lks kimia smk kebangsaan indonesia maros

LKS Kimia SMK Kebangsaan Indonesia Maros Disusun Oleh Khaeril Anwar, S.Si.

RINGKASAN MATERIJika dua buah zat direaksikan maka kemungkinan yang terjadi adalah : Tidak terjadi reaksi kimia Terjadi reaksi kimia Bila terjadi reaksi kimia, kemungkinan yang terjadi adalah : Reaksi berkesudahan ; maksudnya, setelah terbentuk produk maka reaksi berhenti Reaksi tak berkesudahan atau reaksi dapat balik ; maksudnya, setelah zat pereaksi berubah menjadi produk, maka produk terurai kembali zat pereaksi. Reaksi berkesudahan disebut juga reaksi yang tidak dapat balik atauirreversible Reaksi tak berkesudahan disebut juga reaksi dapat balik ataureversible. Pada reaksi dapat balik, reaksi kimia berlangsung dalam dua arah yaitu ke arah produk dan reaktan. Perhatikan reaksi berikut : HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(l) (contoh Reaksi tidak dapat balik) 2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) (contoh reaksi bolak balik ) A. KESETIMBANGAN DINAMIS 1. Pengertian Kesetimbangan Pada reaksi yang berlangsung bolak balik, ada saat dimana laju terbentuknya produk sama dengan laju terurainya kembali produk menjadi reaktan. Pada keadaan ini, biasanya tidak terlihat lagi ada perubahan. Keadaan reaksi dengan laju reaksi maju (ke kanan) sama dengan laju reaksi baliknya (ke kiri) dinamakan keadaan setimbang. Reaksi yang berada dalam keadaan setimbang disebut Sistem Kesetimbangan. Perhatikan reaksi berikut.CuSO4. 5H2O CuSO4 + 5H2OLaju reaksi ke kanan = laju reaksi ke kiriReaktan produk

2. Kesetimbangan Kimia Bersifat Dinamis Reaksi yang berlangsung setimbang bersifat dinamis, artinya reaksinya berlangsung terus -menerus dalam dua arah yang berlawanan dan dengan laju reaksi yang sama. Contoh kesetimbangan dinamis dalam kehidupan sehari-hari dapat digambarkan pada proses penguapan air. Bila air dipanaskan dalam wadah tertutup rapat, airnya lama kelamaan akan habis berubah menjadi uap air. Tetapi belum sempat habis, uap air yang naik ke atas mengalami kejenuhan sehingga akan jatuh kembali menjadi embun. Apabila dibiarkan terus-menerus, kecepatan menguapnya air akan sama dengan kecepatan mengembunnya uap air menjadi air. Pada saat itu, tercapai keadaan setimbang dimana tidak nampak lagi adanya perubahan ketinggian air dalam wadah tertutup tersebut. Berdasarkan reaksinya, kesetimbangan kimia dibedakan menjadi 2 yaitu : Kesetimbangan homogeno

Yaitu kesetimbangan yang fase zat-zat yang bereaksi samao

Contoh : 2SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) (semua berfase gas) Kesetimbangan heterogeno

Yaitu kesetimbangan yang fase zat-zat yang bereaksi berbeda. 2

Laju reaksi ke kanan Laju r eaksi ke kiri

LKS Kimia SMK Kebangsaan Indonesia Maros Disusun Oleh Khaeril Anwar, S.Si.o

Contoh : CaO(s) + CO2(g) CaCO3(s) (berfase padat-gas) Kesimpulan : Ciri-Ciri Kesetimbangan kimia

Hanya terjadi dalam wadah tertutup, pada suhu dan tekanan tetap Reaksinya berlangsung terus-menerus (dinamis) dalam dua arah yang berlawanan Laju reaksi maju (ke kanan) sama dengan laju reaksi balik (ke kiri) Semua komponen yang terlibat dalam reaksi tetap ada Tidak terjadi perubahan yang sifatnya dapat diukur maupun diamati.

B. PERGESERAN KESETIMBANGAN Karena kesetimbangan bersifat dinamis, maka suatu reaksi yang berada dalam keadaan setimbang dapat mengalami gangguan oleh faktor-faktor tertentu yang mengakibatkan terjadi pergeseran kesetimbangan, misalnya semua produk berubah kembali menjadi zat semula (reaktan). Dalam memproduksi sesuatu, hal ini tentu tak diinginkan. Justru yang dikehendaki adalah bagaimana memproduksi sesuatu sebanyakbanyaknya. Oleh karena itu, sistem kesetimbangan kimia harus dapat dikendalikan sehingga produk yang terbentuk di ruas kanan jumlahnya maksimal, sedangkan zat-zat yang bereaksi harus bersisa seminimal mungkin. Ada 3 cara perlakuan agar sistem kesetimbangan dapat digeser ke arah yang dikehendaki, yaitu ;o

Mengubah konsentrasi zato

Mengubah suhuo

Mengubah tekanan atau volume gas Azas Le Chatelier : Apabila kedalam sistem kesetimbangan diberikan aksi, maka sistem akan mengadakan reaksi sedemikian rupa , sehingga pengaruh aksi tadi menjadi sekecilkecilnya.(Prinsip ini disebut prinsip pergeseran kesetimbangan atau azas Le Chatelier)

Pengaruh Perubahan Konsentrasi Terhadap KesetimbanganPerhatikan reaksi pembentukan gas amonia berikut : N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = -92 kJ Jika konsentrasi salah satu zat ditambah, maka sistem akan bergeser dari arah zat tersebut. Jika konsentrasi salah satu zat dikurangi, maka sistem akan bergeser ke arah zat tersebut. AKSI YANG DIBERIKAN ARAH PERGESERAN N2 ditambah N2 dikurangi Ke kanan(produk bertambah)

Ke kiri(produk berubah menjadi reaktan) H2 ditambah H2 dikurangi Ke kanan(produk bertambah) Ke kiri(produk berubah menjadi reaktan) NH3 ditambah NH3 dikurangi Ke kiri(produk berubah menjadi reaktan) Ke kanan(produk bertambah) 3


Pengaruh Perubahan Suhu Terhadap KesetimbanganPerhatikan reaksi pembentukan gas amonia berikut : N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = -92 kJ Sistem kesetimbangan ini bersifat eksothermis ke arah kanan dan endothermis ke arah kiri Jika suhu dinaikkan, maka reaksi akan bergeser ke kiri yaitu reaksi yang bersifat endothermis. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = -92 kJ Sebaliknya bila suhu reaksi diturunkan maka reaksi akan bergeser ke kanan yaitu reaksi yang bersifat eksothermis. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = -92 kJ

Untuk sekedar diingat kembali :o

H reaksi negatif berarti pembetukan produk tidak memerlukan energi , justru menghasilkan energi,o

jika H positif berarti reaktan membutuhkan energi untuk menghasilkan produk. o Pada reaksi di atas, reaksi ke kanan tidak butuh energi sedang reaksi ke kiri membutuhkan energi o Reaksi eksothermis adalah reaksi bersifat spontan , tidak memerlukan energi melainkan justru menghasilkan energi o Reaksi endothermis adalah reaksi yang membutuhkan energi/ kalor untuk bisa bereaksi Pengaruh Perubahan Tekanan atau Volume Terhadap KesetimbanganPerubahan tekanan dan volume hanya berpengaruh pada sistem kesetimbangan antara fasa gas dengan gas. Sedang sistem kesetimbangan yang melibatkan fasa cair atau padat, perubahan tekanan dan volum dianggap tidak ada. Jika tekanan diperbesar, maka volume mengecil dan jika tekanan dikurangi maka volume akan bertambah. Menurut hukum gas ideal, bahwa tekanan berbanding lurus dengan jumlah mol gas. Jika tekanan diperbesar maka jumlah mol juga bertambah. Dengan demikian, jika tekanan diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang jumlah molnya lebih kecil. Perhatikan reaksi berikut : N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = -92 kJ 4


Jika tekanan diperbesar (volume mengecil) maka kesetimbangan akan bergeser ke arah

kanan, sebab jumlah molnya lebih kecil yaitu 2 mol. Jika tekanan dikurangi (volume bertambah) , maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri, karena jumlah molnya lebih besar yaitu 4 mol Pengaruh Katalisator Dalam sistem kesetimbangan, katalisator tidak mempengaruhi letak kesetimbangan. Penambahan Katalis pada sistem hanya dimaksudkan untuk mempercepat terjadinya keadaan setimbang. C. KESETIMBANGAN DALAM INDUSTRI Banyak proses dalam industri kimia merupakan reaksi setimbang. Pada setiap industri, proses produksi senantiasa diupayakan berjalan seefisien mungkin. Artinya, produk dihasilkan sebanyak mungkin dengan biaya yang dikeluarkan sedikit. Dengan menggunakan azas Le Chatelier, dapat diperoleh suatu kondisi yang optimal agar tujuan tersebut dapat tercapai. Berikut adalah proses pembuatan amonia dalam industri yang dikenal dengan proses HaberBosch. Pada proses ini amonia dibuat dengan mereaksikan gas nitrogen dan gas hidrogen menurut reaksi : N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = -92 kJ Dari persamaan reaksi diketahui bahwa reaksi ke kanan bersifat eksothermis. Agar proses berlangsung seefisien mungkin, maka diupayakan agar kesetimbangan selalu bergeser ke kanan sehingga dihasilkan gas amonia sebanyak-banyaknya dalam waktu sesingkat-singkatnya. Untuk itu prosesnya sbb: Untuk mempercepat reaksi, digunakan katalis berupa campuran serbuk besi dengan Al2O3, MgO, CaO dan K2O. Menurut azas Le Chatelier, sistem kesetimbangan akan bergeser ke arah NH3 jika suhu reaksi rendah. Namun pada suhu rendah, tumbukan antar partikel N2 dan H2 tidak efektif sehingga reaksi berjalan lambat dan katalis besi kurang aktif pada suhu rendah. Haber-Bosch menggunakan suhu tinggi. Tapi akibatnya kesetimbangan akan bergeser ke kiri. Untuk mengimbangi pergeseran reaksi ke kiri akibat kenaikan suhu, maka tekanannya dinaikkan. Dengan menaikkan tekanan, maka posisi molekul semakin rapat sehingga tumbukan antar molekul semakin sering terjadi, akibatnya reaksi pembentukan NH3 semakin cepat berlangsung dan sistem kesetimbangan akhirnya bergeser ke arah NH3. Selain itu agar reaksi terus bergerak ke kanan, maka NH3 yang sudah terbentuk segera dipisahkan dengan cara mengubahnya menjadi amonia cair. Pada kondisi cair, amonia tidak akan bereaksi balik menjadi N2 dan H2 Secara singkat, proses pembuatan amonia adalah sbb:o

Menggunakan katalis untuk mempercepat reaksio

Suhu reaksi tinggi agar agar tumbukan antar molekul efektif dan katalis berfungsi dengan baiko

Sistem diberi tekanan tinggi untuk memaksa reaksi yang bergerak ke kiri akibat suhu tinggi berubah menjadi ke kanan. 5

lks kimia smk kebangsaan indonesia maros

Documents