Kesetimbangan Kimia • Part 3: Tetapan Kesetimbangan Pada Reaksi Berkaitan / Hukum Hess

Summary

This video script is a chemistry lesson focusing on chemical equilibrium, specifically discussing how to calculate equilibrium constants (Kc). It covers the reversal of reaction equations, the effect of multiplying reaction coefficients on Kc values, and combining multiple equilibrium reactions. The lesson uses examples to illustrate how to manipulate equations to find the desired Kc, applying principles similar to Hess's Law. The instructor also encourages viewers to check their work for accuracy.

Takeaways

• 🔄 When a chemical equilibrium reaction equation is reversed, the equilibrium constant expression is also reversed.
• 🔢 If the initial equilibrium constant is given, reversing the reaction changes its value accordingly, such as from 20 to 1/20.
• 📉 Reversing a reaction changes the positions of reactants and products, which in turn affects the equilibrium constant expression.
• 🔄 The script uses the example of NH3 gas in equilibrium with N2 and H2 gases to illustrate the concept of reversing reactions.
• 📈 Multiplying the equilibrium constant by a number 'n' raises the equilibrium constant to the power of 'n', reflecting changes in reaction coefficients.
• 🔢 For instance, if the reaction coefficient is multiplied by 2, the equilibrium constant is squared.
• 🧪 The script explains that when multiple equilibrium reaction equations are combined, the resulting equilibrium constant is the product of the individual constants.
• 📐 It uses the example of combining reactions involving O2 and N2O gases to demonstrate this principle.
• 🔍 The script emphasizes the importance of understanding how to manipulate equilibrium constants when reactions are reversed or combined, similar to Hess's Law.
• 📝 It provides a step-by-step guide on how to calculate the equilibrium constant for a desired reaction using known reactions and their constants.
• 🔎 The process involves reversing and combining known reactions to match the target reaction, then calculating the new equilibrium constant based on the changes.

Q & A

What is the relationship between the equilibrium constant and the reaction equation if the reaction is reversed?

If the reaction equation is reversed, the equilibrium constant (K) is also reversed. For example, if the initial K is 20, then when the reaction is reversed, the new K becomes 1/20.

How does the equilibrium constant change if the reaction equation is multiplied by a certain number?

If the reaction equation is multiplied by a certain number (n), the equilibrium constant is raised to the power of that number. For instance, if the original K is 1.9 * 10^4 and the reaction is multiplied by 2, the new K becomes (1.9 * 10^4)^2.

What happens to the equilibrium constant when multiple reaction equations are added together?

When multiple reaction equations are added, the equilibrium constant is the product of the equilibrium constants of the individual reactions. For example, if two reactions have equilibrium constants K1 and K2, the combined reaction's equilibrium constant is K1 * K2.

Can you provide an example of how to calculate the equilibrium constant for a reaction where NH3 gas is in equilibrium with N2 and H2 gases?

Sure. If NH3 gas is in equilibrium with 1/2 N2 gas and 3/2 H2 gas, the equilibrium constant (K) is calculated based on the concentrations of the products and reactants raised to the power of their stoichiometric coefficients.

What is the significance of the equilibrium constant in understanding chemical reactions?

The equilibrium constant (K) is significant because it provides a quantitative measure of the extent to which a reaction proceeds at equilibrium. It helps predict whether a reaction will favor the products or reactants under given conditions.

How does the equilibrium constant change if the stoichiometric coefficients in the reaction equation are altered?

If the stoichiometric coefficients in the reaction equation are altered, the equilibrium constant will change accordingly. For example, if a coefficient is doubled, the equilibrium constant will be raised to the power of two.

What is the principle behind combining multiple equilibrium reactions to find the equilibrium constant for a new reaction?

The principle behind combining multiple equilibrium reactions is based on Hess's Law, which states that the total enthalpy change for a reaction is the same, whether the reaction is carried out in one step or several steps.

Can you explain the process of finding the equilibrium constant for a reaction involving N2O4 gas in equilibrium with NO2 gas?

To find the equilibrium constant for the reaction involving N2O4 gas in equilibrium with NO2 gas, you would need to consider the stoichiometry of the reaction and the equilibrium constants of related reactions, then apply Hess's Law to combine them appropriately.

What is the role of the equilibrium constant in determining the direction a reaction will proceed?

A large equilibrium constant indicates that the reaction favors the formation of products, while a small equilibrium constant suggests that the reaction favors the reactants. The equilibrium constant helps determine the direction a reaction will proceed spontaneously.

How can you determine if a calculated equilibrium constant is reasonable based on the given data?

To determine if a calculated equilibrium constant is reasonable, you should compare it with the equilibrium constants of related reactions and check if the reaction's direction and the stoichiometry align with the expected chemical behavior.

Outlines

00:00

🔍 Understanding Chemical Equilibrium

This paragraph discusses the concept of chemical equilibrium, specifically focusing on how to manipulate equilibrium expressions and the implications for equilibrium constants (Kc). It explains that reversing a reaction equation also reverses the equilibrium constant, and provides an example with NH3 gas. The paragraph also covers how multiplying the equilibrium expression by a constant affects the equilibrium constant, using the reaction of N2 Gas and H2 Gas to form NH3 as an example. It further explains that when summing multiple equilibrium reactions, the equilibrium constant is the product of the constants of the individual reactions, using a hypothetical reaction involving O2 and N2O gases.

05:00

🧪 Calculating Equilibrium Constants

The second paragraph delves into the process of calculating equilibrium constants (Kc) for given reactions at a specific temperature. It uses the example of NO2 gas reacting with N2O4 gas and explains how to adjust the reaction equations based on known equilibrium constants (a and B). The paragraph walks through the steps of reversing and adjusting coefficients of reactants and products to align with the target reaction, emphasizing the importance of maintaining stoichiometric ratios and applying Hess's Law principles.

10:02

📚 Advanced Equilibrium Calculations

The final paragraph presents a more complex scenario involving multiple known reactions and the task of determining the equilibrium constant for a specific reaction. It outlines a step-by-step approach to manipulate and combine the given reactions to isolate the desired reaction. The process involves reversing reactions, adjusting coefficients, and summing or canceling out common species on both sides of the reaction equations. The paragraph concludes with the calculation of the equilibrium constant for the target reaction, emphasizing the need for precision and the application of chemical equilibrium principles.

Keywords

💡Chemical Equilibrium

Chemical equilibrium refers to the state in a reversible chemical reaction where the rate of the forward reaction equals the rate of the reverse reaction, resulting in no net change in the concentrations of reactants and products. In the video, chemical equilibrium is the central theme, as it discusses how to calculate equilibrium constants and how they change under different conditions.

💡Equilibrium Constant (Kc)

The equilibrium constant (Kc) is a measure of the extent to which a reversible reaction proceeds at equilibrium. It is the ratio of the concentrations of products to reactants each raised to the power of their stoichiometric coefficients. The video script mentions Kc multiple times, explaining how to manipulate and calculate it for different reactions.

💡Reversible Reaction

A reversible reaction is a chemical reaction that can proceed in both the forward and reverse directions. The video script discusses reversible reactions in the context of chemical equilibrium, explaining how the equilibrium constant is affected when the direction of the reaction is reversed.

💡Stoichiometric Coefficients

Stoichiometric coefficients are the numbers that indicate the relative amounts of reactants and products in a balanced chemical equation. The video explains how these coefficients affect the equilibrium constant, particularly when reactions are multiplied or reversed.

💡Balanced Equation

A balanced equation is a chemical equation in which the number of atoms for each element is the same on both the reactant and product sides. The video script uses balanced equations to illustrate how to calculate the equilibrium constant and how to manipulate equations to find new constants.

💡Concentration

Concentration in chemistry refers to the amount of a substance present in a given volume. In the context of the video, concentration is crucial for calculating Kc, as it is used in the formula to determine the equilibrium constant for a reaction.

💡Reversing a Reaction

Reversing a reaction means considering the reaction in the opposite direction. The video script explains that when a reaction is reversed, the equilibrium constant is also reversed, which is a key concept in understanding how Kc values change.

💡Multiplying Reactions

Multiplying reactions involves scaling up the stoichiometry of a chemical equation by multiplying the coefficients by a certain factor. The video script uses this concept to demonstrate how to combine equilibrium constants from different reactions to find the constant for a new reaction.

💡Summing Reactions

Summing reactions is the process of adding two or more chemical equations together to find an overall reaction. The video script explains how to sum reactions while considering the equilibrium constants, which is essential for determining the net reaction's equilibrium constant.

💡Hess's Law

Hess's Law states that the total enthalpy change for a reaction is the same, whether the reaction is carried out in one step or several steps. The video script refers to Hess's Law when discussing how to sum or multiply reactions to find the equilibrium constant for a desired reaction.

💡Logarithm

A logarithm is the power to which a number (the base) must be raised to produce a given number. In the context of the video, logarithms are used in the context of calculating the equilibrium constant, particularly when dealing with very large or small values.

Highlights

Explanation of chemical equilibrium and its relationship with reaction equations.

If the reaction equation is reversed, the equilibrium constant is also reversed.

Example given: NH3 gas in equilibrium with N2 and H2 gas.

Explanation of how to reverse a reaction and its effect on the equilibrium constant.

Calculation of the equilibrium constant when the reaction is reversed.

Impact of multiplying the reaction coefficient on the equilibrium constant.

Example calculation involving N2 Gas and NH3 gas.

Explanation of how to adjust the equilibrium constant when reaction coefficients are multiplied.

Demonstration of how to combine equilibrium constants when multiple reaction equations are added.

Example involving the cancellation of O2 in a reaction to simplify the equation.

Illustration of how to apply Hess's Law to combine reaction equations.

Explanation of how to adjust the equilibrium constant when reactions are combined.

Example problem involving the calculation of the equilibrium constant for a given reaction.

Detailed step-by-step process for solving equilibrium constant problems.

Explanation of how to handle complex reactions with multiple reactants and products.

Example of calculating the equilibrium constant for a complex reaction involving multiple known reactions.

Final calculation of the equilibrium constant for the complex reaction.

Encouragement for viewers to ask questions, give feedback, or share criticisms in the comments.

Invitation to watch more videos on the channel for a deeper understanding of the topic.

Transcripts

Hai semua selamat datang di channel

jendela sains channelnya buat kalian

yang ingin memahami pelajaran matematika

fisika dan kimia SMA di video ini kita

akan membahas kesetimbangan kimia part

yang ketiga yaitu tetapan kesetimbangan

pada reaksi yang berkaitan simak terus

video ini sampai akhir tetapan

kesetimbangan pada reaksi yang berkaitan

nah yang pertama seperti ini jika

persamaan reaksi kesetimbangan dibalik

maka nilai tetapan kesetimbangan juga

dibalik X menjadi seperti X Jadi kalau

misalkan yang awal gajinya 20 gitu ya

berarti kalau misalkan reaksinya dibalik

ketika mereka jadi produk dan produk

jadi reaktan maka kakinya menjadi

seperdua puluh Contohnya seperti ini

disini NH3 gas mengalami keseimbangan

dengan setengah N2 gas dan 3/2 H2 gas

kakinya sekian kalau reaksi dibalik atau

artinya ruaskan

di ruas kiri ruas kiri jadi ruas kanan

maka gajinya juga dibalik ngerti ya

karena logikanya kan kalau raksasa

produk dibalik posisi antara whatscan

dan ruas kiri dibalik sehingga kacanya

juga dibalik menjadi sepertinya Oke jadi

kalau tadi yang reaksi pertama kalinya

5,2 kali semua penerima maka direksi

yang kedua ini hanya seperlima koma dua

kali semut ini Mas atau kalau dihitung

hasilnya adalah 1,9 * 10 4 oke yang

kedua jika koefisien reaksi

kesetimbangan dikalikan dengan n maka

nilai tetapan kesetimbangan dipangkatkan

dengan Ed contoh disini secara N2 Gas +

3422 Gas mengalami keseimbangan dengan

NH3 gas kacanya sekian 1,9 kali 10

pangkat 4 terus setiap koefisien reaksi

ini dikalikan dua yang tadinya setengah

jadi satu yang tadinya digeber dua jadi

tiga yang tadinya satu jadi dua kalau

semuanya dikalikan 2 berarti kita pakai

love

Hai koefisien dalam tetapan

kesetimbangannya jadi ^ biarkan hasil

kali konsentrasi seimbang masing-masing

dipangkatkan koefisiennya Jadi kalau

koefisiennya dikali 2 berarti pangkatnya

dikali 2 semua artinya kacanya

dikuadratkan kau digali gaya

dipangkatkan tiga dibagi dua ya berarti

dipangkatkan setengah atau di akar ya

Jadi kalau disini dikalikan 2 maka

gajinya dipakai Pandu atau dikuadratkan

1,9 kali semua tempat dikuadratkan

hasilnya 3,6 kali 10 pangkat 8 Oke

berikutnya Jika beberapa persamaan

reaksi kesetimbangan dijumlahkan maka

nilai tetapan kesetimbangan adalah hasil

kali dari tetapan kesetimbangan reaksi

reaksi penyusunnya Contohnya seperti ini

di sini ada dua reaksi-reaksi yang

pertama yang 2 + O2 mengalami

keseimbangan dengan 20 kacanya Sekian

dan reaksi yang ke-22 n2o mengalami

keseimbangan dengan dua N2 dan O2

kakinya sekian Nah kalau kalian lihat

kau

Udah tadi kan kita bisa coret-coret yang

sama ya di sini O2 ada di ruas kiri sama

ruas kanan berarti bisa dicoret Lalu ada

lagi ini N2 yang disini dua M2 berarti

tinggal satu ya kita coret 2-nya Jaya

jadi tinggal N2 gini aja sehingga kalau

dijumlahkan menjadi 2 n2o gas mengalami

kesetimbangan dengan dua Enno gas + N2

gas kacanya dikali Inget ya bukan

dijumlah tapi di kali Oke ini mungkin

mengingatkan kalian pada hukum Hess Ya

tapi kalau gue dulu Delta hanya akan

dijumlah kalau ada beberapa reaksi ya

kalau ini kacau di kali bukan dijumlah

Kenapa kok di kali saya kasih ilustrasi

misalkan gini kita pakai yang

gampang-gampang aja ya misalkan reaksi

pertama itu Amang alami keseimbangan

dengan b&k c-nya misalkan P reaksi kedua

ini B mengalami keseimbangan dengan C

racenya ki terus kedua reaksi ini jumlah

tambahin ikan maka

lebih dicoret nih berarti tinggal Amang

alami kesetimbangan dengan C nah kaca

gimana kita pakai logika misalkan KC

pada reaksi yang pertama atau yang

sebesar Benny inikan berikan

konsentrasinya B dipangkatkan

koefisiennya misalkan satu semua ya Jadi

tinggal konsentrasinya G dibagi

konsentrasinya a gini kan nah sekarang

di ataukah j-rocks yang kedua ini kan

konsentrasinya C dibagi konsentrasinya

by nah terus kalau misalkan a ke c jika

digali p * q p * q itu kan konsentrasi B

per konsentrasi a dikali konsentrasi c

terkonsentrasi b proses terciptanya bisa

dicoret berarti tinggal konsentrasi J

berkosentrasi ah konsentrasi ceper

konsentrasi ini berarti kan kacanya

reaksi ini pergi masuk akal Ya kalau

misalkan ada beberapa reaksi

kesetimbangan diketahui kacanya kalau

dijumlah maka jatuh dikali alasannya

seperti ini

Ayo kita langsung ke contoh soal

Diketahui data tetapan kesetimbangan

pada suhu tertentu untuk beberapa reaksi

berikut yang pertama di sini ada nugas +

setengah O2 gas mengalami keseimbangan

dengan no2 gas gajinya sebesar a-kembar

dengan reaksi kedua 2 no2 gas mengalami

keseimbangan dengan n2o 4 gas gajinya

sebesar B tentukan nilai KC untuk reaksi

n2o 4 gas mengalami kesetimbangan dengan

dua Enno gas + O2 gas pada suhu tersebut

dalam adande Oke jadi prinsipnya cara

mengerjakan soal ini adalah seperti pada

hukum Hess jadi ini kan ada dua reaksi

yang diketahui kacanya ada lama dan b ya

kemudian kita disuruh mencari KC untuk

reaksi tertentu ini Oke makan kita susun

dua reaksi Ini kalau misalkan dijumlah

nanti biar hasilnya menjadi ini Oke

misalkan ini saya kasih kode ini reaksi

pertama yakni reaksi kedua oke nah

sebagaimana persis seperti hukum Hess

kita lihat disini disini yang ruas kiri

kan n2o 4G di sini Reaksi 1-2 apakah ada

yang mengandung M2 obat ada di reaksi

dua ya ada e24 tapi ini dipuaskan e24

yang kita minta di ruas kiri sehingga

apa yang harus dilakukan kita Bale

koefisiennya benar satu jadi nggak usah

dikali atau dibagi cuma Dibalik aja Oke

jadi disini reaksi dua kita balik ya

berarti jadi n2o 4G mengalami

keseimbangan dengan 2 no2 G nasihat tadi

kalau misalkan reaksi dibalik maka c-nya

di super berarti kacanya adalah kalau

tadi B Berarti sekarang jadi seperti ini

ya kemudian kita kejar selanjutnya

disini dua anu ya diruas kanan dua Enno

dirinya dengan no ini NU no1

koefisiennya tapi di ruas kiri Berarti

selain kita balik Kita juga harus kali

dua kan maunya 2 Disini

cukup di kanan ini masih satu Enno

dikirim berarti reaksi ini kita balik

dan kita kali dua berarti akan menjadi 2

no2 G ya mengalami keseimbangan dengan

dua NU glx6 dikali 2 berarti satu ya

jadi o2j G nah tadinya gimana tadi kan

dibalik itu diperhatikan Gowa jadi

segera tapi di sini selain dibalik juga

dikali 2 kalau dikali 2 berarti gajinya

dipangkatkan 2 party 1/2 itu

dipangkatkan 2 lagi berarti jadi server

a kuadrat Griya lalu kedua reaksi ini

kita jumlahkan ini ya jadi di sini yang

sama bisa kita coret jadi 2 no2 dan 2

no2 oke Sudah ya jadi di ruas kiri

adalah n2o 4G mengalami keseimbangan

diruas kanan dua Enno

Hai kalau reaksi dijumlah maka c-nya

dikali berarti kacanya sama dengan

seperti dikali seperak kuadrat atau

kalau kita hitung hasilnya KC = seperti

a kuadrat B Oke jadi disini dicek lagi

ya reaksinya sama Hendro 4G mengalami

kesetimbangan 2 Enno gas + O2 gas Sudah

sama ya sudah sama persis kalo ada yang

gak sabar di ada sesuatu yang salah bisa

salah waktu kalian membaik balik atau

dikali 2 atau waktunya retired bisa juga

ada kemungkinan juga soalnya yang salah

gede pokoknya setelah sejumlah ini

reaksinya harus Sama persis dengan

reaksi yang diinginkan atau yang

ditanyakan gajinya di soal Oke kita

dapatkan gajinya sebesar seper aquadrat

by berikutnya kita ke reaksi yang lebih

kompleks lagi ya Diketahui data tetapan

kesetimbangan pada suhu tertentu untuk

beberapa reaksi berikut seperti ini jadi

ada 4 reaksi yang diketahui

Hai masing-masing kakinya terus kita

disuruh menentukan nilai KC untuk reaksi

ini pada suhu tersebut Oke sama seperti

yang tadi kita kasih nama dulu ya jadi

disini bisa kali ini pertama 12 Ini tiga

ini empat Oke kita mulai dari xzxy

disini berada di ruas kiri koefisiennya

satu kita lihat dari reaksi nomor

1234566 ada yah reaksi satu jadi reaksi

satu disini XD tapi di kanan jadi kita

harus balik koefisiennya sudah sama-sama

satu jadi nggak usah dikali atau dibagi

jadi kita balik aja menjadi x y + z 2

mengalami keseimbangan xz2 + y Oke kalau

dibalik nanti kakinya di seperti kakinya

seperenambelas berikutnya kita keset

yang kedua 2ab jadi kita cari yang AB

disini Abby itu di reaksi 3 disini abis

sudah benar ya di ruas kiri tapi

koefisiennya masih

disini maunya 2 berarti reaksi 3 nggak

perlu dibalik tapi koefisiennya

dikalikan dua semuanya berarti jadi 2A b

+ 2z dua kesetimbangan 2 Ace 2 + 2B

karena dikali 2 maka c-nya dikuadratkan

matakar dua dikuadratkan berapa batikan

16 digali 2/32 Oke jadi dari sini Kita

sudah pakai reaksi satu sama reaksi 3

sekarang kita keset berikutnya xa2 xa2

disini reaksi dua ya ini posisinya Sudah

sama difokuskan cuma disini masih Tengah

yang dicetak satu berarti reaksi dua

nggak perlu dibalik tapi koefisiennya

dikalikan dua tadi setengah xz2 menjadi

xa2 Plus 2 aset2 mengalami keseimbangan

dengan setengah xa2 dikali 2 berarti

setengahnya hilang ya tinggal xa2 aja

blouse 3/2 z23 berdua kali

Z2 kakinya berarti dikuadratkan lagi ya

Jadi 2284 gini ya reaksi dua jadi pakai

karang yang terakhir b2y b2y disini

moga-moga Pakai nasi 4 ya reaksi 4

disini b2z satu di Karang disini b2y

satu di kiri berarti nggak perlu

dikalikan tapi kita harus pindah ruas

menjadi dua b + y mengalami

kesetimbangan dengan b2y tadinya berarti

dibalik ya bergigi sepersepuluh 8 Oke

kalau sudah kita jumlahkan Oke sebelum

jumlahkan kita corat-coret dulu yang

sama ya jadi disini ada dua B2B disini

sama babi di sini terus ada X2 piccola

juga Terus apa yang sama lagi ada dua

aset2 terus Disini di ruas kiri ada Z2

sama2 jadwal audit

Hai dikasih dua di kanan sama tiga G2

peti habis ya babi Ini ini Dan ini juga

dicoret habis terus adalah yang dicoret

ya ye sama y jadi tinggal X Y + 2 ab

mengalami keseimbangan dengan diruas

kanan ada xa2 sama b2y Nia gajinya

Berarti dikalikan semuanya ke-44 nyanyi

badai seperenambelas dikali 32 dikali 4

dikali seperdelapan w16 dan 32 juga 228

itu 44 coret sempat lagi ya sudah habis

semuanya berarti kacanya satu kita cek

lagi reaksinya sudah bener X Y + 2 ab

mengalami keseimbangan dengan xa2 plus

b2y benar ya gajinya satu oke oke sekian

untuk video kali ini untuk melihat lebih

lengkap dari bab ini bisa kalian klik

tampil yang ada di sebelah

atas ini jika ada pertanyaan saran

maupun kritik bisa kalian tulis di kolom

komentar semoga bermanfaat dan sampai

jumpa di video selanjutnya