Menentukan Tetapan Kesetimbangan ( Kc )

Memperdalam tentang tetapan kesetimbangan yang telah disinggung sebelumnya.

Tetapan kesetimbangan adalah hasil kali konsentrasi setimbang zat di ruas kanan 

dibagi hasil kali konsentrasisetimbang zat di ruas kiri, masing-masing konsentrasi zat dipangkatkan dengan koefisien reaksinya.

Persamaan tetapan kesetimbangannya adalah :







Tetapan kesetimbangan untuk reaksi yang sama "harganya tetap untuk suhu yang tetap"

zat padat murni ( s ) dan zat cair murni ( l ) TIDAK disertakan dalam penyusunan tetapan kesetimbangan












BiOCl (s) dan H₂O tidak disertakan dalam persamaan Kc karena bertutut-turut bentuknya zat padat (s) dan zat cair murni ( l ).

Contoh Soal 1 :

 Metana (CH₄) dapat diperoleh dari dari reaksi gas CO₂ dan gas H₂ menurut persamaan :






Reaksi ini berlangsung pada suhu tinggi dengan suatu katalisator. Ke dalam ruangan 500 ml mula-mula dimasukkan 1 mol gas CO dan 3 mol gas H₂ diperoleh 0,387 mol air. Tentukan besarnya tetapan kesetimbangannya pada suhu tersebut !

Jawab :

Mula-mula kalian buat bagan seperti di bawah ini :

lalu kalian isikan nilai mol senyawa di bawah senyawanya sesuai dengan keterangan soal ( angka yang berwarna hitam ). ingat mol H₂O sebesar 0,378 mol diisikan di bagian setimbang. karena mula-mula H₂O tidak ada kemudian diperoleh / saat setimbang 0,378 mol. Karena mula-mula tidak ada kemudian saat setimbang menjadi 0,378 juga berarti saat bereaksi menghasilkan H₂O sebesar 0,378 mol juga. Saat reaksi perbandingan mol = perbandingan angka koefisien, isikanlah mol saat reaksi untuk semua senyawa berdasarkan mol H₂O saat reaksi sebesar 0,378 mol dikalikan angka koefisiennya masing-masing ( angka yang berwarna merah ). Mol saat setimbang di ruas kiri = mol mula-mula - mol setimbang dan di ruas kanan mol saat setimbang  = mol mula-mula + mol setimbang. Hasilnya diisikan di bagian setimbangnya ( angka berwarna biru ).

angka yang dipakai untuk menyusun Kc adalah angka saat keadaan setimbang... tetapi ingat, bukan dalam mol namun dalam konsentrasi ( M )





karena volemenya 500 ml = 0,5 liter maka setiap molnya dibagi 0,5 :

CO  = 0,622 mol / 0,5 l = 1,244 M
H₂    = 1,866 mol/ 0,5 l = 3,732 M
CH₄ = H₂O = 0,378 mol / 0,5 l = 0,756 M

Harga Kc yang kecil menunjukkan reaksi ini hanya membentuk sedikit sekali metana (CH₄)


Contoh Soal 2 :

Harga Kc untuk reaksi di bawah ini dalam suhu tertentu adalah 49






Pada suatu percobaan, 2 mol H , 2 mol I dan 4 mol HI dicampur dalam suatu ruangan 1 liter pada suhu yang sama. Tentukan mol HI saat mencapai keadaan setimbang !

Jawab :

Misalkan H yang bereaksi x mol maka :

Pada saat setimbang :







karena volumenya 1 liter maka mol = konsentrasinya ( ingat : M = mol/volume )







kedua ruas diakar :






14 - 7x = 4 + 2x

10 = 9x

x = 10/9 = 1,11

maka saat setimbang mol HI = (4 + 2x) = 6,22 mol


Contoh Soal 3 :

Dalam bejana 1 dm³ terdapat kesetimbangan antara 0,05 mol N₂; 0,20 mol H₂; dan 0,10 NH₃. Untuk meningkatkan jumlah NH₃ menjadi 0,20 mol dalam suhu dan volume tetap harus ditambahkan N₂ sebanyak....

Jawab :

karena dalam suhu yang sama Kc tidak berubah maka berlaku  Kc₁ = Kc₂

Ingat.... mol tiap-tiap senyawa tidak dibagi volume karena volumenya = 1 liter jika tidak satu liter maka mol tiap-tiap senyawa harus dibagi dengan volumenya seperti contoh soal no 1.

N₂ = 4.0,05 = 0,20 mol

maka N yang ditambahkan = mol N setelah - mol N mula-mula = 0,20 mol - 0,05 mol = 0,15 mol