Bank Soal Kimia SMA Hukum, Tetapan, dan Pergeseran Kesetimbangan

Diketahui:

mol A mula-mula = 4 mol

mol B mula-mula = 5 mol

mol C setimbang = 2 mol

tekanan total = 10 atm

Ditanya:

Bagaimana hubungan nilai K_c dan K_p?

Jawab:

Untuk reaksi yang melibatkan gas, tetapan kesetimbangan dapat dinyatakan dari nilai tekanan parsial masing-masing gas pada saat setimbang. Untuk membedakan nilai tetapan kesetimbangan yang diperoleh dari nilai konsentrasi dan nilai tekanan parsial, maka nilai tetapan kesetimbangan yang diperoleh dari konsentrasi dilambangkan dengan K_c dan nilai tetapan kesetimbangan yang diperolah dari tekanan dilambangkan dengan K_p.

Reaks : mA($g$) + nB($g$) ⇌ pC($g$) + qD($g$), maka tetapan kesetimbangan (K_p) dinyatakan dengan persamaan: $K_{\text{p}}=\frac{\left(P_{\text{C}}\ \right)^p\left(P_{\text{D}}^{\text{}}\right)^q}{\left(P_{\text{A}}\ \right)^m\left(P_{\text{B}}\right)^n}$

Mencari komposisi zat saat setimbang:

Mula-mula terdapat 4 mol gas A dan 5 mol gas B. Oleh karena pada saat setimbang terdapat 2 mol gas C maka mol gas C yang bereaksi adalah 2 mol. Berdasarkan perbandingan koefisien, koefisien A : koefisien B : koefisien C adalah 1 : 2 : 1 maka mol A yang bereaksi adalah 2 mol dan mol B yang bereaksi adalah 4 mol. Mol A saat setimbang adalah 4 mol dikurang 2 mol sama dengan 2 mol dan mol B saat setimbang adalah 5 mol dikurang 4 mol sama dengan 1 mol sesuai dengan persamaan reaksi berikut:

Mencari nilai K_c:

dikarenakan volumenya 1 liter maka konsentrasi = mol.

$K_{\text{c}}=\frac{\left[\text{C}\right]}{\left[\text{A}\right]\ \left[\text{B}\right]^{^2}}$

$=\frac{2}{2\times1^2}$

$=1$

Mencari nilai K_p:

Mol total = 2 + 1 + 2 = 5 mol

$P_{\text{A}}=\frac{\text{mol}\ \text{A}}{\text{mol total}}\times P_{\text{total}}=\frac{2}{5}\times10\ \text{atm}=4\ \text{atm}$

$P_{\text{B}}=\frac{\text{mol}\ \text{B}}{\text{mol total}}\times P_{\text{total}}=\frac{1}{5}\times10\ \text{atm}=2\ \text{atm}$

$P_{\text{C}}=\frac{\text{mol}\ \text{C}}{\text{mol total}}\times P_{\text{total}}=\frac{2}{5}\times10\ \text{atm}=4\ \text{atm}$

Reaksi : A_($g$) + 2B_($g$) ⇌ C_($g$) berarti rumus K_p nya adalah $K_{\text{p}}=\frac{\left(P_{\text{C}}\ \right)}{\left(P_{\text{A}}\ \right)\left(P_{\text{B}}\right)^2}$

$K_{\text{p}}=\frac{\left(P_{\text{C}}\ \right)}{\left(P_{\text{A}}\ \right)\left(P_{\text{B}}\right)^2}$

$=\frac{4}{4\times\left(2\right)^2}$

$=\frac{1}{4}$

Didapatkan nilai K_c = 1 dan nilai K_p = $\frac{1}{4}$ , maka hubungannya adalah K_p = $\frac{1}{4}$K_c.