Bank Soal Kimia SMA Hukum, Tetapan, dan Pergeseran Kesetimbangan

Diketahui:

• K_p = 1/9
• P_total = 5 atm

Ditanyakan:

$\alpha?$

Dijawab:

K_p ⟶ tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan parsial.

Secara umum untuk reaksi kesetimbangan berikut:

aA(g) + bB(g) ⇌ cC(g) + dD(g)

rumusan tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan ($K_{\text{p}}$) adalah 

$K_{\text{P}}=\frac{\left(P_{\text{C}}\right)^c\left(P_{\text{D}}\right)^d}{\left(P_{\text{A}}\right)^a\left(P_{\text{B}}\right)^b}\ \$

Keterangan:

• 𝑃_𝐴 = Tekanan parsial zat A saat setimbang
• 𝑃_𝐵 = Tekanan parsial zat B saat setimbang
• 𝑃_C = Tekanan parsial zat C sat setimbang
• 𝑃_𝐷 = Tekanan parsial zat D saat setimbang 

*HANYA fasa gas (g) yang disertakan dalam persamaan tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan.

Untuk reaksi:

2HI(g) ⇌ H₂(g) + I₂(g) 

Tetapan kesetimbangannya adalah

$K_{\text{p}}=\frac{\left(\text{P}_{\text{H}_2}\right)\left(\text{P}_{\text{I}_2}\right)\text{}\text{}}{\left(\text{P}_{\text{HI}}\right)^2}\ \$

• Buat persamaan reaksi kesetimbangan dan tentukan mol mula-mula, mol reaksi, dan mol saat setimbang

misal mol awal HI = 1 mol dan mol HI saat bereaksi = x, maka:

n total = mol pereaksi pada saat setimbang + mol produk pada saat setimbang

n total = mol HI + mol H₂ + mol I₂

n total = (1-x) + 1/2x + 1/2x

n total = 1 mol

• Tentukan tekanan parsial masing-masing zat

$P=\frac{\text{mol gas yang ditanyakan}}{\text{mol gas total}}\times P_{\text{total}}\$

$P_{\text{HI}}=\frac{\text{mol HI }}{\text{mol gas total}}\times P_{\text{total}}$ $=\frac{\text{1 - x }}{\text{1}}\times5\ \text{atm = }\ 5-5\text{x}\ \text{atm}\$

$P_{\text{H}_2}=\frac{\text{mol H}_2}{\text{mol gas total}}\times P_{\text{total}}$ $=\frac{\frac{1}{2}\text{x }}{\text{1}}\times5\ \text{atm = }2,5\text{x}\text{ atm}$

$P_{\text{I}_2}=\frac{\text{mol I}_2}{\text{mol gas total}}\times P_{\text{total}}$ $=\frac{\frac{1}{2}\text{x }}{\text{1}}\times5\ \text{atm = 2,}5\text{x}\ \text{atm}$

• Tentukan mol yang bereaksi (x) dari rumus K_p

$K_{\text{p}}=\frac{\left(P_{\text{H}_2}\right)\left(P_{\text{I}_2}\right)\text{}\text{}}{\left(P_{\text{HI}}\right)^2}\ \$

$\frac{1}{9}=\frac{\left(\text{2,5x}\right)\left(\text{2,5x}\right)\text{}\text{}}{\left(\text{5 - 5x}\right)^2}$

$\sqrt{\frac{1}{9}\ \ }=\frac{\sqrt{\left(\text{2,5 x}\right)^2}}{\sqrt{\left(\text{5-5x}\right)^2}}\ \ \ \$

$\frac{1}{3}=\frac{2,5\ \text{x}}{5-\text{5x}}\ \ \$

$5-\text{5x}=7,5\text{x}\ \ \$

$12,5\text{x}\ =5\ \ \ \$

$\text{x}=\frac{5}{12,5}$

$\text{x}=0,4\$

mol HI saat bereaksi = x = 0,4

• Tentukan % HI yang terurai

$\alpha=\frac{\text{mol yang terdisosiasi}}{\text{mol mula−mula}}\times100\%\$$=\frac{0,40}{1}\times100\%\ =\ 40\%$

Jadi banyaknya HI yang terurai adalah 40%.