1 E-MODUL DI SUSUN OLEH : VONIA SUCI WIDIASTUTI, S.Pd KESETIMBANGAN KIMIA Kc

2 GLOSARIUM Hukum Kesetimbangan : Hukum aksi massa yang menyatakan bahwa nisbah hasil kali konsentrasi produk terhadap hasil kali konsentrasi pereaksi, dipangkatkan dengan koefisien reaksinya, mempunyai nilai tertentu pada suhu tertentu Keadaan Setimbang : Keadaan saat dua proses yang berlawanan arah berlangsung secara bersamaan dengan kelajuan yang sama sehingga tidak menhasilkan perubahan makroskopis Reaksi Kesetimbangan : Reaksi bolak balik di mana laju reaksi ke kanan sama dengan laju reaksi ke kiri Tetapan laju reaksi : Suatu bilangan tetap yang merupakan angka faktor perkalian terhadap konsentrasi dalam rumusan laju reaksi

3 PETA KONSEP Reaksi Kesetimbangan Heterogen Tetapan Kesetimbangan Tekanan Hubungan Persamaan Reaksi dengan Tetapan Kesetimbangan Tetapan Kesetimbanga n Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi Kesetimbangan Kimia Jenis Reaksi Kesetimbangan Reaksi Kesetimbangan Homogen Konsep Kesetimbangan Reaksi Dua Arah

4 PENDAHULUAN A. Identitas Modul Mata Pelajaran : KIMIA Kelas / Semester : XI / 1 Alokasi Waktu : 2 x 45 menit Judul Modul : E-Modul Kesetimbangan Kimia Kc B. Kompetensi Dasar 3.8 Menjelaskan reaksi kesetimbangan di dalam hubungan antara pereaksi dan hasil reaksi 4.8 Menyajikan hasil pengolahan data untuk menentukan nilai tetapankesetimbangan suatu reaksi C. Deskripsi Singkat Materi 1. Faktual : Kesetimbangan Kimia dalam Kehidupan Sehari-hari 2. Konseptual : Tetapan Kesetimbangan a) Konsep tetapan kesetimbangan b) Tetapan kesetimbangan (Kc) untuk kesetimbangan homogen dan heterogen c) Harga Kc berdasarkan konsentrasi zat dalam kesetimbangan 3. Prosedural : ✓ Cara menentukan tetapan kesetimbangan untuk kesetimbangan homogen dan heterogen ✓ Cara menghitung tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi zat dalam kesetimbangan 4. Proses ✓ Tetapan kesetimbangan reversible dan irreversible ✓ Tetapan kesetimbangan homogen dan heterogen berdasar Kc ✓ Perhitungan nilai Kc

5 D. Petunjuk Penggunaan Modul Agar modul dapat digunakan secara maksimal maka kalian diharapkan melakukanlangkah- langkah sebagai berikut : 1. Prasyarat pada materi ini adalah pemahaman mengenai hukum dasar reaksi kimia 2. Bacalah modul ini secara berurutan dan berusahalah untuk memahami isinya karena materi ini akan menjadi prasyarat pada materi selanjutnya. 3. Pahami tujuan yang tercantum dalam setiap kegiatan pembelajaran. 4. Pelajari uraian materi secara sistematis dan mendalam dalam setiap kegiatan pembelajaran. 5. Lakukan uji kompetensi/latihan soal di setiap akhir kegiatan pembelajaran untukmenguasai tingkat penguasaan materi. 6. Diskusikan dengan guru atau teman jika mengalami kesulitan dalam pemahaman materi. Lanjutkan pada modul berikutnya jika sudah mencapai ketuntasan yang diharapkan.

H2O(l) Pada reaksi tersebut NaOH habis bereaksi dengan HCl membentuk NaCl dan air. NaCl dan H2O tidak dapat bereaksi kembali menjadi NaOH dan HCl. Sedangkan pada reaksi kesetimbangan

7 dapat terjadi reaksi dua arah ( bolak-balik / reversible ). Ciri-ciri reaksi bolak-balik adalah sebagai berikut: 1. Reaksi ditulis dengan dua anak panah yang berlawanan ( ) 2. Reaksi berlangsung dari dua arah, yaitu dari reaktan dan dari produk. 3. Reaksi ke kanan disebut reaksi maju. 4. Reaksi ke arah kiri adalah disebut reaksi balik. Pada umumnya suatu reaksi kimia yang berlangsung spontan akan terus berlangsung sampai dicapai keadaan kesetimbangan dinamis. Berbagai hasil percobaan menunjukkan bahwa dalam suatu reaksi kimia, perubahan reaktan menjadi produk pada umumnya tidak sempurna, meskipun reaksi dilakukan dalam waktu yang relatif lama. Umumnya pada permulaan reaksi berlangsung, reaktan mempunyai laju reaksi tertentu. Kemudian setelah reaksi berlangsung konsentrasi akan semakin berkurang sampai akhirnya menjadi konstan. Keadaan kesetimbangan dinamis akan dicapai apabila dua proses yang berlawanan arah berlangsung dengan laju reaksi yang sama dan konsentrasi tidak lagi mengalami perubahan atau tidak ada gangguan dari luar. Sebagai contoh keadaan kesetimbangan dinamis, kita perhatikanreaksi penguraian (dissosiasi) gas N2O4 sebagai berikut : N2O4(g) 2 NO2 (g) Tak berwarna merah coklat Andaikan sejumlah mol gas N2O4 dimasukkan ke dalam suatu bejana tertutup. Mula-mula dengan segera gas N2O4 yang tidak berwarna tersebut terurai menjadi NO2 yang berwarna merah coklat. Akan tetapi setiap dua molekul NO2 dengan mudah bergabung menjadi molekul zat N2O4 kembali. Mula–mula laju reaksi disosiasi N2O4 berlangsung relatif lebih cepat daripada laju reaksi pembentukan N2O4. Namun laju reaksi pembentukan N2O4 juga makin lama makin bertambah besar sesuai dengan pertambahan jumlah NO2 yang terbentuk. Pada suatu saat laju reaksi disosiasi N2O4 sama dengan laju reaksi pembentukan N2O4, maka Keadaan inilah yang disebut Keadaan Kesetimbangan. Proses penguraian yang dibahas di atas, secara diagramatis dapat digambarkan sebagaimana yang diperlihatkan pada Gambar 1.1 berikut :

8 Gambar 1.1: Pencapaian keadaan kesetimbangan reaksi penguraian N2O4 Pada keadaan kesetimbangan, jumlah molekul NO2 dan N2O4 tetap. Oleh karena itu ketika keadaan kesetimbangan tercapai tidak terjadi perubahan sifat makroskopis zat. Akan tetapi reaksi penguraian dan pembentukan N2O4 tetap berlangsung secara terus menerus tidak kunjung berhenti secara mikroskopis, sehingga reaksi kesetimbangan disebut dengan kesetimbangan dinamis. Dimana pada keadaan kesetimbangan dinamis, sekalipun secara makroskopis tidak terjadi perubahan, tetapi secara mikroskopis tetap terjadi perubahan yang terus-menerus. Secara singkat Ciri-ciri kesetimbangan dinamis adalah: 1. Reaksi berlangsung terus-menerus dengan arah yang berlawanan. 2. Terjadi pada ruang tertutup, suhu, dan tekanan tetap. 3. Kecepatan reaksi ke arah produk (hasil reaksi) sama dengan kecepatan reaksi ke arah reaktan (zat-zat pereaksi). 4. Tidak terjadi perubahan makroskopis, yaitu perubahan yang dapat dilihat, tetapi terjadi perubahan mikroskopis, yaitu perubahan tingkat partikel (tidak dapat dilihat). 5. Setiap komponen tetap ada. Soal latihan 1. Jelaskan perbedaan antara reaksi tidak dapat balik (irreversible) dan reaksi dapat balik (reversible), berikan contoh masing-masing? 2. Sebutkan beberapa ciri-ciri kesetimbangan kimia! 3. Berikan contoh reaksi yang termasuk reaksi irreversible dan contoh reaksi reversible masing-masing tiga!

sD dimana p, q, r, dan s adalah koefisien stokiometri dari A, B, C, dan D. Pada saat terjadi kesetimbangan maka harga tetapan kesetimbangan (K) dapat ditentukan. Nilainya ditentukan dengan menggunakan perbandingan konsentrasi zat-zatnya saat tercapai kesetimbangan. Tetapan kesetimbangan (Kc) untuk reaksi tersebutpada suhu tertentu dapat dinyatakan : Harga tetapan kesetimbangan sangat berguna baik secara kuantitatif maupunkualitatif. Secara kuantitatif, memungkinkan untuk menghitung konsentrasi bereaksi ataupun hasil reaksi dalam sistem kesetimbangan, sedangkan secarakualitatif, dapat memberikan informasi tentang sejauh mana reaksi berlangsungkearah reaksi sempurna.

3H2(g) → 2NH3(g) [NH3] 2 Kc = [2][H2] 3 Tetapan kesetimbangan adalah hasil kali konsentrasi setimbang zat di ruas kanan dibagi hasil kali konsentrasi setimbang zat di ruas kiri, masingmasing Koefisien konsentrasi zat dipangkatkan dengan Jika nikai K > 1 maka hasil/produk yang dihasilkan banyak Jika nikai K < 1 maka hasil/produk yang dihasilkan sedikit

Ca(s) Kalsium karbonat dan kalsium berwujud padat, sehingga perbandingan mol terhadap volume yang ditempatinya bernilai tetap. Dengan demikian [CaCO3] [Ca] merupakan konstanta ,sehingga Kc ditulis , Kc = [CO2] INGAT!!!! zat padat murni (s) dan zat cair murni (l) disertakan tidak dalam penyusunan tetapan kesetimbangan. 1) Jika terdapat fase gas dan fase padat, yang menentuka Kc adalah fase gas. 2) Jika terdapat fase gas dan fase cair, yang menentukan Kc adalah fase gas. 3 ) Jika terdapat larutan dan fase padat, yang menetukan Kc adalah fase larutan. 4) Jika terdapat fase gas, fase cair, dan fase padat, yang menetukan Kc adalah fase gas. Kc = [CO2]

2D Kc = K3 = K1 2 Membandingkan harga K dengan beberapa reaksi : Jika reaksi dibalik, maka K menjadi 1/K Jika reaksinya dikalikan n, maka K menjadi Kn Jika reaksinya dibagi m, maka K menjadi √ Jika dua reaksi atau lebih dijumlahkan maka harga K = K1 x K2 x K3

O2(g) ⇌ 2N2O(g) Jika pada saat tercapai kesetimbangan terdapat 0,3 mol gas nitrogen. Hitunglahnilai tetapan kesetimbangannya! CONTOH SOAL:

O2(g) ⇌ 2N2O(g) Mula-mula: Bereaksi: Setimbang: 0,5 mol 0,2 mol 0,3 mol 0,5 mol 0,1 mol 0,4 mol 0 0,2 mol 0,2 mol [N2] = = 0,03 M [O2] = 0,4 10 = 0,04 M [N2O] = 0,2 10 = 0,02 M Kc = = 11,11 Untuk lebih mengasah kemampuan ananda, bisa juga klik link berikut untuk bahanpembelajaran : https://amru.id/menghitung-tetapan-kesetimbangan-konsentrasi/; dan https://www.youtube.com/watch?v=gfgAGd8vpvg Nah, Bagaimana? Materi dan contoh soalnya seru dan mengasyikkan bukan ? Selanjutnya, silahkan Ananda, mengasah kemampuan materi ini dengan berlatih soal-soal dibawah ini yaaaa... Keep enjoy with chemistry....

Z Tetapan kesetimbangan K= 1, dan konsentrasi W sama dengan 2 kali konsentrasi Y. Berdasarkan data tersebut, konsentrasi X sama dengan.... 4. Dalam wadah 5 liter dengan suhu tertentu terdapat 0,5 mol iodin, dan 0,5 mol hidrogen dalam kesetimbangan pada suhu tertentu. Tetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc) untuk reaksi pembentukan asam iodida dari iodin dan hidrogen adalah .... LATIHAN SOAL

H2(g) ⇌ 2HI(g) Mula-mula: Bereaksi: Setimbang: 0,5 mol 0,2 mol 0,3 mol 0,5 mol 0,1 mol 0,4 mol 0 0,2 mol 0,2 mol [I2] = = 0,03 M [H2] = 0,4 10 = 0,04 M [HI] = 0,2 10 = 0,02 M Kc = = 11,11 KUNCI JAWABAN

(aq) Jika kita mengonsumsi makanan yang bersifat asam, konsentrasi ion hydrogen bertambah (darah bersifat asam) sehingga reaksi kesetimbangan bergeser ke kiri. Sebaliknya jika kita mengonsumsi makanan yang bersifat basa, konsentrasi ion hidrogen berkurang (darah bersifat basa) sehingga reaksi kesetimbangan bergeser ke kanan. Apakah pergeseran reaksi tersebut mempengaruhi nilai pH ? seharusnya “ya”. INFORMASI KESIMPULAN d pereaksi menjadi zat hasil reaksi sama dengan laju perubahan produk menjadi reaktan, pada saat setimbang hasil kali konsentrasi pereaksi dibandingkan dengan hasil kali konsentrasi reaktan pangkat koefisien merupakan bilangan yang konstan yang disebut dengan konstanta kesetimbangan

| 18 Adom, A. 2009. Kesetimbangan Kimia: http://andykimia03.blogspot.com/ Bird Brady, James E. Dan J.R Holum. 1988. Fundamentals Of Chemistry. Edisi Ke – 3. NewYork: John Wiley dan Son, Inc. Briggs, JGR. 2000. Chemistry For GCE’0’ Level. Singapura: person EducationAsia.Pte.Ltd. Chang, Raymond. 2002. Chemsitry Edisi – 7. New York: McGraw Hill. Departemen Pendidikan Nasional Pusat Bahasa Indonesia. 2008. Glosarium Kimia.Jakarta: Balai Pustaka. Purba, Michael. 2007. Kimia Untuk SMA Kelas XI. Jakarta : Erlangga. Sudarmo, Unggul. 2013. Kimia untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta : Erlangga. Sunardi. 2007. Kimia Bilingual Untuk SMA/MA Kelas XI Semester 1 dan 2. Jakarta : Yrama Widya. Tony. 1993. Kimia Fisik Untuk Universitas. Terjemahan Kwee Ie Tjien. Jakarta :Gramedia