√ Kesetimbangan Kimia (Pengertian, Rumus, & Soal)

Apakah Anda tahu proses pembuatan amonia?

Proses tersebut memiliki beberapa aturan yang harus diikuti untuk menghasilkan jumlah amoniak yang maksimal. Salah satu caranya adalah dengan meningkatkan tekanan.

Bagaimana ini bisa terjadi?

Anda akan mengetahuinya setelah mempelajari bab berikut tentang kesetimbangan kimia.

Table of Contents

reaksi kesetimbangan

Dalam reaksi kesetimbangan, ada reaksi unilateral (ireversibel) dan reaksi reversibel (reversibel).

Reaksi ireversibel juga dikenal sebagai reaksi terminal, di mana reaksi berlangsung dari kiri ke kanan dalam persamaan kimia dan ketika salah satu reaktan habis, reaksi dihentikan.

Dalam penulisannya ditandai dengan anak panah yang menunjuk ke kanan. Contohnya adalah reaksi pembentukan natrium klorida (NaCl).

Reaksi: reaktan (reaktan) → produk reaksi (produk)

NaOH + HCl → NaCl + H₂HAI

Sedangkan reaksi reversibel adalah reaksi yang dapat berlangsung dalam dua arah, baik dari kiri ke kanan maupun dari kanan ke kiri.

Artinya setelah reaktan menghasilkan produk, produk tersebut secara mikroskopis (bertahap) dapat bereaksi membentuk reaktan (reaksi reversibel).

Reaksi reversibel ini akhirnya mencapai keadaan setimbang ketika laju reaksi ke kanan sama dengan laju reaksi ke kiri.

Itu ditunjukkan secara tertulis dengan arah panah bergantian. Contohnya adalah reaksi pembentukan gas amoniak (NH₃).

Reaksi : reaktan (reaktan) ⇄ produk reaksi (produk)

N₂ (g) + 3H₂ (g) ⇄ 2NH₃ (G)

Berdasarkan keadaan zat dalam reaksi kesetimbangan, kesetimbangan dibagi menjadi dua bagian, yaitu kesetimbangan homogen dan kesetimbangan heterogen.

Kesetimbangan homogen adalah reaksi seimbang di mana zat pereaksi, baik reaktan maupun produk, memiliki bentuk yang sama (satu fasa).

Contoh reaksi kesetimbangan homogen adalah sebagai berikut.

Tanggapan: CH₃COOH (berair) ⇄ CH₃MENDEKUT^– (aq) + H⁺ (SAYA)

Sedangkan kesetimbangan heterogen adalah reaksi setimbang di mana zat-zat pereaksi memiliki bentuk yang berbeda (dua fase atau lebih).

Contoh reaksi kesetimbangan heterogen adalah sebagai berikut.

Reaksi: 2NaHCO₃ (s) ⇄ Na₂BERSAMA₃ (s) + CO2₂ (g) + H₂O(g)

Kesetimbangan kimia adalah dinamis ketika reaksi berlangsung terus menerus dalam ruang tertutup pada suhu dan tekanan konstan, serta proses perubahan konsentrasi mikroskopis.

Baca juga gas mulia.

pergeseran keseimbangan

Berdasarkan asas Le Chatelier yang berbunyi:Ketika suatu tindakan dilakukan pada keseimbangan, sistem melakukan reaksi yang cenderung mengurangi efek tindakan itu“, keseimbangan bisa digeser dengan perawatan.

Faktor-faktor berikut mempengaruhi keseimbangan.

1. Perubahan konsentrasi

Jika konsentrasi salah satu zat diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan dari zat tersebut. Namun, jika konsentrasi salah satu zat berkurang, kesetimbangan akan bergeser ke arah zat itu.

2. Perubahan volume dan tekanan

Jika volume diperbesar = tekanan diturunkan, kesetimbangan bergeser ke arah zat yang memiliki koefisien reaksi terbanyak. Jika volume diperkecil = tekanan diperbesar, kesetimbangan bergeser ke arah zat dengan koefisien yang kecil.

3. Perubahan suhu

Ketika suhu dinaikkan, kesetimbangan bergeser ke arah reaksi endoterm (membutuhkan panas). Sebaliknya, jika suhu diturunkan, kesetimbangan bergeser ke arah reaksi eksotermik (pelepasan kalor).

4. Tindakan katalis

Katalis tidak mengubah posisi kesetimbangan karena harga kesetimbangan ditentukan oleh Kc. Namun, katalis dapat mempercepat kedua reaksi dari kiri ke kanan dan sebaliknya dengan laju yang sama hingga tercapai kesetimbangan.

Baca juga Sifat koligatif larutan.

penyesuaian keseimbangan

Konstanta kesetimbangan kimia (K) adalah rasio produk data produk terhadap produk data reaktan, masing-masing dipangkatkan ke koefisiennya.

Konstanta kesetimbangan ini memiliki harga tetap. Pada bab ini akan dibahas tetapan konsentrasi kesetimbangan (Kc) dan tetapan tekanan kesetimbangan (Kp).

1. Konstanta Kesetimbangan Konsentrasi (Kc)

Konstanta ini didasarkan pada data konsentrasi reaktan dan produk. Dalam perhitungannya, nilai Kc bergantung pada apakah reaksi tersebut merupakan reaksi kesetimbangan homogen atau heterogen.

Untuk reaksi kesetimbangan homogen, rumus berikut berlaku.

pA (g) + qB (g) ⇄ rC (g) + sd (g)

Sementara itu, dalam reaksi kesetimbangan heterogen, berlaku rumus berikut.

pA (g) + qB (s) ⇄ rC (g) + sD (g)

Dalam reaksi heterogen, ada beberapa penentuan untuk menghitung nilai Kc, antara lain;

Dalam fase gas dan padat, penentu Kc adalah fase gas

Fasa gas dan cair, penentu Kc adalah fasa gas

Fasa padat dan larutan, penentu Kc adalah fasa gas

Dalam fase gas, cair, dan padat, penentu Kc adalah fase gas

2. Penyesuaian keseimbangan tekanan (Kp)

Konstanta ini didasarkan pada data tekanan reaktan dan produk. Dalam perhitungannya, nilai Kp hanya bergantung pada zat yang memiliki fasa gas, baik dalam reaksi homogen maupun heterogen.

Rumus Kp adalah sebagai berikut.

pA (g) + qB (g) ⇄ rC (g) + sd (g)

Di mana :

P_SEBUAH = tekanan parsial zat A

P_B = tekanan parsial zat B

P_C = tekanan parsial zat C

P_D = tekanan parsial zat D

Dari perhitungan Kc dan Kp di atas, terdapat hubungan antara keduanya. Ini diperoleh berdasarkan persamaan gas ideal, di mana:

P V = n . R T ↔ P = ⁿ/_ay . R T ↔ P = M . RQ

Berdasarkan reaksi kesetimbangan berikut:

pA(g) + qB(g) ⇄ rC(g) + sD(g), kita dapatkan

Kp = Kc . (RT)^(r+s)-(p+q)

Baca juga elektrolisa.

Contoh soal kesetimbangan kimia

1. Berikut reaksi pembuatan NH₃ menurut proses Haber-Bosch.

N₂ (g) + 3H₂ (g) ⇄ 2NH₃ (g), ∆H = -188.19kJ

Agar produk NH3 dapat diproduksi secara optimal, treatment yang tepat adalah…

jawaban

Kecilkan volumenya

Meningkatkan tekanan

Turunkan suhunya

Peningkatan konsentrasi N₂ dan H₂

Kurangi konsentrasi NH₃

2. 5 mol gas PCl₃ dan 5 mol gas Cl₂ diperlukan untuk membentuk 3 mol gas PCl₅. Tekanan total diketahui 2,1 atm. Tentukan harga Kp.

diskusi

Persamaan reaksi: PCl₃ (g) + Cl₂ (g) ⇄ PCl₅(G)

Perhitungan:

PCl₃ (G) + kelas₂ (G) ⇄ PCl₅(G)

Pertama 5 mol 5 mol –

pada reaksi 3 mol 3 mol 3 mol

akhir reaksi 2 mol 2 mol 3 mol

mol total = mol PCl₃ + mol Cl₂ + mol PCl₅

Total mol = 2 mol + 2 mol + 3 mol

jumlah mol = 7 mol

Nilai Kp untuk reaksi kesetimbangan adalah 2,5.

Ini adalah pembahasan tentang kesetimbangan kimia. Semoga bermanfaat. Baca juga korosi.