1. (Skor 20) Dalam ruang 2liter terdapat 5 mol gas ammonia 2NH_(3)(N)leftharpoons N_(2)(g)+3H_(2(g)) (NH_(3)) yang terurai sesuai reaksi berikut Pada keadaan setimbang terdaput 2 mol NH_(3) Jika tekanan total 2 atm, tentukan harga K_(p) reaksi tersebut! 2. (Skor 20) Pada reaksi kesetimbangan C_((s))+CO_(2)(g)leftharpoons 2CO_((20)Delta H=120kJ Bagaimana pengaruhnya terhadap CO, jika a Ditambah CO_(2) b. Suhu dinaikkan besarut ko kin c. Suhu diturunkan bergorak Konaran d. Tekanan diperbesar bengerak 3. (Skor 20) Setarakan reaksi redoks berikut dengan menggunakan langkah setengah reaksi! MnO_(4)^-+Cl^-+H^+leftharpoons Mn^2++Cl_(2)+H_(2)O 4. (Skor 25) Al^3++3e^-square AlE^0=-1,66volt-7 Mg^2++2e^-square Mg E^0=-2,34volt- Tentukan: a. Katoda dan Anoda b. E^0 sel c. Reaksi sel d. Notasi/diagram e. Aliran elektron 5. (Skor 15) Korosi atau perkaratan merupakan suatu reaksi redoks antara logam dengan faktor lingkungannya yaitu oksigen dar air. Buat analisis bagaimana proses terjadinya korosi pada besi! Sebutkan faktor-faktor yang mempercepat korosi pada besi!

Jawaban Soal Kimia

1. (Skor 20)

Diketahui:

* Volume = 2 L
* Mol NH₃ awal = 5 mol
* Mol NH₃ setimbang = 2 mol
* Reaksi: 2NH₃(g) ⇌ N₂(g) + 3H₂(g)

Ditanya: Kp

Jawab:

1. Hitung mol zat yang bereaksi dan mol zat pada kesetimbangan:

* Mol NH₃ yang bereaksi = 5 mol - 2 mol = 3 mol
* Berdasarkan perbandingan koefisien, mol N₂ yang terbentuk = (3 mol NH₃) * (1 mol N₂ / 2 mol NH₃) = 1.5 mol
* Berdasarkan perbandingan koefisien, mol H₂ yang terbentuk = (3 mol NH₃) * (3 mol H₂ / 2 mol NH₃) = 4.5 mol

2. Hitung tekanan parsial masing-masing gas:

* Tekanan total (Ptotal) belum diketahui, namun kita bisa menghitung tekanan parsial masing-masing gas menggunakan fraksi mol.
* Total mol gas pada kesetimbangan = 2 mol NH₃ + 1.5 mol N₂ + 4.5 mol H₂ = 8 mol
* Fraksi mol NH₃ = 2 mol / 8 mol = 0.25
* Fraksi mol N₂ = 1.5 mol / 8 mol = 0.1875
* Fraksi mol H₂ = 4.5 mol / 8 mol = 0.5625
* Tekanan parsial = Fraksi mol * Tekanan total

3. Tentukan Kp:

Kp = (PN₂)(PH₂)³ / (PNH₃)²

Karena kita belum mengetahui Ptotal, kita hanya bisa menyatakan Kp dalam bentuk Ptotal:

Kp = (0.1875 * Ptotal)(0.5625 * Ptotal)³ / (0.25 * Ptotal)²

Kp = (0.1875 * (0.5625)³ / (0.25)²) * Ptotal²

Kp ≈ 0.1875 * 0.1779785 / 0.0625 * Ptotal²

Kp ≈ 0.5625 * Ptotal²

Kesimpulan: Nilai Kp bergantung pada tekanan total (Ptotal). Untuk menentukan nilai Kp numerik, tekanan total harus diketahui.


2. (Skor 20)

Reaksi: C(s) + CO₂(g) ⇌ 2CO(g) ΔH = +120 kJ (Reaksi endotermik)

Pengaruh perubahan kondisi terhadap konsentrasi CO:

a. Ditambah CO₂: Kesetimbangan akan bergeser ke kanan, sehingga konsentrasi CO akan meningkat.

b. Suhu dinaikkan: Karena reaksi endotermik (ΔH > 0), peningkatan suhu akan menggeser kesetimbangan ke kanan, sehingga konsentrasi CO akan meningkat.

c. Suhu diturunkan: Penurunan suhu akan menggeser kesetimbangan ke kiri, sehingga konsentrasi CO akan menurun.

d. Tekanan diperbesar: Karena jumlah mol gas di ruas kanan (2 mol) lebih besar dari ruas kiri (1 mol), peningkatan tekanan akan menggeser kesetimbangan ke kiri, sehingga konsentrasi CO akan menurun.


3. (Skor 20)

Reaksi: MnO₄⁻ + Cl⁻ + H⁺ ⇌ Mn²⁺ + Cl₂ + H₂O

Penyetaraan dengan metode setengah reaksi:

Setengah reaksi oksidasi:

2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻

Setengah reaksi reduksi:

MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O

Menyamakan jumlah elektron:

Kalikan reaksi oksidasi dengan 5 dan reaksi reduksi dengan 2:

10Cl⁻ → 5Cl₂ + 10e⁻

2MnO₄⁻ + 16H⁺ + 10e⁻ → 2Mn²⁺ + 8H₂O

Jumlahkan kedua setengah reaksi:

2MnO₄⁻ + 16H⁺ + 10Cl⁻ → 2Mn²⁺ + 5Cl₂ + 8H₂O


4. (Skor 25)

Diketahui:

* Al³⁺ + 3e⁻ → Al E⁰ = -1.66 V
* Mg²⁺ + 2e⁻ → Mg E⁰ = -2.34 V

Jawab:

a. Katoda: Reaksi reduksi yang memiliki potensial reduksi lebih besar (kurang negatif) akan terjadi di katoda. Dalam hal ini, Al³⁺ + 3e⁻ → Al (-1.66 V) akan terjadi di katoda.

b. Anoda: Reaksi oksidasi (kebalikan dari reduksi) akan terjadi di anoda. Mg → Mg²⁺ + 2e⁻ (-2.34 V) akan terjadi di anoda.

c. E⁰ sel: E⁰sel = E⁰katoda - E⁰anoda = -1.66 V - (-2.34 V) = +0.68 V

d. Reaksi sel: 3Mg + 2Al³⁺ → 3Mg²⁺ + 2Al

e. Notasi sel: Mg(s) | Mg²⁺(aq) || Al³⁺(aq) | Al(s)

f. Aliran elektron: Elektron mengalir dari anoda (Mg) ke katoda (Al).


5. (Skor 15)

Korosi besi (perkaratan) adalah reaksi redoks dimana besi teroksidasi menjadi ion besi (Fe²⁺) dan selanjutnya menjadi ion besi (III) (Fe³⁺), sementara oksigen tereduksi menjadi air. Prosesnya dapat disederhanakan sebagai berikut:

Anoda (Oksidasi): Fe(s) → Fe²⁺(aq) + 2e⁻

Katoda (Reduksi): O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e⁻ → 2H₂O(l) atau O₂(g) + 2H₂O(l) + 4e⁻ → 4OH⁻(aq)

Ion Fe²⁺ yang terbentuk dapat selanjutnya teroksidasi menjadi Fe³⁺:

4Fe²⁺(aq) + O₂(g) + 4H⁺(aq) → 4Fe³⁺(aq) + 2H₂O(l)

Ion Fe³⁺ kemudian bereaksi dengan ion hidroksida membentuk karat (Fe₂O₃.xH₂O), yang merupakan suatu hidrat besi(III) oksida.

Faktor-faktor yang mempercepat korosi:

* Keberadaan elektrolit: Air yang mengandung garam atau asam mempercepat korosi karena meningkatkan konduktivitas listrik.
* pH lingkungan: Lingkungan asam mempercepat korosi.
* Konsentrasi oksigen: Ketersediaan oksigen yang cukup penting untuk reaksi reduksi pada katoda.
* Jenis logam: Logam yang lebih reaktif (potensial reduksi lebih negatif) akan lebih mudah mengalami korosi.
* Suhu: Suhu yang tinggi mempercepat laju reaksi korosi.
* Keberadaan logam lain: Kontak dengan logam lain yang kurang reaktif (lebih mulia) dapat mempercepat korosi (korosi galvanik).


Semoga jawaban ini membantu!