Tetapan Kesetimbangan untuk Gas (Kp)

Selain berdasarkan konsentrasi (Kc), tetapan kesetimbangan dapat pula dinyatakan berdasarkan tekanan parsial gas. Tetapan kesetimbangan yang didasarkan pada tekanan parsial masing-masing gas dalam sistem kesetimbangan disebut tetapan kesetimbangan parsial (Kp). Simbol p menunjukan bahwa tetapan kesetimbangan (K) dihitung berdasarkan tekanan parsial masing-masing zat dalam wujud gas.

Secara umum tetapan kesetimbangan untuk sistem gas dapat dinyatakan sebagai berikut.

aA(g) + bB(g) ⟷ cC(g) + dD(g)

Keterangan:
a, b, c dan d = koefisien reaksi
Kp = tetapan kesetimbangan parsial
PC = tekanan parsial gas C, dengan koofisien reaksi c
PD = tekanan parsial gas D dengan koofisien reaksi d
PA = tekanan parsial gas A dengan koofisien reaksi a
PB = tekanan parsial gas B dengan koofisien reaksi b

Tetapan kesetimbangan parsial (Kp) hanya berlaku untuk spesi-spesi yang berwujud gas (g). Spesi-spesi lain seperti padatan (s), larutan (aq) dan cairan (l) tidak perlu diperhatikan dalam menulis tetapan kesetimbangan parsial (Kp).
Hal ini disebabkan spesi-spesi yang berwujud padatan, larutan, dan cairan tidak berpengaruh terhadap nilai Kp.

Contoh Soal

Pada suhu 250 °C terbentuk suatu kesetimbangan berikut.

PCl5(g) ⟷ PCl3(g) + Cl2(g)

Jika pada saat setimbang, tekanan parsial PCl5 = 1 atm, PCl3 = 0,5 atm, dan Cl2 = 2 atm. Hitunglah tetapan kesetimbangan parsial (Kp) reaksi tersebut.

Penyelesaian

Diketahui:
- Tekanan parsial gas PCl5 = 1 atm
- Tekanan parsial gas PCl3 = 0,5 atm
- Tekanan parsial gas Cl2    = 2 atm

Ditanya: Kp = ....

Persamaan reaksi kesetimbangan :
PCl5(g) ⟷ PCl3(g) + Cl2(g)

Contoh Soal
Dalam sebuah bejana amonia (NH3) terurai sesuai reaksi persamaan reaksi berikut:
2NH3(g) ⟷  N2(g) + 3H2(g)

Jika pada keadaan setimbang tekanan total sistem 2 atm dan terdapat 4 mol NH3, 2 mol N2, dan 6 mol H2. Tentukan tetapan kesetimbangan parsial (Kp) reaksi tersebut.

Penyelesaian

Diketahui:
- Mol NH3  =  4 mol
- Mol N2 = 2 mol
- Mol H2 = 6 mol
- Mol total saat setimbang = (4 + 2 + 6) mol = 12 mol
- Tekanan total (Ptotal) =  2 atm

Ditanya: Kp = ....

Tekanan parsial masing-masing gas.

Uji Kompetensi
1) Tulislah tetapan kesetimbangan parsial (Kp) dari reaksi-reaksi berikut ini.
(a) CH4(g) + 2O2(g) ⟷ CO2(g) + 2H2O(g)
(b) 5CO(g) + I2O5(s) ⟷ I2(g) + 5CO2(g)
(c) CaCO3(s) ⟷ CaO(s) + CO2(g)
(d) NH4OH(aq)  ⟷ NH4+(aq) + OH-(aq)
(e) AgCl(s) ⟷ Ag+(aq) + Cl–(aq)
(f) 2NaHCO3(s) ⟷ Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)

2) Perhatikan reaksi berikut:
N2(g) + O2(g) ⟷  2NO(g)

Jika pada suhu 2.200 °C tekanan parsial kesetimbangan gas N2, O2, dan NO berturut-turut adalah 0,3 atm, 0,66 atm, dan 0,1 atm, hitunglah harga Kp reaksi tersebut.

3) Dalam sebuah ruangan dipanaskan gas SO3 sehingga terurai sesuai persamaan berikut.

2SO3(g) ⟷ 2SO2(g) + O2(g)

Jika pada saat setimbang tekanan total sistem sebesar 2 atm dan terdapat 0,5 mol SO3, 0,25 mol SO2, 0,5 mol O2, tentukan tetapan kesetimbangan parsial (Kp).

4) Pada suhu tertentu gas NO2 terurai sesuai persamaan berikut.

2NO2(g) ⟷ 2NO(g) + O2(g)

Jika Kp = 150, tekanan parsial gas NO2 = 0,5 atm, dan NO = 2 atm, maka tentukan tekanan parsial gas O2.