р 2. Pada 27 °C dan tekanan 1 atm, 20% NO, terdisosiasi menjadi NO2. A. Berapa harga K? B. Berapa derajat disosiasi N, O, pada 27 °C jika tekanan total 0,10 atm? C. Bagaimana derajat disosiasi N, O, pada 27 °C tekanan 0,10 atm jika dibandingkan dengan derajat disosiasi N, O, pada 27 °C tekanan 1 atm? 

Pada soal di atas ditanyakan harga Kp (tetapan kesetimbangan tekanan) dan derajat disosiasi dari reaksi disosiasi \(N_2\)\(O_4\) menjadi \(NO_2\). Harga Kp dan derajat disosiasi dapat kita tentukan dengan mempelajari tetapan kesetimbangan parsial gas dan penentuan derajat disosiasi. Oleh karena itu, pada soal ini kita akan membahas konsep tetapan kesetimbangan parsial gas dan penentuan derajat disosiasi.

Identifikasi Konsep

Kesetimbangan kimia adalah keadaan dimana reaksi berjalan dua arah atau reversible (reaksi dari kiri ke kanan dan dari kanan ke kiri) dalam ruang tertutup hingga didapatkan laju reaksi ke kiri dan ke kanan nilainya sama besar. 

Apa itu tetapan kesetimbangan kimia?

Saat kesetimbangan terjadi, konsentrasi pereaksi dan produk tidak selalu sama. Perbandingan konsentrasi produk dengan konsentrasi pereaksi saat kondisi setimbang disebut sebagai tetapan kesetimbangan (K). Tetapan ini memiliki nilai yang tetap pada suhu tertentu dan khas untuk suatu reaksi.
Menurut Waage, Tetapan kesetimbangan adalah perkalian antara konsentrasi produk yang dipangkatkan koefisiennya dibagi dengan perkalian antara konsentrasi pereaksi yang dipangkatkan dengan koefisiennya.

A. Tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi
Tetapan kesetimbangan yang diperoleh dari konsentrasi ditulis sebagai Kc. Kc hanya berlaku pada zat berwujud gas (g) dan larutan (aq). 
Contoh reaksi
pA + qB ⇌ rC+ sD
Nilai Kc untuk reaksi tersebut adalah 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-77/LessonId-54/ModuleId-2/QuestionCode-21G0F8FYSKM/rumus Kc.JPG" />
Keterangan :
[A], [B] = konsentrasi pereaksi
[C], [D] = konsentrasi produk
p, q, r, s = koefisien

B. Tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan
Tetapan kesetimbangan yang diperoleh dari tekanan ditulis sebagai Kp. Kp hanya berlaku pada zat yang berwujud gas (g). tetapan kesetimbangan diperoleh dari tekanan parsial zat.
Contoh reaksi
pA + qB ⇌ rC+ sD
Nilai Kp untuk reaksi tersebut adalah 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-77/LessonId-54/ModuleId-2/QuestionCode-21G0F8FYSKM/rumus kp ok.JPG" />
Keterangan :
Pa, Pb = tekanan parsial pereaksi
Pc, Pd = tekanan parsial produk
p, q, r, s = koefisien

Tekanan parsial (Px) dapat ditentukan dengan rumus berikut
Px = (mol x)/(mol total) × Ptotal

C. Hubungan Kc dan Kp
Hubungan antara Kc dan Kp didasarkan dari persamaan gas ideal yang menyatakan tekanan suatu gas berbanding lurus dengan konsentrasinya. 
 Kp=Kc(RT)^Δn
 Keterangan: 
R= tetapan gas ideal (0,082 L atm/mol K
T= suhu (K) 
∆n = koefisien produk – koefisien pereaksi

D. Kesetimbangan disosiasi
Disosiasi adalah reaksi penguraian suatu senyawa menjadi zat-zat yang lebih sederhana. Kesetimbangan disosiasi adalah kesetimbangan reaksi dari reaksi penguraian gas. contoh kesetimbangan disosiasi gas.
2\(SO_3\) ⇌ 2\(SO_2\) + \(O_2\)
\(PCl_5\) ⇌ \(PCl_3\) + \(Cl_2\)
Besarnya bagian zat yang terdisosiasi dinyatakan oleh derajat disosiasi (α), yaitu perbandingan jumlah zat yang terurai terhadap jumlah zat mula-mula.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-77/LessonId-54/ModuleId-2/QuestionCode-21G0F8FYSKM/derajat disosiasi.JPG" />

Berdasarkan penjelasan di atas, kini kita telah mengetahui bagaimana cara menghitung Kp dan derajat disosiasi. Oleh karena itu, berikut langkah menghitung Kp dan derajat disosiasi.

A. Menentukan harga Kp
Harga Kp dapat ditentukan dengan mengetahui tekanan parsial setimbang masing-masing zat dalam reaksi. Pada soal diketahui derajat disosiasi \(N_2\)\(O_4\) adalah 20%, jika kita anggap mol mula-mula adalah 1 mol yang persentasenya 100, maka mol terurai atau reaksinya adalah
α = (jumlah mol zat terurai)/(jumlah mol zat mula-mula)
20/100 = (jumlah mol zat terurai)/(1 mol)
Jumlah mol zat terurai = 20/100 × 1 mol
Jumlah mol zat terurai = 0,2 mol

Sekarang kita Sudah mendapatkan mol mula-mula dan mol terurai/ reaksi \(N_2\)\(O_4\) sehingga kita akan memperoleh hasil mol setimbang berdasarkan tabel MRS (mula-mula, reaksi, setimbang) berikut ini.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-77/LessonId-54/ModuleId-2/QuestionCode-21G0F8FYSKM/tabel mrs 1.JPG" />
Pada soal ini terdapat data tekanan 1 atm yang merupakan tekanan total sehingga untuk menghitung Kp, kita harus menghitung tekanan parsial masing-masing zat.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-77/LessonId-54/ModuleId-2/QuestionCode-21G0F8FYSKM/21G0F8FYSKM.JPG" />
Setelah mengetahui tekanan parsial zat maka kita dapat menghitung Kp.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-77/LessonId-54/ModuleId-2/QuestionCode-21G0F8FYSKM/21G0F8FYSKM2.JPG" />
Jadi nilai Kp saat disosiasi 20% \(N_2\)\(O_4\) adalah 1/6.
	
B. Berapa derajat disosiasi \(N_2\)\(O_4\) pada suhu 27 ºC dan tekanan total 0,1 atm.
Untuk mengetahui derajat disosiasi maka kita harus mengetahui mol zat terurai/reaksi dan mol mula-mula yang dijelaskan di tabel MRS berikut.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-77/LessonId-54/ModuleId-2/QuestionCode-21G0F8FYSKM/21G0F8FYSKM3.JPG" />
Mol reaksi atau mol terurai belum diketahui, maka kita misalkan dengan X. Dari tabel kita mendapatkan mol setimbang kedua zat yang kita bisa jumlahkan sebagai mol total.

Mol total = 1 – X + 2X = 1+X

Karena mol terurainya masih X maka kita belum dapat masuk ke rumus derajat disosiasi maka kita perlu mencari X menggunakan rumus Kp. Sekarang kita cari terlebih dahulu tekanan parsial zat untuk masuk ke rumus Kp.
Px = (mol x)/(mol total) × P total
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-77/LessonId-54/ModuleId-2/QuestionCode-21G0F8FYSKM/21G0F8FYSKM4.JPG" />
Karena suhu yang digunakan sama, maka Kp pada tekanan total 1 atm (A) sama dengan Kp pada tekanan total 0,1 atm (B).
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-77/LessonId-54/ModuleId-2/QuestionCode-21G0F8FYSKM/21G0F8FYSKM5.JPG" />
Didapatkan X = 0,54 maka mol terurainya adalah 0,54, sekarang kitab isa mengetahui derajat disosiasi \(N_2\)\(O_4\) yang memiliki tekanan total 0,1 atm.
α	= (jumlah tekanan parsial zat terurai)/(jumlah tekanan parsial zat mula-mula)
	= 0,54/1 
	= 0,54
Maka derajat disosiasi \(N_2\)\(O_4\) yang memiliki tekanan total 0,1 atm adalah 0,54.

C. Perbandingan derajat disosiasi \(N_2\)\(O_4\) 
Derajat disosiasi \(N_2\)\(O_4\) pada tekanan 0,1 atm lebih besar dari derajat disosiasi \(N_2\)\(O_4\) pada tekanan total 1 atm. Hal ini berarti akan lebih banyak produk yang dibentuk sehingga reaksi menjadi ke arah produk.
Dari faktor tekanan juga kita dapat menentukan pergeseran kesetimbangan. Reaksi \(N_2\)\(O_4\) yang mengalami penurunan tekanan dari 1 atm ke 0,1 atm akan mengakibatkan kesetimbangan bergeser ke sisi yang memiliki jumlah koefisien besar, yaitu sisi kanan atau produk.

Pembahasan