KELAS XI SEMESTER 1 Pesented by:

Erni Sulistiana, s.Pd., M.P.

 Memahami kinetika reaksi, kesetimbangan kimia, dan faktor-faktor yang mempengaruhinya, serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari dan industri.

   Menjelaskan kesetimbangan dan faktor faktor yang mempengaruhi pergeseran arah kesetimbangan dengan melakukan percobaan.

Menentukan hubungan kuantitatif antara pereaksi dengan hasil reaksi dari suatu reaksi kesetimbangan.

Menjelaskan penerapan prinsip kesetimbangan dalam kehidupan sehari-hari dan industri

     Menjelaskan kesetimbangan dinamis.

Menjelaskan kesetimbangan homogen dan heterogen.

Menjelaskan tetapan kesetimbangan.

Meramalkan arah pergeseran kesetimbangan dengan menggunakan azas Le Chatelier.

Menjelaskan pengaruh perubahan suhu, konsentrasi, tekanan, dan volum pada pergeseran kesetimbangan.

     Menggunakan data percobaan mengenai konsentrasi pereaksi dan hasil reaksi pada keadaan setimbang untuk menentukan derajat disosiasi dan tetapan kesetimbangan.

Menghitung harga Kc berdasarkan konsentrasi zat dalam kesetimbangan.

Menghitung harga Kp berdasarkan tekanan parsial gas pereaksi dan hasil reaksi pada keadaan setimbang.

Menghitung harga Kc berdasarkan Kp atau sebaliknya.

Menjelaskan kondisi optimum untuk memproduksi bahan – bahan kimia di industri yang didasarkan pada reaksi kesetimbangan

   Siswa dapat menjelaskan kesetimbangan dinamis dengan benar melalui diskusi tentang kesetimbangan dinamis.

Siswa dapat menjelaskan kesetimbangan homogen dan heterogen dengan benar melalui diskusi tentang kesetimbangan dinamis.

Siswa dapat menjelaskan tetapan kesetimbangan dengan benar melalui diskusi tentang kesetimbangan dinamis.

   Siswa dapat meramalkan arah pergeseran kesetimbangan dengan menggunakan azas Le Chatelier dengan benar melalui diskusi tentang azas Le Chatelier.

Siswa dapat menjelaskan pengaruh perubahan suhu, konsentrasi, tekanan, dan volum pada pergeseran kesetimbangan dengan benar melalui diskusi tentang pergeseran kesetimbangan.

Siswa dapat menggunakan data percobaan mengenai konsentrasi pereaksi dan hasil reaksi pada keadaan setimbang untuk menentukan derajat disosiasi dan tetapan kesetimbangan dengan benar melalui diskusi tentang derajat disosiasi dan tetapan kesetimbangan.

    Siswa dapat menghitung harga Kc berdasarkan konsentrasi zat dalam kesetimbangan dengan benar melalui diskusi tentang harga Kc.

Siswa dapat menghitung harga Kp berdasarkan tekanan parsial gas pereaksi dan hasil reaksi pada keadaan setimbang dengan benar melalui diskusi tentang harga Kp.

Siswa dapat menghitung harga Kc berdasarkan Kp atau sebaliknya dengan benar melalui diskusi tentang hubungan harga Kc dan harga Kp.

Siswa dapat menjelaskan kondisi optimum untuk memproduksi bahan – bahan kimia di industri yang didasarkan pada reaksi kesetimbangan melalui diskusi

  ◦ ◦ Reaksi berkesudahan dan dapat balik Berdasarkan arahnya, reaksi dapat dibedakan menjadi: reaksi berkesudahan ( Pada reaksi berkesudahan, hasil reaksi tidak dapat diubah lagi menjadi zat pereaksi. Misalnya: pada reaksi pembakaran kayu atau proses pengkaratan besi. Abu atau arang hasil pembakaran tidak dapat diubah kembali menjadi kayu seperti semula.

irreversible / satu arah) reaksi dapat balik ( yaitu reaksi yang berlangsung dalam dua arah. Artinya, zat-zat hasil reaksi dapat bereaksi kembali membentuk zat pereaksi. contoh: reaksi antara timbal (II) sulfat dengan natrium iodida.

PbSO 4(s) + 2NaI (aq) reversibel PbI / dua arah 2(s) + Na 2 SO 4(aq)



Penulisan reaksi bolak balik ditandai dengan dua panah yang arahnya berlawanan. Dengan demikian, pada reaksi tersebut terjadi proses kesetimbangan dinamis, yaitu

proses bolak balik yang lajunya sama untuk kedua arah.

 Meskipun sebagian besar reaksi bersifat reversibel, akan tetapi tidak semua reaksi dapat balik bisa menjadi reaksi setimbang. Agar suatu reaksi dapat mencapai kondisi setimbang, diperlukan beberapa syarat, antara lain: ◦ Berupa reaksi bolak-balik Suatu reaksi dapat menjadi reaksi kesetimbangan jika reaksi baliknya dapat dengan mudah terjadi secara bersamaan. Terkadang kita memerlukan adanya pengaruh dari luar agar suatu reaksi menjadi dapat balik. Pada umumnya, reaksireaksi homogen (reaksi yang fasa-fasa pereaksi dan hasil reaksinya sama) akan lebih mudah berlangsung bolak balik dibandingkan dengan reaksi yang heterogen.

Contoh: N 2(g) + 3H Contoh: CaCO 3(s) 2(g) balik pada suhu tinggi.

2NH Biasanya, reaksi heterogen hanya dapat berlangsung bolak CaO 3(g) (s) + CO 2(g)

 kesetimbangan kimia dikatakan dinamis sebab secara molekuler (mikroskopik) zat-zat tersebut berubah setiap saat, tetapi secara keseluruhan (makroskopik) tidak ada perubahan sifat fisik, baik wujud maupun konsentrasi masing-masing zat.

◦ Bersifat dinamis Suatu reaksi kesetimbangan tidaklah statis, melainkan bersifat dinamis. Artinya, secara mikroskopis reaksi berlangsung terus menerus dalam dua arah dengan laju yang sama. Karena laju pembentukan zat ke ruas kanan sama dengan laju pembentukan zat ke ruas kiri, maka pada keadaan setimbang jumlah masing-masing zat tidak lagi berubah, sehingga reaksi tersebut dianggap telah selesai. Berlangsungnya suatu reaksi secara makroskopis dapat dilihat dari perubahan suhu, tekanan, konsentrasi, atau warnanya; sementara perubahan dalam skala mikroskopis atau molekul tidak dapat teramati.

◦ Dilakukan dalam sistem tertutup Kesetimbangan kimia hanya dapat berlangsung dalam sistem tertutup.

Sistem tertutup adalah suatu sistem reaksi dimana baik zat-zat yang bereaksi maupun zat-zat hasil reaksi tidak ada yang meninggalkan sistem. Reaksi antara timbal (II) sulfat dengan larutan natrium iodida tidak mungkin berlangsung bolak balik jika timbal (II) iodida yang terbentuk pada reaksi tersebut dibuang atau dihilangkan dari sistem.

◦ Asas Le Chatelier Besarnya pengaruh dari faktor-faktor luar terhadap kesetimbangan, dapat diramalkan berdasarkan azas Le Chatelier yang dikemukakan oleh Henry Louis Le Chatelier (1850-1936) berikut: “Jika terhadap suatu kesetimbangan dilakukan aksi (tindakan) tertentu, maka sistem itu akan berubah sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi tersebut akan menjadi sekecil mungkin”

◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦  Perubahan konsentrasi Jika salah satu bergeser dari Jika salah satu bergeser ke konsentrasi zat diperbesar arah zat tersebut konsentrasi zat diperkecil , reaksi akan arah zat tersebut , reaksi akan  Perubahan suhu Jika suhu dinaikkan, reaksi akan bergeser ke arah reaksi endoterm Jika suhu diturunkan, reaksi akan bergeser ke arah reaksi eksoterm  Perubahan tekanan atau volume Jika tekanan diperbesar (volume diperkecil), reaksi akan bergeser ke arah jumlah mol gas yang lebih kecil Jika tekanan diperkecil (volume diperbesar), reaksi akan bergeser ke arah jumlah mol gas yang lebih besar

   Suatu katalis akan mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi. Kehadiran katalis akan menurunkan energi pengaktifan baik untuk reaksi maju maupun untuk reaksi balik, sehingga keduanya mempunyai laju yang lebih besar. Perhatikan diagram yang melukiskan reaksi kesetimbangan A + B → C + D berikut ini!

   Diagram yang menunjukkan katalis mempercepat tercapainya kesetimbangan Dalam reaksi kesetimbangan, adanya katalisator tidak mengakibatkan terjadinya pergeseran kesetimbangan, tetapi hanya mempercepat tercapainya keadaan setimbang. Dengan demikian, penambahan katalis dilakukan pada awal reaksi (sebelum kesetimbangan tercapai) karena penambahan katalis setelah tercapai kesetimbangan tidak akan ada gunanya.

    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 Sesuai dengan prinsip Le Chatelier pada pelajaran sebelumnya, jika dalam reaksi kesetimbangan dilakukan aksi, maka kesetimbangan akan bergeser dan sekaligus mengubah komposisi zat-zat yang ada untuk kembali mencapaikesetimbangan. Secara umum dapatlah dikatakan bahwa tetapan kesetimbangan merupakan perbandingan hasil kali molaritas reaktan dengan hasil kali molaritas produk yang masing-masing dipangkatkan dengan koefisiennya

 Harga

K

dipengaruhi oleh suhu Apabila suhu tetap, maka harga

K

tetap. Jika suhu berubah, maka harga juga akan berubah.

◦ Pada reaksi

lurus endoterm

dengan suhu ,

K

berbanding ◦ Pada reaksi

terbalik eksoterm

dengan suhu ,

K

berbanding

K

◦ ◦  Harga

K

merupakan ukuran seberapa banyak produk yang terbentuk pada kondisi setimbang Jika K > 1, maka hasil reaksi pada kesetimbangan lebih banyak daripada pereaksi.

Jika K < 1, maka hasil reaksi pada kesetimbangan lebih sedikit daripada Pereaksi

◦ ◦ ◦ ◦  Setiap reaksi kesetimbangan mempunyai harga K tertentu, yang dapat dibandingkan antara satu dengan yang lainnya.

Jika reaksi dibalik, K menjadi 1/K Jika reaksi dibagi n, K menjadi K 1/n Jika reaksi dikali n, K menjadi K n Jika beberapa reaksi dijumlahkan, semua harga K harus dikalikan

  Apabila ke dalam persamaan tetapan kesetimbangan, zat-zat hasil reaksi dan zat-zat pereaksi yang dimasukkan bukan merupakan keadaan setimbang, maka harga yang diperoleh disebut kuotion reaksi (Qc). Kuotion reaksi merupakan perbandingan konsentrasi-konsentrasi yang bentuknya sama dengan persamaan Kc. Ketentuannya: 1) Jika Qc < Kc, berarti reaksi akan berlangsung dari kiri ke kanan sampai dengan tercapai keadaan setimbang 2) Jika Qc > Kc, berarti reaksi akan berlangsung dari kanan ke kiri sampai dengan tercapai keadaan setimbang 3) Jika Qc = Kc, berarti reaksi dalam keadaan setimbang

Contoh soal: Harga Kc untuk reaksi H2 (g) + I2 (g) 2HI (g), pada suhu 500 o C adalah 50. Pada suatu percobaan 2 mol H mol I 2 liter pada suhu 500 2 o dicampurkan dengan 2 dan 4 mol HI dalam suatu ruangan 10 C. Ke arah manakah reaksi tersebut mencapai keadaan setimbang?

     Kesetimbangan disosiasi adalah reaksi kesetimbangan dari reaksi penguraian gas. Kc merupakan tetapan kesetimbangan molaritas, [A] dan [B], merupakan molaritas gas A dan gas B.

Dalam persamaan reaksi kesetimbangan, harus diketahui dengan pasti berapa molaritas zat-zat setelah tercapai keadaan setimbang. gas yang terurai dalam keadaan setimbang mempunyai harga yang menyatakan bagian yang terdisosiasi. Harga ini dikenal dengan istilah derajat disosiasi atau derajat peruraian. Derajat disosiasi didefinisikan sebagai banyaknya bagian yang terurai dibagi dengan bagian mula mula dan mempunyai simbol

α



Σ mol zat yang terdisosi asi



mol zat mula mula

α



Σ mol terurai



mol mula mula

(e) 2NO 2(g) (f ) CaCO 3(s) N 2 O CaO (g) Pb(NO 3 ) 2(aq) (h) Ag + (aq) + Fe 2+ + 2KI (aq) (aq) 4(g) (s) + CO 2(s) Ag (s) PbI + Fe 2(s) 3+ + 2KNO 3(aq) (aq)

Soal 2. Dalam bejana 1.000 mL terbentuk kesetimbangan 2SO 2(g) + O 2(g) Jika mula  2SO 3(g)  – mula ada 0,5 mol gas SO 2 H = +189 kJ/mol dan 0,3 mol gas O 2 dan dalam keadaan setimbang tinggal 0,1 mol gas SO 2 . Berapakah harga tetapan kesetimbangannya ?

3. Jika 1 mol AB dalam 1 liter air terurai sebanyak 40%, menurut reaksi AB  A + B Berapakah harga tetapan kesetimbangan reaksi tersebut ?

   Untuk sistem kesetimbangan yang melibatkan gas, pengukuran dilakukan terhadap tekanan bukan molaritas.

Tetapan kesetimbangan diberi harga dalam tekanan parsial gas. Misalpada suhu (T) tetap terdapat kesetimbangan antara gas A dan gas B seperti persamaan reaksi berikut.

Soal 1. Dalam ruang tertutup yang volumenya 10 L, pada keadaan setimbang terdapat 0,4 mol gas SO 2 , 0,6 mol gas O 2 dan 0,5 mol gas SO 3 . Bila tekanan ruang adalah 1,5 atm. Tentukan K c dan K p -nya 2. 0,05 mol gas SO 3 dipanaskan dalam ruang 4 L. Setelah kesetimbangan tercapai perbandingan berat gas SO 3 dan gas O 2 adalah 5 : 3 a.Tentukan persentase SO 3 yang telah terdisosiasi b.Hitunglah harga K c