Bank Soal Kimia SMA Hukum, Tetapan, dan Pergeseran Kesetimbangan

Diketahui:

• V = 2 L
• n awal N₂O₄ = 0,5 mol
• $\alpha$ = 30%

Ditanyakan:

$K_{\text{c}}?\$

Dijawab:

Tetapan Kesetimbangan ⟶ Pada suhu tertentu, hasil kali konsentrasi zat-zat produk yang dipangkatkan koefisien reaksinya, dibagi dengan hasil kali konsentrasi zat-zat reaktan yang dipangkatkan dengan koefisien reaksinya.

Secara umum untuk reaksi kesetimbangan berikut:

aA(g) + bB(g) ⇌ cC(g) + dD(g)

rumusan tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi ($K_{\text{c}}$) adalah 

$K_{\text{c}}=\frac{\left[\text{C}\right]^c\left[\text{D}\right]^d}{\left[\text{A}\right]^a\left[\text{B}\right]^b}$

Keterangan:

•  [A] = konsentrasi kesetimbangan A
•  [B] = konsentrasi kesetimbangan B
•  [C] = konsentrasi kesetimbangan C
•  [D] = konsentrasi kesetimbangan D

*Zat padat murni (s) dan zat cair murni (l) tidak disertakan dalam persamaan tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi.

Untuk reaksi:

N₂O₄(g) ⇌ 2NO(g) + O₂(g)   

Tetapan kesetimbangannya adalah

$K_{\text{c}}=\frac{\left[\text{NO}\right]^2\left[\text{O}_2\text{}\right]}{\left[\text{N}_2\text{O}_4\right]}\ \ \$

• Tentukan mol pada saat reaksi (mol yang terdisosiasi)

$\alpha=\frac{\text{mol yang terdisosiasi}}{\text{mol mula−mula}}\times100\%\$

$\text{mol yang terdisosiasi}=\frac{\alpha\times\text{mol mula-mula}}{100\%}$

$\text{mol yang terdisosiasi}=\frac{30\%\times0,5\ \text{mol }}{100\%}\$

$\text{mol yang terdisosiasi}=0,15\ \text{mol }\ \$

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

• Tentukan konsentrasi zat-zat saat setimbang

$M\ =\frac{n}{V}$

$\left[\text{N}_2\text{O}_4\right]=\frac{n\ \text{N}_2\text{O}_4\ \text{saat setimbang}}{V}=\frac{0,35\ \text{mol}}{2\ \text{L}}=0,175\ \text{M}=1,75\times10^{-1\ }\text{M}$

$\left[\text{NO}\right]=\frac{n\ \text{NO}\ \text{saat setimbang}}{V}=\frac{0,30\ \text{mol}}{2\ \text{L}}=0,15\ \text{M}=1,5\times10^{-1\ }\text{M}\$

$\left[\text{O}_2\right]=\frac{n\ \text{O}_2\ \text{saat setimbang}}{V}=\frac{0,15\ \text{mol}}{2\ \text{L}}=0,075\ \text{M}=7,5\times10^{-2\ }\text{M}$

• Hitung tetapan kesetimbangan

$K_{\text{c}}=\frac{\left[\text{NO}\right]^2\left[\text{O}_2\text{}\right]}{\left[\text{N}_2\text{O}_4\right]}\ \ \ \$

$K_{\text{c}}=\frac{\left[\text{1,5}\times10^{-1}\right]^2\left[\text{7,5}\times10^{-2}\text{}\right]}{\left[\text{1,75}\times10^{-1}\right]}\ \ \ \ \$

$K_{\text{c}}=\frac{\left(\text{2,25}\times10^{-2}\right)\left(\text{7,5}\times10^{-2}\text{}\right)}{\left(\text{1,75}\times10^{-1}\right)}\ \ \ \ \ \$

$K_{\text{c}}=\frac{\text{16,875}\times10^{-4}}{\text{1,75}\times10^{-1}}\ \ \ \ \ \ \$

$K_{\text{c}}=9,64\times\ 10^{-3}\ \ \ \ \ \ \$

Jadi K_c untuk soal di atas adalah 9,64 x 10^-3.