Bank Soal Kimia SMA Hukum, Tetapan, dan Pergeseran Kesetimbangan

Diketahui:

mol SO₃ mula-mula = 1,2 mol

volume = 5 liter

nilai K_c = 0,06 mol.L^-1

Ditanya:

Berapa derajat disosiasi gas SO₃?

Jawab:

Misalkan mol SO₃ yang terurai adalah $x$ mol. Berdasarkan perbandingan koefisien, koefisien SO₃ : koefisien SO₂ : koefisien O₂ adalah 2 : 2 : 1 maka mol SO₂ yang bereaksi adalah $x$ mol dan mol H₂ yang bereaksi adalah $\frac{1}{2}x$ mol. Mol SO₃ saat setimbang adalah 1,2 mol dikurang $x$ mol sama dengan $1,2-x$ mol sesuai dengan persamaan reaksi berikut:

$\left[\text{SO}_3\right]=\frac{\left(1,2-x\right)\ \text{mol}}{5\ \text{liter}}=\frac{\left(1,2-x\right)}{5}\ \text{M}$

$\left[\text{SO}_2\right]=\frac{x\ \text{mol}}{5\ \text{liter}}=\ \frac{x}{5}\ \text{M}$

$\left[\text{O}_2\right]=\frac{\frac{1}{2}x\ \text{mol}}{5\ \text{liter}}=\frac{x}{10}\ \text{M}$

2SO_3($g$) ⇌ 2SO_2($g$) + O_2($g$) berarti tetapan kesetimbangan nya adalah $K=\frac{\left[\text{SO}_2\right]^2\ \left[\text{O}_2\right]}{\left[\text{SO}_3\right]^2\ }$ .

$K=\frac{\left[\text{SO}_2\right]^2\ \left[\text{O}_2\right]}{\left[\text{SO}_3\right]^2\ }$

$0,06=\frac{\left[\frac{x}{5}\right]^2\ \left[\frac{x}{10}\right]}{\left[\frac{1,2-x}{5}\right]^2}$

$0,06=\frac{25\times x^3}{250\times\left(1,2-x\right)^2}$

$25x^3=15\left(1,44-2,4x+x^2\right)$

$25x^3=21,6-36x+15x^2$

$25x^3-15x^2+36x-21,6=0$

Didapatkan $x=0,6$ mol

mol SO₃ yang bereaksi = 0,6 mol, maka

derajat disosiasi SO₃ $=\frac{\text{mol bereaksi}}{\text{mol mula−mula}}\times100\%$

$=\frac{0,6\ \text{mol}}{1,2\ \text{mol}}\times100\%$

$=50\%$

Jadi, derajat disosiasi gas SO₃ adalah 50%.