KESETIMBANGAN KIMIA

KESETIMBANGAN KIMIA

ABSTRAK

Kimia adalah ilmu tata susunan, sifat, dan reaksi suatu unsur atau zat. Sedangkan ilmu kimia adalah bagian dari Ilmu Pengetahuan Alam (Natural Science) yang mengambil materi (matter) sebagai objek. Yang dikembangkan oleh ilmu kimia adalah deskripsi tentang materi, khususnya kemungkinan  perubahan menjadi benda lain (transformation of matter) secara permanen serta energi yang terlibat dalam perubahan termasud. Kesetimbangan kimia adalah reaksi yang dicapai ketika konsentrasi dari reaktan dan prodak konstan.

Kata Kunci : Kesetimbangan kimia, Ciri-ciri kesetimbangan, Jenis dan factor yang berpengaruh pada kesetimbangan kimia.

I.       PENDAHULUAN

Prinsip kesetibangan kimia pertama kali ditemukan oleh Berthollt sedangakn kajian ditemukan oleh Guldberg dan Waage. Mereka menunjukan bahwa reaksi kesetimbangan dapat di dedikasi dalam dua arah, dan mereka bershasil menunjukkan hubungan matematis antara konsentrasi pereaksi dan produk dalam kesetimbangan. Cepat lambatnya suatu reaksi mencapai kesetimbangan bergantung pada laju reaksi, semakin besar laju reaksi maka semakin cepat. Kesetimbangan kimia hanya dapat berlangsung dalam sistem tertutup.

II.    PEMBAHASAN

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.

Lihat juga materi StudioBelajar.com lainnya:
Ikatan Hidrogen
Gas Mulia

Untuk persamaan reaksi reversibel yang berada dalam kesetimbangan pada temperatur tertentu berikut

aA + bB ⇌ cC +dD

konstanta kesetimbangan, K, dapat dinyatakan sebagai rasio dari perkalian konsentrasi reaktan-reaktan dibagi perkalian konsentrasi produk-produk, di mana konsentrasi dari masing-masing substansi dipangkatkan koefisien stoikiometri dalam persamaan reaksi setara.

Dalam perhitungan konstanta kesetimbangan reaksi homogen (semua substansi dalam reaksi berfasa sama), konsentrasi substansi dalam sistem larutan dapat dinyatakan dalam konsentrasi molar, sehingga K dapat juga ditulis K_c. Untuk reaksi homogen dalam fasa gas, konsentrasi substansi dalam wujud gas dapat dinyatakan sebagai tekanan parsial substansi, dan simbol konstanta kesetimbangannya menjadi K_p. Sebagai contoh, hukum kesetimbangan kimia untuk reaksi berikut dapat ditulis dalam 2 bentuk: 

N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

Dalam perhitungan konstanta kesetimbangan reaksi heterogen (reaksi di mana terdapat lebih dari 1 fasa) yang melibatkan substansi dalam wujud cairan murni atau padatan murni, konsentrasi substansi cair dan padat tersebut diabaikan dan tidak ikut diperhitungkan. Contohnya:

CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g) 

P₄(s) + 6Cl₂(g) ⇌ 4PCl₃(l)

Untuk mengetahui apakah reaksi telah mencapai kesetimbangan dan memprediksikan arah reaksi, ditentukan nilai dari kuosien reaksi, Q_c, dengan mensubstitusikan nilai konsentrasi masing-masing substansi (produk dan reaktan).

Contoh soal Kesetimbangan Kimia

Pada temperatur 430°C, tetapan kesetimbangan K_c untuk reaksi H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) adalah 54,3. Diketahui pada eksperimen dengan temperatur yang sama, konsentrasi awal H₂, I₂, dan HI berturut-turut adalah 0,00623 M, 0,00414 M, dan 0,0224 M. Hitunglah konsentrasi masing-masing spesi pada keadaan setimbang.

Jawab:

[H₂]₀ = 0,00623 M

[I₂]₀ = 0,00414 M

[HI]₀ = 0,0224 M

K_c = 54,3

Pertama, kita tentukan nilai kuosien reaksi, Q_c, untuk mengetahui apakah sistem telah setimbang atau belum, dan ke arah mana reaksi berlangsung jika belum setimbang.

Karena Q_c (19,5) < K_c (54,3), reaksi akan berlangsung dari arah kiri ke kanan hingga mencapai kesetimbangan. Jadi, konsentrasi H₂ dan I₂ akan berkurang dan konsentrasi HI akan bertambah sampai reaksi setimbang.

Selanjutnya, asumsikan bahwa konsentrasi H₂ berkurang sebanyak x hingga reaksi setimbang, lalu kita buat persamaan stoikiometri dengan MRS (Mula-mula, Reaksi, Setimbang).

Dengan menyelesaikan persamaan kuadrat dalam bentuk  dengan rumus  diperoleh: x = 0,0114 M atau x = 0,00156 M.

Penyelesaian x = 0,0114 M tidak mungkin karena nilainya lebih besar dari konsentrasi awal H₂ dan I₂. Jadi, penyelesaian yang benar adalah x = 0,00156 M.

Jadi, pada kesetimbangan kimia tersebut, konsentrasi masing-masing spesi

faktor yang Mempengaruhi Kesetimbangan Kimia

Asas Le Châtelier menyatakan bahwa bila pada sistem kimia yang berada dalam kesetimbangan diberi gangguan, maka sistem akan menggeser posisi kesetimbangan ke arah reaksi yang dapat menghilangkan efek dari gangguan tersebut. Faktor-faktor (gangguan) yang dapat mempengaruhi kesetimbangan kimia-

Referensi Kesetimbangan Kimia

Brown, Theodore L. et al. 2015. Chemistry: The Central Science (13^th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.
Chang, Raymond. 2010. Chemistry (10^th edition). New York: McGraw Hill
Gilbert, Thomas N. et al. 2012. Chemistry: The Science in Context (3^rd edition). New York: W. W. Norton & Company, Inc.
Jespersen, Neil D., Brady, James E., & Hyslop, Allison. Chemistry: The Molecular Nature of Matter (6^th edition). New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.
Petrucci, Ralph H. et al. 2011. General Chemistry: Principles and Modern Applications (10^th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.
Purba, Michael. 2006. Kimia 2A untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.
Silberberg, Martin S. 2009. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (5^th edition). New York: McGraw Hill

Artikel: Kesetimbangan Kimia
Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.
Alumni Kimia FMIPA UI

DAFTAR PUSTAKA

https://www.studiobelajar.com/kesetimbangan-kimia/

unarya, Yayan. 2010. Kimia Dasar 1

Dewi,  L.J.E. 2009. Pengembangan Media Pembelajaran Reaksi Kesetimbangan Kimia. Dalam file:///C:/Users/us3r/Downloads/170-376-1-SM.pdf

Anonim. 2019. Kesetimbangan Kimia. Dalam https://www.academia.edu/32585061/KESETIMBANGAN_KIMIA

Lukum, Astin., Lukman A.R. Laliyo dan Kostiawan Sukamto. 2015. Metakognisi Mahasiswa dalam Pembelajaran Kesetimbangan Kimia. Dalam file:///C:/Users/us3r/Downloads/Astin-