KimintekHijau.com: APA SAJA YANG KAMU KETAHUI TENTANG KESETIMBANGAN KIMIA ?

APA SAJA YANG KAMU KETAHUI TENTANG KESETIMBANGAN KIMIA ?

Oleh : Nurhadi Budi Santoso Yohanes

@W01-NURHADI

ABSTRAK

Materi kesetimbangan kimia berkaitan dengan konsep-konsep yang bersifat abstrak. Hal ini menyebabkan sebagian besar penjelasan pada materi kesetimbangan kimia berada pada tingkat submikroskopik. Dengan demikian, untuk memahami materi kesetimbangan kimia, pemahaman siswa harus bersandar pada pemahaman submikroskopik. Materi kesetimbangan kimia merupakan prasyarat untuk mempelajari materi-materi lain, seperti larutan asam dan basa, reaksi reduksi-oksidasi, hidrolisis garam, larutan penyangga, dan kesetimbangan kelarutan. Oleh karena itu, siswa harus memiliki pemahaman yang utuh pada materi kesetimbangan kimia agar tidak mengalami kesulitan saat mempelajari konsep-konsep tersebut

PEMBAHASAN

Pengertian Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan kimia adalah kondisi dalam reaksi kimia yang reversibel atau dapat balik dimana tidak terdapat perubahan baik jumlah reaktan maupun jumlah produk yang terbentuk dalam reaksi tersebut, dimana khususnya pada reaksi reversibel adalah reaksi dimana produk yang terbentuk akan segera bereaksi kembali untuk menghasilkan reaktan awal.

Pada keadaan setimbang, dua reaksi yang berlawanan ini akan terjadi dalam kecepatan yang sama sehingga tidak akan terjadi perubahan jumlah dalam reaktan maupun produknya. Ketika suatu reaksi mencapai titik ini, maka dapat dikatakan bahwa reaksi tersebut telah selesai.

Pada kondisi kesetimbangan tertentu, reaksi dapat mencapai konversi reaktan menjadi produk yang maksimum. Dalam sistem tertutup, dimana produk hasil reaksi tidak dapat keluar maka akan didapatkan hasil akhir reaksi berupa campuran antara reaktan dan produk reaksi pada kesetimbangan.

Sebagai contoh yaitu reaksi berikut :

A ⇋ B + C

Pada keadaan setimbang, reaksi perubahan A menjadi B dan C akan sama cepatnya dengan reaksi antara B dan C untuk membentuk A. Dalam hal ini reaksi A menjadi B dan C merupakan reaksi maju dengan laju reaksi 1 sedangkan reaksi B dan C menjadi A merupakan reaksi balik dengan laju reaksi 2 dimana kedua laju reaksinya sama.

Pengertian Kesetimbangan Kimia Menurut Para Ahli

Adapun definisi kesetimbangan kimia menurut para ahli, antara lain :

Chang (2005), Kesetimbangan kimia adalah posisi seimbang yang menjadi bagian final dari reaksi sehingga didalamnya terdapat campuran diantara produk dan reaktan yang biasanya tidak habis dalam bereaksi sehingga secara jumlah relatif tetap.

Ciri Kesetimbangan Kimia

Faktor yang Mempengaruhi Kesetimbangan Kimia

Terjadinya kesetimbangan kimia dalam suatu reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor sebagai berikut;

Perubahan Konsentrasi

Berdasarkan prinsip Le Chatelier penambahan reaktan dalam sistem yang telah setimbang akan menggeser reaksi untuk bergerak ke arah kanan (ke arah produk) dan sebaliknya untuk pengurangan konsentrasi reaktan akan menggeser reaksi ke arah kiri (ke arah reaktan).

Hal yang sama juga berlaku pada produk, penambahan konsentrasi produk akan menyebabkan reaksi bergeser ke arah reaktan dan pengurangan produk akan menggeser reaksi ke arah produk. Dalam sektor industri, faktor ini dapat dimanfaatkan untuk mencapai tingkat konversi produk yang tinggi dan efisien dengan mengarahkan reaksi ke arah produk atau kanan.

Perubahan Tekanan

Perubahan tekanan atau volume dalam sistem juga akan mengganggu sistem kesetimbangan yang sudah biasanya mudah terbentuk.

Apalagi ketika tekanan sistem meningkat atau volume berkurang, maka kesetimbangan akan bergeser ke sisi yang jumlah molnya lebih sedikit dan ketika tekanan berkurang atau volume meningkat, maka kesetimbangan akan bergeser ke sisi yang jumlah molnya lebih banyak. Dalam hal ini koefisien reaksi sangat berpengaruh karena koefisien akan menentukan jumlah mol dari suatu zat.

Perubahan Suhu

Pengaruh suhu dalam suatu sistem setimbang berkaitan dengan panas reaksi dimana pada reaksi endoterm, maka panas akan diserap oleh reaksi sehingga akan menghasilkan nilai entalpi reaksi positif.

Ketika suhu sistem dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergerser ke sisi yang merupakan reaksi endoterm atau menyerap panas. Sedangkan saat suhu diturunkan, maka reaksi akan bergeser ke sisi yang merupakan reaksi endoterm atau melepaskan panas.

Jenis Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan kimia terdiri atas dua macam, yaitu kesetimbangan statis dan kesetimbangan dinamis. Kesetimbangan statis terjadi jika reaksi kimia yang dihasilkan merupakan reaksi kimia satu arah atau reaksi kimia yang tidak dapat kembali lagi seperti semula.

Sedangkan kesetimbangan dinamis terjadi jika reaksi kimia yang dihasilkan merupakan reaksi kimia dua arah atau reaksi kimia yang bisa kembali lagi seperti semula.

Ketika kamu membakar selembar kertas, abu yang dihasilkan tidak dapat berubah menjadi kertas lagi. Hal ini termasuk contoh kesetimbangan statis.

Akan tetapi, walau sama-sama menghasilkan reaksi, air yang direbus hingga menghasilkan uap akan memberi reaksi yang berbeda dengan kertas yang dibakar menjadi abu. Mengapa? Sebab, jika uap terkena tutup panci atau benda lainnya maka akan berubah kembali menjadi air. Nah, hal ini disebut dengan kesetimbangan dinamis karena ada perubahan dua arah.

Kesetimbangan dinamis bekerja saat kecepatan reaksi pembentukan produk sama dengan kecepatan pembentukan reaktan. Ingat, dalam kesetimbangan dinamis akan selalu ada perubahan menuju produk dan perubahan kembali menjadi reaktan. Kesetimbangan dinamis dilambangkan dengan tanda panah dua arah (⇌).

Berdasarkan jenis zat yang terlibat dalam suatu reaksi, kesetimbangan kimia dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:

Homogen

Kesetimbangan homogen merupakan kesetimbangan dimana baik reaktan maupun produk berada dalam satu fasa atau bentuk misalnya larutan sehingga akan menghasilkan campuran yang homogen.

Reaksi antar zat terlarut dalam suatu sistem larutan yang terjadi merupakan salah satu contoh kesetimbangan homogen. Dimana dalam proses untuk reaksi ini, spesi kimia yang terlibat dapat berbentuk ion, molekul, maupun campuran.

Heterogen

Kesetimbangan heterogen adalah suatu sistem dimana reaktan dan produk berbeda fasa. Dalam hal ini fasa yang dimaksuda dapat berupa fasa padat, cair, gas, dan larutan. Namun dalam sistem kesetimbangan ini, fasa padat dan cairan murni (liquid) dapat diabaikan.

Persamaan Reaksi Kesetimbangan Kimia

Jika suhu tetap gas A berada dalam kondisi setimbang dengan gas B, maka persamaan reaksinya dapat ditulis sebagai berikut:

aA(g) ⇌ bB(g)

Apabila gas A dalam keadaan setimbang dengan gas B, maka kecepatan pembentukan gas B pasti sama dengan kecepatan pembentukan kembali gas A. Sudah paham kan? Nah, tiap gas A berubah sebanyak a mol, maka B juga akan berubah sebanyak b mol. Perbandingan mol A dan mol B akan selalu tetap.

Tetapan Kesetimbangan Kimia

Merupakan angka yang menunjukkan perbandingan secara kuantitatif antara produk dengan reaktan. Secara umum reaksi kesetimbangan dapat dituliskan sebagai berikut.

aA + bB ⇌ cC + dD

Saat di dalam reaksi kesetimbangan dilakukan aksi, maka kesetimbangan akan bergeser dan sekaligus mengubah komposisi zat-zat yang ada untuk kembali mencapai kesetimbangan. Secara umum dapat dikatakan tetapan kesetimbangan merupakan perbandingan hasil kali molaritas produk dengan hasil kali molaritas reaktan yang masing-masing dipangkatkan dengan koefisiennya.

Tetapan kesetimbangan (K), sering juga dituliskan KC . Pada artikel ini digunakan simbol KC untuk harga tetapan kesetimbangan.

Contoh Soal Kesetimbangan Kimia

Satu liter campuran gas pada suhu 100°C pada keadaan setimbang mengandung 0,0045 mol dinitrogen tetraoksida dan 0,03 mol nitrogen dioksida.

Tuliskan rumus tetapan kesetimbangan gas tersebut.
Hitung tetapan kesetimbangannya.

Jawab:

N2O4(g) ⇌ NO2(g)

Persamaan di atas harus disetarakan dulu menjadi

N2O4(g) ⇌ 2NO2(g)

a. Tetapan kesetimbangan dituliskan sebagai perbandingan molaritas produk (nitrogen dioksida) dengan molaritas reaktan (dinitrogen tetraoksida) yang masing-masing dipangkatkan dengan koefisiennya, sehingga dapat dituliskan sebagai berikut.