Penentuan harga Kc dan Kp, dan hubungan Kc dan Kp

Kesetimbangan konsentrasi (Kc)

Ketika koefisien zat antara ruas kiri dan kanan sama maka bisa tanpa memperhatikan volume, memang secara matematis itu tidak akan berpengaruh. Namun ketika jumlah koefisien ruas kiri dan kanan berbeda jumlahnya maka volume turut mempengaruhi dalam perhitungan Kc.

Misal pada persamaan H2 + I2 2 HI. Pada persaaman reaksi yang setara seperti itu, total koefisien pereaksi 2 dan ini sebanding dengan total koefisien hasil reaksi, 2 juga. Maka berapapun wadah yang digunakan untuk tempat berlangsungnya reaksi itu tidak akan berpengaruh.

Kesimpulan:

• Ketika jumlah koefisien zat pereaksi (ruas kiri) sama dengan koefisien zat hasil reaksi (ruas kanan) maka volume berapapun besarnya tidak akan mempengaruhi besarnya Kc.

• Ketika jumlah koefisien zat pereaksi (ruas kiri) tidak sama dengan koefisien zat hasil reaksi (ruas kanan) maka volume akan mempengaruhi besarnya Kc, kecuali jika volume-nya 1 liter.

Tetapan Kesetimbangan Tekanan Parsial (Kp)

Pada kesetimbangan tekanan parsial, hanya zat dengan fase gas (g) yang memengaruhi tetapan kesetimbangannya. Zat yang terlibat masing-masing akan memiliki harga tekanan parsial (P) yang menentukan harga Kp. Harga Kp ditentukan berdasarkan perbandingan hasil kali tekanan parsial produk yang dipangkatkan koefisiennya terhadap hasil kali tekanan parsial reaktan yang dipangkatkan koefisiennya. Tetapan tekanan yang berdasarkan tekanan gas disebut dengan tetapan tekanan parsial atau tekanan gas. Simbol untuk tetapan berdasarkan tekanan gas adalah Kp .

Persamaan hasil rumus Kp sama dengan hasil kali tekanan parsial gas produk dibagi hasil kali tekanan parsial gas. Setiap konsentrasi zat pada persamaan reaksi yang dipangkatkan reaksinya. Jika koefisien setiap zat sama dengan satu maka tidak perlu dituliskan bilangan pangkatnya.

Secara matematis , keseitimbanngan konsentrasi (Kc), kesetimbangan tekanan parsial (Kp), dan hubungan antara keduanya dirumuskan sebagai berikut :

Hubungan antara Kp dan Kc untuk reaksi adalah Kc = Kp RT

di mana, R = tetapan gas universal, T = temperatur, dan Δng = jumlah mol produk gas – jumlah mol reaktan gas. Dalam perhitungan konstanta kesetimbangan reaksi heterogen (reaksi di mana terdapat lebih dari 1 fasa) yang melibatkan substansi dalam wujud cairan murni atau padatan murni, konsentrasi substansi cair dan padat tersebut diabaikan dan tidak ikut diperhitungkan. Contohnya:

CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g)

P4(s) + 6Cl2(g) ⇌ 4PCl3(l)

Untuk mengetahui apakah reaksi telah mencapai kesetimbangan dan memprediksikan arah reaksi, ditentukan nilai dari kuosien reaksi, Qc, dengan mensubstitusikan nilai konsentrasi masing-masing substansi (produk dan reaktan) pada keadaan setimbang pada konstanta kesetimbangan kimia, Kc, dengan nilai konsentrasi awal masing-masing substansi pada keadaan reaksi tersebut.

dan Untuk reaksi umum: a A + b B ⇄ g G + h H + ....... maka Dimana ∆ngas adalah selisih jumlah koefisien stoikiometri antara gas produk dan gas reaktan, jadi ∆ngas pada reaksi umum di atas adalah sama dengan (g + h + ....) – (a + b + ....). Pada reaksi pembentukn gas SO3, ∆ngas = 2 – (2 + 1) = – 1. Meskipun tidak ada unit untuk harga tetapan kesetimbangan, perlu digunakan unit satuan yang benar dalam pernyataan tetapan kesetimbangan. Untuk Kc digunakan molaritas, dan untuk Kp digunakan atm. Pilihan ini kemudian memerlukan penggunaan harga R = 0,082 L atm mol–1 K–1 dalam persamaan.

Hubungan Kc dan Kp

Antara tetapan berdasarkan konsentrasi dan tekanan gas memiliki hubungan. Hubungan antara Kc dan Kp dapat ditentukan dalam sebuah persamaan. Melalui persamaan umum gas ideanl pV = nRT dapat diperoleh hubungan antara Kc dan Kp. Kc dan Kp dinyatakan melalui persamaan di bawah.

Dari persamaan hubungan antara Kc dan Kp dapat dikatakan bahwa nilai Kc sama dengan Kp saat (RT) n = 1. Kondisi ini saat nilai n sama dengan 0 atau koefisien reaktan gas sama dengan koefisien produk gas.