38. Dalam suatu ruangan V liter terdapat dalam keadaan setimbang 0,1 mol A; 0,4 mol B; 0,2 mol C; dan 0,2 mol D menurut persamaan berikut. A (8) + B(g) C(8) +D(8) Pada temperatur tetap ke dalam ruang itu ditam- bahkan 0,3 mol A. Susunan kesetimbangaan gas-gas yang baru adalah .... A. 0,1 mol C D 0,5 mol C B. 0,3 mol B E. 0,7 mol B C. 0,4 mol A 

Pada soal di atas terdapat zat A, B, C, dan D. Mol setimbang zat A, B, C, dan D berturut-turut adalah 0,1 mol, 0,4 mol, 0,2 mol, dan 0,2 mol. Pada temperatur tetap ke dalam ruang yang sama ditambahkan 0,3 mol A. Setelah penambahan A ditanyakan susunan atau komposisi kesetimbangan yang baru. Oleh karena itu, pada soal ini kita akan membahas konsep menentukan komposisi zat saat setimbang.

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.

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-21HPKDEF1GY/rumus kc.JPG" />
Keterangan :
[A], [B] = konsentrasi pereaksi
[C], [D] = konsentrasi produk
p, q, r, s = koefisien

Pada soal kita ditanyakan komposisi zat saat kesetimbangan yang baru. Penulisan “pada temperatur yang sama” berarti Kc dari kesetimbangan pertama dengan Kc dari kesetimbangan yang baru sama. Maka untuk menentukannya pertama kita harus menentukan Kc saat kesetimbangan pertama kemudian membuat tabel MRS untuk mengetahui komposisi zat saat kesetimbangan yang baru. Berikut langkah penentuan komposisi zat saat kesetimbangan yang baru.

Diketahui: 
Zat A, B, C, dan D saat setimbang pertama kali berturut-turut : 0,1; 0,4; 0,2; dan 0,2 mol.
Penambahan 0,3 mol zat A
Volume = V liter
Ditanya: komposisi zat saat kesetimbangan yang baru?

A. Tentukan Kc saat kesetimbangan pertama
Saat masuk rumus Kc, maka data yang dimasukkan adalah konsentrasi zat. Konsentrasi zat dapat dicari dengan mol dibagi volume.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-77/LessonId-54/ModuleId-2/QuestionCode-21HPKDEF1GY/21HPKDEF1GY Kc.JPG" />
Jadi Kc saat keadaan setimbang pertama adalah 1.

B. Buatlah mol MRS (mula-mula, reaksi, setimbang) untuk mengetahui mol setimbang masing-masing zat pada kesetimbangan yang baru.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-77/LessonId-54/ModuleId-2/QuestionCode-21HPKDEF1GY/21HPKDEF1GY tabel mrs.JPG" />
Pada tabel MRS, hal yang harus kita lakukan adalah
1. Mengisi mol mula-mula masing-masing zat dari data kesetimbangan yang pertama. Penambahan 0,3 mol A membuat kesetimbangan bergeser ke kanan.
2. Mengisi mol reaksi, mol reaksi belum diketahui sehingga kita misalkan dengan X. 
3. Mengisi mol setimbang, penambahan 0,3 mol A kita anggap sebagai gangguan kesetimbangan. Penambahan jumlah mo A menyebabkan kesetimbang bergeser ke kanan sehingga mol setimbang reaktan adalah pengurangan mol mula-mula dengan mol reaksi dan mol setimbang produk adalah penjumlahan mol mula-mula dengan mol reaksi. 

C. Tentukan mol zat pada kesetimbangan yang baru menggunakan rumus Kc.
Mol saat setimbang masih mengandung variabel X yang tidak diketahui nilainya. Maka untuk mengetahui nilainya kita akan menghitung menggunakan rumus Kc. Kc saat kesetimbangan pertama dengan kesetimbangan yang baru sama karena terjadi pada temperatur yang sama.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-3/ChapId-77/LessonId-54/ModuleId-2/QuestionCode-21HPKDEF1GY/21HPKDEF1GY kc baru.JPG" />
Berdasarkan perhitungan di atas maka X = 0,1 berarti sekarang kita akan mengetahui mol masing-masing zat pada kesetimbangan yang baru.
Zat A = 0,4 – X = 0,4 – 0,1 = 0,3 mol
Zat B = 0,4 – X = 0,4 – 0,1 = 0,3 mol
Zat C = 0,2 + X = 0,2 + 0,1 = 0,3 mol
Zat D = 0,2 + X = 0,2 + 0,1 = 0,3 mol

Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Nah jadi mol masing-masing zat pada kesetimbangan yang baru adalah sebagai berikut.
Zat A = 0,3 mol
Zat B = 0,3 mol
Zat C = 0,3 mol
Zat D = 0,3 mol
 
Jadi jawaban yang benar adalah B.