DAYA, USAHA, ENERGI SPESIFIK DAN SIKLUS TERMAL

 

Disusun Oleh : @Z04-ZAHRA

 

ABSTRAK

Dalam berkembangnya IPTEK, kebutuhan manusia akan energi semakin meningkat, sementara persediaan energi yang ada hanya terbatas. Energi merupakan besaran kapasitas atau kemampuan untuk melakukan kerja/usaha, yang dapat berbentuk energi potensial, kinetik, termal, kimia, nuklir, dll. Proses perpindahan energi dapat terjadi melalui dua cara, yaitu berupa panas maupun kerja. Energi spesifik adalah energi per unit massa, sedangkan siklus termal merupakan proses konversi energi termal menjadi kerja mekanik. Siklus termal dapat ditemukan dalam berbagai sistem, seperti siklus pembangkit daya, siklus turbin uap, dan siklus Rankine. Dalam rangka pengembangan kawasan energi mandiri, Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif yang potensial. Analisis termodinamika diperlukan untuk mengoptimalkan sistem konversi energi, seperti pada pembangkit listrik tenaga uap, dengan tujuan mengetahui kerugian/ireversibilitas pada sistem termal dan meningkatkan efisiensi pembangkit.

Kata Kunci : Daya, Usaha, Energi Spesifik dan Siklus Termal

 

ABSTACT

In the development of science and technology, human needs for energy are increasing, while existing energy supplies are only limited. Energy is the amount of capacity or ability to do work/effort, which can be in the form of potential, kinetic, thermal, chemical, nuclear energy, etc. The energy transfer process can occur in two ways, namely in the form of heat and work. Specific energy is energy per unit mass, while the thermal cycle is the process of converting thermal energy into mechanical work. Thermal cycles can be found in various systems, such as power generation cycles, steam turbine cycles, and Rankine cycles. In the context of developing an independent energy area, Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) can be used as a potential alternative energy source. Thermodynamic analysis is needed to optimize energy conversion systems, such as in steam power plants, with the aim of determining losses/irreversibility in the thermal system and increasing plant efficiency.

Keywords: Power, Work, Specific Energy and Thermal Cycle

 

PENDAHULUAN

Keberlanjutan dan efisiensi penggunaan energi menjadi tantangan krusial bagi masyarakat global. Salah satu aspek penting dalam memahami dinamika energi adalah konsep daya, yang merupakan laju perubahan energi terhadap waktu. Daya menjadi faktor kunci dalam mengukur seberapa cepat energi digunakan atau dihasilkan dalam berbagai proses. Sementara itu, usaha, yang merupakan integral dari daya terhadap waktu, memberikan gambaran lebih rinci tentang total energi yang digunakan atau dihasilkan dalam suatu sistem.

Selain daya dan usaha, energi spesifik juga menjadi bagian penting dari pemahaman kita tentang sumber daya dan proses energi. Energi spesifik mengacu pada jumlah energi yang diperlukan atau dihasilkan oleh satu unit massa atau volume. Memahami energi spesifik membantu kita mengidentifikasi dan memilih sumber daya yang paling efisien dan ramah lingkungan. Sementara itu, siklus terma menjadi landasan bagi banyak sistem energi, memandang energi sebagai suatu yang dapat berpindah dan diubah bentuknya, tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi hubungan yang kompleks antara daya, usaha, energi spesifik, dan siklus terma, serta implikasinya terhadap pemahaman dan pengelolaan sumber daya energi di masa depan.

 

PEMBAHASAN

Daya dan Usaha:

Daya, yang merupakan turunan dari energi terhadap waktu, memainkan peran kunci dalam mengukur seberapa cepat energi digunakan atau dihasilkan dalam suatu sistem. Pentingnya konsep daya dapat dilihat dalam berbagai aplikasinya, seperti dalam industri, transportasi, dan teknologi. Dalam hal ini, daya sering menjadi indikator efisiensi suatu proses atau perangkat. Usaha, yang merupakan integral dari daya terhadap waktu, memberikan pemahaman lebih mendalam tentang total energi yang digunakan atau dihasilkan dalam suatu sistem. Dalam konteks ini, usaha dapat dianggap sebagai "pekerjaan" yang dilakukan oleh energi dalam suatu proses tertentu. Dengan memahami hubungan antara daya dan usaha, kita dapat mengidentifikasi area di mana efisiensi energi dapat ditingkatkan, memberikan kontribusi positif terhadap keberlanjutan dan efisiensi penggunaan energi secara keseluruhan.

Energi Spesifik dan Siklus Termal:

Energi spesifik adalah parameter kunci dalam menilai efisiensi energi dalam berbagai proses dan teknologi. Dengan mengukur jumlah energi yang diperlukan atau dihasilkan per unit massa atau volume, kita dapat mengevaluasi performa relatif dari berbagai sumber daya dan teknologi energi. Pemahaman tentang energi spesifik memainkan peran krusial dalam pengambilan keputusan terkait pemilihan sumber daya dan pengembangan teknologi energi baru. Selanjutnya, siklus terma menjadi dasar bagi banyak sistem energi, mewakili pergerakan dan transformasi energi dalam suatu sistem tertentu. Dengan memahami siklus terma, kita dapat merancang system yang lebih efisien dan ramah lingkungan, meminimalkan kerugian energi yang tidak perlu dan meningkatkan penggunaan sumber daya secara berkelanjutan. Keseluruhan, hubungan yang rumit antara daya, usaha, energi spesifik, dan siklus terma menciptakan landasan untuk pengelolaan dan inovasi energi yang berkelanjutan.

Cara Menghitung Daya, Usaha, dan Energi Spesifik:

·       Rumus Daya (P): Daya dihitung sebagai rasio usaha (W) yang dilakukan atau diterima dalam suatu periode waktu tertentu (Δt):

P =

·       Rumus Usaha (W): Usaha dapat dihitung sebagai hasil kali antara daya (P) dan waktu (Δt):

W = P×Δt

·       Rumus Energi Spesifik (E_spesifik)

Energi spesifik dihitung sebagai rasio energi total (E) yang terlibat dalam suatu proses dengan massa (m) atau volume (V):

Espesifik =

Siklus Termal Dalam Hukum Pertama Termodinamika

Siklus termal adalah konsep yang mendasari banyak sistem energi dan proses alam. Salah satu teori terkait yang relevan adalah Hukum Pertama Termodinamika, yang menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah bentuknya. Ini menciptakan dasar bagi pemahaman kita tentang bagaimana energi dapat dipindahkan dan diubah bentuknya dalam siklus terma.

Menurut Hukum Pertama Termodinamika, perubahan energi dalam siklus termal adalah jumlah dari panas yang diterima (Q) dan usaha yang dilakukan (W) :

ΔE = Q−W

 

CONTOH SOAL

1. Contoh Soal Daya (P): Sebuah mesin bekerja melakukan usaha sebesar 5000 joule dalam waktu 10 detik. Hitunglah daya mesin tersebut.

Jawaban:

P =

P =  = 500 W

 

2. Contoh Soal Usaha (W): Sebuah lampu dengan daya 60 watt menyala selama 2 jam. Berapa usaha yang dilakukan oleh lampu tersebut?

Jawaban:

W = P×Δt

W = 60W×(2jam×3600s/jam)=216000J

 

3. Contoh Soal Energi Spesifik (E_spesifik​): Sebuah baterai menyimpan energi sebesar 2000 joule dan memiliki massa 0.2 kg. Hitunglah energi spesifik baterai tersebut.

Jawaban:

Espesifik =

Espesifik =  =10000 J/kg

 

4. Contoh Soal Siklus Termal: Sebuah mesin termal menerima panas sebesar 3000 joule dan melakukan usaha sebesar 2000 joule. Tentukan perubahan energi dalam siklus tersebut.

Jawaban:

Menurut Hukum Pertama Termodinamika, perubahan energi dalam siklus termal adalah jumlah dari panas yang diterima (Q) dan usaha yang dilakukan (W):

ΔE=Q−W

ΔE=3000 J−2000 J =1000 J

Dalam siklus termal, perubahan energi sistem selalu sama dengan perubahan energi panas dikurangi usaha yang dilakukan oleh sistem.

 

PENUTUP

Pemahaman yang mendalam terhadap konsep daya, usaha, energi spesifik, dan siklus terma menjadi kunci untuk mengoptimalkan pemanfaatan sumber daya energi secara berkelanjutan. Dengan memahami hubungan kompleks antara daya dan usaha, serta mempertimbangkan faktor energi spesifik dalam proses-proses energi, kita dapat merancang solusi yang lebih efisien dan ramah lingkungan. Sementara itu, pemahaman akan siklus terma memberikan landasan yang kokoh untuk mengembangkan teknologi energi yang lebih canggih dan efisien. Dengan terus menjelajahi dan menerapkan konsep-konsep ini, kita dapat bergerak menuju masa depan yang lebih berkelanjutan dan menghadapi tantangan global terkait Top of Form

 

DAFTAR PUSTAKA

Joevita. KocoStar. 2023. Usaha dan Daya. https://www.kocostar.id/topik-belajar/kenali-apa-itu-usaha-dan-daya/. (Diakses Pada 27 November 2023

Uho FKIP. SlideShare. 2011. Penerapan Hukum Termodinamika. https://www.slideshare.net/tahangpette/penerapan-hukum-2-termodinamika. (Diakses Pada 27 November 2023)

Waroka Adriyan,Boedi Silvy. POLIMOD PRESS. 2020. TERMODINAMIKA TEKNIK. https://repository.polimdo.ac.id/2136/1/TERMODINAMIKA%20TEKNIK.pdf. (Diakses Pada 27 November 2023)

Penerapan Kesetimbangan Kimia Dalam Industri dan Kehidupan Sehari-hari

Nama: Rizki Juni Feraro

NIM: 41623010046

Kode : @Z22-JUNI

PENERAPAN KESETIMBANGAN KIMIA

ABSTRAK

Kesetimbangan dalam kimia dapat di definisikan sebagai kondisi dimana laju reaksi maju sama dengan laju reaksi mundur, sehingga konsentrasi zat-zat yang terlibat dalam reaksi tetap stabil. Dalam kesetimbangan ada beberapa konsep yang mendasarinya yaitu hukum aksi massa, konsentrasi kesetimbangan,pengaruh perubahan posisi,diagram kesetimbangan, dan reaksi reversibel. Dalam kesetimbangan kimia kita juga mengenal proses haber yang mana proses haber sendiri merupakan Proses dalam mengubah nitrogen (N2) atmosfer menjadi amonia (NH3) melalui suatu reaksi dengan hidrogen (H2) menggunakan katalis logam di bawah temperatur dan tekanan tinggi. Kesetimbangan duterapkan dalam dunia industri seperti dalam amonia, dan hidrogenesasi minyak. Selain itu, dalam kehidupan sehari-hari kesetimbangan diterapkan dalam asam basa dalam darah dan fotosintesis.

Kata Kunci: Kesetimbangan, proses haber, dan amonia.

PENDAHULUAN

Dalam dunia kimia kesetimbangan merupakan salah satu materi yang penting. Kesetimbangan sendiri merupakan sub materi kimia yang menjelaskan tentang kondisi dimana laju reaksi maju sama dengan laju reaksi mundur, sehingga konsentrasi zat-zat yang terlibat dalam reaksi dapat stabil. Dewasa ini kesetimbangan banyak diterapkan dalam dunia industri dan kehidupan sehari-hari. Dalam industri kesetimbangan diterapkan dalam amonia dan juga hidrogenesasi minyak. Selain itu, dalam dkehidupan sehari-hari kesetimbangan diterapkan dalam asam basa dalam darah dan juga dalam reaksi fotosintesis.

RUMUSAN MASALAH

1. Apa itu kesetimbangan?

2. Bagaimana proses haber, pembuatan Amonia, dan kondisi kesetimbangannya?

3. Sebutkan penerapan kesetimbangan dalam Industri dan kehidupan sehari-hari!

TUJUAN

1. Memahami penjelasan mengenai kesetimbangan.

2. Mengetahui proses haber, pembuatan amonia, dan kondisi kesetimbangannya.

3. Mengetahui penerapan kesetimbangan dalam industri dan kehidupan sehari-hari.

PEMBAHASAN

1. Kesetimbangan kimia merupakan suatu kondisi dimana laju reaksi maju sama dengan laju reaksi mundur, sehingga konsentrasi zat-zat yang terlibat dalam reaksi tetap stabil. Kesetimbangan ini diatur oleh hukum kesetimbangan kimia dan dinyatakan dalam persamaan reaksi kimia. Menurut Purba (2007) kesetimbangan kimia 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. Ada beberapa konsep penting terkait kesetimbangan kimia:

Hukum Aksi Massa:

Hukum Aksi Massa menyatakan bahwa jika suatu reaksi mencapai kesetimbangan, maka produk konsentrasi dikalikan bersama-sama dan dibagi oleh reaktan konsentrasi, dan hasilnya akan tetap konstan pada suhu dan tekanan tertentu.

Konsentrasi Kesetimbangan:

Konsentrasi kesetimbangan mengacu pada konsentrasi masing-masing zat pada saat kesetimbangan tercapai. Konsentrasi ini tidak selalu berarti bahwa jumlah zat-zat tersebut sama, mereka hanya memiliki hubungan tetap sesuai dengan persamaan reaksi.

Pengaruh Perubahan Kondisi:

Kesetimbangan dapat dipengaruhi oleh perubahan suhu, tekanan, atau konsentrasi awal zat-zat reaktan dan produk. Prinsip Le Chatelier menjelaskan bagaimana suatu sistem yang berada dalam kesetimbangan akan menyesuaikan diri untuk mengatasi perubahan kondisi tersebut.

Diagram Kesetimbangan:

Diagram kesetimbangan, atau diagram Kurva Kesetimbangan, menggambarkan bagaimana konsentrasi zat-zat berubah seiring waktu dan di mana kesetimbangan dicapai.

Reaksi Reversibel:

Kesetimbangan umumnya terjadi pada reaksi-reaksi reversibel, di mana reaktan dapat berubah menjadi produk dan sebaliknya.

2. Proses haber disebut juga proses Haber–Bosch, adalah suatu proses fiksasi nitrogen artifisial dan merupakan prosedur industri utama untuk produksi amonia yang berlaku saat ini.  Proses ini dinamakan demikian setelah para penemunya, kimiawan Jerman Fritz Haber dan Carl Bosch, mengembangkan proses ini pada paruh pertama abad ke-20. Proses ini mengubah nitrogen (N2) atmosfer menjadi amonia (NH3) melalui suatu reaksi dengan hidrogen (H2) menggunakan katalis logam di bawah temperatur dan tekanan tinggi:

N2 (g) + 3H2 (g) ⇌ 2NH3(g)

Reaksi ini biasanya dilakukan pada suhu tinggi (sekitar 400-500°C) dan tekanan tinggi (sekitar 200-400 atmosfer) dengan menggunakan katalis logam seperti besi. Kondisi ini memungkinkan mencapai keseimbangan yang diinginkan, meskipun reaksi tersebut cenderung menghasilkan lebih banyak amonia pada suhu lebih rendah. Penting untuk diingat bahwa kondisi optimal dapat bervariasi tergantung pada faktor-faktor tertentu, dan industri biasanya mempertimbangkan efisiensi dan biaya dalam menentukan parameter prosesnya.

3. Reaksi kesetimbangan banyak diterapkan dalam industri dan kehidupan sehari-hari tujuannya yaitu untuk menghasilkan produk secara efisien. Ada beberapa contoh penerapan kesetimbangan dalam Industri dan kehidupan sehari-hari yaitu sebagai berikut:

Industri:

Amonia

Reaksi kesetimbangan:

N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3 (g)

Reaksi amonia sendiri membantu dalam produksi amonia yang mana dapat dimanfaatkan dalam pupuk dan industri kimia.

Hidrogenesasi Minyak

Reaksi kesetimbangan:

C2H4 (g) + H2 (g) ⇌ C2H6 (g)

Dalam reaksi ini, untuk membentuk etana, etiliana di hidrogenasi. Yang mana bahan tersebut digunakan dalam produksi bahan bakar.

Kehidupan sehari-hari:

Asam basa dalam darah

Reaksi Kesetimbangan:

H2CO3 (aq) ⇌ H+ (aq) + HCO3- (aq)

Reaksi ini berperan penting dalam menjaga pmkeseimbangan pH darah.

Fotosintesis

Reaksi kesetimbangan:

6CO2 (g) + 6 H2O (l) ⇌ C6H12O6 (aq) + 6O2 (g)

Reaksi ini bermanfaat untuk membantu mengubah karbondioksida dan air menjadi glukosa dan air.

KESIMPULAN

Dari pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa kesetimbangan kimia memeiliki peranan yang luas dalam Industri dan kehidupan sehari-hari. Penerapan kesetimbangan ini membantu dalam reaksi suatu produk agak dapat efisien dan lebih baik. Oleh karena itu, dalam reaksi amonia, hidrogenesasi minyak, asam basa dalam darah, dan fotosintesis kesetimbangan sangat diperlukan.

DAFTAR PUSTAKA

Erawati Dewi, Luh Joni.(2009). Pengembangan media pembelajaran reaksi kesetimbangan kimia. Undiksha. Diakses pada 27 November 2023. Link Url:

https://ejournal.undiksha.ac.id/index.php/JPTK/article/download/170/161/376

N Amida, S Rohiat.(2021). Media pembelajaran berbasis android materi kimia. Alotrop. Diakses pada 27 November 2023. Link url:

https://ejournal.unib.ac.id/index.php/alotropjurnal/article/download/16491/7960

Stekom. Poses Haber. Stekom. Diakses pada 27 November 2023.Link Url:

https://p2k.stekom.ac.id/ensiklopedia/Proses_Haber

Ridlo, Muhammad Fahmi.(2022). Kimia: Pengertian, Ciri, dan Rumus Kesetimbangan. Diakses pada 27 November 2023. Link Url:

https://akupintar.id/info-pintar/-/blogs/kesetimbangan-kimia-pengertian-ciri-dan-rumus-kesetimbangan

Nurrisalam, Muhamad. (2012). Kesetimbangan kimia dalam pengairan. Universitas Muhamadiah Metro. Diakses pada 27 November 2023. Link Url:

https://ojs.ummetro.ac.id/index.php/tapak/article/download/216/172

Termodinamika 2: Reaksi Kimia dan kesetimbangan

 

TERMODINAMIKA 2: REAKSI KIMIA DAN KESETIMBANGAN 

Aisyah Imelia Wardhani (@Z-09)

Abstrak

Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa “setiap proses yang terjadi secara spontan akan selalu menyebabkan peningkatan entropi ( S) alam semesta. Dengan kata sederhana, hukum tersebut menjelaskan bahwa entropi sistem yang terisolasi tidak akan pernah berkurang seiring waktu.” Hukum kedua termodinamika mengatakan bahwa aliran kalor memiliki arah; dengan kata lain, tidak semua proses di alam semesta adalah reversible (dapat dibalikkan arahnya).

Rumusan masalah

1.      Apa itu hukum ke-2 termodinamika?

2.      Apa hubungan antara energi bebas dan konstanta kesetimbangan?

3.      Apa hukum aksi massa dan konstanta kesetimbangan?

Tujuan

1.      Dapat mengerti hukum ke-2 termodinamika

2.      Dapat mengetahui hubungan antara energi bebas dan konstanta kesetimbangan

3.      Dapat mengetahui hukum aksi massa dan konstanta kesetimbangan

Pendahuluan

Konsep Hukum II Termodinamika bermula dari pendapat Kelvin-Planck, yang menyatakan tidak mungkin membuat mesin yang menyerap kalor dari reservoir panas dan mengubah seluruhnya menjadi kerja. Demikian juga dengan pernyataan Clausius, yang menyatakan bahwa tidak mungkin membuat mesin pendingin yang menyerap kalor dari reservoir bersuhu rendah dan membuang ke reservoir bersuhu tinggi tanpa bantuan kerja dari luar.

Pembahasan

Berdasarkan konsep entropi dan spontanitas, hukum kedua termodinamika didefinisikan atas dasar berikut:

1. Semua proses spontan tidak dapat diubah secara termodinamika.
2. Tidak mungkin mengubah panas sepenuhnya menjadi kerja tanpa pemborosan.
3. Entropi alam semesta terus meningkat.
4. Perubahan entropi total, yaitu perubahan entropi sistem + perubahan entropi lingkungan, adalah positif

Konstanta kesetimbangan dari suatu reaksi kimia adalah nilai dari hasil bagi reaksinya pada kesetimbangan kimia, suatu keadaan yang didekati oleh sistem kimia dinamis setelah waktu yang cukup telah berlalu di mana komposisinya tidak memiliki kecenderungan terukur terhadap perubahan lebih lanjut. Untuk satu set kondisi reaksi tertentu, konstanta kesetimbangan tidak bergantung terhadap konsentrasi analitis awal dari spesi reaktan dan produk dalam campuran.

Hubungan antara Energi Bebas dan Konstanta Kesetimbangan

Keseimbangan antara reaktan dan produk dalam suatu reaksi akan ditentukan oleh perbedaan energi bebas antara kedua sisi reaksi. Semakin besar perbedaan energi bebas, semakin besar pula reaksi yang menguntungkan salah satu pihak. Semakin kecil perbedaan energi bebas, semakin dekat campuran tersebut dengan bagian reaktan dan produk yang sama (secara longgar).

Letak keseimbangan dalam reaksi kesetimbangan dijelaskan oleh konstanta kesetimbangan. Konstanta kesetimbangan hanyalah rasio produk terhadap reaktan, setelah reaksi mencapai kesetimbangan. Pada titik itulah reaksi maju dan reaksi balik seimbang, sehingga perbandingan produk terhadap reaktan tidak berubah.

• Suatu reaksi telah mencapai kesetimbangan ketika reaksi berhenti berlangsung (yaitu tidak ada perubahan konsentrasi meskipun pada tingkat mikroskopis terjadi reaksi maju dan mundur), sehingga jumlah reaktan yang berubah menjadi produk tetap, dan jumlah reaktan tersisa tetap konstan.
• Tetapan kesetimbangan adalah perbandingan produk terhadap reaktan ketika reaksi telah mencapai kesetimbangan.

 

Perubahan energi bebas reaksi dalam keadaan apa pun, ΔG (ketika kesetimbangan belum tercapai), berkaitan dengan perubahan energi bebas standar reaksi, ΔG° (yang sama dengan selisih energi bebas pembentukan reaksi). produk dan reaktan, keduanya dalam keadaan standarnya) sesuai dengan persamaan.

ΔG = ΔG° + RT InQ

Dimana Q adalah hasil bagi reaksi.

Dalam reaksi reversibel, energi bebas campuran reaksi lebih rendah dibandingkan energi bebas reaktan dan produk. Oleh karena itu, energi bebas berkurang baik kita memulai dari reaktan atau produk, yaitu, ∆G adalah -ve dalam reaksi mundur maupun maju.

Hukum Aksi Massa dan Konstanta Kesetimbangan  

hukum aksi massa adalah sebuah dalil yang menyatakan bahwa laju dari suatu reaksi kimia berbanding lurus terhadap produk aktivitas dan konsentrasi reaktan. Secara khusus, hukum ini menyiratkan bahwa untuk campuran reaksi kimia yang berada dalam kesetimbangan, rasio antara konsentrasi reaktan dan produk bernilai konstan.  Dua aspek yang terlibat dalam formulasi awal hukum ini diantaranya:

1) aspek kesetimbangan, mengenai komposisi campuran reaksi pada kesetimbangan dan 2) aspek kinetika mengenai persamaan laju bagi reaksi elementer. Kedua aspek tersebut berasal dari penelitian yang dilakukan oleh Cato M. Guldberg dan Peter Waage antara 1864 dan 1879 di mana konstanta kesetimbangan diturunkan dengan menggunakan data kinetika dan persamaan laju yang telah mereka usulkan. Guldberg dan Waage juga mengakui bahwa kesetimbangan kimia adalah proses yang dinamis di mana laju reaksi untuk reaksi maju dan mundur harus sama pada kesetimbangan kimia. Untuk menurunkan ekspresi konstanta kesetimbangan yang menarik bagi kinetika, ekspresi persamaan laju harus digunakan. Ekspresi persamaan laju ditemukan kembali kemudian secara independen oleh Jacobus Henricus van 't Hoff.

Hukum ini merupakan pernyataan mengenai kesetimbangan dan memberikan ekspresi bagi konstanta kesetimbangan, kuantitas yang mencirikan kesetimbangan kimia. Dalam kimia modern hukum ini diturunkan menggunakan termodinamika kesetimbangan. Hukum ini juga dapat diturunkan dengan konsep potensial kimia.^[3]

Pada pertengahan tahun 1860-an, ilmuwan Norwegia CM Guldberg dan P. Waage mencatat adanya hubungan aneh antara jumlah reaktan dan produk dalam kesetimbangan. Tidak peduli berapa banyak reaktan yang mereka gunakan untuk memulai, rasio reaktan dan produk tertentu akan tercapai pada kesetimbangan. Saat ini, kita menyebut pengamatan ini sebagai hukum aksi massa . Ini berkaitan dengan jumlah reaktan dan produk pada kesetimbangan untuk suatu reaksi kimia. Untuk reaksi kimia umum yang terjadi dalam larutan,

aA + bB ⇄ cC + dD

konstanta kesetimbangan , juga dikenal sebagai K _eq , ditentukan oleh ekspresi berikut:

dimana [A] adalah konsentrasi molar spesies A pada kesetimbangan, dan seterusnya. Koefisien a , b , c , dan d dalam persamaan kimia menjadi eksponen dalam persamaan K _eq . K _eq adalah nilai numerik karakteristik untuk reaksi tertentu pada suhu tertentu ; artinya, setiap reaksi kimia mempunyai karakteristiknya masing-masing K _eq . Konsentrasi masing-masing reaktan dan produk dalam suatu reaksi kimia pada kesetimbangan saling berkaitan ; konsentrasi tidak dapat berupa nilai acak, tetapi bergantung satu sama lain. Pembilang persamaan Ke _eq menunjukkan konsentrasi setiap produk (berapa banyak produk yang dihasilkan), sedangkan penyebut persamaan Ke _eq menunjukkan konsentrasi setiap reaktan, sehingga menghasilkan produk yang sama dibandingkan definisi reaktan untuk K _eq .

Kesimpulan

Hubungan antara energi bebas dan konstanta kesetimbangan. Keseimbangan antara reaktan dan produk dalam suatu reaksi akan ditentukan oleh perbedaan energi bebas antara kedua sisi reaksi. Semakin besar perbedaan energi bebas, semakin besar pula reaksi yang menguntungkan salah satu pihak. Semakin kecil perbedaan energi bebas, semakin dekat campuran tersebut dengan bagian reaktan dan produk yang sama. Tidak peduli berapa banyak reaktan yang mereka gunakan untuk memulai, rasio reaktan dan produk tertentu akan tercapai pada kesetimbangan. Saat ini, kita menyebut pengamatan ini sebagai hukum aksi massa . 

Daftar Pustaka

Laidler, KJ (2023, 17 Mei). hukum aksi massa . Ensiklopedia Britannica . https://www.britannica.com/science/law-of-mass-action  

Asep.  2023, Mei 21. Hukum Guldberg Waage – Aksi Massa. Artikel keren. https://artikelkeren.com/hukum-guldberg-waage-aksi-massa.html

Peter Erdi dan JanosToth. (1989). Mathematical Models of Chemical Reactions: Theory and Applications of Deterministic and Stochastic Models. Manchester University Press.

Schaller. C. Energi dan Kesetimbangan Bebas. https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Thermodynamics/Fundamentals_of_Thermodynamics/Free_Energy_and_Equilibrium . Universitas Saint John

Nadia. L. Modul 1 Termodinamika. https://pustaka.ut.ac.id/lib/wp-content/uploads/pdfmk/PANG4112-M1.pdf