Kesetimbangan Kimia

@Kel-P09,@P09-Rosa,@P17-Gimawati

I.                  PENDAHULUAN

   Di alam sekitar kita banyak terjadi reaksi-reaksi kimia, seperti fotosintesis. Fotosintesis adalah proses kimia yang mengubah karbon dioksida dan air menjadi karbohidrat dan oksigen, di mana reaksi ini berkataliskan klorofil dan menggunakan sinar matahari sebagai energi untuk reaksi.

6 CO2(g) + 6 H2O(l) --> C6H12O6(s) + 6 O2(g)

   Reaksi pembakaran bahan bakar bensin menghasilkan energi untuk menjalankan kendaraan. Reaksi perkaratan logam (misal besi) terjadi karena reaksi antara logam dengan oksigen di udara. Amoniak merupakan hasil industri kimia yang sangat penting. Reaksi kesetimbangan nitrogen dan hidrogen pada kondisi standar (STP) menghasilkan amoniak dengan kualitas yang kurang baik. Produk amoniak dikembangkan dengan menggunakan suhu dan tekanan tinggi.

     Dari reaksi-reaksi tersebut, apakah zat hasil reaksi dapat kembali lagi menjadi zat semula? Apakah glukosa dapat kembali menjadi klorofil? Apakah energi yang dihasilkan untuk menggerakkan kendaraan dapat kembali lagi menjadi bensin? Apakah besi berkarat dapat kembali menjadi besi yang bersih seperti semula? Reaksi-reaksi tersebut merupakan reaksi kimia satu arah (ireversibel), yaitu reaksi kimia di mana zat-zat hasil reaksi tidak dapat kembali lagi menjadi zat-zat semula.

II.               PEMBAHASAN

2.1          Definisi Kesetimbangan Kimia

    Kesetimbangan kimia adalah suatu keadaan di mana tidak ada perubahan yang teramati selama bertambahnya waktu reaksi. Jika suatu kimia telah mencapai keadaan kesetimbangan maka konsentrasi reaktan dan produk menjadi konstan sehingga tidak ada perubahan yang teramati dalam sistem. Meskipun demikian, aktivitas molekul tetap berjalan, molekul-molekul reaktan berubah mnjadi produk secara terus-menerus sambil molekul-molekul produk berubah menjadi reaktan kembali dengan kecepatan yang sama.

          Sedikit sekali reaksi kimia yang berjalan ke satu arah saja, kebanyakan adlah reaksi dapat balik. Pada awal reaksi dapat balik, reaksi berjalan ke arah pembentukan produk.   Sesaat setelah produk tersebut, pembentukan reaktan produk juga mulai berjalan. Jika kecepatan reaksi maju dan reaksi balik adalah sama, dan dikatakan bahwa kesetimbangan kimia telah dicapai. Harus diingat bahwa kesetimbangan kimia melibatkan beberapa zat yang berbeda sebagai reaktan dan produk. Kesetimbangan antara dua fase zat-zat yang sama disebut kesetimbangan fisika, perubahan yang terjadi adalah proses fisika. Dalam peristiwa ini, molekul air yang meninggalkan fase cair adalah sama dengan jumlah molekul yang kembali ke fase cair.

H2O(C)                       H2O(g)  

            Perhatian para kimiawi tercurah kepada proses kesetimbangan kimia, misalnya reaksi dapat dibalik yang melibatkan nitrogen disebut oksida (NO2) dan nitrogen tetraosida (N2O­4­) yang dinyatakan sebagai berikut.

N2O4(g)                    2NO2(g)

            Kemajuan reaksi ini mudah dimonitor karena N2O4 adalah suatu gas tak berwarna, sedangkan NO2 adalah gas berwarna coklat tua. Andaikan sejumah tertentu gas N2O4 diinjeksikan ke dalam labu tertutup, maka segera tampak warna coklat yang menunjukkan terbentuknya molekul NO2. Intensitas warna terus meningkat dengan berlangsungnya peruraian N2O4 terus-menerus sampai kesetimbangan tercapai. Pada keadaan ini, tidak ada lagi perubahan warna yang diamati.

            Secara eksperimen kita juga dapat mendapatkan keadaan kesetimbangan dimana gas NO2 murni sebagai starting material atau dengan suatu campuran antara gas NO2 dan gas N2O4.

2.2          Ciri-ciri Kesetimbangan Kimia

·         Hanya terjadi dalam wadah tertutup, pada suhu dan tekanan tetap

·         Reaksinya berlangsung terus-menerus (dinamis) dalam dua arah yang berlawanan

·         Laju reaksi maju (ke kanan) sama dengan laju reaksi balik (ke kiri)

·         Semua komponen yang terlibat dalam reaksi tetap ada

·         Tidak terjadi perubahan yang sifatnya dapat diukur maupun diamati

2.3          Faktor Tekanan Memengaruhi Kesetimbangan Kimia

     Perubahan tekanan hanya berpengaruh pada sistem gas, berdasarkan hukum boyle bila tekanan gas diperbesar maka volumenya diperkecil, sedangkan bila tekanan gas diperkecil maka volume gas diperbesar, berdasarkan persamaan gas ideal PV = nRT bahwa tekanan berbanding lurus dengan jumlah mol gas. jika mol gas bertambah maka tekanan akan membesar, sebaliknya bila jumlah mol gas berkurang maka tekanan akan menjadi kecil. Dengan demikian jika tekanan diperbesar maka reaksi akan bergeser ke arah jumlah mol gas yang lebih kecil dan juga sebaliknya.

     pabila tekanan pada sistem ditambah atau volume dibuat kecil maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah molekul yang lebih kecil.

Apabila tekanan pada sistem diperkecil atau volume ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah molekul yang lebih kecil.

“tekanan dan volumen berbanding terbalik”

Contoh: Di persamaan reaksi berikut

N2(g)+ 3H2(g)   <==> 2NH3(g)  H = -92 kJ

Jumlah mol reaktan= 1 + 3 = 4

Jumlah mol produk = 2

·         Apabila tekanan di sistem ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kanan, karena jika tekanan ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser pada arah jumlah molekul yang paling kecil yakni 2.

·         Apabila volume di sistem dikurangi jadi reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kanan, karena jika volume sistem dikurangi maka reaksi kesetimbangan akan bergeser pada arah molekul yang lebih kecil yakni 2.

·         Apabila tekanan di sistem dikurangi maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kiri, karena jika tekanan ditambah. Jadi reakasi kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah molekul yang lebih besar yakni 4.

·         Apabila tekanan di sistem ditambah jadi reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kiri, karena jila volume sistem ditambah. Jadi reaksi kesetimbangan akan bergeser pada arah jumlah molekul yang lebih besar yakni 4.

2.4 Faktor Tekanan Mempengaruhi Kesetimbangan

Secara kualitatif pengaruh suhu dalam kesetimbangan kimia terkait langsung dengan jenis reaksi eksoterm atau reaksi endoterm. Reaksi eksothermis adalah reaksi yang bersifat spontan, tidak memerlukan energi melainkan justru menghasilkan energi (H reaksi negatif), sedangkan reaksi endothermis adalah reaksi yang membutuhkan energi/kalor untuk bisa bereaksi (H positif).

Sistem kesetimbangan yang bersifat eksothermis ke arah kanan dan endothermis ke arah kiri. Jika suhu dinaikkan, maka reaksi akan bergeser ke kiri yaitu reaksi yang bersifat endothermis. Sebaliknya bila suhu diturunkan maka reaksi akan bergeser ke kanan yaitu reaksi yang bersifat eksothermis.

Menaikkan suhu, sama artinya kita meningkatkan kalor atau menambah energi ke dalam sistem, kondisi ini memaksa kalor yang diteri sistem akan dipergunakan, oleh sebab itu reaksi semakin bergerak menuju arah reaksi endoterm. Begitu juga sebaliknya.

I.                   Kesimpulan

Kesetimbangan dipengaruhi oleh tekanan dan suhu.

II.                 Daftar Pustaka

Sunarya, Yayan. 2010. Kimia Dasar 1. Bandung: Yrama Widya

S, Syukri. 1999. Kimia Dasar 1. Bandung: Penerbit ITB

H. Petrucci, Ralph. 1987. Kimia Dasar. Bogor: PT. Gelora Aksara Pratama

Dalam https://materikimia.com/faktor-faktor-yang-mempengaruhi-pergeseran-arah-kesetimbangan/

Dalamhttps://www.seputarpengetahuan.co.id/2017/10/pengertian-kesetimbangan-kimia-hukum-rumus-dan-contoh-soal.html

Dalam  http://benhursanus.blogspot.com/2016/01/makalah-kimia-fisika-1-kesetimbangan.html