- Get link
- X
- Other Apps
Baik Kc maupun Kp merupakan rumus
tetapan kesetimbangan. Hanya saja Kp hanya berlaku untuk zat berupa gas.
Nilai Kc
digunakan untuk menentukan konsentrasi molar zat-zat yang terlibat dalam reaksi
kimia. Nilai Kp digunakan untuk menentukan tekanan parsial zat-zat berupa gas
yang terlibat dalam reaksi kimia. Jika zat bukan berupa gas, maka nilai Kp = 1.
Bunyi Hukum Kesetimbangan
“ Dalam
keadaan setimbang dan suhu tertentu, hasil perkalian konsentrasi dari produk
dibagi dengan hasil perkalian konsentrasi reaktan dengan koefisien
masing-masing dipangkatkan, sehingga mempunyai nilai konstan ”.
Cara
Menghitung Nilai Kc Dan Kp
Rumus :
Kc = [molaritas
zat reaktan]koefisien
[molaritas zat produk]koefisien
Kp = [tekanan
parsial zat reaktan]koefisien
[tekatan parsial zat produk]koefisien
Untuk mencari tekanan parsial masing-masing zat dengan
rumus :
Mol sisa zat x Ptotal
Mol sisa total
Pada persamaan reaksi seperti berikut
aA + bB ↔ cC +dD
Jika telah diketahui jumlah masing-masing zat, maka
berlaku rumus
Kc atau Kp = [C]c[D]d
[A]a[B]b
Jika jumlah molaritas (satuan M) yang diketahui hanya pada reaktan, maka terlebih dahulu menentukan reaksi penguraian zat reaktan tersebut dan cari jumlah mol masing-masing produk dengan rumus :
(koefisien produk/koefisien reaktan)
x molaritas reaktan
Contoh 1 :
Dalam sebuah
bejana terdapat 6 M gas NH3. Pada keadaan setimbang terdapat 4 M gas
NH3. Tentukan nilai Kc dan tentukan nilai Kp jika tekanan total
sebesar 3 atm!
Jawab :
*karena reaksi
kesetimbangan merupakan reaksi penguraian, berarti gas amonia tidak hanya 1.
2NH3
↔ N2 + 3H2
Terlebih dahulu
dicari jumlah mol masing-masing zat yang bereaksi dengan rumus
Mol
sisa/setimbang = mol mula-mula – mol bereaksi
4 = 6 – x
4 – 6 = - x
-2 = - x
2 = x
Maka, jumlah
mol 2NH3 yang bereaksi adalah 2 M
Mol N2
bereaksi = (koefisien N2/koefisien NH3) x mol NH3
bereaksi
= (1/2) x 2 = 1 M
Mol H2
bereaksi = (koefisien H2/koefisien NH3) x mol NH3
bereaksi
= (3/2) x 2 = 3 M
*Jumlah sisa mol N2 adalah 1, sedangkan jumlah sisa mol H2
adalah 3. Angka tersebut didapat dari rumus : Mol sisa/setimbang = mol
mula-mula – mol bereaksi
Jadi, Kc = [N2]
[H2]3 / [NH3]2
= [1] [3]3/ [4]2
= 9/16 = 0,5625 atau 0,6 M
Untuk mencari nilai Kp pada tekanan total, maka harus
dicari mol setimbang total dan tekanan parsial (P) masing-masing zat terlebih
dahulu.
Mol setimbang/sisa NH3 = 4 (sudah
disebutkan di soal)
Mol setimbang/sisa N2 = mol mula-mula – mol
bereaksi
= 0 – 1
= 1 mol
Mol setimbang/sisa H2 = mol mula-mula – mol
bereaksi
= 0 – 3
= 3 mol
Maka,
Mol setimbang/sisa total = mol sisa NH3 +
mol sisa N2 + mol sisa H2
= 4
+ 1 + 3
= 8 mol
PNH3 =
(mol sisa NH3/mol total) x Ptotal
=
(4/8) x 3 atm
= 0,5
x 3 atm = 1,5 atm
PN2 = (mol sisa N2/mol total) x
Ptotal
= (1/8) x
3 atm
= 0,125
x 3 atm = 0,375 atm
PH2 = (mol sisa H2/mol total) x
Ptotal
= (3/8) x
3 atm
= 0,375 x
3 atm = 1,125 atm
Maka,
Kp = [PN2][PH2]3 /
[PNH3]2
= [0,375][1,125]3/[1,5]2
= [0,375][3,375]/3
= 1,265/3
= 0,421 atm
Contoh 2 :
Pada sebuah
bejana berisi 2 liter air terdapat 0,5 mol HI yang mana terurai sebagian 0,2
mol HI. Jika terbentuk 0,3 mol I2, berapa tetapan kesetimbangan?
Jawab :
2HI ↔ H2
+ I2
Mula-mula : 0,5
Terurai : 0,2
0,3 -
Sisa/Setimbang : 0,3 0,3
Mol H2
bereaksi = (koefisien H2/koefisien HI) x mol HI bereaksi
= (1/2) x 0,2 = 0,1
Maka, jumlah
sisa mol H2 adalah 0,1
*Jika yang telah diketahui jumlah mol dalam keadaan setimbang, maka untuk
mencari mol yang terurai atau beraksi menggunakan rumus: Mol sisa/setimbang =
mol mula-mula – mol bereaksi
Jadi, Kc = [H2/V]
[I2/V] / [HI/V]2
= [0,1/2] [0,3/2]/ [0,3/2]2
= [0,005][0,15]/[0,3]
= [0,00075]/[0,3] = 0,0025
Contoh 3 :
Dalam wadah
berisi 1 liter terdapat reaksi kesetimbangan berikut :
2NH3
↔ N2 + 3H2
Mula-mula
terdapat 2 mol gas SO3 dan tercapai kesetimbangan perbandingan
antara mol SO3 dan O2 adalah 3 : 2. Berapa jumlah mol masing-masing
setelah setimbang?
Jawab :
2SO3 ↔
2SO2 + O2
Mula-mula : 2
- -
Terurai : x
x ½ x -
Sisa/Setimbang : 2-x x ½
x
Keterangan :
Kenapa SO2
yang terurai dinyatakan dengan x, sedangkan O2 yang terurai
dinyatakan dengan ½ x ?
Jawab : Karena
koefisien SO2 adalah 2, jika terurai maka menjadi x
Sedangkan koefisiean O adalah 1,
jika terurai maka menjadi ½ x
Perbandingan
mol SO3 : O2 adalah 3 : 2
Maka,
SO3 :
O2 adalah 3 : 2
(2-x) : (½ x) =
3 : 2
(2-x) x 2/x = 3 : 2
4/x
– 2 = 3/2
4/x = 3/2 + 2
4/x = 7/2 → bentuk pecahan dari
3,5
X = 4 x 2/7 = 8/7 = 1,14
Keterangan :
Untuk yang diblok biru, maksudnya seperti ini
2/x dikali 2 = 4/x
2/x dikali x = 2
Maka, jadilah 4/x - 2
Jika x = 1,14,
maka setelah reaksi setimbang terdapat
Mol SO3 = 2- X
= 2 – 1,14 = 0,86 mol
Mol SO2 = x =
1,14 mol
Mol O2 = ½ x = ½
x 1,14 = 0,57 mol
Hubungan antara Kc dan Kp
Pada hubungan
antara Kc dan Kp berlaku rumus :
Kp = Kc (RT)∆n
Keterangan :
R = Konstanta
gas ideal (satuan L atm/mol K)
T = Suhu (satuan kelvin)
n = Jumlah mol
∆n = Selisih
antara mol gas reaktan dengan mol gas produk. Atau selisih antara koefisien gas
reaktan dengan koefisien gas produk jika pada reaksi setara karena perbandingan
mol setara dengan perbandingan koefisien.
Catatan :
Nilai R = 8314
J/kmol K apabila tekanan dalam satuan Pa atau N/m2, volume dalam
satuan m3 dan jumlah mol dalam satuan kmol.
Nilai R = 0,082
L atm/mol K apabila tekanan dalam satuan atm, volume dalam satuan liter dan
jumlah mol dalam satuan mol.
Contoh :
Pada reaksi
kesetimbangan berikut :
2NH3
↔ N2 + 3H2
Jika suhu
ruangan 170o C, harga Kp = 2,5 x 10-3, harga R = 0,082 L atm/mol K,
berapakah harga Kc?
Jawab :
Karena harga R
dalam satuan Kelvin, maka suhu ruangan terlebih dahulu dijadikan satuan Kelvin
T = 170 + 273 =
443 K
∆n = koefisien reaktan
– koefisien produk
= 2 – (1+ 3) = 2 – 4 = -2
Mulai mencari
nilai Kc
Kp = Kc (RT)∆n
Kc = Kp/ (RT)
∆n
= 2,5 x 10-3/ (0,082 x 443)-2
=
2,5 x 10-3/36,326-2
= 0,0025/0,036326 = 0,068 = 0,1
Mengenai suhu
bisa dipelajari dalam artikel Serba-Serbi Suhu (Skala Suhu Dan Pemuaian)
Comments
Post a Comment