KEADAAN SETIMBANG DAN PERGESERAN KESETIMBANGAN

A.      KEADAAN SETIMBANG

Reaksi yang dapat berlangsung dalam dua arah disebut reaksi dapat balik. Jika kecepatan reaksi  ke kanan = kecepatan reaksi ke kiri, maka reaksi dikatakan dalam keadaan setimbang dan untuk menyatakannya digunakan 2 arah anak panah yang berlawanan arah ( <=====>    ).

Suatu reaksi yang dapat berlangsung dua arah yaitu ke arah produk dan ke arah pereaksi disebut reaksi kesetimbangan   ( reaksi reversible )  sedangkan reaksi yang berlangsung searah saja   ( menghasilkan produk ) disebut reaksi berkesudahan ( reaksi irreversible ).

Contoh reaksi reversible

 N_{2 (g)} + 3H_{2 (g)}  <=========>           2NH_3(g)  

                Suatu reaksi dikatakan berada pada kesetimbangan apabila pada reaksi diatas laju pembentukan 2 molekul NH₃ sama cepatnya dengan pembentukan 3 molekul H₂ dan 1 molekul N_2. Sehingga pada keadaan kesetimbangan jumlah partikel masing-masing zat yang bereaksi dalam satu satuan waktu adalah sama dengan jumlah yang terbentuk kembali ( kesetimbangan dinamis ).

B.      PERGESERAN KESETIMBANGAN

Berdasarkan hasil pengamatan, suatu kesetimbangan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor dari luar.

1.       Faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan

kesetimbangan dapat dipengaruhi oleh konsentrasi, volume, tekanan dan temperatur.

Contoh : N₂O_{4 (g)    <===========>}           2NO_2(g)

N₂O₄ adalah gas yang tidak berwarna, sedangkan gas NO₂ berwarna merah coklat. Jika pada sistem kesetimbangan tersebut diberikan tekanan dari luar, kemudian diamati maka warna merah coklat pada sistem itu semakin lama semakin memudar. Hal itu berarti gas NO₂ dalam sistem berkurang atau kesetimbangan bergeser dari kanan ke kiri.

2.       Azas Le Chatelier

Menurut Henri-Louis Le Chatelier   Jika pada suatu system kesetimbangan diberikan suatu aksi , maka sistem akan mengadakan reaksi sehingga pengaruh aksi menjadi sekecil-kecilnya.

a.        Pengaruh perubahan konsentrasi

Pada suatu sistem kesetimbangan, jika konsentrasi salah satu zat ditambah maka kesetimbangan akan bergeser dari arah zat yang konsentrasinya ditambah. Sebaliknya jika konsentrasi salahsatu zat dikurangi maka kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang konsentrasinya dikurangi.

Contoh : Pada reaksi 1 apabila ditambahkan  sejumlah tertentu gas N₂ maka konsentrasi gas N₂ akan bertambah. Menurut asas Le Chartier system akan berubah sedemikian rupa sehingga pertambahan konsentrasi N₂ menjadi sekecil mungkin. Hal ini terjadi jika sebagian gas N₂ dan H₂  diubah menjadi gas NH₃. Jadi reaksi bergeser ke arah pembentukan  gas NH₃. Sebaliknya jika pada system tersebut konsentrasi gas N2 kita kurangi, maka system akan berubah sedemikian rupa hingga konsentrasi N₂ bertambah atau reaksi bergeser ke arah pembentukan gas N₂.

Perubahan konsentrasi diatas dapat disimpulkan :

Jika konsentrasi zat diperbesar maka kesetimbangan bergeser dari arah zat tersebut dan jika konsentrasi zat diperkecil maka kesetimbangan bergeser ke arah zat tersebut.

b.        Pengaruh perubahan volume

Pada suatu sistem kesetimbangan, jika volume diperbesar maka konsentrasi setiap zat dalam sistem itu akan berkurang. Sehingga sistem akan berkurang. Hal ini maka sistem akan mengadakan reaksi dengan menggeser kesetimbangan ke arah zat yang jumlah koefisiennya lebih besar.

Hal diatas dapat disimpulkan :
Jika volume diperbesar maka kesetimbangan bergeser ke arah zat yang jumlah koefisiennya lebih besar dan jika volume diprkecil maka kesetimbangan bergeser ke arah zat yang jumlah koefisiennya lebih kecil.

c.        Pengaruh perubahan tekanan

Pada suatu sistem kesetimbangan, jika tekanan diperbesar maka volume menjadi lebih kecil. Dengan demikian konsentrasi setiap zat pada kesetimbangan itu akan bertambah. Hal ini akan mengakibatkan kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang jumlah koefisiennya lebih kecil.

Contoh :

Ke dalam alat suntik dimasukkan gas N₂O₄ sehingga terjadi kesetimbangan :

N₂O_{4 (g)     <===========>}               2NO_2(g)

Tekanan diperbesar dengan cara menekan alat suntik ke dalam. Ternyata gas NO₂ berkurang. Hal ini terjadi karena jumlah koefisien NO₂ lebih besar, sehingga kesetimbangan bergeser ke kiri atau ke arah zat yang jumlah koefisiennya lebih kecil.

Kesimpulan dari perubahan tekanan:

Jika tekanan diperbesar maka kesetimbangan bergerser ke arah zat yang jumlah koefisiennya lebih keci dan jika tekanan diperkecil maka kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang jumlah koefisiennya lebih besar.

d.        Pengaruh perubahan temperatur

Reaksi pembentukan amoniak adalah reaksi eksotermis yaitu reaksi  disertai pelepasan energi   (kalor)yaitu :

 N_2(g)+3H_{2 (g)     <=========>}      2NH_3(g)       ΔH = -92 kJ

Sedang pada reaksi penguraian amoniak merupakan reaksi endotermis yaitu reaksi yang memerlukan tambahan energi ( kalor ):

2NH_{3(g)   <==========>}       N_{2 (g)} + 3H_{2 (g)}       ΔH = +92 kJ 

Jika pada reaksi pembentukan amoniak dilakukan dengan penambahan kalor, system akan berubah mengurangi kalor yaitu sebagian amoniak akan terurai dan energi akan disimpan dalam N₂ dan H₂. Jadi jika suhu dinaikkan kesetimbangan bergeser ke arah reaksi endotermis, sebaliknya apabila dilakukan penurunan suhu mengakibatkan pergeseran kesetimbangan ke arah reaksi eksotermis.

        Pengaruh perubahan temperatur dapat disimpulkan sebagai berikut

Jika temperatur dinaikkan maka kesetimbangan bergeser ke arah reaksi endoterm dan jika temperatur diturunkan maka kesetimbangan bergeser ke arah reaksi eksoterm.

e.        Pengaruh katalis

Pengaruh  penambahan  katalis  hanya  untuk mempercepat tercapainya  kesetimbangan,  dan tidak  merubah pergeseran arah reaksi

Sebagai gambaran misalnya :
A   +   B   <===>   C

Sebagaimana kita ketahui, suatu katalis mempercepat reaaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi (energi pengaktivan). Dari diagram diatas dapat kita lihat kehadirannya akan menurunkan energi ktivasi ke kanan maupun ke kiri. Hal ini berarti bahwa baik reaksi maju maupun reaksi balik sama-sama dipercepat oleh katalis, sehingga kedua-duanya memperoleh laju yang sama besar. Jadi suatu katalis berfungsi mempercepat tercapainya kesetimbangan.

MATERI DAN SOAL KESETIMBANGAN KIMIA:

1. C. KESETIMBANGAN INDUSTRI
2. KEADAAN SETIMBANG DAN PERGESERAN KESETIMBANGAN
3. PERHITUNGAN KONSENTRASI DAN KESETIMBANGAN Kc
4. Soal Kesetimbangan
5. TETAPAN KESETIMBANGAN
6. soal keadaan setimbang dan pergeseran kesetimbangan
7. soal kesetimbangan kimia (2)

Sumber:
KIMIA untuk SMA kelas X, Unggul Sudarmo, Penerbit Erlangga, 2004
KIMIA 1 SMU, untuk Kelas 1, Irfan Anshori dan Hiskia Ahmad, Penerbit Erlangga, 1999
KIMIA untuk SMA/MA, kelas X, Tarti Harjani, dkk,  Penerbit Masmedia, 2012