114
M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2
D =
mula mula
terurai yang
bagian
D =
awal mol
jumlah terurai
yang mol
jumlah
Reaksi kesetimbangan N
2
O
4
g 2NO
2
g Pada suhu 400 K dan tekanan total 1,05 atmosfir, diketahui
derajat disosiasinya sebesar 0,4. Hitung
a. tetapan kesetimbangan, b. tekanan totalnya jika tekanan partial dari gas NO
2
= 40 . Jawab:
N
2
O
4
g 2NO
2
g mol awal
1 mol 0 mol
mol setimbang 1
D mol 2D mol
Jumlah mol total = 1 D + 2D
= 1 + D
a. Tetapan kesetimbangan K
P
=
a b
P P
A B
K
P
=
4 2
2
O N
2 NO
P P
2
NO
P =
NO
2
× P
total
=
P
D D
u 1
2
=
atm 05
, 1
mol 4
, 1
mol 4
, 2
u u
= 0,6 atm
4 2
O N
P =
N
2
O
4
× P
total
=
P
D D
1 1
=
atm 05
, 1
mol 4
, 1
mol 4
, 1
u
= 0,45 atm K
P
=
4 2
2
O N
2 NO
P P
=
45 ,
6 ,
2
= 0,8
Contoh
o
m
o
m
115
B Bab 4 Kesetimbangan Kimia
Kerjakan di buku latihan kalian. 1. Tentukan tetapan kesetimbangan
K
C
untuk persamaan reaksi berikut dengan menggunakan
hubungan antara K
C
dan K
P
. a. SO
2
Cl
2
g SO
2
g + Cl
2
g K
P
= 2,9 × 10
–2
pada suhu 303 K. b. 2NO
2
g 2NOg + O
2
g K
P
= 0,275 pada suhu 700 K. Jadi, tetapan kesetimbangan pada suhu 400 K dari reaksi
N
2
O
4
g 2NO
2
g adalah 0,8. b. Diketahui tekanan partial gas nitrogen dioksida NO
2
adalah 40 dari P
total
, maka:
2
NO
P = 40
4 2
O N
P = 100 – 40
P = 60
P K
P
=
4 2
2
O N
2 NO
P P
Karena tidak ada perubahan suhu, maka K
P
tetap = 0,8. Sehingga
0,8 =
P P
60 40
2
0,8 =
P P
6 ,
4 ,
2
0,8 =
6 ,
16 ,
P
P =
16 ,
6 ,
8 ,
0 u
= 3 atm Jadi, tekanan total adalah 3 atm.
1
2. Jika molaritas zat dalam reaksi kesetimbangan
Ag + 2Bg 2Cg adalah [A] = 2,4 × 10
–2
M; [B]= 4,6 × 10
–3
M; [C]= 6,2 × 10
–3
M, maka hitung nilai tetapan kesetim-
bangan reaksi tersebut.
o
m
o
m
o
m
o
m
116
M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2
Suatu kesetimbangan seringkali terdapat dalam fase yang berlainan. Kalian telah mengetahui bahwa fase atau wujud zat
secara garis besar ada tiga macam, yaitu padat, cair, dan gas. Berdasarkan wujud zat tersebut, dapat dibedakan 2 macam
kesetimbangan, yaitu homogen dan heterogen.
1. Kesetimbangan homogen
Homogen mempunyai arti serba sama, sehingga yang dimaksud dengan kesetimbangan homogen adalah kesetim-
bangan di mana reaktan maupun produk dalam fase yang sama. Misal semua dalam fase gas atau semua dalam fase cair.
Perhatikan persamaan reaksi berikut.
Fase gas 2HIg
H
2
g + I
2
g 3H
2
g + N
2
g 2NH
3
g
Fase cair Fe
3+
aq + SCN aq FeSCN
2+
3. Reaksi kesetimbangan N
2
O
4
g 2NO
2
g Pada suhu 400 K tercapai keadaan
setimbang tersebut, diketahui tekanan total sistem 2,25 atm,
perbandingan mol N
2
O
4
g : 2NO
2
g adalah 3 : 2. Hitung
a. derajat disosiasi D ,
b. tetapan kesetimbangan K
P
, c.
massa N
2
O
4
yang harus dimasukkan dalam labu yang
mempunyai volume 10 Liter agar tercapai kesetimbangan
campuran dengan tekanan total = 1,2 atm.
4. Gas HI terurai menjadi H
2
dan I
2
sesuai dengan reaksi berikut. HIg H
2
g + I
2
g Dalam keadaan setimbang terdapat
0,08 mol gas HI; 0,02 mol gas H
2
; dan 0,04 mol gas I
2
. Berapa derajat disosiasi dari gas HI tersebut?
5. Sembilan 9 Liter campuran gas fosgen COCl
2
dan N
2
gas inert pada suhu 300 K dan tekanan 1,23 atm,
massanya 33,9 gram. Campuran tersebut dipanaskan sampai 500 K
sehingga sebagian fosgen akan terdisosiasi menurut persamaan
COCl
2
g COg + Cl
2
g K
P
pada suhu 500 K = 0,8 Hitung persen massa masing-masing
zat yang ada pada keadaan kesetimbangan ini.
o
m
o
m
o
m
D. Kesetimbangan Homogen dan Heterogen
o
m
o
m
o
m
117
B Bab 4 Kesetimbangan Kimia
2. Kesetimbangan heterogen
Heterogen berarti serbaneka atau beraneka ragam, sehingga kesetimbangan dikatakan heterogen jika dalam kesetimbangan
terdapat lebih dari satu jenis fase baik reaktan maupun produk. Perhatikan persamaan reaksi berikut.
2CaCO
3
s 2CaOs + 2CO
2
g
Al
2
O
3
s 2Als +
2 3
O
2
g Dalam kesetimbangan heterogen, zat yang dalam fase padat
tidak diikutsertakan dalam perhitungan tetapan kesetimbangan. Fase padat dianggap memiliki molaritas yang tetap.
Tentukan persamaan tetapan kesetimbangan untuk reaksi di bawah ini.
BiCl
3
aq + H
2
Ol BiOCls + 2HClaq Jawab
Kesetimbangan bersifat heterogen. Zat padat murni dan zat cair murni tidak dimasukkan dalam perhitungan tetapan
kesetimbangan, sehingga
K
c
=
2 3
HCl BiCl
Molaritas merupakan
perbandingan antara jumlah mol
zat dalam volume larutan, sehingga
dalam hal ini fase padat tidak
diperhitungkan.
Kerjakan di buku latihan kalian. 1. Apa yang dimaksud dengan kesetimbangan reaksi?
2. Jelaskan perbedaan antara kesetimbangan statis dengan dinamis. Berikan contoh kesetimbangan statis dan
kesetimbangan dinamis di sekitar kalian. 3. Mengapa proses penguapan air di permukaan bumi dengan
proses turunnya hujan termasuk kesetimbangan dinamis? 4. Jika ditinjau dari wujud zat, maka kesetimbangan ada 2
macam, yaitu kesetimbangan homogen dan heterogen. Apa yang dimaksud dari kesetimbangan homogen dan
heterogen? Jelaskan.
Contoh
o
m
o
m
o
m
