Reaksi reversibel terjadi di kedua arah, tetapi setiap reaksi reversibel mengendap ke posisi "keseimbangan". Jika Anda ingin mengkarakterisasi kesetimbangan reaksi seperti itu, konstanta kesetimbangan menggambarkan keseimbangan antara produk dan reaktan. Menghitung konstanta kesetimbangan membutuhkan pengetahuan tentang konsentrasi produk dan reaktan dalam reaksi ketika dalam kesetimbangan. Nilai konstanta juga tergantung pada suhu dan apakah reaksi eksotermik atau endotermik.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Untuk reaksi umum:
aA(g) + bB(g) gG(g) + hH(g)
Di sini, huruf kecil adalah jumlah mol masing-masing, huruf besar mewakili komponen kimia reaksi, dan huruf dalam tanda kurung mewakili keadaan materi. Anda menemukan konstanta kesetimbangan konsentrasi dengan ekspresi:
Kc = [G]g [H]h [A]Sebuah[B]b
Untuk reaksi eksoterm, kenaikan suhu menurunkan nilai konstanta, dan untuk reaksi endoterm, kenaikan suhu meningkatkan nilai konstanta.
Menghitung Konstanta Kesetimbangan
Rumus untuk konstanta kesetimbangan mengacu pada reaksi generik "homogen" (di mana keadaan materi untuk produk dan reaktan adalah sama), yaitu:
aA(g) + bB(g) gG(g) + hH(g)
Dimana huruf kecil mewakili jumlah mol setiap komponen dalam reaksi, dan huruf besar berdiri untuk bahan kimia yang terlibat dalam reaksi dan huruf (g) dalam tanda kurung mewakili keadaan materi (gas, dalam hal ini kasus).
Ekspresi berikut mendefinisikan konstanta kesetimbangan konsentrasi (Kc):
Kc = [G]g [H]h [A]Sebuah[B]b
Di sini, tanda kurung siku adalah untuk konsentrasi (dalam mol per liter) untuk setiap komponen reaksi, pada kesetimbangan. Perhatikan bahwa mol setiap komponen dalam reaksi asli sekarang eksponen dalam ekspresi. Jika reaksi mendukung produk, maka hasilnya akan lebih besar dari 1. Jika mendukung reaktan, itu akan kurang dari 1.
Untuk reaksi tidak homogen, perhitungannya sama, kecuali padatan, cairan murni, dan pelarut semuanya hanya dihitung sebagai 1 dalam perhitungan.
Konstanta kesetimbangan tekanan (Kp) sangat mirip, tetapi digunakan untuk reaksi yang melibatkan gas. Alih-alih konsentrasi, ia menggunakan tekanan parsial dari setiap komponen:
Kp = pGg pHh pSEBUAHSebuah pBb
Di sini, (pG) adalah tekanan komponen (G) dan seterusnya, dan huruf kecil menyatakan jumlah mol dalam persamaan reaksi.
Anda melakukan perhitungan ini dengan cara yang hampir sama, tetapi itu tergantung pada seberapa banyak yang Anda ketahui tentang jumlah atau tekanan produk dan reaktan pada kesetimbangan. Anda dapat menentukan konstanta menggunakan jumlah awal yang diketahui dan satu jumlah kesetimbangan dengan sedikit aljabar, tetapi umumnya lebih mudah dengan konsentrasi atau tekanan kesetimbangan yang diketahui.
Bagaimana Suhu Mempengaruhi Konstanta Kesetimbangan
Mengubah tekanan atau konsentrasi zat-zat yang ada dalam campuran tidak mengubah konstanta kesetimbangan, meskipun keduanya dapat mempengaruhi posisi kesetimbangan. Perubahan ini cenderung membatalkan efek dari perubahan yang Anda buat.
Suhu, di sisi lain, memang mengubah konstanta kesetimbangan. Untuk reaksi eksotermik (yang melepaskan panas), peningkatan suhu mengurangi nilai konstanta kesetimbangan. Untuk reaksi endoterm, yang menyerap panas, peningkatan suhu meningkatkan nilai konstanta kesetimbangan. Hubungan spesifik dijelaskan dalam persamaan van't Hoff:
ln (K2÷ K1) = (−∆H0÷ R) × ( 1/T2 - 1/T1)
Dimana (∆H0) adalah perubahan entalpi reaksi, (R) adalah konstanta gas universal, (T1) dan T2) adalah suhu awal dan akhir, dan (K1) dan (K2) adalah nilai awal dan akhir dari konstanta.