Pembahasan Soal OSP Kimia 2011 - Bagian Essay Nomor 3

Jumat, 15 Maret 2019 edit

Berikut ini pembahasan soal ala urip.info dari Soal Olimpiade Sains Tingkat Provinsi Bidang Kimia Tahun 2011 yang dibahas satu persatu untuk soal essay. Ikuti pembahasan nomor lain pada tulisan berikutnya. Mohon koreksi dari pembaca bila terdapat uraian yang tidak tepat.


Soal 3 – Kesetimbangan Gas ClF3 dalam Ruang Tertutup
Klorin trifluorida (ClF3) adalah gas tak berwarna, berbau manis, bersifat racun dan bersifat korosif dengan titik didih 11,8 oC. Gas ini digunakan sebagai komponen bahan bakar roket dan sebagai pembersih untuk menghilangkan oksida silikon dan oksida logam dalam industri semikonduktor.

a. Apa orbital hibrida atom Cl dalam ClF3?
Penyelesaian:  urip.info
Cl berperan sebagai atom pusat.
Elektron valensi Cl = 7 (golongan 17/VII-A).

Dari 7 elektron valensi 3 di antaranya digunakan berikatan kovalen dengan 3 atom F.
Ada 4 elektron bebas atau 2 pasang elektron bebas.

Total ada 5 pasang elektron (5 domain). Orbital hibrida atom Cl dalam ClF3 adalah sp3d.

b. Tuliskan struktur Lewis dan bentuk geometri dari ClF3!
Penyelesaian: urip.info

Rumus umum untuk ClF3 = AX3E2, bentuk geometri T-shape (bentuk T)

c. Apa jenis ikatan kimia yang terdapat dalam ClF3?
Penyelesaian:  urip.info
Cl dan F keduanya unsur nonlogam. Ikatan yang terjadi antara Cl dengan 3 atom F merupakan ikatan kovalen.


Di dalam ruang tertutup dan temperatur tinggi gas ClF3 akan terurai dan menghasilkan kesetimbangan campuran gas ClF3, ClF, dan F2. Bila 9,25 g ClF3 dimasukkan ke dalam wadah hampa yang volumenya 2 liter dan temperatur 700 K maka, sebanyak 19,8 % gas ClF3 akan terurai dan menghasilkan kesetimbangan campuran gas ClF3, ClF, dan F2.

d. Berapa tekanan awal gas ClF3?
Penyelesaian:  urip.info
Tekanan awal (P) dapat dihitung dengan menggunakan rumus gas ideal
P.V = n.R.T P = (n.R.T)/V

Jumlah ClF urip.info
n  = m /M = 9,25 g / 92,5 (g/mol) = 0,1 mol

Perhitungan tekanan awal gas ClF3
P = (n.R.T)/V
P = (0,1 mol × 0,08205 L.atm.K–1mol–1 × 700 K)/2 L
P = 2,87 atm  urip.info

e. Tuliskan reaksi kesetimbangan, dan bagaimana pernyataan konstanta kesetimbangan konsentrasi (Kc) dan tekanannya (Kp)!
Penyelesaian:  urip.info
Reaksi kesetimbangan:
ClF3(g) ⇌ ClF(g) + F2(g)

Penyataan K urip.info
Kc  = $\mathsf{\dfrac{[ClF][F_2]}{[ClF_3]}}$

Penyataan K urip.info
Kp  = $\dfrac{P_{ClF}\cdot P_{F_2}}{P_{ClF_3}}$

f. Berapa nilai kedua konstanta kesetimbangan tersebut pada 700 K?
Penyelesaian:  urip.info


Kc = $\mathsf{\dfrac{[ClF][F_2]}{[ClF_3]}}$
Kc = $\mathsf{\dfrac{0{,}0099~M \times 0{,}0099~M }{0{,}0401 ~M}}$
Kc = $\mathsf{0{,}00224~M}$

Untuk menghitung P pada saat kesetimbangan dapat dihitung dengan rumus P = [n/V].R.T
 urip.info
Pada saat kesetimbangan tercapai terdapat
$P_{ClF_3} = \mathsf{(0{,}0401  \times 0{,}08205 \times 700)~atm}$
$P_{ClF_3}= \mathsf{2{,}30~atm}$

$P_{ClF} = P_{F_2} = \mathsf{(0{,}0099  \times 0{,}08205 \times 700)~atm}$
$P_{ClF} = P_{F_2} = \mathsf{0{,}57~atm}$

Kp = $\dfrac{P_{ClF}\cdot P_{F_2}}{P_{ClF_3}}$

Kp = $\mathsf{\dfrac{0{,}57~atm \times 0{,}57~atm}{2{,}30~atm}}$
Kp = 0,140 atm urip.info

CMIIW
Urip Rukim.

 urip.info
Pembahasan soal OSP Kimia 2011:
Bagikan di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

 
Copyright © 2015-2019 Urip dot Info | Disain Template oleh Herdiansyah Dimodivikasi Urip.Info