Penentuan Sisa Pereaksi pada Kesetimbangan Reaksi ketika Diketahui Nilai Kc-nya

Materi: kimia
Kedalam ruangan 1 liter di masukkan 2 mol gas CO dan 2 mol uap air terjadi reaksi :
CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g) dengan nilai Kc = 4
dalam keadaan setimbang uap air yang tersisa adalah...
A. 1/3 mol
B. 2/3 mol
C. 1 mol
D. 4/3 mol
E. 5/3 mol
Pembahasan
CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g)

		CO(g)	+	H2O(g)	⇌	CO2(g)	+	H2(g)
Awal	:	2 mol		2 mol		–		–
Bereaksi	:	–(2–x) mol		–(2–x) mol		+(2–x) mol		+(2–x) mol
Kesetimbangan	:	x mol		x mol		(2–x) mol		(2–x) mol

$$\begin{align*} Kc &=\frac{[CO_2][H_2]}{[CO][H_2O]}\\ 4 &=\frac{(2-x)(2-x)}{(x)(x)}\\ 4 &=\frac{4-4x+x^2}{x^2}\\ 4x^2 &=4-4x+x^2\\ 3x^2 +4x-4 &=0 \end{align*}$$
Akar–akar persamaan kuadrat dari 3x² + 4x – 4 = 0 adalah (3x – 2)(x + 2) = 0
Penyelesaian persamaan kuadrat:
3x – 2 = 0 atau x + 2 = 0.
Untuk 3x – 2 = 0 maka x = 2/3 dan untuk x + 2 = 0 maka x = –2.
Karena x tidak mungkin bernilai negatif maka x yang tepat untuk penyelesaian soal ini adalah x = 2/3.
Jawabannya adalah 2/3 mol.