Roboguru

Pada suhu 400 K dan dalam ruang 1 liter tetapan kesetimbangan reaksi:   adalah 1/4. Bila disediakan 4 mol NO dan menghasilkan 2 mol , tentukan: banyaknya mol oksigen yang diperlukan

Pertanyaan

Pada suhu 400 K dan dalam ruang 1 liter tetapan kesetimbangan reaksi:

2 N O open parentheses italic g close parentheses and O subscript 2 open parentheses italic g close parentheses equilibrium 2 N O subscript 2 open parentheses italic g close parentheses 

adalah 1/4. Bila disediakan 4 mol NO dan menghasilkan 2 mol N O subscript 2, tentukan:

  1. banyaknya mol oksigen yang diperlukan 
  2. K subscript c 
  3. K subscript p space left parenthesis italic R equals 0 comma 082 space L space atm space mol to the power of negative sign 1 end exponent space K to the power of negative sign 1 end exponent right parenthesis space space space

Pembahasan Soal:

Hukum kesetimbangan, disebut sebagai persamaan tetapan kesetimbangan open parentheses K subscript c close parentheses, yaitu hasil kali konsentrasi setimbang zat di ruas kanan dibagi dengan hasil kali konsentrasi setimbang zat di ruas kiri, masing-masing dipangkatkan dengan koefisien reaksinya. Tetapan kesetimbangan mempunyai nilai tertentu pada suhu tertentu.

Persamaan tetapan kesetimbangan hanya mengandung komponen yang konsentrasi atau tekanannya berubah selama reaksi berlangsung, yaitu fase gas (g) dan fase larutan (aq). Zat padat murni (s) maupun zat cair murni (l) tidak disertakan dalam persamaan tetapan kesetimbangan.

Untuk reaksi:

2 N O open parentheses italic g close parentheses and O subscript 2 open parentheses italic g close parentheses equilibrium 2 N O subscript 2 open parentheses italic g close parentheses 

tetapan kesetimbangannya open parentheses K subscript c close parentheses adalah:

K subscript c equals fraction numerator open square brackets N O subscript 2 close square brackets squared over denominator open square brackets N O close square brackets squared open square brackets O subscript 2 close square brackets end fraction 

Tetapan kesetimbangan untuk sistem kesetimbangan gas selain dapat dinyatakan berdasarkan konsentrasi, juga dapat dinyatakan berdasarkan tekanan parsial gas. Tetapan kesetimbangan yang berdasarkan tekanan parsial gas disebut tetapan kesetimbangan tekanan parsial gas atau dinyatakan dengan K subscript p.

Hubungan antara K subscript c dengan K subscript p dinyatakan dengan persamaan:

K subscript p double bond K subscript c cross times open parentheses italic R cross times italic T close parentheses to the power of increment italic n end exponent 

dengan

italic R equals 0 comma 082 space L space atm space mol to the power of negative sign 1 space end exponent K to the power of negative sign 1 end exponent 
italic T space equals temperatur dalam Kelvin
increment italic n italic space equals selisih jumlah koefisien produk dengan koefisien pereaksi 

a.  Banyaknya mol oksigen yang diperlukan

  • Menghitung mol masing-masing zat yang bereaksi

    n space N O subscript 2 space saat space setimbang double bond n space N O subscript 2 space awal and n space N O subscript 2 space bereaksi n space N O subscript 2 space bereaksi double bond n space N O subscript 2 space saat space setimbang bond n space N O subscript 2 space awal n thin space N O subscript 2 space bereaksi equals 2 space mol minus sign 0 n space N O subscript 2 thin space bereaksi equals 2 space mol   n space N O space bereaksi equals fraction numerator koef point space N O over denominator koef point space N O subscript 2 end fraction cross times n space N O subscript 2 space bereaksi n space N O space bereaksi equals 2 over 2 cross times 2 space mol n space N O space bereaksi equals 2 space mol   n space O subscript 2 space bereaksi equals fraction numerator koef point space O subscript 2 over denominator koef point space N O subscript 2 end fraction cross times n space N O subscript 2 space bereaksi n space O subscript 2 space bereaksi equals 1 half cross times 2 space mol n space O subscript 2 space bereaksi equals 1 space mol 
     
  • Membuat reaksi MRS

     space space space space space space 2 N O open parentheses italic g close parentheses space plus space O subscript 2 open parentheses italic g close parentheses space rightwards harpoon over leftwards harpoon space 2 N O subscript 2 open parentheses italic g close parentheses M space space space space space 4 space mol space space space space space space space space x space mol space space space space space space space space space space space minus sign bottom enclose R space space minus sign 2 space mol space space space space minus sign 1 space mol space space space space space space plus 2 space mol end enclose subscript plus S space space space space space space 2 space mol space space space open parentheses x minus sign 1 close parentheses space mol space space space space space space 2 space mol 
     
  • Menghitung mol oksigen yang diperlukan (x)

    K equals fraction numerator open parentheses 2 close parentheses squared over denominator open parentheses 2 close parentheses squared open parentheses x minus sign 1 close parentheses end fraction 1 fourth equals fraction numerator up diagonal strike open parentheses 2 close parentheses squared end strike over denominator up diagonal strike open parentheses 2 close parentheses squared end strike open parentheses x minus sign 1 close parentheses end fraction x minus sign 1 equals 4 x equals 5 space mol 


​​​​​Jadi, banyaknya mol oksigen yang diperlukan adalah 5 mol.


b. K subscript c 
    K subscript c equals fraction numerator open square brackets N O subscript 2 close square brackets squared over denominator open square brackets N O close square brackets squared open square brackets O subscript 2 close square brackets end fraction K subscript c equals fraction numerator up diagonal strike open parentheses begin display style fraction numerator 2 space mol over denominator 1 space L end fraction end style close parentheses squared end strike over denominator up diagonal strike open parentheses begin display style fraction numerator 2 space mol over denominator 1 space L end fraction end style close parentheses squared end strike open parentheses begin display style fraction numerator 4 space mol over denominator 1 space L end fraction end style close parentheses end fraction K subscript c equals 1 fourth space M to the power of negative sign 1 end exponent 


Jadi, nilai K subscript c reaksi tersebut adalah 1 fourth space M to the power of negative sign 1 end exponent.


c.  K subscript p 

  • Menghitung nilai increment italic n komponen gas

    increment italic n equals koef point space produk space gas bond koef point space pereaksi space gas increment italic n equals koef point space N O subscript 2 minus sign open parentheses koef point space N O and koef point space O subscript 2 close parentheses increment italic n equals 2 minus sign open parentheses 2 plus 1 close parentheses increment italic n equals 2 minus sign 3 increment italic n equals minus sign 1 
     
  • Menghitung nilai K subscript p 

    K subscript p double bond K subscript c cross times open parentheses italic R cross times italic T close parentheses to the power of increment italic n end exponent K subscript p equals 1 fourth space M to the power of negative sign 1 end exponent cross times open parentheses 0 comma 082 space L space atm space mol to the power of negative sign 1 end exponent space K to the power of negative sign 1 end exponent cross times 400 space K close parentheses to the power of negative sign 1 end exponent K subscript p equals fraction numerator begin display style bevelled 1 fourth end style space mol space L to the power of negative sign 1 end exponent over denominator 32 comma 8 space mol space L to the power of negative sign 1 end exponent space atm to the power of negative sign 1 end exponent end fraction K subscript p equals 0 comma 0076 space atm  


Jadi, nilai K subscript p reaksi tersebut pada suhu 400 K adalah 0,0076 atm.space space space

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

S. Lubis

Mahasiswa/Alumni Universitas Sumatera Utara

Terakhir diupdate 13 September 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Di dalam ruangan tertutup yang volumenya 10 liter dipanaskan 5 gram . Pada 700 K,  terurai membentuk reaksi kesetimbangan: Volume  yang terdapat pada saat seimbang adalah 22,4 mL. Hitunglah derajat...

Pembahasan Soal:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Volume space C O subscript 2 space open parentheses Setimbang close parentheses end cell equals cell 22 comma 4 space mL end cell row blank equals cell 0 comma 0224 space L end cell row blank blank blank row V bold equals cell italic n bold space italic x bold space bold 22 bold comma bold 4 bold space italic L bold forward slash bold mol end cell row blank blank blank row n equals cell fraction numerator V over denominator 22 comma 4 space L forward slash mol end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 0 comma 0224 space L over denominator 22 comma 4 space L forward slash mol end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 001 space mol end cell end table

 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell mol space Ca C O subscript 3 end cell equals cell fraction numerator massa over denominator Mr space end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 5 space g over denominator 100 space g forward slash mol end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 05 space mol end cell row blank blank blank end table

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row alpha equals cell fraction numerator mol space zat space terurai over denominator mol space zat space awal end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 0 comma 001 space mol over denominator 0 comma 05 space mol end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 02 end cell end table

 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell K subscript italic c end cell italic equals cell open square brackets C O subscript 2 close square brackets end cell row blank equals cell open parentheses fraction numerator 0 comma 001 space italic m italic o italic l over denominator 10 space italic L end fraction close parentheses end cell row blank equals cell 10 to the power of negative sign 4 end exponent end cell row blank blank blank row cell K italic p end cell equals cell Kc space open parentheses RT close parentheses to the power of increment n end exponent space end cell row blank equals cell 10 to the power of negative sign 4 end exponent left parenthesis 0 comma 082 space L space atm space mol to the power of negative sign 1 end exponent space K to the power of negative sign 1 end exponent space x space 700 space K right parenthesis to the power of 1 space end cell row blank equals cell 5 comma 74 x 10 to the power of negative sign 3 end exponent end cell end table

 

Jadi, derajat disosiasi open parentheses alpha close parentheses pada reaksi di atas adalah 0,02 dan nilai tetapan kesetimbangan open parentheses K subscript italic p close parentheses adalah 5 comma 74 x 10 to the power of negative sign 3 end exponent.

0

Roboguru

Dala ruang yang tekanannya 3 atm, dipanaskan 0,5 mol gas  dan 1,5 mol gas . Pada suhu 400 K, terjadi kesetimbangan:     Ternyata saat setimbang terdapat gas  sebanyak 0,25 mol. Hitunglah Kp dan Kc ...

Pembahasan Soal:

Pertama kita tentukan dulu nilai mol zat masing-masing pada saat kesetimbangan yaitu:
 


 

Selanjutnya kita tentukan nilai tekanan parsial zat masing-masing yaitu:
 

P space N subscript 2 double bond P subscript total cross times fraction numerator mol space N subscript 2 over denominator mol space total end fraction equals 3 cross times fraction numerator 0 comma 25 over denominator 1 comma 5 end fraction equals 0 comma 5 space atm P space H subscript 2 double bond P subscript total cross times fraction numerator mol space H subscript 2 over denominator mol space total end fraction equals 3 cross times fraction numerator 0 comma 75 over denominator 1 comma 5 end fraction equals 1 comma 5 space atm P space N H subscript 3 double bond P subscript total cross times fraction numerator mol space N H subscript 3 over denominator mol space total end fraction equals 3 cross times fraction numerator 0 comma 5 over denominator 1 comma 5 end fraction equals 1 space atm
 

Maka nilai Kp reaksi tersebut adalah:
 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row Kp equals cell fraction numerator open parentheses P space N H subscript 3 close parentheses squared over denominator open parentheses P space N subscript 2 close parentheses middle dot open parentheses P space H subscript 2 close parentheses cubed end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator open parentheses 1 close parentheses squared over denominator open parentheses 0 comma 5 close parentheses middle dot open parentheses 1 comma 5 close parentheses cubed end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 59 end cell end table
 

Selanjutnya kita tentukan nilai Kc nya berdasarkan hubungan Kc dan Kp yaitu:
 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row Kp equals cell Kc middle dot open parentheses R middle dot T close parentheses to the power of increment n end exponent end cell row Kc equals cell Kp over open parentheses R middle dot T close parentheses to the power of increment n end exponent end cell row blank equals cell fraction numerator 0 comma 59 over denominator open parentheses 0 comma 082 middle dot 400 close parentheses to the power of negative sign 2 end exponent end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 59 middle dot left parenthesis 0 comma 082 middle dot 400 right parenthesis squared equals 0 comma 59 middle dot left parenthesis 1075 comma 84 right parenthesis end cell row blank equals cell 634 comma 7 end cell end table
 

Dengan demikian maka nilai Kp dan Kc secara berurutan adalah 0,59 dan 634,7.space

0

Roboguru

Pada suhu 298 K terbentuk reaksi kesetimbangan:    Dalam ruang 1 liter; 0,3 mol  terurai menjadi . Saat gas  yang terbentuk 0,2 mol, terjadi kesetimbangan. Jika R = 0,082; nilai adalah ....

Pembahasan Soal:

Setiap reaksi kesetimbangan memiliki konstanta atau tetapan kesetimbangan,  dimana  konstanta tersebut nilainya selalu tetap apabila reaksi berlangsung pada suhu yang sama. Tetapan kesetimbangan ada 2 yaitu tetapan kesetimbangan konsentrasi dan tetapan kesetimbangan tekanan. Hubungan tetapan kesetimbangan konsentrasi dengan tetapan kesetimbangan tekanan dituliskan dalam persamaan berikut. 


K subscript p double bond K subscript c open parentheses RT close parentheses to the power of increment n end exponent 


dimana increment n adalah selisih koefisien komponen produk dengan koefisien komponen reaktan (hanya untuk komponen gas). 

Untuk menentukan nilai K subscript p space end subscript, kita menentukan terlebih dahulu nilai K subscript c reaksi tersebut dengan mencari mol komponen pada saat setimbang dengan konsep stoikiometri. 

 

dari reaksi tersebut kita bisa menentukan nilai K subscript c dengan persamaan berikut.


K subscript c equals space fraction numerator open square brackets N O close square brackets squared over denominator open square brackets N subscript 2 O subscript 4 close square brackets end fraction equals fraction numerator left square bracket 0 comma 2 right square bracket squared over denominator left square bracket 0 comma 2 right square bracket end fraction equals space 0 comma 2 space (persamaan 2)


substitusikan hasil dari persamaan 2 ke dalam persamaan 1.


K subscript p double bond K subscript c open parentheses RT close parentheses to the power of increment n end exponent equals space 0 comma 2 left parenthesis 0 comma 082 cross times 298 right parenthesis to the power of 1 equals space 4 comma 89 


Jadi, nilai K subscript italic p bold space end subscript untuk reaksi tersebut adalah 4,89 space

0

Roboguru

Sebanyak 0,6 mol  dimasukkan ke dalam ruang tertutup pada suhu  dan dibiarkan terdisosiasi dalam volume 2 L   pada saat setimbang diketahui  berdisosiasi , besarnya Kc dan Kp ...

Pembahasan Soal:

begin mathsize 14px style K subscript c end style dapat dihitung melalui konsentrasi atau molaritas reaktan dan produk sedangkan begin mathsize 14px style K subscript p end style dihitung dari tekanan parsial reaktan dan produk.

Langkah pertama, menghitung mol begin mathsize 14px style S O subscript 3 end style yang bereaksi dari disosiasi:


begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell mol space mula bond mula space S O subscript 3 end cell equals cell 0 comma 6 space mol end cell row alpha equals cell 66 comma 67 percent sign equals 0 comma 6667 space mol end cell row alpha equals cell fraction numerator mol space S O subscript 3 space bereaksi over denominator mol space mula bond mula space S O subscript 3 end fraction end cell row cell 0 comma 6667 end cell equals cell fraction numerator mol space S O subscript 3 space bereaksi over denominator 0 comma 6 space mol end fraction end cell row cell mol space S O subscript 3 space bereaksi end cell equals cell 0 comma 6667 cross times 0 comma 6 space mol end cell row blank equals cell 0 comma 4 space mol end cell end table end style


Langkah kedua, membuat reaksi kesetimbangan:



Langkah ketiga, menghitung nilai begin mathsize 14px style K subscript c end style:


begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row V equals cell 2 L end cell row cell M space S O subscript 3 end cell equals cell n over V end cell row blank equals cell fraction numerator 0 comma 2 space mol over denominator 2 space L end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 1 space M end cell row blank blank blank row cell M space S O subscript 2 end cell equals cell n over V end cell row blank equals cell fraction numerator 0 comma 4 space mol over denominator 2 space L end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 2 space M end cell row blank blank blank row cell M space O subscript 2 end cell equals cell n over V end cell row blank equals cell fraction numerator 0 comma 2 space mol over denominator 2 space L end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 1 space M end cell row blank blank blank row cell K subscript c end cell equals cell fraction numerator open square brackets S O subscript 2 close square brackets squared open square brackets O subscript 2 close square brackets over denominator open square brackets S O subscript 3 close square brackets squared end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator open square brackets 0 comma 2 close square brackets squared open square brackets 0 comma 1 close square brackets over denominator open square brackets 0 comma 1 close square brackets squared end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 0 comma 004 over denominator 0 comma 01 end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 4 end cell end table end style


Langkah ketiga, menghitung begin mathsize 14px style K subscript p end style dari hubungan antara begin mathsize 14px style K subscript c end style dan begin mathsize 14px style K subscript p end style:


begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row R equals cell 0 comma 082 space L space atm space K to the power of negative sign 1 end exponent mol to the power of negative sign 1 end exponent end cell row T equals cell 327 degree C equals 600 space K end cell row cell increment n end cell equals cell koefisien space produk bond koefisien space reaksi end cell row blank equals cell 3 minus sign 2 end cell row blank equals 1 row blank blank blank row cell K subscript p end cell equals cell K subscript c left parenthesis R middle dot T right parenthesis to the power of increment n end exponent end cell row cell K subscript p end cell equals cell 0 comma 4 space left parenthesis 0 comma 082 space L space atm space K to the power of negative sign 1 end exponent mol to the power of negative sign 1 end exponent cross times 600 space K right parenthesis to the power of 1 equals 0 comma 4 cross times 49 comma 2 equals 19 comma 68 end cell end table end style


Oleh karena itu, begin mathsize 14px style K subscript c end style dan begin mathsize 14px style K subscript p end style yang dihasilkan adalah 0,4 dan 19,68.

Jadi, jawaban yang benar adalah C.

0

Roboguru

Perhatikan tabel dari reaksi kesetimbangan berikut.     Jika volume sistem 5 liter dan suhu 27°C, nilai Kc dan Kp reaksi tersebut berturut-turut adalah ...

Pembahasan Soal:

Tetapan kesetimbangan konsentrasi dapat dihitung dari konsentrasi produk dipangkatkan koefisien kemudian dibagi dengan konsentrasi reaktan yang juga dipangkatkan koefisien.


begin mathsize 14px style K subscript c equals fraction numerator open square brackets C close square brackets squared open square brackets D close square brackets over denominator open square brackets A close square brackets open square brackets B close square brackets end fraction K subscript c equals fraction numerator left parenthesis fraction numerator 0 comma 4 space mol over denominator 5 space L end fraction right parenthesis squared left parenthesis fraction numerator 0 comma 2 space mol over denominator 5 space L end fraction right parenthesis over denominator left parenthesis fraction numerator 0 comma 6 space mol over denominator 5 space L end fraction right parenthesis left parenthesis fraction numerator 0 comma 4 space mol over denominator 5 space L end fraction right parenthesis end fraction K subscript c equals 0 comma 027 space begin inline style bevelled mol over L end style end style 


Setelah didapatkan harga begin mathsize 14px style K subscript c end style kita dapat mengetahui nilai begin mathsize 14px style K subscript p end style dengan cara sebagai berikut:


begin mathsize 14px style increment n double bond koefisien space produk bond koefisien space reaktan increment n equals 3 minus sign 2 equals 1  K subscript p double bond K subscript c open parentheses RT close parentheses to the power of increment n end exponent space K subscript p equals 0 comma 027 space begin inline style bevelled mol over L end style cross times left parenthesis 0 comma 085 space begin inline style bevelled fraction numerator L point atm over denominator mol point K end fraction end style cross times left parenthesis 27 plus 273 right parenthesis space K right parenthesis K subscript p equals 0 comma 664 space atm end style 


Jadi, jawaban yang paling tepat adalah B.space 

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved