Simulator Perhitungan Konsentrasi Zat Setimbang

Rabu, 11 April 2018

Simulator ini digunakan untuk menentukan konsentrasi zat-zat dalam kesetimbangan kimia bila diketahui konsentrasi awal (mula-mula) serta nilai Kc kesetimbangan tersebut. Untuk menentukan konsentrasi zat-zat (dimisalkan dengan variabel x) ketika kesetimbangan tercapai biasa diselesaikan dengan persamaan kuadrat. Persamaan kuadrat ini akan terbentuk bila jumlah koefisien zat di salah satu ruas atau keduanya sama dengan 2. Koefisien tersebut merupakan koefisien zat-zat dalam keadaan setara antara ruas kiri dan kanan. Simulator ini berlaku umum, dengan syarat koefisien setara setiap zat seperti pada simulator. Zat-nya dapat disesuaikan.

Persamaan kuadrat dengan bentuk umum: $ax^2 + bx + c = 0$ Bila $a \neq$ 0 maka nilai x dapat ditentukan dengan formula:
$x_1 = \dfrac{-b+\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$
dan
$x_2 = \dfrac{-b-\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$
Bila nilai $a = 0$ maka $x = -\dfrac{c}{b} $

Beberapa tipe persamaan reaksi kesetimbangan kimia akan dibahas di sini.

Tipe Reaksi 1 
Perbandingan koefisien 1 : 1 : 1 : 1 seperti model reaksi AB + CD → AD + CB

Penentuan nilai koefisien a, b, c untuk persamaan kuadrat dari reaksi kesetimbangan kimia tipe 1 ini dapat disusun seperti tabel 1:

TABEL 1
Tipe Reaksi 1: AB + CD ⇌ AD + CB
ReaksiABCDADCB
Koefisien1111
Awal$p$$q$00
Reaksi$-x$$-x$$+x$$+x$
Setimbang$p-x$$q-x$$x$$x$
\begin{align}
Kc &= \dfrac{[AD][CB]}{[AB][CD]}\\
Kc &= \dfrac{x^2}{(p-x)(q-x)}\\
Kc(p-x)(q-x) &= x^2\\
Kc(p \cdot q-(p+q)x+x^2)&=x^2\\
Kc \cdot p \cdot q - Kc.(p+q)x + Kc. x^2 &= x^2\\
Kc \cdot p \cdot q - Kc.(p+q)x + Kc. x^2 - x^2 &= 0\\
Kc \cdot p \cdot q - Kc.(p+q)x + (Kc-1) x^2 &= 0\\
(Kc-1) x^2 - Kc(p+q)x + Kc \cdot p \cdot q &= 0\\\end{align}
$a = Kc-1;~~~b = -Kc(p+q);~~~c = Kc \cdot p\cdot q$
Bila Kc = 1 atau a = 0, maka $Kc(p+q)x = Kc \cdot p \cdot q$ dan $x = \dfrac{Kc \cdot p \cdot q}{Kc(p+q)}$
Simulator 1
Konsentrasi pada simulator ini menggunakan satuan molar. Gantikan data pada kotak input. Gunakan tanda titik untuk tanda desimal. Klik di luar arean kotak input untuk melihat hasil.
Simulator Penentuan Konsentrasi Zat
Saat Mencapai Kesetimbangan
Dirancang & Dibuat Oleh Urip Rukim
Tipe Reaksi 1: AB + CD ⇌ AD + CB
Kc
Zat AB CD AD CB
Koefisien Zat Setara
[Zat Awal] 0 0
[Zat Bereaksi] -x -x +x +x
[Persamaan Zat Setimbang] x x
[x zat dalam reaksi]
[Zat Saat Setimbang]

[Zat Saat Setimbang]
[Zat Saat Setimbang]
[x zat yang bereaksi]
[x zat yang bereaksi]
a
b
c



Tipe Reaksi 2
Perbandingan koefisien 1 : 1 : 2, seperti reaksi H2 + I2 ⇌ 2HI
Penentuan nilai koefisien a, b, c untuk persamaan kuadrat dari reaksi kesetimbangan kimia tipe 2 ini dapat disusun seperti tabel 2:
Tabel 2
Tipe Reaksi 2: H2 + I2 ⇌ 2HI
ZatH2I22HI
Koefisien112
[Awal]$p$$q$0
[Reaksi]$-x$$-x$$+2x$
[Setimbang]$p-x$$q-x$$2x$
\begin{align}
Kc &= \dfrac{[HI]^2}{[H_2][I_2]}\\
Kc &= \dfrac{(2x)^2}{(p-x)(q-x)}\\
Kc(p-x)(q-x) &= 4x^2\\
Kc(p \cdot q-(p+q)x+x^2)&=4x^2\\
Kc \cdot p \cdot q - Kc.(p+q)x + Kc. x^2 &= 4x^2\\
Kc \cdot p \cdot q - Kc.(p+q)x + Kc. x^2 - 4x^2 &= 0\\
Kc \cdot p \cdot q - Kc.(p+q)x + (Kc-4) x^2 &= 0\\
(Kc-4) x^2 - Kc(p+q)x + Kc \cdot p \cdot q &= 0\\\end{align}
$a = Kc-4;~~~b = -Kc(p+q);~~~c = Kc \cdot p\cdot q$
Bila Kc = 4 atau a = 0, maka $Kc(p+q)x = Kc \cdot p \cdot q$ dan $x = \dfrac{Kc \cdot p \cdot q}{Kc(p+q)}$

Simulator 2
Konsentrasi pada simulator ini menggunakan satuan molar. Gantikan data pada kotak input. Gunakan tanda titik untuk tanda desimal. Klik di luar arean kotak input untuk melihat hasil.
Simulator Penentuan Konsentrasi Zat
Saat Mencapai Kesetimbangan
Dirancang & Dibuat Oleh Urip Rukim
Tipe Reaksi 2: H2 + I2 ⇌ 2HI
Kc
Zat H2 I2 2HI
Koefisien Zat Setara 1 1 2
[Zat Awal] 0
[Zat Bereaksi] -x -x 2x
[Persamaan Zat Setimbang]
[x zat dalam reaksi]
[Zat Saat Setimbang]

[Zat Saat Setimbang]
[Zat Saat Setimbang]
[x zat yang bereaksi] hidden
[x zat yang bereaksi] hidden
a hidden
b hidden
c hidden


Tipe Reaksi 3
Perbandingan koefisien 2 : 1 : 1 seperti reaksi 2HI ⇌ H2 + I2
Tipe reaksi 3 ini juga merupakan persamaan kuadrat, namun pada proses hitung dapat ditarik akar setiap komponen penentu Kc secara langsung sehingga diperoleh persamaan lebih sederhana.
Tabel 3
Reaksi: 2HI ⇌ H2 + I2
ZatHIH2I2
Koefisien211
[Awal]$p$00
[Reaksi]$-2x$$+x$$+x$
[Setimbang]$p-2x$$x$$x$
\begin{align}
Kc &= \dfrac {[H_2][I_2]}{[HI]^2}\\
Kc &= \dfrac{(x)(x)}{(p-2x)^2}\\
\sqrt{Kc} &= \dfrac{x}{p-2x}\\
\sqrt{Kc} (p-2x)&= x\\
\sqrt{Kc} \cdot p - 2\sqrt{Kc} \cdot x &= x \\
2\sqrt{Kc} \cdot x + x &= \sqrt{Kc} \cdot p \\
(2\sqrt{Kc} + 1) x &= \sqrt{Kc} \cdot p \\
x &= \dfrac{\sqrt{Kc} \cdot p}{2\sqrt{Kc} + 1}\\
atau\\
x &= \dfrac{p \cdot \sqrt{Kc} }{1 + 2\sqrt{Kc}}\\
\end{align}

Simulator 3
Konsentrasi pada simulator ini menggunakan satuan molar. Gantikan data pada kotak input. Gunakan tanda titik untuk tanda desimal. Klik di luar arean kotak input untuk melihat hasil.
Simulator Penentuan Konsentrasi Zat
Saat Mencapai Kesetimbangan
Dirancang & Dibuat Oleh Urip Rukim
Reaksi: 2HI ⇌ H2 + I2
Kc
Zat HI H2 I2
Koefisien Zat Setara 2 1 1
[Zat Awal] 0 0
[Zat Bereaksi] -x -x 2x
[Persamaan Zat Setimbang]
[x zat dalam reaksi]
[Zat Saat Setimbang]
Bagikan di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

 
Copyright © 2015-2018 Urip dot Info | Disain Template Oleh Herdiansyah Hamzah Dimodivikasi Urip.Info