Kesetimbangan Kimia (2)

E. Konstanta Kesetimbangan Tekanan Parsial (Kp)

Untuk sistem kesetimbangan homogen dengan zat-zat berwujud gas, konstanta kesetimbangannya juga dapat dihitung dengan data tekanan parsial (p). Tekanan parsial adalah tekanan suatu gas yang menempati ruang bervolume tertentu pada suhu tertentu. Nilai konstanta kesetimbangan yang dihitung berdasarkan tekanan parsial disimbolkan dengan Kp.

Cara memperoleh Kp hampir sama dengan Kc. Untuk lebih jelasnya, perhatikan reaksi berikut.

Dengan memasukkan nilai tekanan parsial masing-masing gas, konstanta kesetimbangan tekanan parsial dari reaksi tersebut dapat dihitung dengan rumus berikut.

F. Hubungan Kc dengan Kp

Perhatikan reaksi berikut.

Ingat bahwa nilai konstanta kesetimbangan Kc dari reaksi tersebut dapat dihitung dengan rumus berikut.

Dengan diketahui besarnya volume ruang atau wadah, suhu, dan jumlah mol gas- gas dalam reaksi saat setimbang, nilai tekanan parsial masing-masing gas dapat dihitung dengan rumus gas ideal.

Dengan memasukkan persamaan di atas ke dalam rumus Kp, maka diperoleh:

Jadi, hubungan Kc dengan Kp adalah sebagai berikut.

Keterangan:
Kp = konstanta kesetimbangan tekanan parsial;
Kc = konstanta kesetimbangan konsentrasi zat;
R = konstanta gas ideal (8,314 J/mol K atau 0,082 L atm/mol K);
T = suhu mutlak; dan
ΔN = selisih antara jumlah koefesien produk dengan jumlah koefesien reaktan.

Penerapannya dapat dilihat contoh soal dibawah ini :

Reaksi penguraian gas sulfur trioksida dalam kesetimbangan dituliskan sebagai berikut.

Jika pada kondisi setimbang terdapat 2 mol gas SO3, 4 mol gas SO2, dan 2 mol gas O2 dalam wadah tertutup bervolume 1 L, maka nilai Kp pada suhu 27oC adalah…(jika nilai R = 0,082 L atm/mol K)

Pembahasan:
Diketahui:

[SO3] = 2 mol/L
[SO2] = 4 mol/L
[O2] = 2 mol/L
T = 27oC = 27 + 273 = 300 K
R = 0,082 L atm/mol K

Ditanya: Kp = … ?
Maka :
Ada dua cara yang dapat digunakan untuk menyelesaikan soal tersebut.
Cara 1:

Menghitung tekanan parsial masing-masing gas, kemudian memasukkan nilai tekanan parsial tersebut ke dalam rumus Kp. Tekanan parsial dapat dihitung dengan rumus berikut.
p = M R T
pSO3 = (2 mol/L) (0,082) (300) = 49,2 atm
pSO2 = (4 mol/L) (0,082) (300) = 98,4 atm
pO2 = (2 mol/L) (0,082) (300) = 49,2 atm

Dengan demikian, diperoleh hasilnya :

Cara 2:

Menghitung Kc terlebih dahulu, kemudian menghitung Kp dengan rumus $Kp=Kc(RT)^\Delta{} ^n{}$ .
Konstanta kesetimbangan konsentrasi dari reaksi tersebut dapat ditentukan dengan rumus berikut.