larutan asam basa

Reaksi Asam dan Basa

Setelah kita mempelajari teori tentang asam dan basa, sekarang kita beralih mempelajari lebih dalam tentang reaksi2 dalam asam dan basa.

ASAM

adalah zat/senyawa yang dalam air dapat melepaskan ion hidrogen (H⁺) atau ion hidronium (H3O⁺).

Sifat asam :

• rasanya masam
• merusak/melarutkan logam (korosif)
• memerahkan kertas lakmus biru
• pH kurang dari 7

Contoh :

1. Asam Non-Oksi

Asam Klorida        :   HCl  --->  H⁺  +  Cl^-

Asam Bromida     :   HBr  --->  H⁺  +  Br^-

Asam Sianida       :   HCN --->  H⁺  +  CN^-

Asam Sulfida        :   H2S  --->  2 H⁺  +  S^2-

2. Asam Oksi

Asam Nitrat          :   HNO3  --->  H⁺  +  NO^3-

Asam Sulfat          :   H2SO4 --->  2 H⁺  +  SO4^2-

Asam Karbonat    :   H2CO3 --->  2 H⁺  CO3^2-

Asam Phospat      :   H3PO4  --->  3 H⁺  +  PO4^3-

3. Asam Organik

Asam Asetat          :   CH3COOH  --->   H⁺  +  CH3COO^- 

Asam Format         :   HCOOH   --->   H⁺  +  HCOO^-

Asam Oksalat         :   H2C2O4   --->  H⁺  +  C2O4^2-

BASA

adalah zat/senyawa yang dalam air dapat melepaskan ion (OH^-).

Sifat Basa  :

• rasanya pahit
• membakar (kaustik)
• licin seperti sabun
• membirukan kertas lakmus merah
• pH lebih dari 7

Contoh  :

Natrium Hidroksida           :   NaOH   --->   Na⁺  +  OH^-

Kalsium Hidroksida            :   Ca(OH)2   --->   Ca²⁺  +  2 OH^-

Ferro Hidroksida                 :   Fe(OH)2   --->   Fe²⁺  + 2 (OH)^-

(Besi (II) Hidroksida)

Ferri Oksida                          :   Fe(OH)3   --->   Fe³⁺  +  3 (OH)^-             

(Besi (III) Hidroksida)

Ammonium Hidroksida   :   NH4OH   --->   NH4⁺  +  OH^- 

contoh2 diatas adalah contoh zat yang digolongkan sebagai asam atau basa....tentu saja tidak mungkin ditampilkan semua ( karena terlalu banyak...)

Tata nama dalam asam

pada prinsipnya  :   Hidrogen (H⁺)  +  Anion =  asam ; 

dengan nama  "Asam +  nama anion"

keterangan           :

   banyaknya  Hidrogen (H⁺) dalam satu molekul = muatan anion pasangannya

Contoh                   :   

2 H⁺  +  SO4^2-  --->   H2SO4  ;  dengan nama Asam Sulfat

dalam contoh di atas dibutuhkan 2 ion hidrogen (H⁺) karena muatan SO4^2-  = -2 jadi agar total muatannya = 0 maka ion hidrogen yang muatannya = +1 dikalikan 2

Tata nama dalam basa

pada prinsipnya  :   kation  +  Hidroksida (OH)  =  basa ; 

dengan nama "nama kation +  hidroksida"

keterangan           :

banyaknya  Hidroksida (OH^-) dalam satu molekul = muatan anion pasangannya

Contoh                   :

Al³⁺  +  3 OH^-  --->   Al(OH)₃ ;  dengan nama Alumunium Hidroksida

karena muatan Al = +3 maka OH^- yang dibutuhkan untuk menjadikan muatan totalnya = 0 adalah -3, nilai -3 diperoleh dari OH^- sebanyak 3 buah.....karena muatan OH^- = -1 maka agar menjadi -3 perlu dikalikan 3

ASAM / BASA LEMAH DAN KUAT

Kekuatan asam atau basa ditentukan oleh kemampuan senyawa tersebut untuk menghasilkan ion H⁺  (untuk asam) atau OH^- (untuk basa). semakin banyak ion H⁺  dan OH^- yang dihasilkan maka kekuatan asam atau basanya semakin kuat.

ASAM KUAT DAN LEMAH

Asam Kuat

merupakan elektrolit kuat, di dalam air akan terionisasi sempurna menjadi ion2 penyusunnya. asam kuat mempunyai derajad dissosiasi = 1. derajad dissosiasi dirumuskan  :

besar derajad dissosiasi = 1 menunjukkan semua zat yang direaksikan terurai menjadi ion2nya.

HnA   --->   n H⁺  +  A^n-

Keterangan  : 

n = jumlah ion H dalam molekul = muatan anionnya

Asam Lemah

tidak seperti asam kuat, asam lemah digolongkan dalam elektrolit lemah.....hal ini karena tidak semua zat yang bereaksi terurai menjadi ion2nya namun hanya sebagian kecil saja. untuk menunjukkan besarnya zat yang terurai menggunakan derajad dissosiasi.

Jika kalian perhatikan reaksi umum dalam asam lemah sama saja dengan reaksi asam kuat....hanya saja reaksi dalam asam lemah berlangsung 2 arah, 

arah pertama = reaksi dari kiri ke kanan, terjadi peruraian zat asam menjadi ion2nya

arah kedua      = reaksi dari kanan ke kiri, terjadi penggabungan ion2 menjadi zat penyusunnya

kedua reaksi di atas terjadi terjadi bersamaan hingga konsentrasi zat asam dan hasil peruraiannya tidak berubah2 lagi. yang sering dikenal dengan titik setimbang / eqivalen. Saat terjadinya titik eqivalen inilah besarnya derajad dissosiasi dapat dicari. dan sebalikknya jika besarnya derajad dissosiasi diketahui maka jumlah ion H⁺  yang terbentuk dapa diketahui....

dari reaksi diatas dapat diketahui besarnya H⁺ yang terurai dipengaruhi oleh Konsentrasi asam (X), banyaknya ion H⁺ dalam satu senyawa dan derajad dissosiasi.

Tetapan Dissosiasi Asam (Ka)

Setelah kita mengenal istilah derajad dissosiasi selanjutnya kita bahas mengenai tetapan dissosiasi atau sering disebut sebagai Ka. Harga Ka diperoleh dari  :

HnA   --->   n H⁺  +  A^n-

Contoh Asam Kuat dan Lemah

Asam Kuat  : HCl, H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄, HClO₄ dll

Asam Lemah : CH₃COOH, C₂H₅COOH, HCN, HCOOH, H₂C₂O₄, H₂S, H₂CO₃, HF dll

dengan alasan jumlah dan variasi asam lemah jauh lebih banyak dari asam kuat maka asam kuat lebih diprioritaskan untuk dihafalkan..... suatu jika tidak tergolong dalam asam kuat maka tergolong dalam asam lemah.

BASA KUAT DAN LEMAH

Basa kuat

seperti halnya asam kuat....basa kuat merupakan elektrolit kuat, di dalam air akan terionisasi sempurna menjadi ion2 penyusunnya. sehingga besarnya derajad dissosiasi = 1 (semua zat yang direaksikan terurai menjadi ion2 penyusunnya)

Basa Lemah

merupakan elektrolit lemah sehingga hanya terurai sebagian dan besarnya derajad dissosiasi diantara 0 sampai dengan 1.

Tetapan Dissosiasi Basa (Kb)

Contoh Basa Kuat dan Lemah

Basa Kuat : KOH, NaOH, Ca(OH)₂ dll

Basa Lemah : NH3 atau NH₄OH, Fe(OH)₂, Fe(OH)₃, Al(OH)₂ dll

dengan alasan yang sama dengan cara penghafalan dalam asam maka jenis basa yang dihafal diprioritaskan yang basa kuat....karena jumlah dan variasi basa lemah jauh lebih banyak. Jadi suatu basa jika tidak tergolong dalam basa kuat maka secara otomatis digolongkan sebagai basa lemah.

Reaksi Asam dan Basa

1. Reaksi Penetralan

Jika larutan asam san larutan basa direaksikan maka terjadi reaksi penetralan, yaitu reaksi yang saling meniadakan sifat asam dan basa yang menghasilkan garam dan air.

Contoh :

Asam   +   Basa   --->   Garam   +   Air

HnA   +   B(OH)m --->   BnAm   +   H2O

Asam Phospat direaksikan dengan Kalsium Hidroksida akan terjadi reaksi penetralan sebagai berikut :

H3PO4    +   Ca(OH)2   --->   ???

coba kalian perhatikan Asam yang bereaksi di atas.....yakni H3PO4, PO4 adalah suatu anion (ion negatif) sehingga dapat berpasangan dengan Kation (ion positif) H⁺ yang bermuatan +1. Agar kita tahu muatan dari PO4 maka kita hitung jumlah H⁺ yang dibutuhkan untuk membentuk senyawa H3PO4........Ya....,ada 3 ion H dan karena muatan satu ion H = +1 maka muatan  total ion H = + 3. Sehingga untuk menetralkan muatan (menjadikan muatan totalnya = 0) membutuhkan muatan sebesar  -3.....dengan memperhatikan jumlah PO4 dalam senyawa....yakni 1 ion PO4 maka dipastikan muatan PO4 adalah -3. Hal ini berarti muatan PO4 dapat kita lihat dari jumlah ion H dalam senyawa asam yakni sebesar -3 (muatan negatif menunjukkan PO4 adalah suatu anion).

dengan cara yang sama, dalam senyawa basa Ca(OH)2.....dapat kita lihat 1 ion Ca membutuhkan ion OH^- sebanyak 2 ion (sehingga muatan total OH^- = -1.2 = -2) maka muatan ion Ca = +2 (muatan positif menunjukkan Ca adalah kation sehingga dapat bereaksi dengan anion yakni OH^-)

Setelah kita tahu muatan PO4 adalah -3 dan muatan Ca adalah +2......agar muatan gabungan PO4 dengan Ca = 0 maka kita membutuhkan 2 ion PO4 dan 3 ion Ca, sehingga reaksi di atas menjadi :

2 H3PO4    +   3 Ca(OH)2   --->   ???

 Garam yang terbentuk sesuai dengan jumlah masing2 ion yang dibutuhkan.......yakni butuh 2 ion PO4 dan 3 ion Ca, sehingga membentuk garam Ca3(PO4)2 :

2 H3PO4    +   3 Ca(OH)2   --->   Ca3(PO4)2   +    6 H2O

langkah terakhir tinggal menghitung koefisien air (H2O) yang terbentuk dari reaksi di atas...yakni 6 H2O. angka 6 diperoleh dari prinsip penyetaraan reaksi yang berbunyi jumlah atom2 sejenis pada ruas kiri (sebelum reaksi) harus sama dengan ruas kanan (setelah reaksi). Pada ruas kiri dapat kita hitung jumlah atom H ada 12 (dari 2 H3PO4 ada 2.3 = 6 dan dari Ca(OH)2 ada 3.2 = 6 sehingga totalnya ada 12). sehingga atom H di ruas kanan....yakni dalam H2O harus kita kalikan dengan 6 agar jumlah atom H nya sama2 sebanyak 12.

Rumitkah penjelasan di atas ??

Cara penyelesaian reaksi di atas adalah cara khusus bagi kalian yang tidak hafal muatan2 tiap kation dan anion......maka alangkah baiknya kalau segera kalian hafal.
Bagi yang sudah hafal bahwa muatan PO4 adalah -3 sehingga bentuk ionnya = PO4^3- dan muatan Ca adalan +2 sehingga bentuk ionnya = Ca²⁺ dan agar muatannya seimbang butuh 2 ion PO4^3- dan 3 ion Ca²⁺ sehingga garam yang terbentuk adalah Ca3(PO4)2  dengan reaksi :

H3PO4    +   Ca(OH)2   --->   Ca3(PO4)2   +   H2O

selajutnya tinggal kita setarakan jumlah tiap2 atom di ruas kiri dan kanan......pada prinsipnya yang kalian setarakan adalah atom2 selain H dan O terlebih dahulu, setelah itu baru kalian setarakan H kemudian yang terakhir adalah atom O.

2 H3PO4    +   3 Ca(OH)2   --->   Ca3(PO4)2   +    6 H2O

2. Reaksi Oksida Asam dan Oksida Basa

Oksida asam adalah oksida bukan logam yang saat bereaksi dengan air membentuk asam.

CO2   +   H2O   --->   H2CO3

SO2   +   H2O   --->   H2SO3

SO3   +   H2O   --->   H2SO4

N2O3  +  H2O   --->   2 HNO2

N2O5  +  H2O   --->   2 HNO3

P2O5   +  H2O   --->  2 H3PO4

Oksida asam akan bereaksi dengan larutan basa membentuk garam dan air

 CO2   +   2 NaOH   --->   Na2CO3   +   H2O

N2O5  +  Ca(OH)2 --->   Ca(NO3)2  +  H2O

Oksida basa adalah oksida logam yang saat bereaksi dengan air akan menghasilkan basa

Na2O   +   H2O     --->    2 NaOH
K2O     +     H2O     --->   2 KOH

CaO     +     H2O     --->   Ca(OH)2

Al2O3   +  3 H2O   --->    2 Al(OH)3

FeO     +     H2O     --->   Fe(OH)2

Fe2O3  +  3 H2O   --->    2 Fe(OH)3

Oksida basa akan bereaksi dengan larutan asam membentuk garam dan air

Na2O   +   H2SO4   --->   Na2SO4   +   H2O

Fe2O3   +   HNO3   --->   2 Fe(NO3)3   +  3 H2O

3. Reaksi yang menghasilkan Endapan

Untuk mengetahui suatu reaksi menghasilkan endapan atau tidak....ada dua cara. Cara pertama menggunakan tabel kelarutan (dengan menghitung nilai perbandingan Ksp dengan Qsp nya). Cara kedua dengan menghafalkan sifat pencampuran ion2 seperti contoh di bawah ini :

Contoh :

BaCl_2(aq) +  Na₂SO_4(aq)  --->   BaSO_4(s) + 2NaCl _(aq)

Reaksi Ion (larutan elektrolit terurai menjadi ion2nya dan yang mengendap tidak diuraikan)

Ba²⁺_(aq) + 2Cl^-_(aq) + 2Na⁺_(aq) + SO₄^2-_(aq) ---> BaSO_4(s) + 2Na⁺_(aq) + 2Cl^-_(aq)

Reaksi ion bersihnya (ion2 yang sama di ruas kiri dan kanan dihilangkan)

Ba²⁺_(aq) + SO₄^2-_(aq) ---> BaSO_4(s)

3. Reaksi yang menghasilkan Gas

 a. Reaksi yang menghasilkan gas CO2 

CaCO_3(s) + 2HCl_(aq) ---> CaCl_2(s) + H₂O_(l)  + CO_2(g)

Na₂CO_3(s) + H₂SO_4(aq) ---> Na₂SO_4(aq) + H₂O_(l)  + CO_2(g)

Kedua reaksi di atas sebenarnya menghasilkan H₂CO₃ akan tetapi segera terurai menjadi H₂O_(l)  dan CO_2(g)

b. Reaksi yang menghasilkan gas NH3

NH₄Cl_(s) +  KOH_(aq) ---> KCl_(aq) +  H₂O_(l)  + NH_3(g)

reaksi di atas sebenarnya menghasilkan NH₄OH akan tetapi segera terurai menjadi H₂O_(l)  dan NH_3(g)

c. Reaksi yang menghasilkan gas H2S

FeS_(s) + H₂SO₄ ---> FeSO₄ + H₂S

4. Reaksi Logam dengan Asam Kuat

Logam + Asam Kuat  --->  Garam  +  gas Hidrogen

Ca_(s) + 2HCl_(aq) ---> CaCl_2(s) + H₂O_(g)

Na_(s) + H₂SO_4(aq) ---> Na₂SO_4(aq) + H_2(g)

Cu_(s) + H₂SO_4(aq) --->  tidak terjadi reaksi

Ingat!! deret kereaktifan logam ---> Unsur dalam deret yang di sebelah kanan   tidak bisa menggeser unsur yang di sebelah kirinya......

Li - K - Ba - Ca - Na - Mg - Al - Zn -Cr - Fe - Ni - Sn - Pb - (H) - Cu - Hg - Ag - Pt - Au

letak Cu berada di sebelah kanan H sehingga tidak dapat menggeser/menggantikannya......

Konsep Kesetimbangan Dinamis

Reaksi kesetimbangan adalah reaksi dimana zat-zat hasil reaksi ( produk ) dapat bereaksi kembali membentuk zat-zat semula ( reaktan ). Jadi reaksi berlangsung dua arah ( reversibel ) :

Kapankah suatu reaksi bolak-balik mencapai keadaan setimbang ?

Pada saat laju reaksi ke kanan = laju reaksi ke kiri

Bagaimana kita dapat mengetahui bahwa suatu reaksi bolak-balik telah mencapai kesetimbangan ?

Saat tercapai kesetimbangan jumlah zat-zatnya baik reaktan maupun produk tidak lagi berubah. Jumlah zat sebanding dengan mol dan konsentrasi sehingga saat setimbang mol dan konsentrasi zat-zatnya tetap.

Jelaskan, mengapa kesetimbangan kimia disebut kesetimbangan dinamis !

Walaupun reaksi kimia sudah mencapai keadaan setimbang akan tetapi reaksi tetap berlangsung pada tingkat molekul/mikroskopis. karena kecepatan reaksi maju/ke kanan = reaksi balik/ke kiri maka seakan-akan reaksinya sudah berhenti.

Ciri khas reaksi kesetimbangan :

"Zat-zat ruas kiri ( reaktannya ) tidak pernah habis"

Pada saat terjadi kesetimbangan, maka harga tetapan kesetimbangan ( Kc ) dapat ditentukan. Nilainya ditentukan dengan menggunakan perbandingan konsentrasi zat-zatnya saat tercapai kesetimbangan.

dari bentuk persamaan di atas dapat disimpulkan :
Jika nikai K > 1 maka hasil/produk yang dihasilkan banyak

Jika nikai K < 1 maka hasil/produk yang dihasilkan sedikit

Hal PENTING yang perlu kalian ketahui !

Untuk reaksi yang sama harga Kc hanya dipengaruhi suhu. Selama suhu tetap maka K tetap. Harga K berubah hanya apabila suhunya berubah. perubahan harga K tergantung jenis reaksinya :

• Reaksi Endoterm ( menyerap kalor / delta H nya positif ) : K berbanding lurusdengan suhu. Artinya jika suhunya meningkat maka K nya juga meningkat dan sebaliknya jika suhunya menurun maka K nya juga menurun.
• Reaksi Eksoterm ( melepas kalor / delta H nya negatif ) : K berbanding terbalikdengan suhu. Artinya jika suhunya meningkat maka K nya menurun dan sebaliknya jika suhunya menurun maka K nya meningkat.

Membandingkan harga K dengan beberapa reaksi :

1. Jika reaksi dibalik maka K menjadi 1/K
2. Jika reaksinya dikalikan n maka K menjadi Kⁿ
3. Jika reaksinya dibagi n maka K menjadi akar n nya K
4. Jika dua reaksi atau lebih dijumlahkan maka harga K tiap-tiap reaksi dikalikan

Diketahui tetapan kesetimbangan 2 reaksi sebagai berikut :







Kc nya berturut-turut adalah 4 dan 8 maka tetapan kesetimbangan bagi reaksi :

adalah !

Untuk mengetahui perubahan nilai tetapan kesetimbangan ( K ) yang kita perhatikan adalah senyawa yang spesifik yang ada untuk tiap-tiap reaksi.

untuk reaksi pertama yang kita perhatikan perubahannya adalah senyawa B karena senyawa B tidak ada pada reaksi ke dua. Senyawa B yang mula-mula di ruas kiri menjadi di ruas kanan dan dikalikan 2 (karena angka koefisiennya berubah dari 1 menjadi 2 berarti berubah menjadi dua kalinya).
maka reaksinya ditulis :





karena dibalik maka K = 4 menjadi K = 1/4 kemudian dikalikan 2 maka K = 1/4 berubah lagi menjadi kuadratnya K = (1/4)² = 1/16

untuk reaksi kedua tidak mengalami perubahan karena senyawa spesifiknya yaitu senyawa D tetap ada di ruas kiri dan angka koefisiennya pun tetap = 1 sehingga K nya juga tetap 8. Dari reaksi pertama yang telah diubah dengan reaksi kedua digabung menjadi :

senyawa yang sama di ruas kiri dan kanan saling coret....
karena digabung maka nilai K = 1/16 dan K = 8 dikalikan sehingga menjadi :

K = 1/16 . 8 = 1/2



Pergeseran Kesetimbangan

Asas Le Chatelier
Jika terhadap suatu kesetimbangan dilakukan suatu aksi (tindakan) maka reaksi akanbergeser untuk menghilangkan pengaruh aksi itu.

Pengaruh Konsentrasi 

• Jika salah satu pereaksi/reaktan/senyawa di ruas kiri diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke ruas kanan/produk/hasil reaksi. Sebaliknya jika salah satu produk/hasil reaksi/ruas kanan diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke ruas kiri/pereaksi/reaktan.

• Jika salah satu pereaksi/reaktan/senyawa di ruas kiri diperkecil maka kesetimbangan akan bergeser ke ruas kiri/pereaksi/reaktan. Sebaliknya jika salah satu produk/hasil reaksi/ruas kanan diperkecil maka kesetimbangan akan bergeser ke ruas kanan/produk/hasil reaksi.

  
Pengaruh Volume

• Jika volume diperbesar (pengenceran) maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang jumlah molekulnya terbanyak atau ke ruas yang jumlah angka koefiseinnya terbanyak.

• Jika volume diperkecil (pemekatan) maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang jumlah molekulnya terkecil atau ke ruas yang jumlah angka koefiseinnya terkecil.

• Jika jumlah angka koefisien ruas kanan dan ruas kiri sama maka penambahan atau pengurangan volume tidak akan menggeser kesetimbangan.

PENTING !! Angka koefisien reaksi dari zat padat murni ( s ) dan zat cair murni ( l ) TIDAKmempengaruhi kesetimbangan yang mempengaruhi kesetimbangan adalah senyawa dalam bentuk larutan ( aq ) dan gas ( g ). Perhatikan contoh untuk pengaruh volume dan konsentrasi :

ke arah mana kesetimbangan bergeser jika suhu tetap :
a. ditambah BiCl₃
b. ditambah air
c. ditambah BiOCl
d. ditambah HCl
e. ditambah NaOH

Jawab :

a. Penambahan BiCl₃, salah satu pereaksi, akan menggeser kesetimbangan ke kanan

b. Penambahan air (memperbesar volume) akan menggeser kesetimbangan ke kanan karena koefisien ruas kanan lebih besar dari ruas kiri. Alasannya : koefisien ruas kiri = 1 yaitu koefisien BiCl₃, ingat koefisien H₂O tidak usah dihitung karena zat cair murni ( l ) sedangkan jumlah koefisien di ruas kanan = 2 yaitu koefisien dari HCl, ingat BiOCl tidak diperhitungkan karena bentuknya padat ( s ).

c. Penambahan BiOCl yang merupakan komponen padat tidak menggeser kesetimbangan.

d. Penambahan HCl, salah satu produk, akan menggeser kesetimbangan ke kiri.

e. Penambahan NaOH akan bereaksi dengan HCl yang berarti mengurangi salah satu produk, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.


Pengaruh Tekanan
pengaruh tekanan berlawanan dengan pengaruh volume :

• Jika tekanan diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang jumlah molekulnya terkecil atau ke ruas yang jumlah angka koefiseinnya terkecil.

• Jika tekanan diperkecil maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang jumlah molekulnya terterbesar atau ke ruas yang jumlah angka koefiseinnya terbesar.

• Jika jumlah angka koefisien ruas kanan dan ruas kiri sama maka penambahan atau pengurangan tekanan tidak akan menggeser kesetimbangan.

INGAT !! sama dengan pengaruh volume pada pengaruh tekanan... Angka koefisien reaksidari zat padat murni ( s ) dan zat cair murni ( l ) TIDAK mempengaruhi kesetimbangan jadi tidak dihitung.


Pengaruh Suhu

• Jika suhu sistem kesetimbangan dinaikkan maka reaksi sistem menurunkan suhu dengan cara kesetimbangan bergeser ke pihak reaksi yang menyerap kalor (endoterm).

• Jika suhu sistem kesetimbangan diturunkan maka reaksi sistem menaikkan suhu dengan cara kesetimbangan bergeser ke pihak reaksi yang melepas kalor (eksoterm).

Contoh :

Ke arah mana kesetimbangan akan bergeser jika suhu dinaikkan !

Pada kenaikan suhu kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi endoterm ( delta H nya + ) :

a. Pada reaksi pertama kesetimbangan akan bergeser ke kiri karena reaksi pertama dari kiri ke kanan adalah reaksi eksoterm ( delta H nya - ) maka reaksi endotermnya kebalikannnya yaitu dari kanan ke kiri

b. Pada reaksi kedua kesetimbangan akan bergeser ke kanan karena reaksi kedua dari kiri ke kanan adalah reaksi endoterm ( delta H nya + ) maka reaksi endotermnya sudah sesuai yaitu dari kiri ke kanan


Pengaruh Katalisator

Dalam suatu reaksi kesetimbangan, pengaruh katalisator adalah mempercepat terjadinya reaksi sehingga reaksi maju dan reaksi baliknya sama-sama bertambah kuat. Oleh karena itu, katalisator tidak mempengaruhi susunan kesetimbangan akan tetapi mempercepat tercapainya keadaan setimbang.



Menentukan Tetapan Kesetimbangan ( Kc )

Memperdalam tentang tetapan kesetimbangan yang telah disinggung sebelumnya.

Tetapan kesetimbangan adalah hasil kali konsentrasi setimbang zat di ruas kanan 

dibagi hasil kali konsentrasisetimbang zat di ruas kiri, masing-masing konsentrasi zat dipangkatkan dengan koefisien reaksinya.

Persamaan tetapan kesetimbangannya adalah :







Tetapan kesetimbangan untuk reaksi yang sama "harganya tetap untuk suhu yang tetap"

zat padat murni ( s ) dan zat cair murni ( l ) TIDAK disertakan dalam penyusunan tetapan kesetimbangan












BiOCl (s) dan H₂O tidak disertakan dalam persamaan Kc karena bertutut-turut bentuknya zat padat (s) dan zat cair murni ( l ).

Contoh Soal 1 : 

 Metana (CH₄) dapat diperoleh dari dari reaksi gas CO₂ dan gas H₂ menurut persamaan :






Reaksi ini berlangsung pada suhu tinggi dengan suatu katalisator. Ke dalam ruangan 500 ml mula-mula dimasukkan 1 mol gas CO dan 3 mol gas H₂ diperoleh 0,387 mol air. Tentukan besarnya tetapan kesetimbangannya pada suhu tersebut !

Jawab :

Mula-mula kalian buat bagan seperti di bawah ini :

lalu kalian isikan nilai mol senyawa di bawah senyawanya sesuai dengan keterangan soal ( angka yang berwarna hitam ). ingat mol H₂O sebesar 0,378 mol diisikan di bagian setimbang. karena mula-mula H₂O tidak ada kemudian diperoleh / saat setimbang 0,378 mol. Karena mula-mula tidak ada kemudian saat setimbang menjadi 0,378 juga berarti saat bereaksi menghasilkan H₂O sebesar 0,378 mol juga. Saat reaksiperbandingan mol = perbandingan angka koefisien, isikanlah mol saat reaksi untuk semua senyawa berdasarkan mol H₂O saat reaksi sebesar 0,378 mol dikalikan angka koefisiennya masing-masing ( angka yang berwarna merah ). Mol saat setimbang di ruas kiri = mol mula-mula - mol setimbang dan di ruas kanan mol saat setimbang  = mol mula-mula + mol setimbang. Hasilnya diisikan di bagian setimbangnya ( angka berwarna biru ).

angka yang dipakai untuk menyusun Kc adalah angka saat keadaan setimbang... tetapi ingat, bukan dalam mol namun dalam konsentrasi ( M )





karena volemenya 500 ml = 0,5 liter maka setiap molnya dibagi 0,5 :

CO  = 0,622 mol / 0,5 l = 1,244 M
H₂    = 1,866 mol/ 0,5 l = 3,732 M
CH₄ = H₂O = 0,378 mol / 0,5 l = 0,756 M

Harga Kc yang kecil menunjukkan reaksi ini hanya membentuk sedikit sekali metana (CH₄)


Contoh Soal 2 :

Harga Kc untuk reaksi di bawah ini dalam suhu tertentu adalah 49






Pada suatu percobaan, 2 mol H , 2 mol I dan 4 mol HI dicampur dalam suatu ruangan 1 liter pada suhu yang sama. Tentukan mol HI saat mencapai keadaan setimbang !

Jawab :

Misalkan H yang bereaksi x mol maka :

Pada saat setimbang :







karena volumenya 1 liter maka mol = konsentrasinya ( ingat : M = mol/volume )







kedua ruas diakar :






14 - 7x = 4 + 2x

10 = 9x

x = 10/9 = 1,11

maka saat setimbang mol HI = (4 + 2x) = 6,22 mol


Contoh Soal 3 :

Dalam bejana 1 dm³ terdapat kesetimbangan antara 0,05 mol N₂; 0,20 mol H₂; dan 0,10 NH₃. Untuk meningkatkan jumlah NH₃ menjadi 0,20 mol dalam suhu dan volume tetap harus ditambahkan N₂ sebanyak....

Jawab :

karena dalam suhu yang sama Kc tidak berubah maka berlaku  Kc₁ = Kc₂

Ingat.... mol tiap-tiap senyawa tidak dibagi volume karena volumenya = 1 liter jika tidak satu liter maka mol tiap-tiap senyawa harus dibagi dengan volumenya seperti contoh soal no 1.

N₂ = 4.0,05 = 0,20 mol

maka N yang ditambahkan = mol N setelah - mol N mula-mula = 0,20 mol - 0,05 mol = 0,15 mol


Kesetimbangan Dissosiasi

Disosiasi adalah peruraian suatu zat menjadi zat lain yang lebih sederhana

Derajad disosiasi adalah perbandingan antara jumlah zat yang terdisosiasi / terurai / bereaksi dengan jumlah zat mula-mula.

Contoh :

Jika 3 mol AB dalam satu liter air terurai sebanyak 40 % menurut reaksi :





maka tetapan kesetimbangan reaksi tersebut....

Jawab :

Derajad disosiasi = 40 % = 0,4

Tetapan Kesetimbangan Tekanan Parsial ( Kp )

tetapan kesetimbangan untuk sistem kesetimbangan gas juga dapat dinyatakan dengan tekanan parsial gas






 , P = tekanan parsial senyawa gas




Perbandingan tekanan parsial = Perbandingan mol saat setimbang

Jika diketahui tekanan total suatu reaksi gas maka tekanan parsial tiap-tiap zatnya dapat ditentukan :

Jumlah mol total saat reaksi gas mencapai kesetimbangan dapat dicari dengan rumus gas ideal :

Hubungan Kc dan Kp :









Keterangan :
P = tekanan (atm)
V = volume (m)
n  = mol
R = 0,082  L.atm/mol.K
T = Suhu ( K )
delta n = Jumlah koefisien gas kanan - Jumlah koefisien gas kiri


Contoh Soal :

Sebanyak 10 mol gas N₂ dicampurkan dengan 40 mol gas H₂ dalam suatu ruangan 10 liter kemudian dipanaskan pada suhu 427 C sehingga bereaksi membentuk NH₃ menurut reaksi kesetimbangan :





Apabila tekanan total campuran pada keadaan setimbang adalah 230 atm. tentukanlah harga Kp !

Jawab :

dengan menggunakan persamaan gas ideal jumlah mol gas dalam campuran saat setimbang dapat dihitung sebagai berikut :





Hati2... suhu harus dalam Kelvin ( K ) maka T = 427 C + 273 = 700 K

misal jumlah mol N₂ yang bereaksi = x mol maka susunan kesetimbangan dapat dihitung sebagai berikut :

karena jumlah mol totalnya = 40 mol maka x dapat dicari :

(10 - x) + (40 - 3x) + 2x = 40

-2x = -10

x  = 5

susunan mol saat kesetimbangan sebagai berikut :

N₂ = 10 - x = 5 mol
H₂ = 40 - 3x = 25 mol
NH₃ = 2x = 10 mol

Tekanan Parsial gas saat setimbang :

tekanan parsial N₂ = 5/40 . 230 atm = 28,75 atm
tekanan parsial H₂ = 25/40 . 230 atm = 143,75 atm
tekanan parsial NH₃ = 10/40 . 230 atm = 57,50 atm