68 • Perubahan
suhu –
Jika suhu dinaikkan, reaksi akan bergeser ke arah reaksi endoterm
– Jika
suhu diturunkan, reaksi akan bergeser ke arah reaksi eksoterm •
Perubahan tekanan atau volume –
Jika tekanan diperbesar volume diperkecil, reaksi akan bergeser ke arah
jumlah mol gas yang lebih kecil –
Jika tekanan diperkecil volume diperbesar, reaksi akan bergeser ke arah
jumlah mol gas yang lebih besar
Penambahan katalisator
Suatu katalis akan mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi. Kehadiran katalis akan menurunkan energi pengaktifan baik untuk reaksi maju maupun
untuk reaksi balik, sehingga keduanya mempunyai laju yang lebih besar. Perhatikan diagram yang melukiskan reaksi kesetimbangan
A + B C + D berikut ini
Gambar 4.2 Diagram yang menunjukkan katalis mempercepat tercapainya kesetimbangan
Perlu diperhatikan bahwa dalam reaksi kesetimbangan, adanya katalisator tidak mengakibatkan terjadinya pergeseran kesetimbangan, tetapi hanya mempercepat
tercapainya keadaan setimbang. Dengan demikian, penambahan katalis dilakukan pada awal reaksi sebelum kesetimbangan tercapai karena penambahan katalis
setelah tercapai kesetimbangan tidak akan ada gunanya.
Contoh soal:
Pada reaksii kesetimbangan PCl
3
g + Cl
2
g PCl
5
g H = + a kJ
Ke arah manakah reaksi akan bergeser apabila: a. Gas
Cl
2
ditambahkan ke dalam campuran b. Gas
PCl
5
ditambahkan ke dalam campuran c. Suhu
dinaikkan d. Tekanan
diperbesar
A + B C + D
tanpa katalis dengan katalis
energi
reaksi
69 Jawab:
a. Penambahan gas Cl
2
akan menggeser reaksi ke kanan b. Penambahan gas PCl
5
akan menggeser reaksi ke kiri c. Peningkatan suhu akan menggeser reaksi ke arah endoterm, yaitu ke arah
kanan d. Tekanan diperbesar akan menggeser kea rah yang jumlah molnya lebih kecil
yaitu ke arah kanan
C. TETAPAN KESETIMBANGAN
tetapan, persamaan, konsentrasi, tekanan,
gas
Kata Kunci
1. Hukum kesetimbangan
Pada tahun 1864 Cato Maximillian Gulberg dan
Peter Wage menemukan adanya suatu hubungan yang tetap antara konsentrasi komponen dalam
kesetimbang-an. Hubungan yang tetap ini disebut dengan hukum kesetimbangan atau hukum aksi massa.
Tabel berikut ini menunjukkan hasil pengukuran konsentrasi dari zat-zat yang ada pada kondisi setimbang untuk reaksi:
N
2
g + 3H
2
g 2NH
3
g pada suhu 673 K
Percobaan dilakukan pada suhu tetap, yaitu 673 K dengan konsentrasi awal pereaksi yang bervariasi. Kita dapat melihat bahwa konsentrasi kesetimbangan
selalu berubah bergantung pada konsentrasi awal zat yang direaksikan. Namun, hasil kali konsentrasi setimbang zat di ruas kanan dibagi dengan hasil kali konsentrasi
setimbang zat di ruas kiri, masing-masing dipangkatkan dengan koefisien reaksinya, menghasilkan harga yang tetap, yaitu sekitar 0.0509. Besaran ini disebut tetapan
kesetimbangan yang dinyatakan dengan lambang K
c
. Hukum kesetimbangan:
“Hasil kali konsentrasi setimbang zat di ruas kanan dibagi dengan hasil kali konsentrasi setimbang zat di ruas kiri, masing-masing dipangkatkan dengan
koefisien reaksinya, mempunyai harga tetap pada suhu tetap.”
2. Persamaan tetapan kesetimbangan
Secara umum, persamaan tetapan kesetimbangan untuk reaksi: 1
2 3
4
Perc. ke-
[N
2
] [H
2
] [NH
3
] 0,11 × 10
–3
0,25 × 10
–3
5,50 × 10
–1
2,50 × 10
–1
0,11 × 10
–3
0,55 × 10
–3
6,50 × 10
–1
7,50 × 10
–1
2,73 × 10
–7
4,58 × 10
–6
8,86 × 10
–2
7,40 ×10
–2
0,225 0,333
0,247 1,973
0.0509 0.0504
0.0519 0.0519
[N
2
][H
2
][NH
3
] 3,30 × 10
-13
6,29 × 10
-11
3,10 × 10
-2
1,38 × 10
-3
70 mA + nB
pC + qD adalah: K
c
= Karena konsentrasi zat dinyatakan dalam satuan molar M, maka satuan K
c
adalah: K
c
= M
p+q – m+n
3. Menentukan K
c
untuk reaksi kesetimbangan homogen
Reaksi kesetimbangan homogen merupakan reaksi kesetimbangan yang terdiri dari zat-zat yang wujudnya sama, yaitu berupa gas.
Perhatikanlah reaksi kesetimgangan berikut: 2H
2
g + O
2
g 2H
2
O g Maka harga K
c
: K
c
=
Contoh soal:
Tentukan tetapan kesetimbangan untuk reaksi berikut: a. N
2
g + 3H
2
g 2NH
3
g b. N
2
O
4
g 2NO
2
g Jawab:
a. K
c
= b.
K
c
=
4. Menentukan K
c
untuk reaksi kesetimbangan heterogen
Reaksi kesetimbangan heterogen merupakan reaksi kesetimbangan yang terdiri dari zat-zat yang berbeda wujudnya. Wujud zat tersebut bias berupa padat s, gas
g, cair l, dan larutan aq. Perhatikan beberapa contoh reaksi kesetimbangan berikut:
a. 2H
2
O l 2H
2
g + O
2
g, maka harga K
c
= [H
2
]
2
[O
2
] b. CaCO
3
s CaO s + CO
2
g, maka harga K
c
= [CO
2
]
