Prinsip Le Chatelier
Adalah mudah untuk menunjukkan bagaimana suatu perubahan pada temperatur atau tekanan mempengaruhi nilai kemajuan kesetimbangan kimia (ee) dari suatu reaksi. Kita hanya perlu menentukan tanda turunan (dex/dT)P dan (dee/dP)T.
(dG/dee)T,P = dG0 + RT ln Qp
Qp = Qx.(P)pangkat delta v, sehingga
(dG/dee)T,P = dG0 + RT ln Qx + delta v.RT ln P (*)
Hasil diferensiasi persamaan di atas pada T dan P konstan adalah:
(d2G/de2)T,P = RT d ln Qp/de
Untuk penyederhanaan penulisan, G1=(dG/de)T,P dan G11=(d2G/de2)T,P. pada kesetimbangan G minimum, sehingga G1e=0 dan G11e positif. Qx dan Kx mempunyai fungsionalitas sama dalam e dan ee, lalu penurunan d ln Qx/de dan d ln Kx/de mempunyai bentuk fungsional sama,
Pada kesetimbangan, (d ln Qx/de)e = d ln Kx/dee
Sehingga d ln Kx/dee = G11e/RT (#)
Penerapan kondisi kesetimbangan, G1e=0, ke persamaan * setelah dibagi dengan RT, diperoleh
0 = dG0/RT + ln Kx + delta v ln P (^)
Hasil diferensiasi persamaan di atas pada T dan P konstan adalah
0 = (1/R)(d(deltaG0/T)/dT) + d ln Kx/dee (dee/dT)P
Gabungan persamaan Gibbs-Helmholtz dan persamaan # menghasilkan
(dee/dT)P = delta H0/T.G11e (1)
Diferensiasi persamaan ^ pada P dan T konstan, menghasilkan
0= d ln Kx/dee (dee/dP)T + delta v/P
Sehingga (dee/dP)T = - delta v. RT/P. G11e (2)
Persamaan 1 dan 2 adalah pernyataan kuantitatif dari prinsip Le Chatelier, yang menguraikan kebergantungan kesetimbangan reaksi pada temperatur dan tekanan. Karena G11e adalah positif, tanda (dee/dT)P bergantung pada tanda delta H0. Jika delta H0 = +, reaksi endoterm, sehingga (dee/dT)P = +, penambahan temperatur menaikkan derajat keberlangsungan reaksi pada kesetimbangan. Untuk reaksi eksoterm, delta H0 = -, maka (dee/dT)P = -, kenaikan temperatur menurunkan derajat keberlangsungan reaksi kesetimbangan.
Tanda (dee/dP)T bergantung pada delta v, jika delta v = -, volume produk lebih kecil daripada volume reaktan, (dee/dP)T = +, kenaikan tekanan menaikkan derajat keberlangsungan reaksi kesetimbangan.
Efek total dari hubungan ini adalah bahwa kenaikan tekanan menggeser kesetimbangan kea rah yang volumenya rendah sedangkan penurunan tekanan menggeser kesetimbangan ke arah yang volumenya tinggi. Kenaikan temperatur menggeser kesetimbangan ke arah yang yang entalpinya tinggi sedangkan penurunan temperatur menggeser kesetimbangan ke arah yang entalpinya rendah.
Prinsip Le Chatelier dapat dinyatakan sebagai berikut : jika gangguan eksternal diberikan pada sistem kesetmbangan, kesetimbangan akan bergeser sedemikian rupa untuk mengurangi efek dari gangguan tersebut.
(dG/dee)T,P = dG0 + RT ln Qp
Qp = Qx.(P)pangkat delta v, sehingga
(dG/dee)T,P = dG0 + RT ln Qx + delta v.RT ln P (*)
Hasil diferensiasi persamaan di atas pada T dan P konstan adalah:
(d2G/de2)T,P = RT d ln Qp/de
Untuk penyederhanaan penulisan, G1=(dG/de)T,P dan G11=(d2G/de2)T,P. pada kesetimbangan G minimum, sehingga G1e=0 dan G11e positif. Qx dan Kx mempunyai fungsionalitas sama dalam e dan ee, lalu penurunan d ln Qx/de dan d ln Kx/de mempunyai bentuk fungsional sama,
Pada kesetimbangan, (d ln Qx/de)e = d ln Kx/dee
Sehingga d ln Kx/dee = G11e/RT (#)
Penerapan kondisi kesetimbangan, G1e=0, ke persamaan * setelah dibagi dengan RT, diperoleh
0 = dG0/RT + ln Kx + delta v ln P (^)
Hasil diferensiasi persamaan di atas pada T dan P konstan adalah
0 = (1/R)(d(deltaG0/T)/dT) + d ln Kx/dee (dee/dT)P
Gabungan persamaan Gibbs-Helmholtz dan persamaan # menghasilkan
(dee/dT)P = delta H0/T.G11e (1)
Diferensiasi persamaan ^ pada P dan T konstan, menghasilkan
0= d ln Kx/dee (dee/dP)T + delta v/P
Sehingga (dee/dP)T = - delta v. RT/P. G11e (2)
Persamaan 1 dan 2 adalah pernyataan kuantitatif dari prinsip Le Chatelier, yang menguraikan kebergantungan kesetimbangan reaksi pada temperatur dan tekanan. Karena G11e adalah positif, tanda (dee/dT)P bergantung pada tanda delta H0. Jika delta H0 = +, reaksi endoterm, sehingga (dee/dT)P = +, penambahan temperatur menaikkan derajat keberlangsungan reaksi pada kesetimbangan. Untuk reaksi eksoterm, delta H0 = -, maka (dee/dT)P = -, kenaikan temperatur menurunkan derajat keberlangsungan reaksi kesetimbangan.
Tanda (dee/dP)T bergantung pada delta v, jika delta v = -, volume produk lebih kecil daripada volume reaktan, (dee/dP)T = +, kenaikan tekanan menaikkan derajat keberlangsungan reaksi kesetimbangan.
Efek total dari hubungan ini adalah bahwa kenaikan tekanan menggeser kesetimbangan kea rah yang volumenya rendah sedangkan penurunan tekanan menggeser kesetimbangan ke arah yang volumenya tinggi. Kenaikan temperatur menggeser kesetimbangan ke arah yang yang entalpinya tinggi sedangkan penurunan temperatur menggeser kesetimbangan ke arah yang entalpinya rendah.
Prinsip Le Chatelier dapat dinyatakan sebagai berikut : jika gangguan eksternal diberikan pada sistem kesetmbangan, kesetimbangan akan bergeser sedemikian rupa untuk mengurangi efek dari gangguan tersebut.
0 Response to "Prinsip Le Chatelier"
Posting Komentar