FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERGESERAN KESETIMBANGAN

Oleh : Anandha Ivana Larasati (@T07-Anandha)

ABSTRAK 

     Diasumsikan bahwa reaksi berlangsung sempurna atau sedikitnya salah satu pereaksi habis bereaksi. Kebanyakan reaksi itu sebenarnya bukan reaksi yang sempurna. Kebanyakan reaksi pada akhirnya berakhir pada kesetimbangan. Secara teoritis, semua reaksi itu berkesetimbangan. Hanya saja, kesetimbangannya sangat dekat kepada produk, sehingga praktis dianggap berkesudahan. Kesetimbangan kimia adalah keadaan dengan energi bebas minimum. Jadi, yang mendorong reaksi menjadi pereaksi itu terjadi adalah perubahan energi bebas. Perubahan sifat sistem kimia pada kesetimbangan yang disebabkan oleh variasi tekanan, volume, suhu, dan konsentrasi.

Kata kunci : kesetimbangan kimia, pergeseran kesetimbangan, kesetimbangan di industri

ABSTRACT

     It is assumed that the reaction is perfect or that at least one of the reagents is exhausted. Most reactions are not perfect reactions. Most reactions ultimately end in equilibrium. Theoretically, all of those reactions are equilibrium. It's just that the equilibrium is very close to the product, so it is practically considered to be interminable. Chemical equilibrium is a state with minimum free energy. So, what drives the reaction into reagent that occurs is the change in free energy. Changes in the nature of chemical systems in equilibrium caused by variations in pressure, volume, temperature, and concentration.

Key words : chemical equilibrium, shifting equilibrium, equilibrium of industrial

PENDAHULUAN

     Menurut Dewi (2009) bahwa 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 tercapai, jika laju reaksi maju dan laju reaksi balik sama besar konsentrasi reaktan dan produk tetap konstan. Kesetimbangan kimia juga mencakup penjelasan terjadinya proses perubahan molekul zat yang dipengaruhi oleh perubahan konsentrasi, tekanan atau volume dari molekul tersebut dan perubahan suhu.

RUMUSAN MASALAH  

1. Apa yang dimaksud kesetimbangan kimia?
2. Apa faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan?
3. Apa saja bentuk kesetimbangan dalam industri?

TUJUAN 

1. Untuk mengetahui apa yang dimaksud kesetimbangan kimia
2. Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan
3. Untuk mengetahui kesetimbangan dalam industri

PEMBAHASAN 

     Menurut Dewi (2009) bahwa banyak peristiwa dalam kehidupan sehari-hari yang merupakan proses kesetimbangan. Contohnya: perubahan wujud cair, reaksi kesetimbangan dalam tubuh, reaksi kesetimbangan dalam mulut. Pada umumnya reaksi-reaksi kimia tersebut berlangsung dalam arah bolak-balik (reversible), dan hanya sebagian kecil saja yang berlangsung satu arah. Pada awal proses bolak-balik, reaksi 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 reaksi tercapai.

    Menurut Henri Louis Le Chatelier (1884) bahwa berhasil menyimpulkan pengaruh faktor luar tehadap 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.

Jika pada sistem kesetimbangan diberikan aksi, maka sistem akan berubah sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi tadi diupayakan sekecil mungkin. Aksi-aksi yang dapat mempengaruhi terjadinya pergeseraan kesetimbangan antara lain perubahan konsentrasi, perubahan volume, perubahan tekanan, perubahan jumlah mol, perubahan temperatur, dan katalisator.

a. Pengaruh Konsentrasi

Sesuai dengan azas Le Chatelier (Reaksi = - aksi), jika konsentrasi salah satu komponen tersebut diperbesar, maka reaksi sistem akan mengurangi komponen tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu komponen diperkecil, maka reaksi sistem adalah menambah komponen itu.

b. Pengaruh Temperatur

Sesuai dengan azas Le Chatelier, jika suhu atau temperature suatu sistem kesetimbangan dinaikkan, maka reaksi sistem menurunkan temperatur, kesetimbangan akan bergeser ke pihak reaksi yang menyerap kalor (ke pihak reaksi endoterm). Sebaliknya jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak reaksi eksoterm.

     c. Pengaruh Tekanan dan Volume

Sesuai dengan azas Le Chatelier, maka sistem akan bereaksi dengan mengurangi tekanan. Sebagaimana diketahui, tekanan gas bergantung pada jumlah molekul dan tidak bergantung pada jenis gas. Oleh karena itu, untuk mengurangi tekanan maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih kecil. Sebaliknya, jika tekanan dikurangi dengan cara memperbesar volume, maka system akan bereaksi dengan menambah tekanan dengan cara menambah jumlah molekul. Reaksi akan bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih besar.

     d. Pengaruh Katalisator

Pengaruh katalisator pada reaksi kesetimbangan adalah mempercepat tercapainya kesetimbangan. Pengaruh katalisator juga dapat menurunkan suhu reaksi. Hal ini penting karena ada reaksi yang rendemen hasil reaksinya kecil Ketika suhu tinggi.

     Menurut Hidayat (2021) bahwa informasi tentang faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan sangat penting bagi industri kimia, terutama dalam memilih kondisi optimum reaksi yang membentuk kesetimbangan, seperti pembuatan amonia, asam sulfat, dan asam nitrat.

   Dalam industri kimia, banyak proses-proses kimia merupakan reaksi kesetimbangan, sedangkan industri menghendaki proses yang efektif dan efisien agar dihasilkan produk sebanyak-banyaknya dengan biava semurah-murahnva. Oleh karena itu, diperlukan teknik atau rekayasa agar proses yang secara alamiah berkesetimbangan dapat digeser ke arah produk yang sebesar-besarnya.

    Rekayasa kesetimbangan memerlukan pengetahuan tentang faktor-faktor yang dapat menggeser posisi kesetimbangan ke arah produk, baik pengetahuan secara kimia, fisika, maupun teknologi. Tiga faktor yang sudah dibahas adalah pengubahan konsentrasi, suhu, dan tekanan, ditambah pengetahuan katalis untuk mempercepat laju reaksi. Faktor-faktor tersebut dapat meningkatkan efektifitas dan efisiensi produksi bahan-bahan kimia di industri. Pada bagian ini akan dibahas tiga proses penting industri kimia dasar yang diproduksi di Indonesia, yaitu:

a. Produksi amonia dengan metoda Haber-Bosch

b. Produksi asam sulfat dengan proses kontak

c. Produksi asam nitrat dengan metoda Ostwald.

KESIMPULAN

     Kesetimbangan akan terjadi bila suatu reaksi kimia dapat berlangsung dua arah. Pada saat kesetimbangan tercapai, kecepatan reaksi ke kiri adalah sama dengan kecepatan reaksi ke kanan. Sistem kesetimbangan homogen terjadi bila dalam sistem terdapat satu fasa. Sedangkan jika fasa komponen zat lebih dari satu atau berbeda disebut kesetimbangan heterogen. Kp atau Kc merupakan tetapan pada temperatur tertentu yang tetap dan hanya berlaku untuk gas. Dengan demikian, kesetimbangan reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi, tekanan, volume, dan temperatur. Pengaruh konsentrasi, tekanan, volume, dan temperatur pada kesetimbangan dijelaskan menurut Le Chatelier, maka pada sistem akan timbul reaksi yang berusaha untuk menetralkan aksi tersebut, sehingga harga tetapan kesetimbangan tetap.(ada kesetimbangan heterogen, apabila fasa zat adalah padat dan gas,maka harga Kp hanya tergantung pada fasa gas, karena harga aktivitas zat padat adalah : pengaruh konsentrasi, tekanan, dan temperatur pada kesetimbangan heterogen adalah sama dengan pengaruhnya kesetimbangan homogen. Penerapan sistem kesetimbangan dalam proses industri pada kondisi-kondisi tertentu (konsentrasi, tekanan, katalis, dan temperatur) dilakukan agar  proses dapat dilakukan secara ekonomis. Salah satu proses yang mengguanakan prinsip sistem kesetimbangan dalam reaksi adalah proses Haber-Bosch dalam pembentukan amonia.

DAFTAR PUSTAKA

Dewi, Luh Joni Erawati. 2009. PENGEMBANGAN MEDIA PEMBELAJARAN REAKSI KESETIMBANGAN KIMIA. JPTK, UNDIKSHA, Vol. 6, No. 2. Dalam file:///C:/Users/admin/Downloads/170-376-1-SM.pdf (diunduh 16 September 2021)

Hidayat, Atep Afia. 2021. Kesetimbangan Kimia. Modul Kimia dan Pengetahuan Lingkungan Industri. Jakarta: Universitas Mercu Buana.

Ismunandar. 2013. Kimia Dasar ll : Kesetimbangan. Bandung: ITB. Dalam https://youtu.be/9XuUic3EklY (diunduh 18 September 2021)