< PreviousKecepatan Reaksi10123.Data percobaan untuk reaksi:2NO(g) + Br2(g) ® 2NOBr(g)ditabulasikan ke dalam tabel berikut.Reaksi tersebut memiliki persaman kecepatan ....A.v = k [NO]2 [Br2]2B.v = k [NO] [Br2]2C.v = k [NO]2 [Br2]D.v = k [NO]2 [Br2]0E.v = k [NO] [Br2]24.Gas X dan Y bereaksi menurut persamaan:X(g) + 3Y(g) ® XY3(g)Untuk menentukan kecepatan reaksi tersebut,diperoleh data berikut:12345PercobaanKecepatan Reaksi (M s–1)[X](M)[Y](M)0,100,100,100,200,300,100,200,300,100,100,0020,0080,0180,0020,002Persamaan kecepatan reaksinya adalah ....A.v = k [X] [Y]3D.v = k [X] [Y]B.v = k [X] [Y]2E.v = k [Y]3C.v = k [Y]225.UMPTN 1999/B:Data percobaan untuk reaksi 2A + B2 ® 2AB ditabulasipada tabel berikut:123PercobaanKecepatan Reaksi (M s–1)[A]o[B2]o0,500,501,000,501,001,001,6 × 10 –43,2 × 10 –43,2 × 10 –4Tingkat reaksi dari reaksi tersebut adalah ....A.0D.3B.1E.4C.227.Pernyataan tentang tingkat reaksi yang tidak tepatadalah ....A.pangkat dari pereaksi dalam persamaan kecepatanB.menunjukkan tingkat kecepatanC.dapat diturunkan dari koefsien reaksinyaD.nilainya dapat sama ataupun berbeda dengankoefisien reaksiE.dapat berupa bilangan bulat atau pecahan28.Di antara grafik berikut, yang menunjukkan bahwapenguraian H2O2 adalah orde pertama terhadapkonsentrasi hidrogen peroksida adalah ....A.D.B.E.C.29.Pengaruh konsentrasi, luas permukaan sentuhan, dansuhu reaksi terhadap kecepatan reaksi menurut teoritumbukan berturut-turut karena ....A.frekuensi tumbukan, orientasi tumbukan, energikinetik partikelB.orientasi tumbukan, frekuensi tumbukan,keadaan transisiTingkat reaksi keseluruhan adalah ....A.0D.3B.1E.4C.226.Dari reaksi:2NO(g) + 2H2(g) ® N2(g) + 2H2O(g)diperoleh data sebagai berikut.v(H2O2)[H2O2]v(H2O2)[H2O2]v(H2O2)[H2O2]v(H2O2)[H2O2]v(H2O2)[H2O2]1234PercobaanKecepatan Reaksi (M s–1)[NO]o(M)[Br2]o(M)0,10,10,20,30,10,20,10,112244810812345Perc.Kecepatan Reaksi (M s–1)[NO](M)[H2](M)2 × 1034 × 1036 × 1034 × 1034 × 1032 × 1032 × 1032 × 1036 × 1038 × 1034 × 10 –68 × 10 –612 × 10 –624 × 10 –632 × 10 –6102Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XI33.Ebtanas 1996:Kenaikan suhu akan mempercepat reaksi sebab ....A.kenaikan suhu akan memperbesar energi kinetikmolekul pereaksiB.kenaikan suhu akan memperbesar tekananmolekul pereaksiC.kenaikan suhu akan menaikkan energipengaktifan zat yang bereaksiD.kenaikan suhu akan memperbesar konsentrasi zatyang bereaksiE.kenaikan suhu akan memperbesar luas permukaanzat pereaksi34.Menyimpan bahan makanan dalam kulkas adalahsalah satu cara agar tahan lebih lama. Alasan pada suhurendah makanan tahan lama adalah ....A.jumlah tumbukan antara bakteri berkurangB.bahan makanan membeku lalu menjadi kerasC.konsentrasi bakteri dalam bahan makananberkurangD.kecepatan reaksi bakteri dalam bahan makananberkurangE.bakteri turut membeku35.Untuk meningkatkan kinerja katalis dalam konverterkendaraan bermotor maka ditambahkan ....A.inhibitorD.aktivatorB.promotorE.radiatorC.logam transisiC.orientasi tumbukan, energi pengaktifan, frekuensitumbukanD.energi kinetik partikel, orientasi tumbukan, energipengaktifanE.orientasi dan frekuensi tumbukan30.Berdasarkan teori tumbukan, katalis mempercepatreaksi dengan cara ....A.menurunkan energi hasil reaksiB.meningkatkan energi pereaksiC.menurunkan energi pereaksi dan hasil reaksiD.menurunkan energi pengaktifanE.menurunkan energi pereaksi dan pengaktifan31.Reaksi berlangsung lebih cepat jika suhu sistemdinaikkan sebab naiknya suhu mengakibatkan ....A.energi pengaktifan bertambahB.fraksi mol berenergi lebih besar dari Ea bertambahC.konsentrasi pereaksi bertambahD.jumlah partikel pereaksi bertambahE.volume pereaksi bertambah32.Pada reaksi penguraian H2O2, pengaruh katalis MnO2dapat ....A.membentuk lebih banyak ion hidrogen dan gasoksigenB.menambah kepekatan hidrogen peroksidaC.menambah jumlah tumbukan antarpartikelD.menurunkan energi pengaktifan reaksiE.mengubah perubahan entalpi reaksi.6.Persamaan kecepatan untuk reaksi penguraian N2O5dalam CCl4 adalah v =k [N2O5], dengan nilai k =6,32 × 10–4 s–1 pada 45oC. Berapakah kecepatan awalpenguraian N2O5 jika konsentrasi N2O5 sebanyak 0,01M dan 0,05M.7. Perhatikan reaksi berikut.A + 2B ® D+ E, persamaan kecepatannya:2vk[A][B]=Bagaimanakah kecepatan reaksinya jika:a.konsentrasi A dinaikkan dua kali;b.konsentrasi B dinaikkan dua kali; danc.jumlah katalis diperbesar dua kali k?8.Tentukan persamaan kecepatan untuk reaksi:(C6H5)2(NH2)2 + I2 ® (C6H5)2N2 + 2HIjika diperoleh data sebagai berikut:B.Jawablah pertanyaan berikut dengan benar.1.Apakah perbedaan antara laju reaksi dan kecepatanreaksi?2.Faktor-faktor apa sajakah yang memengaruhi kecepatanreaksi? Bagaimanakah pengaruh dari faktor-faktor tersebut?Jelaskan.3.Jelaskan pertanyaan berikut:a.Apakah yang dimaksud dengan katalis homogendan katalis heterogen?b.Mengapa katalis heterogen dapat memengaruhikecepatan reaksi?c.Bagaimanakah katalis meningkatkan kecepatanreaksi?d.Mungkinkah konsentrasi katalis homogen munculdalam persamaan kecepatan reaksi?4.Dalam proses Haber, amonia diproduksi menurutpersamaan berikut:N2(g) + 3H2(g) ® 2NH3(g)Bagaimanakah hubungan antara kecepatan pemben-tukan NH3 dan kecepatan pasokan gas H2?5.Reaksi antara NO dan H2:2NO(g) + 2H2(g) ® N2(g) + 2H2O(g)adalah reaksi tingkat dua terhadap NO dan tingkatpertama terhadap H2. Tuliskan persamaan kecepatanreaksi ini. Berapakah tingkat reaksi keseluruhan?C123PercobaanKecepatanReaksi (Ms–1)[(C6H5)2(NH2)2](M)[I2](M)0,010,010,030,010,020,022,004,0012,00103Kesetimbangan KimiaA.KesetimbanganDinamisdan TetapanKesetimbanganB.Faktor-Faktoryang MemengaruhiKesetimbanganC.HubunganKuantitatif Pereaksidan Hasil ReaksiD.ReaksiKesetimbangandi Industri Kimiamemahami kinetika reaksi, kesetimbangan kimia, dan faktor-faktor yangmemengaruhinya, serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari dan industri.Hasil yang harus Anda capai:Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu:•menjelaskan kesetimbangan dan faktor-faktor yang memengaruhipergeseran arah kesetimbangan dengan melakukan percobaan;•menentukan hubungan kuantitatif antara pereaksi dan hasil reaksi darisuatu reaksi kesetimbangan;•menjelaskan penerapan prinsip kesetimbangan dalam kehidupan sehari-hari dan industri.Selama ini, reaksi-reaksi kimia yang Anda pelajari adalah reaksi satuarah. Artinya, semua pereaksi dinyatakan habis bereaksi dan tidak pernahkembali. Sesungguhnya, banyak reaksi kimia yang terjadi tidak satu arah,melainkan membentuk keadaan setimbang. Dalam hal ini, pereaksi tidakhabis bereaksi dan hasil-hasil reaksi dapat kembali lagi membentukpereaksi. Hal ini berlangsung hingga terbentuk keadaan kesetimbanganantara pereaksi dan hasil reaksi.Apakah reaksi kesetimbangan itu? Faktor-faktor apa sajakah yangmemengaruhi pergeseran arah kesetimbangan? Bagaimanakah menentu-kan hubungan kuantitatif antara pereaksi dan hasil reaksi dari suatureaksi kesetimbangan? Anda dapat menjawab pertanyaan-pertanyaantersebut jika Anda pelajari bab ini dengan baik.Bab5Menara Pisa mengalami keadaan kesetimbanganSumber:CD image104Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIA.Kesetimbangan Dinamis dan TetapanKesetimbanganIlmuwan pertama yang mengajukan gagasan kesetimbangan dalamilmu Kimia adalah Berthollt, ketika menjadi penasihat Napoleon di Mesir(reaksi kesetimbangan dapat diselidiki dalam dua arah). Temuan secaralaboratorium dilakukan oleh Guldberg dan aage, sedangkan rumusansecara matematika diajukan oleh ant Hoff (konsentrasi pereaksi dalamreaksi kesetimbangan sebanding dengan pangkat dari koefisien reaksinya).1.Makna Kesetimbangan DinamisAda beberapa istilah yang harus Anda pahami sebelum melangkahlebih jauh mempelajari kesetimbangan kimia. Istilah tersebut adalah reaksisatu arah (one way reaction), reaksi dapat balik (two way reaction), danreaksi kesetimbangan (equilibrium reaction).Jika dalam suatu reaksi, zat-zat hasil reaksi tidak dapat bereaksikembali menjadi pereaksi maka disebut reaksi satu arah.Contoh:Pembakaran metana berlangsung dalam satu arah. Persamaan reaksinya:CH4(g) + 2O2(g)→ CO2(g) + 2H2O(g)Jika hasil reaksi (CO2 + H2O) direaksikan lagi, tidak akan membentukpereaksi kembali (CH4 + O2), tetapi menjadi H2CO3. Kenyataan inimenunjukkan bahwa reaksi di atas adalah reaksi satu arah atau reaksiyang tidak dapat balik (irreersible).Jika dalam suatu reaksi hasil-hasil reaksi dapat membentuk pereaksilagi maka disebut reaksi dapat balik (reersible).Contoh:Jika gas N2 dan gas H2 direaksikan dalam reaktor tertutup akanterbentuk gas NH3. Persamaannya:N2(g) + 3H2(g)→ 2NH3(g)Gas NH3 yang terbentuk dapat diuraikan kembali membentuk pereaksi.Persamaannya: 2NH3(g)→ N2(g) + 3H2(g)Reaksi semacam ini menunjukkan bahwa reaksi dapat balik (reersible)atau reaksi dua arah.Suatu reaksi dapat digolongkan ke dalam reaksi kesetimbangan dinamis(equilibriumreaction) jika reaksi yang dapat balik (reersible) berlangsungdengan kecepatan yang sama, baik kecepatan ke arah hasil reaksi maupunkecepatan ke arah pereaksi dan reaksinya tidak bergantung padawaktu(contoh analogi Gambar 5.1).Dalam sistem kesetimbangan dinamis, reaksi yang menuju hasil reaksidan reaksi yang menuju pereaksi berlangsung secara bersamaan denganlaju yang sama sehingga konsentrasi masing-masing zat dalam sistemkesetimbangan tidak berubah.jalan satu arah1.Apakah yang Anda ketahui tentang reaksi kesetimbangan?2.Apakah perbedaan antar reaksi kesetimbangan dan reaksi satu arah?3.Tuliskan contoh penerapan reaksi kesetimbangan pada bidang industri.Tes Kompetensi AwalGambar 5.1Reaksi kesetimbangan seperti jalandua arah yang dilalui mobil dengankecepatan yang sama.Mobil dapatbergerak duaarah dengankecepatanyang sama(kesetimbangan).Mobil dapatberjalan duaarah, tetapi tidakbersamaan(reaksi dapatbalik).Sumber:Chemistry for You, 2002Kesetimbangan Kimia105Jika Anda dapat melihat sistem kesetimbangan dinamis secaramolekuler, akan tampak partikel-partikel dalam sistem kesetimbangantidak tetap sebagai pereaksi atau hasil reaksi, melainkan bereaksi terusdalam dua arah secara dinamis. Pereaksi akan berubah menjadi hasilreaksi diimbangi oleh hasil reaksi berubah menjadi pereaksi. Jadi,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 maupunkonsentrasi masing-masing zat.Keadaan kesetimbangan dinamis dapat dianalogikan sebagai seseorangyang berjalan di eskalator, tetapi arahnya berlawanan dengan araheskalator. Eskalator bergerak ke bawah dan orang tersebut bergerak keatas dengan kecepatan yang sama. Akibatnya, orang tersebut sepertiberjalan di tempat. Secara makrokospik, kedudukan orang tersebut tidakberubah sebab tidak bergeser dari posisinya, tetapi secara mikroskopik terjadiperubahan terus menerus, seperti ditunjukkan oleh gerakan eskalator yangdiimbangi oleh gerakan orang tersebut dengan kecepatan yang sama(perhatikanGambar 5.2).Persamaan kimia untuk reaksi kesetimbangan dinyatakan dengandua arah anak panah, misalnya pada reaksi pembentukan amonia,persamaan kimianya ditulis sebagai berikut.N2(g) + 3H2(g)U 2NH3(g) atau 2NH3(g)U N2(g) + 3H2(g)Tinjau reaksi pembentukan belerang trioksida berikut.2SO2(g) + O2(g)U 2SO3(g)Jika konsentrasi masing-masing zat dalam sistem kesetimbangan itudiukur. Kemudian hasilnya dituangkan ke dalam bentuk grafik hubunganantara konsentrasi zat dan waktu reaksi maka kurva yang terbentuk sepertipadaGambar 5.3.Bagaimanakah cara memahami makna kurva pada Gambar 5.3?Simak dengan saksama. Pada t= 0 detik, hanya terdapat pereaksi (SO2dan O2) dengan konsentrasi awal tertentu. Dengan mengendalikan suhudan tekanan, pereaksi mulai berubah menjadi hasil reaksi (SO3). Padasaat SO3 mulai terbentuk, sebagian SO3 terurai kembali menjadi pereaksi.Akan tetapi, karena jumlah molekul pereaksi lebih banyak, lajupenguraian SO3 relatif lebih lambat dibandingkan laju pembentukan SO3sehingga pembentukan SO3 masih dominan. Reaksi dalam dua arah ber-langsung terus sampai mendekati waktu t1, laju ke dua arah ini hampirsama. Setelah mencapai waktu t1, laju pembentukan dan laju penguraianSO3 sama sehingga konsentrasi pereaksi dan hasil reaksi tidak berubahlagi terhadap waktu. Hal ini ditunjukkan oleh bentuk kurva yang mendatar.Semua reaksi kesetimbangan dapat dinyatakan dalam bentuk grafikdengan bentuk yang berbeda bergantung pada sifat reaksinya, sepertiditunjukkan pada Gambar 5.4.Gambar 5.4(a)Kesetimbangan: aAU bB,kosentrasi kesetimbangan hasilreaksi (B) sama dengankosentrasi kesetimbanganpereaksi (A).(b)Kosentrasi kesetimbangan hasilreaksi (B) berbeda dengankosentrasi kesetimbanganpereaksi (A).KesetimbangandinamisTanggauntuk turunGambar 5.3Sistem reaksi kesetimbangan:2SO2(g) + O2(g)U 2SO3(g)tot1waktukonsentrasiSO2SO3O2Sumber:Chemistry for You, 2002Gambar 5.2Seseorang yang naik eskalatordengan arah berlawanan akanterlihat seperti berjalan di tempat.KonsentrasiWaktuKonsentrasiWaktu[A][B]t1t1[A][B](b)(a)106Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIPada Gambar 5.4.(a), proses untuk mencapai kesetimbangan samadengan proses pada pembentukan SO3(g), tetapi konsentrasi pada akhirreaksi berbeda. Dalam hal ini, setelah keadaan kesetimbangan tercapai,konsentrasi pereaksi sama dengan konsentrasi produk, atau [A] = [B].2.Hukum Kesetimbangan KimiaDalam reaksi satu arah, konsentrasi molar hasil reaksi ditentukanoleh konsentrasi molar pereaksi dan mengikuti kaidah stoikiometri(koefisien reaksinya). Contohnya 2A → B, jumlah mol B bergantungpada jumlah mol A dan perbandingan koefisien reaksinya.Dalam sistem reaksi kesetimbangan tidak demikian, mengapa?Andaikan sistem reaksi: N2 + O2U 2NO membentuk kesetimbangan.Ketika kesetimbangan tercapai, konsentrasi NO tidak bergantung padakonsentrasi awal N2 dan O2, tetapi mengikuti hukum kesetimbangan kimiaatau hukum aksi massa.Jika ke dalam suatu reaktor tertutup dicampurkan gas N2, O2, danNO (reaksinya dapat balik) maka Anda tidak dapat menentukan manayang bertindak sebagai pereaksi maupun hasil reaksi. Arah reaksi puntidak dapat ditentukan secara pasti sebab reaksi dapat balik (reersible),dapat berlangsung dalam dua arah. Untuk mengetahui arah reaksi dalamreaksi dapat balik (reersible) maka didefinisikan perbandingan reaksi(quotient of reaction), dilambangkan dengan Q, yaitu perbandingankonsentrasi zat-zat yang bereaksi.Andaikan persamaan reaksi untuk campuran gas N2, O2, dan NOAnda tuliskan sebagai N2(g) + O2(g)U 2NO(g) maka perbandinganreaksinya adalah222[NO]Q=[N][O]Pada saat reaksi mencapai kesetimbangan, harga Q tidak lagibergantung pada konsentrasi awal, tetapi hanya bergantung pada suhusistem reaksi.Agar lebih memahami dan meningkatkan keyakinan Anda, simakTabel 5.1 berikut yang menyajikan data hasil pengukuran konsentrasimolar dan harga Q setelah kesetimbangan tercapai (QKstb) pada suhu T.Tabel 5.1Data Hasil Pengukuran Konsentrasi dan QKstb pada Suhu T untukReaksi N2(g) + O2(g)U 2NO(g).PerobaanKonsentrasi Awal (M)12N2Kstb0,1270,0270,1340,02755,6855,21O2NO0,9660,202Kegiatan InkuiriDiskusikansecara berkelompok, bagaimana bentuk grafik dari reaksi:A + B → C (reaksi satu arah)P + QU R (reaksi kesetimbangan tetapi pereaksi Q berlebih)Dalam reaksi kesetimbangan spesikiri dan kanan dapat bertindaksebagai pereaksi sekaligus hasilreaksi. Oleh karena itu, dibuatkesepakatan ketika dinyatakanpereaksi maksudnya spesi kirisedangkan hasil reaksi maksudnyaspesi kanan.A + BUC + DPereaksiHasil reaksiOn equilibrium reaction, left speciand right speci can act as a reactantand also a product. Based onagreement, left speci implies reactantand right speci implies product.A + BUC + DReactantProductNoteCatatanKesetimbangan Kimia107Apakah yang dapat Andasimpulkan dari data pada Tabel 5.1? Konsentrasiawal masing-masing zat untuk kelima percobaan tidak sama, tetapi setelahkesetimbangan tercapai kelima percobaan memiliki nilai Q yang relatif sama.BesaranQ memiliki makna penting sebab memberikan nilai yangtidak bergantung pada konsentrasi awal pereaksi. Pada saat harga Q tetap,dinamakantetapan kesetimbangan (dilambangkan dengan Kc).Kc = QKstbTetapan kesetimbangan untuk contoh reaksi N2(g) + O2(g)U 2NO(g)dapat ditulis:Kc222[NO]=[N][O]Berdasarkan uraian tersebut maka dapat dikatakan sebagai berikut.1.Jika nilai Q lebih besar daripada nilai Kc, reaksi sedang berlangsungke arah kiri persamaan reaksi.2.Jika nilai Q lebih kecil daripada nilai Kc, reaksi sedang menuju kearah kanan.3.Jika nilai Q sama dengan nilai Kc, reaksi dikatakan telah mencapaikeadaan setimbang.Secara umum, tetapan kesetimbangan untuk reaksi hipotetik:aA + bBU cC + dD, dapat dinyatakan dengan:Kccdab[C][D]=[A][B]Hubungan antara K dan Q dari ke-3 poin di atas dapat dianalogikansepertiGambar 5.5.NilaiKc selalu tetap walaupun konsentrasi awal zat-zat dalam sistemkesetimbangan diubah-ubah. Nilai Kc akan berubah jika suhu sistem reaksiberubah. Oleh karena itu, nilai Kc hanya dipengaruhi oleh suhu sistem reaksi.3450,1640,0640,1030,0980,0650,17955,4655,1655,310,9450,4820,013Gambar 5.5Hubungan perbandinganK dan Q dengan arah reaksi.KesetimbanganReaksi ke arahhasil reaksiReaksi ke arahpereaksiSumber:Chemistry(McMurry), 2001Kata Kunci•Reaksi kesetimbangan•Tetapan kesetimbanganKQKQKQMenentukan Tetapan KesetimbanganTuliskan tetapan kesetimbangan reaksi berikut dalam bentuk konsentrasi molar:PCl3(g) + Cl2(g)U PCl5(g)Jika Q > Kc, ke arah mana reaksi sedang berjalan?Jawab:Dalam tetapan kesetimbangan:1.Pereaksi dituliskan sebagai penyebut.2.Hasil reaksi dituliskan sebagai pembilang.3.Setiap zat dipangkatkan koefisien reaksinya.Persamaan tetapan kesetimbangan untuk reaksi:Kc532[PCl=[PCl][Cl]]Jika Q > Kc, artinya [PCl5] lebih banyak dari [PCl3][Cl2]. Oleh karena itu, reaksisedang berlangsung ke arah penguraian PCl5(ke arah kiri).Contoh5.1108Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XI3.Kesetimbangan Sistem Homogen dan HeterogenApakah yang dimaksud dengan reaksi kesetimbangan homogen danheterogen? Istilah ini merujuk kepada fasa zat-zat yang terlibat dalamsistem reaksi kesetimbangan.Suatu reaksi kesetimbangan dikatakan homogen jika pereaksi danhasil reaksi memiliki fasa yang sama, sedangkan reaksi dikatakanheterogen jika salah satu zat atau lebih berbeda fasa.Contoh reaksi kesetimbangan homogen, yaitu:a.N2(g)+2O2(g)U 2NO2(g)b.H2CO3(aq)U HCO3–(aq)+H3O+(aq)Contoh reaksi kesetimbangan heterogen, yaitu:a.AgCl(s)U Ag+(aq)+Cl–(aq)b.H2O2(aq)U H2O(A)+12O2(g)c.CaCO3(s)U CaO(s)+CO2(g)Apakah tetapan kesetimbangan sistem heterogen sama dengan uraiansebelumnya? Berdasarkan penelitian, menunjukkan bahwa tetapankesetimbangan reaksi heterogen memiliki karakter tertentu. Tinjau reaksikesetimbangan heterogen pada penguraian termal CaCO3berikut.CaCO3(s)U CaO(s)+CO2(g)Bagaimanakah bentuk persamaan tetapan kesetimbangan untuksistem reaksi heterogen ini? Andaikan tetapan kesetimbangan untukpenguraian termal CaCO3 dituliskan sama seperti untuk reaksi homogen:Kc=23[CaOCO[CaCO]][]Konsentrasi zat dalam sistem kesetimbangan adalah mol per liter.Untuk zat murni, baik padatan maupun zat cair, konsentrasi molar zattidak berubah walaupun jumlahnya berkurang akibat bereaksi. Mengapatidak berubah? Untuk zat murni, misalnya air, jika massa air dikurangimaka volume air juga berkurang (perhatikan Gambar 5.7). Akibatnya,konsentrasi molar air tidak berubah. Dengan kata lain, massa jenis zatmurni selalu tetap. Berbeda dengan zat murni, untuk larutan, jika jumlahzat terlarut atau volume pelarut berkurang maka konsentrasi molarnyaberubah. Sedangkan zat berupa gas kemolarannya bergantung padavolume wadahnya sepeti ditunjukkan pada Gambar 5.6Oleh karena massa jenis zat murni tetap, selama reaksi berlangsungmassa CaCO3 dan CaO per satuan volume zat padatnya selalu tetap. Halini menyebabkan konsentrasi kedua zat murni ini tidak memengaruhinilai tetapan kesetimbangan. Oleh karena itu, konsentrasi CaCO3 danCaO dapat dipindahkan ke ruas kiri persamaan dan digabungkan dengantetapan kesetimbangan (Kc). Persamaan kesetimbangannya menjadi:Kc=32[CaCO[CO][CaO]=]Kc = [CO2]Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa untuk reaksi kesetimbanganyang heterogen, persamaan tetapan kesetimbangan tidak melibatkankonsentrasi zat murninya.Gambar 5.6Kemolaran gas bergantung padavolume wadahnya(kemolaran gas = mol gas pervolume wadahnya)Gambar 5.7Volume untuk menentukankemolaran zat murni adalah volumezatnya sendiri, bukan volume wadah(kemolaran zat murni = mol zat/volume zat)Kata Kunci•Kesetimbangan heterogen•Kesetimbangan homogenKesetimbangan Kimia109B.Faktor-Faktor yang MemengaruhiKesetimbanganJika ke dalam sistem reaksi yang berada dalam keadaankesetimbangan diberi gangguan, misalnya konsentrasi atau suhunyadiubah, apa yang terjadi? Sudah menjadi fenomena alam, setiap ada aksitentu ada reaksi dan reaksinya beragam.MenurutLe Chatelier, jika sistem yang berada dalam keadaankesetimbangan diganggu, sistem akan berusaha mengurangi gangguandengan cara menggeser posisi kesetimbangan, baik ke arah pereaksimaupun hasil reaksi sehingga gangguan tersebut minimum dan tercapaikeadaan kesetimbangan yang baru.1.Gangguan KonsentrasiJika pada sistem kesetimbangan dilakukan penambahan ataupengurangan salah satu pereaksi atau hasil reaksi, sistem akan meng-adakan reaksi untuk mengurangi gangguan tersebut. Untuk lebih me-mahami pengaruh konsentrasi, lakukan penyelidikan berikut.Kerjakanlah di dalam buku latihan.1.Tuliskan perbedaan nyata antara sistem reaksi satu arah,dua arah, dan reaksi kesetimbangan?2.Mengapa reaksi kesetimbangan kimia dikatakandinamis?3.Tuliskan tetapan kesetimbangan untuk reaksi berikut:(a)H2(g) + I2(g)U 2HI(g)(b)CH4(g) + H2O(g)U CO(g) + 3H2(g)(c)N2(g) + 3H2(g)U 2 NH3(g)(d)2NO(g) + O2(g)U 2NO2(g)4.Tetapan kesetimbangan untuk reaksi: 2A U B adalahKc= 20. Jika nilai Q = 15, ke arah manakah reaksisedang berlangsung?Tes Kompetensi SubbabA5.Silika gel digunakan untuk mengikat air dari udara,dan membentuk kesetimbangan menurut persamaanberikut:SiO2(s) + nH2O(g)U SiO2.nH2O(s)Tuliskan tetapan kesetimbangannya.6.Penguapan CCl4 membentuk keadaan setimbangmenurut persamaan: CCl4(A)U CCl4(g)Tuliskan tetapan kesetimbangannya.7.Tuliskan tetapan kesetimbangan untuk reaksipenguraian H2O2.Aktivitas Kimia 5.1Pengaruh Perubahan Konsentrasi terhadap Sistem KesetimbanganTujuanMengetahui pengaruh perubahan konsentrasi terhadap sistem kesetimbanganSCN–(aq) + Fe 3+ (aq)U Fe(SCN)2+(aq).Alat1.Gelas kimia2.Tabung reaksi3.Pipet tetes4.Gelas ukurBahan1.Larutan NaH2PO4 0,01 M2.Larutan Fe (NO3) 0,01 M3.Larutan KSCN 0,01 MLangkah Kerja1.Campurkan 25 mL KSCN 0,01 M dan 2 tetes Fe (NO3)3 0,01 M ke dalam gelas kimia.2.Tuangkan larutan tersebut ke dalam 4 buah tabung reaksi.3.Tabung 1 disimpan sebagai pembanding.110Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XIKSCN (awal)Fe(NO3)3 (awal)Tabung 1Tabung 2Tabung 3Tabung 4Persamaan reaksi pada Aktiitas Kimia 5.1 cukup rumit, tetapi dapatdisederhanakan menjadi:KSCN (aq) + Fe(NO3)3(aq)U Fe(SCN)2+(aq) + 2NO3(aq) + KNO3(aq)Oleh karena tidak semua spesi kimia dalam reaksi tersebut meng-alami perubahan, Anda dapat menuliskan spesi kimia yang berubah saja,yaitu:SCN–(aq) + Fe3+(aq)U Fe(SCN)2+(aq)Reaksi kesetimbangan tersebut dapat dipelajari berdasarkanperubahan warna yang terjadi. KSCN(aq) tidak berwarna, Fe(NO3)3(aq)berwarna kuning pucat, setelah bereaksi larutan menjadi berwarna merah.Warna merah ini berasal dari Fe(SCN)2+(aq) yang terbentuk.Jika ke dalam sistem reaksi, konsentrasi pereaksi dinaikkan(penyelidikan pada tabung 2 dan 3) atau konsentrasi pereaksi dikurangi(penyelidikan pada tabung 4) apa yang akan terjadi? Berdasarkanpengamatan, menunjukkan bahwa pada tabung 2 dan 3 warna larutanberubah menjadi merah tua. Warna merah berasal dari FeSCN2+, inimenunjukkan posisi kesetimbangan telah bergeser ke arah pembentukanhasil reaksi.Berdasarkan hasil penyelidikan pada tabung 4, warna larutan berubahmenjadi tidak berwarna. Hal ini menunjukkan bahwa posisi kesetimbangantelah bergeser ke arah pereaksi (pembentukan kembali ion SCN–, tidakberwarna).Jika pada akhirnya kesetimbangan terbentuk kembali, bagaimanakomposisi konsentrasi masing-masing pereaksi setelah gangguandikurangi oleh sistem kesetimbangan? Untuk memahami ini, simakpenyelidikan pada tabung 2. Penambahan SCN– akan menggeser posisikesetimbangan ke arah hasil reaksi. Akibatnya, konsentrasi Fe(SCN)2+lebih besar dari sebelumnya, konsentrasi Fe3+ lebih sedikit, dan kon-sentrasi SCN– lebih besar karena tidak semua SCN– yang ditambahkanbereaksi dengan Fe3+. Komposisi konsentrasi pereaksi dan produk dapatdilihat pada Gambar 5.8.KondisiPengamatanBeningKuning pucat........................4.Tabung 2 ditambahkan setetes KSCN 0,01 M.5.Tabung 3 ditambahkan setetes Fe(NO3)3 0,01 M.6.Tabung 4 ditambahkan setetes NaH2PO4 0,01 M.7.Amati dan catat semua perubahan warna yang terjadi.Pertanyaan1.Gangguan apakah yang diberikan pada tabung 2, 3, dan 4? Jelaskan.2.Apakah yang dapat Anda simpulkan dari aktivitas ini? Diskusikan secaraberkelompok.Reaksi pembuatan belerangtrioksida adalah reaksi eksoterm2SO2(g) + O2(g)U2SO3(g)Produksi belerang trioksida dapatmeningkat dengan cara ....A.menahan tekananB.menambah katalisC.menurunkan suhuD.memperbesar volumePembahasanAgar reaksi kesetimbangan bergeserke arah SO3 (ke kanan) maka:•tekanan diperbesar•volume diperkecil•suhu diturunkanJadi, jawabannya (C)SPMB 2003MahirMenjawabNext >