[Tanpa judul]

 KESETIMBANGAN DINAMIS DAN TETAPAN  KESETIMBANGAN

Kompetensi Dasar

3.8  Menjelaskan reaksi kesetimbangan di dalam hubungan antara pereaksi dan hasil reaksi 

4.8  Menyajikan  hasil pengolahan data untuk menentukan nilai tetapan Kesetimbangan               suatu reaksi

    

Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar 

1.Mendefinisikan pengertian kesetimbangan

2.Menentukan tetapan kesetimbangan 

3.Menganalisis data untuk menentukan tetapan kesetimbangan

Materi Pembelajaran

1.  Kesetimbangan Dinamis

     Secara umum kesetimbangan dalam reaksi kimia dapat dibagi menjadi dua, yaitu                   kesetimbangan  statis dan kesetimbangan dinamis. Kesetimbangan statis terjadi ketika           semua gaya yang bekerja  pada  objek bersifat seimbang, yaitu tidak ada gaya yang               dihasilkan. Sedangkan, kesetimbangan dinamis diperoleh ketika semua gaya yang                 bekerja  pada objek bersifat seimbang, tapi objeknya sendiri bergerak.

     Pada persamaan reaksi kesetimbangan kimia setiap terjadi reaksi ke kanan, maka zat-zat       produk  akan bertambah, sementara zat-zat reaktan berkurang. Sebaliknya, reaksi juga           dapat bergeser ke arah reaktan sehingga jumlah produk berkurang. Akibatnya terjadi lagi       reaksi ke arah kanan. Demikian ini terjadi terus-menerus, sehingga secara mikroskopis         terjadi reaksi bolak-balik (dua arah) pada reaksi.

     Keadaan di mana reaksi berlangsung terus-menerus dan kecepatan membentuk zat                 produk sama dengan kecepatan menguraikan zat pereaksi disebut kesetimbangan                   dinamik. Reaksi kimia yang dapat balik (zat-zat produk dapat kembali menjadi zat-zat           semula) disebut reaksi reversibel.

    Ciri-ciri kesetimbangan dinamis adalah:

    1. Reaksi berlangsung dua arah  dan  dalam ruang tertutup

    2. Laju reaksi ke kiri dan ke kanan sama besar.

    3. Tidak terjadi perubahan makroskopis, yaitu perubahan yang dapat dilihat, tetapi terjadi          perubahan mikroskopis, yaitu perubahan tingkat partikel (tidak dapat dilihat).

2. Jenis Reaksi Kesetimbangan

    Berdasarkan wujud zat-zat dalam keadaan setimbang, reaksi kesetimbangan kimia                dibedakan menjadi dua, yaitu kesetimbangan homogen dan heterogen.

    a. Kesetimbangan dalam Sistem Homogen

        Kesetimbangan dalam sistem gas–gas/ larutan

       Contoh:  O₂(g) + O₂(g)    ⇄   2 SO₃(g)

                                NH₄OH(aq)    ⇄   NH4 ⁺(aq) + OH^–(aq)

Co       b. Kesetimbangan dalam Sistem Heterogen

              Kesetimbangan dalam sistem padat, gas, dan cair

             Contoh:    CaCO₃(s)   ⇄       CaO(s) + CO₂(g)

                                 BaSO₄(s)     ⇄    Ba2+(aq) + SO₄^2–(aq)

                                 Ca(HCO₃)₂(aq)     ⇄    CaCO₃(s) + H₂O(l) + CO₂(g)

3.   3. Tetapan Kesetimbangan

          Tetapan kesetimbangan merupakan angka yang menunjukkan perbandingan secara                kuantitatif antara produk dengan reaktan. Secara umum reaksi kesetimbangan dapat             dituliskan sebagai berikut.

     aA + bB      ⇄          cC + dD

                        dengan K = tetapan kesetimbangan

                                              [A] = molaritas zat A 

                                              [B] = molaritas zat B 

                                              [C] = molaritas zat C

                                              [D] = molaritas zat D 

          a.  Tetapan Kesetimbangan berdasarkan Konsentrasi (Kc)

                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       

              Zat-zat yang terdapat dalam kesetimbangan berbentuk padat (s), larutan (aq), gas (g),           dan cair (l). Tetapi yang dimasukkan dalam tetapan kesetimbangan konsentrasi hanya           zat-zat yang berbentuk gas (g) dan larutan (aq) saja. Hal ini disebabkan konsentrasi zat         padat adalah tetap dan nilainya telah terhitung dalam harga Kc itu

          b. Tetapan Kesetimbangan berdasarkan Tekanan Parsial (Kp)

              Tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan gas dinyatakan dengan notasi Kp, yaitu              hasil kali tekanan parsial gas-gas hasil reaksi dibagi dengan hasil kali tekanan parsial            gas-gas pereaksi, masing-masing tekanan parsial gas dipangkatkan koefisiennya                    menurut persamaan reaksi.Tekanan parsial suatu gas adalah tekanan yang akan                      dimiliki  jika suatu gas mengisi suatu wadah tanpa ada zat yang lain. Tekanan total                suatu campuran gas merupakan jumlah dari tekanan parsial gas-gas campurannya. 

              P = PA + PB + PC + …….

         Jadi, konstanta kesetimbangan pada reaksi: m A(g) + n B(g) ⇄  p C(g) + q D(g) yaitu:

Keterangan : PA = tekanan parsial A

                        PB = tekanan parsial B

                        PC = tekanan parsial C

                        PD = tekanan parsial 

               Tekanan parsial diberi lambang P dan ditentukan dengan rumus:

           c.  Hubungan Kc dengan Kp

   Hubungan Kc dengan Kp dapat ditentukan berdasarkan rumus PV = nRT atau 

                 P = M RT

                 Untuk reaksi:     aA + bB  ⇄  cC + dD,   maka

                 dengan (c-d) – (a+b) = ∆n.  Jadi,   K_P =  K_C (RT) ^∆n

       Contoh:

1. Dalam ruang 2 liter terdapat 5 mol gas amonia (NH₃)  yang terurai sesuai reaksi:

             2 NH₃(g)     ⇄      N₂(g) + 3 H₂(g)

             Pada keadaan setimbang terdapat 2 mol NH₃. Tentukan Kc dan Kp jika tekanan total sebesar               2 atm

             Penyelesaian:

              Persamaan reaksi :        2 NH₃(g)     ⇄      N₂(g) + 3 H₂(g)

              Mula-mula :                    5 mol                      -              - 

              Bereaksi/terbentuk :        3 mol                 1,5 mol     4,5 mol

               Sisa (setimbang) :          2 mol                  1,5 mol     4,5 mol

              2.  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)^∆n

                 Pada reaksi di atas  ∆n = 2 – (2 + 1) = –1

                 Kp = 2,8 x 10² (0,082 x 1000)^–1 = 3,4

      Latihan

      1.  Pada kondisi awal, terdapat 0,5 mol SO₂. setelah tercapai kesetimbangan, perbandingan mol                SO₃ dan O₂ adalah 4 : 3. Hitunglah tetapan kesetimbangan reaksi tersebut!

    2.  Dalam ruang 1 liter, 5 mol gas CCl₄ terurai 60% menurut reaksi:CCl₄(g) ⇄ C(g) + 2 Cl₂(g)      Tentukan besarnya Kc dan Kp pada suhu 25 °C (R = 0,082 L atm mol^–1 K^–1)!

DAFTAR PUSTAKA

Sudarmo, Unggul. 2014, Kimia untuk SMA /MA kelas XI, Surakarta, Erlangga

Ablinda Sari, Novitalia S.T.2020, Modul Pembelajaran SMA Kimia Kelas XI,Kemendikbud

Johari, J.M.C. dan Rachmawati, M, 2010. Chemistry 2A for Senior High School Grade XI Semester 1 , Esis, Jakarta 

Utami Budi, Nugroho Agung, dkk.2009, Kimia untuk SMA dan MA Kelas XI, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta

https://www.quipper.com/id/blog/sbmptn/kimia-sbmptn/pengertian-kesetimbangan-kimia/ [diakses pada 8 Juni 2021]

https://blog.edukasystem.com/kesetimbangan-kimia/[diakses pada 8 Juni 2021]

b.