Jenis - Jenis, Tetapan dan Pergeseran Kesetimbangan Kimia

 Oleh : Nanda Putri Utami (@T13-Nanda)

ABSTRAK

        Dalam ilmu kimia, kita mempelajari kesetimbangan kimia. Menurut Doddy AB (2013), Kesetimbangan kimia adalah keadaan yang terjadi jika laju reaksi ke kanan (maju) sama dengan reaksi ke kiri (balik). Kesetimbangan kimia memiliki jenis – jenis kesetimbangan diantaranya kesetimbangan homogen, heterogen dan disosiasi. Dalam kesetimbangan ini juga mempelajari tentang tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi, tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan, hubungan Kc dengan Kp dan tetapan kesetimbangan dengan reaksi yang berkaitan. Kesetimbangan kimia dapat mengalami pergeseran kesetimbangan menggunakan asas Le Chatelier. Juga, dalam bab ini, kita akan mempelajari tentang pemecahan masalah kesetimbangan.

Kata Kunci : jenis kesetimbangan, tetapan kesetimbangan, pergeseran kesetimbangan, pemecahan masalah kesetimbangan.

 

ABSTRACT

        In chemistry, we study chemical equilibrium. According to Doddy AB (2013), chemical equilibrium is a condition that occurs if the rate of the reaction to the right (forward) is the same as the reaction to the left (back). Chemical equilibrium has the types of equilibrium including homogeneous, heterogeneous and dissociative equilibrium. In this equilibrium, we also learn about the equilibrium constant based on concentration, the equilibrium constant based on pressure, the relationship between Kc and Kp and the equilibrium constant with related reactions. Chemical equilibrium can undergo a shift in equilibrium using Le Chatelier's principle. Also, in this chapter, we will learn about solving equilibrium problems.

Keyword : types of equilibrium, equilibrium constant, equilibrium shift, equilibrium problem solving.

 

PENDAHULUAN  

        Menurut Igor (2017), Kesetimbangan kimia adalah salah satu konsep terpenting dalam kimia. Perubahan sifat sistem kimia pada kesetimbangan yang disebabkan oleh variasi tekanan, volume, suhu, dan konsentrasi. Menurut Komarudin (2015), Kesetimbangan kimia adalah suatu keadaan dimana laju reaksi ke arah kanan sama dengan ke arah kiri. Dalam bab ini, kita membahas tentang jenis – jenis kesetimbangan, tetapan kesetimbangan, Asas Le Chatelier dan pemecahan masalah kesetimbangan.

 

PERMASALAHAN

1. Apa yang dimaksud dengan kesetimbangan kimia?

2. Apa jenis-jenis kesetimbangan kimia?

3. Apa saja tetapan kesetimbangan kimia?

4. Apa faktor-faktor pergeseran menggunakan prinsip Le Chatelier?

5. Apa saja pemecahan masalah kesetimbangan?

TUJUAN PERMASALAHAN  

1. Untuk mengetahui apa itu kesetimbangan kimia

2. Untuk mengetahui jenis – jenis kesetimbangan kimia

3. Untuk mengetahui apa saja tetapan kesetimbangan kimia

4. Untuk mengetahui prinsip Le Chatelier

5. Untuk mengetahui pemecahan masalah kesetimbangan

 

 

PEMBAHASAN

1. Jenis – jenis kesetimbangan kimia

    Kesetimbangan kimia memiliki beberapa jenis antara lain, sebagai berikut.

a.) Kesetimbangan Homogen

Kesetimbangan homogen merupakan satu fase dimana keadaan setimbang dicapai apabila reaksi ke kanan sama dengan reaksi ke kiri.

V_kanan  = V_kiri

Contoh : N₂(g) + 3H₂(g) ó 2NH₃(g)

 

b.) Kesetimbangan Heterogen

Kesetimbangan heterogen merupakan lebih dari satu fase, dimana dalam hitungan K, yang masif (mampat) diabaikan.

Contoh : CaCO₃(s) ó CaCO(s) + CO₂(g)

 

c.) Kesetimbangan Disosiasi

Kesetimbangan disosiasi merupakan lebih dari satu fase, dimana yang terurai atau mula – mula sama dengan derajat disosiasi.

α = x/a

  

2. Tetapan Kesetimbangan Kimia

a.) Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi (Kc)

    Tetapan kesetimbangan berdasar konsentrasi zat, berlaku untuk zat – zat yang berfasa gas (g) dan aqueous (aq). Zat yang berfasa solid/padat (s) dan liquid/cair (l).

Misal :

2 SO₂(g) + O(g) ó 2 SO₃(g)      =>   Kc = [SO₃]² / [SO₂][O₂]    

b.) Tetapan Kesetimbangan Tekanan (Kp)

    Dalam reaksi yang melibatkan gas, tekanan parsial dan produk berbanding lurus dengan konsentrasi molar. Tetapan kesetimbagan berdasarkan tekanan ini hanya berlaku untuk gas.

Misal :

2 SO₂(g) + O(g) ó 2 SO₃(g)      =>   Kp = (P_so3)² / (P_so2)²(P_O2)  

c.) Hubungan Kc dengan Kp

Rumus :

Kp = Kc (RT)^Δn

 Dimana,

Δn = jumlah koefisien kanan – jumlah koefisien kiri         

R = tetapan gas universal = 0,0821 liter.atm/mol K

T = suhu mutlak (K)

d.) Tetapan Kesetimbangan dengan Reaksi yang Berkaitan

Jika : aA + bB ó cAB  =>  Kc = K1 , maka berlaku :

cAB ó aA + bB    =>   Kc = 1/K1

2aA + 2bB ó 2cAB   =>   Kc = K1²

  

3. Pergeseran Kesetimbangan Le Chatelier

        Menurut Le Chatelier (1884) bahwa bila terhadap suatu kesetimbangan dilakukan suatu tindakan (aksi), maka sistem itu akan mengadakan reaksi yang cenderung mengurangi pengaruh aksi tertentu. Cara sistem mengadakan reaksi adalah dengan melakukan pergeseran ke kiri atau ke kanan. Menurut Doddy AB (2013) dalam suatu sistem kesetimbangan apabila diadakan gangguan, maka sistem akan menata diri sedemikian rupa sehingga pengaruh gangguan jadi seminimal mungkin. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan, antara lain sebagai berikut.

1.) Pengaruh Konsentrasi

    Bila salah satu konsentrasi zat diperbesar, maka kesetimbangan mengalami pergeseran yang berlawanan arah dengan zat tersebut. Dengan kata lain,

Bila konsentrasi diperkecil ó kesetimbangan akan bergeser ke arahnya.

2.) Pengaruh Tekanan

    Bila tekanan dalam sistem kesetimbangan tersebut diperbesar, maka kesetimbangan bergeser ke arah zat – zat yang mempunyai koefisien kecil. Dengan kata lain,

Bila tekanan diperkecil ó kesetimbangan bergeser ke arah zat – zat yang memiliki koefisien besar.

3.) Pengaruh Volume

    Bila volume dalam sistem kesetimbangan tersebut diperbesar, maka kesetimbangan bergeser ke arah zat – zat yang mempunyai koefisien besar. Dengan kata lain,

Bila volume dalam sistem diperkecil ó kesetimbangan bergeser ke arah zat – zat yang memiliki koefisien kecil.

4.) Pengaruh Suhu

    Bila suhu reaksi dinaikkan atau diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke zat – zat yang membutuhkan panas (endoterm). Sebaliknya, suhu reaksi diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke zat – zat yang melepaskan panas (eksoterm).

 

4. Pemecahan masalah kesetimbangan

        Menurut Hidayat(2018) bahwa, reaksi – reaksi kimia yang membentuk kesetimbangan dapat dipelajari berdasarkan hukum aksi massa yang menghasilkan tetapan kesetimbangan. Nilai tetapan kesetimbangan dapat digunakan untuk :

1. Menafsirkan komposisi molar zat secara kualitatif. Dari nilai tetapan kesetimbangan dapat diketahui komposisi molar zat – zat dalam sistem kesetimbangan kualitatif. Hali ini perting artinya dalam industri kimia guna meningkatkan produksi.

2. Meramalkan arah reaksi. Dengan menggunakan besaran Q (hasil kali konsentrasi), reaksi dapat ditafsirkan apakah reaksi sudah mencapai keadaan setimbang atau sedang menuju kesetimbangan.

3. Menghitung konsentrasi kesetimbangan. Dengan diketahuinya nilai tetapan kesetimbangan pada suhu tertentu, dapat ditentukan komposisi masing – masing zat yang terlibat dalam sistem kesetimbangan.

 

KESIMPULAN

        Kesetimbangan kimia merupakan ilmu kimia yang terpenting dalam kimia dasar. Pergeseran kesetimbangan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu konsentrasi, tekanan, volume dan suhu. Kesetimbangan kimia memiliki beberapa jenis diantaranya kesetimbangan homogen yang memiliki satu fase, kesetimbangan heterogen yang memiliki lebih dari satu fase, dan kesetimbangan disosiasi. Banyak proses – proses kimia yang merupakan reaksi kesetimbangan. Oleh karena itu, diperlukan teknik atau rekayasa agar proses yang secara alami berkesetimbangan dapat bergeser ke arah sistem yang sebesar – besarnya.  

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Doddy AB, Muhammad . 2013. Menguasai IPA Sistem Kebut Semalam. Depok: Pustaka Gema Media

 

Hidayat, Atep Afia. 2018. Kesetimbangan Kimia. Dalam Modul 3 Kimia dan Pengetahuan Lingkungan Industri. Jakarta: Universitas Mercu Buana. (Diunduh pada 14 September 2021)

 

Komarudin, Omang. 2015. Big Book Kimia SMA Kelas 1,2,& 3. Jakarta: Cmedia.

Dalam https://pdf.zlibcdn.com/dtoken/b23228bce4892bfe5f277de89e748119/Big_Book_Kimia_SMA_Kelas_1,_2,__3_by_Ir._Omang_Ko_5586072_(z-lib.org).pdf

(Diunduh pada 19 September 2021)