CH3COOH(l) + CH3CH2OH(l)↔ CH3COOCH2CH3(l) + H2O(l) 2. Kesetimbangan Heterogen Kesetimbangan heterogen adalah sistem kesetimbangan yang komponennya terdiri atas zat-zat dengan wujud yang berbeda. Contoh: a. Reaksi kesetimbangan yang terdiri atas zat cair, gas, dan larutan Reaksi: CO2(g) + H2O(l)↔ H2CO3(aq) b. Reaksi kesetimbangan yang terdiri atas zat padat dan gas C(s) + 2 N2O(g)↔ CO2(g) + 2 N2(g) c. Reaksi kesetimbangan yang terdiri atas zat padat, cair, dan gas ICI(l) + Cl2(g)↔ ICl3(g) Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Reaksi Kesetimbangan Azas Le Chatelier yang berbunyi: Jika suatu sistem kesetimbangan menerima suatu aksi maka sistem tersebut akan mengadakan reaksi, sehingga pengaruh aksi menjadi sekecil-kecilnya Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi sistem kesetimbangan adalah perubahansuhu, perubahan konsentrasi, perubahan tekanan, dan perubahan volum 1. Pengaruh Perubahan Suhu pada Kesetimbangan Reaksi kesetimbangan dapat merupakan reaksi eksoterm maupun endoterm. Pada reaksi-reaksi ini perubahan suhu sangat berpengaruh. Contohnya pada reaksi kesetimbangan antara gas nitrogen dioksida dan dinitrogen tetraoksida dengan reaksi: 2 NO2(g) ↔ N2O4(g) ΔH = –59,22 kJ coklat tak berwarna t = 0°C t = 25°C t = 10°C Pada suhu kamar, sistem kesetimbangan tersebut berwarna coklat. Bagaimana jika sistem kesetimbangan ini suhunya diubah? Perhatikan gambar percobaan berikut ini! Berdasarkan percobaan di atas diperoleh data sebagai berikut. a. Jika suhu dinaikkan, warna coklat bertambah artinya gas NO2 bertambah. b. Jika suhu diturunkan, warna coklat berkurang artinya gas N2O4 bertambah. Dengan melihat reaksi eksoterm dan endoterm pada reaksi tersebut, maka dapat disimpulkan: • Jika suhu dinaikkan, kesetimbangan bergeser ke arah reaksi endoterm. • Jika suhu diturunkan, kesetimbangan bergeser ke arah reaksi eksoterm. Contoh: a. Pada reaksi 2 CO2(g)→ 2 CO(g) + O2(g) ΔH° = +566 kJ Jika suhu diturunkan, kesetimbangan akan bergeser ke arah CO2. Jika suhu dinaikkan, kesetimbangan akan bergeser ke arah CO dan O2. b. CO(g) + H2O(g)→ CO2(g) + H2(g) ΔH = -41 kJ Jika suhu diturunkan, kesetimbangan akan bergesar ke arah CO2 dan H2. Jika suhu dinaikan, kesetimbangan akan bergeser ke arah CO dan H2O. 2. Pengaruh Perubahan Konsentrasi pada Tekanan Untuk mempelajari pengaruh perubahan konsentrasi pada kesetimbangan, perhatikan percobaan penambahan ion-ion dan zat lain pada sistem kesetimbangan berikut. Fe3+(aq) + SCN–(aq) ↔ Fe(SCN)2+(aq) coklat tak berwarna merah Pengaruh Perubahan Konsentrasi Percobaan ini bertujuan untuk mengamati pengaruh perubahan konsentrasi terhadap pergeseran kesetimbangan pada reaksi ion Fe3+ dan ion SCN–. Alat dan bahan: 1. Gelas kimia 100 mL 5. Larutan FeCl3 0,2 M 2. Tabung reaksi 6. Larutan KSCN 0,2 M 3. Rak tabung 7. Kristal Na2HPO4 4. Pipet tetes 8. Air mineral Langkah kerja: 1. Isi gelas kimia dengan 25 mL, air tambahkan 5 tetes FeCl3 0,2 M dan 5 tetes KSCN 0,2 M aduk sampai rata. Amati warna larutan. 2. Tuangkan larutan tersebut ke dalam 5 buah tabung reaksi yang sama volumnya dan beri nomor tabung 1 sampai dengan 5. 3. • Pada tabung 2 tambahkan 5 tetes larutan FeCl3 0,2 M. • Pada tabung 3 tambahkan 5 tetes larutan KSCN 0,2 M. • Pada tabung 4 tambahkan 2 serbuk Na2HPO4. • Pada tabung 5 tambahkan 5 mL air. 4. Bandingkan warna larutan yang terjadi pada tabung 2, 3, 4, dan 5 dengan warna larutan asal pada tabung 1.Pada tabung ke-5 warna larutan dilihat dari atas tabung. 6. Catat hasil pengamatan pada sebuah tabel. Pertanyaan: 1. Jelaskan apa yang menyebabkan terjadinya perubahan warna pada percobaan di atas! 2. Jelaskan bagaimana pengaruh penambahan atau pengurangan konsentrasi pereaksi pada percobaan di atas! 3. Jelaskan apakah penambahan air pada tabung 5 mempengaruhi sistem kesetimbangan! Sesuai dengan azas Le Chatelier jika salah satu zat konsentrasinya diperbesar, reaksi akan bergeser ke arah yang berlawanan, jika salah satu zat konsentrasinya diperkecil, reaksi akan bergeser kearah zat tersebut. Perhatikan reaksi kesetimbangan berikut. Fe3+(aq)+ SCN–(aq)↔ FeSCN–(aq) coklat tak berwarna merah Pada percobaan ini didapat bahwa penambahan ion Fe3+ dan SCN– menyebabkan larutan standar menjadi lebih merah, berarti ion Fe(SCN)2+bertambah. Pada kesetimbangan ini adanya penambahan ion Fe3+ dan ion SCN–menyebabkan kesetimbangan bergeser ke arah ion Fe(SCN)2+. Pada penambahan kristal Na2HPO4, mengakibatkan warna merah pada larutan berkurang, sebab jumlah ion Fe(SCN)2+ berkurang. Mengapa ion Fe(SCN)2+ berkurang? Kristal Na2HPO4 berfungsi untuk mengikat ion Fe3+, maka untuk menjaga kesetimbangan, ion Fe(SCN)2+ akan terurai lagi membentuk ion Fe3+ dan SCN– atau kesetimbangan bergeser ke arah ion Fe3+ dan SCN–. Dari eksperimen di atas dapat disimpulkan: • Jika pada sistem kesetimbangan salah satu komponen ditambah, kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan. • Jika pada sistem kesetimbangan salah satu komponennya dikurangi , kesetimbangan akan bergeser ke arah komponen tersebut Contoh: a. N2(g) + 3 H2(g)→ 2 NH3(g) • Jika gas N2 ditambah, kesetimbangan akan bergeser ke arah NH3. • Jika gas N2 dikurangi, kesetimbangan akan bergeser ke arah N2. b. 2 HCl(g)→ H2(g) + Cl2(g) • Jika gas HCl ditambah, kesetimbangan bergeser ke arah H2 dan Cl2. • Jika gas HCl dikurangi, kesetimbangan bergeser ke arah H 3. Pengaruh Perubahan Tekanan pada Kesetimbangan • Jika tekanan diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah komponen yang jumlah molnya lebih kecil. • Jika tekanan diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke arah komponen yang jumlah molnya lebih besar Contoh: a. Reaksi: N2(g) + 3 H2(g) →2 NH3(g). Pada reaksi di atas, jika tekanan diperbesar, kesetimbangan bergeser ke arah gas NH3serta jika tekanan diperkecil, kesetimbangan bergeser ke arah gas N2 dan H2. b. Reaksi:H2(g) + I2(g)→ 2 HI(g) Perubahan tekanan pada kesetimbangan di atas tidak menyebabkan pergeseran kesetimbangan, sebab jumlah mol pereaksi sama dengan mol hasil reaksi. c. Reaksi: C(s) + 2 N2O(g)→ CO2(g) + 2 N2(g) Tekanan tidak mempengaruhi komponen yang berwujud padat atau cair. Pada kesetimbangan di atas, jika tekanan diperbesar kesetimbangan akan bergeser ke arah gas N2O dan jika tekanan diperkecil kesetimbangan akan bergeser ke arah gas CO2 dan N2. 4. Pengaruh Perubahan Volum pada Kesetimbangan Perubahan volum pada kesetimbangan bergantung pada komponennya, baik komponen gas atau komponen ion-ion. a. Perubahan Volum pada Kesetimbangan yang Komponennya Gas Untuk komponen gas, • jika volum diperbesar maka kesetimbangan bergeser ke arah komponen yang jumlah molnya besar. • jika volum diperkecil maka kesetimbangan bergeser ke arah komponen yang jumlah molnya kecil Contoh: 1) PCl5(g)↔ PCl3(g) + Cl2(g) • Jika volum diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah gas PCl3 dan Cl2. • Jika volum diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke arah gas PCl5. 2) C(s) + CO2(g)↔ 2CO(g) • Jika volum diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah gas CO. • Jika volum diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke arah CO2 b. Perubahan Volum pada Kesetimbangan yang Komponen- Komponennya Berupa Ion-Ion Untuk mempelajari pengaruh perubahan volum pada kesetimbangan ini, salah satu contohnya pengenceran pada kesetimbangan: Fe2+(aq) + SCN–(aq)↔ Fe(SCN)2+(aq) tidak berwarna merah Pengenceran pada kesetimbangan ini mengakibatkan warna merah berkurang atau kesetimbangan bergeser ke arah ion Fe2+ dan SCN–. Pengenceran pada larutan menyebabkan volum menjadi besar, maka untuk kesetimbangan yang jumlah mol atau jumlah partikel pereaksi dan hasil reaksinyaberbeda,kesetimbangan akanbergeser ke arah partikel yang jumlahnya lebih besar 5. Reaksi Kesetimbangan dalam Industri a. Pembuatan Amonia Amonia (NH3) merupakan senyawa nitrogen yang banyak digunakan sebagai bahan dasar pembuatan pupuk urea dan ZA, serat sintetik (nilon dan sejenisnya), dan bahan peledak TNT (trinitro toluena). Pembuatan amonia yang dikemukakan oleh Fritz Haber (1905), prosesnya disebut Proses Haber. Reaksi yang terjadi adalah kesetimbangan antara gas N2, H2, dan NH3 ditulis sebagai berikut. N2(g) + 3 H2(g) 2↔ NH3(g) ΔH = –92 kJ Untuk proses ini, gas N2 diperoleh dari hasil penyulingan udara, sedangkan gas H2 diperoleh dari hasil reaksi antara gas alam dengan air. Pada suhu kamar, reaksi ini berlangsung sangat lambat maka untuk memperoleh hasil yang maksimal,reaksi dilakukan pada suhu tinggi, tekanan tinggi, dan diberi katalis besi. Reaksi pembentukan amonia merupakan reaksi eksoterm. Menurut Le Chatelier kesetimbangan akan bergeser ke arah NH3 jika suhu rendah. Masalahnya adalah katalis besi hanya berfungsi efektif pada suhu tinggi, akibatnya pembentukan amonia berlangsung lama pada suhu rendah. Berdasarkan pertimbangan ini proses pembuatan amonia dilakukan pada suhu tinggi ±450°C (suhu optinum) agar reaksi berlangsung cepat sekalipun dengan resiko kesetimbangan akan bergeser ke arah N2dan H2. Untuk mengimbangi pergeseran ke arah N2 dan H2 oleh suhu tinggi, maka tekanan yang digunakan harus tinggi sampai mencapai antara 200–400 atm. Tekanan yang tinggi menyebabkan molekul-molekul semakin rapat sehingga tabrakan molekul-molekul semakin sering. Hal ini mengakibatkan reaksi bertambah cepat, sehingga NH3 semakin banyak terbentuk. Selain itu untuk mengurangi NH3 kembali menjadi N2dan H2 maka NH3 yang terbentuk segera dipisahkan. Campuran gas kemudian didinginkan sehingga gas NH3 mencair. Titik didih gas NH3 lebih tinggi dari titik didih gas N2 dan H2, maka gas NH3 akan terpisah sebagai cairan. Gas nitrogen dan gas hidrogen yang belum bereaksi dan gas NH3 yang tidak mencair diresirkulasi, dicampur dengan gas N2 dan H2, kemudian dialirkan kembali ke dalam tangki. Bagan pembuatan amonia secara sederhana dapat dilihat pada Gambar b. Pembuatan Asam Sulfat Salah satu cara pembuatan asam sulfat secara industri yang produknya cukup besar adalah dengan proses kontak. Bahan yang digunakan pada proses ini adalah belerang dan prosesnya berlangsung sebagai berikut. 1) Belerang dibakar di udara sehingga akan bereaksi dengan oksigen dan menghasilkan gas belerang dioksida. Reaksi: S(s) + O2(g) ↔ SO2(g) 2) Belerang dioksida direaksikan lagi dengan oksigen dan dihasilkan belerang trioksida. Reaksi: 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) ΔH = –196,6 kJ. Reaksi ini merupakan reaksi kesetimbangan dan eksoterm sehingga suhu tidak dilakukan pada suhu tinggi tetapi ±450°C, untuk menghindari kesetimbangan ke arah SO2 dan O2. 3) Reaksi ini berlangsung lambat, maka dipercepat dengan katalis. Katalis yang digunakan adalah vanadium pentaoksida (V2O5). 4) Tekanan seharusnya lebih tinggi, tetapi pada prakteknya karena ada katalis maka SO3 sudah cukup banyak terbentuk sehingga tekanan dilakukan pada keadaan normal yaitu 1 atm. 5) SO3 yang dihasilkan segera dipisahkan sehingga kesetimbangan bergeser terus ke arah SO3. SO3 yang dihasilkan direaksikan dengan H2SO4 pekat dan membentuk asam pirosulfat (H2S2O7). Asam pirosulfat akan direaksikan dengan air sampai menghasilkan asam sulfat ±98%. Reaksi: SO3(g) + H2SO4(aq) ↔ H2S2O7(aq) H2S2O7(aq) + H2O(l) ↔2 H2SO4(l) D. Konstanta Kesetimbangan Menurut Gulberg dan Waage, pada suhu tetap harga konstanta kesetimbangan akan tetap. Hal ini dirumuskan sebagai Hukum Kesetimbangan yang berbunyi sebagai berikut. Pada reaksi kesetimbangan, hasil kali konsentrasi zat hasil reaksi yang dipangkatkan koefisiennya dibagi dengan hasil kali konsentrasi zat pereaksi yang dipangkatkan koefisiennya akan tetap, pada suhu tetap. Untuk lebih memahami tentang hukum ini, perhatikan data beberapa harga konstanta kesetimbangan reaksi antara CO dengan H2 pada suhu tetap dengan konsentrasi yang berbeda pada Tabel 5.1. Reaksinya: CO(g) + 3 H2(g)↔ CH4(g) + H2O(g) T = 1200 K 1. Konstanta Kesetimbangan Berdasarkan Konsentrasi Konstanta kesetimbangan berdasarkan konsentrasi dinyatakan dengan notasi Kc, yaitu hasil kali konsentrasi zat-zat hasil reaksi dibagi hasil kali zat-zat pereaksi, setelah masing-masing konsentrasi dipangkatkan koefisiennya pada reaksi tersebut. Jadi, pada kesetimbangan m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g), harga KC adalah: Contoh Soal 1. Tentukan harga Kc dari reaksi kesetimbangan PCl5(g)↔ PCl3(g) + Cl2(g), jika diketahui data konsentrasi zat-zat pada kesetimbangan sebagai berikut 2. Konstanta Kesetimbangan Berdasarkan Tekanan Konstanta kesetimbangan berdasarkan tekanan dinyatakan dengan simbol Kp, yaitu hasil kali tekanan parsial gas-gas hasil reaksi dibagi dengan hasil kali tekanan parsial gas-gas pereaksi, setelah masing-masing gas dipangkatkan dengan koefisiennya menurut persamaan reaksi. Jadi, konstanta kesetimbangan pada reaksi: m A(g) + n B(g) p↔ C(g) + q D(g) yaitu: PA = tekanan parsial A PB = tekanan parsial B PC = tekanan parsial C PD = tekanan parsial D Tekanan parsial diberi lambang P dan ditentukan dengan rumus: P = Jumlah mol gas X /Jumlah mol total semua gasx Tekanan total Untuk menentukan Kp tekanan gas dapat dinyatakan dengan cm Hg atau atmosfer (atm) Contoh Soal 1. Pada temperatur 500 K ke dalam bejana yang volumnya 5 liter dimasukkan 0,6 mol gas HI sehingga terjadi reaksi kesetimbangan 2 HI(g) H2(g) + I2(g). Bila setelah sistem mencapai keadaan kesetimbangan masih terdapat 0,3 mol HI, tentukan harga konstanta kesetimbangan Kppada temperatur 500 K (R = 0,082). Penyelesaian: Persamaan reaksi: 2 HI(g) H2(g) + I2(g)↔HI yang terurai = (0,6 – 0,3) mol = 0,3 mol HI sisa = 0,3 mol H2 yang terbentuk = 1/2 .0,3 mol = 0,15 mol I2 yang terbentuk = 1/2 .0,3 mol = 0,15 mol Untuk mendapatkan harga P, gunakan rumus: P =n/V.R.T PHI =0 ,3/5 .0,082. 500 atm = 2,46 atm PH2 =0 ,15/5.0,082.500 atm = 1,23 atm PI2 =0 ,15/5 .0,082.500 atm = 1,23 atm 3. Hubungan Kc dengan Kp Hubungan Kc dengan Kp dapat ditentukan berdasarkan rumus PV = nRT Jika jumlah koefisien hasil reaksi sama dengan jumlah koefisien pereaksi (Δn = 0) maka Kp = Kc. Contoh Soal 1. Pada reaksi setimbang: 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g). Harga Kc = 2,8 x 102, pada 1000 Kelvin. Hitung harga Kp, jika R = 0,082. Penyelesaian: Kp = Kc(RT)Δn Pada reaksi di atas Δn = 2 – (2 + 1) = –1 Dengan demikian harga Kp = 2,8 x 102 (0,082 x 1000)–1 = 3,4 2. Pada suhu 25oC terdapat kesetimbangan : 2 NO(g) + Cl2(g)↔ 2 NOCl(g). Harga Kc = 4,6 . 10–4, tentukan Kp jika R = 0,082. Penyelesaian: Kp = Kc.(RT)Δn = 4,6 . 10–4 (0,082 x 298)–1 = 1,88 x 10–5 4. Konstanta Kesetimbangan Heterogen Kesetimbangan heterogen adalah kesetimbangan yang komponennya terdiri dari zat-zat yang wujudnya berbeda. Contoh: Br2(l)↔ Br2(g) CaCO3(s)↔ CaO(s) + CO2(g) Ag+(aq) + Fe2+(aq)↔ Ag(s) + Fe3+(aq) Konstanta kesetimbangan untuk reaksi CaCO3(s) ↔CaO(s) + CO2(g) menurut hukum kesetimbangan adalah Oleh karena CaCO3 dan CaO berwujud padat yang pada kesetimbangan dianggap tetap maka konstanta kesetimbangan tersebut menjadi: Kc = [CO2] dan Kp = PCO2