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
Di unduh dari : Bukupaket.com
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.
Di unduh dari : Bukupaket.com
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.
Di unduh dari : Bukupaket.com
122
Kimia XI SMA
1. Tuliskan tetapan kesetimbangan tekanan gas K
p
dari reaksi kesetimbangan berikut. a. 2 BrClg ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ Br
2
g + Cl
2
g b. 2 N
2
O
5
g ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ 4 NO
2
g + O
2
g c. SF
6
g + 2 SO
3
g ⎯⎯ →
←⎯ ⎯ 3 SO
2
F
2
g d. N
2
Og + 4 H
2
g ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ 2 NH
3
g + H
2
Og e. CCl
4
g + HFg ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ CFCl
3
g + HClg
2. Diketahui reaksi kesetimbangan: 2 IClg ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ I
2
g + Cl
2
g Satu mol ICl terurai dalam ruang 5 liter. Bila K
c
= 0,25, tentukan: a. mol I
2
dan mol Cl
2
yang terbentuk b. K
p
bila P
total
= 2 atm 3. Zat A
2
B terurai menurut reaksi: 2 ABg ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ 2 Ag + B
2
g K
c
= 2,5 × 10
–2
Tentukan K
p
pada suhu 27 °C R = 0,082 L atm mol
–1
K
–1
4. Dalam ruang 2 liter, 2 mol NaHCO
3
terurai menurut reaksi: 2 NaHCO
3
s ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ Na
2
CO
3
s + CO
2
g + H
2
Og Bila terbentuk 1 mol gas CO
2
dan 1 mol gas H
2
O, dan tekanan total 4 atm, tentukan besarnya K
c
dan K
p
5. Dalam ruang 1 liter, 5 mol gas CCl
4
terurai 60 menurut reaksi: CCl
4
g ⎯⎯ →
←⎯ ⎯ Cg + 2 Cl
2
g Tentukan besarnya K
c
dan K
p
pada suhu 25 °C R = 0,082 L atm mol
–1
K
–1
Latihan 4.4
Di unduh dari : Bukupaket.com
123
Kimia XI SMA
4.4 Kesetimbangan dalam Industri
