Kesetimbangan kimia: latihan soal dengan penyelesaian langkah demi langkah

Latihan soal Kesetimbangan kimia gratis dengan diagram, petunjuk, dan pembahasan lengkap. Nilai baru setiap kali, dalam tiga tingkat: Kc dari konsentrasi, Tabel ICE, tabel ICE dengan persamaan kuadrat.

Soal latihan gratisMudah
N2​0,2mol/L+3H2​0,4mol/L⇌2NH3​0,3mol/LKc​ = ?

Untuk reaksi N2 + 3H2 ⇌ 2NH3, konsentrasi saat setimbang adalah [N2] = 0,2 mol/L, [H2] = 0,4 mol/L, [NH3] = 0,3 mol/L. Tentukan tetapan kesetimbangan Kc.

[N2] = 0,2[H2] = 0,4[NH3] = 0,3
Soal berikutnya →
Berlatih Kesetimbangan kimia secara gratisBerlatih Kesetimbangan kimia sekarang5 soal gratis setiap hari. Tanpa kartu kredit.

Yang Anda latih

  1. MudahKc dari konsentrasi
  2. SedangTabel ICE
  3. Sulittabel ICE dengan persamaan kuadrat

Cara menyelesaikan soal Kesetimbangan kimia

  1. Tulis Kc sebagai produk per pereaksi, masing-masing dipangkatkan dengan koefisiennya.
  2. Susun tabel ICE: Initial (awal), Change (perubahan, dalam kelipatan x kali koefisien), Equilibrium (kesetimbangan).
  3. Masukkan pernyataan kesetimbangan ke dalam Kc dan selesaikan untuk x.
  4. Periksa apakah x cukup kecil untuk pendekatan; jika tidak, selesaikan persamaan kuadratnya.

Kesalahan umum

  • Lupa pangkat dalam Kc.
  • Memakai konsentrasi awal alih-alih konsentrasi kesetimbangan.
  • Memakai pendekatan x kecil padahal x tidak kecil.

Rumus utama

Tetapan kesetimbangan
Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b)
Tabel ICE
Awal, Perubahan (×koefisien), Kesetimbangan
Persamaan kuadrat
x = (−b + √(b² − 4ac))/(2a)

Pelajari Kesetimbangan kimia dari nol

Sebelum ini: Molaritas & pengenceran

1Apa itu kesetimbangan kimia

Banyak reaksi tidak berjalan sampai tuntas. Begitu sebagian produk terbentuk, produk itu mulai bereaksi balik menjadi bahan awal. Panah ganda ⇌ menunjukkan hal ini.

H₂ + I₂ ⇌ 2HI

Pada awalnya reaksi maju berlangsung cepat, karena ada banyak H₂ dan I₂. Seiring keduanya terpakai, laju reaksi maju melambat, sementara reaksi balik semakin cepat.

Setelah beberapa waktu kedua reaksi berjalan dengan laju yang sama. Konsentrasi lalu berhenti berubah. Keadaan ini disebut kesetimbangan.

tc[H₂] = [I₂][HI]0,50,25

Reaksinya tidak berhenti. Molekul masih bereaksi ke kedua arah, tetapi setiap HI yang terbentuk diimbangi oleh satu yang terurai. Bayangkan eskalator tempat orang berjalan naik dan turun dengan laju yang sama: jumlah orang di setiap lantai tetap sama.

Tes mandiri Apa yang benar pada kesetimbangan kimia?
  1. Kedua reaksi telah berhenti
  2. Konsentrasi pereaksi dan produk sama besar
  3. Reaksi maju dan reaksi balik berjalan dengan laju yang sama
  4. Semua pereaksi telah menjadi produk

Jawaban: Reaksi maju dan reaksi balik berjalan dengan laju yang sama. Pada kesetimbangan kedua laju sama, sehingga konsentrasi tetap konstan. Konsentrasi tidak harus sama satu sama lain, dan reaksi terus berjalan.

2Tetapan kesetimbangan Kc

Pada kesetimbangan, konsentrasi selalu memenuhi satu perbandingan tetap, yaitu tetapan kesetimbangan. Untuk reaksi aA + bB ⇌ cC + dD:

Kc = [C]c · [D]d / ([A]a · [B]b)

Tanda kurung siku berarti konsentrasi dalam mol/L pada kesetimbangan. Produk di atas, pereaksi di bawah, dan masing-masing dipangkatkan dengan koefisiennya.

Untuk H₂ + I₂ ⇌ 2HI hasilnya Kc = [HI]² / ([H₂] · [I₂]).

  • Kc besar (jauh lebih dari 1): pada kesetimbangan sebagian besar adalah produk.
  • Kc kecil (jauh kurang dari 1): sebagian besar adalah pereaksi.
  • Kc hanya berubah menurut suhu, bukan menurut jumlah awal.

Asas Le Chatelier: jika kesetimbangan diganggu, kesetimbangan bergeser untuk meniadakan sebagian gangguan itu. Menambah pereaksi mendorongnya ke arah produk; mengurangi produk melakukan hal yang sama.

Tes mandiri Untuk N₂O₄ ⇌ 2NO₂, [N₂O₄] = 0,08 mol/L dan [NO₂] = 0,2 mol/L pada kesetimbangan. Berapa Kc?
  1. 0,4
  2. 0,5
  3. 2,5
  4. 2

Jawaban: 0,5. Kc = [NO₂]² / [N₂O₄] = 0,04 / 0,08 = 0,5. Lupa kuadrat menghasilkan 0,2 / 0,08 = 2,5, dan membalik pecahan menghasilkan 2.

3Tabel ICE

Sering kali Anda hanya mengetahui konsentrasi awal dan Kc. Tabel ICE melacak bagaimana semuanya berubah:

  • Initial (awal): konsentrasi pada awal.
  • Change (perubahan): setiap zat berubah sebesar x kali koefisiennya. Pereaksi berkurang (−), produk bertambah (+).
  • Equilibrium (kesetimbangan): awal ditambah perubahan.

Untuk H₂ + I₂ ⇌ 2HI yang bermula dari 0,5 mol/L H₂ dan I₂:

  • H₂: 0,5 − x
  • I₂: 0,5 − x
  • HI: 0 + 2x

Lalu masukkan baris kesetimbangan ke dalam ungkapan Kc dan selesaikan untuk x.

Jika kedua ruas adalah kuadrat sempurna, seperti di sini, tarik akar kuadrat kedua ruas. Jika tidak, Anda mendapat persamaan kuadrat ax² + bx + c = 0, dan Anda mengambil akar yang menghasilkan konsentrasi positif:

x = (−b + √(b² − 4ac)) / (2a)
Tes mandiri Anda mulai dengan 1,0 mol/L N₂O₄ saja, dan x mol/L darinya bereaksi: N₂O₄ ⇌ 2NO₂. Berapa [NO₂] pada kesetimbangan?
  1. 1,0 − 2x
  2. 2x
  3. x
  4. x²

Jawaban: 2x. Setiap N₂O₄ yang bereaksi menghasilkan dua NO₂, sehingga perubahan NO₂ adalah +2x, bermula dari 0. Menulis x melupakan koefisien; kuadrat baru muncul kemudian, di dalam Kc.

4Metode ini selangkah demi selangkah

  1. Tuliskan persamaan yang sudah setara dan ungkapan Kc: produk di atas pereaksi, masing-masing dipangkatkan dengan koefisiennya.
  2. Jika konsentrasi kesetimbangan diberikan, masukkan dan hitung Kc. Selesai.
  3. Jika tidak, susun tabel ICE dengan satu bilangan tak diketahui x, dikalikan koefisien.
  4. Masukkan ungkapan kesetimbangan ke dalam Kc.
  5. Selesaikan untuk x: dengan akar kuadrat jika kedua ruas kuadrat, jika tidak dengan rumus kuadrat.
  6. Cari konsentrasi yang ditanyakan, dan periksa bahwa setiap konsentrasi positif dan menghasilkan kembali Kc.

5Contoh soal lengkap

Ikuti setiap langkah. Cobalah menebak langkah berikutnya sebelum membukanya.

Contoh soal

0,5 mol/L H₂ dan 0,5 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam wadah dan bereaksi: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan Kc = 4. Cari konsentrasi kesetimbangan [HI] dan [H₂].

1

Tuliskan Kc

Kc = [HI]² / ([H₂] · [I₂]) = 4
2

Susun tabel ICE

Awal: H₂ 0,5, I₂ 0,5, HI 0. Perubahan: −x, −x, +2x.

Kesetimbangan: [H₂] = [I₂] = 0,5 − x dan [HI] = 2x.

3

Isi Kc

4 = (2x)² / (0,5 − x)²

Pembilang dan penyebutnya sama-sama kuadrat.

4

Tarik akar kuadrat

2 = 2x / (0,5 − x)
1 − 2x = 2x ⇒ x = 0,25 mol/L
5

Cari konsentrasinya

[HI] = 2x = 0,50 mol/L dan [H₂] = [I₂] = 0,5 − 0,25 = 0,25 mol/L.

6

Periksa jawabannya

0,50² / (0,25 · 0,25) = 0,25 / 0,0625 = 4

Ini menghasilkan kembali Kc = 4, dan semua konsentrasi positif.

Jawaban

[HI] = 0,50 mol/L dan [H₂] = [I₂] = 0,25 mol/L

6Kesalahan umum

  • Lupa pangkat. Koefisien 2 berarti konsentrasi dikuadratkan.
  • Menaruh pereaksi di atas. Kc selalu produk di atas pereaksi.
  • Memakai konsentrasi awal dalam Kc, bukan konsentrasi kesetimbangan.
  • Lupa mengalikan x dengan koefisien pada baris perubahan: 2HI berubah sebesar 2x, bukan x.
  • Memakai pendekatan “x kecil” padahal tidak. Jika x lebih dari sekitar 5% nilai awal, selesaikan persamaan kuadrat.
  • Mempertahankan akar negatif dari persamaan kuadrat, yang menghasilkan konsentrasi negatif.
Tes mandiri Untuk H₂ + I₂ ⇌ 2HI, konsentrasi kesetimbangannya adalah [H₂] = 0,1, [I₂] = 0,1, dan [HI] = 0,4 mol/L. Berapa Kc?
  1. 0,0625
  2. 16
  3. 40
  4. 80

Jawaban: 16. Kc = 0,4² / (0,1 · 0,1) = 0,16 / 0,01 = 16. Tanpa kuadrat Anda mendapat 40, dan produk di bawah pereaksi menghasilkan 0,0625.

7Seperti apa soal ujiannya

  • Mudah: Kc dari konsentrasi. Semua konsentrasi kesetimbangan diberikan; tuliskan Kc dan hitung.
  • Sedang: tabel ICE. H₂ + I₂ ⇌ 2HI dari jumlah awal yang sama; tarik akar kuadrat untuk mencari x, lalu konsentrasi.
  • Sulit: tabel ICE dengan persamaan kuadrat. Suatu zat seperti PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂ terurai dari awal yang diketahui; selesaikan x² + Kc·x − Kc·c₀ = 0.

Contoh soal sulit: 0,5 mol/L PCl₅ dengan Kc = 0,2 menghasilkan x² + 0,2x − 0,1 = 0, sehingga x = 0,232 mol/L Cl₂ dan [PCl₅] = 0,268 mol/L.

Pelajari selangkah demi selangkah di aplikasiPelajari selangkah demi selangkah di aplikasi

Contoh dengan pembahasan

Contoh 1Mudah
N2​O4​0,08mol/L⇌2NO2​0,05mol/LKc​ = ?

Untuk reaksi N2O4 ⇌ 2NO2, konsentrasi saat setimbang adalah [N2O4] = 0,08 mol/L, [NO2] = 0,05 mol/L. Tentukan tetapan kesetimbangan Kc.

[N2O4] = 0,08[NO2] = 0,05

Tentukan Kc

Tampilkan petunjuk
  1. Produk di pembilang, reaktan di penyebut.
  2. Setiap konsentrasi dipangkatkan dengan koefisiennya.
  3. K = [NO2]2/([N2O4]).
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

Kesetimbangan kimia: untuk aA + bB ⇌ cC + dD, tetapan kesetimbangannya adalah Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b), menggunakan konsentrasi pada saat setimbang. Tabel ICE (Awal, Perubahan, Kesetimbangan) menghubungkan jumlah awal dengan jumlah saat setimbang melalui satu variabel x, yang dikalikan dengan koefisiennya.

Rumus Kc

Kc = [NO2]2/([N2O4])

Substitusikan

Kc = 0,052/(0,08) = 0,03125

Jawaban

Kc = 0,03125
Contoh 2Sedang
H2​I2​HII0,20,20C−x−x+2xE0,2 − x0,2 − x2x

Sebanyak 0,2 mol/L H₂ dan 0,2 mol/L I₂ dimasukkan ke dalam wadah dan bereaksi: H₂ + I₂ ⇌ 2HI, dengan Kc = 4. Tentukan konsentrasi saat setimbang [HI].

[H₂]₀ = [I₂]₀ = 0,2 mol/LKc = 4

Tentukan [HI] (mol/L)

Tampilkan petunjuk
  1. Susun tabel ICE dengan x mol/L H₂ yang bereaksi.
  2. Kc = (2x)²/((c₀ − x)²). Kedua ruas berupa kuadrat, jadi tarik akar kuadratnya.
  3. √K = 2 = 2x/(0,2 − x).
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

Kesetimbangan kimia: untuk aA + bB ⇌ cC + dD, tetapan kesetimbangannya adalah Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b), menggunakan konsentrasi pada saat setimbang. Tabel ICE (Awal, Perubahan, Kesetimbangan) menghubungkan jumlah awal dengan jumlah saat setimbang melalui satu variabel x, yang dikalikan dengan koefisiennya.

Rumus kesetimbangan

4 = (2x)²/(0,2 − x)²

Tarik akar kuadrat

2 = 2x/(0,2 − x) → x = 0,2·2/(2 + 2) = 0,1 mol/L

Konsentrasi saat setimbang

[HI] = 2x = 0,2 mol/L

Jawaban

[HI] = 0,2 mol/L
Contoh 3Sulit
PCl5​PCl3​Cl2​I0,2500C−x+x+xE0,25 − xxx

PCl₅ terurai: PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂, dengan Kc = 0,04 pada suhu reaksi. Sebuah wadah mula-mula hanya berisi 0,25 mol/L PCl₅. Tentukan konsentrasi saat setimbang [Cl2].

[PCl₅]₀ = 0,25 mol/LKc = 0,04

Tentukan [Cl2] (mol/L)

Tampilkan petunjuk
  1. Tabel ICE: PCl₅ berkurang x, PCl₃ dan Cl₂ masing-masing bertambah x.
  2. K = x²/(c₀ − x), yang dapat disusun ulang menjadi x² + K·x − K·c₀ = 0.
  3. Gunakan rumus kuadrat dan ambil akar yang positif.
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

Kesetimbangan kimia: untuk aA + bB ⇌ cC + dD, tetapan kesetimbangannya adalah Kc = [C]c[D]d/([A]a[B]b), menggunakan konsentrasi pada saat setimbang. Tabel ICE (Awal, Perubahan, Kesetimbangan) menghubungkan jumlah awal dengan jumlah saat setimbang melalui satu variabel x, yang dikalikan dengan koefisiennya.

Rumus kesetimbangan

0,04 = x²/(0,25 − x) → x² + 0,04·x − 0,01 = 0

Selesaikan persamaan kuadrat

x = (−0,04 + √(0,04² + 4·0,01))/2 = 0,08198 mol/L

Konsentrasi saat setimbang

[Cl₂] = x = 0,08198 mol/L

Jawaban

[Cl2] = 0,08198 mol/L

Tanya jawab

Apa itu Kesetimbangan kimia?

Banyak reaksi tidak berjalan sampai tuntas. Begitu sebagian produk terbentuk, produk itu mulai bereaksi balik menjadi bahan awal. Panah ganda ⇌ menunjukkan hal ini.

Pada awalnya reaksi maju berlangsung cepat, karena ada banyak H₂ dan I₂. Seiring keduanya terpakai, laju reaksi maju melambat, sementara reaksi balik semakin cepat.

Bagaimana cara menyelesaikan soal Kesetimbangan kimia langkah demi langkah?
  1. Tulis Kc sebagai produk per pereaksi, masing-masing dipangkatkan dengan koefisiennya.
  2. Susun tabel ICE: Initial (awal), Change (perubahan, dalam kelipatan x kali koefisien), Equilibrium (kesetimbangan).
  3. Masukkan pernyataan kesetimbangan ke dalam Kc dan selesaikan untuk x.
  4. Periksa apakah x cukup kecil untuk pendekatan; jika tidak, selesaikan persamaan kuadratnya.
Apa kesalahan yang sering terjadi pada Kesetimbangan kimia?
  • Lupa pangkat dalam Kc.
  • Memakai konsentrasi awal alih-alih konsentrasi kesetimbangan.
  • Memakai pendekatan x kecil padahal x tidak kecil.
Apa saja yang dilatih dalam soal Kesetimbangan kimia?
  • Mudah: Kc dari konsentrasi
  • Sedang: Tabel ICE
  • Sulit: tabel ICE dengan persamaan kuadrat

Setiap soal memakai nilai baru, sehingga Anda mempelajari metodenya, bukan menghafal jawabannya. Buntu? Buka petunjuk kecil terlebih dahulu, dan penjelasan lengkap hanya jika Anda membutuhkannya.

Cara kerja latihan

  • Setiap soal memakai nilai baru, sehingga Anda mempelajari metodenya, bukan menghafal jawabannya.
  • Buntu? Buka petunjuk kecil terlebih dahulu, dan penjelasan lengkap hanya jika Anda membutuhkannya.
  • Kemajuan, kesalahan, dan soal tersimpan Anda disimpan, sehingga Anda dapat mengulasnya sebelum ujian.

Topik sebelum dan sesudah ini

Pelajari dulu

Molaritas & pengenceran

Lanjutkan dengan

pH & larutan penyangga

Mata kuliah dengan topik ini

Kimia DasarTeknik Reaksi KimiaLatihan ujian FE Chemical

Topik lain di Ilmu alam

StoikiometriMolaritas & pengenceranKalorimetri & entalpipH & larutan penyanggaGenetikaBiologi sel

Lembar kerja yang dapat dicetak

Lembar kerja Kesetimbangan kimia dengan jawaban
Berlatih Kesetimbangan kimia secara gratisBerlatih Kesetimbangan kimia sekarang5 soal gratis setiap hari. Tanpa kartu kredit.