DISKRIPSI DARI KESETIMBANGAN KIMIA

I.                  Abstrak

       Dalam ilmu kimia kesetimbangan kimia juga dapat diartikan berhentinya suatu reaksi. Kesetimbangan terjadi saat tidak ada reaktan yang bereaksi, sehingga tidak ada produk yang di hasilkan. Kesetimbangan dibagi menjadi dua yaitu kesetimbangan dinamis dan kesetimbangan statis.

       Konsep kesetimbangan kimia di kembangkan setelah Berthollet (1803) menemukan bahwa beberapa reaksi kimia bersifat reversible.  Unuk setiap campuran reaksi yang ada pada kesetimbangan, laju pada reaksi maju mundur adalah sama.

       Kesetimbangan dapat di bagi menjadi dua yaitu kesetimbangan dinamis dan keseimbangan statis. Kesetimbangan kimia dinamis adalah kesetimbangan kimia yang bersifat reversible atau dapat di balikkan. Reaksi reversible ini reaktannya dapat menghasilkan produk. Namun produknya dapat kembali menghasilkan reaktan dengan laju reaksi yang sama. Kesetimbangan dinamis hanya dapat terjadi pada reaksi kimia bolak balik. Kesetimbangan dinamis tidak dapat terjadi pada reaksi yang tidak bisa di kembalikan seperti pembakaran kayu. Kesetimbangan statis terjadi ketika semua gaya yang bekerja pada objek bersifat seimbang yaitu tidak ada gaya yang di hasilkan. Kesetimbangan kimia sendiri termasuk ke dalam kategori dinamis karena terdiri dari reaksi maju, ketika reaktan menghasilkan produk, dan reaksi balik ketika produk menghasilkan reaktan. Sama seperti kesetimbangan kimia, kesetimbangan dinamis hanya dapat terjadi dalam sistem tertentu pada suhu konstan.

Kata kunci : kesetimbangan, reaksi

Abstract

       In chemistry, chemical equilibrium can also mean the cessation of a reaction. Equilibrium occurs when no reactants react, so no products are produced. Equilibrium is divided into two, namely dynamic equilibrium and static equilibrium.

       The concept of chemical equilibrium was developed after Berthollet (1803) discovered that some chemical reactions are reversible . For any reaction mixture that is at equilibrium, the rate of the forward and backward reactions is the same.

       Equilibrium can be divided into two, namely dynamic equilibrium and static equilibrium. Dynamic chemical equilibrium is a chemical equilibrium that is reversible or can be reversed. In this reversible reaction , reactants can produce products. However, the products can return to the reactants at the same reaction rate. Dynamic equilibrium can only occur in alternating chemical reactions. Dynamic equilibrium cannot occur in irreversible reactions such as burning wood. Static equilibrium occurs when all the forces acting on the object are balanced i.e. no forces are generated. Chemical equilibrium itself belongs to the dynamic category because it consists of a forward reaction, when the reactants produce products, and a reverse reaction when the products produce reactants. Like chemical equilibrium, dynamic equilibrium can only occur in a closed system at a constant temperature .

Keywords: equilibrium, reaction

II.                  PENDAHULUAN

       Menurut purba (2007) Kesetimbangan kimia (chemical equilibrium) menjelaskan keadaan di mana laju reaksi maju dan reaksi balik dari suatu zat sama besar dan di mana konsentrasi reaktan (zat yang bereaksi) dan produk (zat dari hasil reaksi) tetap tidak berubah seiring berjalannya waktu). Kesetimbangan kimia juga mencakup penjelasan terjadinya proses perubahan molekul zat yang dipengaruhi oleh perubahan konsentrasi, tekanan atau volume dari molekul tersebut dan perubahan suhu.

       Igor (2017) juga pernah mengatakan bahwa Kesetimbangan kimia adalah salah satu konsep terpenting dalam kimia. Perubahan sifat sistem kimia pada kesetimbangan yang disebabkan oleh variasi tekanan, volume, suhu, dan konsentrasi. Reaksi kimia adalah proses reversibel yang mencapai keadaan setimbang. Di bawah kondisi yang terdefinisi dengan baik, keadaan kesetimbangan kimia suatu sistem dicirikan oleh komposisi unik, yang ditentukan oleh hukum aksi massa. Metode umum berdasarkan pada tingkat kesetimbangan reaksi disajikan untuk memecahkan masalah dalam cara yang sistematis. Pemilihan masalah menyoroti berbagai aspek kimia kesetimbangan, seperti kesetimbangan dalam reaksi paralel, kesetimbangan dalam reaksi terbuka dan sistem tertutup, atau kesetimbangan dalam larutan encer. Vogt (2017)

       Pada umumnya reaksi reaksi kimia berlangsung dalam arah bolak balik (reversible), dan hanya sebagian kecil saja yang berlangsung ke arah pembentukan produk. Segera setelah terbentuk molekul produk terjadi reaksi sebaliknya, yaitu pembentukan molekul reaktan dari molekul produk. Ketika laju reaksi ke kanan dan ke kiri sama dan konsentrasi reaktan dan produk tidak berubah maka kesetimbangan terjadi.

       Henri Louis Le Chatelier(1884) berhasil menyimpulkan pengaruh faktor luar terhadap kesetimbangan dalam suatu azas yang dikenal dengan azas Le Chatelier sebagai berikut.

“Bila terhadap suatu kesetimbangan dilakukan suatu tindakan (aksi), maka sistem itu akan mengadakan reaksi yang cenderung mengurangi pengaruh aksi tersebut.“ Secara singkat, azas Le Chatelier dapat dinyatakan sebagai:

Reaksi = - Aksi

Artinya : Bila pada sistem kesetimbangan dinamik terdapat gangguan dari luar sehingga kesetimbangan dalam keadaan terganggu atau rusak maka sistem akan berubah sedemikian rupa sehingga gangguan itu berkurang dan bila mungkin akan kembali ke keadaan setimbang lagi. Cara sistem bereaksi adalah dengan melakukan pergeseran ke kiri atau ke kanan.

III.               PERMASALAHAN

 

       Kesetimbangan kimia merupakan salah satu konsep terpenting dalam kimia. Perubahan sifat sistem kimia pada kesetimbangan yang disebabkan oleh variasi tekanan, volume, suhu, dan konsentrasi dan kesetimbangan di dalam kimia bukan hanya satu konsep tapi ada beberapa konsep.

1.      Ada berapa konsep kesetimbangan kimia dan bagaimana bentuk persamaannya?

       Setelah pembahasan kesetimbangan kimia, adalah sistem kesetimbangan heterogen. Pembahasan sistem heterogen dalam kesetimbangan kimia , bukan berarti membahas penggolongan materi seperti telah di sajikan di pendahuluan , melainkan lebih ditekankan pada fase zat yang terlibat dalam reaksi kesetimbangan yaitu fase padat, gas, dan cair atau larutan.

2.      Bagaimana persamaan pada fase zat yang terlibat dalam reaksi kesetimbangan yaitu fase padat, gas ,dan cair atau larutan ?

       Pada suhu dan tekanan tetap, reaksi kimia akan berlangsung spontan menuju ke arah dengan perubahan energi bebas yang lebih rendah, sampai akhirnya mencapai suatu keadaan setimbang. Jadi, posisi kesetimbangan menyatakan nilai energi bebas paling rendah dalam suatu sistem reaksi. Perubahan energi bebas dikarenakan adanya perubahan dalam tekanan atau perubahan dalam konsentrasi zat zat yang terlibat dalam reaksi.

3.      Apakah yang di maksud dengan perubahan energi dalam reaksi kesetimbangan?

       Reaksi kimia yang membentuk kesetimbangan dapat di pelajari berdasarkan hukum aksi massa yang menghasilkan tetapan kesetimbangan.

4.      Apa saja kegunaan tetapan kesetimbangan

       Sistem reaksi yang berada dalam kesetimbangan dapat diganggu dari luar dengan cara  mengubah konsentrasi, tekanan, atau temperatur sistem. Gangguan ini akan mengubah komposisi zat-zat dalam kesetimbangan membentuk keadaan kesetimbangan yang baru.

5.      Bagaimana cara mengubah sistem reaksi yang berada dalam kesetimbangan ?

IV.           PENYELESAIAN

       Adapun elemen elemen kesetimbangan reaksi kimia yang ada kaitannya dengan termodinamika. Termodinamika mengontrol populasi status dan laju transisi. Sehingga termodinamika terdapat dalam kesetimbangan kimia yang akan membahas kimia potensial, hukum aksi massa, dan komposisi kesetimbangan kimia campuran reaksi.

1.       Kesetimbangan dinamis terbentuk di bagian sistem ketika parameter  tertentu, misalnya suhu, tekanan, atau konsentrasi senyawa, tetap konstan sebagai akibat dari aliran materi melintas batas bagan dari sistem atau dengan konversi kimia. Persamaan reaksinya:

N₂O_4(g  → NO_2(g)

   ·         Tetapan kesetimbangan kimia. Dalam suatu reaksi kesetimbangan, konsentrasi awal preaksi tidk perlu stoikiometris, artinya bebas mencampurkan sesuai kebutuhan , tetapi jika reaksi sudah mencapai kesetimbangan, jumlah konsentrasi preaksi yang bereaksi dan konsentrasi produk yang dihasilkan ditentukan oleh nilai perbandingan stoikiometri. Persamaan reaksi Quotient :

 

 

persamaan hukum aksi massa dapat dinyatakan dengan persamaan berikut.

 

K_{C =} [ C]^c [ D ]^d

       [A] ^a [B ]^b

^·         Perubahan energi dalam reaksi kesetimbangan : pada suhu dan tekanan tetap, reaksi kimia akan berlangsung spontan menuju ke arah dengan perubahan energi bebas yang lebih rendah, sampai akhirnya mencapai suatu keadaan setimbang. Jadi, posisi kesetimbangan menyatakan nilai energi bebas paling rendah dalam suatu sistem reaksi. Perubahan energi bebas suatu reaksi merupakan akibat dari perubahan dalam tekanan atau perubahan dalam konsentrasi zat zat yang terlibat dalam reaksi. Dengan demikian terdapat hubungan antara perubahan energi bebas dan tekanan  atau dengan konsentrasi sistem reaksi.

^·         Nilai nilai dalam tetapan kesetimbangan kimia dapat di gunakan untuk:

A. Menafsirkan komposisi molar zat secara kualitatif

B. Meramalkan arah reaksi

C. Menghitung konsentrasi kesetimbangan

·         Sistem reaksi yang berada dalam kesetimbangan dapat di ganggu dari luar dengan cara mengubah konsentrasi, tekanan, atau temperatur sistem. Gangguan ini akan mengubah komposisi zat dalam kesetimbangan dan akan membentuk keadaan kesetimbangan baru. Dan pengubahan dapat di lakukan dengan cara :

1.      Pengubahan konsentrasi pereaksi atau produk

2.      Perubahan suhu terhadap kesetimbangan

3.      Perubahan tekanan/volume sistem

4.      Optimasi reaksi kesetimbangan di industri.

V.                KESIMPULAN

       Kesetimbangan kimia merupakan keadaan di mana reaksi kimia berjalan ke kanan dan ke kiri pada kecepatan yang sama  dan dalam waktu yang bersamaan. Dan rasio konsentrasi pereaksi dan produk tidak berubah seiring dengan perubahan waktu. Reaksi kesetimbangannya:

N₂O_{4 (g)}  = 2NO_{2 (g)}

                  Konstanta kesetimbangan:

·         Reaksi ke kanan:

N₂O_{4 (g)} → 2 NO _{2 (g)}

Laju reaksi

Rate = K_f [ N₂O₄]

·         Reaksi ke kiri:

2NO_{2 (g)} → N₂O_{4 (g)}

Laju reaksi = Kr [NO₂]²

                   Dalam ilmu kimia kesetimbangan kimia juga dapat diartikan berhentinya suatu reaksi. Kesetimbangan terjadi saat tidak ada reaktan yang bereaksi, sehingga tidak ada produk yang di hasilkan. Kesetimbangan dibagi menjadi dua yaitu kesetimbangan dinamis dan kesetimbangan statis.

       Kesetimbangan kimia dinamis adalah kesetimbangan kimia yang bersifat reversible atau dapat di balikkan. Reaksi reversible ini reaktannya dapat menghasilkan produk. Namun produknya dapat kembali menghasilkan reaktan dengan laju reaksi yang sama. Kesetimbangan dinamis hanya dapat terjadi pada reaksi kimia bolak balik. Kesetimbangan dinamis tidak dapat terjadi pada reaksi yang tidak bisa di kembalikan seperti pembakaran kayu.

       Kesetimbangan statis terjadi ketika semua gaya yang bekerja pada objek bersifat seimbang yaitu tidak ada gaya yang di hasilkan. Kesetimbangan kimia sendiri termasuk ke dalam kategori dinamis karena terdiri dari reaksi maju, ketika reaktan menghasilkan produk, dan reaksi balik ketika produk menghasilkan reaktan. Sama seperti kesetimbangan kimia, kesetimbangan dinamis hanya dapat terjadi dalam sistem tertentu pada suhu konstan.

       Berdasarkan keadaan fisik reaktan dan produknya, terdapat dua kelompok kesetimbangan, yaitu kesetimbangan homogen dan kesetimbangan heterogen. Kesetimbangan homogen terjadi ketika semua reaktan dan produk berada dalam fase yang sama. Sedangkan kesetimbangan heterogen terjadi ketika reaktan dan produk tidak dalam fase yang sama.

VI.   DAFTAR PUSTAKA

Dewi, Loh joni erawati. (2009). Pengembangan Media Pembelajaran Reaksi Kesetimbangan Kimia. Jurnal Pendidikan Teknologi dan Kejuruan jurusan manajemen informatika, FTK, Undiksha. dalam https://ejournal.undiksha.ac.id/index.php/JPTK/article/viewFile/170/161 ( di unduh 15 September 2021 )

Nasrudin, H. 2004. Kesetimbangan Kimia. Bagian proyek pengembangan kurikulum direktorat pendidikan menengah kejuruan direktorat jendral pendidikan dasar dan menengah departemen pendidikan nasional. dalamhttps://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/55096314/kesetimbangan_kimia-with-cover-page-v2.pdf?Expires=1631899797&Signature=Lb6z3MVG86BwgBAkjZCnniV-I8u7GtWTyxjFqZCb8wutdD8pGqn3~8Ut-s6ipkxUCElIrZmNCsby0AmVOUbv~SqxD9uiZUorv0CIJnm1Zy173kwCfIii7EgeqGtdQLoldfg9GFBkTTlQgr4-vqTiqbXXG4JJ7Gdv6VO8909ROgdqucABMP2EQQXbMXDmGvATiMERPHcIMx7xd1X4Omr~PdF3kDdWe~lJDkfe2enREjnE~d49byc2ya7D8iYA-GjtSFD-zez-t3~pNcRfu~qzye6aX~ugC1aCUFzVCcQgeb0muVR9CZLFU0FO4qFFUn4IfkQ3fJrG4YMR7QpW2pYDmw__&Key-Pair-Id=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA ( di unduh 17 September 2021 )

 

Hidayat, Atep avia. 2021. Kesetimbangan kimia. Modul perkuliahan kimia dan pengetahuan lingkungan industri. Universitas Mercu Buana. ( di unduh 14 September 2021 )