lagonlon

Soal:

Diketahui campuran molar 1:3 dari N₂:H₂ berada dalam kondisi 100 atm dan 300 derajat.
Saat tercapai kesetimbangan, persentase volume NH₃ adalah 52.
Tentukan tekanan parsial NH₃, N₂, H₂ !

---

Penyelesaian:

Langkah 1: Menuliskan persamaan reaksinya

Persamaan reaksi untuk kesetimbangan N₂, H₂, dan NH₃ adalah:

N2 (g)

+

3 H2 (g)

2 NH3 (g)

Karena semua zat yang terlibat berada pada fasa gas (g),
maka perbandingan volume zat-zat yang bereaksi sama dengan perbandingan mol zat - zat yang bereaksi
(Hukum Gay-Lussac).

Langkah 2: Menuliskan baris reaksi dalam tabel stoikiometri

Volume NH₃ dalam keadaan setimbang adalah 52%.

		N2 (g)	+	3 H2 (g)		2 NH3 (g)
Mula-mula	:					-
Reaksi	:	...		...		...
Akhir	:	...		...		52

Kita dapat menlengkapai baris reaksi berdasarkan (perbandingan) koefisien pada persamaan reaksi:

		N2 (g)	+	3 H2 (g)		2 NH3 (g)
Mula-mula	:					-
Reaksi	:	26		78		52
Akhir	:	...		...		52

Langkah 3: Melengkapi tabel stoikiometri

Pada keadaan awal, perbandingan molar dari N₂:H₂ adalah 1:3.
Kita dapat menggunakan perbandingan molar ini sebagi perbandingan volume gas.
Anggap molar N₂ = a, dan molar H₂ = 3a

		N2 (g)	+	3 H2 (g)		2 NH3 (g)
Mula-mula	:	a		3a		-
Reaksi	:	26		78		52
Akhir	:	...		...		52

Sekarang kita dapat mengisi baris akhir tabel stoikiometri (keadaan setimbang).

		N2 (g)	+	3 H2 (g)		2 NH3 (g)
Mula-mula	:	a		3a		-
Reaksi	:	26		78		52
Akhir	:	(a-26)		(3a-78)		52

Langkah 4: Mencari nilai a

Kita mengawali perhitungan dari volume gas NH₃ yang jumlahnya 52 %.
Dalam keadaan setimbang, volume total gas adalah 100 %.

% N2	+	% H2	+	% NH3	=	100 %
(a-26)	+	(3a-78)	+	52	=	100
		(a-26)	+	(3a-78)	=	100 - 52
		(a-26)	+	(3a-78)	=	48
		4a	-	104	=	48
				4a	=	48 + 104
				4a	=	152
				a	=	38

Langkah 5: Mencari volume (dalam %) gas-gas dalam keadaan setimbang

VN2	=	a - 26
	=	38 - 26
	=	12
VH2	=	3a - 78
	=	114 - 78
	=	36
VNH3	=	52

Langkah 6: Menghitung tekanan parsial gas

Dalam soal diketahui bahwa kesetimbangan berlangsung pada tekanan 100 atm (= P_total)

PN2	=	mol N2 mol total	x Ptotal
	=	% volume N2 % volume total	x Ptotal
	=	12 100	x 100 atm
	=	12 atm

PH2	=	mol H2 mol total	x Ptotal
	=	% volume H2 % volume total	x Ptotal
	=	36 100	x 100 atm
	=	36 atm

PNH3	=	mol NH3 mol total	x Ptotal
	=	% volume NH3 % volume total	x Ptotal
	=	52 100	x 100 atm
	=	52 atm

---

Jawaban:

PH2	=	12 atm
PN2	=	36 atm
PNH3	=	52 atm