Transcript 2. tetapan kstb

HUKUM TETAPAN KESETIMBANGAN KONSENTRASI
Cato Maximillian Gulberg dan Peter Wage mengatakan
“Hasil kali konsentrasi zat-zat ruas kanan dibagi hasil kali
konsentrasi zat-zat ruas kiri dan masing-masing
dipangkatkan koefisiennya memiliki nilai yang tetap)
Reaksi : CO(g) + 3H2(g)  CH4(g) + H2O(g)
BEBERAPA HAL YANG HARUS DIPERHATIKAN
- Jika zat-zat terdapat dalam kesetimbangan berbentuk
padat dan gas yang dimasukkan dalam, persamaan
kesetimbangan hanya zat-zat yang berbentuk gas saja
sebab konsentrasi zat padat adalah tetap .
Contoh:
C(s) + CO2(g)  2CO(g)
Kc = (CO)2 / (CO2)
Jika kesetimbangan antara zat padat dan larutan yang
dimasukkan dalam perhitungan Kc hanya konsentrasi zatzat yang larut saja.
Contoh:
Zn(s) + Cu2+(aq)  Zn2+(aq) + Cu(s)
Kc = (Zn2+) / (Cu2+)
Untuk kesetimbangan antara zat-zat dalam larutan jika
pelarutnya tergolong salah satu reaktan atau hasil reaksinya
maka pelarut (liquid) tidak dimasukkan dalam perhitungan
Kc.
Contoh:
CH3COO-(aq) + H2O(l)  CH3COOH(aq) + OH-(aq)
Kc = (CH3COOH) x (OH-) / (CH3COO-)
Tetapan Kesetimbangan Kc
Hukum Gulberg - Waage
Untuk reaksi setimbang
aA + bB  cC + dD
Berlaku rumusan
c
d
[C] .[ D]
Kc =
a
b
[ A] .[ B]
Tetapan Kesetimbangan Kc
Contoh
Untuk reaksi setimbang berikut :
2 SO2(g) + O2(g)  2 SO3(g)
rumusan Kc adalah :
Kc =
[ SO 3 ]
2
2
[ SO 2 ] [ O 2 ]
•Derajad disosiasi
Menyatakan jumlah mol zat yang terurai dengan jumlah mol
zat mula-mula.
 =
mol yang terurai
mol mula  mula
Tetapan Kesetimbangan Kc
Untuk reaksi heterogen, zat berfasa padat dan cair tidak menentukan
harga Kc.
Contoh:
CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g)
maka rumusan harga Kc adalah :
Kc = [CO2]
PbSO4(s) + 2KI(aq)  PbI2(s) + K2SO4(aq)
Maka rumusan harga Kc adalah :
Kc =
[ K 2 SO 4 ]
[ KI ]
2
Tetapan Kesetimbangan Kc
Contoh Soal:
Dalam wadah bervolume 2 liter terdapat 0,2 mol gas N2, 0,3 mol gas H2 dan 0,2
mol gas NH3 dalam kesetimbangan, maka harga Kc untuk keadaan setimbang itu
adalah :
N2(g) + 3 H2(g)  2 NH3(g)
[ NH 3 ]
Kc =
2
[ N 2 ].[ H 2 ]
[
0,2
]
3
2
2
Kc =
[
0,2
2
].[
0 ,3
]
3
2
Kc = 2.962963
M
-2
Tetapan Kesetimbangan Kc
Pada reaksi setara berlaku hal-hal sebagai berikut:
-
Untuk reaksi A + B ↔ C + D, harga Kc adalah:
Kc 1 =
-
[ A ].[ B ]
Jika reaksi dibalik C + D ↔ A + B, maka harga Kc adalah:
Kc 2 =
-
[ C ].[ D ]
[ A ].[ B ]
[ C ].[ D ]
Kc 1 =
1
Kc 2
Jika reaksi dikali 2, 2A + 2B ↔ 2C + 2D, maka harga Kc adalah:
Kc 3 =
2
2
2
2
[ C ] .[ D ]
[ A ] .[ B ]
Kc 3 = Kc 1
2
Tetapan Kesetimbangan Tekanan (Kp)
Pada sistem kesetimbangan gas berlaku hal-hal sebagai
berikut :
ntot = n1 + n2 + n3 + …
ntot
= jumlah mol total gas dalam sistem
n1, n2 dst = jumlah mol masing-masing gas dalam sistem
Ptot = P1 + P2 + P3
Ptot
= tekanan total gas dalam sistem
P1, P2 dst = tekanan masing-masing gas dalam sistem
(tekanan parsial)
Tetapan Kesetimbangan (Kp)
Untuk reaksi kesetimbangan gas
2 A(g) + B(g) ↔ 2C(g),
Kp =
P (C )
2
2
P ( A ) .P ( B )
Tekanan parsial gas dirumuskan dengan :
P =
n
n tot
xPtot
Tetapan Kesetimbangan tekanan (Kp)
N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)
PNH 3 =
mol NH 3
xPtotal
molTotal
mol N 2
PN 2 =
xPtotal
molTotal
PH 2 =
mol H 2
molTotal
xPtotal
P NH 3
= Tekanan parsial gas NH3
PNH 3 =
mol NH 3
xPtotal
molTotal
PN 2
= Tekanan parsial gas N2
PN 2 =
mol N 2
xPtotal
molTotal
PH 2
PH 2 =
= Tekanan parsial gas H2
mol H 2
molTotal
xPtotal
N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)
Hubungan Tetapan Kesetimbangan Kp
dengan Kc
Berdasarkan hukum gas ideal:
2A(g) + B(g)  2C(g)
PV = nRT
P =
Maka
nRT
Kp =
V
2
( M A RT ) . M B RT
P = MRT
Kp =
Karena
Kp =
( M C RT )
2
[C ]
2
x
2
[ A ] .[ B ]
P (C )
2
2
P ( A ) .P ( B )
Kp = Kc . RT
( 23)
Kp = Kc . RT
n
RT
2
2
RT . RT
Kp = Tetapan kesetimbangan tekanan
N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)
K
p
PNH
( PNH
=
K
2
p
2
( PN 2 ).( PH
3
=
PN 2 =
PH
)
3
=
2
)
mol NH 3
mol total
mol N 2
mol total
mol H 2
mol total
= K c .( R .T )
3
. Ptotal
. Ptotal
. Ptotal
n
 n = ( 2 )  (1 + 3 )
Evaluasi
Tuliskan persamaan tetapan kesetimbangan
untuk reaksi–reaksi berikut ini :
a. N2O4(g) ↔ 2 NO2(g)
b. 2 SO2(g) + O2(g) ↔ 2 SO3(g)
c. 3 Fe(s) + 4 H2O(g) ↔ Fe3O4(s) + H2O(l)
d. 2 NH3(g) + CO2(g) ↔ CO(NH2)2(s) + H2O(l)
Evaluasi
Dalam ruangan bervolume 30 L pada suhu
tertentu terdapat kesetimbangan 15 mol gas A,
10 mol gas B, 7,5 mol gas C dan 6 mol gas D
menurut persamaan reaksi :
3A(g) + B(g) ↔ C(g) + 2D(g).
Hitunglah harga tetapan kesetimbangannya!
Evaluasi
Pada kesetimbangan
2 NaHCO3(s) ↔Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g),
tekanan total gas 8 atm. Hitungalah tetapan
kesetimbangan gas reaksi tersebut!
Evaluasi
Tetapan kesetimbangan reaksi
2 NO(g) + O2(g) ↔ 2 NO2(g)
adalah 20/9 pada suatu suhu. Hitunglah
banyaknya gas O2 yang harus dicampurkan
dengan 5 mol gas NO ke dalam wadah
bervolume 5 liter agar diperoleh 2 mol gas NO2!
Evaluasi
Tetapan kesetimbangan reaksi
2 NH3(g) ↔ N2(g) + 3 H2(g)
pada suhu 25oC Kp=0,02 atm. Dalam keadaan
setimbang terdapat NH3 0,3 atm dan H2 0,2 atm.
Hitunglah tekanan parsial untuk gas N2!