syarat fisik yang haris dipenuh oleh suatu sistem agar berlangsung dalam keadaan kesetimbangan.docx
DESCRIPTION
syarat fisik yang haris dipenuh oleh suatu sistem agar berlangsung dalam keadaan kesetimbanganTRANSCRIPT
SOAL DIBUKU
1. 3H2 + N2 ⇄ 2NH3
48% 52%
Persentase masing-masing komponen:
% N2 = 14
x 48 %
= 12%
% H2 = 34
x 48 %
= 36%
% NH3 = 52%
Volume masing-masing komponen dengan pemisalan volume total 1 liter:
VN2 = 12
100x1=0,12 l
VH2 = 36
100x1=0,36 l
VNH3 = 52
100x1=0,52 l
Mol masing-masing komponen:
nNH3 = PVRT
= 100 atm x0,52 l
0,082latmmol
x573 K= 52
46,986=1,106 mol
nH2 = PVRT
= 100 atm x 0,36 l
0,082latmmol
x573 K= 36
46,986=0,766 mol
nN2 = PVRT
= 100 atm x0,12 l
0,082latmmol
x573 K= 12
46,986=0,255 mol
3H2 + N2 ⇄ 2NH3
Awal : 3x x
Reaksi : -1,659 -0,553 +1,106
Setimbang: 0,766 0,255 1,106
3x−1,659=0,766
3x=0,766+1,659
3x=2,425
x=2,4253
x=0,808
x−0,553=0,255
x=0,808
Mol total = 1,106 + 0,766 + 0,255 = 2,127 mol
a. Tekanan parsial masing-masing komponen:
PNH3 = nNH 3ntotal
x Ptot=1,106 mol2,127 mol
x 100 atm=51,99 atm
PH2 = nH 2ntotal
x Ptot=0,766 mol2,127 mol
x100 atm=36,01 atm
PN2 = nN 2
ntotalx Ptot=0,255 mol
2,127 molx100 atm=11,98atm
b. Kp =
[ PNH 3 ]2
[ PH 2 ]3 .[ PN 2 ]
=
[51 ,99 ]2
[ 36 ,01]3 .[11 , 98 ]
= 2702,96
559.404,79
= 4,83x10-3
Kp = Kc (RT)∆n
4,83x10-3 = Kc(0,082 x 573)2-4
Kc = 0,00483
(0,082 x573) ‾ ²
= 4,83x10-3 (47,0433)2
= 10,663
c. Kp = e−∆Gᵣ ⁰
RT
ln Kp = −∆ Gᵣ ⁰
RT
∆ Gᵣ ⁰ = - ln Kp (RT)
¿- ln4,83x10-3 (0,082latm
molKx573 K)
¿-(-5,333)(46,986)
¿ 250,57 latmmol
∆ G ᵣ0=¿2∆GNH3⁰ - 3∆GH2⁰ - ∆GN2⁰
250,57 latmmol
= 2 ∆GNH3⁰ - 0 – 0
∆GNH3⁰ = 125,285 latmmol
2. 3H2 + N2 ⇄ 2NH3
100-25,1
=74,9% 25,1%
Persentase masing-masing komponen:
% N2 = 14
x74,9 %
= 18,725%
% H2 = 34
x74,9 %
= 56,175%
% NH3 = 25,1%
Volume masing-masing komponen dengan pemisalan volume total 1 liter:
VN2 = 18,725
100x1=0,187 l
VH2 = 56,175
100x1=0,5617 l
VNH3 = 25,1100
x1=0,251l
Mol masing-masing komponen:
nNH3 = PVRT
= 100 atm x0,251 l
0,082latmmol
x 673 K= 25,1
55,186=0,4548 mol
nH2 = PVRT
= 100 atm x 0,5617 l
0,082latmmol
x 673 K= 56,17
55,186=1,0178 mol
nN2 = PVRT
= 100 atm x 0,187 l
0,082latmmol
x573 K= 18,7
55,186=0,3389 mol
Mol total = 1,0178 + 0,3389 + 0,4548 = 1,8115 mol
a. Tekanan parsial masing-masing komponen:
PNH3 = nNH 3ntotal
x Ptot=0,4548 mol1,8115mol
x 100 atm=25,11atm
PH2 = nH 2ntotal
x Ptot=1,0178 mol1,8115 mol
x100 atm=56,185 atm
PN2 = nN 2
ntotalx Ptot=0,3389 mol
1,8115 molx100 atm=18,708 atm
b. Kp =
[ PNH 3 ]2
[ PH 2 ]3 .[ PN 2 ]
=
[ 25 ,11 ]2
[ 56 ,185 ]3 .[18 ,708 ]
= 630,51
3.318.092,71
= 1,9x10-4
c. Bandingkan harga Kp di nomor 1 berikan penjelasan!
Besarnya Nilai Kp pada keadaan nomor 1 adalah 4,83 x 10−3 menunjukkan
bahwa reaksi yang terjadi adalah reaksi endoterm.
Endoterm
3H2 + N2 2 NH3
Eksoterm
Pada kondisi nomor 2 suhu dinaikkan dari 573 K menjadi 673 K sehingga reaksi
akan bergeser ke arah endoterm sehingga nilai Kp2 kurang dari Kp1.
ln Kp1 x T1 = ln Kp2 x T2
Berdasarkan persamaan tersebut maka nilai Kp1 > Kp2 karena T1 < T2. Berdasarkan
hasil perhitungan maka diperoleh bahwa Kp2 < Kp1.
3. 2NH3 ⇄ 3H2 + N2
Stb : 0,47atm 1 atm-0,47atm = 0,53 atm
Jika
PNH3 = 0,47 atm
PH2 = 34
x 0,53 atm = 0,39 atm
PN2 = 14
x 0,53atm = 0,13 atm
a. Berapa nilai Kp?
Kp=[H 2]
3[ N2][ NH3]
2
Kp=[0,39]3[0,13 ][0,4 ]2
Kp=5,93 x103 ×0,130,220
Kp=0,09
b. Jika total volume gas 10 liter. Berapa volume NH3 asli pada T dan P tersebut ?
PV=nRT
n=PVRT
n= 300 atm .10 L
0,082L atmmol K
.673 K
n= 300055,253
mol
n=54,296 mol
Dengan menggunakan perbanding gaylussac
n1
n2
=V 1
V 2
54,296 mol0,47mol
=10 literV 2
V 2=4,7
54,296
V 2=¿0,086 Liter
SOAL A
1. Syarat fisik yang haris dipenuh oleh suatu sistem agar berlangsung dalam keadaan
kesetimbangan:
a. Bersifat dinamis
Suatu reaksi kesetimbangan tidaklah statis, melainkan bersifat dinamis. Artinya,
secara makroskopis reaksi berlangsung terus menerus dalam dua arah dengan laju
yang sama. Karena laju pembentukan zat ke ruas kanan sama dengan laju
pembentukan zat ke ruas kiri, maka pada keadaan setimbang jumlah masing-
masing zat tidak lagi berubah, sehingga reaksi tersebut dianggap telah selesai.
Berlangsungnya suatu reaksi secara makroskopis dapat dilihat dari perubahan suhu,
tekanan, konsentrasi, atau warnanya; sementara perubahan dalam skala mikroskopis
atau molekul tidak dapat teramati.
b. Berupa reaksi bolak-balik
Suatu reaksi dapat menjadi reaksi kesetimbangan jika reaksi baliknya dapat dengan
mudah terjadi secara bersamaan. Terkadang kita memerlukan adanya pengaruh dari
luar agar suatu reaksi menjadi dapat balik. Pada umumnya, reaksi- reaksi homogen
(reaksi yang fasa-fasa pereaksi dan hasil reaksinya sama) akan lebih mudah
berlangsung bolak balik dibandingkan dengan reaksi yang heterogen.
c. Dilakukan dalam sistem tertutup
Kesetimbangan kimia hanya dapat berlangsung dalam sistem tertutup. Sistem
tertutup adalah suatu sistem reaksi dimana baik zat-zat yang bereaksi maupun zat-
zat hasil reaksi tidak ada yang meninggalkan sistem. Reaksi antara timbal (II) sulfat
dengan larutan natrium iodida tidak mungkin berlangsung bolak balik jika timbal (II)
iodida yang terbentuk pada reaksi tersebut dibuang atau dihilangkan dari sistem.
d. Berlangsung secara spontan.
e. Tidak menunjukkan perubahan makroskopik yang nyata.
2. Pada saat kesetimbangan dicapai, pereaksi masih tersisa, tetapi tidak lagi
berkurang sedang produk tidak lagi bertambah.
Reaksi semula berjalan dengan sangat cepat, tetapi makin lama kecepatannya terus-
menerus menurun, karena pereaksi semakin berkurang jumlahnya. Akhirnya kecepatan
kedua reaksi yang berlawanan menjadi sama. Sekali laju reaksi telah sama, selama
temperature dan tekanan tidak berubah dan tidak ada zat yang ditambahkan atau diambil,
maka banyaknya pereaksi maupunhasil reaksi tidak berubah. Jumlah masing-masing
komponen tidak berubah terhadap waktu oleh karena itu tidak ada perubahan yang dapat
diamati terhadap waktu. Oleh karena itu tidak ada perubahan yang dapat diamati atau
diukur (sifat makroskopis tidak berubah), reaksi seolah-olah telah berhenti. Keadaan
seperti itu disebut keadaan setimbang (kesetimbangan). Akan tetapi, percobaan
menunjukkan bahwa dalam keadaan setimbang reaksi tetap berlangsung pada tingkat
molekul (tingkat mikroskopis). Jadi reaksi yang secara kasat mata terlihat berhenti
sebenarnya pada pengamatan mikroskopis reaksi tetap berjalan.
3. Laju reaksi pada saat kesetimbangan tercapai adalah laju reaksi ke kanan sama
dengan laju reaksi ke kiri artinya laju pembentukan hasil reaksi ataupun laju
pengembalian menjadi reaktan adalah sama. Dalam sistem kesetimbangan dinamis, reaksi
yang menuju hasil reaksi dan reaksi yang menuju pereaksi berlangsung secara bersamaan
dengan laju yang sama sehingga konsentrasi masing-masing zat dalam sistem
kesetimbangan tidak berubah
4. Reaksi homogen pA + qB ⇄ qC + s D
Tetapan kesetimbangan dalam bentuk molaritas (Kc) dihitung berdasarkan konsentrasi
molar zat-zat hasil reaksi dibagi konsentrasi molar zat-zat pereaksi sisa yang masih
terdapat dalam sistem kesetimbangan, masingmasing dipangkatkan oleh koefisien
reaksinya.
Harga tetapan kesetimbangan Kc:
Kc =
[ C ]q .[ D ]s
[ A ]p .[ B ]q
Tetapan kesetimbangan dalam bentuk tekanan (Kp ) dihitung berdasarkan tekanan parsial
gas-gas hasil reaksi dibagi tekanan parsial gas-gas pereaksi sisa yang masih ada dalam
sistem kesetimbangan masingmasing dipangkatkan dengan koefisien reaksinya.
Harga tetapan kesetimbangan Kp:
Kp =
[ P C ]q .[ P D ]s
[ P A ]p .[ P B ]q
Hubungan antara Kp dan Kc:
Kp = Kc (RT)Δn
R adalah tetapan gas
T = suhu sistem reaksi
Δn adalah selisih koefisien reaksinya.
5. Kurva konsentrasi pereaksi terhadap waktu pada reaksi kesetimbangan:
Pada reaksi A + B→ C + D ada 3 kemungkinan yang terjadi yaitu sebagai barikut
Kemungkinan I ditunjukkan pada
Gambar
a. Mula-mula konsentrasi A dan B harganya
maksimal, kemudian berkurang
sampai tidak ada perubahan.
b. Konsentrasi C dan D dari nol
bertambah terus sampai tidak ada
perubahan.
c. Pada saat setimbang, konsentrasi C
dan D lebih besar daripada A dan B.
Kemungkinan II ditunjukkan pada
Gambar 5.4.
Perubahan konsentrasi A dan B menjadi
C dan D sama seperti kemungkinan I.
Pada saat setimbang, konsentrasi C dan
D lebih kecil daripada A dan B
Kemungkinan III ditunjukkan pada
Gambar 5.5.
Perubahan konsentrasi A dan B
menjadi C dan D sama seperti kemungkinan
I dan II, tetapi pada saat setimbang
konsentrasi A dan B sama dengankonsentrasi C dan D.
6. Kurva laju reaksi terhadap waktu pada reaksi kesetimbangan:
7. Pengertian disisoasi dan lawannya:
Kesetimbangan disosiasi adalah merupakan suatu jenis reaksi yang melibatkan
penguraian yaitu penguraian suatu zat menjadi beberapa zat lain yang lebih sederhana.
Reaksi asosiasi (reaksi ion) merupakan reaksi kebalikan dari reaksi disosiasi.
Reaksi a sos i a s i me rupakan r eaks i penggabungan i on - ion a t au i on
mo leku l men j ad i sua tu s enyawa . Derajat disosiasi adalah perbandingan antara
jumlah mol yang terurai dengan jumlah mol mula-mula. Disosiasi tidak sama dengan
dekomposisi, karena dekomposisi penguraian senyawanya tidak mempunyai reaksi balik.
Disosiasi dapat disebabkan oleh pemanasan (produk yang terbentuk bergabung kembali
ketika didinginkan yang disebut dengan disosiasi termal. Contoh yaitu disosiasi termal
pada NiO2.Dalam sistem kesetimbangan, disosiasi dikenal dengan adanya derajat ) yaitu
perbandingan antara jumlah mol yang terurai dengandisosiasi ( jumlah mol mula-mula).
8. Faktor/faktor-faktor apa yang mempengaruhi kesetimbangan dan pengaruhnya:
a. Pengaruh konsentrasi
Jika konsentrasi salah satu komponen tersebut diperbesar, maka reaksi sistem akan
mengurangi komponen tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu komponen
diperkecil, maka reaksi sistem adalah menambah komponen itu. Oleh karena itu,
pengaruh konsentrasi terhadap kesetimbangan berlangsung sebagaimana yang
digambar pada tabel 1 berikut:
Tabel 1 Pengaruh Konsentrasi Terhadap Kesetimbangan
No Aksi Reaksi Cara system bereaksi
1 Menambah Mengurangi Bergeser ke kanan
konsentrasi pereaksi konsentrasi pereaksi
2 Mengurangi
konsentrasi pereaksi
Menambah
konsentrasi pereaksi
Bergeser ke kiri
3 Membesar konsentrasi
produk
Mengurangi
konsentrasi produk
Bergeser ke kiri
4 Mengurangi
konsentrasi produk
Memperbesar
konsentrasi produk
Bergeser ke kanan
55Mengurangi
konsentrasi total
Memperbesar
konsentrasi total
Bergeser kea rah yang
jumlah molekul
terbesar
b. Pengaruh tekanan dan volume
Penambahan tekanan dengan cara memperkecil volume akan memperbesar
konsentrasi semua komponen, maka sistem akan bereaksi dengan mengurangi
tekanan. Tekanan gas bergantung pada jumlah molekul dan tidak bergantung pada
jenis gas. Oleh karena itu, untuk mengurangi tekanan maka reaksi kesetimbangan
akan bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih kecil. Sebaliknya, jika
tekanan dikurangi dengan cara memperbesar volume, maka sistem akan bereaksi
dengan menambah tekanan dengan cara menambah jumlah molekul. Reaksi akan
bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih besar.
c. Perubahan Temperatur
Pengaruh perubahan temperatur terhadap tetapan kesetimbangan ditentukan oleh
pihak endoterm dan eksotermnya sistem kesetimbangan. Jika temperatur dinaikkan
maka kesetimbangan bergeser ke pihak endoterm dan sebaliknya jika temperatur
diturunkan maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak eksoterm. Pada reaksi
eksoterm, harga tetapan kesetimbangan akan menjadi lebih kecil apabila
temperature dinaikkan. Sebaliknya pada reaksi endoterm, harga tetapan
kesetimbangan akan menjadi lebih besar apabila temperatur dinaikkan.
a.Pengaruh Katalis
Katalis adalah suatu zat yang ditambahkan dalam sistem untuk mempercepat reaksi.
Jika reaksinya adalah reaksi reversible, maka penambahan katalis akan
mempercepat laju reaksi maju (ke kanan) maupun laju reaksi balik (ke kiri).
Sehingga penambahan katalis tidak akan menggeser kesetimbangan. Katalis juga
tidak mengubah harga tetapan kesetimbangan, tetapi dapat mempercepat terjadinya
keadaan kesetimbangan. Katalis ikut terlibat dalam reaksi dan didapatkan kembali
pada akhir reaksi.
1. kesetimbangan bergeser ke kanan jika pereaksi ditambah
2. kesetimbangan bergeser ke pihak yang jumlah mol-nya besar jika volume ruang
diperbesar
3. kesetimbangan dissosiasi HI tidak bergeser ketika volume ruang diperbesar
4. kesetimbangan bergeser ke pihak endoterm jika suhu reaksi dinaikkan
9. a. kesetimbangan bergeser ke kanan jika pereaksi ditambah
Jika komponen pereaksi ditambah, maka reaksi sistem akan mengurangi komponen
tersebut, dan menambah komponen hasi reaksi, sehingga reaksi akan bergeser kekanna
atau ke hasil reaksi untuk menjaga kesetimbnagan reaksi.
b. kesetimbangan bergeser ke pihak yang jumlah mol-nya besar jika volume ruang
diperbesar.
Jika volume ruang diperbesar maka tekanan akan mengecil maka sistem akan bereaksi
dengan menambah tekanan dengan cara menambah jumlah molekul. Reaksi akan
bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih besar.
c. kesetimbangan dissosiasi HI tidak bergeser ketika volume ruang diperbesar
H2 + I2 ⇄ 2HI
Dari reaksi diatas terlihat bahwa jumlah koefisien atau total mol antara ruas kanan dan
kiri sama sehingga pada penamabahan volume tidak akan mempengaruhi pergeseran
kesetimbangan.
d. kesetimbangan bergeser ke pihak endoterm jika suhu reaksi dinaikkan
Karena jika suhu sistem kesetimbangan dinaikkan maka reaksi sistem akan
menurunkan suhu dengan cara kesetimbangan bergeser ke pihak reaksi yang menyerap
kalor dalam hal ini ke pihak endoterm.
10. Faktor yang mempengaruhi harga tetapan kesetimbangan adalah suhu
Kp = e−∆ Gᵣ ⁰
RT
Dari persamaan tersebut diketahui bahwa ∆ Gᵣ ⁰merupakan suatu nilai yang tetap dan R
adalah tetapan yang bernilai 8,314 J/K-1mol-1 begitu juga e memiliki nilai tetap,
sehingga hanya T (suhu) yang dapat berubah-ubah sehingga dapt mempengaruhi
perubahan kesetimbangan.
11. Reaksi dissosiasi dari:
1. Kalsium Karbonat
CaCO3(s) ⇄ CaO(s) + CO2(g)
2. Amoniak
2NH3(g) ⇄ N2(g) + 3H2(g)
3. Salmiak
NH4Cl(g) ⇄ NH3(g) + HCl(g)
4. PCl5
PCl5(g) ⇄ PCl3(g) + Cl2(g)
5. SO3
2SO3(g) ⇄ 2SO2(g) + O2(g)
6. HCl
2HCl(g) ⇄ H 2(g) + Cl2(g)
7. Uap HBr
2HBr(g) ⇄ H2(g) + Br2(g)
8. N2O4
N2O4(g) ⇄ 2NO2( g )
9. Barium Peroksida
Yang termasuk reaksi dissosiasi heterogen: kalsium karbonat,
12. Kc dan Kp pada dissosiasi pada butir soal 12:
a. Kalsium Karbonat
CaCO3(s) ⇄ CaO(s) + CO2(g)
Kc = CO2(g)
Kp = PCO2(g)
b. Amoniak
2NH3(g) ⇄ N2(g) + 3H2(g)
Kc =
[ N 2 ] .[ H2 ]3
[ NH 3 ]2
Kp =
[ P N2 ] .[ P H2 ]3
[ P NH 3 ]2
c. Salmiak
NH4Cl(g) ⇄ NH3(g) + HCl(g)
Kc =
[ NH 2 ] .[ HCl2 ]3
[ NH 4 Cl ]2
Kp =
[ PNH 2].[ PHCl
2]3
[ PNH4 Cl ]2
d. PCl5
PCl5(g) ⇄ PCl3(g) + Cl2(g)
Kc =
[ Cl2 ] .[ PCl3 ][ PCl5 ]
Kp =
[ P Cl2 ] .[ P PCl3 ][ P PCl5 ]
e. SO3
2SO3(g) ⇄ 2SO2(g) + O2(g)
Kc =
[ SO2 ]2 . [O2 ]
[SO3 ]2
Kp =
[ P SO2 ]2 .[ P O2 ][ P SO3 ]2
f. HCl
2HCl(g) ⇄ H2(g) + Cl2(g)
Kc =
[ H2 ] .[Cl2 ]
[ HCl ]2
Kp =
[ P H 2 ]. [ P Cl2 ][ P HCl ]2
g. Uap HBr
2HBr(g) ⇄ H2(g) + Br2(g)
Kc =
[ H2 ] .[ Br2 ]
[ HBr ]2
Kp =
[ P H 2 ]. [ P Br 2 ][ P HBr ]2
h. N2O4
N2O4(g) ⇄ 2NO2( g )
Kc =
[ NO2 ]2
[ N 2 O4 ]2
Kp =
[ P NO 2 ]2
[ P N2O4 ]2
i. Barium Peroksida
13. 2SO3 ⇄ 2SO2 + O2 ∆H = 100 j
a. Upaya apa saja yang harus dilakukan agar dihasilakan gas oksigen sebanyak-
banyaknya
Menambah pereaksi atau memperbesar konsentrasi SO3.
Memperbesar volume ruang.
Tekanan diperkecil sehingga kesetimbangan bergeser ke kanan dan dihasilkan
O2 yang lebih banyak.
Menurunkan temperature sehingga kesetimbangan akan bergeser ke kanan dan
memperbesar hasil O2.
b. Jika pada temperatur tertentu harga Kp = 100. Pada temperatur yang sama, berapakah:
1. harga Kp untuk reaksi 2SO2 + O2 ⇄ 2SO3
2. harga Kp untuk reaksi SO2 + ½ O2 ⇄ SO3
3. harga Kp untuk reaksi SO3 ⇄ SO2 + O2
Harga Kp untuk masing-masing reaksi tersebut adalah tetap karena temperature tetap,
dimana factor yang dapat mengubah tetapan kesetimbangan hanya temperature, jadi
karena temperature tetap maka Kp tidak mengalami perubahan yaitu 100.
a. Upaya yang dilakukan agar gas O2 sesuai reaksi adalah :
1. Memperbesar volume, maka kesetimbangan akan bergeser ke korfisien yang lebih
besar (kanan) sehingga gas O2 yang dihasilkan semakin banyak.
2. Meperkecil tekanan, maka kesetimbangan akan bergeser ke koefisien yang lebih
besar (kanan) sehingga gas O2 yang dihasilkan semakin banyak.
3. Menambah konsentrasi SO3, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan
sehingga gas O2 yang dihasilkan semakin banyak.
4. Menaikan temperature, Jika suhu sistem kesetimbangan dinaikkan maka reaksi
sistem menurunkan suhu dengan cara kesetimbangan bergeser ke pihak reaksi yang
menyerap kalor (endoterm), sehingga gas O2 yang dihasilkan semakin banyak.
b. Kp=100
Kp=[ SO2 ]2 [O2 ]
[ SO3 ]2
1. Reaksi : 2SO2 + O2 2SO⇄ 3
Kp1=[ SO3 ]2
[O2 ] [ SO2 ]2
Kp1=1
K p
Kp1=1
100
Kp1=0,01
2. Reaksi : SO2 + ½ O2 SO⇄ 3
Kp2=[ SO3 ]
[O2 ]12 [ SO2 ]
Kp2=√ 1K p
Kp2=√ 1100
Kp2=0,1
3. Reaksi : SO3 SO⇄ 2 + ½O2
Kp3=[O2 ]
12 [ SO2 ]
[SO3 ]Kp3=√K p
Kp3=√100
Kp3=10
14. Dalam ruang tertutup bersuhu 1270C yang volumenya 10 liter terdapat 4 mol HI(g)
yang berdissosiasi. Setelah kesetimbangan dicapai, dalam ruangan terdapat 0,75
mol uap iodium.
a. Derajat dissosiasi
T: 1270C = 400 K
V: 10 liter
2HI(g) ⇄ H2(g) + I2(g)
Awal : 4 mol
Reaksi : −x + 12
x +12
x
Setimbang : 4-x 12
x 0,75
12
x = 0,75
x = 1,5
4−x=4−1,5=2,5
α = 1,54
=0,375
b. Kc dan Kp
Kc =
[ H2 ] .[ I 2 ]
[ HI ]2Kc=
( 0,75 mol10l )
2
( 2,5 mol10l )
2
Kc=0,56256,25
Kc = 0,09
Kp = Kc(RT)∆n
= 0,09(0,082x400)0
= 0,09
c. Tekanan ruang sebelum dissosiasi, dan berapa pula tekanan ruang sesudah disosiasi
jika volume ruang tetap.
P .V =n . R .T
P=n . R .TV
P=4 mol x 0,082
L atmmol K
.400 K
10 L
P=131,210
atm
P=13,12 atm
Setelah disosiasi :
Ptotal=ntotal . R . T
V
Ptotal=4 mol .0,082
L atmmol K
.400K
10 L
P=131,210
atm
Ptotal=13,12 atm
d. Mol semua zat yang berada dalam kesetimbangan
n HI = 2,5 mol
n H2 = 0,75 mol
n I2 = 0,75 mol
n total = nHI + nH2 +n I2 = 2,5 + 0,75 +0,75 = 4 mol
e. Pada temperatur yang tetap, dilakukan kompresi ruangan menjadi 5 liter. Berapa mol
masing-masing gas yang terdapat dalam ruangan sekarang.
Jika v diperkecil maka reaksi akan bergeser kearah koefisien lebih kecil, karena
reaksi memiliki koefisien sama maka perbandingan mol tetap.
n HI = 2,5 mol
n H2 = 0,75 mol
n I2 = 0,75 mol
f. Volume ruang tetap ditahan 5 liter. Tetapi ke dalam itu disuntikkan 3 mol gas
hidrogen pada temperatur tetap. Berapa mol uap HI setelah setimbang lagi ?
V= 5 Liter
n + 3 mol H2
Reaksi :
2HI H2 + I2
M : 2,5mol 3,75mol 0,75mol
R : + x -x -x
S : 2,5+x 3,75-x 0,75-x
Kc=[H2 ] [ I 2 ]
[ HI ]2
0,09=( 3,75−x
5 )( 0,75−x5 )
( 2,5+x5 )
2
0,09 (6,25 +5x + x2) = (2,8125 - 4,5x +x2)
0,5625 + 0,45x +0,09x2 = 2,8125 - 4,5x +x2
0= 0,91 x2 - 4,95x + 2,25
x1.2=−b ±√b2−4ac
2 a
x1.2=4,95±√4,952−4.0,91.2,25
2.0,91
x1.2=4,95±√24,5025−8,19
1,82
x1.2=4,95± 4,039
1,82
x1=4,95+4,039
1,82
x1=8,9891,82
x1=¿4,93
x2=4,95−4,039
1,82
x2=4,95−4,039
1,82
x2=0,9111,82
x2=0,5
mol uap HI=2,5− x
mol uap HI=2,5−0,5
mol uap HI=2 mol
15. T = 400 K
V = 10 liter
Mol HI = 4 mol
α = 0,6
α= mol terdisosiasimol mula−mula
0,6= x4 mol
x = 2,4 mol
a. Reaksi :
2HI H2 + I2
M: 4mol
R : 2,4mol 1,2mol 1,2mol
S : 1,6mol 1,2mol 1,2mol
jadi I2 setelah setimbang adalah 1,2 mol
b. Nilai Kc dan Kp
Kc=[H 2 ] [ I 2 ]
[ HI ]2
Kc=[ 1,2
10 ][ 1,210 ]
[ 1,610 ]
2
Kc=1,442,56
Kc=0,5625
Kp=Kc [ RT ]∆ n
Kp=0,5625 ( 0,082 x 400 )2−2
Kp=0,5625
c. Derajat disosiasi dan mol uap HI
V tetap, suhu naik mnejadi 2000C, Kc= 1,5 Kc1
Kc = 1,5x 0,5625
Rekasi :
2HI H2 + I2
M: 1,6mol 1,2mol 1,2mol
R : -xmol +xmol +xmol
S : 1,6-x mol 1,2+xmol 1,2+x mol
Kc=[H 2 ] [ I 2 ]
[ HI ]2
0,84=[ 1,2+ X
10 ] [ 1,2+X10 ]
[ 1,6−X10 ]
2
0,84=[ 1,2+X ]2
[1,6−X ]2
0,84 ( 2,56−3,2 X+ X2 )=1,44+2,4 X+ X2
2,1504−2,688 X+0,84 X2=1,44+2,4 X+ X2
0=0,16 X2+5,088 X−0,7104
X1.2=−5,088 ± ❑√5,0882−4.0,16 .−0,7104
2.0,16
X1.2=−5,088 ± 5,131
0,32
X1=−5,088−5,131
0,32
X1=−31,93
X2=−5,088+5,131
0,32
X2=0,131.α=mol terdisosiasimol mula
α=0,131,6
α=0,08125
2. HI=1,6−X
HI=1,6−0,13
HI=1,47 mol
16. Dalam ruangan yang volumenya 1 liter terdapat 1 mol SO3 yang terdissosiasi pada
suhu tertentu. Setetah kesetimbangan tercapai mol fraksi O2 dalam ruangan adalah
1/5. Berapa derajat dissosiasi dan Kp jika suhu reaksi 600 K.
Rekasi :
2SO3 2SO2 + O2
Awal : n mol 0 0
Reaksi : 1 mol 1mol 0,5mol
Setimbang : n-1mol 1mol 0,5mol
(n-1)mol +1mol +0,5mol = 5 mol
(n+0,5) mol = 5 mol
n = 4,5
α=mol terdisosiasimol mula
α= 14,5
α=0,22
α=22 %
Kc=[SO2 ]2 [O2 ]
[SO3 ]2
Kc=[ 11 ]
2
[ 0,51 ]
[ 3,51 ]
2
Kc=[1 ]2 [0,5 ][ 12,25 ]2
Kc=0,04
Kp=Kc [ RT ]∆ n
Kp=0,04 (0,082 x 600 )3−2
Kp=1,96 8
17. Dissosiasi salmiak berada pada kesetimbangan.
NH4Cl(g) ⇄ NH3(g) + HCl(g)
Jumlah mol salmiak (makin banyak/makin berkurang) jika:
endoterm
NH4Cl NH3 + HCl
eksoterm
Perbandingan mol = perbandingan volume
a. Jika NH3 ditambah berarti kesetimbangan bergeser ke kiri sehingga NH4Cl makin
bertambah.
b. Jika volume diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke koefisien yang lebih
besar (ke kanan) sehingga NH4Cl makin berkurang.
c. Jika tekanan ruang diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke arah koefisien
yang lebih kecil sehingga NH4Cl makin bertambah.
d. Jika suhu sistem kesetimbangan dinaikkan maka reaksi sistem menurunkan suhu
dengan cara kesetimbangan bergeser ke pihak reaksi yang menyerap kalor
(endoterm), sehingga NH4Cl makin berkurang.
18. Dalam industri pembuatan asam sulfat, salah satu tahap reaksinya :
2SO2 + O2 ⇄ 2SO3 + q joule
Agar produk reaksinya maksimum, mnenurut hukum Gulberg dan Waage:
Diketahui q = positif maka ∆ H negatif karena ∆ H = -q, menurut hukum Gulberg dan Waage
dalam proses kontak, jika :
a. Pada proses kontak untuk mendapatkan hasil yang maksimum maka kesetimbangan
bergeser ke kanan ke koefisien yang lebih kecil volume harus diperkecil..
b. Sebenarnya pada pembuatan asam sulfat diperlukan tekanan yang besar karena pada
tekanan yang besar akan menguntungkan produksi SO3, tetapi penambahan tekanan ternyata
tidak diimbangi penambahan hasil yang memadai. Oleh karena itu, pada proses kontak tidak
digunakan tekanan besar melainkan tekanan normal 1 atm.
c. Sebenarnya pada pembuatan asam sulfat melalui proses kontak reaksi dapat berlangsung
baik pada suhu tinggi, akan tetapi pada suhu tinggi kesetimbangan justru bergeser ke kiri.
Pada proses kontak digunakan suhu 500oC dengan katalisator V2O5.
19. Dissosiasi HCl, kesetimbangan tak bergeser ketika volruang / tekanan ruang diubah:
2HCl(g) ⇄ H2(g) + Cl2(g)
Kesetimbangan tak bergeser ketika volume ruang atau tekanan ruang diubah karena jumlah
mol atau jumlah koefisien antara ruas kanan dan kiri sama, jadi perubanhan volume ataupun
tekanan tidak akan mempengaruhi reaksi kesetimbangan.
20. Diketahui reaksi dissosiasi 2A ⇄ 3B + C DH = -300 joule. Terhadap reaksi tersebut
dilakukan aksi berupa ekspansi volume. Akibat yang terjadi adalah:
a. Setelah dilakukan eksapansi volume terhadap reaksi maka kesetimbangan bergeser ke
kiri sehingga mol A (reaksi) mengecil. Hal ini, karena derajat disosiasi merupakan
perbandingan mol terdisosiasi dengan moil mula-mula. Jika mol terdisosiasi (mol A) lebih
kecil maka derajat disosiasi akan semakin kecil pula.
b. Setelah mengalami ekspansi volume, maka konsantrasi A akan berkurang karena ketika
penambahan konsentrasi kesetimbangan akan bergeser ke kanan.
c. Setelah mengalami ekspansi volume, maka tetapan kesetimbangan semakin kecil.