lagonlon

Soal:

Tetapan kesetimbangan untuk reaksi:

2 HBr (g)

H2 (g)

+

Br2 (g)

adalah 1/2.
Hitunglah mol H₂ yang dihasilkan, jika 2 mol HBr dimasukkan dalam tabung 2 liter!

---

Penyelesaian:

Langkah 1: Menuliskan data yang diketahui dalam tabel stoikiometri

Kita umpamakan mol H₂ yang terbentuk sebanyak = q mol.

		2 HBr (g)		H2 (g)	+	Br2 (g)
Mula-mula	:	2 mol				-
Reaksi	:	...		...		...
Akhir	:	...		...		q mol

Langkah 2: Mengisi baris Reaksi

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

		2 HBr (g)		H2 (g)	+	Br2 (g)
Mula-mula	:	2 mol				-
Reaksi	:	2q mol		q mol		q mol
Akhir	:	...		...		q mol

Langkah 3: Mengisi baris Akhir

Dengan melakukan operasi pengurangan untuk ruas kiri (pereaksi), dan operasi penjumlahan untuk ruas kanan (produk), kita peroleh:

		2 HBr (g)		H2 (g)	+	Br2 (g)
Mula-mula	:	2 mol				-
Reaksi	:	2q mol		q mol		q mol
Akhir	:	(2-2q) mol		q mol		q mol

Langkah 4: Menentukan molaritas zat-zat pada keadaan setimbang (Akhir)

Dalam soal telah disebutkan, volume wadah adalah 2 liter.

[HBr]	=	mol HBr liter
	=	(2-2q) mol 2 liter
	=	(2-2q) 2	M

[H2]	=	mol H2 liter
	=	q mol 2 liter
	=	q 2	M

[Br2]	=	mol Br2 liter
	=	q mol 2 liter
	=	q 2	M

Langkah 5: Menghitung harga p (mol H₂)

Rumus K dapat kita susun berdasarkan persamaan reaksi kesetimbangannya.
Dengan menggunakan harga K = 1/2, kita dapat menentukan harga q.

K	=	[H2][Br2] [HBr]2
1 2	=	( q 2 M ) ( q 2 M ) ( (2-2q) 2 M ) 2
1 2	=	( q 2 M ) ( q 2 M ) ( (2-2q) 2 M ) ( (2-2q) 2 M )
1 2	=	q2 4 - 8q + 4q2

Kita lakukan perkalian silang:

4 - 8q + 4q2	=	2q2
4q2 - 2q2 - 8q + 4	=	0
2q2 - 8q + 4	=	0
q2 - 4q + 2	=	0

Sampai disini, perhitungan kita menghasilkan sebuah persamaan kuadrat.
Kita akan mencari harga q dengan menggunakan rumus abc.
Dari persamaan kuadrat, kita mendapat: a=1, b=-4, c=2

q1,2	=	- b ± √b2 - 4ac 2a
	=	4 ± √16 - 8 2
	=	4 ± √8 2
	=	4 ± 2√2 2
	=	2 ± √2

Kita memperoleh dua kemungkinan nilai q, yaitu:

q₁ = 2 + √2 dan q₂ = 2 - √2

Nilai q₁ = 2 + √2 adalah nilai yang tidak mungkin.
Karena mol HBr yang terurai akan menjadi 2q = 4 + 2√2
Nilai ini melebihi jumlah HBr mula-mula yang hanya sebesar 2 mol.

Maka nilai q yang mungkin adalah q₂ = 2 - √2

Kesimpulannya:

Jumlah H2 yang dihasilkan	=	q
	=	2 - √2 mol

---

Jawaban:

Jumlah H2 yang dihasilkan = 2 - √2 mol