Dalam ruang tertutup yang volumenya 4L pada suhu dan tekanan
Bab terakhir kimia semester 1 untuk kelas 11 adalah reaksi kesetimbangan. Reaksi yang kita kenal biasanya yaitu reaksi searah hanya menuju produk yang ada di sebelah kanan. Namun ada lagi jenis reaksi yang lain. Simak rangkuman materi dan contoh soal reaksi kesetimbangan untuk kamu kelas 11, jika ingin lebih paham kita buatkan juga video pembelajarannya disini dan terakhir coba latihan soal reaksi kesetimbangannya yah. Selamat belajar Show
Rangkuman Materi Reaksi KesetimbanganMerupakan salah satu reaksi kimia, dimana produk/ hasil reaksi dapat bereaksi kembali membentuk zat pereaksi. Disebut juga reaksi reversibel/dapat balik. Kesetimbangan DinamisPada kesetimbangan dinamis berlaku: Laju pereaksi membentuk produk = laju produk membentuk pereaksi Tetapan KesetimbanganDalam suatu kesetimbangan kimia, berlaku hukum aksi masa ( Hukum Guldberg dan Waage). Bunyinya: Dalam keadaan setimbang pada suhu tertentu, hasil kali konsentrasi hasil reaksi dibagi hasil kali konsentrasi pereaksi yang ada dalam sistem kesetimbangan, dipangkatkan dengan koefisiennya mempunyai harga tetap. Contoh: pA(g) + qB(g) rC(g) + sD(g) Tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi dapat dibedakan menjadi dua: Kesetimbangan homogen : Jika semua fasa pereaksi dan produk adalah sama. Contoh: 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) Kesetimbangan heterogen : Jika fasa pereaksi maupun produk berbeda-beda. Contoh: CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) Hanya fasa larutan (aq) dan fasa gas (g) yang dimasukan ke dalam rumus Kc sedangkan padatan (s) atau cairan (l) tidak dimasukan kedalam rumus Kc Tetapan Kesetimbangan Berdasarkan Tekanan (Kp)Contoh: pA(g) + qB(g) rC(g) + sD(g) Hanya fasa gas (g) yang dimasukan ke dalam rumus Kp sedangkan larutan (aq), padatan (s) atau cairan (l) tidak dimasukan kedalam rumus Kp Contoh: 2C(s) + O2(g) 2CO(g) Hubungan Kp dan KcKet: R = Tetapan gas umum (0,082 L atm/k mol) T = suhu ( Kelvin) ∆n = ∑ koefisien produk – ∑ koefisien pereaksi Perhitungan reaksi kesetimbanganJika reaksi dibalik, K menjadi 1/K Pergeseran KesetimbanganReaksi kesetimbangan dapat bergeser berdasarkan asas Le Chatelier: Video Pembelajaran Reaksi Kesetimbangan Kelas XIBelajar Kimia : Materi dan Contoh Reaksi Kesetimbangan Part 1 Belajar Kimia : Materi dan Contoh Soal Reaksi Kesetimbangan Part 2 Belajar Kimia : Materi dan Contoh Soal Reaksi Kesetimbangan Part 3 Belajar Kimia : Materi dan Contoh Soal Reaksi Kesetimbangan Part 4 Soal No.1 Reaksi kimia ada yang berlangsung searah (berkesudahan) dan ada yang dapat balik (bolak-balik). Jelaskan perbedaanya disertai dengan contoh-contohnya. PEMBAHASAN : 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) + H2O(l) Sedangkan reaksi dapat balik (bolak-balik) yaitu reaksi kimia di mana zat-zat hasil reaksi dapat saling bereaksi kembali menjadi zat pereaksi, contohnya:PbSO4(s) + 2NaI(aq) ⇔ PbI2(s) + Na2SO4(aq) Soal No.2 Apakah yang dimaksud dengan reaksi setimbang dan jelaskan syarat-syaratnya PEMBAHASAN : 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 PEMBAHASAN : Soal No.4 Dalam ruang tertutup direaksikan 2 mol A dan 3 mol B yang bereaksi membentuk reaksi bolak-balik: PEMBAHASAN : R 1 2/3 – 2/3 + S 1 7/3 2/3 Jadi mol dalam keaadaan setimbangA2 = 1 mol B2 = 7/3 mol A3B2 = 2/3 mol Soal No.5 Gas N2 yang volumenya 20 mL direaksikan dengan 25 mL gas H2 di dalam ruang tertutup dan tekanan tetap hingga membentuk reaksi kesetimbangan: PEMBAHASAN : 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:N2 = 20 – 1/2(5) = 17,5 L H2 = 25 – 3/2x = 25 – 3/2(5) = 17,5 L NH3 = 5 L Soal No.6 Tuliskan rumus hukum kesetimbangan (K) untuk reaksi berikut: PEMBAHASAN : 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 PEMBAHASAN : R 0,2 0,1 – 0,2 + S 0,3 0,4 0,2
Soal No.8 Nilai tetapan kesetimbangan K untuk reaksi: PEMBAHASAN : 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 ToC, di dalam ruangan 10 liter terdapat kesetimbangan 0,2 mol PCl5; 0,3 mol PCl3; dan 0,1 mol Cl2 menurut reaksi setimbang: PEMBAHASAN : Soal No.10 Diketahui reaksi kesetimbangan dan nilai K pada 1.000 K untuk reaksi-reaksi: CO(g) + H2O(g) ↔ CO2(g) + H2(g) PEMBAHASAN : kedua reaksi dijumlahkan: CO(g) + 1/2 O2 ↔ CO2(g) K1 = 1,1 x 1011 H2O(g) ↔ H2(g) + 1/2 O2(g) K2 = 7,1 x 10-12 zat yang ada di bagian kiri dan kanan bisa di coret, sehingga penjumlahan kedua reaksi menghasilkan reksi: CO(g) + H2O(g) ↔ CO2(g) + H2(g) dengan K = K1 x K2 = 1,1 x 1011 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 PEMBAHASAN : Menentukan tekanan parsial masing-masing zat Menentukan Kp
Soal No.12 Dalam ruangan yang tekanannya 3 atm, dipanaskan 0,5 mol gas N2 dan 1,5 mol gas H2. Pada suhu 400 K, terjadi reaksi kesetimbangan: PEMBAHASAN : R 0,25 0,75 – 0,5 + S 0,25 0,75 0,5
Soal No.13 Sejumlah NH4Cl padat dipanaskan dalam ruang tertutup yang volumenya 5 liter hingga terurai membentuk reaksi kesetimbangan: PEMBAHASAN : R 0,5 0,5 – 0,5 + S x-0,5 0,5 0,5
Soal No.14 Diketahui reaksi kesetimbangan: PEMBAHASAN : Soal No.15 Pada suhu 700 K, terdapat kesetimbangan: PEMBAHASAN : 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 SO3 hingga terurai membentuk reaksi kesetimbangan: PEMBAHASAN : R 0,2 – 0,2 0,1 + S 0,3 0,2 0,1
Soal No.17 Pada suhu tertentu terdapat dalam kesetimbangan: 1,2 mol gas NO2; 0,8 mol gas NO; dan 0,4 mol gas O2, dengan persamaan reaksi: 2NO2(g) ↔ 2NO(g) + O2(g). Hitunglah berapa persen derajat disosiasinya PEMBAHASAN : 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 NH3 hingga terurai membentuk reaksi: PEMBAHASAN : mol reaksi = α x mol mula-mula = 0,2 x 0,1 = 0,02 mol Reaksi : 2NH3(g) ↔ 2NH2(g) + H2 M 0,1 – –R 0,02 – 0,02 0,01 + S 0,08 0,02 0,01
Soal No.19 Larutan asam asetat (CH3COOH) 0,1 M terurai membentuk reaksi kesetimbangan: PEMBAHASAN : Molaritas reaksi = α x molaritas mula-mula = 0,1 x 0,1 = 0,01 M Reaksi: CH3COOH(aq) ↔ CH3COO--(aq) + H+(aq) M 0,1 – –R 0,01 – 0,01 0,01 + S 0,09 0,01 0,01maka konsentrasi ion H+ dalam larutan adalah 0,01 M Soal No.20 Di dalam ruangan tertutup yang volumenya 10 liter dipanaskan 5 gram CaCO3. Pada 700 K, CaCO3 terurai membentuk reaksi kesetimbangan: PEMBAHASAN : menentukan mol CO2 jika dilakukan pada P = 1 atm, maka:
Reaksi : CaCO3(s) ↔ CaO(s) + CO2(g) M 0,05 – – R 0,00039 – 0,00039 0,00039+ S 0,0496 0,00039 0,00039 Menentukan αMenentukan Kp
Soal No.21 Jelaskan apa yang terjadi dengan sistem kesetimbangan berikut jika tekanannya dinaikkan PEMBAHASAN : 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: c. ditambah Fe2O3, d. konsentrasi gas CO diperbesar PEMBAHASAN : 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 Fe2O3 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 PEMBAHASAN : 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: PEMBAHASAN : Reaksi: CO2(g) + H2(g) ⇔ CO(g) + H2O(g) M 6 6 4 4R x x – x x + S (6-x) (6-x) (4+x) (4+x)
Sumber Soal : Kelas XI Penerbit Erlangga Pengarang Unggul Sudarmo Kumpulan Soal Ulangan Essai Reaksi Kesetimbangan & PembahasannyaSoal No.25 Tuliskan rumusan hukum kesetimbangan untuk reaksi kesetimbangan berikut:
PEMBAHASAN : Soal No.26 Ke dalam bejana yang volumenya 20 liter direaksikan 0,5 mol gas H2 dan I2 pada suhu ToC, membentuk reaksi setimbang: H2(g) + I2(g) ⇔ 2HI(g) PEMBAHASAN : Maka jumlah mol zat dalam keadaan setimbang:nH2 = 0,5 – 0,375 = 0,125 mol nI2 = 0,5 – 0,375 = 0,125 mol nHI = 2 x 0,375 = 0,75 mol Soal No.27 Dalam ruang 10 liter direaksikan 0,5 mol gas N2 dan 1,5 mol gas H2 hingga terjadi reaksi setimbang: N2(g) + H2(g) ⇔ NH3 (g) PEMBAHASAN : Soal No.28 Suatu reaksi kesetimbangan: BiCl3(aq) + H2O(l) ⇔ BiOCl(s) + 2HCl(aq)
PEMBAHASAN :
Soal No.29 Pada pembuatan asam sulfat dengan menggunakan proses kontak terdapat reaksi: 2SO2(g) + O2(g) ⇔ 2SO3(g) PEMBAHASAN :
Soal No.30 Diketahui reaksi kesetimbangan N2(g) + 2O2(g) ⇔ 2NO2(g) DH = +180 kJ
PEMBAHASAN : b. Jika suhu diturunkan maka reaksi bergeser ke reaksi eksoterm. Dari data reaksi diperlihatkan DH reaksi ke kanan adalah endoterm (+) sebaliknya reaksi ke kiri adalah eksoterm (-). Maka jika suhu diturunkan maka reaksi akan bergeser ke kiri (eksoterm) Soal No.31 Reaksi kunci dalam proses pembuatan asam sulfat dengan proses kontak adalah reaksi:
PEMBAHASAN : Soal No.32 Kokas (batu bara) dapat digunakan sebagai sumber gas hidrogen melalui reaksi:
PEMBAHASAN :
Soal No.33 Di dalam bejana tertutup yang volumenya 10 liter, NH3 terurai menurut reaksi kesetimbangan:
PEMBAHASAN : Soal No.34 Dalam pemisahan besi dari bijih besi melibatkan reaksi kesetimbangan:
PEMBAHASAN :
Sumber Soal : Kelas XI Penerbit Erlangga Pengarang Unggul Sudarmo Contoh Soal Reaksi Kesetimbangan Pilihan Ganda SBMPTN Kimia SMA & PembahasanSoal No.35 (UTBK 2019) Diketahui grafik reaksi berikut Persamaan reaksi yang tepat adalah….
PEMBAHASAN : Yang menjadi pereaksi adalah A karena mengalami pengurangan konsentrasi sedangkan produk adalah B dan C karena konsentrasinya bertambah Jika dituliskan dalam reaksi yaitu sebagai berikut [A] mula-mula = 0,7 M [A] setimbang = 0,5 M [B] mula-mula = 0 M [B] setimbang = 0,8 M [C] mula-mula = 0 M [C] setimbang = 0,4 M Jika dibandingkan mol pada keadaan reaksi: mol A : mol B : mol C = 0,2 : 0,8 : 0,4 = 1 : 4 : 2 Perbandingan ini akan sam dengan perbandingan koefisiennya, sehingga: A ⇔ 4B + 2C Jawaban D Soal No.36 (SBMPTN 2018) Gas SF6 terurai menurut kesetimbangan berikut SF6(g) SF4(g) + F2(g)Suatu wadah tertutup bervolume tetap diisi dengan gas SF6 sampai tekanannya mencapai 48 torr. Jika setelah kesetimbangan tercapai tekanan dalam wadah menjadi 60 torr, tetapan kesetimbangan, Kp reaksi di atas adalah…. PEMBAHASAN : Maka nilai x P Total = P SF6 + P SF4 + P F2 = 48-x + x + x = 48 + x 60 = 48 + x x = 12 torr Maka pada setimbang:P SF6 = 48 – 12 = 36 torr P SF4 = P F2 = 12 torr Sehingga nilai Kp
Jawaban B Soal No.37 (SBMPTN 2017) Pada wadah 1 L dan temperatur tertentu, terjadi reaksi kesetimbangan berikut H2(g) + I2(g)2HI(g) Saat kesetimbangan terdapat 2 mol H2, 2 mol I2, dan 4 mol HI. Kesetimbangan tersebut….
PEMBAHASAN : Kita tentukan terlebih dahulu nilai Kc nya sebelum terjadinya penambahan Maka setelah penambahan kita akan menghitung Qc (tetapan kesetimbangan sementara) Pergeseran kesetimbangan akan ditentukan dari perbandingan nilai Qc dan Kc:
Karena masing-masing pilihan berbeda penambahannya, maka Qc dihitung sesuai penambahannya masing-masing
Maka jawaban yang tepat adalah B bergeser ke kanan jika ditambahkan 1 mol H2, 1 mol I2 dan 1 mol HI Soal No.38 (SBMPTN 2016) Gas oksigen difluorida (OF2) disintesis dari reaksi antara gas F2 dengan gas O2 menurut reaksi berikut: 2F2(g) + O2(g) 2OF2(g) Dalam sebuah wadah dengan volume tertentu, tekanan awal gas F2 dan gas O2 diketahui masing-masing 1 atm. Jika pada kesetimbangan tekanan total gas adalah 1,75 atm, maka nilai Kp reaksi tersebut adalah….
PEMBAHASAN : Kita tentukan nilai m,r,s nya: Diketahui P total = 1,75 atm, maka nilai x: P total = (1-x) + (1-½x) + x 1,75 = 2 – ½x ½x = 0,25 x = 0,5 Maka tekanan parsial masing-masing zat: P F2 = 1 – x = 1 – 0,5 = 0,5 atm P O2 = 1 – ½x = 1 – ½.0,5 = 0,75 atm P OF2 = x = 0,5 atm Menentukan Kp
Jawaban E Soal No.39 (SBMPTN 2015) Pada tekanan dan temperatur tertentu dalam tabung tertutup 1,0 L terjadi kesetimbangan PCl3(g) + 3NH3(g) P(NH2)3(g) + 3HCl(g) Konsentrasi PCl3 dan NH3 dalam kesetimbangan masing-masing 0,2 M, dan konsentrasi P(NH2)3 dan HCl masing-masing adalah 0,1 M. Bila ke dalam wadah tersebut ditambahkan gas NH3 dan HCl masing-masing 0,4 dan 0,2 mol, maka konsentrasi gas P(NH2)3 dalam kesetimbangan yang baru adalah….
PEMBAHASAN : Nilai Kc akan tetap sama jika ditambah NH3 0,4 M dan HCl 0,2 M (karena volume = 1 L, maka mol sama dengan molaritasnya) Kedua sisi di akar 4 kan
0,5(0,2 – x) = (0,1 + x) 0,1 – 0,5 x = 0,1 + x 1,5 x = 0 x = 0 Maka konsentrasi P(NH2)3 saat setimbang = 0,1 + x = 0,1 + 0 = 0,1 M Jawaban A Untuk Soal No 40 dan 41, bacalah narasi berikut Proses Haber-Bosch merupakan proses pembentukan (produksi) amonia berdasarkan reaksi: 3H2(g) + N2(g) 2NH3 (g)Data Kp dan Kc dari reaksi kesetimbangan tersebut pada berbagai temperatur adalah Soal No.40 (SBMPTN 2014) Dari data tetapan kesetimbangan proses Haber-Bosch tersebut di atas, pernyataan yang benar adalah…
PEMBAHASAN : Dari data di atas jika suhu dinaikan maka nilai Kc dan Kp menjadi lebih kecil. Kita tau bahwa Kc dan Kp berbading lurus dengan jumlah produk dan berbanding terbalik dengan jumlah pereaksi artinya jika Kc atau Kp makin kecil maka jumlah produk menjadi sedikit atau pereaksi bertambah atau dikatakan reaksi sedang bergeser ke kiri (menuju pereaksi) kalau suhu dinaikan. Hal ini disebabkan karena pembentukan amonia bersifat eksoterm. Jika dituliskan persamaan termokimianya. 3H2(g) + N2(g) 2NH3 (g) ΔH = -x kJJawaban B Soal No.41 (SBMPTN 2014) Jika pada saat kesetimbangan reaksi di atas pada suhu 25 oC tekanan parsial H2 dan N2 masing-masing adalah 1 atm dan 10 atm, maka tekanan total sistem pada saat kesetimbangan tersebut adalah….
PEMBAHASAN : (P NH3)2 = 9 x 106 Maka tekanan totalnya = P NH3 + P N2 + P H2 = 3.000 + 10 + 1 = 3.011 atm Jawaban C Soal No.42 (SBMPTN 2013) Dekomposisi gas N2O4 menjadi NO2 pada 400 K dalam tabung tertutup sesuai dengan reaksi berikut: N2O4(g) 2NO2(g) Kp = 4 Jika tekanan awal gas N2O4 adalah 72 atm, maka:
PEMBAHASAN :
Jawaban A Soal No.43 (SNMPTN 2012) Campuran 0,5 mol H2 dan 0,2 mol I2 direaksikan dalam wadah tertutup bervolume 5 L pada 448 oC hingga terjadi kesetimbangan H2(g) + I2(g) 2HI(g)Jika pada keadaan setimbang terdapat 0,2 mol HI, maka harga Kc pada 448 oC untuk reaksi tersebut adalah…. PEMBAHASAN : Kita tuliskan keadaaan m,r,s nya
mol H2 dan I2 di reaksi = 0,1 karena perbandingan mol dan koefisien dengan HI Karena volumenya (V) = 5 L, maka nilai Kc
Jawaban C Soal No.44 (SNMPTN 2011) Amonium karbamat, NH4CO2NH2 mengurai menurut reaksi berikut: NH4CO2NH2(s) 2NH3(g) + CO2(g)Jika pada suhu tertentu tekanan total sistem adalah 0,30 atm, maka nilai tetapan kesetimbangan, Kp, adalah….
PEMBAHASAN : Maka nilai Kp nya Kp = (PNH3)2. PCO2 = (0,2)2.0,1 = 0,004 = 4 x 10-3 Jawaban E Latihan Soal Reaksi Kesetimbangan Kelas XIAyo berlatih. Uji kemampuanmu. Klik link di bawah yah: Gimana belajar reaksi kesetimbangannya, kalau ada yang kurang paham bisa kamu tanya di kolom komentar yah. Ok demikian rangkuman materi dan contoh soal reaksi kesetimbangan berikut video pembelajaran dan latihan soalnya. Semoga berguna buat kalian. Kalau bermanfaat bantu kita juga yah untuk share dan beritahu teman kamu untuk berkunjung kesini. Terima kasih. |