Mengenal lebih dekat kesetimbangan kimia : Dasar - dasar Katalis & Katalisis dan Reaksi Kimia Radikal Bebas

 Oleh : Muhammad IzzulHaq

Pengertian Kesetimbangan 

Kesetimbangan adalah suatu keadaan di mana tidak ada perubahan yang terlihat seiring berjalannya waktu. 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.

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 Kc. Untuk reaksi homogen dalam fasa gas, konsentrasi substansi dalam wujud gas dapat dinyatakan sebagai tekanan parsial substansi, dan simbol konstanta kesetimbangannya menjadi Kp. Sebagai contoh, hukum kesetimbangan kimia untuk reaksi berikut dapat ditulis dalam 2 bentuk:

N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)

Hubungan antara Kp dan Kc adalah:

di mana, R = tetapan gas universal, T = temperatur, dan Δng = jumlah mol produk gas – jumlah mol reaktan gas.

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. 

REAKSI KIMIA RADIKAL BEBAS

Dalam reaksi kimia, radikal bebas sering dituliskan sebagai titik yang ditempatkan pada simbol atom atau molekul. Contoh penulisan radikal bebas berikut sebagai hasil dari pemecahan homolitik :

Mekanisme reaksi radikal menggunakan panah bermata tunggal untuk menjelaskan pergerakan elektron tunggal.

Perutusan homolitik pada pemecahan ikatan digambarkan dengan penarikan satu elektron. Hal ini digunakan untuk membedakan dengan pemutusan heterolitik yang menggunakan anak panah bermata ganda pada umumnya.

Radikal bebas juga memainkan peran terhadap adisi radikal dan substitusi radikal sebagai intermediet yang sangat reaktif. Reaksi rantai melibatkan radikal bebas yang biasanya dibagi menjadi tiga tahap, meliputi inisiasi, propagasi dan terminasi. Contoh dalam hal ini adalah reaksi klorinasi metana.

Inisiasi

Inisiasi adalah tahap pembentukan awal radikal radikal bebas. hal ini menyebabkan jumlah radikal bebas meningkatat dalam klorinasi metana, tahap inisiasi adalah pemutusan secara homolitik ikatan CI-CI.

Propagasi

Propagasi adalah reaksi yang melibatkan radikal bebas yang mana jumlah radikal bebas akan setap sama. Setelah terbentuk radikal bebas klor akan menjalani sederetan reaksi. Tahap propagasi yang pertama adalah radikal bebas klor yang merebut sebuah atom hidrogen dari dalam molekul metana, menghasilkan radikal bebas metil dan HCI.

Radikal bebsa metil juga sangat reaktif dalam tahap propagasi kedua,radikal bebas metil merebut sebuah atom klor dari dalam molekulCl'2.

Terminasi

Terminasi adalah sebuah reaksi yang berujung pada turunnya jumlah radikal bebas.Umumnya,penurunan ini di akibatkan oleh adanya penggabungan radikal bebas yang masih tersisa.

DASAR -DASAR KATALIS & KATALISIS

Katalis merupakan suatu zat atau substansi yang dapat mempercepat reaksi, tanpa terkonsumsi oleh reaksi, namun bukannya tanpa bereaksi. katalisbersifat mempengaruhi kecepatan reaksi, tanpa mengalami perubahan secara kimiawi pada akhir reaksi. Peristiwa / fenomena / proses yang dilakukan oleh katalis ini disebut katalisis.

Tentang Katalis :

1.Katalis berperan mempercepat reaksi

2.Katalis tidak muncul di dalam persamaan stoikiometri reaksi. Katalis muncul di dalam mekanisme reaksi, serta muncul dalam persamaan kecepatan reaksi.

3.Kuantitas atau banyaknya katalis tidak mengalami perubahan selama reaksi berlangsung.

4.Komposisi kimiawi suatu katalis tidak berubah pada akhir reaksi.

Katalis mempunyai tiga fungsi karakteristik :

1. Aktivitas, (berkaitan dengan kemampuannya mempercepat reaksi),

2. Selektivitas atau spesifisitas, (berkaitan dengan kemampuannya mengarahkan suatu reaksi), dan

3. Stabilitas atau lifetime, (berkaitan dengan kemampuannya menahan hal-hal yang dapat mengarahkan terjadinya deaktivasi katalis).

Referensi :

http://staffnew.uny.ac.id/upload/198307302008122004/pendidikan/kesetimbangan+kimia+(14-15).pdf

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

http://staffnew.uny.ac.id/upload/198307302008122004/pendidikan/kesetimbangan+kimia+(14-15).pdf

https://www.ilmukimia.org/2013/06/reaksi-kimia-radikal-bebas.html#:~:text=Inisiasi%20adalah%20tahap%20pembentukan%20awal,secara%20homolitik%20ikatan%20Cl%2DCl.

https://spada.uns.ac.id/pluginfile.php/121578/mod_resource/content/1/05-1%20%20kinetika%20reaksi%20heterogen%20gas%20katalis%20padat.pdf