2. MATERI BAHAN AJAR
A. Pengertian dan Prinsip
Kesetimbangan Kimia
B. Tetapan dan Perhitungan
Kesetimbangan Kimia
C. Arah Reaksi dan Pergeseran
Kesetimbangan Kimia
D. Penerapan Kesetimbangan Kimia
4. REAKSI KESETIMBANGAN
• Reaksi kesetimbangan: reaksi reversible di
mana zat-zat hasil reaksi dapat bereaksi
kembali membentuk zat-zat pereaksi.
• Kesetimbangan kimia: Reaksi kimia yang
berlangsung dua arah, yaitu hasil reaksi dapat
berubah kembali menjadi pereaksinya hingga
konsentrasi reaktan dan produk konstan.
• Reaksi kimia ada yang bersifat satu arah
(irreversible) dan ada yang berlangsung dua
arah (reversible).
5. Kesetimbangan Kimia
Reaksi ini akan berlangsung bolak balik terus
menerus tidak pernah berhenti, inilah yang
disebut sebagai Reaksi Kesetimbangan
Dinamis
• Keadaan setimbang adalah suatu keadaan
dimana laju reaksi ke arah kanan
(pembentukan hasil reaksi) sama dengan laju
reaksi ke arah kiri (pembentukan zat-zat
pereaksi)
• Digambarkan :
mA + nB pC + qD
6. Kesetimbangan Kimia
• Reaksi dikatakan setimbang
jika kecepatan kearah produk
dan reaktan sama.
• Asas Le Chatelier
– Jika dalam suatu sistem
kesetimbang diberi suatu aksi,
maka sistem akan memberikan
reaksi sedemikian pengaruh aksi
menjadi sekecil mungkin.
10. Jenis Reaksi Kesetimbangan
Kesetimbangan Homogen : Reaksi
kesetimbangan dimana zat-zat yang
terlibat dalam reaksi memiliki fase yang
sama.
Kesetimbangan Heterogen: Reaksi
Kesetimbangan dimana zat-zat yang
terlibat dalam reaksi memiliki fase yang
berbeda.
12. Tetapan Kesetimbangan
Kesetimbangan kimia dapat dinyatakan
dengan tetapan kesetimbangan.
Tetapan kesetimbangan: perbandingan
antara konsentrasi pereaksi dengan hasil
reaksi.
Tetapan kesetimbangan untuk setiap reaksi
berbeda-beda dan diperoleh melalui
percobaan.
13. Hubungan konsentrasi zat pada keadaan setimbang :
mA + nB pC + qD maka
K = [C]p [D]q
[A]m [B]n
Keterangan :
K = 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)
14. Harga K (kesetimbangan) menunjukkan
banyaknya hasil reaksi (zat ruas kanan) yang
dapat terbentuk pada suatu reaksi
kesetimbangan.
Harga K besar artinya bahwa zat ruas kanan
banyak terbentuk.
Harga K kecil artinya zat diruas kiri sedikit
terurai.
15. Hukum Kesetimbangan
Menurut Guldberg dan Waage
“Hasil kali konsentrasi setimbang zat-zat
diruas kanan (hasil reaksi) dibagi hasil kali
konsentrasi zat-zat diruas kiri (reaktan),
masing-masing dipangkatkan koefisiennya
reaksinya, mempunyai harga tetap pada
suhu tetap.”
17. Tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi:
Reaksi : pA + qB mC + nD
[C] m [D]n
Kc =
[A]p [B]q
(Harga Kc dipengaruhi oleh suhu)
Untuk kesetimbangan heterogen, hanya zat yang berfase gas (g) dan
larutan (aq), karena konsentrasi zat padat atau cairan murni adalah
konstan
TETAPAN KESETIMBANGAN
18. DERAJAT DISOSIASI
Pada reaksi penguraian, banyaknya zat yang terurai
dapat diketahui dari derajat penguraiannya (derajat
disosiasi).
Derajat disosiasi ( α ) dapat dinyatakan dalam fraksi
atau dalam persentase, dengan rumus:
mol terurai mol terurai
α = atau, α= X100%
mol mula-mula mol mula-mula
a
19. TETAPAN KESETIMBANGAN (Kp)
• Tetapan kesetimbangan berdasarkan
tekanan parsial (Kp)
• Reaksi : pA + qB mC + nD
(PC)m (PD)n
Kp =
(PA)p (PB)q
20. HUBUNGAN ANTARA Kc DAN Kp
Kp = Kc (RT) Δn
Ket ; R = Tetapan gas ideal
= 0,082 L.atm.mol-1 K-1
T = Suhu (K)
Δn = Selisih koefisien zat-zat hasil - koefisien zat-zat
pereaksi
21. CONTOH
Tuliskan rumus Kc dan Kp untuk reaksi berikut :
N2 (g) + 3 H 2(g) ® 2 NH3 (g)
Jawab :
A. Reaksi : N2 (g) + 3 H 2(g) 2 NH3 (g)
[NH3 ]2
Kc =
[N2 ] [H2 ]3
(PNH3)2
Kp =
(PN2) (PH2)3
22. Dalam ruangan 5 liter berlangsung reaksi
kesetimbangan
2 SO3 (g) 2SO2(g) + O2(g)
Jika dari pemanasan 1 mol
gas SO3 diperoleh 0,25 mol gas O2., tentukan tetapan
kesetimbangannya.
Jawab:
2 SO3 (g) 2SO2(g) + O2(g)
mula2 : 1
terurai : 0.50
stbg : 0,50 0,50 0,25
[SO3 ] = 0,5/5 = 0,1 M; [SO2 ] = 0,50/5 = 0,1 M; [O2 ] = 0,25/5 = 0,05 M
[SO2 ]2 [O2 ] (0,1)2 (0,05)
Kc = = = 0,05
[SO3 ]2 (0,1)2
23. Jika natrium bikarbonat dipanaskan menurut
reaksi :
2NaHCO3(s) Na2CO3(s)+ CO2(g)+ H2O(g) ,
ternyata tekanan total saat setimbang = 0,04
atm, hitung harga Kp
Jawab :
Reaksi setimbang : 2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + CO2(g) + H2 O(g)
Yang berfasa gas adalah CO2 dan H2O
Berdasarkan persamaan reaksi ; mol CO2 = mol H2O
mol zat
PCO2 = PH2O = x Ptotal =1/2 x 0,04 atm = 0,02
mol total
Kp = PCO2 x PH2O
= 0,02 x 0,02
= 0,0004
24. Untuk reaksi kesetimbangan :
PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) , harga Kc pada suhu
191o C = 3,26 x 10-2 , tentukan harga Kp pada
suhu tersebut.
Jawab
R = 0,082; T = (191 + 273) = 464 K
Δn = 2 – 1 = 1
Kp = Kc x (RT) Δn
= 3,26 x 10-2 x (0,082 x 464)1
= 1,24
25. Faktor - Faktor
yang Mempengaruhi Sistem
Kesetimbangan
1. Pengaruh suhu
2. Perubahan konsentrasi
3. Perubahan tekanan
4. Perubahan volume
26. Pengaruh Suhu
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.
27. Contoh
SUHU DINAIKKAN
CO(g) + 3H2(g) ⇋ CH4(g) + H2O(g) ΔH = - 206,2 kJ
SUHU DITURUNKAN
28. Perubahan Konsentrasi
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.
29. • 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.
30. Contoh
[N2] dan [H2] ditambah
N2(g) + 3 H2(g) ⇋ 2 NH3(g)
[N2] dan [H2] dikurangi
31. Perubahan tekanan
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.
34. Pengaruh Katalisator
• Katalisator adalah zat yang dapat mempercepat
reaksi tapi tidak ikut bereaksi.
• Sesuai dengan fungsinya mempercepat reaksi maka
akan mempercepar 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.
36. Cara penyelesaian praktis
soal kesetimbangan
mA + nB pC +
qD
Mula mula : e f
Terurai : g h
Setimbang : i j k l
Keterangan :
e = mol A mula-mula
f= mol B mula-mula
g = mol A yang terurai
h= mol B yang terurai
i= mol A pada kesetimbangan = e – g
j= mol B pada kesetimbangan = f – h
k = mol C pada kesetimbangan = (C yang terbentuk)
l = mol D pada kesetimbangan = (D yang terbentuk)
37. • Karena C dan D yang dihasilkan berasal dari A dan B
yang terurai, maka harga g, h, k, l harus sesuai dengan
perbandingan koefisien.
• g : h : k : l = m : n : p : q ini dinamakan hubungan tanda
panah bengkok yang disebut angka jalur koefisien.
• Urutan penyelesaian soal :
Masukkan mol yang tercantum di soal dalam tabel.
Lengkapi angka jalur keofisien, berdasarkan perbandingan
koefisien.
Lengkapi mol pada kesetimbangan (baris paling bawah tabel)
Mol pada kesetimbangan masing-masing dibagi dengan volume
untuk memperoleh konsentrasi masing-masing zat (mol/lt)
Gunakan rumus tetapan kesetimbangan (K).
38. Contoh soal :
1. 0,1 mol HI dimasukkan dalam tabung 1 lt dan
terurai sesuai reaksi : 2HI H2 + I2.
Jika I2 yang terbentuk adalah 0,02 mol,
berapa harga K?
2. Tetapan kesetimbangan untuk reaksi :
A + 2B AB2 adalah 0,25.
Berapa jumlah mol A yang harus dicampurkan
pada 4 mol B dalam volume 5 lt agar
menghasilkan 1 mol AB2.
41. Aplikasi Kesetimbangan Dalam
Kehidupan Sehari-hari
• Banyak peristiwa dalam kehidupan sehari-hari
yang merupakan proses kesetimbangan.
Contohnya :
Perubahan wujud cair
Reaksi kesetimbangan dalam tubuh
Reaksi kesetimbangan dalam mulut
42. KESIMPULAN
• Ada empat faktor yang mempengaruhi pergeseran
kesetimbangan kimia
– Perubahan suhu
– Perubahan konsentrasi
– Perubahan tekanan
– Perubahan volume
43. REFERENSI
1. Sudarmo, Unggul.2006.Kimia XI IPA.Surakarta:Phibeta
2. Karyadi, Benny.1997.Kimia 2. Jakarta: Balai Pustaka
3. Budi, Sentot. 2008. KIMIA Berbasis EKSPERIMEN 1.
Solo : Tiga Serangkai
