10 MEMAHAMI KONSEP KESETIMBANGAN REAKSI

10. MEMAHAMI KONSEP KESETIMBANGAN REAKSI***
10.1 Menguasai Reaksi Kesetimbangan
Indikator :


Ciri-ciri kesetimbangan kimia dijelaskan sebagai sistem reaksi berlangsung dua arah
dalam ruang tertutup, laju reaksi ke kiri dank e kanan sama besar, terjadi perubahan
mikrokopis



Membedakan reaksi kesetimbangan homogen dan heterogen

Rangkuman Materi
a. Kessetimbangan dinamis
Kesetimbangan dinamis adalah keadaan dimana dua proses yang
berlawanan terjadi
dengan laju yang sama, akibatnya tidak terjadi perubahan bersih dalam
sistem pada
kesetimbangan.
Suatu reaksi kesetimbangan bersifat dinamis dan berlangsung dalam

sistem tertutup.
Reaksi kimia berdasarkan arah dibagi atas reaksi berkesudahan dan reaksi
dapat balik
(reaksi kesetimbangan)
1. Reaksi berkesudahan disebut reaksi irreversible (satu arah)
Hasil reaksi tidak dapat diubah lagi menjadi zat pereaksi
yaitu zat yang direaksikan habis dan terbentuk zat baru
Contoh: - pembakaran kayu
- proses perkaratan besi
- reaksi besi dengan asam klorida
- Fe(s) + HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2(g)
2. Reaksi kesetimbangan disebut reaksi reversible (reaksi dua arah)
Reaksi yang dapat berlangsung dalam dua arah disebut reaksi dapat
balik. Adalah
zat-zat hasil reaksi dapat bereaksi kembali membentuk zat pereaksi.
Contoh :
PbSO4(s) + 2NaI(aq) ↔ PbI2(s) + Na2SO4(aq)
(putih)
(kuning)
b. Ciri-ciri kesetimbangan kimia

1. Berupa reaksi dapat balik
Contoh:
N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g)
CaCO3(s) ↔ CaO(s) + CO2(g)
2. Bersifat dinamis:

Artinya secara makroskopis reaksi berlangsung terus menerus dalam
dua arah dengan
laju yang sama, dapat dilihat dari perubahan suhu , tekanan,
konsentrasi atau
warnanya .
Secara mikroskopis atau molekul tidak teramati
3.
Dilakukan dalam sistem tertutup. Sistem tertutup adalah suatu sistem
reaksi dimana
zat-zat bereaksi dan zat-zat hasil reaksi tidak ada yang meninggalkan
sistem.
c. Kesetimbangan homogen dan heterogen
Kesetimbangan homogen yaitu :
a. Kesetimbangan dalam sistem gas-gas.

Contoh : 2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3(g)
b. Kesetimbangan dalam sistem larutan larutan.
Contoh : NH4OH(aq) ↔ NH4+(aq) + OH- (aq)
Kesetimbangan heterogen yaitu :
a. Kesetimbangan dalam sistem padat gas.
Contoh : CaCO3(s) ↔ CaO(s) + CO2(g)
b. Kesetimbangan sistem padat larutan
Contoh : BaSO4(s) ↔ Ba2+(aq) + SO42- (aq)
c. Kesetimbangan dalam sistem larutan padat gas
Contoh : Ca(HCO3)2(aq) ↔ CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g)
10.2 Menguasai faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan

Indikator :


Azas Le Chatelier dijelaskan sebagai adanya aksi terhadap system kesetimbangan maka system akan
mengadakan reaksi sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil kecilnya



Faktor-faktor yang mempengaruhi pegeseran kesetimbangan dijelaskan berdasarkan azas Lechatelier

Rangkuman Materi
Faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan
Henry Louis Le Chatelier (1850 – 1936) Mengemukakan :
Bila pada sistem kesetimbangan diadakan aksi, maka sistem akan
mengadakan reaksi sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi itu menjadi
sekecil-kecilnya .
Faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan :
a.

Perubahan konsentrasi salah satu zat

Apabila dalam sistem kesetimbangan homogen, konsentrasi salah satu zat
diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan
dari zat tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu zat diperkecil, maka
kesetimbangan akan bergeser ke pihak zat tersebut. Conroh :
2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3(g)
Bila pada sistem kesetimbangan ini ditambahkan gas SO2, maka

kesetimbangan akan bergeser ke kanan.
Bila pada sistem kesetimbangan ini dikurangi gas O2, maka kesetimbangan
akan bergeser ke kiri.
b. Perubahan volume atau tekanan

Jika dalam suatu sistem kesetimbangan dilakukan aksi yang menyebabkan
perubahan volume (bersamaan dengan perubahan tekanan), maka dalam
sistem akan mengadakan berupa pergeseran kesetimbangan.
• Jika tekanan diperbesar = volume diperkecil, kesetimbangan akan
bergeser ke arah jumlah Koefisien Reaksi Kecil.
• Jika tekanan diperkecil = volume diperbesar, kesetimbangan akan
bergeser ke arah jumlah Koefisien reaksi besar.
• Pada sistem kesetimbangan dimana jumlah koefisien reaksi sebelah kiri =
jumlah koefisien sebelah kanan, maka perubahan tekanan/volume tidak
menggeser letak kesetimbangan.
• N2(g)+3H2(g) ↔ 2NH3(g)
• Koefisien reaksi di kanan = 2
• Koefisien reaksi di kiri = 4
• Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperbesar (=volume
diperkecil), maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.

• Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperkecil (=volume
diperbesar), maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.
c. Perubahan suhu

• Menurut Van’t Hoff:Bila pada sistem kesetimbangan subu dinaikkan,
maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membutuhkan kalor
(ke arah reaksi endoterm).
• Bila pada sistem kesetimbangan suhu diturunkan, maka kesetimbangan
reaksi akan bergeser ke arah yang membebaskan kalor (ke arah reaksi
eksoterm).
2NO(g) + O2(g) ↔ 2NO2(g)
∆H = -216 kJ
• Jika suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri
(endoterm).
• Jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan
(eksoterm).
d. Katalisator

• Fungsi katalisator dalam reaksi kesetimbangan adalah mempercepat
tercapainya kesetimbangan dan tidak merubah letak kesetimbangan (harga

tetapan kesetimbangan Kc tetap), hal ini disebabkan katalisator
mempercepat reaksi ke kanan dan ke kiri sama besar.
• Suatu katalis akan mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi
aktivasi baik reaksi maju maupun reaksi balik sehingga keduanya
mempunyai laju yang lebih besar.
10.3 Menentukan hubungan kuantitatif antara pereaksi dan hasil reaksi dari
suatu reaksi
kesetimbangan
Indikator :


Menentukan tetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc) berdasarkan Hukum Tetapan Kesetimbangan



Menentukan tetapan kesetimbangan tekanan (Kp) berdasarkan Hukum Tetapan Kesetimbangan



Menentukan komposisi zat dalam suatu campuran kesetimbangan berdasarkan konsentrasi awal dan tetapan

kesetimbangan

Rangkuman Materi
a. Tetapan kesetimbangan konsentrasi ( Kc )
1. Hukum Guldberg dan Wage :

Dalam keadaan kesetimbangan pada suhu tetap, maka hasil kali
konsentrasi zat-zat hasil reaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi
yang sisa dimana masing-masing konsentrasi itu dipangkatkan dengan
koefisien reaksinya adalah tetap.
• Pernyataan tersebut juga dikenal sebagai hukum kesetimbangan atau
hukum aksi massa.
• Secara umum jika suatu zat A dan zat B dimasukkan dalam labu tertutup
pada suhu dan tekanan tetap, maka terbentuk zat C dan zat D

Maka harga Kc adalah

Keterangan:


Kc adalah konstanta kesetimbangan yang harganya tetap selama suhu tetap



Konsentrasi zat dinyatakan dalam satuan Molar (M), maka satuan Kc adalah:

(p+q)-(m+n)
Kc = M
2. Menentukan rumus Kc kesetimbangan
JIka zat-zat terdapat dalam keadaan kesetimbangan berbentuk gas maka zatzat tersebut dimasukkan dalam persaaan kesetimbangan homogen.
Jika zat-zat terdapat dalam kesetimbangan berbentuk padat dan gas, maka
yang dimasukkan dalam persamaan kesetimbangan hanya zat-zat yang
berbentuk gas saja sebab konsentrasi zat padat adalah tetap dan nilainya
telah terhitung dalam harga Kc itu.
Contoh :
1. C(s) + CO2(g) ↔
2CO(g)
Harga Kc adalah:
[CO]2
Kc =----------

2. 2H2O (l)
harga Kc :

↔

[CO2]
2H2 (g) + O2 (g)

Kc = [H2]2 [O2]
• Jika kesetimbangan antara zat padat dan larutan yang dimasukkan dalam
perhitungan Kc hanya konsentrasi zat-zat yang larut saja.
• Contoh :
Zn(s) + Cu 2+ (aq) ↔ Zn 2+ (aq) + Cu(s)
harga Kc:
[Zn2+]
Kc = --------[Cu2+]
• Untuk kesetimbangan antara zat-zat dalam larutan jika pelarutnya
tergolong salah satu reaktan atau hasil reaksinya maka konsentrasi dari
pelarut itu tidak dimasukkan dalam perhitungan Kc.

• Contoh :
CH3COO-(aq)+H2O(l) ↔
CH3COOH(aq)+OH-(aq)
harga Kc:
[CH3COOH] [OH-]
Kc = ---------------------------[CH3COO-]
• Jadi, yang dapat dimasukkan dalam rumus Kc hanyalah: gas (g) dan
larutan (aq), sedangkan padat (s) dan cairan (l) tidak diikutsertakan dalam
Kc , karena nilainya 1.
Pertemuan 2:
3. Menentukan harga Kc untuk reaksi kesetimbangan homogen
Reaksi kesetimbangan homogen terdiri atas zat-zat yang wujudnya sama,
contoh: berupa gas
Contoh : 2H2 (g) + O2 (g) ↔ 2H2O (g)
Maka harga Kc:
[H2O]2
Kc = ----------------[H2]2 [O2]
Latihan : Tentukan tetapan kesetimbangan untuk reaksi berikut:
a. N2(g)+3H2(g) ↔ 2NH3(g)
b. N2O4 (g) ↔ 2NO2 (g)
contoh perhitungan :
Pengukuran konsentrasi pada keadaan kesetimbangan pada suhu 490°C,
memberikan hasil sebagai berikut:
•

[H2] = 0,000862 mol/liter
[I2] = 0,00263 mol/liter

[HI] = 0,0102 mol/liter
Tentukan harga tetapan kesetimbangan untuk reaksi :
H2(g) + I2(g) ↔ 2HI(g)
Pembahasan :
Rumus tetapan kesetimbangan :
[HI]2
Kc = -----------[H2] [I2]
Harga tetapan kesetimbangan :

( 0,000862)2
Kc = ----------------------- = 45,9
(0,0102)(0,00263)

4. Beberapa hal penting tentang Kc :
a. Harga Kc dipengaruhi oleh suhu pada suhu tetap harga Kc tetap
1. pada reaksi endoterm, Kc berbanding lurus dengan suhu
2. pada reaksi eksoterm, Kc berbanding terbalik dengan suhu
b. Harga Kc merupakan ukuran seberapa banyak produk yang terbentuk
pada kondisi setimbang.
- jika Kc lebih besar 1 : produk lebih besar pereaksi
- jika Kc lebih kecil 1 : produk lebih kecil pereaksi
c. Setiap reaksi memilki harga Kc, maka dapat dibnadingkan dengan harga
Kc lainnya: jika:
- reaksi dibalik: Kc menjadi 1/Kc
1/n

- reaksi dibagi x : Kc menjadiKc
n

- reaksi dikali x : Kc menjadiKc
- reaksi dijumlahkan: semua harga Kc harus dikalikan .
contoh :
• Diketahui reaksi sebagai berikut:
-3
N2 (g) + O2 (g) ↔ 2NO (g) ; Kc = 4,0x10
-2
(1)
N2 (g) + ½ O2 (g) ↔
N2O (g) ; Kc = 2,5 x 10
(2)
Hitunglah harga Kc dari reaksi berikut:
N2O (g) + ½ O2 (g) ↔
2NO (g)
(3)
Pembahasan :
Reaksi (1) tetap dan reaksi (2) dibalik
Pembahasan :
Kc3 = Kc1 x Kc2
-3
1
-1
= 4,0x10 x --------------- = 1,6 x 10
-2
2,5 x 10
Pertemuan 3:

5. Menentukan kesetimbangan tekanan parsial
Menyatakan tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan parsial gas.
Contoh:
N2 (g) + 3H2 (g) ↔
2NH3 (g)
maka harga Kp:
Tetapan kesetimbangan parsial gas (Kp) untuk reaksi kesetimbangan
heterogen
Untuk menentukan harga Kp hanya zat yang berwujud gas (g) dan larutan
(aq) sedangkan padat (s) dan cairan (l) tidak.
Contoh:
2H2O (l) ↔
2H2 (g) + O2 (g)
maka harga Kp:
contoh perhitungan :
• Jika diketahui reaksi kesetimbangan: CO2(g) + C(s)
↔
2CO(g)
o
Pada suhu 300 C, harga Kp= 16. Hitunglah tekanan parsial CO2, jika tekanan
total dalam ruang 5 atm!
Pembahsan : Misalkan tekanan parsial gas CO = x atm, maka tekanan
parsial gas CO2 = (5 - x) atm.
Kp = (PCO)2 / PCO2 = x2 / (5 - x) = 16 →
x=4
Jadi tekanan parsial gas CO2 = (5 - 4) = 1 atm
•
Latihan :
Tentukan rumus Kp dari reaksi kesetimbangan berikut ini ?
a. CaCO3 (s) ↔
CaO (s) + CO2 (g)
b. NH3 (g) + HCl (g) ↔
NH4Cl (s)
2+
c. Ag2CrO4 (s) ↔ 2Ag (aq) + CrO4 2- (aq)
• Arti tetapan kesetimbangan :
a. memberi petunjuk tentang posisi kesetimbangan
1. Jika nilai Kc dan Kp sangat besar, maka
reaksi ke kanan sempurna
2. Jika nilai Kc dan Kp sangat kecil , maka
reaksi tidak sempurna (reaksi sedikit)
b. Meramalkan arah reaksi
• Jika Qc < Kc : reaksi dari kiri ke kanan sampai tercapai kesetimbangan
• Jika Qc > Kc : reaksi dari kanan ke kiri sampai tercapai kesetimbangan
• Qc : zat-zat hasil reaksi dan pereaksi yang dimasukkan bukan merupakan
keadaan setimbang
• Hubungan Kc dan Kp
Kp = Kc (RT) Δn
dimana Δn adalah selisih (jumlah koefisien gas kanan) dan (jumlah koefisien
gas kiri).
Dengan Δn = (p+q) – (m+n)
• Contoh :
Dalam suatu ruangan tertentu terdapat kesetimbangan:

N2 (g) + 3H2 (g) ↔
2NH3 (g)
Harga Kc pada suhu 500°C adalah 0,040. Hitunglah Kp pada suhu tersebut.
• Pembahasan : Dari persamaan reaksi didapatkan harga ∆n = 2- (1+3) =
-2
•

Latihan : Berapakah harga Kp pada reaksi kesetimbangan :
PCl5 (g)
PCl3 (g) + Cl2 (g)
Jika harga Kc pada 190°C adalah 0,1 M?
• Kp = Kc(RT)Δn
Kc = 0,1 M
R = 0,082 L.atm/mol.K
T = (190 + 373 ) =463 K
Δn = (1 + 1 ) – 1 = 1
jadi, Kp = 0,1. (0,082 x 463 ) = 3,797 atm
•

Pertemuan 4:
6. Menentukan hubungan kuantitatif antara pereaksi dan hasil reaksi dari
suatu reaksi kesetimbangan.
Dapat menentukan tetapan kesetimbangan dari beberapa reaksi
kesetimbangan
Menentukan perbandingan antara jumlah zat yang terdisosiasi dengan
jumlah zat mula-mula (derajat disosiasi =α )
Menentukan tetapan keetimbangan
Harga tetapan kesetimbangan dapat ditentukan melalui percobaan reaksi
kesetimbangan dengan menurunkan suhu secara tiba-tiba sehingga reaksi
terhenti dan kesetimbangan tidak akan bergeser dan komposisi
kesetimbangan dapat dianalisis.
Contoh : HBr sejunlah 0,1 mol dimasukkan ke dalam labu 1 liter dan terurai
menurut reaksi :
2HBr (g)
↔
H2 (g) + Br2 (g)
Jika Br2 yang terbentuk 0,015 mol, tentukan tetapan kesetimbangan Kc).
Pembahasan :
Reaksi kesetimbangan:
2HBr (g)
H2 (g) + Br2 (g)
Awal
:
0,1
Reaksi
: 0,03
0,015
0,015
Setimbang : 0,07
0,015
0,015

• Pada pemanasan 1 mol gas CO2 dalam ruangan yang volumenya 5 liter,
diperoleh gas O2 sebanyak 0,25 mol. Tentukan tetapan kesetimbangan (Kc)
pada reaksi kesetimbangan:
2SO2 (g) ↔
2SO2 (g) + O2 (g)
Reaksi kesetimbangan:
2SO3 (g)
2SO2 (g) + O2 (g)
Awal
:
1
Reaksi
:
0,5
0,5
0,25
Setimbang :
0,5
0,5
0,25
Pada kesetimbangan:

7. Kesetimbangan disosiasi
Adalah penguraian suatu zat menjadi zat lain yang lebih sederhana
Kesetimbangan disosiasi adalah reaksi kasetimbangan dari reaksi penguraian
gas. Dalam reaksi terebut pereaksi tidak pernah habis
Derajat disosiasi (α ) Adalah perbandingan jumlah zat terdisosiasi dengan
jumlah zay mula-mula.
Jika jumlah mol zat mula-mula dinyatakan dengan α, maka:
Jadi, mol zat yang terurai = a x α mol
Contoh :
Suatu reaksi kesetimbangan :
N2O4 (g) ↔
2NO2 (g). Jika N2O4 dibiarkan mencapai kesetimbangan pada
suhu tertentu, dan ternyata dalam keadaan ini jumlah mol N2O4 sama
dengan jumlah mol NO2. Tentukan derajat disosiasi N2O4 tersebut.
Pembahasan :
• Reaksi kesetimbangan:
N2O (g)
2NO2 (g).
Awal
:
3a
Reaksi
:
a
2a
Setimbang :
2a
2a