Kumpulan Contoh Soal Kesetimbangan Kimia dan Jawabannya

tirto.id - Kesetimbangan kimia merupakan salah satu materi yang dipelajari pada mata pelajaran kimia kelas 11. Pada dasarnya, kesetimbangan kimia memiliki perang penting dalam kehidupan-sehari, termasuk untuk tubuh kita.

Dalam sistem biologis, proses keseimbangan kimia terjadi untuk mempertahankan fungsi tubuh. Sebagai contoh, dalam tubuh manusia, reaksi kimia yang terlibat dalam pemeliharaan pH darah atau regulasi suhu tubuh adalah contoh konkret dari keseimbangan kimia yang terjadi di dalam tubuh.

Dalam materi kesetimbangan kimia akan dipelajari mengenai hubungan antara pereaksi dan hasil reaksi. Selain itu, siswa juga akan belajar mengenai hasil pengolahan data untuk menentukan tetapan kesetimbangan suatu reaksi.

Untuk memahami lebih dalam mengenai kesetimbangan kimia, simak rangkuman kesetimbangan kimia serta contoh soal kesetimbangan kimia dan jawabannya.

Rangkuman Kesetimbangan Kimia

Dirangkum dari Modul Pembelajaran SMA Kimia (2020), reaksi kimia dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu reaksi searah dan reaksi dua arah. Reaksi searah bersifat tidak dapat balik atau irreversible, di mana produk tidak dapat berubah kembali menjadi reaktan.

Ciri-ciri reaksi searah mencakup persamaan reaksi dengan satu anak panah ke arah produk atau ke kanan (→); reaksi berhenti setelah habisnya reaktan; produk tidak dapat terurai kembali; dan reaksi berlangsung tuntas.

Sementara itu, reaksi dua arah atau reversible dapat berlangsung dari reaktan ke produk dan sebaliknya. Persamaan reaksi ditulis dengan dua anak panah berlawanan arah (⇄).

Proses ke arah produk disebut reaksi maju, sedangkan ke arah reaktan disebut reaksi balik.

Selaras dengan reaksi kimianya, kesetimbangan kimia dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu kesetimbangan statis dan kesetimbangan dinamis.

Kesetimbangan statis terjadi saat semua gaya yang beroperasi pada suatu objek saling seimbang, yang berarti tidak ada gaya bersih yang dihasilkan.

Di sisi lain, kesetimbangan dinamis terjadi ketika gaya-gaya yang bekerja pada objek mencapai keseimbangan, tetapi objek tersebut tetap bergerak.

Secara umum, ciri-ciri kesetimbangan kimia melibatkan reaksi dua arah dalam ruang tertutup, laju reaksi ke kiri dan ke kanan sama besar, serta perubahan mikroskopis tanpa perubahan makroskopis.

Adapun jenis reaksi kesetimbangan kimia juga dibedakan menjadi dua yakni homogen dan heterogen.

Kesetimbangan homogen melibatkan satu wujud zat, seperti gas atau larutan, sedangkan kesetimbangan heterogen melibatkan berbagai macam wujud zat, seperti gas, padat, cair, dan larutan.

Rumus Kesetimbangan Kimia

Dalam suatu reaksi kesetimbangan kimia, terdapat hubungan matematis antara konsentrasi produk dan reaktan. Untuk suatu reaksi umum aA+bB⇌cC+dD, rumus kesetimbangan dituliskan sebagai berikut:

Keterangan:

Kc = tetapan kesetimbangan

[A] = molaritas zat reaktan A

[B] = molaritas zat reaktan B

[C] = molaritas produk C

[D] = molaritas produk D

Contoh Soal Kesetimbangan Kimia dan Jawabannya

Untuk memahami terkait materi kesetimbangan kimia dapat dilakukan dengan mengerjakan latihan soal yang berkaitan dengan materi tersebut. Berikut ini contoh soal kesetimbangan kimia.

1. Suatu reaksi kimia dianggap mencapai kesetimbangan jika…

A. Laju reaksi ke arah kiri setara dengan ke arah kanan

B. Jumlah mol zat sebelum dan setelah reaksi tetap

C. Reaksi tidak berlangsung lagi

D. Total koefisien reaksi pada ruas kiri sama dengan ruas kanan

E. Massa zat sebelum dan sesudah reaksi konsisten

Jawaban: A

2. Di antara pernyataan berikut, yang bukan merupakan ciri keadaan setimbang dinamis adalah…

A. Reaksi berlangsung dalam dua arah berlawanan

B. Laju reaksi ke arah kiri dan ke arah kanan setara

C. Reaksi berlangsung secara terus-menerus secara mikroskopis

D. Setiap komponen dalam reaksi tetap ada

E. Tidak ada perubahan mikroskopis

Jawaban: E

3. Suatu reaksi reversible mencapai kesetimbangan apabila...

A. Volume pereaksi sama dengan volume hasil

B. Mol reaktan di ruas kiri sama dengan mol produk di ruas kanan

C. Berat reaktan sama dengan berat produk

D. Laju reaksi ke kiri sama dengan laju reaksi ke kanan

E. Konsentrasi reaktan sama dengan konsentrasi produk

Jawaban: D

4. Suatu sistem reaksi dikatakan dalam keadaan kesetimbangan apabila…

A. Reaksi berlangsung dalam dua arah secara bersamaan

B. Reaksi terjadi dalam dua arah dengan laju reaksi yang setara

C. Jumlah mol zat pada kondisi setimbang selalu konstan

D. Setiap zat yang terlibat dalam reaksi telah habis

E. Jumlah zat yang dihasilkan dalam reaksi sama dengan pereaksi

Jawaban: B

5. Manakah yang bukan ciri terjadinya reaksi kesetimbangan…

A. Reaksi reversible

B. Terjadi dalam ruang tertutup

C. Laju reaksi ke kiri sama dengan laju reaksi ke kanan

D. Reaksi tidak dapat balik

E. Tidak terjadi perubahan makroskopis

Jawaban: D

6. Diketahui reaksi: 𝐻2(𝑔) + 𝑆(𝑠) ⇔ 𝐻2𝑆(𝑔)

Ke dalam wadah 1 liter dimasukkan 0,1 mol 𝐻2 dan 0,1 mol 𝑆 mencapai setimbang. Jika 𝐾𝑐 = 3 maka mol 𝐻2𝑆 terbentuk adalah…

A. 0,025

B. 0,05

C. 0,075

D. 0,10

E. 0,15

Jawaban: C

7. Pernyataan yang akurat mengenai reaksi irreversible adalah...

A. Reaksinya merupakan reaksi balik

B. Reaksi irreversible terjadi secara terus-menerus

C. Persamaan reaksi dituliskan dengan dua anak panah berlawanan arah

D. Hasil reaksi tidak dapat dikembalikan menjadi zat-zat awal

E. Reaksi berhenti ketika salah satu atau semua reaktan habis

Jawaban: E

8. Di antara persamaan reaksi berikut, yang merupakan reaksi bolak-balik (dua arah) adalah...

A. 𝐶(𝑠) + 𝐶𝑂2(𝑔) ⇄ 2𝐶𝑂(𝑔)

B. 2𝐻2(𝑔) + 2𝑁𝑂(𝑔) → 2𝐻2𝑂(𝑔) + 𝑁2(𝑔)

C. 2𝐻2𝑂(𝑔) → 2𝐻2(𝑔) + 𝑂2(𝑔)

D. 𝐶𝐻𝐶𝑙3(𝑔) + 𝐶𝑙2(𝑔) → 𝐶𝐶𝑙4(𝑔) + 𝐻𝐶𝑙(𝑔)

E. 2𝑁2𝑂5(𝑔) → 4𝑁𝑂2(𝑎𝑞) + 𝑂2(𝑔)

Jawaban: A

9. Diketahui reaksi kesetimbangan: 2𝐻𝐶𝑙(𝑔) ⇔ 𝐻2(𝑔) + 𝐶𝑙2(𝑔) Nilai 𝐾𝑐 = 4,17.10-34 pada suhu kamar. Berapa nilai 𝐾𝑐 untuk reaksi pembentukan 𝐻𝐶𝑙(𝑔)?

A. 4,17.10-34

B. 2,398.10-33

C. 2,398.10-33

D. 2,398.1033

E. 2,398.1034

Jawaban: D

10. Gas A,B, dan C masing-masing 0,4 mol, 0,6 ,mol, dan 0,2 mol dicampurkan dalam ruang tertutup dan terjadi reaksi kesetimbangan 3A(g) + B(g) ⇄ 2𝐶(𝑔). Pada saat setimbang 0,3 mol gas A telah bereaksi, maka gas B yang ada dalam keadaan setimbang adalah…

A. 0,1 mol

B. 0,2 mol

C. 0,3 mol

D. 0,4 mol

E. 0,5 mol

Jawaban: C

11. Dalam rekasi kesetimbangan : 2CO + O₂ ⇄ 2CO₂ ∆H = -40 kj. Tentukan arah bergesernya reaksi (kiri/kanan/tetap) bila konsentrasi CO ditambah.

Jawab :

Jika konsentrasi suatu zat ditambahkan/ditingkatkan maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan dari zat tersebut dimaksudkan agar kesetimbangan reaksi tetap terjaga.

Dari soal, posisi zat CO tersebut dalam reaksi berada di kiri karena ditambahkan maka sekarang reaksi yang di kiri menjadi lebih banyak, untuk menyeimbangkan reaksi maka reaksi haruslah bergeser ke yang lebih sedikit yaitu ke kanan.

12. Definisikan kesetimbangan kimia. Jelaskan ciri-ciri utama dari reaksi kesetimbangan.

Jawab:

Kesetimbangan kimia adalah kondisi di mana laju reaksi ke arah produk sama dengan laju reaksi ke arah reaktan, sehingga konsentrasi zat-zat tersebut tidak mengalami perubahan makroskopis.

Ciri-ciri: 1) Reaksi berlangsung dalam dua arah. 2) Laju reaksi ke kiri sama dengan laju reaksi ke kanan. 3) Tidak ada perubahan makroskopis, meskipun terdapat perubahan mikroskopis.

13. Jelaskan perbedaan antara reaksi searah (irreversibel) dan reaksi dua arah (reversible). Berikan contoh masing-masing.

Jawab:

Reaksi searah hanya berlangsung dari reaktan ke produk atau sebaliknya, tidak dapat berbalik. Contoh: pembakaran bahan bakar.

Reaksi dua arah dapat berlangsung dari reaktan ke produk atau sebaliknya. Contoh: reaksi pembentukan air.

14. Apa yang dimaksud dengan tetapan kesetimbangan (K) dalam reaksi kimia? Jelaskan bagaimana menentukan nilai K dan apa arti nilai K yang besar atau kecil.

Jawab:

Tetapan kesetimbangan (K) mengukur perbandingan kuantitatif antara konsentrasi produk dan reaktan pada suatu kondisi kesetimbangan. Nilai K dihitung sebagai hasil bagi hasil kali konsentrasi produk dibagi hasil kali konsentrasi reaktan, masing-masing dipangkatkan sesuai koefisiennya.

15. Bagaimana pengaruh perubahan konsentrasi, suhu, dan tekanan terhadap kesetimbangan kimia? Berikan contoh reaksi kimia dan jelaskan bagaimana faktor-faktor tersebut memengaruhi kesetimbangan.

Jawab:

• Pengaruh perubahan konsentrasi: Mengubah konsentrasi reaktan atau produk dapat menggeser kesetimbangan ke arah yang meminimalkan efek perubahan.
• Pengaruh suhu: Pada reaksi endoterm, peningkatan suhu akan mendorong kesetimbangan ke arah produk, sedangkan pada reaksi eksoterm, peningkatan suhu akan mendorong ke arah reaktan.
• Pengaruh tekanan: Peningkatan tekanan akan mendorong kesetimbangan ke arah yang mengurangi jumlah mol gas.