Penjelasan Lengkap Mengenai Tetapan Kesetimbangan
Tetapan Kesetimbangan
Menurut Cato Guldberg dan Waage, pada suhu tetap, harga tetapan kesetimbangan akan tetap. Hukum Cato Guldberg dan Waage berbunyi: “Dalam keadaan kesetimbangan pada suhu tetap, maka hasil kali konsentrasi zat-zat hasil reaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi yang sisa di mana masingmasing konsentrasi itu dipangkatkan dengan koefisien reaksinya ialah tetap.”
A. Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi
Pernyataan tersebut juga dikenal sebagai aturan kesetimbangan. Untuk reaksi kesetimbangan:
a A + b B → c C + d D
maka:
Kc ialah konstanta atau tetapan kesetimbangan konsentrasi yangharganya tetap selama suhu tetap. [A], [B], [ C], dan [D] ialah konsentrasi zat A, B , C, dan D (satuan M (molaritas) atau mol/liter).
Contoh:
1. C(s) + CO2(g) → 2 CO(g)
K c = [CO]2/[CO2 ]2
2. Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s)
K c = [Zn2+ ]/[Cu2+ ]
3. CH3COO–(aq) + H2O(l) → CH3COOH(aq) + OH– (aq)
K c = [CH3COOH][OH- ]/[CH3COO- ]
4. 2 HI(g) → H2(g) + I2(g)
K c = [H2 ][I2 ]/[HI]
B. Menentukan Harga Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi (Kc)
Contoh Soal :
1. Dalam ruang satu liter, satu mol zat AB direaksikan dengan satu mol zat CD menurut persamaan reaksi:
AB(g) + CD(g) → AD(g) + BC(g)
Setelah kesetimbangan tercapai ternyata tersisa 0,25 mol senyawa CD. Tentukan tetapan kesetimbangan untuk reaksi ini!
Jawab:
Persamaan reaksi : AB(g) + CD(g) → AD(g) + BC(g)
Mula-mula : 1 mol 1 mol 0 mol 0 mol
Bereaksi : 0,75 mol 0,75 mol – –
Setimbang : 0,25 mol 0,25 mol 0,75 mol 0,75 mol
• Pada awal reaksi, produk belum terbentuk, jadi terdapat 0 mol produk.
• Diketahui 0,25 mol CD pada keadaan setimbang, berarti mol CD yang bereaksi ialah 1 – 0,25 = 0,75 mol.
• Mol AB, AD, dan BC yang bereaksi sanggup ditentukan dengan perbandingan mol = perbandingan koefisien CD.
Koefisien AB : AD : BC : CD = mol AB : mol AD : mol BC : mol CD.
• Untuk zat-zat pereaksi (sebelah kiri anak panah), jumlah zat-zat pereaksi makin berkurang, maka mol sisa = mol mula-mula – mol bereaksi.
• Untuk zat-zat hasil reaksi/produk (sebelah kanan anak panah), jumlah zat-zat hasil reaksi (produk) makin bertambah, maka mol sisa = mol mula-mula + mol bereaksi.
• Untuk memilih harga tetapan kesetimbangan konsentrasi, maka kita tentukan terlebih dahulu konsentrasi zat-zat tersebut, dengan satuan molaritas ialah M (mol/liter).
2. Diketahui reaksi:
CO(g) + H2O(g) ←⎯⎯⎯⎯→ CO2(g) + H2(g) K c = 16
Bila 4 mol gas CO direaksikan dengan 4 mol H2O dalam ruang 1 liter, berapa mol gas CO2 dan H2 yang terbentuk?
Jawab:
Persamaan reaksi : CO(g) + H2O(g) → CO2(g) + H2 (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:
C. Derajat Disosiasi
Disosiasi ialah penguraian suatu zat menjadi beberapa zat lain yang lebih sederhana.
Derajat disosiasi ialah perbandingan antara jumlah mol yang terurai dengan jumlah mol mula-mula.
a = mol zat yang terurai/ mol zat mula-mula
atau
Mol zat yang terurai = a × mol zat mula-mula
Contoh:
Gas amonia mengalami disosiasi berdasarkan persamaan reaksi:
2 NH3(g) → N2(g) + 3 H2(g)
Besarnya nilai derajat disosiasi a adalah:
a = mol zat yang terurai/mol zat mula-mula
= mol NH3 yang terurai /mol NH3 mula-mula
Harga derajat disosiasi terletak antara 0 dan 1, jika:
• a = 0 berarti tidak terjadi penguraian
• a = 1 berarti terjadi penguraian tepat
• 0 < a < 1 berarti disosiasi pada reaksi setimbang (disosiasi sebagian).
D. Tetapan Kesetimbangan Parsial Gas
Tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan gas dinyatakan dengan notasi Kp, 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 berdasarkan persamaan reaksi.
Menurut persamaan reaksi:
m A(g) + n B(g) → p C(g) + q D(g)
maka:
Contoh Soal :
Dalam ruang 2 liter terdapat 5 mol gas amonia (NH3) yang terurai sesuai reaksi:
2 NH3(g) → N2(g) + 3 H2(g)
Pada keadaan setimbang terdapat 2 mol NH3. Tentukan:
a. besarnya derajat disosiasi (a)
b. KC
c. KP jika tekanan total sebesar 2 atm
Jawab:
Persamaan reaksi : 2 NH3(g) → N2(g) + 3 H2(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. a = mol NH3 bereaksi (terurai)/mol NH3 mula-mula = 3/5 x 100% = 60%
b. • Mol N2 bereaksi dan mol H2 bereaksi sanggup ditentukan dengan perbandingan koefisien.
• Mol N2 bereaksi = koefisien N2/koefisien NH3 x Mol NH3 = 1/2 × 3 = 1,5mol
• mol H2 bereaksi = koefisien H2/koefisien NH3 x Mol NH3 = 3/2 x 3 = 4,5 mol
E. Hubungan antara Harga Kc dengan Kp
Hubungan antara Kc dengan Kp dapat ditentukan berdasarkan rumus:
PV = nRT
P = n/V RT
dengan n/V = M
atau konsentrasi Untuk reaksi:
a M(g) + b N(g) → c R(g) + d S(g)
maka:
Thanks For Visiting !
Menurut Cato Guldberg dan Waage, pada suhu tetap, harga tetapan kesetimbangan akan tetap. Hukum Cato Guldberg dan Waage berbunyi: “Dalam keadaan kesetimbangan pada suhu tetap, maka hasil kali konsentrasi zat-zat hasil reaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi yang sisa di mana masingmasing konsentrasi itu dipangkatkan dengan koefisien reaksinya ialah tetap.”
A. Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi
Pernyataan tersebut juga dikenal sebagai aturan kesetimbangan. Untuk reaksi kesetimbangan:
a A + b B → c C + d D
maka:
Kc ialah konstanta atau tetapan kesetimbangan konsentrasi yangharganya tetap selama suhu tetap. [A], [B], [ C], dan [D] ialah konsentrasi zat A, B , C, dan D (satuan M (molaritas) atau mol/liter).
Contoh:
1. C(s) + CO2(g) → 2 CO(g)
K c = [CO]2/[CO2 ]2
2. Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s)
K c = [Zn2+ ]/[Cu2+ ]
3. CH3COO–(aq) + H2O(l) → CH3COOH(aq) + OH– (aq)
K c = [CH3COOH][OH- ]/[CH3COO- ]
4. 2 HI(g) → H2(g) + I2(g)
K c = [H2 ][I2 ]/[HI]
B. Menentukan Harga Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi (Kc)
Contoh Soal :
1. Dalam ruang satu liter, satu mol zat AB direaksikan dengan satu mol zat CD menurut persamaan reaksi:
AB(g) + CD(g) → AD(g) + BC(g)
Setelah kesetimbangan tercapai ternyata tersisa 0,25 mol senyawa CD. Tentukan tetapan kesetimbangan untuk reaksi ini!
Jawab:
Persamaan reaksi : AB(g) + CD(g) → AD(g) + BC(g)
Mula-mula : 1 mol 1 mol 0 mol 0 mol
Bereaksi : 0,75 mol 0,75 mol – –
Setimbang : 0,25 mol 0,25 mol 0,75 mol 0,75 mol
• Pada awal reaksi, produk belum terbentuk, jadi terdapat 0 mol produk.
• Diketahui 0,25 mol CD pada keadaan setimbang, berarti mol CD yang bereaksi ialah 1 – 0,25 = 0,75 mol.
• Mol AB, AD, dan BC yang bereaksi sanggup ditentukan dengan perbandingan mol = perbandingan koefisien CD.
Koefisien AB : AD : BC : CD = mol AB : mol AD : mol BC : mol CD.
• Untuk zat-zat pereaksi (sebelah kiri anak panah), jumlah zat-zat pereaksi makin berkurang, maka mol sisa = mol mula-mula – mol bereaksi.
• Untuk zat-zat hasil reaksi/produk (sebelah kanan anak panah), jumlah zat-zat hasil reaksi (produk) makin bertambah, maka mol sisa = mol mula-mula + mol bereaksi.
• Untuk memilih harga tetapan kesetimbangan konsentrasi, maka kita tentukan terlebih dahulu konsentrasi zat-zat tersebut, dengan satuan molaritas ialah M (mol/liter).
2. Diketahui reaksi:
CO(g) + H2O(g) ←⎯⎯⎯⎯→ CO2(g) + H2(g) K c = 16
Bila 4 mol gas CO direaksikan dengan 4 mol H2O dalam ruang 1 liter, berapa mol gas CO2 dan H2 yang terbentuk?
Jawab:
Persamaan reaksi : CO(g) + H2O(g) → CO2(g) + H2 (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:
C. Derajat Disosiasi
Disosiasi ialah penguraian suatu zat menjadi beberapa zat lain yang lebih sederhana.
Derajat disosiasi ialah perbandingan antara jumlah mol yang terurai dengan jumlah mol mula-mula.
a = mol zat yang terurai/ mol zat mula-mula
atau
Mol zat yang terurai = a × mol zat mula-mula
Contoh:
Gas amonia mengalami disosiasi berdasarkan persamaan reaksi:
2 NH3(g) → N2(g) + 3 H2(g)
Besarnya nilai derajat disosiasi a adalah:
a = mol zat yang terurai/mol zat mula-mula
= mol NH3 yang terurai /mol NH3 mula-mula
Harga derajat disosiasi terletak antara 0 dan 1, jika:
• a = 0 berarti tidak terjadi penguraian
• a = 1 berarti terjadi penguraian tepat
• 0 < a < 1 berarti disosiasi pada reaksi setimbang (disosiasi sebagian).
D. Tetapan Kesetimbangan Parsial Gas
Tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan gas dinyatakan dengan notasi Kp, 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 berdasarkan persamaan reaksi.
Menurut persamaan reaksi:
m A(g) + n B(g) → p C(g) + q D(g)
maka:
Contoh Soal :
Dalam ruang 2 liter terdapat 5 mol gas amonia (NH3) yang terurai sesuai reaksi:
2 NH3(g) → N2(g) + 3 H2(g)
Pada keadaan setimbang terdapat 2 mol NH3. Tentukan:
a. besarnya derajat disosiasi (a)
b. KC
c. KP jika tekanan total sebesar 2 atm
Jawab:
Persamaan reaksi : 2 NH3(g) → N2(g) + 3 H2(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. a = mol NH3 bereaksi (terurai)/mol NH3 mula-mula = 3/5 x 100% = 60%
b. • Mol N2 bereaksi dan mol H2 bereaksi sanggup ditentukan dengan perbandingan koefisien.
• Mol N2 bereaksi = koefisien N2/koefisien NH3 x Mol NH3 = 1/2 × 3 = 1,5mol
• mol H2 bereaksi = koefisien H2/koefisien NH3 x Mol NH3 = 3/2 x 3 = 4,5 mol
E. Hubungan antara Harga Kc dengan Kp
Hubungan antara Kc dengan Kp dapat ditentukan berdasarkan rumus:
PV = nRT
P = n/V RT
dengan n/V = M
atau konsentrasi Untuk reaksi:
a M(g) + b N(g) → c R(g) + d S(g)
maka:
Thanks For Visiting !
