115
Kimia XI SMA
2. Diketahui reaksi: COg + H
2
Og ⎯⎯ →
←⎯ ⎯ CO
2
g + H
2
g K
c
= 16 Bila 4 mol gas CO direaksikan dengan 4 mol H
2
O dalam ruang 1 liter, berapa mol gas CO
2
dan H
2
yang terbentuk? Jawab:
Persamaan reaksi : COg + H
2
Og ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ CO
2
g + H
2
g Mula-mula
: 4 mol 4 mol
0 mol 0 mol
Bereaksi : x mol
x mol
– –
Setimbang : 4 – x mol
4 – x mol x
mol x
mol Karena volume satu liter, maka:
[CO] = 4 –
= 4 – 1
x x M
[H
2
O] = 4 –
= 4 – 1
x x M
[CO
2
] = =
1 x
x M [H
2
] = =
1 x
x M K
c
=
2 2
2
[CO ][H ] [CO][H O]
16 = 4 – 4 –
⋅ x x
x x
16 =
2 2
4 – x
x ruas kiri dan ruas kanan ditarik akar
4 =
4 −
x x
x =
16 5
mol
Sumber: General Chemistry, Principles Structure, James E. Brady, 1990
116
Kimia XI SMA
C. Derajat Disosiasi
Disosiasi adalah penguraian suatu zat menjadi beberapa zat lain yang lebih
sederhana. Derajat disosiasi
adalah perbandingan antara jumlah mol yang terurai dengan jumlah mol mula-mula.
α =
mol zat yang terurai mol zat mula-mula
atau Mol zat yang terurai = α
αα α
α × mol zat mula-mula Contoh:
Gas amonia mengalami disosiasi menurut persamaan reaksi: 2 NH
3
g ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ N
2
g + 3 H
2
g Besarnya nilai derajat disosiasi
α adalah: α =
mol zat yang terurai mol zat mula-mula
=
3 3
mol NH yang terurai mol NH mula-mula
Harga derajat disosiasi terletak antara 0 dan 1, jika: •
α = 0 berarti tidak terjadi penguraian •
α = 1 berarti terjadi penguraian sempurna •
α 1 berarti disosiasi pada reaksi setimbang disosiasi sebagian.
1. Dalam reaksi disosiasi N
2
O
4
berdasarkan persamaan reaksi: N
2
O
4
g ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ 2 NO
2
g banyaknya mol N
2
O
4
dan NO
2
pada keadaan setimbang adalah sama. Pada keadaan ini, berapakah harga derajat disosiasinya?
Jawab :
• Misalkan pada keadaan setimbang mol N
2
O
4
= mol NO
2
= 2 mol • Pada produk NO
2
, mol zat sisa = mol zat yang bereaksi = 2 mol • Perbandingan mol = perbandingan koefisien
Mol N
2
O
4
yang bereaksi =
2 4
2
koefisien N O koefisien NO × mol NO
2
= 1
2 = 1 mol 2
×
C o n t o h 4.3
117
Kimia XI SMA
• Mol N
2
O
4
g sisa
= mol N
2
O
4
g mula-mula – mol N
2
O
4
g bereaksi
Mol N
2
O
4
g mula-mula = mol N
2
O
4
g sisa + mol N
2
O
4
g bereaksi
= 2 + 1 = 3 mol
Persamaan reaksi : N
2
O
4
g ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ 2 NO
2
g Mula-mula
: 3 mol 0 mol
Bereaksi : 1 mol
←⎯ ⎯
2 mol Sisa setimbang
: 2 mol
2 mol α =
2 4
2 4
mol N O bereaksi terurai mol N O mula-mula
= 1
3 2. Pada reaksi kesetimbangan:
PCl
5
g ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ PCl
3
g + Cl
2
g bila dalam ruang 2 liter, 8 mol gas PCl
5
berdisosiasi 75, tentukan besarnya harga tetapan kesetimbangan konsentrasi K
c
Jawab: α
=
5 5
mol PCl yang bereaksi terurai mol PCl mula-mula
0,75 =
5
mol PCl yang bereaksi terurai 8
Mol PCl
5
yang bereaksi = 0,75 × 8 = 6 mol Persamaan reaksi : PCl
5
g ⎯⎯
→ ←⎯
⎯ PCl
3
g + Cl
2
g Mula-mula
: 8 mol 0 mol
0 mol Bereaksi
: 6 mol 6 mol
6 mol Sisa setimbang : 2 mol
6 mol 6 mol
[PCl
5
] = 2
= 1 M, 2
[PCl
3
] = 6
= 3 M, 2
[Cl
2
] = 6
= 3 M 2
K
c
=
3 2
5
[PCl ][Cl ] [PCl ]
=
[3][3] = 9
[1]
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
