Tetapan Kesetimbangan (Kesetimbangan Kimia Bagian 2 )

Grafik reaksi kesetimbangan

Setelah belajar mengenai konsep kesetimbangan di artikel sebelumnya, maka postingan kali ini merupakan lanjutannya. Postingan kali ini akan membahas tentang Tetapan kesetimbangan. Ok lanjut😊. Seperti kita ketahui bahwa Tetapan Kesetimbangan menunjukkan komposisi reaktan (pereaksi) dan produk (hasil reaksi) dalam keadaan setimbang pada suhu tertentu. Diawali dengan ditemukannya hubungan yang tetap antara konsentrasi komponen dalam kesetimbangan oleh Cato Maximillian dan Peter Wage pada tahun 1864. Wih... sudah lama banget ya😐.

Selanjutnya hubungan yang tetap ini disebut dengan hukum kesetimbangan atau hukum aksi masa. Bunyi hukumnya adalah sebagai berikut :

"Hasil kali konsentrasi setimbang zat di ruas kanan dibagi dengan hasil kali konsntrasi setimbang zat di ruas kiri, masing-masing dipangkatkan dengan koefisiennya, mempunyai harga/nilai tetap pada suhu tetap".

Baca Juga : Kesetimbangan Kimia Bagian 1

Pergeseran Kesetimbangan

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam Sub Bab Tetapan Kesetimbangan adalah :

1. Persamaan Tetapan Kesetimbangan.

2. Tetapan kesetimbangan Konsentrasi ( K_c ).

3. Tetapan Kesetimbangan Tekanan ( Kp ).
4. Hubungan K_c dan K_p.
5. Derajat Disosiasi.
6. Hubungan nilai tetapan kesetimbangan pada persamaan reaksi kimia yang setara.
7. Penafsiran nilai tetapan kesetimbangan.

Mari kita bahas satu-persatu beberapa hal di atas.

Persamaan Tetapan Kesetimbangan
Tetapan kesetimbangan kimia dapat dinyatakan dalam :
1. K_c ( tetapan kesetimbangan dalam konsntrasi molar)
2. K_c (tetapan kesetimbangan dalam tekanan)
3. K_c (tetapan kesetimbangan dalam fraksi mo)

Jika misalkan pada sebuah reaksi kimia dituliskan sebagai berikut:

aA + bB ⇋ cC + dD

maka :
$K_{C}= \frac{\left [ C \right ]^{c}\times \left [ D \right ]^{d}}{\left [ A \right ]^{a}\times \left [ B \right ]^{b}}$
$K_{P}= \frac{\left [ P_{C} \right ]^{c}\times \left [ P_{D} \right ]^{d}}{\left [ P_{A} \right ]^{a}\times \left [ P_{B} \right ]^{b}}$
$K_{X}= \frac{\left [ X_{C} \right ]^{c}\times \left [ X_{D} \right ]^{d}}{\left [ X_{A} \right ]^{a}\times \left [ X_{B} \right ]^{b}}$
Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi ( K_c ) Tetapan kesetimbangan berdasarkan konsntrasi zat. Yang perlu diingat dalam tetapan kesetimbangan konsentrasi K_c ini hanya berlaku untuk zat-zat dengan fasa gas (g) dan larutan (aq). Sedangkan untuk fasa padat (s) dan cair (l) tidak diikutkan dalam perhitungan.
Contoh:
2 NaCO_3(s) + 2 SO_2(g) + O_2(g) ⇋ 2 NaSO_4(s) + 2 CO_2(g)
maka tetapan kesetimbangan untuk reaksi di atas adalah : $K_{C}= \frac{\left [ CO_{2} \right ]^{2}}{\left [ SO_{2} \right ]^{2}\times \left [O_{2} \right ]}$
Tetapan Kesetimbangan Tekanan ( Kp ) Tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan parsial, dan hanya berlaku untuk fasa gas saja.
Contoh :
1. Perhatikan reaksi berikut:
2 SO_2(g) + O_2(g) ⇋ 2 SO_3(g)
Nilai P (tekanan parsial) dicari terlebih dahulu, menggunakan persamaan : $P = {\frac{mol_{gas}}{mol_{total}}}\times P_{total}$ maka : $K_{P}= \frac{\left [ P_{SO_{3}} \right ]^{2}}{\left [ P_{SO_{2}} \right ]^{2}\times \left [P_{O_{2}} \right ]}$ 2. Perhatikan reaksi berikut :
NH₄CO₂NH_2(s) ⇋ 2 NH_3(g) + CO_2(g)
Jika pada suhu 1000^o C tekanan gas total sistem adalah 0,30 atm, maka nilai tetapan kesetimbangan K_padalah :
Tentukan terlebih dahulu mol masing-masing zat. Namun karena jumlah mol tidak diketahui, maka dapat dicari dari perbandingan koefisien reaksinya (Ingat.... hanya fasa gas).
Mol NH₃ = Koefisien NH₃ = 2 Mol CO₂ = Koefisien CO₂ = 1
Mol total = Koefisien NH₃ + Koeisien CO₂ = 2 + 1 = 3 Tekanan total P = 0,30 atm
K_P = P²_NH₃ x P_CO₂

$K_{P}= \left ( \left [ \frac{2}{3} \right ]\times 0,30 \right )^{2}\times \left ( \frac{1}{3}\times 0,30 \right )=4\times 10^{-3}$
Hubungan Kc dan Kp

K_p = K_c(RT)^⍙n

dimana : R = tetapan gas umum = 0,082 L.atm.K^-1.mol^-1 T = suhu dalam K ⍙n = selisih koefisien gas produk - reaktan
Derajat Disosiasi Derajat disosiasi adalah perbandingan antara jumah zat yang terdisosiasi (zat yang mengurai menjadi lebih sederhana) dengan jumlah zat mula-mula (sebelum mengurai).

Hubungan Nilai Tetapan Kesetimbangan Pada Persamaan Kimia Yang Setara Perbandingan nilai tetapan kesetimbangan tersebut dapat diilustrasikan sebagai berikut : 1. Jika persamaan reaksi kesetimbangan dibalik, maka $K_{C}^{'} =\frac{1}{K_{C}}$ 2. Jika koefisien reaksi kesetimbangan dibagi oleh sebuah faktor x, maka $K_{C}^{'} =\sqrt[x]{K_{C}}$ 3. Jika koefisien reaksi kesetimbangan dikali oleh sebuah faktor x, maka $K_{C}^{'}= \left ( K_{C} \right )^{X}$ 4. Jika beberapa reaksi kesetimbangan dijumlahkan, maka $K_{C}^{'}= K_{1}\times K_{2}$
Contoh :
1. Pada reaksi kesetimbangan 2A + B ⇋ 2C memiliki tetapan kesetimbngan K, maka untuk reaksi 2C ⇋ 2A + B memiliki tetapan kesetimbangan 1/K, sedangkan untuk A + 1/2 B ⇋ C memiliki tetapan kesetimbangan $\sqrt[2]{K}$ .
2. Perhatikan reaksi berikut :

Tafsiran Nilai Tetapan Kesetimbangan

Besaran nilai tetapan kesetimbangan dapat digunakan untuk mengetahui :

a. Ketuntasan reaksi

b. Meramalkan arah reaksi.

Ketuntasan reaksi Harga Kc dan Kp yang tinggi misalkan $K_{C} = 3\times 10^{80}$ menunjukaan reaksi ke kanan atau pembentukan produk berjalan dengan sempurna, sedangkan Kc dan Kp yang kecil misalkan $K_{C} = 3\times 10^{-80}$ menunjukkan reaksi ke kiri atau pembentukan reaktan berjalan sempurna.
Meramalkan Arah Reaksi dalam meramalkan arah reaksi, kita menggunakan perbandingan antara Qc atau uotien reaksi dengan Kc.
1. Qc<Kc maka reaksi berjalan dari kiri ke kanan sampai setimbang 2. Qc>Kc maka reaksi berjalan dari kanan ke kiri sampai setimbang 3. Qc=Kc maka reaksi dalam keadaan setimbang.
Demikianlah artikel bagian ke dua mengenai kesetimbangan kimia, semoga bermanfaat. Oh ya postingan ini disarikan dari buku-buku koleksi pribadi.😊

Tetapan Kesetimbangan (Kesetimbangan Kimia Bagian 2 )

0 Response to "Tetapan Kesetimbangan (Kesetimbangan Kimia Bagian 2 )"

Posting Komentar