× Home Daftar Isi Disclaimer Tentang Blog
Menu

Serba Ada

Serba Serbi

Soal dan Pembahasan Pergeseran Kesetimbangan Secara Kuantitatif

Materi: kimia
Soal #1:
Untuk reaksi berikut ini: A(g) + B(g) ⇌ C(g) + D(g), dalam wadah 1 liter konsentrasi gas-gas ini dalam campuran kesetimbangan adalah: [A] = 0,5 M, [B] = 4,0 M, [C] = 6,0 M, dan [D] = 8,0 M. Berapa mol D harus ditambahkan ke dalam campuran ini untuk mencapai konsentrasi A = 1,0 M?

A. 12,10 mol
B. 10,56 mol
C. 8,034mol
D. 0,50 mol
E. 0,034 mol

Pembahasan soal #1:
Data awal dari soal yang diketahui dapat digunakan menentukan nilai Kc:
\begin{align*}K_c &= \dfrac{[C][D]}{[A][B]}\\
K_c &= \dfrac{(6)(8)}{(0,5)(4)}\\
 &= \dfrac{48}{2}\\
 &= 24\end{align*}
Pada soal ini zat A di ruas kiri jumlahnya bertambah (kesetimbangan mula-mula 0,5 M, kesetimbangan baru menjadi 1 M atau 1 mol/liter) akibat penambahan zat D di ruas kanan sebanyak x. Guna mempertahankan kesetimbangan dalam sistem tersebut (secara kuantitatif Kc tetap), zat D dalam sistem akan “mengurangi diri” sesuai perbandingan koefisien setara. Dengan kata lain reaksi bergeser ke kiri, jumlah zat di kiri bertambah dan jumlah zat di kanan berkurang setelah ditambahi konsentrasinya.

Sesuai azas Le Chatelier bahwa ketika kesetimbangan diganggu, misalnya dengan mengubah konsentrasi, maka sistem kesetimbangan tersebut akan mengurangi gangguan dengan berubah menjadi zat lain untuk mempertahankan kesetimbangannya semula atau membentuk kesetimbangan baru.



Zat A mula-mula 0,5 mol (di soal tertulis 0,5 M dengan volume 1 liter), setelah di ditambah sejumlah x maka zat A menjadi 1 mol. Ini berarti zat A mengalami penambahan sebanyak 0,5 mol (mula-mula 0,5 mol menjadi 1 mol). Karena koefisien B sama dengan A dan keduanya juga di ruas kiri, maka B juga mengalami penambahan sebanyak 0,5 mol. Sementara itu C dan D mengalami pengurangan masing-masing sebanyak 0,5 mol. Ingat perbandingan koefisien setara A, B, C, D = 1 : 1 : 1 : 1.

Setelah penambahan zat D maka diperoleh persamaan seperti dalam tabel berikut.


Kc dalam suatu sistem kesetimbangan tidak berubah selama volume dan temperatur tidak berubah.
Dengan memanfaatkan Kc dari keadaan kesetimbangan awal dapat ditentukan nilai x (jumlah D yang harus ditambahkan itu)
\begin{align*}
K_c &= \dfrac{[C][D]}{[A][B]}\\
24 &= \dfrac{(5,5)(7,5+x)}{(1)(4,5)}\\
24(1)(4,5) &= (5,5)(7,5+x)\\
108 &= 41,25 + 5,5 x\\
5,5 x &= 108 – 41,25\\
5,5 x &= 66,75\\
x &= \dfrac{66,75}{5,5}\\
x &= 12,14 mol
\end{align*}


Soal #2:
Dalam suatu wadah tertutup terdapat kesetimbangan 0,30 mol N2, 0,40 mol H2, dan 0,1 mol NH3. Jika suhu dipertahankan (tetap) berapa mol H2 yang harus ditambahkan ke dalam wadah tersebut agar konsentrasi NH3 pada kesetimbangan tersebut menjadi 2 kali lipat dari jumlah semula?

Penyelesaian Soal #2:
Hitung nilai Kc sistem kesetimbangan tersebut
N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
Kc = [NH3]2 / ( [N2] [H2]3 )
Kc = (0,100)2 / [ (0,300) (0,400)3 ]
Kc = 0,52

Buat pernyataan Kc baru dengan [NH3] = 0,20. Gunakan perbandingan stoikiometri untuk mendapatkan [N2] ketika [NH3] menjadi 2 kali lipat dari semula.

Reaksi N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
Awal 0,30 0,40 + x 0,10
Bereaksi –0,05 –0,15 +0,10
Kesetimbangan 0,25 0,25 + x 0,20

Pada saat setimbang N2 = 0,25 mol karena 0,05 mol N2 diperlukan untuk menaikkan jumlah NH3 sebanyak 0,10 agar menjadi 0,20 (dua kali lipat dari jumlah semula) dan dimisalkan H2 = x maka,
Kc = [NH3]2 / ( [N2] [H2]3 )
0,52 = (0,20)2 /{(0,25) (0,25 + x)3}
0,52 × 0,25 × (0,25 + x)3 = 0,04
0,13 × (0,25 + x)3 = 0,04
(0,25 + x)3 = 0,04/0,13
(0,25 + x) (0,25 + x) (0,25 + x) = 0,308
x3 + 3x2.0,25 + 3x.0,252 + 0,253 = 0,308
x3 + 0,75x2 + 0,1875x + 0,015625 - 0,308 = 0
x3 + 0,75x2 + 0,1875x – 0,292375 = 0
x = 0,425 M atau 0,425 mol

Alternatif penyelesaian untuk jumlah H2 yang ditambahkan boleh ditempuh dengan cara berikut.
Dimisalkan x = jumlah H2 yang ditambahkan, dan y = jumlah H2 saat setimbang.

Reaksi N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
Awal 0,30 0,40 + x 0,10
Bereaksi –0,05 –0,15 +0,10
Kesetimbangan 0,25 y 0,20

Kc = [NH3]2 / ( [N2] [H2]3 )
0,52 = (0,20)2 /{(0,25) (y)3}
0,52 × 0,25 × y3 = 0,04
0,13 × y3 = 0,04
y3 = 0,04/0,13
y3 = 0,308
y = 0,675

y = 0,40 + x – 0,15
0,675 = 0,25 + x
x = 0,675 – 0,25
x = 0,425 mol



Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Posting Lebih Baru Posting Lama Beranda
Langganan: Posting Komentar (Atom)

meCKZINK

Memuat...

Arsip Blog

Topik

asam dan basa buffer hidrokarbon kesetimbangan kimia kimia kimia unsur laju reaksi makromolekul polimer reaksi redoks sel elektrokimia senyawa karbon soal OSN soal osp soal un termokimia unsur radioaktif

Popular Posts

  • Jumlah Asam Kuat dan Basa Kuat yang Pernah Ada
    Berapa jumlah asam kuat dan basa kuat yang pernah ada? Belum pernah ada yang menyebutkannya secara pasti jumlah masing-masing. Hanya tertuli...
  • Menggambar Struktur Polimer dengan Chemsketch
    Bahasan tentang polimer pada materi kimia kelas 12 diperlukan kemampuan membuat gambar polimer bagi guru ketika hendak membuat soal atau bah...
  • Bilangan Kuantum
     Perpindahan elektron dari satu lintasan ke lintasan lain menghasilkan spektrum unsur berupa spektrum garis. Apabila dilihat lebih teliti, t...
  • Hasil Kali Kelarutan (Ksp)
    Hasil Kali Kelarutan (Ksp) . Senyawa ion yang terlarut dalam air akan terurai menjadi ion positif dan ion negatif. Jika dalam larutan jenuh...
  • Menentukan Entalpi Reaksi Berdasarkan Entalpi Pembentukan
    Penentuan Entalpi Reaksi Berdasarkan Entalpi Pembentukan . Perhitungan $\Delta$H reaksi juga dapat dilakukan dengan cara menggunakan data da...
  • Kegunaan Polimer Sintetis dalam Kehidupan
    Kegunaan Polimer Sintetis dalam Kehidupan . Salah satu contoh polimer sintetis adalah plastik. Plastik merupakan polimer yang dapat dicetak...
  • Pengaruh Radiasi terhadap Makhluk Hidup
    Pengaruh Radiasi terhadap Makhluk Hidup . Zat radioaktif memang bermanfaat bagi kehidupan manusia. Akan tetapi zat radioaktif juga memiliki...

Navigasi

  • Home
  • disclaimer
  • sitemap
Ehcrodeh. Diberdayakan oleh Blogger.
Copyright © KMA. Template by : Petunjuk Onlene