Halaman
105Kimia XI SMADi alam sekitar kita banyak terjadi reaksi-reaksi kimia, seperti fotosintesis.Fotosintesisadalah proses kimia yang mengubah karbon dioksida dan airmenjadi karbohidrat dan oksigen, di mana reaksi ini berkataliskan klorofil danmenggunakan sinar matahari sebagai energi untuk reaksi.6 CO2(g)+ 6 H2O(l)⎯⎯→C6H12O6(s) + 6 O2(g)glukosaReaksi pembakaran bahan bakar bensin menghasilkan energi untukmenjalankan kendaraan. Reaksi perkaratan logam (misal besi) terjadi karena reaksiantara logam dengan oksigen di udara. Dari reaksi-reaksi tersebut, apakah zat hasilreaksi dapat kembali lagi menjadi zat semula? Apakah glukosa dapat kembali menjadiklorofil? Apakah energi yang dihasilkan untuk menggerakkan kendaraan dapatkembali lagi menjadi bensin? Apakah besi berkarat dapat kembali menjadi besiyang bersih seperti semula? Reaksi-reaksi tersebut merupakan reaksi kimia satuarah(ireversibel), yaitu reaksi kimia di mana zat-zat hasil reaksi tidak dapat kembalilagi menjadi zat-zat semula.Tujuan Pembelajaran:Setelah mempelajari bab ini, Anda diharapakan mampu:1. Menjelaskan reaksi kesetimbangan dan keadaansetimbang.2. Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi pergeserankesetimbangan.3. Menentukan harga tetapan kesetimbangan (Kc).4. Menentukan harga tetapan kesetimbangan parsial gas (Kp).5. Menjelaskan hubungan antara Kc dan Kp.6. Menjelaskan penerapan kesetimbangan kimia pada bidangindustri.Kesetimbangan KimiaBAB4PengantarKata KunciReaksi reversibel, reaksi ireversibel,kesetimbangan dinamis, asas Le Chate-lier, pergeseran kesetimbangan, tetapankesetimbangan (Kc), kesetimbanganparsial gas, derajat disosiasi, prosesHaber-Bosch, proses kontak.
106Kimia XI SMAKesetimbangan KimiaDinamisRuangTe r t u t u pKesetimbanganHomogen(1 Fasa)KesetimbanganHeterogen(Lebih 1 Fasa)PergeseranKesetimbanganHaber-BoschProsesKontakAsas LeChatelierKonsentrasiSuhuVo l u m eTekananTetapanKesetimbangan K(K tetap pada T tetap)KpKcKp = Kc(RT)ΔΔΔΔΔndipengaruhi olehdidasariadadalam industribersifatberlangsung dalamdapat mengalamimempunyaimeliputihubunganPeta KonsepKesetimbangan Kimia
107Kimia XI SMAApabila air dalam sebuah tempat tertutup (sistem tertutup atau pada suhukamar) dipanaskan, beberapa molekul air pada permukaan akan bergerak cukupcepat untuk lepas dari cairan dan menguap. Apabila air berada dalam ruang terbuka,tidak mungkin molekul air akan kembali lagi, sehingga uap yang terbentuk akanhabis. Namun, jika air berada pada suatu tempat tertutup seperti gambar 4.1, makaakan terdapat perbedaan. Uap yang terbentuk tidak dapat melepaskan diri dan akanbertabrakan dengan air-air di permukaan dan akan kembali pada cairan (dengankata lain mengembun). Pada awalnya kecepatan pengembunan rendah, saat terdapatsedikit molekul dalam uap. Penguapan akan berlanjutdengan kecepatan yang lebih besar daripada pe-ngembunan. Oleh karena itu, volume air akanmenyusut dan molekul-molekul uap akan bertambah.Bertambahnya molekul-molekul uap mengakibatkanmolekul-molekul tersebut saling bertabrakan, danbergabung dengan cairan. Pada akhirnya, kecepatanpenguapan dan pengembunan akan sama. Keadaandi mana reaksi berlangsung terus-menerus dankecepatan membentuk zat produk sama dengankecepatan menguraikan zat pereaksi disebutkesetimbangan dinamik. Reaksi kimia yang dapatbalik (zat-zat produk dapat kembali menjadi zat-zat semula) disebut reaksi reversibel.Ciri-ciri kesetimbangan dinamis adalah:1. Reaksi berlangsung terus-menerus dengan arah yang berlawanan.2. Terjadi pada ruang tertutup, suhu, dan tekanan tetap.3. Kecepatan reaksi ke arah produk (hasil reaksi) sama dengan kecepatan reaksi kearah reaktan (zat-zat pereaksi).4. Tidak terjadi perubahan makroskopis, yaitu perubahan yang dapat dilihat, tetapiterjadiperubahan mikroskopis, yaitu perubahan tingkat partikel (tidak dapatdilihat).5. Setiap komponen tetap ada.Pada reaksi kesetimbangan peruraian gas N2O4 menjadi gas NO2, tercapaikeadaan setimbang saat kecepatan terurainya N2O4 sama besarnya dengan kecepatanmembentuk kembali N2O4.N2O4(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NO2(g)Tercapainya kesetimbangan dinamisperuraian N2O4 dapat dilihat pada gambar 4.2.Gambar 4.1 Kesetimbangan airdalam bentuk cair dan gas dalamsistem tertutup. Sumber: Chemistry,The Molecular Nature of Matter andChange, Martin S. Silberberg, 2000.Gambar 4.2 (a) Reaksi dimulai,campuran reaksi terdiri dari N2O4tidak berwarna, (b) N2O4teruraimembentuk NO2cokelat kemerahan,warna campuran jadi cokelat, (c)Kesetimbangan tercapai, konsentrasiNO2 dan N2O4 konstan dan warnacampur-an mencapai warna final, (d)Karena reaksi berlangsung terus-menerus dengan kecepatan sama,maka konsentrasi dan warna konstan.Sumber: Chemistry, The MolecularNature of Matter and Change, MartinS. Silberberg, 2000.(a)(b)(c)(d)
108Kimia XI SMA Dalam sistem terbuka (di alam sekitar kita) terjadi kesetimbangan kimia(reaksi bolak-balik/dua arah/reversibel), yaitu proses siklus oksigen, siklusair, dan siklus nitrogen. Dengan adanya kesetimbangan kimia (reaksi reversibel/dua arah), maka makhluk hidup tidak kehabisan oksigen untuk bernapas dantidak kehabisan air untuk keperluan sehari-hari.Diskusikan dengan kelompok Anda mengenai:1. proses terjadinya siklus oksigen2. proses terjadinya siklus nitrogen3. proses terjadinya siklus air4.1 Keadaan KesetimbanganReaksi yang dapat berlangsung dalam dua arah disebut reaksi dapat balik(reversibel). Apabila dalam suatu reaksi kimia, kecepatan reaksi ke kanan samadengan kecepatan reaksi ke kiri, maka reaksi dikatakan dalam keadaan setimbang.Secara umum, reaksi kesetimbangan dapat dinyatakan sebagai:A + B ⎯⎯→←⎯⎯ C + DAda dua macam sistem kesetimbangan, yaitu kesetimbangan dalam sistemhomogen dan kesetimbangan dalam sistem heterogen.A. Kesetimbangan dalam Sistem Homogen1.Kesetimbangan dalam sistem gas–gasContoh:2 SO2(g) + O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 SO3(g)2.Kesetimbangan dalam sistem larutan–larutanContoh:NH4OH(aq)⎯⎯→←⎯⎯ NH4+(aq) + OH–(aq)B. Kesetimbangan dalam Sistem Heterogen1.Kesetimbangan dalam sistem padat–gasContoh:CaCO3(s)⎯⎯→←⎯⎯ CaO(s) + CO2(g)2.Kesetimbangan dalam sistem padat–larutanContoh:BaSO4(s)⎯⎯→←⎯⎯ Ba2+(aq) + SO42–(aq)Tugas Kelompok
109Kimia XI SMA3.Kesetimbangan dalam sistem larutan–padat–gasContoh:Ca(HCO3)2(aq)⎯⎯→←⎯⎯ CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g)1. Jelaskan perbedaan antara reaksi satu arah (ireversibel) dengan reaksi dua arah(reversibel), dan berikan contohnya!2. Apakah yang dimaksud dengan kesetimbangan dinamis?3. Sebutkan beberapa contoh kesetimbangan dinamis dalam kehidupan sehari-hari!4. Jelaskan perbedaan antara kesetimbangan homogen dengan kesetimbangan heterogen!Berikan masing-masing contohnya!4.2 Pergeseran KesetimbanganApakah yang akan terjadi bila simpanan air di bumi habis? Penggundulanhutan karena pohon-pohon ditebang untuk diambil kayunya atau membuka lahanuntuk ladang. Tidak ada simpanan air tanah. Siklus air menjadi terganggu, sehinggasistem kesetimbangan air di alam juga akan terganggu. Kalau ada pengaruh dariluar, sistem kesetimbangan akan mengadakan aksi untuk mengurangi pengaruhatau gangguan tersebut. Asas Le Chatelier menyatakan: “Bila pada sistemkesetimbangan diadakan aksi, maka sistem akan mengadakan reaksi sedemikianrupa, sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil-kecilnya”. Perubahan dari keadaankesetimbangan semula ke keadaan kesetimbangan yang baru akibat adanya aksiatau pengaruh dari luar itu dikenal dengan pergeseran kesetimbangan (Martin S.Silberberg, 2000). Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi pergeseran ke-setimbangan adalah:1. perubahan konsentrasi salah satu zat2. perubahan volume atau tekanan3. perubahan suhuA. Perubahan KonsentrasiApabila dalam sistem kesetimbangan homogen, konsentrasi salah satu zatdiperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan darizat tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu zat diperkecil, makakesetimbangan akan bergeser ke pihak zat tersebut. Bila zat diencerkan denganmenambah air pada sistem, maka kesetimbangan bergeser pada jumlah molekulterbanyak.Latihan 4.1
110Kimia XI SMA1. Ke arah mana kesetimbangan bergeser bila pada reaksi kesetimbangan:2 SO2(g)+ O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 SO3(g)a. SO2 ditambah?b. SO3 ditambah?c. O2 dikurangi?d. SO3 dikurangi?Jawab:a. Bila pada sistem kesetimbangan ini ditambahkan gas SO2, maka kesetimbanganakan bergeser ke kanan.b. Bila pada sistem kesetimbangan ini dikurangi gas SO3, maka kesetimbangan akanbergeser ke kiri.c. Bila pada sistem kesetimbangan ini dikurangi O2, maka kesetimbangan akanbergeser ke kiri.d. Bila pada sistem kesetimbangan ini dikurangi SO3, maka kesetimbangan akanbergeser ke kanan.2. Pada reaksi kesetimbangan:Ag+(aq) + Fe2+(aq)⎯⎯→←⎯⎯ Ag(s) + Fe3+(aq)ke arah mana kesetimbangan bergeser, jika:a. ditambah Ag+?b. ditambah Fe3+?c. campuran diencerkan dengan menambah H2O pada sistem?Jawab:Jumlah molekul (koefisien) ruas kiri = 1 + 1 = 2Jumlah molekul (koefisien) ruas kanan = 1 (Ag(s) padat maka koefisien tidak dihitung)a.Jika reaksi ditambah Ag+, maka kesetimbangan bergeser ke kanan.b. Jika reaksi ditambah Fe3+, maka kesetimbangan bergeser ke kiri.c. Jika reaksi ditambah air (pengenceran), maka kesetimbangan bergeser pada jumlahmolekul terbanyak (ke kiri).B. Perubahan Volume atau TekananJika dalam suatu sistem kesetimbangan dilakukan aksi yang menyebabkanperubahan volume (bersamaan dengan perubahan tekanan), maka dalam sistemakan mengadakan reaksi berupa pergeseran kesetimbangan sebagai berikut.1.Jika tekanan diperbesar (volume diperkecil), maka kesetimbangan akanbergeser ke arah jumlah koefisien reaksi kecil.2.Jika tekanan diperkecil (volume diperbesar), maka kesetimbangan akanbergeser ke arah jumlah koefisien reaksi besar.C o n t o h4.1
111Kimia XI SMAPada sistem kesetimbangan di mana jumlah koefisien reaksi sebelah kiri sama denganjumlah koefisien reaksi sebelah kanan, maka perubahan tekanan atau volume tidakmenggeser letak kesetimbangan.Contoh:Pada reaksi kesetimbangan:N2(g) + 3 H2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NH3(g)jumlah koefisien reaksi di kanan = 2jumlah koefisien reaksi di kiri = 1 + 3 = 4•Bila pada sistem kesetimbangan tersebut tekanan diperbesar (volumediperkecil), maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan (jumlah koefisienkecil).•Bila pada sistem kesetimbangan tersebut tekanan diperkecil (volumediperbesar), maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri (jumlah koefisienbesar).C. Perubahan suhuMenurutVan’t Hoff:1.Bila pada sistem kesetimbangan suhu dinaikkan, maka kesetimbanganreaksi akan bergeser ke arah yang membutuhkan kalor (ke arah reaksiendoterm).2.Bila pada sistem kesetimbangan suhu diturunkan, maka kesetimbanganreaksi akan bergeser ke arah yang membebaskan kalor (ke arah reaksieksoterm).Contoh:2 NO(g) + O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NO2(g)ΔH = –216 kJ(reaksi ke kanan eksoterm)Reaksi ke kanan eksoterm berarti reaksi ke kiri endoterm.•Jika pada reaksi kesetimbangan tersebut suhu dinaikkan, maka kesetim-bangan akan bergeser ke kiri (ke arah endoterm atau yang membutuhkankalor).•Jika pada reaksi kesetimbangan tersebut suhu diturunkan, maka kesetim-bangan akan bergeser ke kanan (ke arah eksoterm).C a t a t a n
112Kimia XI SMA1. Pada reaksi kesetimbangan:HC2H3O2(g) + H2O(aq)⎯⎯→←⎯⎯C2H3O2–(aq) + H3O+(aq)ke arah mana kesetimbangan bergeser, jika pada kesetimbangan:a. ditambah HC2H3O2(g)?b. HC2H3O2(g)dikurangi?2. Pada reaksi kesetimbangan:H2(g) + I2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 HI(g)ke arah mana kesetimbangan bergeser, bila:a. ditambah H2?b. HI dikurangi?c. tekanan sistem diperbesar?3. Pada reaksi kesetimbangan:C(s) + CO2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 CO(g)ΔH = 120 kJbagaimana pengaruhnya terhadap CO, jika:a. ditambah CO2?b. suhu dinaikkan?c. suhu diturunkan?d. tekanan diperbesar?4. Pada reaksi kesetimbangan:PCl3(g) + Cl2(g)⎯⎯→←⎯⎯ PCl5(g)ΔH = –215 kJjelaskan cara-cara yang ditempuh untuk memperoleh PCl5 sebanyak-banyaknya!D. Pengaruh Katalisator terhadap KesetimbanganFungsi katalisator dalam reaksi kesetimbangan adalah mempercepattercapainya kesetimbangan dan tidak merubah letak kesetimbangan (hargatetapan kesetimbangan Kctetap). Hal ini disebabkan katalisator mempercepatreaksi ke kanan dan ke kiri sama besar.4.3 Tetapan KesetimbanganMenurutCato Guldberg danWaage, pada suhu tetap, harga tetapankesetimbangan akan tetap. Hukum Cato Guldberg dan Waage berbunyi: “Dalamkeadaan kesetimbangan pada suhu tetap, maka hasil kali konsentrasi zat-zat hasilreaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi yang sisa di mana masing-masing konsentrasi itu dipangkatkan dengan koefisien reaksinya adalah tetap.”Latihan 4.2Sumber:Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Martin S. Silberberg, 2000.
113Kimia XI SMAA. Tetapan Kesetimbangan KonsentrasiPernyataan tersebut juga dikenal sebagai hukum kesetimbangan.Untuk reaksi kesetimbangan:aA + bB⎯⎯→←⎯⎯ cC + dDmaka:Kc =[][][][]cdabCDABKc adalah konstanta atau tetapan kesetimbangan konsentrasi yang harganyatetap selama suhu tetap. [A], [B], [C], dan [D] adalah konsentrasi zat A,B,C,danD (satuan M (molaritas) atau mol/liter).Zat-zat yang terdapat dalam kesetimbangan berbentuk padat (s), larutan (aq), gas (g),dan cair (l). Tetapi yang dimasukkan dalam tetapan kesetimbangan konsentrasi hanyazat-zat yang berbentuk gas(g)danlarutan(aq) saja. Hal ini disebabkan konsentrasizat padat adalah tetap dan nilainya telah terhitung dalam harga Kc itu.Contoh:1.C(s) + CO2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 CO(g)Kc = 22[CO][CO]2.Zn(s) + Cu2+(aq)⎯⎯→←⎯⎯ Zn2+(aq) + Cu(s)Kc = 2+2+[Zn ][Cu ]3.CH3COO–(aq) + H2O(l)⎯⎯→←⎯⎯ CH3COOH(aq) + OH–(aq)Kc = 33[CH COOH][OH ][CH COO ]4.2 HI(g)⎯⎯→←⎯⎯ H2(g)+ I2(g)Kc = 222[H ][I ][HI]C a t a t a nSumber:General Chemistry, Principles & Structure, James E. Brady, 1990
114Kimia XI SMAB. Menentukan Harga Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi (Kc)1. Dalam ruang satu liter, satu mol zat AB direaksikan dengan satu mol zat CD menurutpersamaan reaksi:AB(g) + CD(g)⎯⎯→←⎯⎯AD(g) + BC(g)Setelah kesetimbangan tercapai ternyata tersisa 0,25 mol senyawa CD. Tentukantetapan kesetimbangan untuk reaksi ini!Jawab:Persamaan reaksi :AB(g)+CD(g)⎯⎯→←⎯⎯AD(g)+BC(g)Mula-mula:1 mol1 mol0 mol0 molBereaksi:0,75 mol0,75 mol––Setimbang:0,25 mol0,25 mol0,75 mol0,75 mol•Pada awal reaksi, produk belum terbentuk, jadi terdapat 0 mol produk.• Diketahui 0,25 mol CD pada keadaan setimbang, berarti mol CD yang bereaksiadalah 1 – 0,25 = 0,75 mol.•Mol AB,AD, dan BC yang bereaksi dapat ditentukan dengan perbandingan mol =perbandingan koefisien CD.KoefisienAB : AD : BC : CD = mol AB : mol AD : mol BC : mol CD.• Untuk zat-zat pereaksi (sebelah kiri anak panah), jumlah zat-zat pereaksi makinberkurang, maka mol sisa = mol mula-mula – mol bereaksi.• Untuk zat-zat hasil reaksi/produk (sebelah kanan anak panah), jumlah zat-zat hasilreaksi (produk) makin bertambah, maka mol sisa = mol mula-mula + molbereaksi.• Untuk menentukan harga tetapan kesetimbangan konsentrasi, maka kita tentukanterlebih dahulu konsentrasi zat-zat tersebut, dengan satuan molaritas adalah M(mol/liter).[AB] =0, 251 =¼M[AD] =0, 751 =¾M[CD] =0, 251=¼M[BC] =0, 751=¾MKc =[][][][ ]AD BCAB CD = 33441144()()()() = 9C o n t o h4.2
115Kimia XI SMA2. Diketahui reaksi:CO(g) + H2O(g)⎯⎯→←⎯⎯ CO2(g) + H2(g)Kc = 16Bila 4 mol gas CO direaksikan dengan 4 mol H2O dalam ruang 1 liter, berapa mol gasCO2 dan H2 yang terbentuk?Jawab:Persamaan reaksi :CO(g)+H2O(g)⎯⎯→←⎯⎯CO2(g) + H2(g)Mula-mula:4 mol4 mol0 mol0 molBereaksi:x molx mol– –Setimbang:4 – x mol4 – x molx molx molKarena volume satu liter, maka:[CO] =(4 – )=(4– ) 1xxM[H2O] =(4 – )=(4– ) 1xxM[CO2] = =1xxM[H2] ==1xxMKc=222[CO ][H ][CO][H O]16=(4 – )(4 – )⋅xxxx16=22(4 – )xx(ruas kiri dan ruas kanan ditarik akar) 4=4−xxx=165 molSumber: General Chemistry, Principles & Structure, James E. Brady, 1990
116Kimia XI SMAC. Derajat DisosiasiDisosiasiadalah penguraian suatu zat menjadi beberapa zat lain yang lebihsederhana.Derajat disosiasi adalah perbandingan antara jumlah mol yang teruraidengan jumlah mol mula-mula.α = mol zat yang teruraimol zat mula-mulaatauMol zat yang terurai = ααααα × mol zat mula-mulaContoh:Gas amonia mengalami disosiasi menurut persamaan reaksi:2 NH3(g)⎯⎯→←⎯⎯ N2(g) + 3 H2(g)Besarnya nilai derajat disosiasi (α) adalah:α=mol zat yang teruraimol zat mula-mula=33mol NH yang teruraimol NH mula-mulaHarga derajat disosiasi terletak antara 0 dan 1, jika:•α = 0 berarti tidak terjadi penguraian•α = 1 berarti terjadi penguraian sempurna•0 < α < 1 berarti disosiasi pada reaksi setimbang (disosiasi sebagian).1. Dalam reaksi disosiasi N2O4 berdasarkan persamaan reaksi: N2O4(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NO2(g)banyaknya mol N2O4 dan NO2 pada keadaan setimbang adalah sama.Pada keadaan ini, berapakah harga derajat disosiasinya?Jawab:• Misalkan pada keadaan setimbang mol N2O4 = mol NO2 = 2 mol• Pada produk NO2, mol zat sisa = mol zat yang bereaksi = 2 mol• Perbandingan mol = perbandingan koefisienMol N2O4 yang bereaksi =242koefisien N Okoefisien NO × mol NO2=1 2 = 1 mol2×C o n t o h4.3
117Kimia XI SMA•Mol N2O4(g) sisa = mol N2O4(g) mula-mula – mol N2O4(g) bereaksiMol N2O4(g) mula-mula = mol N2O4(g) sisa + mol N2O4(g) bereaksi=2 + 1=3 molPersamaan reaksi:N2O4(g)⎯⎯→←⎯⎯2 NO2(g)Mula-mula:3 mol0 molBereaksi:1 mol←⎯⎯2 molSisa (setimbang):2 mol2 molα =2424mol N O bereaksi (terurai)mol N O mula-mula=132. Pada reaksi kesetimbangan:PCl5(g)⎯⎯→←⎯⎯ PCl3(g)+ Cl2(g)bila dalam ruang 2 liter, 8 mol gas PCl5 berdisosiasi 75%, tentukan besarnya hargatetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc)!Jawab:α=55mol PCl yang bereaksi (terurai)mol PCl mula-mula0,75 =5mol PCl yang bereaksi (terurai)8Mol PCl5 yang bereaksi = 0,75 × 8 = 6 molPersamaan reaksi :PCl5(g)⎯⎯→←⎯⎯PCl3(g) + Cl2(g)Mula-mula:8 mol0 mol0 molBereaksi:6 mol6 mol6 molSisa (setimbang):2 mol6 mol6 mol[PCl5] =2=1 M,2 [PCl3] = 6=3 M,2 [Cl2] = 6=3 M2Kc=325[PCl ][Cl ][PCl ]=[3][3]=9[1]
118Kimia XI SMA1. Tulis tetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc) pada reaksi kesetimbangan berikut.a. C(s) + 2 H2(g)⎯⎯→←⎯⎯ CH4(g)b. P4(s) + 10 Cl2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 4 PCl5(g)c. C5H11OH(aq) + CH3COOH(aq)⎯⎯→←⎯⎯ CH3COOC5H11(aq) + H2O(l)d. 3 Fe(s) + 4 H2O(g)⎯⎯→←⎯⎯ Fe3O4(s) + 4 H2(g)e. 4 NH3(g)+ 7 O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 4 NO2(g) + 6 H2O(g)2. Diketahui reaksi kesetimbangan:CH4(g) + 2 H2S(g)⎯⎯→←⎯⎯ CS2(g) + 4 H2(g).Apabila dalam ruang 1 liter pada keadaan setimbang terdapat 2 mol CS2 dan 8 molgas hidrogen, tentukan besarnya tetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc)!3. Diketahui reaksi kesetimbangan:SiO2(s)+ 4 HF(g)⎯⎯→←⎯⎯ SiF4(g) + 2 H2O(g)Dalam ruang satu liter disediakan 5 mol SiO2 dan 10 mol HF. Pada keadaan setimbangterdapat 2 mol SiF4. Tentukan besarnya tetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc)!4. Dalam ruang 2 liter, 4 mol gas COCl2 berdisosiasi menurut reaksi:COCl2(g)⎯⎯→←⎯⎯ CO(g) + Cl2(g)Bila terbentuk 1 mol gas CO, tentukan besarnya:a. derajat disosiasi (α)b. tetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc)!5. Tetapan kesetimbangan (Kc) untuk peruraian HI adalah 4, menurut persamaan reaksi:2 HI(g)⎯⎯→←⎯⎯ H2(g) + I2(g)Bila mula-mula terdapat 4 mol HI dalam ruang satu liter, tentukan:a. derajat disosiasi (α) HIb. mol H2 dan I2 yang terbentuk6. Dalam ruang 1 liter, 5 mol SO3 terurai menurut reaksi:2 SO3(g)⎯⎯→←⎯⎯2 SO2(g) + O2(g)Bila pada keadaan setimbang mol SO2 : mol O2 = 2 : 1, tentukan besarnya:a. derajat disosiasi (α) SO3b. tetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc)7. Dalam ruang 1 liter, gas metana (CH4) direaksikan dengan 6 mol uap air sesuai reaksi:CH4(g) + 2 H2O(g)⎯⎯→←⎯⎯ CO2(g) + 4 H2(g)Kc = 163Bila pada keadaan setimbang diperoleh 4 mol gas hidrogen, berapa mol gas metanayang dibutuhkan untuk reaksi kesetimbangan tersebut?Latihan 4.3
119Kimia XI SMA8. Diketahui reaksi:CO(g) + 2 H2(g)⎯⎯→←⎯⎯ CH3OH(aq)Dalam ruang 2 liter, 3 mol CO direaksikan dengan 5 mol H2. Bila pada keadaansetimbang diperoleh 2 mol CH3OH, tentukan besarnya tetapan kesetimbangankonsentrasi (Kc)!9. Empat mol etanol terurai 75% dalam ruang 1 liter, menurut persamaan reaksi:C2H5OH(g)⎯⎯→←⎯⎯ C2H4(g) + H2O(g)Tentukan besarnya Kc!10.Pada reaksi:2 NO2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NO(g)+ O2(g)perbandingan mol NO2 : O2 pada keadaan setimbang adalah 2 : 1. Tentukan besarnyaderajat disosiasi (α) NO2!D. Tetapan Kesetimbangan Parsial GasTetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan gas dinyatakan dengan notasiKp, yaitu hasil kali tekanan parsial gas-gas hasil reaksi dibagi dengan hasil kalitekanan parsial gas-gas pereaksi, masing-masing tekanan parsial gasdipangkatkan koefisiennya menurut persamaan reaksi.Menurut persamaan reaksi:m A(g) + n B(g)⎯⎯→←⎯⎯p C(g) + q D(g)maka:Kp =[][][][]pqCDmnABPPPPdengan:Kp= tetapan kesetimbangan tekanan gasPA= tekanan parsial gas A (atm)=mol mol total×totalAPPB= tekanan parsial gas B (atm)=mol mol total×totalBPPC= tekanan parsial gas C (atm)=mol mol total×totalCPPD= tekanan parsial gas D (atm)=mol mol total×totalDP
120Kimia XI SMADalam ruang 2 liter terdapat 5 mol gas amonia (NH3) yang terurai sesuai reaksi:2 NH3(g)⎯⎯→←⎯⎯ N2(g) + 3 H2(g)Pada keadaan setimbang terdapat 2 mol NH3. Tentukan:a. besarnya derajat disosiasi (α)b.KCc.KP jika tekanan total sebesar 2 atmJawab:Persamaan reaksi :2 NH3(g)⎯⎯→←⎯⎯N2(g) +3 H2(g)Mula-mula:5 mol0 mol0 molBereaksi:3 mol⎯⎯→1,5 mol 4,5 molSisa (setimbang):2 mol1,5 mol 4,5 mola.α=33mol NH bereaksi (terurai)mol NH mula-mula = 3100%60%5×=b. • Mol N2 bereaksi dan mol H2 bereaksi dapat ditentukan dengan perbandingankoefisien.•Mol N2 bereaksi= 233koefisien N mol NHkoefisien NH× = 1 × 3 = 1,5 mol2•mol H2 bereaksi= 233koefisien H mol NHkoefisien NH× =33 = 4,5 mol2×Jadi,KC = 32223[N ][H ][NH ] = 321, 51, 52222⎛⎞⎛⎞⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠⎛⎞⎜⎟⎝⎠ =32(0,75)(2,25)(1) = 8,54c. Mol sisa (setimbang) total = mol N2 + mol H2 + mol NH3= 1,5 + 4,5 + 2 = 8 molPN2=2mol Nmol total×totalP = 1,52 atm = 0,375 atm8×PH2=2mol Hmol total×totalP = 4,52 atm = 1,125 atm8×PNH3=3mol NHmol total×totalP = 22 atm = 0,5 atm8×Jadi:Kp=2233NH2NH[][][]PPP = 32(0, 375)(1,125)(0,5) = 2,136C o n t o h4.4Sumber: Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Martin S. Silberberg, 2000.
121Kimia XI SMAE. Hubungan antara Harga Kc dengan KpHubungan antara Kc dengan Kp dapat ditentukan berdasarkan rumus:PV =nRTP =nRTVdengan=nMV atau konsentrasiUntuk reaksi:a M(g) + b N(g)⎯⎯→←⎯⎯c R(g) +d S(g)maka:KP=[][][][]cdRSabMNPPPPKc=[][][][]cdabRSMNPR=[R]RTPM=[M]RTPS=[S]RTPN=[N]RTKP=([ ]) ([ ])([]) ([ ])⋅⋅cdabRRTSRTMRTNRT=[][]( )[][]( )++cdcdababRS RTMNRT=()()++cdcabRTKRTKp=Kc (RT)(c+d)-(a+b)Kp=Kc (RT)Δndengan:Kp=tetapan kesetimbangan tekanan gas (atm)Δn=selisih jumlah koefisien gas kanan dan jumlah koefisien gas kiriR=tetapan gas = 0,082 L atm mol–1 K–1T=suhu (K = °C + 273)Diketahui reaksi kesetimbangan:CO2(g) + C(s)⎯⎯→←⎯⎯ 2 CO(g)Pada suhu 27 °C, harga Kc= 1,6 × 10–2. Hitunglah Kp!Jawab:T = 27 + 273 = 300 KKoefisien kanan = 2Koefisien kiri = 1 (koefsien zat padat tidak dihitung)Δn = 2 – 1 = 1Kp = Kc (RT)Δn = 1,6 × 10–2 (0,082 · 300)1 = 0,39C o n t o h4.4Sumber:Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Martin S. Silberberg, 2000.
122Kimia XI SMA1. Tuliskan tetapan kesetimbangan tekanan gas (Kp) dari reaksi kesetimbangan berikut.a. 2 BrCl(g)⎯⎯→←⎯⎯ Br2(g) + Cl2(g)b. 2 N2O5(g)⎯⎯→←⎯⎯ 4 NO2(g)+ O2(g)c. SF6(g) + 2 SO3(g)⎯⎯→←⎯⎯ 3 SO2F2(g)d. N2O(g)+ 4 H2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NH3(g)+ H2O(g)e. CCl4(g)+ HF(g)⎯⎯→←⎯⎯ CFCl3(g) + HCl(g)2. Diketahui reaksi kesetimbangan:2 ICl(g)⎯⎯→←⎯⎯ I2(g) + Cl2(g)Satu mol ICl terurai dalam ruang 5 liter. Bila Kc = 0,25, tentukan:a. mol I2dan mol Cl2 yang terbentukb.Kp bila Ptotal = 2 atm3. Zat A2B terurai menurut reaksi:2 AB(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 A(g) + B2(g)Kc = 2,5 × 10–2TentukanKp pada suhu 27 °C (R = 0,082 L atm mol–1 K–1)!4. Dalam ruang 2 liter, 2 mol NaHCO3terurai menurut reaksi:2 NaHCO3(s)⎯⎯→←⎯⎯ Na2CO3(s)+ CO2(g) + H2O(g)Bila terbentuk 1 mol gas CO2 dan 1 mol gas H2O, dan tekanan total 4 atm, tentukanbesarnyaKc dan Kp!5. Dalam ruang 1 liter, 5 mol gas CCl4 terurai 60% menurut reaksi:CCl4(g)⎯⎯→←⎯⎯ C(g) + 2 Cl2(g)Tentukan besarnya Kc dan Kp pada suhu 25 °C (R = 0,082 L atm mol–1 K–1)!Latihan 4.4
123Kimia XI SMA4.4 Kesetimbangan dalam IndustriProses produksi zat-zat pada industri, khususnya industri bahan-bahan kimia,ada yang menggunakan reaksi kesetimbangan. Misalnya pada pembuatan amoniadan pembuatan asam sulfat. Pada proses industri bahan-bahan kimia dihadapkanpada masalah bagaimana mendapatkan hasil sebanyak-banyaknya sekaligusberkualitas tinggi, namun menggunakan proses yang efektif, efisien, dan biayayang tidak terlalu besar.A. Pembuatan Amonia dengan Proses Haber-BoschUnsur nitrogen terdapat di atmosfer dan menyusun sebanyak 78% darivolumenya, tetapi karena kelembaman nitrogen, senyawa-senyawa nitrogentidak banyak terdapat di alam. Metode untuk menyintesis senyawa-senyawanitrogen yang dikenal sebagai fiksasi nitrogen buatan, merupakan prosesindustri yang sangat penting. Metode utama adalah mereaksikan nitrogen danhidrogen membentuk amonia. Amonia selanjutnya diubah menjadi senyawanitrogen lainnya, seperti asam nitrat dan garam nitrat. Pupuk urea (CO(NH2)2)merupakan bahan kimia yang terbentuk melalui reaksi NH3 dengan CO2.Amonia juga digunakan dalam pembuatan bermacam-macam monomer yangmengandung nitrogen untuk industri nilon, polimer-polimer akrilat, dan busapoliutretan. Amonia juga digunakan dalam industri farmasi, macam-macambahan organik, anorganik, detergen dan larutan pembersih, pupuk, dan bahanpeledak (TNT atau trinitrotoluena).Dasar teori dari reaksi sintesis amonia dan uji laboratorisnya merupakanpenelitianFritz Haber (1908). Usaha pengembangan proses Haber menjadiproses besar-besaran. Usaha tersebut merupakan tantangan bagi insinyur-insinyur kimia pada saat itu. Hal ini karena metode tersebut mensyaratkanreaksi kimia dalam fasa gas pada suhu dan tekanan tinggi dengan katalis yangsesuai. Pekerjaan ini dipimpin oleh Carl Bosch di Badishe Anilin and SodaFabrik (BASF). Pada tahun 1913, pabrik beroperasi dengan produksi 30.000kg NH3 per hari. Pabrik amonia modern saat ini mempunyai kapasitas 50 kalilebih besar.Beberapa data relevan mengenai reaksi sintesis amonia adalah:N2(g) + 3 H2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NH3(g)ΔH = –92,38 kJ/mol, suhu = 298 K,Kp= 6,2 × 105Untuk setiap 1 mol gas nitrogen dan 3 mol gas hidrogen dihasilkan 2 molgas amonia. Peningkatan tekanan menyebabkan campuran reaksi bervolumekecil dan menyebabkan terjadinya reaksi yang menghasilkan amonia lebihbesar. Reaksi ke kanan bersifat eksoterm. Reaksi eksoterm lebih baik terjadijika suhu diturunkan, sehingga reaksi bergeser ke kanan menghasilkan amoniamakin besar. Jadi kondisi optimum untuk produksi NH3 adalah tekanan tinggidan suhu rendah. Tetapi, keadaan optimum ini tidak mengatasi masalah lajureaksi. Sekalipun produksi kesetimbangan NH3 lebih baik terjadi pada suhurendah, namun laju pembentukannya sangat lambat, sehingga reaksi ini tidaklayak. Salah satu cara untuk meningkatkan reaksi adalah dengan menggunakan
124Kimia XI SMAkatalis. Walaupun tidak mempengaruhi kesetimbangan, namun katalis dapatmempercepat reaksi. Keadaan reaksi yang biasa dilakukan dalam proses Haber–Bosch adalah pada suhu 550 °C, tekanan dari 150 sampai dengan 500 atm, dankatalis biasanya besi dengan campuran Al2O3, MgO, CaO, dan K2O. Cara lainuntuk meningkatkan laju produksi NH3 adalah memindahkan NH3 dengansegera setelah terbentuk.Titik didih gas NH3 lebih tinggi daripada titik didih nitrogen dan hidrogen.Proses selanjutnya, gas amonia didinginkan sehingga mencair. Gas nitrogendan gas hidrogen yang belum bereaksi dan gas amonia yang tidak mencairkemudian diresirkulasi, dicampur dengan gas nitrogen dan hidrogen, kemudiandialirkan kembali ke dalam tangki.B. Pembuatan Asam Sulfat dengan Proses KontakSalah satu cara pembuatan asam sulfat melalui proses industri denganproduk yang cukup besar adalah dengan proses kontak. Bahan yang digunakanpada proses ini adalah belerang dan melalui proses berikut.a.Belerang dibakar di udara, sehingga bereaksi dengan oksigen danmenghasilkan gas belerang dioksida.S(s) + O2(g)⎯⎯→ SO2(g)b.Belerang dioksida direaksikan dengan oksigen dan dihasilkan belerangtrioksida.SO2(g) + ½ O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ SO3(g)Reaksi ini berlangsung lambat, maka dipercepat dengan katalis vanadiumpentaoksida (V2O5) pada suhu ± 450 °C.c.SO3 yang dihasilkan, kemudian dipisahkan, dan direaksikan dengan airuntuk menghasilkan asam sulfat.SO3(g) + H2O(l)⎯⎯→ H2SO4(aq)d.Reaksi tersebut berlangsung hebat sekali dan menghasilkan asam sulfatyang sangat korosif. Untuk mengatasi hal ini, gas SO3 dialirkan melaluimenara yang di dalamnya terdapat aliran H2SO4 pekat, sehingga terbentukasam pirosulfat (H2S2O7) atau disebut “oleum”. Asam pirosulfat direaksikandengan air sampai menghasilkan asam sulfat.SO3(g) + H2SO4(g)⎯⎯→ H2S2O7(aq)H2S2O7(aq) + H2O(l)⎯⎯→ 2 H2SO4(l)Beberapa manfaat asam sulfat adalah untuk pembuatan pupuk, di antaranyapupuk superfosfat, detergen, cat kuku, cat warna, fiber, plastik, industri logam,dan pengisi aki. Asam sulfat kuat 93% sampai dengan 99% digunakan untukpembuatan berbagai bahan kimia nitrogen, sintesis fenol, pemulihan asam lemakdalam pembuatan sabun, pembuatan asam fosfat dan tripel superfosfat. Oleum(H2S2O7) digunakan dalam pengolahan minyak bumi, TNT (trinitrotoluena),dan zat warna serta untuk memperkuat asam lemah.Sumber: Kimia Dasar, Prinsip dan Terapan Modern, Jilid 2, Ralph H. Petrucci, 1996.
125Kimia XI SMABerikut ini adalah diagram alir pabrik asam sulfat kontak yang mengguna-kan pembakaran belerang dan absorpsi tunggal dengan injeksi udara(pengenceran) antartahap.Gambar 4. 3 Proses kontak. Sumber: Austin, Goerge T. E. Jasjfi. 1996.1. Sebutkan manfaat amonia dalam kehidupan sehari-hari!2. Tuliskan reaksi pembuatan amonia dengan proses Haber–Bosch!3. Jelaskan cara memperoleh amonia dengan jumlah yang banyak, namun efektifdan efisien dengan proses Haber–Bosch!4. Sebutkan manfaat asam sulfat dalam kehidupan sehari-hari!5. Sebutkan manfaat oleum (asam pirosulfat) dalam kehidupan sehari-hari!6. Tuliskan reaksi pembuatan asam sulfat dengan proses kontak!7. Jelaskan cara memperoleh asam sulfat yang efektif dan efisien!Menara pengeringPenenang ataufilter masukanudaraUdaraBlower Turbo-KipasmulaiAsam 98-99% kepenimbunanSulfurUapTempatpengencerSulfurEncerTungkupanas limbahFilter gaspanasPembakarsulfurUapPenukar panasKonverter 4lintasanEkonomizerUdaraMenara umpanKe pemanas uapMenara absorbsiMenaraOleumOleum kepenimbunanPendinginasam absorpsiPendinginasam keringTangkisirkulasiPendinginoleumPompaoleumLatihan 4.5
126Kimia XI SMAProses Terjadinya Stalaktit dan Stalagmit di Gua Batu KapurGua batu kapur dan struktur terperinci di dalamnya menyediakan bukti-buktiyang nyata tentang bekerjanya kesetimbangan ionik dalam larutan. Puncak-puncakdan kolong-kolong gua ini merupakan produk dari reaksi antara batu-batu karbonatdan air yang telah terjadi berabad-abad tahun lamanya. Batu kapur, terutama CaCO3adalah bahan yang sedikit dapat larut dengan Ksp 3,3 × 10–9. Batu-batu ini mulaimengumpul di tanah lebih 400 juta tahun yang lalu dan gua yang relatif masihmuda seperti “Howe Caverns” di wilayah timur New York.Dua kunci fakta yang menolong kita memahami bagaimana gua terbentuksebagai berikut.1.CO2 terdapat dalam kesetimbangan dengan larutan CO2 dalam pelarut air murni.CO2(g)⎯⎯→←⎯⎯ CO2(aq)(1)Konsentrasi CO2 dalam air proporsional dengan tekanan parsial gas CO2 yangbereaksi dengan air (hukum Henry), [CO2(aq)]≈2COP.Karena terus-menerus melepaskan CO2 dari dalam tanah, 2COP dalam lekukantanah lebih tinggi daripada 2COP di atmosfer.2.Reaksi CO2 dan air menghasilkan H3O+. Persentase H3O+ meningkatkan dayalarut bahan-bahan ionik yang terdiri dari anion asam lemah.CO2(aq) + 2 H2O(l)⎯⎯→←⎯⎯ H3O+(aq) + HCO3–(aq)Jadi CO2(aq) membentuk H3O+ yang meningkatkan daya larut CaCO3.CaCO3(s) + CO2(aq)+ H2O(l)⎯⎯→←⎯⎯ Ca2+(aq) + 2 HCO3–(aq) (2)Inilah penjelasan dari proses pembentukan gua. Ketika air permukaan menetesmelalui celah-celah pada tanah, maka akan bertemu dengan udara yang terjebakdalam tanah dengan tekanan CO2 yang tinggi. Sebagai hasilnya CO2(aq) akanmeningkat (persamaan 1 bergeser ke kanan) dan larutan menjadi bersifat lebih asam.Ketika CO2 memperkaya air yang bereaksi dengan batu kapur, maka makinbanyak CaCO3 yang larut (persamaan 2 bergeser ke kanan). Sebagai hasilnya makasemakin banyak batu-batu yang terbentuk, semakin banyak air yang mengalir didalamnya, semakin banyak batu-batu yang terbentuk, dan seterusnya. Seiringberjalannya waktu, gua perlahan-lahan akan membentuk stalaktit dan stalagmit.Proses pembentukan stalaktit dan stalagmit melalui terowongan-terowonganbawah tanah. Beberapa larutan sebagian besar melarutkan Ca(HCO3)2 melewatilangit-langit gua yang terbentuk. Ketika menetes maka akan bertemu dengan udarayang mempunyai tekanan CO2 lebih rendah dari tekanan CO2di tanah, sehinggabeberapa CO2(aq) keluar dari larutan (persamaan 1 bergeser ke kiri). Ini me-nyebabkan CaCO3 mengendap di langit-langit dan di tempat tetesan jatuh (persamaan2 bergeser ke kiri).Kimia di Sekitar Kita2OH(l)
127Kimia XI SMASepuluh tahun berlalu dan langit-langit menghasilkan untaian tetesan yangmembeku dari CaCO3 disebut stalaktit, sedangkan bentuk paku dari CaCO3disebutstalagmit, tumbuh ke atas dari lantai gua. Dengan waktu yang cukup, stalaktit danstalagmit bertemu dan membentuk kolom endapan batu kapur.Proses kimia yang sama dapat menghasilkan bentuk-bentuk endapan yangberbeda. Kumpulan larutan Ca(HCO3)2 membentuk batu “lily” atau “koral”. Larutanmembentuk batu yang lembut, menghias pada dinding gua dengan warna yang timbulmenakjubkan dari ion-ion logam, seperti besi (cokelat kemerahan) atau tembaga(hijau kebiruan).Gambar 4.4. Bagian dalam Carisbad Caverns New Mexico, bentuk yang mengagumkan didalam gua batu kapur (ditunjukkan di bawah lampu-lampu berwarna) menghasilkan perubahanyang halus dalam peristiwa kesetimbangan ionik karbonat lebih dari jutaan tahun. Sumber:Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Martin S. Silberberg, 2000.Sumber:Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Martin S. Silberberg, 2000.
128Kimia XI SMA1. Reaksi kimia ada yang bersifat satu arah dan ada yang bersifat dua arah.2. Reaksi ireversibel adalah reaksi kimia yang bersifat satu arah (tidak dapat balik menjadipereaksi semula).3. Reaksi reversibel adalah reaksi kimia yang bersifat dua arah (dapat balik menjadipereaksi semula).4. Reaksi reversibel disebut juga reaksi kesetimbangan. Reaksi kesetimbangan dicapaisaat laju reaksi maju sama dengan laju reaksi balik.5. Reaksi kesetimbangan bersifat dinamis, artinya terjadi perubahan secara mikroskopissaat reaksi kesetimbangan berlangsung.6. Reaksi kesetimbangan dapat dipengaruhi faktor-faktor dari luar, yaitu konsentrasi,suhu, dan tekanan.7. Asas Le Chatelier menjelaskan bila terhadap suatu reaksi kesetimbangan dilakukansuatu aksi, maka sistem itu akan mengadakan reaksi yang cenderung mengurangipengaruh aksi tersebut.8. Pembuatan amonia dengan proses Haber-Bosch dilakukan pada suhu ± 450 °C, tekanantinggi antara 200 – 400 atm, dan ditambah katalis serbuk besi dicampur Al2O3, MgO,CaO2, dan K2O.9. Pembuatan asam sulfat dengan proses kontak dilakukan pada suhu ± 450oC, tekanannormal 1 atm, dan ditambah katalis V2O5.10.Tetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc) adalah hasil kali konsentrasi zat-zat produkdibagi hasil kali konsentrasi zat-zat pereaksi, setelah masing-masing dipangkatkankoefisien menurut persamaan reaksi.11.Tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan gas (Kp) adalah hasil kali tekanan parsialgas-gas produk dibagi dengan hasil kali tekanan parsial gas-gas pereaksi, setelahmasing-masing gas dipangkatkan dengan koefisien menurut persamaan reaksi.12.Hubungan antara Kp dan Kc adalah Kp = Kc [RT]Δn.13.Makna tetapan kesetimbangan Kc dan Kp adalah bahwa harga Kc dan Kp semakin besarmenunjukkan bahwa reaksi ke kanan berlangsung sempurna atau hampir sempurna.Rangkuman
129Kimia XI SMAI. Berilah tanda silang (X) huruf A, B, C, D, atau E pada jawaban yang paling benar!1. Berikut ini adalah ciri-ciri terjadinya reaksi kesetimbangan, kecuali... .A. reaksi reversibelB. terjadi dalam ruang tertutupC. laju reaksi ke kiri sama dengan laju reaksi ke kananD. reaksinya tidak dapat balikE. tidak terjadi perubahan makroskopis2. Di bawah ini adalah contoh-contoh peristiwa alam yang menggunakan prinsipkesetimbangan,kecuali... .A. siklus airB. siklus oksigenC. siklus nitrogenD. siklus karbonE. siklus peredaran darah3. Berikut ini faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan, ke-cuali... .A. konsentrasiD. tekananB. katalisatorE. volumeC. suhu4. Bila dalam kesetimbangan dilakukan aksi, maka sistem akan mengadakan reaksidengan mengurangi pengaruh aksi tersebut. Pernyataan tersebut dikemukakanoleh ... .A. Fritz HaberB. Carl BoschC. Wihelm OstwaldD. Henri Louis Le ChatelierE. Lavoisier5. Suatu reaksi kesetimbangan:2 CO(g)+ O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 CO2(g)ΔH = –x kJ/molAgar kesetimbangan bergeser ke kanan, hal-hal di bawah ini perlu dilakukan,kecuali ... .A. pada suhu tetap, konsentrasi gas CO ditambahB. pada suhu tetap, tekanan sistem diturunkanC. pada suhu tetap, volume diturunkanD. pada suhu tetap, konsentrasi gas oksigen ditambahE. suhu diturunkan123456789012345678901212345678901234567890121234567890123456789012Uji Kompetensi
130Kimia XI SMA6. Dari reaksi kesetimbangan berikut, bila volume sistem diubah, maka yang tidakmengalami pergeseran kesetimbangan adalah ... .A. 2 SO2(g) + O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 SO3(g)B. N2(g) + 3 H2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NH3(g)C. H2(g) + Cl2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 HCl(g)D. 2 N2(g) + O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 N2O(g)E. H2(g) + CO2(g)⎯⎯→←⎯⎯ H2O(g) + CO(g)7. Reaksi kesetimbangan hidrolisis ester sebagai berikut.C2H5COOCH3(aq) + H2O(l)⎯⎯→←⎯⎯ CH3OH(aq) + CH3COOH(aq)Hal berikut ini memenuhi kaidah pergeseran kesetimbangan,kecuali... .A. penambahan CH3OH dapat menambah C2H5COOCH3B. pengambilan CH3OH dapat menambah CH3COOHC. pengambilan C2H5COOCH3 dapat menambah CH3OHD. penambahan air menyebabkan C2H5OH bertambahE. penambahan C2H5COOCH3 dapat menambah CH3OH8. Agar reaksi CCl4(g)⎯⎯→←⎯⎯ C(g)+ 2 Cl2(g) cepat mencapai keadaan kese-timbangan, perlakuan sebaiknya adalah ... .A. pada suhu tetap, volume diperbesarB. pada suhu tetap, tekanan diperbesarC. ditambah katalisatorD. pada suhu tetap, konsentrasi CCl4(g) diperbesarE. pada suhu tetap, konsentrasi CCl4(g) dikurangi9. Dalam ruang tertutup terdapat reaksi kesetimbangan:H2(g) + Cl2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 HCl(g)ΔH = –92 kJ/molJika suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah ... .A. kiri, harga K bertambahB. kiri, harga K berkurangC. kiri, harga K tetapD. kanan, harga K bertambahE. kanan, harga K tetap10. Agar dapat diperoleh gas HBr sebanyak-banyaknya sesuai reaksi:H2(g) + Br2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 HBr(g)ΔH = +25 kJ/moldapat ditempuh dengan cara ... .A. pada suhu tetap, volume diperbesarB. pada suhu tetap, tekanan diperkecilC. suhu diperbesarD. suhu dikurangiE. pada suhu tetap, ditambah katalisator
131Kimia XI SMA11. Diketahui beberapa reaksi:1) H2(g) + I2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 HI(g)2) N2(g) + 3 H2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NH3(g)3) PCl3(g) + Cl2(g)⎯⎯→←⎯⎯ PCl5(g)4) N2O4(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NO2(g)5) 2 SO2(g) + O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 SO3(g)Dari reaksi-reaksi di atas, jika pada suhu tetap dan tekanan diperbesar, makaproduknya akan bertambah terjadi pada reaksi ... .A. 1, 3, dan 4D. 2, 3, dan 5B. 2, 4, dan 5E. 1, 2, dan 5C. 2, 3, dan 412. Pada reaksi kesetimbangan:CO(g) + 3 H2(g)⎯⎯→←⎯⎯ CH4(g) + H2O(g)tetapan kesetimbangan untuk reaksi tersebut adalah ... .A. K = 242[CO][H ][CH ][H O]B. K = 3242[CO][H ][CH ][H O]C. K = 2324[CO][H O][H ] [CH ]D. K = 4232[CH ][H O][CO][H ]E. K = 422[CH ][3H ][H O][CO]13. Tetapan kesetimbangan untuk reaksi:2 SO2(g) + O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 SO3(g)adalah ... .A. K= 232222[SO ][SO ] [O]D. K = 2223[SO ] [O ][SO ]B. K = 23222[SO ][SO ] [O]E. K = 22223[SO ] [O ][SO ]C. K = 2322[SO ][SO ][O ]
132Kimia XI SMA14. Pada suhu tinggi, besi(III) hidrogen karbonat terurai menurut reaksi:Fe(HCO3)2(s)⎯⎯→←⎯⎯ FeO(s)+ H2O(g) + 2 CO2(g)Tetapan kesetimbangan untuk reaksi di atas adalah ... .A.K = ()22232[CO ] [H O][FeO][Fe HCO]B.K = ()2232[CO ][H O][FeO][Fe HCO]C.K = [CO2]2[H2O]D.K =2221[CO ] [H O]E.K =()32[FeO][Fe HCO]15. Dalam volume 5 liter terdapat 4,0 mol asam iodida, 0,5 mol yodium dan o,5 molhidrogen dalam suatu kesetimbangan. Maka tetapan kesetimbangan untuk reaksipembentukan asam iodida dari iodium dan hidrogen adalah ... .A. 50D. 60B. 54E. 64C. 5616. Tetapan kesetimbangan bagi reaksi:X2(g) + Y2(g) ⎯⎯→←⎯⎯2XY(g)adalah 16 pada suhu dan tekanan tertentu. Jika X2, Y2,dan XY masing-masingsebanyak 1 mol dicampurkan dalam ruangan 1 liter pada suhu tersebut, makajumlah mol XY dalam kesetimbangan adalah ... .A. 0,5D. 3,0B. 1,5E. 4,0C. 2,017. Tetapan kesetimbangan untuk reaksi:CaCO3(s)⎯⎯→←⎯⎯ CaO(s)+ CO2(g)adalah ... .A.K = 23[CO ][CaO][CaCO ]D.K = 23222[CaCO ][CO ] [CaO]B.K = 22233[CO ] [CaO][CaCO ]E.K = [CO2]C.K = 32[CaCO ][CO ][CaO]
133Kimia XI SMA18. Dalam ruang 4 liter terdapat reaksi kesetimbangan:NO2(g)+ CO(g)⎯⎯→←⎯⎯ NO(g)+ CO2(g)Jika pada saat setimbang terdapat gas NO2 dan gas CO masing-masing 0,2 mol,dan gas NO serta CO2 masing-masing 0,4 mol, maka besarnya tetapankesetimbangan pada suhu tersebut adalah ... .A. 0,25B. 0,5C. 1D. 2E. 419. Diketahui reaksi kesetimbangan:2 CO(g) + O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 CO2(g)Dalam ruang 2 liter direaksikan 5 mol CO dan 5 mol O2. Jika pada saat setimbangterdapat 4 mol gas CO2, maka besarnya Kc adalah ... .A. 0,09B. 1,067C. 9D. 10,67E. 9020. Pada suhu tertentu, campuran gas hidrogen dan karbon dioksida mula-mulaberbanding 1 : 2. Pada saat 25% karbon dioksida bereaksi, dalam ruang 1 litertercapai kesetimbangan menurut reaksi:H2(g) + CO2(g)⎯⎯→←⎯⎯ H2O(g)+ CO(g)Tetapan kesetimbangan untuk reaksi tersebut adalah ... .A.15D. 3B.13E. 5C. 0,521. Dalam ruang 1 liter terdapat reaksi kesetimbangan:2 HI(g)⎯⎯→←⎯⎯ H2(g) + I2(g)Bila mula-mula terdapat 0,4 mol HI, dan diperoleh 0,1 mol gas hidrogen padasaat setimbang, maka besarnya derajat disosiasi HI adalah ... .A. 0,25D. 0,75B. 0,50E. 0,80C. 0,60
134Kimia XI SMA22. Pada suhu tertentu, harga tetapan kesetimbangan untuk reaksi:2 NO(g) + O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ N2O4(g)adalah 12,5. Dalam ruang 1 liter, 0,4 mol NO direaksikan dengan gas O2. Jikapada saat setimbang ditandai dengan terbentuknya N2O4 sebanyak 0,1 mol, makabesarnya mol gas O2 mula-mula adalah ... .A. 1D. 0,1B. 0,5E. 0,05C. 0,323. Dalam ruang 2 liter dicampurkan 1,4 mol gas CO dan 1,4 mol gas hidrogenmenurut reaksi:CO(g) + 3 H2(g)⎯⎯→←⎯⎯ CH4(g) + H2O(g).Jika pada saat setimbang terdapat 0,4 mol gas CH4, maka harga Kc adalah ... .A. 0,2D. 8B. 0,8E. 80C. 1,2524. Dalam suatu ruang dicampur 5 mol PCl3 dan 5 mol Cl2 menurut reaksi:PCl3(g) + Cl2(g)⎯⎯→←⎯⎯ PCl5(g).Setelah gas Cl2 bereaksi 20%, tercapai keadaan kesetimbangan. Bila Ptotal = 3atm, maka harga tetapan kesetimbangan tekanan (Kp) adalah ... .A. 1D.19B. 4E.316C.1325. Harga Kc untuk reaksi:2 A2B(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 A2(g) + B2(g)adalah 16. Pada suhu 27 °C, besarnya Kp untuk reaksi tersebut adalah ... .A. 35,4B. 246C. 300,3D. 393,6E. 412
135Kimia XI SMA26. Pada suhu T K, nilai Kc dan Kp yang sama ditunjukkan pada reaksi kesetim-bangan ... .A. 2 SO2(g) + O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 SO3(g)B. H2(g) + Cl2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 HCl(g)C. N2(g) + 3 H2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NH3(g)D. N2O4(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NO2(g)E. 2 NO(g) + O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NO2(g)27. Pada suhu tinggi, besi(III) hidrogen karbonat terurai menurut reaksi:Fe(HCO3) ⎯⎯→←⎯⎯ FeO(s) + H2O(g)+ 2 CO(g)Jika tekanan total sebesar 3 atm, maka pada saat kesetimbangan tercapai, tetapankesetimbangan tekanan (Kp) adalah ... .A. 1D. 4B. 1,5E. 6C. 328. Harga Kp untuk reaksi kesetimbangan 2 X(g)⎯⎯→←⎯⎯ 3 Y(g) pada suhu tertentuadalah18.Jika tekanan parsial X sebesar 8, maka tekanan parsial Y sebesar ... .A.164D. 6B. 1E. 8C. 329. Dalam ruang 1 liter dicampur 4 mol zat A dan 5 mol zat B. Reaksi kesetimbangan:A(g) + 2 B(g)⎯⎯→←⎯⎯C(g)Jika pada saat setimbang diperoleh 2 mol C dan tekanan total 10 atm, makabesarnyaKp adalah ... .A. 0,05D. 0,60B. 0,25E. 0,80C. 0,5030. Dalam ruang 1 liter terdapat reaksi disosiasi:PCl5(g)⎯⎯→←⎯⎯ PCl3(g) + Cl2(g)Jika pada saat setimbang, perbandingan PCl5 dan PCl3 adalah 3 : 2, maka besarnyaderajat disosiasi (α) adalah ... .A. 50%D. 80%B. 60%E. 90%C. 75%
136Kimia XI SMAII. Kerjakan soal-soal berikut ini dengan benar!1. Sebutkan dalam kehidupan sehari-hari contoh-contoh:a. reaksi reversibelb. reaksi ireversibel2. Apakah yang dimaksud dengan kesetimbangan dinamis?3. Sebutkan beberapa contoh peristiwa kesetimbangan di sekitar kita!4. Pada saat reaksi mencapai kesetimbangan, ke manakah kesetimbangan bergeserjika:a. konsentrasi reaktan ditambahb. konsentrasi produk dikurangi5. Pada reaksi kesetimbangan:BiCl3(aq) + H2O(l)⎯⎯→←⎯⎯ BiOCl(s) + 2 HCl(aq)ke arah mana kesetimbangan bergeser, jika pada suhu tetap:a. [BiCl3] ditambahb. diencerkan (ditambah air)c. [BiOCl] ditambahd. [HCl] ditambahe. dalam sistem ditambah larutan NaOH6. Pada reaksi:2 H2O(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 H2(g) + O2(g)ΔH = + 242 kJ/molke arah mana kesetimbangan bergeser, jika:a. suhu dinaikkanb. suhu diturunkanc. ditambah H2d. O2 dikurangie. tekanan diperbesar7. Pada reaksi pembuatan asam sulfat dengan proses kontak, sebutkan cara-carayang ditempuh untuk memperoleh asam sulfat yang optimum!8. Pada reaksi pembuatan amonia dengan cara Haber-Bosch, sebutkan cara-carayang ditempuh untuk memperoleh amonia yang optimum!9. Pada hidrolisis ester menurut reaksi:HCOO–(aq) + H2O(l)⎯⎯→←⎯⎯ HCOOH(aq) + OH–(aq)ke arah mana kesetimbangan akan bergeser, jika pada suhu tetap:a. diencerkan (ditambah air)b. ditambah larutan NaOHc. tekanan diperbesar
137Kimia XI SMA10. Pada reaksi:CH4(g)⎯⎯→←⎯⎯ C(s) + 2 H2(g)ΔH = + 215 kJ/moljelaskan cara memperoleh CH4 sebanyak-banyaknya!11. Tuliskan persamaan tetapan kesetimbangan Kc untuk reaksi:a. CaO(s) + CO2(g)⎯⎯→←⎯⎯ CaCO3(s)b. Ag2Cr2O4(s)⎯⎯→←⎯⎯ 2 Ag+(aq) + Cr2O42–(aq)c. CH3COCH3(aq) + HCN(aq)⎯⎯→←⎯⎯ CH3C(CN)(OH)CH3d. Ca(OH)2(s)⎯⎯→←⎯⎯ Ca2+(aq) + 2 OH–(aq)e. Fe3+(aq) + NCS–(aq)⎯⎯→←⎯⎯ FeNCS2+(aq)12. Tuliskan persamaan tetapan kesetimbangan Kp untuk reaksi:a. 2 NOCl(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NO(g) + Cl2(g)b. 2 HCl(g)+ F2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 HF(g) + Cl2(g)c. CO(g) + 2 H2(g)⎯⎯→←⎯⎯ CH3OH(g)d. P4O10(g) + 6 PCl5(g)⎯⎯→←⎯⎯ 10 POCl3(g)e. SO2(g) + NO2(g)⎯⎯→←⎯⎯ NO(g) + SO3(g)13. Pada suhu 500 K, reaksi kesetimbangan 2 HCl(g)⎯⎯→←⎯⎯ H2(g) + Cl2(g)mempunyaiKc = 25. Saat setimbang diperoleh 0,5 mol Cl2.Tentukan:a. mol Cl2 yang terbentukb. mol HCl mula-mulac. besarnya derajat disosiasi (α) HCl14. Dalam ruang 5 liter dan tekanan ruang 0,4 atm, terdapat reaksi kesetimbangan:2 NO(g) + O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ N2O4(g)Jika 0,2 mol gas NO dicampur dengan 0,2 mol gas O2, saat setimbang terdapat0,05 mol N2O4. Tentukan harga Kc dan Kp!15. Dalam ruang 2 liter, 5 mol gas CCl4terurai sesuai reaksi:CCl4(g)⎯⎯→←⎯⎯ C(s) + 2 Cl2(g)Bila diperoleh 4 mol gas karbon, tentukan besarnya:a. derajat disosiasi (α) CCl4b.Kcc.Kp pada suhu 500 °K
138Kimia XI SMA16. Dalam ruang 10 liter, 1 mol SO3 terurai 50% menurut reaksi kesetimbangan:2 SO3(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 SO2(g) + O2(g)JikaPtotal 5 atm, tentukan besarnya:a.Kcb.Kp17. Dalam ruang 1 liter, sebanyak 17 gram gas NH3(Mr = 17) terurai menurut reaksi:2 NH3(g)⎯⎯→←⎯⎯ N2(g) + 3 H2(g)Bila pada keadaan setimbang diperoleh perbandingan mol NH3 : N2 = 2 : 1,tentukan besarnya:a. derajat disosiasi (α) NH3b.Kc18. Diketahui reaksi kesetimbangan:CO(g) + H2O(g)⎯⎯→←⎯⎯ CO2(g) + H2(g)Kc = 0,80Untuk menghasilkan 4 mol H2 per liter dari 6 mol H2O per liter, tentukan besarnyamol CO yang dibutuhkan!19. Pada suhu 400K dan dalam ruang 1 liter tetapan kesetimbangan reaksi:2 NO(g) + O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NO2(g)adalah14. Bila disediakan 4 mol NO dan menghasilkan 2 mol NO2, tentukan:a. banyaknya mol oksigen yang diperlukanb.Kcc.Kp (R = 0,082 L atm mol–1 K–1)20. Jika tetapan kesetimbangan untuk reaksi 2 X + 2 Y⎯⎯→←⎯⎯ 4 Z adalah 0,04,tentukan besarnya tetapan kesetimbangan untuk reaksi:2Z⎯⎯→←⎯⎯X + Y
Kimia XI SMA139I. Pilih satu jawaban paling benar di antara pilihan jawaban A, B, C, D, atau E! Untuksoal yang memerlukan hitungan, jawablah dengan uraian jawaban beserta caramengerjakannya!1. Jumlah elektron maksimum yang dapat menempati tingkat energi ketiga adalah ... .A. 2D. 18B. 6E. 28C. 82. Kedudukan elektron dalam suatu atom ditentukan oleh ... .A. tingkat energiD. panjang gelombangB. bilangan kuantumE. frekuensiC. bilangan oksidasi3. Pernyataan berikut merupakan kelemahan teori atom Niels Bohr, kecuali... .A. tidak dapat menerangkan kedudukan elektron dengan pastiB. lintasan elektron bukan merupakan elipsC. tidak dapat menerangkan pengaruh medan magnetD. kejadian dalam ikatan kimia tidak dapat diterangkanE. tiap lintasan elektron dihuni elektron4. Suatu atom dengan empat kulit elektron memiliki orbital sebanyak ... .A. 8D. 20B. 12E. 30C. 165. Ion X2+ yang mengandung 12 proton dan 12 neutron memiliki konfigurasielektron ... .A. 1s2 2s2 2p4D. 1s2 2s2 2p4 3s2B. 1s2 2s2 2p6E. 1s2 2s2 2p5 3s2C. 1s2 2s2 2p6 3s26. Vanadium mempunyai nomor atom 23. Jumlah elektron yang tak berpasanganadalah ... .A. 1D. 4B. 2E. 5C. 37. Bilangan kuantum yang dimiliki oleh elektron terakhir pada 29Cu adalah ... .A.n = 3; l = 2; m = +2; s = –½D.n = 4; l = 0; m = 0; s = +½B.n = 3; l = 2; m = +2; s = +½E.n = 4; l = 0; m = 0; s = –½C.n = 3; l = 1; m = 0; s = +½8. Elektron yang mempunyai bilangan kuantum m = –2 terletak pada subkulit ... .A. 2sD. 3pB. 2dE. 3dC. 3sLatihan Ulangan Umum Semester 1
Kimia XI SMA1409. Elektron terakhir dari atom X mempunyai bilangan kuantum n = 3; l = 2;m = –2 ;s = +½. Banyaknya proton atom tersebut adalah ... .A. 11D. 26B. 16E. 29C. 1810. Bilangan kuantum yang tidakdiizinkan adalah ... .A.n = 2; l = 1; m = 1; s = +½D.n = 3; l = 3; m = –3; s = +½B.n = 2; l = 1; m = –1; s = +½E.n = 4; l = 3; m = –3; s = +½C.n = 3; l = 2; m = 2; s = +½11. Unsur dengan nomor atom 27, dalam sistem periodik unsur terletak pada ... .A. golongan IIA, periode 4D. golongan VIIIB, periode 4B. golongan VIIA, periode 3E. golongan VIIIB, periode 5C. golongan VIIB, periode 4 12. Unsur X3– mempunyai konfigurasi elektron: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6.UnsurX terletak pada sistem periodik unsur ... .A. golongan IIIA, peride 4D. golongan IVA, periode 5B. golongan VA, periode 4E. golongan VA, periode 5C. golongan VIIIA, periode 513. Blok p dalam sistem periodik unsur tidakmengandung unsur ... .A. logamD. transisiB. nonlogamE. gas muliaC. metaloid14. Suatu unsur memiliki konfigurasi elektron: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5, termasuk dalamgolongan ... .A. alkaliD. gas muliaB. alkali tanahE. halogenC. nitrogen15. Elektron terakhir suatu unsur mempunyai bilangan kuantum n = 3; l = 1; m = 0;s = +½. Dalam sistem periodik, unsur tersebut terletak pada ... .A. periode 3, golongan IAD. periode 3, golongan VAB. periode 3, golongan IIAE. periode 3, golongan VIIAC. periode 3, golongan IIIA16. Unsur X mempunyai nomor atom 20 dan unsur Y mempunyai nomor atom 9.Senyawa yang terbentuk dari kedua unsur ini mempunyai rumus ... .A.XYD.X2Y3B.X2YE.XY3C.XY217. Molekul berikut ini yang tidakmengikuti kaidah oktet adalah ... .A. H2OD. BCl3B. NH3E. PH3C. CCl4
Kimia XI SMA14118. Senyawa XeCl4(nomor atom Xe = 54) mempunyai bentuk molekul ... .A. tetrahedralD. bipiramida trigonalB. piramida trigonalE. oktahedralC. segi empat planar19. Bentuk molekul SF6 (nomor atom S = 16) adalah ... .A. tetrahedralD. bipiramida trigonalB. piramida trigonalE. oktahedralC. segi empat planar20. Bentuk molekul PCl5(nomor atom P = 15) adalah ... .A. tetrahedralD. bipiramida trigonalB. piramida trigonalE. oktahedralC. segi empat planar21. Jika diketahui reaksi A + B⎯⎯→C + D, maka laju reaksi didefinisikan sebagailaju ... .A. penambahan konsentrasi A per satuan waktuB. penambahan konsentrasi B per satuan waktuC. berkurangnya konsentrasi A dan B per satuan waktuD. berkurangnya konsentrasi C dan D per satuan waktuE. berkurangnya konsentrasi A dan D per satuan waktu22. Dari reaksi: 2 NO(g) + Br2(g)⎯⎯→ 2 NOBr(g), diperoleh data percobaansebagai berikut.Persamaan laju reaksi untuk reaksi di atas adalah ... .A.v =k·[NO][Br2]D.v =k·[NO]2[Br2]2B.v =k·[NO][Br2]2E.v =k·[NO]D.v =k·[NO]2[Br2]23. Dari reaksi N2(g)+ 3 H2(g)⎯⎯→ 2 NH3(g) diperoleh data sebagai berikut.Harga tetapan laju reaksi dan satuannya adalah ... .a. 0,008 mol L–1 detik–1d. 0,032 mol–1b. 0,016 mol L–1 detik–1e. 0,032 mol–2c. 0,016 detik –1No.[NO] (M)[Br2] (M)Laju Reaksi (M/detik)1.0,30,051,62.0,30,154,83.0,10,250,54.0,20,252,0No.[N2] (M)[H2] (M)Waktu (detik)1.0,40,11522.0,80,1763.0,40,2152
Kimia XI SMA14224. Umumnya setiap kenaikan suhu dapat mempercepat laju reaksi karena kenaikansuhu akan ... .A. memperbesar tekananB. memperbesar luas permukaanC. menaikkan energi pengaktifanD. memperbesar konsentrasi zat-zat pereaksiE. memperbesar energi kinetik molekul pereaksi25. Dalam ruang 5 liter berlangsung penguraian N2O4 menurut reaksi:N2O4(g)⎯⎯→ 2 NO2(g)Jika mula-mula dimasukkan 3 mol N2O4 dan dalam 10 detik dihasilkan 2 molNO2, maka laju reaksi terurainya gas N2O4 adalah ... .A. 0,06 M/detikD. 0,02 M/detikB. 0,04 M/detikE. 0,01 M/detikC. 0,03 M/detik26. Laju suatu reaksi bertambah tiga kali lebih cepat setiap kenaikan suhu 10 °C.Jika laju reaksi pada suhu 25 °C adalah 4 M/detik, maka laju reaksi pada suhu45 °C adalah ... .A. 8 M/detikD. 24 M/detikB. 12 M/detikE. 36 M/detikC. 16 M/detik27. Hasil percobaan untuk reaksi:A(g) + B(g)⎯⎯→C(g)sebagai berikut.1) Jika konsentrasi A dinaikkan dua kali dan konsentrasi B tetap, maka lajureaksi menjadi 4 kali lebih cepat.2) Laju reaksi menjadi 8 kali lebih cepat, bila konsentrasi B diperbesar 2 kalidan konsentrasi A tetap.Persamaan laju reaksi tersebut adalah ... .A.V = k[A]2[B]3D.V = k[A]½[B]3B.V = k[A]3][B]2E.V = k[A][B]C.V = k[A]2[B]428. Dalam ruang 2 liter direaksikan 1,6 mol gas X dan 2,2 mol gas Y, sehinggaterjadi reaksiX(g) + 2 Y(g)⎯⎯→XY(g).Setelah reaksi berlangsung 5 detik masih terdapat 0,6 mol gas X. Besarnya lajureaksi terhadap Y adalah ... .A. 0,05 M/detikD. 0,2 M/detikB. 0,1 M/detikE. 0,4 M/detikC. 0,15 M/detik29. Diketahui reaksi A + B⎯⎯→C.Dari percobaan diperoleh data sebagai berikut:No.[A] (M)[B] (M)Laju Reaksi (M/detik)1.0,50,42a2.0,50,88a3.0,250,4a
Kimia XI SMA143Rumus laju reaksi untuk reaksi tersebut adalah ... .A.V =k[A]2[B]D.V = k[A]2B.V =k[A][B]E.V = k[B]C.V =k[A][B]230. Untuk reaksi A + B⎯⎯→C diperoleh data sebagai berikut.Dapat disimpulkan bahwa orde reaksi total dari reaksi tersebut adalah ... .A. 0D. 3B. 1E. 4C. 231. Pernyataan berikut ini yang benartentang reaksi eksoterm adalah ... .A. entalpi sistem bertambahB. entalpi produk lebih kecil dari entalpi reaktanC. entalpi produk lebih besar dari entalpi reaktanD. reaksi kimia yang memerlukan energiE. reaksi kimia yang memerlukan katalis32. Perubahan entalpi pembentukan (ΔHf) gas CO2 adalah –393,5 kJ/mol. Persamaantermokimianya adalah ... .A. CO(g) + ½ O2(g)⎯⎯→ CO2(g)ΔH = –393,5 kJ/molB. CO2(g)⎯⎯→ CO(g) + ½ O2(g)ΔH = –393,5 kJ/molC. CO2(g)⎯⎯→ C(s) + O2(g)ΔH = –393,5 kJ/molD. C(s) + 2 O(g)⎯⎯→ CO2(g)ΔH = –393,5 kJ/molE. C(s)+ O2(g)⎯⎯→ CO2(g)ΔH = –393,5 kJ/mol33. Jika diketahui persamaan termokimia:N2(g) + 3 H2(g)⎯⎯→ 2 NH3(g)ΔH = –90 kJ4 NH3(g) + 5 O2(g)⎯⎯→ 4 NO(g) + 6 H2O(g)ΔH = –1.140 kJ2 H2(g) + O2(g)⎯⎯→ 2 H2O(g)ΔH = –560 kJmakaΔH untuk reaksi N2(g) + O2(g)⎯⎯→ 2 NO(g)adalah ... .A. –490 kJD. +180 kJB. –245 kJE. 245 kJC. –180 kJ34. Sebanyak 100 mL larutan HCl 1 M bersuhu 27 °C dicampur dengan 150 mLlarutan NaOH 1 M bersuhu 27 °C, kemudian dimasukkan ke dalam kalorimetergelas plastik. Suhu campuran naik sampai 32 °C. Jika kalor jenis larutan dianggapsama dengan kalor jenis air = 4,2 J g–1 °C–1, kapasitas panas kalorimeter = 12 J °C–1,dan massa jenis larutan = 1 g/mL, maka besarnya perubahan entalpi pada reaksi:HCl(aq) + NaOH(aq)⎯⎯→ NaCl(aq) + H2O(l) adalah ... .A. –42.000 J/molC. –5.310 J/molB. –53.100 J/molD. –41.400 J/molC. –42.600 J/molNo.[A] (M)[B] (M)Waktu (detik)1.0,10,1802.0,20,1403.0,40,210
Kimia XI SMA14435. Kalor reaksi yang terjadi pada reaksi 0,25 mol NaOH(aq) dengan 0,25 molHCl(aq), jika diketahui perubahan entalpi pada reaksi:NaOH(aq) + HCl(aq)⎯⎯→ NaCl(aq) + H2O(l)ΔH = 56,60 kJ/moladalah ... .A. 7,075 kJD. 42,25 kJB. 14,15 kJE. 113,2 kJC. 28,30 kJ36. Diketahui:ΔHfCO2 = –393,5 kJ/molΔHf H2O = –241,8 kJ/molBila diketahui reaksi:C2H4(g) + 3 O2(g)⎯⎯→ 2 CO2(g) + 2 H2O(g)ΔHc = –1.323 kJmaka besarnya ΔHf C2H4 adalah ... .A. +24,5 kJD. +52,4 kJB. –54,2 kJE. –24,5 kJC. +54,2 kJ37. Jika diketahui pada reaksi pembentukan 2,6 gram C2H2 (Ar C = 12, H = 1)dibebaskan energi sebesar 22,6 kJ, maka besarnya entalpi pembentukan standarC2H2 membebaskan energi sebesar ... .A. 2,26 kJ/molD. 226 kJ/molB. 22,6 kJ/molE. 452 kJ/molC. 45,2 kJ/mol38. Diketahui:ΔH C3H8= –104 kJΔH CO2 = –395 kJΔH H2O = –286 kJPersamaan reaksi pada pembakaran gas C3H8 sebagai berikut.C3H8(g) + 5 O2(g)⎯⎯→ 3 CO2(g) + 4 H2O(l)Besarnya perubahan entalpi pada pembakaran 11 gram C3H8 (Ar C = 12, H = 1)adalah ... .A. –2.225 kJD. +556,25 kJB. +2.225 kJE. –1112,5 kJC. –556,25 kJ39. Diketahui energi ikatan rata-rata dari:C = C = 598 kJ/molC – C = 346 kJ/molH – H = 436 kJ/molC – H = 415 kJ/molBesarnya perubahan entalpi pada reaksi:C2H4(g) + H2(g)⎯⎯→ C2H6(g)adalah ... .A. –394 kJD. +3.940 kJB. –142 kJE. +1.958 kJC. +142 kJ
Kimia XI SMA14540. Diketahui energi ikatan rata-rata:C – H = 415 kJ/molC – C = 348 kJ/molC = C = 607 kJ/molC – Br = 276 kJ/molBr – Br = 193 kJ/molBesarnya perubahan entalpi pada reaksi:adalah ... .A. –50 kJD. + 100 kJB. –100 kJE. + 200 kJC. + 50 kJ41. Suatu reaksi dikatakan mencapai keadaan setimbang, jika ... .A. jumlah mol pereaksi dan hasil reaksi samaB. masing-masing zat yang bereaksi telah habisC. reaksi sudah berhentiD. laju reaksi ke arah hasil reaksi sama dengan laju reaksi ke arah pereaksiE. reaksi berlangsung dengan laju reaksi pada dua arah berbeda42. Harga tetapan kesetimbangan (Kc) untuk reaksi:3 Fe(s) + 4 H2O(g)⎯⎯→←⎯⎯ Fe3O4(s) + 4 H2(g) adalah ... .A.Kc = 4342342[Fe O ][H ][Fe] [H O]D.Kc = 4242[H O][H ]B.Kc = 3424342[Fe] [H O][Fe O ][H ]E.Kc = 4242[H ][H O]C.Kc = 434242[Fe O ][H ][H ]43. Pada reaksi N2(g) + 3 H2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NH3(g), jika pada suhu tetap konsentrasiN2 dikurangi, maka ... .A. kesetimbangan tak bergeserB. kesetimbangan bergeser ke kiriC. kesetimbangan bergeser ke kananD. harga tetapan kesetimbangan makin besarE. pereaksi habis44. Dalam ruang tertutup bervolume 4 liter, 3 mol gas NO terurai menurut reaksi:2 NO(g)⎯⎯→←⎯⎯ N2(g) + O2(g)Jika pada saat setimbang terdapat 1 mol gas N2, maka harga Kc adalah ... .A. 4D. 0,5B. 2E. 0,25C. 1HCCHHBrBrHHCCHHBrBrH⎯⎯→
Kimia XI SMA14645. Dalam ruang 10 liter dan tekanan total ruang 4 atm, terjadi reaksi kesetimbangan:NH3(g) + HCl(g)⎯⎯→←⎯⎯ NH4Cl(g)Pada saat kesetimbangan tercapai diperoleh 3 mol NH3, 1 mol HCl, dan 4 molNH4Cl. Besarnya Kp adalah ... .A. 4D.32B.83E.23C. 346. Dalam bejana tertutup sebanyak 2 liter, 5 mol gas N2O5 terurai menurut reaksikesetimbangan:2 N2O5(g)⎯⎯→←⎯⎯ 4 NO2(g) + O2(g)Bila pada saat setimbang terdapat 2 mol gas O2, maka besarnya dissosiasi N2O5adalah ... .A. 90%D. 60%B. 80%E. 50%C. 75%47. Diketahui reaksi:2 SO2(g) + O2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 SO3(g)ΔH = –197 kJDi antara pernyataan berikut ini, yang tidak dapat memperbanyak hasil SO3 ada-lah ... .A. menurunkan suhuD. menambah SO2B. memperbesar tekanan sistemE. segera mengambil SO3 yang terbentukC. memperbesar volume sistem48. Dalam ruang 1 liter terdapat reaksi kesetimbangan N2O4(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NO(g).Bila pada keadaan setimbang jumlah mol N2O4 sama dengan jumlah mol NO,maka besarnya derajat disosiasi N2O4 adalah ... .A. 2d.13B. 1e.14C. 0,549. Pada pembuatan asam sulfat dengan proses kontak digunakan katalis ... .A. serbuk Fed. Al2O3B. serbuk Nie. V2O5C. K2O50. Pembuatan gas NH3 menurut proses Haber-Bosch sesuai reaksi:N2(g) + 3 H2(g)⎯⎯→←⎯⎯ 2 NH3(g)ΔH = –94,2 kJAgar diperoleh hasil NH3 maksimal, maka dilakukan pada ... .A. suhu tinggi, tekanan tinggi, tanpa katalisB. suhu tinggi, tekanan rendah, tanpa katalisC. suhu rendah, tekanan tinggi, dengan katalisD. suhu optimum, tekanan rendah, dengan katalisE. suhu tinggi, tekanan rendah, dengan katalis