Jawaban:

Reaksi kimia berdasarkan arah dapat dibagi menjadi reaksi irreversible dan reaksi reversible. Reaksi irreversible (→) adalah reaksi kimia berjalan satu arah dimana produk tidak dapat bereaksi menjadi reaktan. Reaksi reversible (⇄ )merupakan reaksi kimia berjalan dua arah artinya produk yang dihasilkan dapat bereaksi menjadi reaktan.

Syarat reaksi reversible termasuk reaksi kesetimbangan adalah :

Berupa reaksi bolak-balik (reversible)

Bersifat dinamis artinya secara mikroskopis reaksi berlangsung terus menerus dalam dua arah dengan laju reaksi yang sama (laju reaksi reaktan = laju reaksi produk)

Dilakukan dalam sistem tertutup dimana reaktan maupun produk tidak ada yang meninggalkan sistem, akibatnya kosentrasi spesi-spesi dalam kesetimbangan konstan

Konsentrasi dan tekanan tetap, tidak berubah terhadap waktu.

Hukum kesetimbangan menyatakan adanya hubungan yg tetap antara konsentrasi komponen (reaktan dan produk) dalam kesetimbangan.

Cato Maximillian Guldberg & Peter Waage menyatakan bahwa hasil kali konsentrasi (tekanan parsial) zat-zat sebelah kanan dibagi konsentrasi (tekanan parsial) zat-zat sebelah kiri dengan koefisien sebagai pangkat memberikan harga yang konstan pada suhu tertentu.

Ketika semua reaktan dan produk merupakan gas, kita dapat menentukan hubungan antara tekanan parsial dengan molar konsentrasi menggunakan persamaan gas ideal yaitu :

P V = nRT

P = (n/V) RT

P = M x RT

Keterangan :

P : tekanan gas (atm)

V : volume (L)

R : tetapan gas (0,082 L atm mol-1 K-1)

T : suhu (K)

n : mol

M : molaritas (mol/L)

Tetapan kesetimbangan Kc menggunakan kosentrasi molaritas (M) sedangkan tetapan kesetimbangan Kp menggunakan tekanan parsial (atm). Sehingga, hubungan antara Kp dan Kc dinyatakan dengan persamaan:

Kp = Kc (RT)^∆n

Dengan ∆n = mol produk – mol reaktan

(mol sebanding dengan koefisien reaksi)

Penyelesaian Soal

Diketahui :

Mol gas HI mula-mula = 2 mol

Derajat disosiasi (α) = 0,4

Tekanan total gas = 2 atm

Ditanya : tetapan kesetimbagan (Kp)…?

Jawab :

Derajat disosiasi (α) menyatakan perbandingan mol bereaksi dengan mol mula-mula

α = mol bereaksi / mol mula-mula

mol bereaksi dari gas HI = α x mol mula-mula gas HI

mol bereaksi dari gas HI = 0,4 x 2 mol = 0,8 mol

Persamaan reaksi penguraian gas HI adalah :

2HI(g) ⇄ H₂(g) + I₂(g)

Mula² 2 mol 0 0

Bereaksi - 0,8 mol + ½ x 0,8 mol + ½ x 0,8 mol

==============================================

Setimbang 1,2 mol 0,4 mol 0,4 mol

Kp = \frac{P H2 x P I2}{P HI^{2}}

PHI

2

PH2xPI2

Tekanan parsial gas H₂ (P H₂) = X H₂ x P total

X adalah fraksi mol yang menyatakan perbandingan antara mol dari salah satu zat dengan jumlah mol total

X zat A = mol zat A ÷ jumlah mol total dalam campuran

Mol total saat setimbang = 1,2 mol + 0,4 mol + 0,4 mol = 2 mol

P H₂ = (mol H₂ ÷ mol total) x P total

P H₂ = (0,4 mol ÷ 2 mol) x 2 atm

p H₂ = 0,4 atm

P I₂ = (mol I₂ ÷ mol total) x P total

P I₂ = (0,4 mol ÷ 2 mol) x 2 atm

P I₂ = 0,4 atm

P HI = (mol HI ÷ mol total) x P total

P HI = (1,2 mol ÷ 2 mol) x 2 atm

P HI = 1,2 atm

Kp = (P H₂ x P I₂) ÷ ( P HI)²

Kp = (0,4 atm x 0,4 atm) ÷ (1,2 atm)²

Kp = 1/9

Jadi, harga tetapan kesetimbangan gas (Kp) adalah sebesar 1/9