Jawaban:

Fe₃O₄(s) + H₂(g) ⇌ 3FeO(s) + H₂O(g)

Pembahasan

Perhatikan kesetimbangan kimia berikut ini:

Fe₃O₄(s) + H₂(g) ⇌ 3FeO(s) + H₂O(g)

Reaksi kesetimbangan di atas termasuk jenis kesetimbangan heterogen karena wujud zat-zatnya tidak sama.

Fe₃O₄ dan FeO sebagai zat berwujud padat tidak diperhitungkan dalam kesetimbangan, termasuk koefisiennya, hal ini berlaku juga untuk zat berwujud cair. Kesetimbangan kimia hanya mempertimbangankan zat berwujud larutan dan gas.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan yang terkait koefisien adalah volume dan tekanan dengan perilaku yang saling berkebalikan.

Volume diperbesar (pengenceran) atau tekanan diperkecil, reaksi bergeser ke arah total koefisien besar.

Volume diperkecil atau tekanan diperbesar, reaksi bergeser ke arah total koefisien kecil.

Pada kesetimbangan di atas, diketahui sebagai berikut:

Koefisien H₂ = 1

Koefisien H₂O = 1

Dengan demikian, reaksi kesetimbangan kimia yang tidak dipengaruhi oleh perubahan volume dalam sistem adalah

\boxed{ \ Fe_3O_4_{(s)} + H_2_{(g)} \rightleftharpoons 3FeO_{(s)} + H_2O_{(g)} \ }

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Mari kita analisis perlakuan volume terhadap pilihan jawaban yang lainnya. Misalkan kita ingin kesetimbangan bergeser ke kanan.

(A) N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

Total koefisien ruas kiri = 1 + 3 = 4

Total koefisien ruas kanan = 2 (lebih kecil)

Volume sistem diperkecil

(B) 4HCl(g) + O₂(g) ⇌ 2H₂O(l) + 2Cl₂(g)

Total koefisien ruas kiri = 4 + 1 = 5

Total koefisien ruas kanan = 2 (lebih kecil), di ruas kanan ada zat berwujud cair.

Volume sistem diperkecil

(C) 2SO₃(g) ⇌ 2SO₂(g) + O₂(g)

Total koefisien ruas kiri = 2

Total koefisien ruas kanan = 2 + 1 = 3 (lebih besar)

Volume sistem diperbesar

(E) NH₄NO₂(s) ⇌ N₂(g) + 2H₂O(g)

Total koefisien ruas kiri = 0 (karena berwujud padat)

Total koefisien ruas kanan = 1 + 2 = 3 (lebih besar)

Volume sistem diperbesar.