Soal No.1 Contoh Soal & Pembahasan Reaksi Kesetimbangan Reaksi kimia ada yang berlangsung searah (berkesudahan) dan ada yang dapat balik (bolak-balik). Jelaskan perbedaanya disertai dengan contoh-contohnya. reaksi yang berlangsung searah (berkesudahan) yaitu reaksi kimia di mana zat-zat hasil reaksi tidak dapat saling bereaksi kembali menjadi zat pereaksi contohnya : NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H 2 O(l) Sedangkan reaksi dapat balik (bolak-balik) yaitu reaksi kimia di mana zat-zat hasil reaksi dapat saling bereaksi kembali menjadi zat pereaksi, contohnya: PbSO 4 (s) + 2NaI(aq) PbI 2 (s) + Na 2 SO 4 (aq) Soal No.2 Apakah yang dimaksud dengan reaksi setimbang dan jelaskan syarat-syaratnya Reaksi kesetimbangan yaitu reaksi dimana komponen zat-zat pereaksi dan zat hasil reaksi tetap ada dalam sistem, dalam keadaaan setimbang laju reaksi ke kanan sama dengan laju reaksi ke kiri. syarat-syarat agar dapat menjadi reaksi setimbang: 1. Reaksi bolak-balik 2. Sistem tertutup 3. Bersifat dinamis Soal No.3 Mengapa pada saat kesetimbangan terjadi, zat-zat pereaksi masih tetap ada dalam sistem? Jelaskan Karena produk dapat bereaksi kembali membentuk pereaksi. Dalam keadaan setimbang dinamis laju ke produk sama dengan ke perekaksi sehingga pereaksi tidak akan habis Soal No.4 Dalam ruang tertutup direaksikan 2 mol A dan 3 mol B yang bereaksi membentuk reaksi bolak-balik: 3A 2 + 2B 2 2A 3 B 2 Pada saat kesetimbangan tercapai, zat A 2 telah bereaksi sebanyak 1 mol. Tentukan komposisi masing-masing zat pada keadaan setimbang Reaksi : 3A 2 + 2B 2 2A 3 B 2 M 2 3 - R 1 2/3-2/3 + S 1 7/3 2/3 Jadi mol dalam keaadaan setimbang A 2 = 1 mol
B 2 = 7/3 mol A 3 B 2 = 2/3 mol Soal No.5 Gas N 2 yang volumenya 20 ml direaksikan dengan 25 ml gas H 2 di dalam ruang tertutup dan tekanan tetap hingga membentuk reaksi kesetimbangan: N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) Pada saat kesetimbangan tercapai, volume sistem menjadi 40 ml. Jika volume diukur pada suhu dan tekanan yang sama, tentukan komposisi (volume masing-masing gas) pada saat kesetimbangan Reaksi : N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) M 20 25 - R 1/2 x 3/2 x - x + S 20-1/2x 25-3/2x x volume total = 40 L = 20-1/2x + 25-3/2x + x 40 = 45 - x x = 45-40 x = 5 volume dalam keadaan setimbang: N 2 = 20-1/2(5) = 17,5 L H 2 = 25-3/2x = 25-3/2(5) = 17,5 L NH 3 = 5 L Soal No.6 Tuliskan rumus hukum kesetimbangan (K) untuk reaksi berikut: a. PCl 5 (g) PCl 3 (g) + Cl 2 (g) b. 2SO 3 (g) + 2Cl 2 (g) 2SO 2 Cl 2 (g) + O 2 (g) c. CO(g) + 2H 2 (g) CH 3 OH(g) d. Cu 2+ (aq) + Zn(s) Zn 2+ (aq) + Cu(s) e. 2NH 3 (g) + CO 2 (g) NH 2 CO 2 NH 4 (s)
Soal No.7 Ke dalam ruangan tertutup yang volumenya 10 liter direaksikan masing-masing 0,5 mol gas nitrogen dan 0,5 mol gas oksigen hingga membentuk reaksi setimbang 2N 2 (g) + O 2 (g) 2N 2 O(g) Jika pada saat tercapai kesetimbangan terdapat 0,3 mol gas nitrogen, hitunglah nilai tetapan kesetimbangannya Reaksi : 2N 2 (g) + O 2 (g) 2N 2 O(g) M 0,5 0,5 - R 0,2 0,1-0,2 + S 0,3 0,4 0,2 Soal No.8 Nilai tetapan kesetimbangan K untuk reaksi: H 2 (g) + I 2 (g) 2HI(g) pada T o adalah 4. Tentukan tetapan kesetimbangan (K) bagi reaksi: HI(g) 1/2 H 2 (g) + 1/2 I 2 (g) Reaksi yang ditanyakan merupakan reaksi yang diketahui yang di balik dan di bagi 2. jika reaksi dibalik maka Kbaru = 1/Klama jika dibagi x maka K baru = maka K baru =
Soal No.9 Pada T o C, di dalam ruangan 10 liter terdapat kesetimbangan 0,2 mol PCl 5 ; 0,3 mol PCl 3 ; dan 0,1 mol Cl 2 menurut reaksi setimbang: PCl 5 (g) PCl 3 (g) + Cl 2 (g) Tentukan niai tetapan kesetimbangan bagi reaksi tersebut pada T o C Soal No.10 Diketahui reaksi kesetimbangan dan nilai K pada 1.000 K untuk reaksi-reaksi: CO(g) + 1/2 O 2 CO 2 (g) K = 1,1 x 10 11 H 2 O(g) H 2 (g) + 1/2 O 2 (g) K = 7,1 x 10-12 Tentukan nilai tetapan kesetimbangan (K) pada suhu 1.000 K untuk reaksi: CO(g) + H 2 O(g) CO 2 (g) + H 2 (g) kedua reaksi dijumlahkan: CO(g) + 1/2 O 2 CO 2 (g) K 1 = 1,1 x 10 11 H 2 O(g) H 2 (g) + 1/2 O 2 (g) K 2 = 7,1 x 10-12 zat yang ada di bagian kiri dan kanan bisa di coret, sehingga penjumlahan kedua reaksi menghasilkan reksi: CO(g) + H 2 O(g) CO 2 (g) + H 2 (g) dengan K = K 1 x K 2 = 1,1 x 10 11 x 7,1 x 10-12 = 7,81 x 10-1 Soal No.11 Dalam sistem kesetimbangan: A(g) + B(g) 2C(g) + D(g) Terdapat 2 mol gas A, 3 mol gas B, 4 mol gas C, dan 2 mol gas D. Tekanan ruangan pada kesetimbangan adalah 2,2 atm. Hitunglah nilai Kp untuk kesetimbangan tersebut Menentukan tekanan parsial masing-masing zat Menentukan Kp
Soal No.12 Dalam ruangan yang tekanannya 3 atm, dipanaskan 0,5 mol gas N 2 dan 1,5 mol gas H 2. Pada suhu 400 K, terjadi reaksi kesetimbangan: N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) Ternyata pada saat setimbang terdapat gas N 2 sebanyak 0,25 mol. Hitunglah Kp dan Kc pada saat itu Reaksi N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) M 0,5 1,5 - R 0,25 0,75-0,5 + S 0,25 0,75 0,5 Soal No.13 Sejumlah NH 4 Cl padat dipanaskan dalam ruang tertutup yang volumenya 5 liter hingga terurai membentuk reaksi kesetimbangan: NH 4 Cl(s) NH 3 (g) + HCl(g) Pada saat setimbang terdapat 0,5 mol gas HCl dan tekanan ruangan pada saat itu adalah 5 atm, hitunglah nilai Kp kesetimbangan tersebut. Reaksi NH 4 Cl(s) NH 3 (g) + HCl(g) M x - - R 0,5 0,5-0,5 + S x-0,5 0,5 0,5
Soal No.14 Diketahui reaksi kesetimbangan: N 2 (g) + 3H 2 2NH 3 (g) pada 400 K mempunyai nilai Kp = 100. Hitunglah nilai Kc untuk kesetimbangan tersebut Soal No.15 Pada suhu 700 K, terdapat kesetimbangan: 2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g) Kp = 6,7 x 10 4 Jika tekanan parsial gas SO 2 = 1,2 atm; gas O 2 = 3,4 atm; dan gas SO 3 = 4 atm, selidikilah apakah sistem tersebut sudah dalam keadaan setimbang atau belum Karena Qp Kp maka sistem tersebut belum dalam keadaan setimbang Soal No.16 Di dalam ruang yang volumenya 2 liter dipanaskan 0,5 mol gas SO 3 hingga terurai membentuk reaksi kesetimbangan: 2SO 3 (g) 2SO 2 (g) + O 2 (g) Setelah terjadi kesetimbangan ternyata di dalam sistem terdapat 0,1 mol gas oksigen. Hitunglah nilai derajat disosiasinya (α) Reaksi: 2SO 3 (g) 2SO 2 (g) + O 2 (g) M 0,5 - - R 0,2-0,2 0,2 +
S 0,3 0,2 0,1 Soal No.17 Pada suhu tertentu terdapat dalam kesetimbangan: 1,2 mol gas NO 2 ; 0,8 mol gas NO; dan 0,4 mol gas O 2, dengan persamaan reaksi: 2NO 2 (g) 2NO(g) + O 2 (g). Hitunglah berapa persen derajat disosiasinya Reaksi : 2NO 2 (g) 2NO(g) + O 2 (g) M 2 - - R 0,8-0,8 0,4 + S 1,2 0,8 0,4 Soal No.18 Di bejana tertutup yang volumenya 1 liter dipanaskan 0,1 mol gas NH 3 hingga terurai membentuk reaksi: 2NH 3 (g) 2NH 2 (g) + H 2 (g) Jika derajat disosiasi, α = 0,2; hitunglah nilai tetapan kesetimbangannya (Kc) mol reaksi = α x mol mula-mula = 0,2 x 0,1 = 0,02 mol Reaksi : 2NH 3 (g) 2NH 2 (g) + H 2 M 0,1 - - R 0,02-0,02 0,01 + S 0,08 0,02 0,01 Soal No.19 Larutan asam asetat (CH 3 COOH) 0,1 M terurai membentuk reaksi kesetimbangan: CH 3 COOH(aq) CH 3 COO - (aq) + H + (aq) dengan derajat disosiasi, α = 0,1. Hitunglah konsentrasi ion H + di dalam larutan. Molaritas reaksi = α x molaritas mula-mula = 0,1 x 0,1 = 0,01 M Reaksi: CH 3 COOH(aq) CH 3 COO - (aq) + H + (aq) M 0,1 - - R 0,01-0,01 0,01 + S 0,09 0,01 0,01 maka konsentrasi ion H + dalam larutan adalah 0,01 M
Soal No.20 Di dalam ruangan tertutup yang volumenya 10 liter dipanaskan 5 gram CaCO 3. Pada 700 K, CaCO 3 terurai membentuk reaksi kesetimbangan: CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) Volume CO 2 yang terdapat pada saat setimbang adalah 22,4 ml. hitunglah derajat disosiasi (α) dan nilai tetapan kesetimbangan (Kp). menentukan mol CaCO 3 mol = Gr/Mr = 5 gr/100 = 0,05 mol menentukan mol H 2 jika dilakukan pada P = 1 atm, maka: Reaksi : CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) M 0,05 - - R 0,00039-0,00039 0,00039+ S 0,0496 0,00039 0,00039 Menentukan α Menentukan Kp [ ] ( ) ( ) Soal No.21 Jelaskan apa yang terjadi dengan sistem kesetimbangan berikut jika tekanannya dinaikkan a. 4NH 3 (g) + 5O 2 (g) 4NO(g) + 6H 2 O(g) b. N 2 (g) + O 2 (g) 2NO(g) Jika tekanan dinaikan maka akan bergeser ke jumlah koefisien yang lebih kecil a. Reaksi akan bergeser ke kiri karena bagian kiri memiliki jumlah koefisien yang lebih kecil b. tekanan tidak akan menggeser reaksi karena kedua bagian memiliki koefisien yang sama Soal No.22 Diketahui reaksi setimbang: Fe 2 O 3 (s) + 3CO(g) 2Fe(s) + 3CO 2 (g) Bagaimanakah besi yang dihasilkan jika: a.tekanan diperbesar, b. volume ruangan diperbesar, c. ditambah Fe 2 O 3, d. konsentrasi gas CO diperbesar ΔH = +24,8 kj
a. tekanan diperbesar akan menggeser ke reaksi dengan jumlah koefisien yang kecil (wujud gas), karena yang berwujud gas di kedua sisi sama jumlah koefisiennya, maka tekanan tidak mempengaruhi reaksi kesetimbangan b. volume diperbesar akan menggeser ke reaksi dengan jumlah koefisien yang besar (wujud gas), karena yang berwujud gas di kedua sisi sama jumlah koefisiennya, maka volume tidak mempengaruhi reaksi kesetimbangan c. karena Fe 2 O 3 berwujud padat maka tidak akan menggeser reaksi kesetimbangan d. konsentrasi gas CO diperbesar maka reaksi akan bergeser ke kanan atau menjauhi zat yang ditambah konsentrasinya Soal No.23 Pada sistem kesetimbangan: A(g) 2B(g) diperoleh data eksperimen konsentrasi A dan B pada saat setimbang di berbagai suhu sebagai berikut: Dari data tersebut hitunglah nilai Kp untuk setiap suhu, kemudian jelaskan apakah reaksinya eksoterm atau endoterm Karena dengan naiknya suhu nilai K semakin kecil artinya dengan naiknya suhu reaksi bergeser ke kiri. Agar reaksi bergeser ke kanan maka suhu harus diturunkan atau reaksinya Eksoterm Soal No.24
Pada ruangan 10 liter terdapat kesetimbangan: CO 2 (g) + H 2 (g) CO(g) + H 2 O(g) Pada suhu T o C terdapat dalam kesetimbangan gas CO 2 dan gas H 2 masing-masing 2 mol serta gas CO dan uap air masing-masing 4 mol. Pada suhu yang tetap ditambahkan 4 mol gas CO 2 dan 4 mol gas H 2. Bagaimanakah komposisi setelah tercapai kesetimbangan yang baru Untuk suhu tetap nilai K tidak berubah atau K 1 = K 2 mol CO 2 sesudah ditambah = 6 mol mol H 2 sesudah ditambah = 6 mol karena yang ditambah dibagian kiri maka reaksi akan bergeser ke kanan Reaksi: CO 2 (g) + H 2 (g) CO(g) + H 2 O(g) M 6 6 4 4 R x x - x x + S (6-x) (6-x) (4+x) (4+x) Sumber Soal : Kelas XI Penerbit Erlangga Pengarang Unggul Sudarmo