Kesetimbangan Homogen Kesetimbangan Heterogen
3.49
Tetapan Kesetimbangan Tekanan
Tetapan kesetimbangan untuk sistem gas juga dapat dinyatakan berdasarkan tekanan parsial gas. Tetapan kesetimbangan yang berdasarkan tekanan parsial disebut
tetapan kesetimbangan tekanan parsial dan dinyatakan dengan
K
p
. Contoh : N
2
g + 3H
2
g
⇌
2NH
3
g
K
p
=
3 2
2 2
3
H N
NH
P P
P
Hubungan antara K
p
dengan K
c
Tekanan parsial gas bergantung pada konsentrasi. Dari persamaan gas ideal, yaitu :
RT V
n P
= dengan
V n
adalah konsentrasi gas. Untuk kesetimbangan aA + bB
⇋
cC + dD, persamaan
K
p
adalah dengan
P
A
=
[A]
RT P
C
= [C]
RT P
B
= [B]
RT P
D
= [D]
RT
Sehingga persamaan di atas dapat dituliskan sebagai berikut :
K
p
=
n m
q p
RT [B]
RT [A]
RT [D]
RT [C]
=
n m
n m
q p
q p
RT B
A RT
D C
+ +
] [
] [
] [
] [
=
K
c
RT
p +q –
m + n
Misal,
∆
n = p + q – m + n maka : …………………………………………. 3.3
Menentukan Nilai Tetapan Kesetimbangan antara Reaksi-reaksi yang Berkaitan
Selain melalui percobaan, nilai
K
c
dari suatu reaksi kesetimbangan dapat ditentukan dari nilai
K
c
reaksi kesetimbangan lain yang berkaitan.
a. Mengubah arah reaksi kesetimbangan
Jika persamaan reaksi kesetimbangan dibalik, maka harga
K
c
juga dibalik. Contoh : 2N
2
g + O
2
g
⇌
2N
2
O g
K
c1
=
] [
] [
] [
2 2
2 2
2
O N
O N
2N
2
O g
⇌
2N
2
g + O
2
g
K
c2
=
2 2
2 2
2
] [
] [
] [
O N
O N
=
1
1
c
K
b. Mengalikan koefisien reaksi dengan suatu faktor
K
p
=
n B
m A
q D
p C
P P
P P
K
p
= K
c
RT
∆ n
3.50 Jika koefisien suatu reaksi dikalikan suatu faktor
n
maka harga
K
c
yang baru adalah harga
K
c
lama dipangkatkan
n
. Contoh : 2N
2
g + O
2
g
⇌
2N
2
O g
K
c1
=
] [
] [
] [
2 2
2 2
2
O N
O N
4N
2
g + 2O
2
g
⇌
4N
2
O g
K
c2
=
2 2
4 2
4 2
] [
] [
] [
O N
O N
=
K
c1 2
c. Menjumlahkan reaksi-reaksi kesetimbangan
Jika reaksi-reaksi kesetimbangan dijumlahkan, maka tetapan kesetimbangan untuk reaksi gabungannya sama dengan hasil kali tetapan-tetapan kesetimbangan dari
reaksi-reaksi yang dijumlahkan. 2N
2
g + O
2
g
⇌
2N
2
O g
K
c1
=
] [
] [
] [
2 2
2 2
2
O N
O N
2N
2
O g + 3O
2
g
⇌
4NO
2
g
K
c2
=
3 2
2 2
2 2
] [
] [
] [
O O
N NO
2N
2
g + 4O
2
g
⇌
4NO
2
g
K
c3
=
4 2
2 2
4 2
] [
] [
] [
O N
NO
=
K
c1
x
K
c2
Makna Tetapan Kesetimbangan
Memberikan informasi tentang posisi kesetimbangan
. Semakin kecil
K
c
maka semakin sedikit pereaksi yang membentuk produk reaksi. Posisi kesetimbangan berada di kiri. Sebaliknya semakin besar
K
c
semakin banyak produk reaksi yang terbentuk. Posisi kesetimbangan berada di kanan. Kisaran
K
c
berikut dapat digunakan untuk memperkirakan seberapa jauh reaksi telah berlangsung.
Nilai K
c
Arti
K
c
sangat kecil 10
-3
Reaksi hanya membentuk sedikit produk reaksi.
K
c
sangat besar 10
-3
Reaksi berlangsung hampir tuntas.
K
c
≈
1 Reaksi berimbang.
Meramalkan apakah reaksi telah setimbang atau belum.
+
3.51 Untuk suatu set nilai konsentrasi zat-zat pereaksi dan produk reaksi, dapat
diramalkan apakah reaksi telah mencapai kesetimbangan atau belum. Hal ini dilakukan dengan membandingkan kuotion reaksi Q dan tetapan kesetimbangan
K
c
.
Nilai K
c
Arti
Q K
c
Reaksi berlangsung ke kanan Q = K
c
Reaksi setimbang Q K
c
Reaksi berlangsung ke kiri.
Pergeseran Kesetimbangan dan Faktor yang Mempengaruhi Kesetimbangan
Menurut
Asas Le Chatelier :
Jika terhadap suatu kesetimbangan dilakukan suatu tindakan aksi maka sistem itu akan mengadakan reaksi yang cenderung mengurangi
pengaruh aksi tersebut sampai diperoleh kesetimbangan baru. Secara singkat dapat disimpulkan bahwa :
Reaksi = – Aksi
Hukum di atas juga disebut hukum aksi reaksi. Cara sistem bereaksi adalah dengan melakukan pergeseran ke kiri atau ke kanan.
Penerapan asas Le Chatelier terhadap pergeseran kesetimbangan adalah sebagai berikut :
Pengaruh Konsentrasi
Sesuai dengan asas Le Chatelier, apabila pada suhu tetap, konsentrasi pereaksi atau produk reaksi berubah maka kesetimbangan akan bergeser untuk mengurangi
pengaruh tersebut sampai diperoleh kesetimbangan yang baru. Ada tiga cara mengubah konsentrasi zat, yaitu :
a. Menaikkan konsentrasi pereaksi atau produk reaksi
Jika konsentrasi pereaksi dinaikkan maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.
Jika konsentrasi produk reaksi dinaikkan maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.
b. Menurunkan konsentrasi pereaksi atau produk reaksi
Jika konsentrasi pereaksi diturunkan maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.
3.52 Jika konsentrasi produk reaksi diturunkan maka kesetimbangan akan bergeser ke
kanan. c.
Menurunkan konsentrasi total pengenceran Jika konsentrasi total diturunkan dengan pengenceran, maka kesetimbangan
akan bergeser ke arah jumlah mol yang besar.
Pengaruh Suhu
Pengaruh suhu terkait dengan penyerapan dan pelepasan kalor. Pada reaksi kesetimbangan, apabila reaksi ke kanan bersifat endoterm, maka reaksi ke kiri akan
bersifat eksoterm. Pengaruh suhu adalah sebagai berikut : Jika suhu dinaikkan kalor ditambahkan pada campuran reaksi, maka reaksi
sistem adalah menurunkan suhu sehingga kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang menyerap kalor endoterm.
Jika suhu diturunkan kalor dikurangi, maka reaksi sistem adalah menaikkan suhu sehingga kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang melepas kalor
eksoterm.
Pengaruh Tekanan dan Volume
Pengaruh tekanan terhadap kesetimbangan hanya berlaku untuk
sistem reaksi yang melibatkan gas
. Tekanan gas bergantung pada jumlah molekul menurut persamaan hukum gas ideal :
P = V
n RT………………………………………………………….. 3.4
Pada suhu tetap : P
≈
V n
konsentrasi ………………………………………………..3.5 Perubahan tekanan dengan cara mengubah volume akan mengubah konsentrasi semua
komponen. Sesuai asas Le Chatelier, pengaruh tekanan dan volume adalah sebagai berikut :
Jika pada suhu tetap, tekanan diperbesar volum diperkecil, maka reaksi sistem akan mengurangi tekanan tersebut sehingga kesetimbangan akan bergeser ke
arah mol koefisien reaksi yang lebih kecil.
3.53 Jika pada suhu tetap, tekanan diperkecil volum diperbesar, maka reaksi sistem
akan menambah tekanan tersebut sehingga kesetimbangan akan bergeser ke arah mol koefisien reaksi yang lebih besar.