Disosiasi merupakan penguraian suatu zat menjadi zat-zat lain yang lebih sederhana dibandingkan zat asalnya. Pada umumnya, proses disosiasi melibatkan senyawa yang lebih besar (termasuk senyawa kompleks) ditunjau dari jumlah atom maupun bobot molekulnya.
Kesetimbangan Disosiasi
Kesetimbangan disosiasi merupakan reaksi kesetimbangan yang terjadi pada proses disosiasi (penguraian) suatu zat. Kesetimbangan disosisasi umumnya terjadi di dalam wadah tertutup.
Contoh reaksi yang termasuk kesetimbangan disosiasi sebagai berikut.
- N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g)
- 2SO₃(g) ⇌ 2SO₂(g) + O₂(g)
- CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g)
- 2HI(g) ⇌ H₂(g) + I₂(g)
- PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g)
Derajat Disosiasi
Untuk mengetahui berapa bagian zat asal yang mengalami disosiasi, digunakan istilah derajat disosiasi. Derajat disosiasi menyatakan perbandingan antara jumlah zat yang terdisosiasi dengan jumlah zat mula-mula. Derajat disosiasi diberi simbol alfa (𝛼).
Derajat disosiasi dapat dinyatakan dalam bentuk fraksi ataupun dalam persentase sesuai rumusan berikut.
\begin{aligned}
\mathrm{\alpha} &= \mathrm{\frac{jumlah\:zat\:terdisosiasi}{jumlah\:zat\:mula-mula}}\\
\mathrm{\alpha}&= \mathrm{\frac{jumlah\:zat\:terdisosiasi}{jumlah\:zat\:mula-mula}\times 100\text{%}}
\end{aligned}
Jika 𝛼=0, berarti tidak terjadi disosiasi. Sebaliknya jika 𝛼=1 maka berarti terjadi disosiasi sempurna. Jadi, batas harga derajat disosiasi (𝛼) adalah 0 < 𝛼<1.
Untuk memahami terkait konsep derajat disosiasi pada sistem kesetimbangannya, mari kita simak pembahasan beberapa soal berikut.
Soal-1
Diketahui reaksi disosiasi PCl₅ sebagai berikut.
PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g)
Tetapan kesetimbangan untuk reaksi diatas pada suhu 760 K adalah 0,05. Jika konsentrasi PCl₅ sebesar 0,1 M, persentase yang terurai pada saat terjadi keadaan setimbang adalah ....
A. 10%
B. 25%
C. 50%
D. 75%
E. 90%
Penyelesaian:
• Tuliskan persamaan MRS kesetimbangannya.
• Tuliskan persamaan Kc.
\begin{aligned}
\mathrm{K_c} &= \mathrm{\frac{[PCl_3][Cl_2]}{[PCl_5]}}\\
\mathrm{0,05}&= \mathrm{\frac{(a)(a)}{(0,1-a)}}\\
\mathrm{0,05}&= \mathrm{\frac{a^2}{0,1-a}}\\
\mathrm{0,05(0,1-a)}&= \mathrm{a^2}\\
\mathrm{a^2+0,05a-0,005}&= \mathrm{0}\\
\mathrm{(a+0,1)(a-0,05)}&= \mathrm{0}\\
\end{aligned}
• Tentukan nilai a.
Nilai a yang mungkin dan akan kita gunakan adalah yang bernilai positif.
\begin{aligned}
\mathrm{a+0,1}&= \mathrm{0}\\
\mathrm{a}&= \mathrm{-0,1}\:(tidak\:memenuhi)\\
\mathrm{a-0,05}&= \mathrm{0}\\
\mathrm{a}&= \mathrm{0,05}\:(memenuhi)\\
\end{aligned}
Nilai a = 0,05 M, sehingga PCl₅ yang terdisosiasi sebanyak 0,05 mol (dalam 1 L).
• Hitung harga derajat disosiasi PCl₅.
\begin{aligned}
\mathrm{Derajat\:disosiasi\:PCl_5(\alpha)} &= \mathrm{\frac{jumlah\:zat\:terdisosiasi}{jumlah\:zat\:mula-mula}\times 100\text{%}}\\
&= \mathrm{\frac{0,05\:mol}{0,1\:mol}\times 100\text{%}}\\
&= \mathrm{50\text{%}}\\
\end{aligned}
Jawaban yang benar adalah C.
Soal-2
Diketahui reaksi kesetimbangan sebagai berikut.
2HBr(g) ⇌ H₂(g) + Br₂(g)
Jika 0,4 mol gas HBr dimasukkan ke dalam suatu wadah sebanyak 0,2 L dan dipanaskan pada suhu 120°C terbentuk 0,15 mol gas Br₂. Pada keadaan setimbang, derajat disosiasi HBr sebesar ....
A. 0,25
B. 0,40
C. 0,60
D. 0,75
E. 0,95
Penyelesaian:
• Tuliskan persamaan MRS kesetimbangannya.
nHBr awal = 0,4 mol
nBr₂ pada saat setimbang = 0,15 mol
Jumlah mol Br₂ ini kita gunakan untuk mencari komposisi zat lain pada saat terdisosisasi ataupun setimbang.
\begin{aligned}
\mathrm{Derajat\:disosiasi\:HBr\:(\alpha)} &= \mathrm{\frac{jumlah\:zat\:terdisosiasi}{jumlah\:zat\:mula-mula}}\\
&= \mathrm{\frac{0,30\:mol}{0,40\:mol}}\\
&= \mathrm{0,75}\\
\end{aligned}
Jawaban yang benar adalah D.
Demikian pembahasan kesetimbangan disosiasi, jika ada koreksi silahkan sampaikan di kolom komentar.
Semoga bermanfaat.