Penerapan Konsep Dari Kesetimbangan Kimia Di Dunia Industri

 Oleh: Hellio Dimas Danuarta. HS (@T06-Hellio)

 

Abstrak

Dalam reaksi kimia, kesetimbangan kimia adalah keadaan saat kedua reaktan dan produk hadir dalam konsentrasi yang tidak memiliki kecenderungan lebih lanjut untuk berubah seiring berjalannya waktu. Biasanya, keadaan ini terjadi ketika reaksi ke depan berlangsung pada laju yang sama dengan reaksi balik. Laju pada reaksi maju dan mundur umumnya tidak nol, tapi sama. Dengan demikian, tidak ada perubahan bersih dalam konsentrasi reaktan dan produk. Keadaan seperti ini dikenal sebagai kesetimbangan dinamis. Kesetimbangan kimia tentu saja sangat berperan penting di dalam bidang industri karena reaksi kimia digunakan untuk membuat banyak hal dalam kehidupan manusia.

 

          Kata kunci : kesetimbangan kimia, penerapan kesetimbangan kimia

Abstract

            In chemical reactions, a chemical reaction is a state when both the reaction and the products are present in concentrations that have no further tendency to change over time. Usually, this occurs when the forward reaction proceeds at the same rate as the reverse reaction. The rates of the forward and reverse reactions are generally not zero, but the same. Thus, there is no net change in the concentrations of the reactants and products. Such a state is known as dynamic. Chemical equilibrium is of course very important in industry because chemical reactions are used to make many things in human life.

 

                Key word : chemical equilibrium, application of chemical equilibrium

 

Pendahuluan

          Seperti yang kita ketahui bahwa ilmu kimia merupakan ilmu yang paling penting bagi kehidupan manusia di antara ilmu-ilmu yang lain, dan di sebut juga sebagai “Central Science”, kesetimbangan kimia merupakan salah satu dari konsep dasar ilmu kimia, Kesetimbangan kimia terjadi pada reaksi kimia yang reversibel. Reaksi reversibel adalah reaksi yang di mana produk reaksi dapat bereaksi balik membentuk reaktan. Kesetimbangan kimia tercapai ketika laju reaksi maju sama dengan laju reaksi balik dan konsentrasi dari reaktan-reaktan dan produk-produk tidak berubah lagi. Sedangkan menurut Chang (2005) kesetimbangan kimia adalah posisi seimbang yang menjadi bagian final dari reaksi sehingga di dalamnya terdapat campuran diantara produk dan reaktan yang biasanya tidak habis dalam bereaksi sehingga secara jumlah relatif tetap.  Reaksi kesetimbangan banyak diterapkan dalam proses industri kimia. Tujuannya untuk mendapatkan hasil produksi yang berkualitas tinggi dalam waktu yang relatif singkat. Oleh karena itu, para pakar kimia industri berupaya mencari metode yang tepat agar dapat memperoleh hasil produksi maksimal. Metode yang ditempuh yaitu membuat kesetimbangan bergeser ke arah produk dan menjaga agar produk tidak kembali menjadi zat awal. Selain itu, menggunakan bahan baku sehemat mungkin dan waktu yang singkat. Kondisi ini dinamakan kondisi ’’optimum”. Di antara industri kimia yang menerapkan kesetimbangan yaitu industri pembuatan amonia dan asam sulfat.

 

Permasalahan

1. Apa yang dimaksud dengan konsep kesetimbangan kimia ?

2. Apa saja contoh penerapan konsep dasar kesetimbangan kimia di dunia industri?

 

Solusi dan Pembahasan

Kesetimbangan kimia adalah keadaan saat kedua reaktan dan produk hadir dalam konsentrasi yang tidak memiliki kecenderungan lebih lanjut untuk berubah seiring berjalannya waktu. Biasanya, keadaan ini terjadi ketika reaksi ke depan berlangsung pada laju yang sama dengan reaksi balik. Laju pada reaksi maju dan mundur umumnya tidak nol, tapi sama.

Seperti yang kita ketahui bahwa ilmu kimia memiliki peranan yang sangat penting bagi kehidupan manusia dan dikenal juga sebagai “Central Science”. Salah satu konsep dasar kimia yang berguna bagi kehidupan industri bahkan dalam kehidupan sehari-hari adalah kesetimbangan kimia, Secara sederhana kesetimbangan kimia adalah suatu keadaan dimana kecepatan dapat berlangsung dari kiri ke kanan dan sebaliknya, dengan kecepatan yang sama baik dari kiri maupun dari kanan pada suhu tertentu. Reaksi kesetimbangan kimia sangat berpengaruh besar bagi perkembangan dan kemajuan bidang industri.

 Berikut contoh penerapan reaksi kesetimbangan kimia pada bidang industri :

·         Pembuatan Amonia (NH3), Amonia adalah gas tidak berwarna, yang mudah larut di dalam air, berbau khas, dan merupakan senyawa nitrogen yang sangat penting. Amonia banyak digunakan sebagai pelarut, bahan peledak, obat-obatan, serta bahan dasar pupuk. Amonia dibuat dengan metode mereaksikan gas nitrogen dengan gas hidrogen. Proses pembuatan amonia pertama kali dilakukan oleh Fritz Haber dan Karl Bosch. Oleh karena itu, proses pembuatan amonia dikenal dengan proses Haber-Bosch.

·         Pembuatan Gas Klorin (CI2), Pembuatan gas klorin dilakukan dengan proses Deacon. Dengan cara mengoksidasi gas asam klorida dengan oksigen di udara. Reaksinya berlangsung dengan persamaan berikut :

 

 2HCI(g) + ⅟₂O₂(g) ↔ H₂O(g) + Cl₂(g)        ∆H = -x kJ

 

Reaksi tersebut dapat dipercepat dengan katalis CuCI2. Selain dengan katalis, reaksi dapat dipercepat dengan mengatur suhu optimal reaksi, yaitu sekitar 430°C dan tekanan 200 atm. Hal ini karena reaksi kesetimbangan tersebut berlangsung secara eksoterm.

·         Pembuatan Asam Sulfat (H2SOP4), Pembuatan asam sulfat dilakukan melalui proses kontak. Caranya dengan membakar belerang murni di udara agar terbentuk gas SO₂. Reaksinya :  S (s) + O₂(g) → SO2(g).

Beberapa manfaat asam sulfat sebagai berikut :

1. Sebagai bahan dasar pada industri cat, plastik, aki, tekstil, dan bahan peledak.

2. Digunakan pada proses pemurnian minyak tanah.

3. Sebagai bahan dasar pupuk amonium sulfat (ZA) dan asam fosfat (H3PO4).

4. Untuk menghilangkan karat besi pada baja sebelum dilapisi seng atau timah.

 5. Untuk membuat zat warna.

       Selain banyaknya manfaat dari reaksi kesetimbangan kimia di dunia industri, ternyata dalam kehidupan sehari-hari pun peranan reaksi kesetimbangan kimia juga tidak dapat di lupakan, Keberadaan reaksi kesetimbangan ini dapat menjaga keberlangsungan kehidupan kita. Berikut contoh reaksi kesetimbangan dalam kehidupan sehari-hari :

·         Berperan dalam mengatur pH darah.

·         Siklus oksigen dalam tubuh, Oksigen dalam tubuh manusia diangkut dan diikat oleh hemoglobin dalam darah. Proses ini berlangsung dalam reaksi kesetimbangan berikut.

 

Hb(aq) + O₂(aq) ↔ HbO₂(aq)

 

·         Proses fotosintesis, proses fotosintesis pada tumbuhan hijau atau proses pernapasan (respirasi) pada hewan dan manusia merupakan reaksi kesetimbangan.

 

Kesimpulan

      kesetimbangan kimia adalah keadaan saat kedua reaktan dan produk hadir dalam konsentrasi yang tidak memiliki kecenderungan lebih lanjut untuk berubah seiring berjalannya waktu. Secara sederhana kesetimbangan kimia adalah suatu keadaan dimana kecepatan dapat berlangsung dari kiri ke kanan dan sebaliknya, dengan kecepatan yang sama baik dari kiri maupun dari kanan pada suhu tertentu. Konsep dasar kesetimbangan kimia memiliki peranan yang sangat penting bagi kemajuan dan perkembangan di dunia industri dalam menciptakan teknologi kimia. Tentu saja hal tersebut memiliki manfaat yang sangat berpengaruh bagi aspek kehidupan manusia.

Daftar Pustaka

 

Chang. 2005. Pengertian Kesetimbangan Kimia, Faktor, Dan Contohnya. Dalam

https://www.pakarkimia.com/pengertian-kesetimbangan-kimia/ (Diunduh 17 September 2021)                                                                                                                              

Maulana, Yanuar. 2016. Aplikasi Kesetimbangan Kimia Dalam Industri Dan Kehidupan Sehari- Hari. Dalam

https://yanuarkimangela.wordpress.com/2016/10/19/aplikasi-kesetimbangan-kimia-dalam-industri-dan-kehidupan-sehari-hari/  (Diunduh 17 September 2021)

 Utami, Silmi Nurul. 2020. Prinsip Kesetimbangan Kimia Dalam Bidang Industri. Dalamhttps://www.kompas.com/skola/read/2020/10/20/191837369/prinsip-kesetimbangan-kimia-dalam-bidang-industri?page=all  (Diunduh 17 September 2021)

Wikipedia. 2021. Kesetimbangan Kimia. Dalam

https://id.wikipedia.org/wiki/Kesetimbangan_kimia  (Diunduh 17 September 2021)