PEMECAHAN MASALAH KESETIMBANGAN

PEMECAHAN MASALAH KESETIMBANGAN

Reaksi-reaksi kimia yang membentuk kesetimbangan dapat dipelajari berdasarkan hukum aksi massa yang menghasilkan tetapan kesetimbangan. Nilai tetapan kesetimbangan dapat digunakan untuk menafsirkan komposisi molar zat secara kualitatif, meramalkan arah reaksi dan menghitung konsentrasi kesetimbangan.

A. TETAPAN KESETIMBANGAN DAN KOMPOSISI MOLAR ZAT

Jika nilai tetapan kesetimbangan (K) besar maka dapat ditafsirkan bahwa komposisi zat-zat dalam kesetimbangan lebih di dominasi oleh produk reaksi.

Contoh: Amonia

N_2(g) + 3H_2(g) = 2NH_3(g)

Pada 250^oC, Kc = 4.0 x 10⁸. Artinya amonia lebih besar 4.0 x 10⁸ kali dari pada unsur pembentuknya. Maka posisi kesetimbangan lebih condong ke kanan.

Bukti dengan perhitungan komposisi zat-zat dalam kesetimbangan, missal:

(N₂) = 0,01 M, (H₂) = 0,01

4.0 x 10⁸ = (NH₃)² : (0.01)(0.01)³

(NH₃) = 2.0 M

Jadi konsentrasi molar amonia (NH3) jauh lebih banyak dibanding unsur pembentuknya, sehingga dapat dinyatakan bahwa posisi kesetimbangan berada jauh di sebelah kanan. Jika nilai ketetapan kesetimbangan kecil (K) à posisi kesetimbangan di sebelah kiri persamaan, dan konsentrasi (M) pereaksi lebih banyak dari produk reaksi. 

B. PREDIKSI ARAH REAKSI KESETIMBANGAN 

Reaksi harus berlangsung ke kanan atau ke kiri sampai mencapai kesetimbangan. Dalam hal seperti ini, arah reaksi dapat ditentukan dengan memeriksa nilai koefisien reaksi (Qc).

• Koefisien reaksi adalah nisbah konsentrasi yang bentuknya sama dengan persamaan Kc.

• Jika Qc < Kc, berarti reaksi bergeser ke kanan sampai diperoleh Qc = Kc

• Jika Qc > Kc, berarti reaksi bergeser ke kiri sampai diperoleh Qc = Kc

• Jika Qc = Kc, berarti system sudah dalam keadaan setimbang

Contoh:

Dalam tabung terdapat N₂ = 0.02 M, H₂ = 0.06 M dan NH₃ = 0.01 M. Apakah amonia terbentuk atau terurai jika campuran menuju kesetimbangan pada 400^oC?

N_2(g) + 3H_2(g) = 2NH_3(g)  

Kc = 0.50

Penyelesaian:

Dengan memasuki nilai konsentrasi masing-masing gas ke dalam persamaan quotient reaksi.

Q = (NH₃)² : (N₂)(H₂)³ = (0.01)² : (0.02)(0.06)³ = 23.1

Maka Q > Kc sehingga untuk mencapai kesetimbangan akan terurai.

C. PENENTUAN KOMPOSISI ZAT DALAM KESETIMBANGAN

Tetapan kesetimbangan suatu reaksi pada suhu tertentu dapat digunakan untuk menentukan komposisi molar zat yang ada dalam sistem kesetimbangan.

Contoh:

Campuran gas terdiri dari CO 0,3 mol ; H₂ 0,10 mol ; H₂O 0,02 mol dan CH2 dimasukan ke dalam wadah 1 liter. Campuran gas ini membentuk kesetimbangan pada 1.200 K, menurut persamaan berikut.

CO_(g) + 3H_2(g) = CH_4(g) + H₂O_(g)

Berapa konsentrasi CH₄ dalam kesetimbangan jika tetapan kesetimbangannya , Kc = 3,92 ?

Penyelesaian:

Kc = (CH₄) (H₂O) : (CO)(H₂)³

Dengan memasukan nilai konsentrasi masing-masing gas ke dalam persamaan kesetimbangan:

3,92 = (CH₄)(0,2) : (0,03)(0,10)³  

Maka konsentrasi metana dapat ditentukan yaitu sebesar 0,059 M.

Daftar pustaka

-Yayan Sunarya, (2010), Kimia Dasar 1: Bedasarkan Prinsip-prinsip Kimia Terkini, Bandung: Yrama Widya.

-http://edukatindo.wordpress.com/materi-kimia-smk/kimia-smk-kelas-xi/memahami-konsep-kesetimbangan-reaksi/

-http://endah-susilawati.blogspot.co.uk/2013/05/yuk-belajar-tentang-tetapan.html