Tetapan Kesetimbangan Kimia dan Energi Bebas

Tetapan Kesetimbangan Kimia dan Energi Bebas

     Tetapan kesetimbangan dapat dinyatakan dalam bentuk konsentrasi maupun dalam bentuk tekanan. Hubungan antara kedua tetapan kesetimbangan tersebut dinyatakan dengan persamaan: K_p = K_c(RT)^∆n

—Tetapan Kesetimbangan Kimia dibagi menjadi 2, yaitu :

- —Tetapan Keseimbangan berdasarkan konsentrasi (Kc).

- —Tetapan Konsentrasi berdasarkan Tekaanan Parsial (Kp).

—Tetapan keseimbangan berdasarkan Konsentrasi (Kc) merupakan hasil kali konsentrasi reaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi, setelah zat-zatnya dipangkatkan sesuai dengan koefisiennya.

—Reaksi : mA + nB <-> pC + qD

—Persamaan tetapan kesetimbangan :

—

—Tetapan Kesetimbangan Kimia berdasarkan tekanan parsial (Kp) merupakan hasil kali tekanan parsial gas-gas hasil reaksi dibagi dengan hasil kali tekanan parsial gas zat-zat pereaksisetelah tiap gas-gas dipangkatkan dengan koefisiennya menurut persamaan reaksi kesetimbangan.

—Reaksi : aA + bB <-> cC + dD

—Persamaan tetapan kesetimbangan :

         Tetapan kesetimbangan suatu persamaan untuk reaksi kebalikan sama dengan kebalikan tetapan kesetimbangan persamaan untuk reaksi maju. Tetapan kesetimbangan untuk persamaan kimia yang diperoleh melalui penambahan secara aljabar dua persamaan kimia sama dengan perkalian tetapan kesetimbangan untuk kedua persamaan yang ditambahkan.

     Manfaat tetapan kesetimbangan kimia dapat digunakan untuk meramalkan posisi reaksi yang berkesetimbangan, apakah reaksi itu jauh terletak ke arah hasil reaksi (reaksi mendekati sempurna) atau jauh berada dekat pereaksi (reaksi nyaris tidak terjadi). Di samping itu, bermanfaat untuk meramalkan arah suatu reaksi setimbang, dengan menggunakan quotient reaksi. Sebab reaksi yang berada dalam kesetimbangan dapat didekati dari arah manapun.

Ungkapan tetapan kesetimbangan untuk reaksi yang heterogen, berbeda dengan reaksi homogen. Pada reaksi heterogen, konsentrasi zat murni dianggap tidak berubah, sehingga tidak mempengaruhi tetapan kesetimbangan.

  Penentuan tetapan kesetimbangan dapat didekati dari penentuan energi bebas reaksi pada keadaan standar. Hubungan antara energi bebas Gibbs dan tetapan kesetimbangan dinyatakan dengan persamaan berikut:            ∆G⁰ = -RT ln K.

Reaksi kesetimbangan kimia dinamis yang telah stabil dapat bergeser untuk merespon perubahan kondisi reaksi, seperti perubahan konsentrasi pereaksi atau perubahan konsentrasi produk, perubahan suhu sistem, atau perubahan tekanan atau volum.

Perubahan konsentrasi pereaksi atau konsentrasi produk reaksi dapat menggeser posisi kesetimbangan. Bila pereaksi ditambahkan atau produk reaksi diambil dari sistem reaksi yang telah mencapai kesetimbangan, posisi kesetimbangan akan bergeser ke arah produk reaksi, guna meminimalkan pengaruh gangguan tersebut. Bila kesetimbangan dicapai kembali, maka konsentrasi masing-masing zat dalam kesetimbangan yang baru berubah, sedangkan harga tetapan kesetimbangan tidak berubah selama suhu tetap.

Pengaruh perubahan suhu terhadap posisi kesetimbangan berkaitan dengan entalpi reaksi. Bila sistem kesetimbangan bersifat eksoterm, peningkatan suhu akan menggeser posisi kesetimbangan ke arah sebaliknya atau ke arah endoterm. Dalam hal ini, ke arah pereaksi. Perubahan suhu mempengaruhi nilai tetapan kesetimbangan, sehingga konsentrasi masing-masing zat juga akan berubah.

Pengaruh perubahan tekanan atau volum sistem kesetimbangan akan berdampak terhadap reaksi kesetimbangan dimana jumlah molekuler dalam sistem itu berbeda. Peningkatan tekanan atau penurunan volum sistem reaksi akan menggeser posisi kesetimbangan ke arah sistem reaksi yang jumlah molekulernya lebih sedikit.


Energi Bebas

- Jumlah maksimum energi yang dibebaskan pada suatu proses yang terjadi pada suhu tetap dan tekanan bebas.
- Energi bebas di lambangkan dengan ∆G.
- Pada suhu dan tekanan tetap reaksi kimia akan berlangsung spontan menuju ke arah dengan perubahan energi bebas yang lebih rendah sampai akhirnya mencapai keadaan setimbang.