118
Kimia XI SMA
1. Tulis tetapan kesetimbangan konsentrasi K
c
pada reaksi kesetimbangan berikut. a. Cs + 2 H
2
g ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ CH
4
g b. P
4
s + 10 Cl
2
g ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ 4 PCl
5
g c. C
5
H
11
OHaq + CH
3
COOHaq ⎯⎯ →
←⎯ ⎯ CH
3
COOC
5
H
11
aq + H
2
Ol d. 3 Fes + 4 H
2
Og ⎯⎯ →
←⎯ ⎯ Fe
3
O
4
s + 4 H
2
g e. 4 NH
3
g + 7 O
2
g ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ 4 NO
2
g + 6 H
2
Og 2. Diketahui reaksi kesetimbangan:
CH
4
g + 2 H
2
Sg ⎯⎯ →
←⎯ ⎯ CS
2
g + 4 H
2
g
.
Apabila dalam ruang 1 liter pada keadaan setimbang terdapat 2 mol CS
2
dan 8 mol gas hidrogen, tentukan besarnya tetapan kesetimbangan konsentrasi K
c
3. Diketahui reaksi kesetimbangan: SiO
2
s + 4 HFg ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ SiF
4
g + 2 H
2
Og Dalam ruang satu liter disediakan 5 mol SiO
2
dan 10 mol HF. Pada keadaan setimbang terdapat 2 mol SiF
4
. Tentukan besarnya tetapan kesetimbangan konsentrasi K
c
4. Dalam ruang 2 liter, 4 mol gas COCl
2
berdisosiasi menurut reaksi: COCl
2
g ⎯⎯ →
←⎯ ⎯ COg + Cl
2
g Bila terbentuk 1 mol gas CO, tentukan besarnya:
a. derajat disosiasi α
b. tetapan kesetimbangan konsentrasi K
c
5. Tetapan kesetimbangan K
c
untuk peruraian HI adalah 4, menurut persamaan reaksi: 2 HIg ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ H
2
g + I
2
g Bila mula-mula terdapat 4 mol HI dalam ruang satu liter, tentukan:
a. derajat disosiasi α HI
b. mol H
2
dan I
2
yang terbentuk 6. Dalam ruang 1 liter, 5 mol SO
3
terurai menurut reaksi: 2 SO
3
g ⎯⎯ →
←⎯ ⎯ 2 SO
2
g + O
2
g Bila pada keadaan setimbang mol SO
2
: mol O
2
= 2 : 1, tentukan besarnya: a. derajat disosiasi
α SO
3
b. tetapan kesetimbangan konsentrasi K
c
7. Dalam ruang 1 liter, gas metana CH
4
direaksikan dengan 6 mol uap air sesuai reaksi: CH
4
g + 2 H
2
Og ⎯⎯ →
←⎯ ⎯ CO
2
g + 4 H
2
g K
c
= 16
3 Bila pada keadaan setimbang diperoleh 4 mol gas hidrogen, berapa mol gas metana
yang dibutuhkan untuk reaksi kesetimbangan tersebut?
Latihan 4.3
119
Kimia XI SMA
8. Diketahui reaksi: COg + 2 H
2
g ⎯⎯ →
←⎯ ⎯ CH
3
OHaq Dalam ruang 2 liter, 3 mol CO direaksikan dengan 5 mol H
2
. Bila pada keadaan setimbang diperoleh 2 mol CH
3
OH, tentukan besarnya tetapan kesetimbangan konsentrasi K
c
9. Empat mol etanol terurai 75 dalam ruang 1 liter, menurut persamaan reaksi: C
2
H
5
OHg ⎯⎯ →
←⎯ ⎯ C
2
H
4
g + H
2
Og Tentukan besarnya K
c
10.Pada reaksi: 2 NO
2
g ⎯⎯ →
←⎯ ⎯ 2 NOg + O
2
g perbandingan mol NO
2
: O
2
pada keadaan setimbang adalah 2 : 1. Tentukan besarnya derajat disosiasi
α NO
2
D. Tetapan Kesetimbangan Parsial Gas
Tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan gas dinyatakan dengan notasi K
p
, yaitu hasil kali tekanan parsial gas-gas hasil reaksi dibagi dengan hasil kali tekanan parsial gas-gas pereaksi, masing-masing tekanan parsial gas
dipangkatkan koefisiennya menurut persamaan reaksi. Menurut persamaan reaksi:
m Ag
+ n Bg ⎯⎯ →
←⎯ ⎯ p Cg + q Dg
maka:
K
p
= [ ] [ ]
[ ] [ ]
p q
C D
m n
A B
P P
P P
dengan: K
p
= tetapan kesetimbangan tekanan gas P
A
= tekanan parsial gas A atm =
mol mol total
×
total
A P
P
B
= tekanan parsial gas B atm =
mol mol total
×
total
B P
P
C
= tekanan parsial gas C atm =
mol mol total
×
total
C P
P
D
= tekanan parsial gas D atm =
mol mol total
×
total
D P
120
Kimia XI SMA
Dalam ruang 2 liter terdapat 5 mol gas amonia NH
3
yang terurai sesuai reaksi: 2 NH
3
g ⎯⎯ →
←⎯ ⎯ N
2
g + 3 H
2
g Pada keadaan setimbang terdapat 2 mol NH
3
. Tentukan: a. besarnya derajat disosiasi
α b. K
C
c. K
P
jika tekanan total sebesar 2 atm Jawab:
Persamaan reaksi : 2 NH
3
g ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ N
2
g + 3 H
2
g Mula-mula
: 5 mol 0 mol
0 mol Bereaksi
: 3 mol
⎯⎯ →
1,5 mol 4,5 mol Sisa setimbang : 2 mol
1,5 mol 4,5 mol a.
α =
3 3
mol NH bereaksi terurai mol NH mula-mula
= 3
100 60
5 ×
= b. • Mol N
2
bereaksi dan mol H
2
bereaksi dapat ditentukan dengan perbandingan koefisien.
• Mol N
2
bereaksi =
2 3
3
koefisien N mol NH
koefisien NH ×
= 1
× 3 = 1,5 mol 2
• mol H
2
bereaksi =
2 3
3
koefisien H mol NH
koefisien NH ×
= 3
3 = 4,5 mol 2
×
Jadi, K
C
=
3 2
2 2
3
[N ][H ] [NH ]
=
3 2
1,5 1,5 2
2 2
2 ⎛
⎞⎛ ⎞
⎜ ⎟⎜
⎟ ⎝
⎠⎝ ⎠
⎛ ⎞ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ =
3 2
0,752,25 1
= 8,54 c. Mol sisa setimbang total = mol N
2
+ mol H
2
+ mol NH
3
= 1,5 + 4,5 + 2 = 8 mol P
N2
=
2
mol N mol total
×
total
P =
1,5 2 atm = 0,375 atm
8 ×
P
H2
=
2
mol H mol total
×
total
P =
4,5 2 atm = 1,125 atm
8 ×
P
NH3
=
3
mol NH mol total
×
total
P =
2 2 atm = 0,5 atm
8 ×
Jadi: K
p
=
2 2
3
3 N
H 2
NH
[ ][
] [
] P
P P
=
3 2
0,3751,125 0,5
= 2,136
C o n t o h 4.4
Sumber: Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Martin S. Silberberg, 2000.
121
Kimia XI SMA
E. Hubungan antara Harga
K
c
dengan K
p
Hubungan antara K
c
dengan K
p
dapat ditentukan berdasarkan rumus: PV
= nRT P
= n
RT V
dengan =
n M
V atau konsentrasi
Untuk reaksi: a Mg
+ b Ng ⎯⎯ →
←⎯ ⎯ c Rg + d Sg
maka: K
P
= [ ] [ ]
[ ] [ ]
c d
R S
a b
M N
P P
P P
K
c
= [ ] [ ]
[ ] [ ]
c d
a b
R S
M N
P
R
= [R] RT P
M
= [M] RT P
S
= [S] RT P
N
= [N] RT K
P
= [ ]
[ ] [ ]
[ ] ⋅
⋅
c d
a b
R RT S RT
M RT N RT
= [ ] [ ]
[ ] [ ]
+ +
c d
c d a
b a b
R S
RT M
N RT
=
+ +
c d c
a b
RT K
RT K
p
= K
c
RT
c+d-a+b
K
p
= K
c
RT
Δn
dengan: K
p
= tetapan kesetimbangan tekanan gas atm Δn = selisih jumlah koefisien gas kanan dan jumlah koefisien gas kiri
R = tetapan gas = 0,082 L atm mol
–1
K
–1
T = suhu K = °C + 273
Diketahui reaksi kesetimbangan: CO
2
g + Cs ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ 2 COg Pada suhu 27 °C, harga K
c
= 1,6 × 10
–2
. Hitunglah K
p
Jawab: T = 27 + 273 = 300 K
Koefisien kanan = 2 Koefisien kiri = 1 koefsien zat padat tidak dihitung
Δn = 2 – 1 = 1 K
p
= K
c
RT
Δn
= 1,6 × 10
–2
0,082 · 300
1
= 0,39
C o n t o h 4.4
Sumber: Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Martin S. Silberberg, 2000.
