Kokas (batu bara)dapat digunakan sebagai sumber gas hidrogen melalui reaksi: C(s)+H2O(g) bereaksi bolak balik N2(g)+CO(g) ∆H=+131 ku a. Tuliskan rumusan tetapan

Kelas: XI
Mata pelajaran: Kimia
Materi: Kesetimbangan Kimia
Kata kunci: Tetapan Kesetimbangan

 
Pembahasan:

Kokas (batu bara) dapat digunakan sebagai sumber gas hidrogen melalui reaksi:

C (s) + H2O (g) ⇌ H2 (g) + CO(g)

∆H=+131 ku

a. Tuliskan rumusan tetapan kesetimbangan (Kp) untuk reaksi tersebut.

Tetapan kesetimbangan (K) merupakan konstanta (angka/nilai tetap) perbandingan zat ruas kanan dengan ruas kiri pada suatu reaksi kesetimbangan. Tiap reaksi memiliki nilai K yang khas, yang hanya berubah dengan pengaruh suhu. Kp diukur berdasarkan tekanan parsial gas-gas yang terlibat (khusus fasa gas).

 Dalam reaksi ini, kokas (C) berbentuk padat (solid) sedangkan uap air (H2O0, gas hidrogen dan gas karbon monoksida semua berbentuk gas. Sehingga, kita akan menghitung Kp menggunakan konstanta gas yang terlibat saja. Sehingga besar Kp adalah:

Kp = (tekanan CO)¹ x (tekanan H2)¹ / (tekanan H2O)¹

Kp = P CO x P H2 / P H2O

b. Bagaimana komposisi dalam sistem kesetimbangan bila tetakanan sistem dinaikkan.

Nilai Kp adalah tetap atau konstan. Bila tekanan sistem diperbesar atau volume wadah diperkecil, ini akan memacu sistem untuk memperkecil pengaruh tekanan dengan cara mengurangi jumlah molekul. Frekuensi dan jumlah molekul yang bertumbukan dengan dinding wadah makin sedikit sehingga kenaikan tekanan menjadi minimum. Dengan demikian, posisi kesetimbangan akan bergeser ke arah yang jumlah molekulnya paling sedikit.

Di reaksi kokas ini, jumlah molekul gas yang lebih sedikit ada pada bagian kiri tanda reaksi, sehingga reaksi akan bergerak ke kiri.

Sehingga dalam sistem, komposisinya berubah menjadi akan menyebabkan uap air (H2O) yang ada di sistem jumlahnya meningkat, serta akan mengurangi jumlah gas H2 dan gas CO.

c. Jika pada suhu 730°C dalam sistem kesetimbangan tersebut tekanan parsial uap air = 90 atm, tekanan parsial CO = 100 atm dan tekanan parsial gas H2 = 183 atm, tentukan tetapan keseimbangan nya....

Nilai Kp adalah:

Kp = P CO x P H2 / P H2O

     = 100 x 183 / 90

     = 203,3