Dalam materi ini, Anda akan mengikuti resolusi langkah-demi-langkah dan pembenaran untuk tanggapan dari berbagai latihan keseimbangan kimia, yang mencakup beberapa topik dalam cabang penting Kimia Fisika ini.
1- Konstanta kesetimbangan dalam hal konsentrasi dalam mol/L
Contoh: (PUC-RS) Kesetimbangan yang terlibat dalam pembentukan hujan asam diwakili oleh persamaan:
Dalam wadah satu liter, 6 mol sulfur dioksida dan 5 mol oksigen dicampur. Setelah beberapa waktu, sistem mencapai kesetimbangan, dan jumlah mol sulfur trioksida yang diukur adalah 4. Nilai perkiraan konstanta kesetimbangan adalah:
a) 0,53
b) 0,66
c) 0,75
d) 1,33
e) 2.33
Jawaban benar: Huruf D
Latihan meminta untuk menghitung konstanta kesetimbangan dalam hal konsentrasi mol/L. Agar perhitungan ini dapat dilakukan, kita harus menggunakan nilai kesetimbangan untuk setiap peserta dalam reaksi. Ekspresi Kc menyajikan hasil perkalian konsentrasi produk dibagi dengan produk konsentrasi reagen:
Kita harus sangat berhati-hati untuk menentukan nilai setiap peserta dalam saldo, karena latihan tidak akan selalu memberikan data ini, seperti dalam contoh ini. Jadi, kita harus mengikuti langkah-langkah di bawah ini:
Langkah 1: Merakit tabel dengan nilai yang diketahui.
Karena ini adalah awal dari reaksi, produk akan memiliki konsentrasi yang sama dengan nol. Karena nilai kesetimbangan dalam produk selalu sama dengan jumlah awal dan selama reaksi, nilai selama reaksi adalah 4 mol/L.
Langkah 2: Tentukan nilai selama reaksi.
Untuk menentukan nilai reagen selama reaksi, cukup menghubungkan nilai produk yang diketahui dengan nilai reagen menggunakan rasio stoikiometri. Kami memiliki 4 mol/L SO3 selama reaksi untuk proporsi 2 dalam keseimbangan. Sebagai proporsi OS2 juga 2, kita akan memiliki 4mol/L selama proses. ke O2, kita hanya akan memiliki 2 mol/L, karena koefisien stoikiometrinya adalah 1.
Untuk menyelesaikan tabel, cukup dengan mengurangi nilai awal dengan nilai selama, sehingga kita akan menentukan nilai kesetimbangan untuk reaktan.
Langkah 3: Tentukan nilai Kc.
Untuk menentukan nilai Kc, gunakan saja nilai-nilai yang terdapat pada kesetimbangan pada persamaan di bawah ini:
2- Konstanta kesetimbangan dalam hal tekanan parsial
Contoh: (SANTOS-SP) Perhatikan persamaan kesetimbangan di bawah ini:
Ketika kesetimbangan di atas tercapai, tekanannya adalah 2 atm dan ada 50% NO2 dalam volume. Nilai konstanta kesetimbangan dalam tekanan parsial (Kp) harus:
a) 0,2
b) 0,25
c) 1
d) 0,5
e) 0,75
Jawaban benar: Huruf C
Latihan menunjukkan bahwa tekanan total sistem pada kesetimbangan adalah 2 atm dan ada 50% (fraksi mol) NO2. Jadi, awalnya, kita harus menentukan tekanan parsial untuk setiap gas pada kesetimbangan dengan mengalikan tekanan total dengan fraksi molar:
untuk TIDAK2:
pNO2 = 0,5. 2
pNO2 = 1 atm
Lalu2HAI4: karena hanya ada dua gas dalam sistem, persentase N2HAI4 itu juga akan menjadi 50% untuk menghasilkan total 100%.
pN2HAI4 = 0,5. 2
pN2HAI4 = 1 atm
Konstanta kesetimbangan, dalam hal tekanan parsial, dihitung dengan membagi hasil dari perkalian tekanan parsial produk gas dengan produk tekanan reagen berbentuk gas. Dalam hal ini, ekspresi Kp akan menjadi:
3- Pergeseran keseimbangan
Contoh: (PUCCAMP) Pembentukan stalaktit, endapan kalsium karbonat yang ada di gua-gua yang dekat dengan daerah kaya kapur, dapat diwakili oleh reaksi reversibel berikut:
Harap perhatikan ketentuan berikut:
SAYA. Penguapan air konstan
II. Arus udara dingin dan lembab
AKU AKU AKU. Kenaikan suhu di dalam gua
IV. Menurunkan suhu di dalam gua
Manakah dari kondisi ini yang mendukung pembentukan stalaktit?
a) I dan II
b) I dan III
c) II dan III
d) II dan IV
e) III dan IV
Jawaban benar: Huruf b
Stalaktit adalah struktur yang dibentuk oleh kalsium karbonat (CaCO3). Pernyataan tersebut mempertanyakan kondisi mana yang mendukung pembentukan stalaktit. Oleh karena itu, ini adalah latihan tentang pergeseran keseimbangan, sejak terbentuknya CaCO3 terjadi ketika keseimbangan digeser ke arah Anda (ke kiri).
I- Benar, karena ketika menguap, jumlah air (yang ada di sebelah kiri neraca) berkurang. Berdasarkan prinsip Le Chatelier, ketika konsentrasi peserta menurun, keseimbangan selalu bergeser ke pihak mereka.
II- Salah, karena gua adalah tempat yang dingin dan lembab, maka reaksi langsung pembentukan stalaktit adalah eksoterm. Jika arus udara dingin dan lembab, yang mendukung proses eksotermik dan meningkatkan jumlah air, memasuki gua, reaksi akan bergeser ke arah langsung, tidak mendukung pembentukan stalaktit.
III- Benar, karena gua adalah tempat yang dingin dan lembab dan reaksi langsungnya adalah eksotermik, jika suhu di temperature gua meningkat, reaksi akan dipindahkan ke arah tidak langsung (endotermik), yang akan mendukung pembentukan stalaktit.
IV- Salah, karena gua adalah tempat yang dingin dan lembab dan reaksi langsungnya adalah eksotermik, jika suhu di temperature gua berkurang, reaksi akan bergeser ke arah langsung (eksotermik), yang tidak akan mendukung pembentukan stalaktit.
Lihat juga:Keseimbangan kimia di gua
4- Konstanta ionisasi
Contoh: (UECE) Konsentrasi [H+] dari solusi 6 × 10-7 mol/liter asam H2S, dengan konstanta ionisasi Ki 10-7, itu sama dengan:
a) 5 × 10-7 mol/liter
b) 6 × 10-7 mol/liter
c) 3 × 10-6 mol/liter
d) 2 × 10-7 mol/liter
Jawaban benar: Huruf D
Karena kita hanya memiliki satu asam atau satu basa, ini adalah latihan di konstanta ionisasi (Ki). Jadi, untuk menyelesaikan pertanyaan semacam ini, kita harus mengetahui konsentrasi ion dan elektrolit (asam atau basa).
Untuk mulai menyelesaikan latihan tentang konstanta ionisasi, kita harus menggunakan persamaan ionisasi asam (dalam kasus latihan, H2S) atau dasar.
Jangan berhenti sekarang... Ada lagi setelah iklan ;)
Menurut persamaan yang dirakit, konsentrasi H+ sama dengan HS- dalam keseimbangan karena proporsi stoikiometri. Karena kita tidak mengetahui nilai-nilai ini, kita akan menggunakan x untuk kedua konsentrasi.
Catatan: kita dapat menggunakan x untuk kedua konsentrasi karena kita berurusan dengan produk.
Langkah 1: Merakit ekspresi Ki.
Perakitan ekspresi konstanta kesetimbangan ionisasi mengikuti prinsip yang sama dari konstanta dalam hal konsentrasi dalam mol/L.
Langkah 2: Gunakan nilai yang diberikan oleh latihan dalam ekspresi Ki yang dirakit.
Langkah 3: Hitung nilai deltanya.
Langkah 4: Hitung nilai x yang mungkin untuk delta yang ditemukan.
Untuk x1
Catatan: konsentrasi tidak boleh negatif. Jadi nilai ini tidak valid.
Untuk x2
5- Hukum pengenceran Ostwald
Contoh: (ITA) Dalam larutan berair 0,100 mol/L asam monokarboksilat pada 25 °C, asam tersebut terdisosiasi 3,7% setelah kesetimbangan tercapai. Periksa opsi yang berisi nilai yang benar untuk konstanta disosiasi asam ini pada suhu ini.
a) 1.4
b) 1,4 × 10-3
c) 1,4 × 10-4
d) 3,7 × 10-2
e) 3,7 × 10-4
Jawaban benar: Huruf C
Melalui Hukum pengenceran Ostwald, kita menghitung konstanta ionisasi (Ki) dari elektrolit kuat (α lebih besar dari 5%) menggunakan rumus:
Untuk menghitung konstanta ionisasi elektrolit lemah (α kurang dari 5%), kami menggunakan rumus berikut:
Latihan tentang hukum pengenceran Ostwald mudah dikenali karena menyajikan konsentrasi dalam mol/L (dalam hal ini 0,100 mol/L) elektrolit tunggal (asam monokarboksilat), persentase disosiasi (α = 3,7%) atau konstanta disosiasi atau ionisasi (Ki).
Karena asam lemah, maka:
6- Keseimbangan kimia yang melibatkan pH dan pOH
Contoh: (PUC-MG) Dalam tiga wadah X, Y dan Z terkandung larutan basa yang tidak diketahui dengan konsentrasi 0,1 mol/L. Dengan mengukur pH ketiga larutan dengan kertas indikator universal diperoleh nilai masing-masing sebagai berikut: pH = 8, pH = 10 dan pH = 13. Centang pernyataan yang BENAR:
a) Konsentrasi OH- dari basis Z sama dengan 10-13 perempuan jalang.
b) Kb dari basis X lebih besar dari Kb dari basis Y.
c) Basis Y menghantarkan arus listrik lebih baik daripada basis Z.
d) Basa X terionisasi sempurna.
e) Dalam botol Z, terkandung basa kuat.
Jawaban benar: huruf e
Untuk mulai menyelesaikan latihan ini, perlu diingat beberapa poin penting:
Pertama: pH + pOH = 14
Kedua: semakin tinggi pH, dalam kaitannya dengan nilai 7, larutan akan semakin basa. Semakin basa larutan, semakin besar konsentrasi anion hidroksida [OH .]-].
Ketiga: [OH-] = 10-pOH
Kamar: semakin kecil pOH, semakin besar Kb, artinya basa akan semakin terionisasi atau terdisosiasi.
Jadi, berdasarkan pengetahuan ini, ikuti saja langkah demi langkah di bawah ini untuk menyelesaikan masalah:
Langkah 1: Tentukan pOH masing-masing larutan.
Untuk solusi X:
pH + pOH = 14
8 + pOH = 14
pOH = 14 - 8
pOH = 6
Untuk solusi Y:
pH + pOH = 14
10+ pOH = 14
pOH = 14 - 10
pOH = 4
Untuk solusi Z:
pH + pOH = 14
13 + pOH = 14
pOH = 14 - 13
pOH = 1
Langkah 2: Untuk menentukan alternatif A, kita harus menentukan konsentrasi hidroksida untuk larutan Z.
[oh-] = 10-pOH
[oh-] = 10-1 perempuan jalang,
Segera, alternatif A salah.
Langkah 3: Bandingkan alas X Kb dengan alas Y.
Basa X Kb lebih kecil dari basa Y Kb karena pOH-nya lebih besar. Segera, alternatif B salah.
Langkah 4: Kaitkan pOH dengan kekuatan dan disosiasi.
Konduksi arus listrik paling baik terjadi pada larutan yang memiliki elektrolit kuat dengan pOH yang lebih tinggi. Basis Y tidak menghantarkan arus listrik lebih baik dari basis Z karena pOH-nya lebih rendah, sehingga lebih sedikit ion yang dilepaskan. Sehingga alternatif C salah.
Langkah 5: Menghubungkan pOH dengan disosiasi.
Semakin kecil pOH, semakin banyak basa yang terdisosiasi. Karena larutan dengan pOH tertinggi ada dalam wadah X, ia mengandung larutan terdisosiasi paling sedikit. Oleh karena itu, alternatif D salah.
Lihat juga: PH mulut dan kerusakan gigi
7- Solusi penyangga
Contoh: (UFES) PH darah manusia dijaga dalam kisaran yang sempit (7,35 - 7,45) oleh sistem buffer yang berbeda. Tunjukkan satu-satunya alternatif yang dapat mewakili salah satu dari sistem penyangga ini:
a) CH3COOH / NaCl
b) HCl / NaCl
c) H3DEBU4 / NaNO3
d) KOH / KCl
e) H2BERSAMA3 / NaHCO3
Jawaban atas pertanyaan ini adalah alternatif E, karena ini adalah latihan dalam larutan penyangga atau sistem penyangga. Solusi ini mengacu pada keseimbangan kimia yang dibentuk oleh campuran dua larutan: asam (dalam latihan, H2BERSAMA3) atau basa lemah dan garam yang memiliki komponen asam yang sama (dalam latihan, NaHCO3) atau dasar.
a- Salah, karena merupakan campuran yang terbentuk dari asam lemah dan garam yang tidak memiliki komponen asam.
b- Salah, karena merupakan campuran yang dibentuk oleh asam kuat, karena HCl adalah salah satu dari tiga hidrat kuat (yang lainnya adalah HBr dan HI).
c- Salah, karena merupakan campuran yang terbentuk dari asam sedang dan garam yang tidak memiliki komponen asam.
d- Salah, karena merupakan campuran yang terbentuk dari basa kuat (memiliki unsur dari keluarga logam alkali).
Lihat juga: Larutan buffer dalam darah manusia
Oleh Saya Diogo Lopes Dias
