BAB 3
KESETIMBANGAN KIMIA
STANDAR KOMPETENSI
Memahami konsep kesetimbangan reaksi
KOMPETENSI DASAR
1. Menguasai reaksi kesetimbangan
2. Menguasai faktor-faktor yang mempengaruhi
pergeseran kesetimbangan
3. Menentukan hubungan kuantitatif antara
pereaksi dan hasil reaksi kesetimbangan
MATERI PEMBELAJARAN
1. Siswa dapat menguasai reaksi kesetimbangan.
2. Siswa dapat menguasai faktor-faktor yang
memengaruhi pergeseran kesetimbangan.
3. Siswa dapat menentukan hubungan kuantitatif
antara pereaksi dan hasil reaksi kesetimbangan.
ABTRAKSI
Dalam berbagai proses kimia dalam
industri, pembentukan produk merupakan suatu hal yang mendapat perhatian besar.
Upaya-upaya untuk mendapatkan produk dalam jumlah maksimal dengan proses yang
lebih ekonomis selalu dilakukan, diantaranya untuk mengatur faktor-faktor yang
mempengaruhi laju reaksi. Dengan cara seperti ini dapat diatur agar laju reaksi
ke arah produk dapat berjalan dengan cepat, sehingga dalam waktu yang singkat
dapat diperoleh produk yang lebih banyak. Namun, dalam kenyataannya pembuatan
produk dan pereaksi bukanlah merupakan suatu proses yang berjalan sempurna.
Kebanyakan proses kimia dalam industri reaksi kimianya berakhir pada posisi
kesetimbangan. Posisi kesetimbangan merupakan suatu keadaan reaksi dimana
terdapat campuran antara produk yang dihasilkan dari reaksi dengan pereaksi
yang tidak terpakai dan keduanya berada dalam jumlah yang relatif tetap.
MATERI
PEMBELAJARAN
1. Reaksi tidak dapat balik (irreversible)
Reaksi tidak dapat balik adalah reaksi yang
berjalan satu arah (ke arah produk) dengan kecepatan tertentu.
2. Reaksi dapat balik (reversible)
Reaksi dapat balik adalah reaksi yang berjalan dua arah (berlangsung dua
reaksi) yang berjalan dengan arah berlawanan.
Reaksi dapat balik menggunakan 2 tanda panah yang berlawanan arah.
(⇌atau⇆)
Contoh :
aA + bB ⇌ cC + dD
Bila kecepatan reaksi kedua arah sama maka reaksi
dikatakan dalam keadaan setimbang.
Keadaan Setimbang
Reaksi setimbang apabila di dalam ruang tertutup
laju reaksi ke kanan sama dengan laju reaksi ke kiri. Kesetimbangan ada dua,
yaitu:
1. Kesetimbangan Fisika
Pada kesetimbangan fisika tidak ada perubahan
susunan kimia, yang berubah hanya fasenya saja.
Contoh:
a. fase padat menjadi cair (mencair)
b. fase padat menjadi gas (menyublim)
c. fase cair menjadi gas (menguap)
2. Kesetimbangan Kimia
a. Kesetimbangan homogen (fase zat sama)
Contoh: 2CO(g) + O2(g) ⇌ 2CO2(g)
b. Kesetimbangan heterogen (fase zat berbeda)
Contoh: 2BrO2(aq)
⇌ 2BrO(aq) +
O2(g)
Ciri-ciri kesetimbangan dinamis:
1. terjadi di ruang tertutup
2. terjadi pada suhu dan tekanan tetap
3. tidak ada zat yang hilang
4. laju reaksi maju sama dengan laju reaksi balik
Persamaan Kesetimbangan
Untuk reaksi aA + bB ⇌ cC + dD
Pada awal reaksi, hanya terdapat zat A dan B dengan laju,
v1 = k1 [A]a
[B]b
v2 = 0
Seiring waktu terbentuk zat C dan D dengan laju,
v2 = k2 [C]c [D]c
pada saat v1 = v2 reaksi dalam
keadaan setimbang
Pergeseran Kesetimbangan (Asas Le Chatelier)
Kesetimbangan yang terjadi pada suatu sistem
dapat diubah letaknya. Perubahan ini akan berakhir hingga terbentuk sistem
kesetimbangan baru.
Beberapa faktor yang mempengaruhi letak kesetimbangan:
1. perubahan konsentrasi
2. perubahan tekanan
3. perubahan volume
4. perubahan suhu
TUGAS INDIVIDU
Untuk lebih memahami materi di atas, kerjakan soal berikut!
Ke arah mana kesetimbangan akan bergeser bila pada reaksi:
C(s)+H2O ⇌ C02(g)+H2(g)
∆H = +a
Kkal
a.
konsentrasi H2 diperkecil c. volume diperbesar
b.
tekanan diperbesar d. suhu
diturunkan
Hukum Kesetimbangan (Tetapan Kesetimbangan)
aA + bB ⇌ cC + dD
K =
dimana,
- [A], [B], [C], [D] adalah konsentrasi
zat-zat A, B, C, dan D pada saat setimbang
- a, b, c, dan d
adalah koefisien zat A, B, C, dan D
- K = tetapan kesetimbangan
Contoh : N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
maka, K =
Pernyataan K = disebut aksi
massa.
Tetapan Kesetimbangan
Tetapan kesetimbangan merupakan perbandingan komposisi
pereaksi dan hasil reaksi dalam keadaan setimbang pada suhu-suhu tertentu.
Hukum Kesetimbangan (Maximilian dan Peter Wage)
“Perbandingan antara konsentrasi hasil reaksi yang dipangkatkan
koefisien dengan konsentrasi pereaksi yang dipangkatkan koefisiennya”.
Untuk persamaan reaksi
mA+ nB ⇌ pC
+ qD
laju reaksi ke kanan = v1 = k1 [A]m
[B]n
laju reaksi ke kiri =
v2= k2 [C]p [D]q
karena terjadi kesetimbangan,
v1 = v2
k1 [A]m [B]n = k2 [C]p [D]q
a. Tetapan Kesetimbangan berdasarkan
Konsentrasi (Kc)
1. Untuk kesetimbangan homogen
Pada reaksi mA + nB ⇌ pC + qD
Kc =
dengan satuan Kc = M (p+q)-(m+n)
2. Untuk kesetimbangan heterogen
Pada perubahan fasa padat dan cair tidak
berpengaruh terhadap konstanta kesetimbangan.
Contoh:
Tentukan harga Kc dari reaksi berikut:
1. CaC03(s) ⇌ CaO(s)
+ CO2(g)
2. NH3(g) + HCl(g) ⇌ NH4Cl(s)
3. H2(g)+Cl2(g) ⇌ 2HCl(g)
Penyelesaian:
1. CaC03(s) CaO(s)+CO2(g)
Kc = [CO2]
2. NH3(g) + HCl(g) NH4Cl(s)
Kc =
3. H2(g) + CI2(g) 2HCl(g)
Kc =
b. Tetapan Kesetimbangan Partial (Kp)
Tetapan Kesetimbangan untuk sistem kesetimbangan
gas yang ditentukan berdasarkan tekanan partial.
Pada persamaan reaksi mA + nB ⇌ pC + qD
maka,
Keterangan:
Kp = tetapan kesetimbangan gas
PA, PB, PC, PD
= tekanan parsial zat A, B, C, D saat setimbang
PA =XA.Pt
PB = XB.Pt
PC = XC.Pt
PD = XD.Pt
Pt = tekanan total system
kesetimbangan XA, XB, Xc, XD =
fraksi mol zat A, B, C, D Fraksi mol adalah perbandingan mol gas suatu zat
dengan mol total.
Contoh : XA
=
Hubungan Kc dan Kp
Hubungan Kc dan Kp dapat dituliskan, dengan persamaan Kp = Kc(R.T)∆n
dimana,
R = tetapan gas = 0,082 L atm/mol K
T = suhu kelvin =(273 + t)°C
∆n = (p + q) - (m + n)
Catatan penting: Jika ∆n = 0, maka Kp = Kc
Untuk gas ideal berlaku:
P.V = n.R.T
= = konsentrasi
Langkah-langkah perhitungan kimia.
1.
Menuliskan
persamaan kesetimbangan. Contoh: mA{g) +nB(g) pC(g)
+qD(g)
2.
Menuliskan ungkapan
hukum kesetimbangan.
3.
Jika
konsentrasi zat pada kondisi kesetimbangan diketahui, maka penyelesaian dapat
dilakukan secara langsung dengan memasukkan harga tersebut ke dalam rumusan
tahapan kesetimbangan.
4.
Jika
konsentrasi zat setelah kesetimbangan belum diketahui, dapat dilakukan dengan cara:
mA + nB
⇌ pC + qD
mula-mula
|
a
|
b
|
-
|
-
|
reaksi
|
c
|
d
|
g
|
h
|
setimbang
|
(a-c)
|
(b-d)
|
g
|
h
|
Keterangan:
a = mol zat A mula-mula
b = mol zat B mula-mula
c = mol zat A yang bereaksi
d = mol zat B yang bereaksi
e = mol zat A keadaan setimbang (a - c)
f = mol zat B keadaan setimbang (b - d)
g = mol zat C pada keadaan setimbang
h = mol zat D pada keadaan setimbang
Urutan penyelesaian soal-soal kesetimbangan:
- Masukkan mol
yang tercantum pada soal dalam tabel.
- Lengkapi
angka-angka jalur koefisien, berdasarkan perbandingan koefisien.
- Lengkapi mol-mol
kesetimbangan.
- Mol-mol pada
kesetimbangan masing-masing dibagi volume untuk memperoleh konsentrasi
masing-masing zat pada kesetimbangan.
- Gunakan rumus
tetapan kesetimbangan (Kc) yang sesuai dengan reaksinya.
Contoh-contoh soal:
- Tuliskan
rumus-rumus Kc untuk reaksi:
a. C(s)+C02(g) ⇌ 2CO(g)
b. N204(g) ⇌2 CO(g)
c. CaC03(s)
⇌ CaO(s)+C02(g)
Penyelesaian:
a. C(s)+C02(g) ⇌ 2CO(g)
Kc =
b.
N2O4(g) ⇌ 2CO(g)
Kc =
c.
CaC03(s) ⇌ CaO(s)+C02(g) Kc = [C02]
- Tuliskan
rumus-rumus Kc untuk reaksi:
a.
Ag2Cr04
(s) ⇌ Ag+(aq)
+ CrO42-(aq)
b.
Cu2+(aq)
+ 2Fe2+(aq) ⇌Cu(s) + 2Fe3+(aq)
Penyelesaian:
a.
Ag2Cr04(s)
⇌Ag+(aq)+Cr042-(aq)
Kc = [Ag+][Cr042–]
b.
Cu2+(aq)
2Fe2+(aq) ⇌Cu(s)+2Fe3+(aq)
Kc =
- Dalam ruang 1 L
mol HI terurai menurut reaksi 2HI ⇌H2+I2
Jika I2 yang terbentuk adalah 0,02
mol, hitunglah tetapan kesetimbangan (Kc)!
Penyelesaian:
Cara menentukan jumlah zat dalam keadaan
setimbang:
1.
Jumlah I2
dipindahkan ke keadaan reaksi, perhatikan I2 mula-mula tidak ada
2.
Salah satu
zat keadaan reaksinya diketahui, maka jumlah zat lain dalam keadaan reaksi
dapat dicari sesuai koefisien reaksi
3.
Keadaan setimbang
H2 = keadaan reaksi
4.
Keadaan
setimbang H1 = mula-mula dikurangi yang bereaksi
5.
Perhatikan
jumlah koefisien kiri = jumlah koefisien kanan,
K =
- Jika natrium bikarbonat
dipanaskan menurut reaksi
2NaHCO3(s) ⇌ NaCO3(s)
+CO2(g) +H2O(g)
Ternyata tekanan total pada saat setimbang = 0,
004 atm. Berapakah harga Kp?
Penyelesaian:
Reaksi setimbang:
2NaHCO3(s) ⇌ NaCO3(s) + CO2(g) +H2O(g)
Berdasarkan persamaan reaksi: mol CO2
= mol H2O = 1 mol
Sehingga,
mol CO2 = mol H2O = 1 mol
Sehingga,
=
= 0,002 atm
Kp =
= (0,002 x 0,002) atm
= 4.10-4 atm
TUGAS INDIVIDU
Untuk lebih memahami lebih lanjut tentang hukum
kesetimbangan, kerjakan soal-soal berikut!
1. Tuliskan
persamaan tetapan kesetimbangan (Kc dan Kp) dari reaksi:
a. Na2CO3(s) + SO2(g)
+ O2(g) ⇌ Na2SO4(s)
+ CO2(g)
b. 2H2S(g) + 302(g) ⇌ 2H2O(g) + 2SO2(g)
2. 1 mol A dan 1 mol B direaksikan dalam wadah 1
L, sesuai dengan reaksi: A + B ⇌ C +
D Ternyata pada kesetimbangan didapatkan 0,33 mol A. Tentukan Kc!
3. Dalam reaksi kesetimbangan PCI5 PCI3 +
CI2. Jika derajad disosiasi = (α), tekanan total = p atm, tentukan:
a. Kp
b. α
Kesetimbangan dalam Industri
Prinsip-prinsip kesetimbangan banyak digunakan
dalam industri kimia, seperti pada pembuatan amonia secara proses (Haber –Bosch),
dan pembuatan asam sulfat dengan proses kontak.
1. Pembuatan Amonia (Haber-
Bosch) N2(g) + H2(g)
⇌ NH3(g) ∆H
= -92 kJ
Nitrogen diperoleh dari udara, serta hidrogen
dari gas alam (metana), supaya hasil optimal, reaksi harus digeser ke kanan
dengan melakukan reaksi pada kondisi:
a. suhu antara 500 °C - 600 °C, adalah suhu
paling efektif katalis bekerja
b. tekanan ± 250 - 1000 atm
c. dengan katalis serbuk besi (dengan Al2O3
+ NgO)
2. Pembuatan Asam Sulfat
(proses kontak) Pembuatan H2SO4
paling murah adalah dengan proses kontak, dengan bahan baku belerang yang
dilelehkan.
Reaksi: + O2 ⇌ SO2(g)
Gas SO2 yang dihasilkan dilewatkan dalam ruang
yang dilengkapi dengan katalis vanadium pentaloksida (V2O5)
2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) ∆H
= -196 kJ
Agar H2SO4 yang dihasilkan
berkadar tinggi, maka SO3 dilarutkan dalam H2SO4.
SO3(g)+H2SO4 à H2S2O7(aq)
H2S2O7(aq) + à 2H2SO4(aq)
Agar hasil yang diperoleh maksimal, maka
dilakukan pada kondisi:
- suhu optimal 400-500 °C
- tekanan 1 atm
- katalis V2O5
Selain pembuatan amonia dan H2SO4
juga ada pembuatan asam nitrat dengan proses Ostwald dan pembuatan H2SO4
dengan proses kamar Timbal.
Jawablah pertanyaan-pertanyaan dibawah ini dengan jelas!
1. Ada dua sistem kesetimbangan kimia. Jelaskan
dengan singkat kedua sistem tersebut dan beri contohnya!
2. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan!
3. Tuliskan rumus tetapan kesetimbangan untuk
reaksi-reaksi berikut:
a. 4HBr(g) + O2(g) ⇌ 2H2O(g)+2Br2(g)
b. CO(g) + NO2(g) ⇌ C02(g) + NO(g)
c. C(s) + C02(g) ⇌ 2CO(g)
4. Pada suhu 450 °C dan dalam ruang yang
volumenya 5 L, terdapat sistem kesetimbangan: 2HBr(g)
⇌ H2(g) + Br2(g)
Pada saat kesetimbangan dicapai di dalam ruangan
tersebut terdapat 0,25 mol H2 dan Br2
serta 0,5 mol HBr. Tentukan harga Kc!
5. Di dalam suatu ruang yang volumenya 1 L,
dipanaskan 0,875 mol gas N2O4 hingga terurai menurut
reaksi: N2O4(g) ⇌ 2NO2(g)
Tentukan harga tetapan kesetimbangan reaksi jika
bagian gas N2O4 terurai!
6. Tulislah persamaan kesetimbangan (Kp) untuk
sistem kesetimbangan:
a. Na2CO3(s) + SO2(g)
+ O2(g) ⇌ Na2SO4(s) +CO2(g)
b. 4NH3(g) + 3O2(g) + 2N2(g)
+ 6H2O(g)
c. C2H2(g) + O2(g) ⇌ 2CO2 + H2O
7. Dalam suatu ruangan 2 L pada suhu 127 °C
terdapat dalam keadaan setimbang 4 mol gas A, 2 mol gas B2 dan 1 mol
gas AB menurut persamaan 2A(g) +B2(g) ⇌ 2AB(g) . Tentukan nilai tetapan
kesetimbangan Kc dan Kp reaksi tersebut pada suhu 127 °C!
8. 1 mol NH3 dipanaskan pada tekanan
tetap 10 atm, hingga 300 °C. Tentukan volume akhir gas tersebut bila:
a. gas dianggap tidak mengalami disosiasi
b. gas terdisosiasi 25%
9. Pada sistem kesetimbangan 2A + B2 +
C à 2 AB + C ∆H = -xkJ
a. konsentrasi produk diperkecil ke arah mana
reaksi bergeser
b. suhu dinaikkan ke arah mana reaksi bergeser
c. bagaimana pengaruh katalis C
10. Tetapkan
kesetimbangan untuk reaksi H2(g) + CI2(g) ⇌ 2HCL(g) adalah 2,5.105.
Jika 0,5 mol H2 dan 0,5 mol CI2
dimasukkan ke dalam tabung, berapa mol HCL yang dihasilkan pada saat
kesetimbangan?
KESETIMBANGAN
KIMIA
A. Tujuan
Menentukan konstanta
kesetimbangan pada reaksi Asam Asetat dengan Alkohol.
B. Dasar Teori
Berdasarkan sifatnya
reaksi antara asam asetat dengan etanol merupakan reaksi homogen, yaitu sistem
kesetimbangan dalam fase yang sama-sama cair-cair. Dalam penelitian dapat
digunakan metode statistik.
Secara Thermodinamika
terdapat hubungan antara kesetimbangan (K) dengan panas reaksi dan suhu, sesuai
persamaan:
Pada reaksi esterifikasi: C3COOH + C2H5OH ⇌ CH3COOC2H5
+ H2O
Reaksi di atas adalah reaksi endotermis.
Berdasarkan prinsip Le Chatelier “Setiap perubahan pada salah satu variabel,
sistem kesetimbangan akan menggeser posisi kesetimbangan ke arah tertentu yang
akan menetralkan atau meniadakan pengaruh variabel yang berubah tadi.”
C. Alat dan Bahan
1. Alat
No
|
Nama Alat
|
Ukuran
|
Jumlah
|
1
|
neraca analitis
|
|
1
|
2
|
pipet larutan HCL
|
|
1
|
3
|
karet penghisap
|
|
1
|
4
|
Buret
|
|
1
|
5
|
labu erlenmeyer
|
|
1,1
|
6
|
gelas ukur
|
|
1
|
7
|
inkubator
|
|
1
|
2. Bahan
No.
|
Nama Bahan
|
Volume
|
1
|
CH3COOH
|
200 mL
|
2
|
HCL
|
200 mL
|
3
|
C2H5OH
|
200 mL
|
D. Langkah Kerja
1. Buat larutan
24 ml CH3COOH konsentrasi 2,4 m, 24 mL C2H5OH
konsentrasi 2 M 30 mL HCl konsentrasi 2 M dan 100 ml NaOH 1M.
2. Campurkan
larutan CH3COOH, C2H5OH, HCl, dan NaOH dalam
elemennya tertutup kemudian dimasukkan ke dalam inkubator pada 25°C, 35°C,
45°C, dan 55°C.
3. Setelah 1
minggu campuran larutan dikeluarkan dari inkubator kemudian dilakukan titrasi
dengan NaOH.
E. Hasil Pengamatan
Titrasi larutan campuran dengan NaOH
setelah tercapai kesetimbangan
No.
|
Sampel
|
Suhu
|
Bahan
|
Volume
|
Kc
|
1
|
I
|
25 °C
|
etanol
|
1 ml
|
|
asam asetat pekat
|
4 ml
|
|
HCL
|
5 ml
|
|
2
|
II
|
35 °C
|
etanol
|
2,5 ml
|
|
asam asetat pekat
|
2,5 mL
|
|
HCL etanol
|
5 ml
|
|
3
|
III
|
45 °C
|
4mL
|
|
asam asetat pekat
|
1 mL
|
|
HCL
|
5mL
|
|
F. Pertanyaan
1. Apakah konsentrasi awal reaktan akan mempengaruhi
terhadap konstanta kesetimbangan?
2. Bagaimana hubungan antara suhu dan konstanta
kesetimbangan?
G. Kesimpulan
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
H. Daftar Pustaka
Penguji,
(…………………………)
|
………………, ………………….
2011
Praktikan,
(…………………………)
|
TES FORMATIF 3
I. Berilah tanda silang (x) pada huruf a, b,
c, d atau e pada jawaban yang benar!
1. Harga tetapan kesetimbangan untuk reaksi
kesetimbangan :
2A(g) + B(g) ⇌ C(g) + D(g)
pada suhu tertentu adalah 4. Bila pada suhu
tetap, volume diubah menjadi setengah volume asal, maka tetapan kesetimbangan
adalah ....
a. d.
8
b. 2 e.
16
c. 4
2. Reaksi kesetimbangan berikut yang mempunyai
harga Kp = Kc adalah ....
(1) H2(g) + CI2(g) ⇌ 2H
(2) CaC03(s) ⇌CaO(s) + CO2(g)
(3) 2NH3(g) ⇌N2(g) + 3H2(g)
(4) H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g)
a. (1), (2), dan (3) c. (2) dan (4)
b. (1) dan (3) d.
(4) saja
e. (1), (2), (3), dan (4).
3. Manakah reaksi di bawah ini yang bergeser ke
kanan jika tekanan diperbesar?
a. 2HI(g) ⇌ H2 (g) + 12 (g)
b. NaO4(g) ⇌2NO2(g)
c. CaCO3(s) ⇌ CaO(s)+C02(g)
d. 2NO(g)+O2(g) ⇌2NO2(g)
4. Pada
kesetimbangan
Na(g) + 3H2
(g) 2NH3 (g) ∆H = -22 kkal
tetapan keseimbangan akan mengecil apabila ....
a. tekanan
dinaikkan
b. tekanan
diturunkan
c. suhu
dinaikkan
d. suhu
diturunkan
e. ditambah
katalis
5. Jika diketahui
konstanta kesetimbangan adalah K = , maka persamaan reaksinya adalah ....
a. A(g)+2B(g) C(g)+D(g) d.
A(g) + B(g) C(g) + 2D(g)
b. C(g) + D(g) 2B(g) + 2 A(g) e.
2A(g) + B(g) C(g) + D(g)
c. C(g) + D(g) 2B(g) + A(g)
6. Untuk
kesetimbangan
2 SO2 (g) + 02 (g)
2 SO3 (g) + 45 kkal. Konsentrasi
SO3 akan bertambah jika ....
a. campuran dimampatkan d. tekanan diperkecil
b. ditambah katalis e. suhu dinaikkan
c. SO2 dikurangi
7. 4 mol
SO3 dimasukkan dalam bejana 5 Liter, dan terurai menurut reaksi:
Jika
pada saat kesetimbangan masih ada 1 mol SO3 , maka tetapan
kesetimbangan adalah ....
a. 0,5 d.
10,8
b. 2,7 e.
13,5
c. 5,4
8. Tetapan
kesetimbangan A + B C + D akan berubah
apabila ....
a. tekanan dikurangi d. konsentrasi D diperbesar
b. suhu dinaikkan e. konsentrasi A
diperbesar
c. ditambah katalis
9. Dalam
suatu wadah gas NZO4 terdisosiasi 50% menjadi gas NO2,
sehingga campuran gas menimbulkan tekanan total 6 atm, harga Kp adalah
....
a. 1 d.
16
b. 2 e.
20
c. 8
10. SO3
(Mr = 80) sebanyak 160 gr dipanaskan dalam wadah bervolume 1 L dan terjadi
reaksi: 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g)
Pada
saat perbandingan mol SO3: O2 = 2 : 3, maka derajad
disosiasi SO3 adalah ....
a. d.
b. e.
c.
11. Pada
reaksi A + B C + D
A dan
B bereaksi menghasilkan C dan D. Pada suatu waktu konsentrasi C dan D mencapai
harga yang tetap, sehingga tidak terjadi perubahan konsentrasi lagi, meskipun
sebenarnya reaksi masih tetap berlangsung. Keadaan kesetimbangan seperti ini
disebut....
a. kesetimbangan dinamis d. reaksi ireversibel
b. kesetimbangan statis e. reaksi setimbang
c. reaksi reversibel
12. Pada
reaksi yang berlangsung melalui beberapa tahap reaksi, maka tahap yang
menentukan laju reaksi adalah tahap reaksi yang
a. terakhir d.
paling lambat
b. mula-mula e.
semua benar
c. paling cepat
13. Harga tetapan kesetimbangan: K tergantung pada
....
a. katalis d.
volume
b. suhu e.
jumlah mol zat
c. tekanan
14. Ciri-ciri
yang benar dari reaksi kesetimbangan gas-gas berikut:
A2(g)
= B2(g) 2AB(g)
adalah ....
a. tidak dipengaruhi oleh perubahan suhu
b. tidak dipengaruhi oleh perubahan volume
c. mengalami perubahan mikroskopis
d. dipengaruhi oleh perubahan tekanan
e. dipengaruhi oleh perubahan katalisator
15. Kesetimbangan
dinamis adalah suatu keadaan dari sistem yang menyatakan ....
a. jumlah mol zat-zat pereaksi sama dengan jumlah
mol zat-zat reaksi
b. jumlah partikel setiap zat yang bereaksi sama dengan
jumlah partikel yang terbentuk
c. secara mikroskopis reaksi berlangsung terus
d. reaksi berlangsung ke kedua arah yang berlawanan
secara mikroskopis
e. zat-zat hasil dari reaksi tidak bereaksi lebih
lanjut karena telah tercapai kesetimbangan
16. Diketahui
reaksi kesetimbangan
La2(CaO4)3
(s) La2O3 (s) + 3CO (g)
+ 3C02 (g)
Rumus
harga Kp untuk reaksi kesetimbangan di atas adalah ....
a. [Pco]3 x [Pco]3
d.
[Pco]3 x [Pco]3 x
b. e.
c.
17. Di
antara faktor-faktor di bawah ini yang menggeser kesetimbangan PCL
PCl3(g)
+ Cl2(g) PCl5(g)
ke arah PCL adalah
a. menurunkan suhu kesetimbangan
b. menurunkan konsentrasi PCI3
c. menurunkan volume sistem
d. menambah katalis pada sistem
e. menambah konsentrasi PCI3
18. Reaksi kesetimbangan gas-gas di bawah ini akan
bergeser ke kanan jika tekanan sistem diperbesar pada suhu tetap, kecuali....
a. 2N02(g)
N204
b. H2 (g) +I2 (g)
2Hl(g)
c. SO2(g) + CI2(g) SO2Cl2(g)
d. CO(g) + 2H2(g) CH3COH(g)
e. C2H4(g) + H2(g)
C2H4(g)
19. Fungsi katalisator
pada kesetimbangan adalah ....
a. mempercepat tercapainya keadaan setimbang
b. memperkecil harga tetapan kesetimbangan
c. memperbesar harga tetapan kesetimbangan
d. menaikkan suhu
e. menurunkan suhu
20. Diketahui sistem: 2SO3(g) 2CO2(g) + O2(g)
Apabila
ke dalam sistem ditambah sejumlah gas O2 maka sistem menjadi....
a. tidak setimbang
b. tetap setimbang
c. mula-mula tidak setimbang tetapi setelah
beberapa saat kembali tercapai kesetimbangan
d. tidak dapat diramalkan sebab kurang data
e. mula-mula setimbang tetapi setelah beberapa
saat menjadi tidak seimbang
21. Pernyataan Kc pada 250 °C yang benar untuk reaksi
2 NH3 N2(g) +
3H2(g) adalah
a. Kc = d.
Kc = Kp. R.T
b. Kc = e.
Kc = Kp.
c. Kp = Kp. [R.T]2
22. Dari reaksi N2O4(g) 2NO2(g) diketahui Kp pada 600 °C dan pada 1000
°C berturut-turut adalah 1,8.104 dan 2,8.104.
(1) tekanan parsial NO2
akan meningkat jika suhu dinaikkan
(2) ∆H > 0
(3) peningkatan tekanan
total campuran gas dalam kesetimbangan akan menurunkan kadar O2
(4) Kp = Kc
Dari pernyataan di atas dapat disimpulkan bahwa
....
a. (1), (2), dan (3) d. (4) saja
b. (1) dan (3) e.
(1), (2), (3), dan (4)
c. (2) dan (4)
23. Pada 259 K, reaksi N2O4(g)
2NO2(g) ∆H
= 5,72 kJ, diketahui dapat mencapai kesetimbangan dengan Kp = 0,14.
(1) reaksi di atas
bersifat endoterm
(2) jika 2 mol NO2
bereaksi pada 259 K hingga mencapai kesetimbangan, maka akan diserap kalor
sebanyak 57,2 kJ
(3) jika reaksi dimulai
dengan N2O4, maka dalam kesetimbangan konsentrasi NO2
lebih rendah dari konstrasi N2O4
(4) peningkatan suhu
akan meningkatkan kadar N2O4 dalam campuran reaksi dalam
kesetimbangan
Dari pernyataan di atas
yang paling tepat adalah ....
a. (1), (2), dan (3) d. (1) dan (4)
b. (1) dan (3) e.
(1), (2), (3), dan (4)
c. (2) dan (4)
24. Tetapan kesetimbangan untuk reaksi
X2
(g) + Y2 (g) N2 (g)
+ 3H2 (g) adalah Kc = 16, pada suhu tertentu, jika X2 , Y2
, dan XY masing-masing sebanyak 1 mol dicampurkan dalam ruangan tertutup pada
suhu ini, maka jumlah mol XY dalam kesetimbangan adalah ....
a. 4 d.
1,5
b. 3 e.
0,5
c. 2
25. Pada pembuatan amoniak dengan proses Hober -
Bosch yang berlangsung eksoterm, digunakan suhu tinggi, yaitu 500 °C.
Penggunaan suhu tinggi ini berdasarkan pertimbangan
(1) agar kesetimbangan
bergeser ke kanan
(2) pada suhu rendah amoniak
tidak terbentuk
(3) pada suhu tinggi amoniak
yang dihasilkan lebih murni
(4) agar reaksi
berlangsung cepat
Dari pernyataan di atas
yang paling tepat adalah ....
a. (1), (2), dan (3) d. (4) saja
b. (1) dan (3) e.
(1), (2), (3), dan (4)
c. (2) dan (4)
26. Suatu reaksi X(g) +2Y(g)
2Z (g) mencapai
kesetimbangan dengan tekanan 2 atm. Jika pada kesetimbangan mol X: mol Y: mol Z
= 2: 1: 2, maka harga Kp adalah ....
a. 6,25 b. 5 c. 4 d.
2,5 e.
2
27. 920 gr
gas N2O4 dengan derajad disosiasi 0,2, membentuk gas NO2
dalam bejana 10 L (Ar N=14, O=16), maka tetapan kesetimbangannya adalah ....
a. 2,0 b.
1,6 c.
0,8 d.
0,4 e.
0,2
28. 1 mol AB dan 1 mol CD direaksikan dalam wadah
1 L, sesuai dengan reaksi AB + DC AD + BC Setelah kesetimbangan tercapai, ternyata
masing-masing mol AB dengan CD
berubah menjadi AD dan B. Tetapan kesetimbangan adalah ....
a. d.
9
b. e.
16
c.
29. Jika satu mol AB dalam 1 L terurai sebanyak
40% menurut AB A + B maka tetapan
kesetimbangan reaksi tersebut adalah ....
a. 0,00027 d. 0,09
b. 0,0009 e. 0,27
c. 0,07
30. Dalam suatu wadah tertutup, gas N2O4
dengan tekanan awal 4 atm terurai sebagian menghasilkan gas NO2.
Jika harga Kp = tekanan total campuran gas-gas pada kesetimbangan adalah ....
a. 8 atm d.
4 atm
b. 6 atm e.
2 atm
c. 5 atm
II. Isilah titik-titik di bawah ini dengan tepat!
1. Reaksi
dapat balik juga disebut
reaksi...............................................................................
2. Reaksi
berada dalam keadaan setimbang artinya .............................................................
3. A + B C + D, apabila mol
B ditambah maka reaksi bergeser ke arah ...........................
4. Harga
tetapan kesetimbangan K dipengaruhi oleh
.............................................................
5. Apabila
suhu diturunkan maka reaksi bergeser ke arah
....................................................
6. Pada
reaksi 2A + 3B 2D, apabila
tekanan ditambah, maka kesetimbangan bergeser ke arah
....................................................................................................................................
7. Yang berfungsi
untuk mempercepat reaksi tanpa ikut bereaksi adalah
..............................
8. Faktor-faktor
yang menyebabkan pergeseran kesetimbangan adalah
...............................
9. Perbandingan
antara jumlah zat yang terurai dengan jumlah zat yang mula-mula adalah
..................................................................................................................
10. Tekanan
yang ditimbulkan zat itu sendiri dalam suatu campuran merupakan
...................
III. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan
uraian yang jelas dan tepat!
1. Dalam ruang yang bervolume 4 L, pada suhu
tertentu direaksikan 0,8 mol gas H2 dan 0,4 mol gas I2.
Pada saat reaksi setimbang didapatkan gas HI yang terbentuk 0,2 mol. Tentukan
konstanta kesetimbangan reaksi tersebut!
Jawab:
_________________________________________
2. 6 mol
X2Y2 dimasukkan dalam wadah, kemudian terurai menurut reaksi
X2Y2 2X + 2Y
Apabila
terbentuk 2 mol X, tentukan derajat disosiasi!
Jawab:
_________________________________________
3. Dalam
suatu ruang mempunyai tekanan 2,5 atm. Terdapat campuran gas-gas A, B,
dan C dengan jumlah mol berturut-turut 0,03, 0,05, dan 0,07. Tentukan tekanan
bagian A, B, dan C! (Dengan persamaan reaksi: A + B à C)
Jawab:
_________________________________________
4. Pada
suhu 250 °C, gas SO3 1,8 mol dipanaskan pada ruang 6 L, kemudian
terurai menurut reaksi: 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g)
Pada
saat setimbang terbentuk 0,36 mol O2, tentukan:
a. derajad disosiasi SO3
b. Kc
c. Kp
Jawab:
________________________________________________
5 Jelaskan
faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan!
Jawab: _____________________________________________________________
___________________________________
Perbaikan
Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan tepat!
1. Tuliskan
rumus tetapan kesetimbangan (Kc dan Kp)
a. 4N02(g) + O2(g) 2NO2(g)
b. 3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)
Jawab: ___________________
2. Ada
dua sistem kesetimbangan kimia. Jelaskan dengan singkat kedua sistem tersebut
dan beri contohnya!
Jawab:
_______________________________________________________________
3. Pada
suhu tertentu N2O4(g) terurai menurut reaksi: N2O4
(g)
Jika
keadaan setimbang mol N2O4 sama dengan mol NO2
.
Tentukan
derajad disosiasi N2O4 !
Jawab:
_________________________________
4. Dalam
bejana 2 L, 5 mol amoniak terurai dengan derajad disosiasi 0,2 menurut reaksi:
2NH3(g) N2(g) + 3H2(g)
Tekanan
pada kesetimbangan adalah 2,5. Tentukan Kc dan Kp!
Jawab:
_________________________________________________
5. Dalam
ruang tertentu pada suhu T °C terdapat dalam keadaan setimbang 1 mol N2
, 3 mol H2 , dan 1 mol NH3 menurut persamaan N2
(g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)
Apabila
tekanan total adalah 5 atm, tentukan Kp!
Jawab'.
_________________________________________________
Pengayaan
Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan tepat!
1. Tulislah
persamaan reaksi kimia untuk sistem kesetimbangan berikut:
a.
Kp = b. Kp =
Jawab:
_______________________________________________________________
2. Diketahui
sistem kesetimbangan: 2 A(g) + B(g) à A2B(g) ∆H
= -x kJ
Jelaskan
apabila:
a. konsentrasi zat A ditambah
c. volume diperbesar
b. tekanan diperkecil
d. suhu dinaikkan
Jawab:
_______________________________________________________________
3. Keadaan
bejana 1 L dimasukkan a mol CO dan a mol H2O Jika tercapai
kesetimbangan
CO(g)
+ H2O(g) CO2 (g)
+ H2 (g). Ternyata ada a mol CO2. Tentukan Kc!
Jawab:
_______________________________________________________________
4. Pada
suhu 200 °C dan dalam ruang 4 L dipanaskan gas NH3 menurut reaksi:
2NH3
3H2 +
N2
Pada
saat setimbang didapatkan 0,1 mol NH3 , 0,3 mol H2 dan 3
mol Na.
Tentukan
dan α !
Jawab:
_______________________________________________________________
5. Jika
natrium karbonat dipanaskan menurut 2NaHCO3 (s) Na2CO3
(SO + CO2 (g) + H2O(g)
Ternyata
tekanan total saat setimbang = 0,04 atm. Hitung harga Kp!
Jawab:
_______________________________________________________________