SOAL DIBUKU 1. 3H 2 + N 2 ⇄ 2NH 3 48% 52% Persentase masing-masing komponen: % N 2 = 1 4 x 48 % = 12% % H 2 = 3 4 x 48 % = 36% % NH 3 = 52% Volume masing-masing komponen dengan pemisalan volume total 1 liter: V N2 = 12 100 x 1=0,12 l V H2 = 36 100 x 1=0,36 l V NH3 = 52 100 x 1=0,52 l Mol masing-masing komponen: n NH3 = PV RT = 100 atm x 0,52 l 0,082 latm mol x 573 K = 52 46,986 =1,106 mol n H2 = PV RT = 100 atm x 0,36 l 0,082 latm mol x 573 K = 36 46,986 =0,766 mol
33
Embed
syarat fisik yang haris dipenuh oleh suatu sistem agar berlangsung dalam keadaan kesetimbangan.docx
syarat fisik yang haris dipenuh oleh suatu sistem agar berlangsung dalam keadaan kesetimbangan
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
SOAL DIBUKU
1. 3H2 + N2 ⇄ 2NH3
48% 52%
Persentase masing-masing komponen:
% N2 = 14
x 48 %
= 12%
% H2 = 34
x 48 %
= 36%
% NH3 = 52%
Volume masing-masing komponen dengan pemisalan volume total 1 liter:
VN2 = 12
100x1=0,12 l
VH2 = 36
100x1=0,36 l
VNH3 = 52
100x1=0,52 l
Mol masing-masing komponen:
nNH3 = PVRT
= 100 atm x0,52 l
0,082latmmol
x573 K= 52
46,986=1,106 mol
nH2 = PVRT
= 100 atm x 0,36 l
0,082latmmol
x573 K= 36
46,986=0,766 mol
nN2 = PVRT
= 100 atm x0,12 l
0,082latmmol
x573 K= 12
46,986=0,255 mol
3H2 + N2 ⇄ 2NH3
Awal : 3x x
Reaksi : -1,659 -0,553 +1,106
Setimbang: 0,766 0,255 1,106
3x−1,659=0,766
3x=0,766+1,659
3x=2,425
x=2,4253
x=0,808
x−0,553=0,255
x=0,808
Mol total = 1,106 + 0,766 + 0,255 = 2,127 mol
a. Tekanan parsial masing-masing komponen:
PNH3 = nNH 3ntotal
x Ptot=1,106 mol2,127 mol
x 100 atm=51,99 atm
PH2 = nH 2ntotal
x Ptot=0,766 mol2,127 mol
x100 atm=36,01 atm
PN2 = nN 2
ntotalx Ptot=0,255 mol
2,127 molx100 atm=11,98atm
b. Kp =
[ PNH 3 ]2
[ PH 2 ]3 .[ PN 2 ]
=
[51 ,99 ]2
[ 36 ,01]3 .[11 , 98 ]
= 2702,96
559.404,79
= 4,83x10-3
Kp = Kc (RT)∆n
4,83x10-3 = Kc(0,082 x 573)2-4
Kc = 0,00483
(0,082 x573) ‾ ²
= 4,83x10-3 (47,0433)2
= 10,663
c. Kp = e−∆Gᵣ ⁰
RT
ln Kp = −∆ Gᵣ ⁰
RT
∆ Gᵣ ⁰ = - ln Kp (RT)
¿- ln4,83x10-3 (0,082latm
molKx573 K)
¿-(-5,333)(46,986)
¿ 250,57 latmmol
∆ G ᵣ0=¿2∆GNH3⁰ - 3∆GH2⁰ - ∆GN2⁰
250,57 latmmol
= 2 ∆GNH3⁰ - 0 – 0
∆GNH3⁰ = 125,285 latmmol
2. 3H2 + N2 ⇄ 2NH3
100-25,1
=74,9% 25,1%
Persentase masing-masing komponen:
% N2 = 14
x74,9 %
= 18,725%
% H2 = 34
x74,9 %
= 56,175%
% NH3 = 25,1%
Volume masing-masing komponen dengan pemisalan volume total 1 liter:
VN2 = 18,725
100x1=0,187 l
VH2 = 56,175
100x1=0,5617 l
VNH3 = 25,1100
x1=0,251l
Mol masing-masing komponen:
nNH3 = PVRT
= 100 atm x0,251 l
0,082latmmol
x 673 K= 25,1
55,186=0,4548 mol
nH2 = PVRT
= 100 atm x 0,5617 l
0,082latmmol
x 673 K= 56,17
55,186=1,0178 mol
nN2 = PVRT
= 100 atm x 0,187 l
0,082latmmol
x573 K= 18,7
55,186=0,3389 mol
Mol total = 1,0178 + 0,3389 + 0,4548 = 1,8115 mol
a. Tekanan parsial masing-masing komponen:
PNH3 = nNH 3ntotal
x Ptot=0,4548 mol1,8115mol
x 100 atm=25,11atm
PH2 = nH 2ntotal
x Ptot=1,0178 mol1,8115 mol
x100 atm=56,185 atm
PN2 = nN 2
ntotalx Ptot=0,3389 mol
1,8115 molx100 atm=18,708 atm
b. Kp =
[ PNH 3 ]2
[ PH 2 ]3 .[ PN 2 ]
=
[ 25 ,11 ]2
[ 56 ,185 ]3 .[18 ,708 ]
= 630,51
3.318.092,71
= 1,9x10-4
c. Bandingkan harga Kp di nomor 1 berikan penjelasan!
Besarnya Nilai Kp pada keadaan nomor 1 adalah 4,83 x 10−3 menunjukkan
bahwa reaksi yang terjadi adalah reaksi endoterm.
Endoterm
3H2 + N2 2 NH3
Eksoterm
Pada kondisi nomor 2 suhu dinaikkan dari 573 K menjadi 673 K sehingga reaksi
akan bergeser ke arah endoterm sehingga nilai Kp2 kurang dari Kp1.
ln Kp1 x T1 = ln Kp2 x T2
Berdasarkan persamaan tersebut maka nilai Kp1 > Kp2 karena T1 < T2. Berdasarkan
hasil perhitungan maka diperoleh bahwa Kp2 < Kp1.
3. 2NH3 ⇄ 3H2 + N2
Stb : 0,47atm 1 atm-0,47atm = 0,53 atm
Jika
PNH3 = 0,47 atm
PH2 = 34
x 0,53 atm = 0,39 atm
PN2 = 14
x 0,53atm = 0,13 atm
a. Berapa nilai Kp?
Kp=[H 2]
3[ N2][ NH3]
2
Kp=[0,39]3[0,13 ][0,4 ]2
Kp=5,93 x103 ×0,130,220
Kp=0,09
b. Jika total volume gas 10 liter. Berapa volume NH3 asli pada T dan P tersebut ?
PV=nRT
n=PVRT
n= 300 atm .10 L
0,082L atmmol K
.673 K
n= 300055,253
mol
n=54,296 mol
Dengan menggunakan perbanding gaylussac
n1
n2
=V 1
V 2
54,296 mol0,47mol
=10 literV 2
V 2=4,7
54,296
V 2=¿0,086 Liter
SOAL A
1. Syarat fisik yang haris dipenuh oleh suatu sistem agar berlangsung dalam keadaan
kesetimbangan:
a. Bersifat dinamis
Suatu reaksi kesetimbangan tidaklah statis, melainkan bersifat dinamis. Artinya,
secara makroskopis reaksi berlangsung terus menerus dalam dua arah dengan laju
yang sama. Karena laju pembentukan zat ke ruas kanan sama dengan laju
pembentukan zat ke ruas kiri, maka pada keadaan setimbang jumlah masing-
masing zat tidak lagi berubah, sehingga reaksi tersebut dianggap telah selesai.
Berlangsungnya suatu reaksi secara makroskopis dapat dilihat dari perubahan suhu,
tekanan, konsentrasi, atau warnanya; sementara perubahan dalam skala mikroskopis
atau molekul tidak dapat teramati.
b. Berupa reaksi bolak-balik
Suatu reaksi dapat menjadi reaksi kesetimbangan jika reaksi baliknya dapat dengan
mudah terjadi secara bersamaan. Terkadang kita memerlukan adanya pengaruh dari
luar agar suatu reaksi menjadi dapat balik. Pada umumnya, reaksi- reaksi homogen
(reaksi yang fasa-fasa pereaksi dan hasil reaksinya sama) akan lebih mudah
berlangsung bolak balik dibandingkan dengan reaksi yang heterogen.
c. Dilakukan dalam sistem tertutup
Kesetimbangan kimia hanya dapat berlangsung dalam sistem tertutup. Sistem
tertutup adalah suatu sistem reaksi dimana baik zat-zat yang bereaksi maupun zat-
zat hasil reaksi tidak ada yang meninggalkan sistem. Reaksi antara timbal (II) sulfat
dengan larutan natrium iodida tidak mungkin berlangsung bolak balik jika timbal (II)
iodida yang terbentuk pada reaksi tersebut dibuang atau dihilangkan dari sistem.
d. Berlangsung secara spontan.
e. Tidak menunjukkan perubahan makroskopik yang nyata.
2. Pada saat kesetimbangan dicapai, pereaksi masih tersisa, tetapi tidak lagi
berkurang sedang produk tidak lagi bertambah.
Reaksi semula berjalan dengan sangat cepat, tetapi makin lama kecepatannya terus-
menerus menurun, karena pereaksi semakin berkurang jumlahnya. Akhirnya kecepatan
kedua reaksi yang berlawanan menjadi sama. Sekali laju reaksi telah sama, selama
temperature dan tekanan tidak berubah dan tidak ada zat yang ditambahkan atau diambil,
maka banyaknya pereaksi maupunhasil reaksi tidak berubah. Jumlah masing-masing
komponen tidak berubah terhadap waktu oleh karena itu tidak ada perubahan yang dapat
diamati terhadap waktu. Oleh karena itu tidak ada perubahan yang dapat diamati atau
diukur (sifat makroskopis tidak berubah), reaksi seolah-olah telah berhenti. Keadaan
seperti itu disebut keadaan setimbang (kesetimbangan). Akan tetapi, percobaan
menunjukkan bahwa dalam keadaan setimbang reaksi tetap berlangsung pada tingkat
molekul (tingkat mikroskopis). Jadi reaksi yang secara kasat mata terlihat berhenti
sebenarnya pada pengamatan mikroskopis reaksi tetap berjalan.
3. Laju reaksi pada saat kesetimbangan tercapai adalah laju reaksi ke kanan sama
dengan laju reaksi ke kiri artinya laju pembentukan hasil reaksi ataupun laju
pengembalian menjadi reaktan adalah sama. Dalam sistem kesetimbangan dinamis, reaksi
yang menuju hasil reaksi dan reaksi yang menuju pereaksi berlangsung secara bersamaan
dengan laju yang sama sehingga konsentrasi masing-masing zat dalam sistem
kesetimbangan tidak berubah
4. Reaksi homogen pA + qB ⇄ qC + s D
Tetapan kesetimbangan dalam bentuk molaritas (Kc) dihitung berdasarkan konsentrasi
molar zat-zat hasil reaksi dibagi konsentrasi molar zat-zat pereaksi sisa yang masih
terdapat dalam sistem kesetimbangan, masingmasing dipangkatkan oleh koefisien
reaksinya.
Harga tetapan kesetimbangan Kc:
Kc =
[ C ]q .[ D ]s
[ A ]p .[ B ]q
Tetapan kesetimbangan dalam bentuk tekanan (Kp ) dihitung berdasarkan tekanan parsial
gas-gas hasil reaksi dibagi tekanan parsial gas-gas pereaksi sisa yang masih ada dalam
sistem kesetimbangan masingmasing dipangkatkan dengan koefisien reaksinya.
Harga tetapan kesetimbangan Kp:
Kp =
[ P C ]q .[ P D ]s
[ P A ]p .[ P B ]q
Hubungan antara Kp dan Kc:
Kp = Kc (RT)Δn
R adalah tetapan gas
T = suhu sistem reaksi
Δn adalah selisih koefisien reaksinya.
5. Kurva konsentrasi pereaksi terhadap waktu pada reaksi kesetimbangan:
Pada reaksi A + B→ C + D ada 3 kemungkinan yang terjadi yaitu sebagai barikut