Kesetimbangan N2O4 (g) ⇌ 2NO2 (g) berlangsung pada ruang tertutup, diketahui harga tetapan kesetimbangan Kp = 4 atm dengan derajat disosiasi 0,5. Tekanan total

Kesetimbangan N2O4 (g) ⇌ 2NO2 (g) berlangsung pada ruang tertutup, diketahui harga tetapan kesetimbangan Kp = 4 atm dengan derajat disosiasi 0,5. Tekanan total gas dalam ruang adalah 3 atm.

Pembahasan

Keadaan Setimbang

Keadaan setimbang artinya bahwa reaksi yang dapat berlangsung dalam dua arah atau dapat disebut juga reaksi reversibel, reaksi yang dapat balik, yang artinya reaksi berlangsung dengan kecepatan yang sama, kecepatan ke arah kanan (hasil reaksi) maupun ke arah kiri (pereaksi). Sedangkan reaksi yang tidak dapat balik dinamakan reaksi irreversible.

Contoh Reaksi Setimbang :

A + B ⇄ C + D

Persamaan kimia untuk reaksi kesetimbangan dinyatakan dengan dua arah anak panah.

Reaksi kesetimbangan ada dua jenis yaitu kesetimbangan homogen dan kesetimbangan heterogen.

Kesetimbangan homogen artinya reaksi kesetimbangan memiliki fase yang sama antara produk dan reaktan. Produk dan reaktannya dapat dalam fase gas atau larutan.

Contoh :

1. Kesetimbangan dalam sistem gas–gas

N₂ (g) + 3H₂ (g) ⇄ 2NH₃ (g)

2SO₂ (g) + O₂ (g) ⇄ 2SO₃ (g)

2. Kesetimbangan dalam sistem larutan–larutan

NH₄OH (aq) ⇄  NH₄⁺ (aq) + OH⁻ (aq)

Kesetimbangan heterogen artinya reaksi kesetimbangan memiliki fase

yang berbeda antara produk dan reaktan.

1. Kesetimbangan dalam sistem padat–gas

CaCO₃ (s) ⇄ CaO (s) + CO₂ (g)

2. Kesetimbangan dalam sistem padat–larutan

BaSO₄ (s) ⇄ Ba²⁺ (aq) + SO₄²⁻ (aq)

3. Kesetimbangan dalam sistem larutan–padat–gas

Ca(HCO₃)₂ (aq) ⇄  CaCO₃ (s) + H₂O (l) + CO₂ (g)

Hukum Kesetimbangan

Menurut Cato Guldberg dan Peter Waage pada tahun 1864, “Hasil kali kosentrasi produk (kanan) dipangkatkan koefisien reaksinya dibagi dengan hasil kali konsentrasi reaktan (kiri) dipangkatkan koefisien reaksinya mempunyai nilai yang sama pada suhu tertentu”. Nilai dari hukum kesetimbangan tersebut dinamakan tetapan kesetimbangan yang dilambangkan Kc.

Untuk reaksi kesetimbangan:

pA + qB ⇄  rC + sD

maka:

Kc = [tex]\frac{[C]^{r}~[D]^{s}}{[A]^{p}~[B]^{q}}[/tex]

Kc : tetapan kesetimbangan

[A], [B], [C], [D] : konsentrasi zat A, B, C, D

Tetapan kesetimbangan Kc hanya dipengaruhi oleh fase gas maupaun larutan sedangkan padatan dan cairan murni tidak mempengaruhi kesetimbangan karena mekipun terdapat perubahan volume atau suhu pada kesetimbangan konsnetrasi padatan dan cairan murni tidak berubah.

Tetapan Kesetimbangan Tekanan

Selain tetapan kesetimbangan yang dapat dinyatakan dengan konsentrasi disebut Kc. Tetapan kesetimbangan untuk fase gas juga dapat dinyatakan dalam tekanan parsial gas atau dapat disebut juga dengan tekanan parsial kesetimbangan (P). Tetapan kesetimbangan yang berdasarka tekanan parsial kesetimbangan disebut dengan tetapan kesetimbangan parsial, Kp. Kp yaitu yaitu hasil kali tekanan parsial gas produk (kanan) dipangkatkan koefisien reaksinya  dibagi dengan hasil kali tekanan parsial gas reaktan (kiri) dipangkatkan koefisien reaksinya.

Untuk reaksi kesetimbangan:

pA + qB ⇄ rC + sD

maka:

Kp = [tex]\frac{(pC)^{r}~(pD)^{s}}{(pA)^{p}~(pB)^{q}}[/tex]

Derajat Disosiasi

Disosiasi adalah penguraian suatu zat menjadi beberapa zat lain yang lebih sederhana. Derajat disosiasi adalah perbandingan antara jumlah mol yang terurai dengan jumlah mol mula-mula.

α  = [tex]\frac{mol~terurai}{mol~mula-mula}[/tex]

Diket :

Kp = 4

α = 0,5

Ditanya :

Ptotal

Jawab :

[tex]\doublebox{Menentukan~mol~gas~N2O4}[/tex]

kita misalkan :

n mula-mula N₂O₄ = x mol

α  = [tex]\frac{mol~terurai}{mol~mula-mula}[/tex]

0,5 = [tex]\frac{mol~terurai}{x}[/tex]

n terurai N₂O₄ = 0,5x mol

[tex]\doublebox{Menentukan~mol~masing~masing~gas}[/tex]

     N₂O₄ (g) ⇄ 2NO₂ (g)

M   x mol             -

R   0,5x mol       x mol

S   0,5x mol       x mol

n sisa N₂O₄  = 0,5x mol

n sisa NO₂ = x mol

[tex]\doublebox{Menentukan~rumus~Kp}[/tex]

Persamaan reaksi kesetimbangan :

N₂O₄ (g) ⇄ 2NO₂ (g)

Kp = [tex]\frac{(pNO2)^{2}}{(pN2O4)^{}}[/tex]

[tex]\doublebox{Menentukan~tekanan~masing-masing~gas}[/tex]

Kp = [tex]\frac{(pNO2)^{2}}{(pN2O4)^{}}[/tex]

4 = [tex]\frac{(x)^{2}}{(0,5x)^{}}[/tex]

4 = [tex]\frac{(x)}{(0,5)^{}}[/tex]

x = 4 x 0,5

x = 2

maka,

tekanan N₂O₄  = 0,5x = 0,5 x 2 = 1 atm

tekanan NO₂ = x = 2 atm

Kesimpulan

Tekanan total gas dalam ruang adalah tekanan N₂O₄ + tekanan NO₂ = 1 + 2 = 3 atm

Pelajari lebih lanjut

Persamaan Kc https://brainly.co.id/tugas/13425548

Tetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc)  https://brainly.co.id/tugas/13071453 , https://brainly.co.id/tugas/18919478, https://brainly.co.id/tugas/13284967

Menentukan Kc diketahui derajad ionisasi https://brainly.co.id/tugas/19679732

Kc dan Kp https://brainly.co.id/tugas/13722752

Hubungan tetapan kesetimbangan dengan reaksi kesetimbangan

https://brainly.co.id/tugas/1705098

Menentukan derajad disosiasi https://brainly.co.id/tugas/18910616

Tetapan kesetimbangan parsial (Kp) https://brainly.co.id/tugas/19988124 , https://brainly.co.id/tugas/20254405, https://brainly.co.id/tugas/20358597

-----------------------------------------------

Detil Jawaban

Mapel : Kimia

Bab : Kesetimbangan

Kelas : XI

Semester : 1

Kode : 11.7.4

Kata kunci : Kp, derajad ionisasi, tetapan kesetimbangan, tekanan total, tekanan parsial