Makalah Kesetimbangan Homogen dan Heterogen

BAB I

PENDAHULUAN

A.   Latar Belakang

Pada dasarnya, istilah kesetimbangan berhubungan dengan apa yang kita sebut ”keseimbangan kimia” akan tetapi, keseimbangan ini merupakan keseimbangan Mekanik. Dalam keseimbangan mekanik, jika resultan gaya ( net force) pada suatu benda sama dengan nol, sehingga sebuah benda dikatakan kesetimbangan mekanik jika benda tersebut tidak sedang mengalami perubahan dalam gerakannya (percepatannya sama dengan nol). Apakah kesetimbangan kimia itu? Simaklah penjelasan berikut ini!.

B.   Rumusan Masalah

1.         Apakah yang dimaksud dengan Kesetimbangan Kimia ?

2.         Apa sajakah faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan kimia ?

3.         Seperti apa kesetimbangan reaksi homogen dan heterogen?

C.   Manfaat

1.         Dapat mengetahui apakah yang dimaksud dengan kesetimbangan kimia.

2.         Dapat mengetahui faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi kesetimbangan kimia.

3.         Untuk mengetahui reaksi homogen dan heterogen.

BAB II

PEMBAHASAN MATERI

A.   Pengertian Kesetimbangan Kimia

Kita telah mempelajari bahwa suatu zat dapat bereaksi dengan zat lain yang kemudian menghasilkan zat baru. Reaksi tersebut umumnya disebut Reaksi kimia yang berlangsung sampai habis. Misalnya, pita magnesium akan bereaksi dengan oksigen membentuk magnesium oksida (MgO). Demikian pula sebutir pualam ( CaCO3) di masukan ke dalam laruta asam klorida (HCI) berlebihan, semua pualam akan habis bereaksi dengan asam klorida.

Reaksinya sebagai berikut:

2 Mg(s) + O_2(s)              2Mg (s)

CaCO₃ + 2HCI_(aq)           CaCI _(aq) + H₂O _(l) + CO_{2 (g)}

Ada beberapa reaksi yang dapat berlangsung dua arah, contohnya pada reaksi pembuata gas Amonia

3H_{2 (g)} + N_{2 (g)}     ⇋   2 NH_{3 (g)}

                                                

Reaksi ini disebut juga reaksi reversibel atau reaksi kesetimbangan. Pada reaksi ini setiap NH₃ terbentuk akan segera terurai lagi menjadi H₂ dan N₂. untuk membuat produk yang di hasilkan melalui reaksi kesetimbangan di perlukan bebera faktor untuk mengatur arah reaksi seperti: konsentrasi, suhu, tekanan, dan volume, reaksi kesetimbangan dapat terjadi pada reaksi homogen dan reaksi heterogen.

1. Reaksi kesetimbangan homogen

 Contoh : H_{2 (g)}  + I_{2 (g)}      ⇋   2HI_(g)

                 K=  [ HI]₂

                               [H₂][I ₂]

2. Reaksi heterogen

                  Contoh   :  C_(s)  + O_{2 (g)}  ⇋  CO_{2 (g)}

                   K= [ CO₂]

                                [O₂ ]

B.   Kesetimbangan Dinamis

Pada keadaan kesetimbangan, reaksi tidak  berhenti, tetapi berlangsung dalam dua arah dengan laju yang sama, oleh karena itu, kesetimbangan tersebut tidak bersifat statis, tetapi bersifat dinamis, konsentrasi zat-zat yang terlibat dalam suatu reaksi tidak berubah terhadap waktu, maka reaksi tersebut dianggap selesai.

Keadaan kesetimbangan dikatakan dinamis, bila keadaan kesetaraan laju reaksi maju dan laju reaksi balik  dapat di pertahankan. Sebagai contoh, pada reaksi H₂ dan I₂ menghasilkan HI yang membentuk keadaan kesetimbangan. Sistem tersebut di katakan setimbang dinamis, apabila gas H₂  dengan I₂  bereaksi secara kesinambungan membentuk gas HI dan lain pihak dalam sistem tersebut gas HI  terurai secara kesinambungan membentuk gas H₂ dan I₂ dengan laju yang sama. Hubungan laju reaksi zat-zat dengan waktu pada kesetimbangan dinamis dari reaksi H₂ dengan I₂ membentuk gas HI atau sebaliknya dapat dinyatakan dalam bentuk grafik seperti yang di tunjukan pada gambar tersebut :

Jadi kesetimbangan reaksi itu di sebut juga ’ kesetimbangan dinamis ” kesetimbangan dinamis adalah pada keadaan-keadaan setimbang reaksi tidak diam (statis), tetapi terjadi dua reaksi berlawanan arah yang mempunyai laju reaksi sama. Pada keadaan tidak setimbang ini tidak terjadi lagi perubahan bersih dalam sistem reaksi. Untuk lebih memahami kesetimbangan dinamis, perhatikanlah asumsi-asumsi dibawah ini. 

Air dipanaskan dalam wadah tertutup sampai air menguap. Pada saat air menguap, uap air tertahan pada permukaan tutup wadah. Selanjutnya, uap air tersebut akan mengalami kondensasi,yaitu uap air menjadi cair kembali, kemudian jatuh kedalam wadah. Pada wadah tersebut terjadi dua proses yang berlawanan arah, yaitu proses penguapan yang arahnya keatas dan proses kondensasi yang arahnya kebawah. Pada saat tertentu laju proses penguapan dan laju proses kondensasi akan sama. Hal itu dapat kita lihat volume air dalam wadah tersebut adalah tetap. Keadaan seperti itu disebut kesetimbangan dinamis.

Keadaan seperti itu disebut kesetimbangan dinamis. Hal itu dapat dituliskan sebgai berikut.

AgCl _(g) ⇋   Ag⁺  +  Cl^-  

Pada keadaan setimbang V1=V2

C.   Tetapan Kesetimbangan

Pada tahun 1886, dua orang para ahli kimia Nrwegia, yaitu Cato maxmilian guldberg (1836-1902) dan Peter waage (1833-1900) mengajukan postulat berdasarkan sejumlah pengamatan yang mereka lakukan terhadap reaksi kesetimbangan. Ponstulat ini menyatakan bahwa ’jika hasil reaksi konsentrasi zat hasil reaksi yang di pangkatkan koefisiennya di bandigkan dengan hasil kali konsentrasi zat pereaksi yang di pangkatkan koefisiennya, maka akan di peroleh perbandingan yang tetap”.  Untuk reaksi yang dinyatakan  dengan aA  +  bB   ⇋   cC   +  dD,    dengan A, B adalah pereaksi C, D adalah reaksi ; dan a, b, c, d adalah koefisien reaksi, maka secara sistematis ponstulat Guldberg dan Waage tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:

 [C]^c  [D]^d

=C

 [A]^a   [B]^b

          

                               Dengan : C = konstanta

Dalam kasus umum yang didalamnya konsentrasi dapat mempunyai nilai yamg berubak-ubah (termasuk nol), pernyataan diatas di sebut hasil bagi (quotient) kesetimbangan dan nilainya di nyatakan dengan Q atau Qc. Jika istilah tersebut berhubungan dengan konsentrasi keseimbangan, maka pernyataan ini  di sewbut tetapan kesetimbangan dan nilainya dinyatakan dengan K atau Kc.

Nilai konstan dari perbandingan hasil kali konsentrasi hasil reaksi yang di pangkatkan koefisiennya dengan hasil kali konsentrasi pereaksi yang dipangkatkan koefisiennya tersebut selalu tetap selama suhu sistem tidak berubah. Oleh karena itu, harga perbandingan tersebut di namakan tetapan keseimbangan yang dinyatakan sebagai berikut:

        [C]^c  [D]^d

Kc=         

        [A]^a  [B]^b

Nilai Q dalam hubungan dengan Kc dapat digunakan untuk menunjukan arah suatu reaksi berlangsung. Tiga buah kemungkinan dari arah reaksi tersebut adalah sebagai berikut.

1.      Q

> 1

Kc

Hal ini berarti konsentrai hasil reaksi terlalu tinggi untuk kesetimbangan, sehingga reaksinya berlangsung ke kiri.

2.      Q

                 = 1

K

Hal ini berarti sistem berada dalam kesetimbangan, tidak ada perubahan.

3.      Q

                 < 1

K

Hal ini berarti konsentrasi hasil reaksi terlalu rendah untuk kesetimbangan, sehingga reaksinya berlangsung ke kanan.

Makna Tetapan Kesetimbangan

Berdasarkan harga tetapan kesetimbangan, suatu reaksi dapat diketahui secara kualitatif bagaimana reaksi tersebut berlangsung

1.      Jika K_C < 1, maka pada reaksi kesetimbangan tersebut di hasilkan zat hasil reaksi yang cukup banyak, bahkan melebihi jumlah pereaksi,dan suatu reaksi di katakan sempurna apabila reaksi tersebut memiliki K_c yang sangat besar.

2.      Jika K_c < 1, maka pada reaksi kesetimbangan tersebut di peroleh zat hasil  reaksi yang sedikit, bahkan lebih sedikit di bandingkan dengan jumlah pereaksi,dan apabila harga K_c suatu reaksi sangat kecil, bisa saja tidak  terjadi reaksi.

Harga K_c hanya di pengaruhi oleh suhu, jika suhu tidak berubah, maka harga K_c selalu teatp. Pada reaksi endoterem, harga K_c berbanding lurus dengan suhu, sedangkan pad reaksi eksoterm, harga K_c  berbanding terbalik dengan suhu.

D.   Kesetimbangan Homogen dan Heterogen

Suatu reaksi kesetimbangan dikatakan homogen jika pereaksi dan hasil reaksi memiliki fasa yang sama, sedangkan reaksi dikatakan heterogen jika salah satu zat atau lebih berbeda fasa.

Apakah tetapan kesetimbangan sistem heterogen sama dengan uraian sebelumnya? Berdasarkan penelitian, menunjukkan bahwa tetapan kesetimbangan reaksi heterogen memiliki karakter tertentu. Tinjau reaksi kesetimbangan heterogen pada penguraian termal CaCO₃ berikut.

Bagaimanakah bentuk persamaan tetapan kesetimbangan untuk sistem reaksi heterogen ini? Andaikan tetapan kesetimbangan untuk penguraian termal CaCO₃ dituliskan sama seperti untuk reaksi homogen:

Konsentrasi zat dalam sistem kesetimbangan adalah mol per liter. Untuk zat murni, baik padatan maupun zat cair, konsentrasi molar zat tidak berubah walaupun jumlahnya berkurang akibat bereaksi. Mengapa tidak berubah? Untuk zat murni, misalnya air, jika massa air dikurangi maka volume air juga berkurang. Akibatnya, konsentrasi molar air tidak berubah. Dengan kata lain, massa jenis zat murni selalu tetap. Berbeda dengan zat murni, untuk larutan, jika jumlah zat terlarut atau volume pelarut berkurang maka konsentrasi molarnya berubah. Sedangkan zat berupa gas kemolarannya bergantung pada volume wadahnya.
Oleh karena massa jenis zat murni tetap, selama reaksi berlangsung massa CaCO₃ dan CaO per satuan volume zat padatnya selalu tetap. Hal ini menyebabkan konsentrasi kedua zat murni ini tidak memengaruhi nilai tetapan kesetimbangan. Oleh karena itu, konsentrasi CaCO₃ dan CaO dapat dipindahkan ke ruas kiri persamaan dan digabungkan dengan tetapan kesetimbangan (Kc ). Persamaan kesetimbangannya menjadi:

BAB III

PENUTUP

A.      Kesimpulan

Kesetimbangan kimia adalah reaksi yang terbentuk bila laju reaksi sama besar dan konsentrasi reaktan dan produk tidak lagi berubah seiring berjalannya waktu. Berdasarkan wujud zat-zat dalam keadaan setimbang, kesetimbangan kimia dapat dibedakan menjadi dua, yaitu

a.         Kesetimbangan homogen

b.         Kesetimbangan heterogen

Faktor- faktor yang mempengaruhi pergeseran arah kesetimbangan antar lain:

a.     Pengaruh konsentrasi

b.    Pengaruh suhu

c.         Pengaruh tekanan

d.        Pengaruh volume

e.         Pengaruh katalis

Hubungan kuantitaf antara pereaksi dan hasil reaksi terdiri atas

a.     Tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi (kc)

b.    Tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan parsial (kp)

·           Tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan parsial (Kp)

·           Hubungan kc dan kp

·           Disosiasi

B.       Kritik dan Saran

Demikianlah makalah kami tentang kesetimbangan kimia, semoga makalah ini bisa bermanfaat bagi kita dan dapat menambah wawasan keilmuan kita. Kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu kami sehingga makalah kami ini bisa selesai. Kami juga meminta maaf kepada pembaca atas semua kesalahan dan kekurangan yang ada pada makalah kami ini, semua saran dan kritik yang membangun selalu kami tunggu.

DAFTAR PUSTAKA

http://materi-kimia-sma.blogspot.com/2013/10/kesetimbangan-sistem-homogen-dan.html

Purba,Michael.2002.kimia untuk SMA kelas XI.Jakarta:Erlangga.

Parning,dkk.2006.kimia SMA kelas XI semester pertama.Jakarta:Yudhistira.