Kesetimbangan Kimia Dan Jenis – Jenisnya.

 

Kesetimbangan Kimia dan Jenis – Jenisnya.

Oleh : Rizky Dhita Samudra (W22-Rizky)

 

Prinsip Kesetimbangan Kimia

1.       Definisi Kesetimbangan Kimia

            Dikutip dari situs id.wikipedia.org, kesetimbangan kimia ialah kondisi dikala kedua reaktan dan produk hadir dalam fokus yang tidak mempunyai kecenderungan lebih lanjut untuk berubah seiring berjalannya waktu. Biasanya, keadaan ini terjadi dikala reaksi ke depan berjalan pada laju yang serupa dengan reaksi balik. Laju pada reaksi maju dan mundur umumnya tidak nol, namun sama. Dengan demikian, tidak ada pergantian bersih dalam konsentrasi reaktan dan produk.

            Keadaan kesetimbangan kimia ini tidak dapat dipengaruhi oleh adanya penambahan katalis meskipun terdapat perbedaan waktu untuk mencapai keadaan yang setimbang. Kesetimbangan juga ialah proses yang dinamis atau selalu berjalan tanpa ada henti secara mikroskopis.

  

2.       Jenis-jenis Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan kimia terdiri atas dua macam, yakni kesetimbangan statis dan kesetimbangan dinamis.

 

Tetapi Kesetimbangan kimia sendiri termasuk ke dalam klasifikasi dinamis karena terdiri dari reaksi maju, dikala reaktan menciptakan produk, dan reaksi balik, saat produk menciptakan reaktan. Selain itu, perbandingan relatif dari setiap zat kimia yang terlibat juga tidak berubah. Sama seperti kesetimbangan kimia, kesetimbangan dinamis hanya mampu terjadi dalam tata cara tertutup pada suhu yang konstan.

 

3.       Faktor- Faktor Yang Mempengaruhi Kesetimbangan Kimia

Henri Louis Le Chatelier (1884) mengemukakan tentang factor yang mampu mempengaruhi kesetimbangan kimia yang disebut selaku Asas Le Chatelier. Kesimpulan yang ditemukan ialah bila dikerjakan sebuah Tindakan atau aksi pada suatu kesetimbangan maka metode yang diberikan Tindakan tersebut akan menawarkan reaksi yang menghemat dampak dari agresi tersebut. Jika dijabarkan dengan kata yang gampang dimengerti berarti melaksanakan perubahan reaksi balik ke arah kiri atau ke arah kanan.

 Adapun factor yang mempengaruhi  kesetimbangan kimia antara lain:

–          Perubahan  Konsentrasi

Jika memakai asas Le Chatelier, penambahan reaktan yang mau memiliki dampak kepada pergantian fokus reaktan menjadi lebih tinggi akan memindah reaksi ke arah kanan (arah produk) dan begitu pula sebaliknya.

Contoh:

N2(g) + 3H2(g) <==> 2NH3(g)

Jika N2 atau H2 ditambah, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah NH3 (kanan/ produk)

Sebaliknya jika NH3 ditambah, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah N2 atau H2 reaktan (kiri)

N2(g) + 3H2(g) <==> 2NH3(g)

Jika konsentrasi bagian/senyawa di salah satu ruas dikurangi, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah dirinya sendiri

Misalnya

N2 atau H2 kita  minimalisir, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah N2 dan H2 (kiri)

Sebaliknya bila NH3 dikurangi, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah NH3 (kanan)

Faktor ini menjadi opsi yang sering diambil pada sektor industri untuk memperbanyak produk dan memajukan efisiensi dari proses pembentukkan produk tersebut.

 

–          Perubahan Suhu

Jika suhu dinaikkan maka kesetimbangan akan bergeser ke arah pembentukkan senyawa-senyawa yang menyerap endoterm. Ciri reaksi ini adalah harga entalpi-nya konkret (+). entalpi ialah harga pergantian panas atau kalor. Jika suhu diturunkan maka kesetimbangan akan bergeser ke arah pembentukkan senyawa-senyawa yang melepas panas eksoterm. Ciri reaksi ini yaitu harga entalpi-nya negatif (-).

Contoh:

N2(g) + 3H2(g) <==> 2NH3(g) entalpi = -90 kJ

Reaksi pembentukan NH3 yaitu eksoterm (entalpi-nya negatif ya)

Kebalikan dari reaksi eksoterm adalah endoterm. Jika reaksi pembentukan NH3 ialah eksoterm, maka reaksi penguraiannya adalah endoterm.

Maka bila suhu dinaikkan, reaksi akan bergeser ke arah N2 dan H2 karena mereka endoterm.

 

–          Perubahan Tekanan/Volume

Pada kesetimbangan kimia, ketika perubahan tekanan sistem terjadi maka reaksi akan bergerak ke arah reaksi dengan jumlah mol yang sedikit, hal itu terjadi alasannya adalah pada senyawa berfase gas pergantian tekanan disertai dengan perubahan volume.

Contoh :

Reaksi Nitrogen (N2) dan hidrogen (H2) membentuk amonia (NH3)

N2(g) + 3H2(g) <==> 2NH3(g)

Jika tekanan reaksi ditambahkan, maka pergantian kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang memiliki jumlah koefisien lebih kecil

Kita hitung koefisien reaksinya

Jumlah koefisien reaksi kiri

1 N2(g) + 3 H2(g)

N2 = 1, H2 = 3

jadi jumlah koefisien reaksi = koefisien reaksi N2 + koefisien reaksi H2 = 1 + 3 = 4

Koefisien kanan

2NH3

NH3 = 2

Koefisien reaksi kiri = 4

Koefisien reaksi kanan = 2

Koefisien reaksi kanan < Koefisien reaksi kiri

Maka kesetimbangan akan bergeser ke kana

Dalam penentuan ini, reaksi harus berada dalam kondisi stoikiometris, dimana koefisien senyawa pada reaksi sama dengan jumlah mol yang terlibat.

 

4.       Jenis Reaksi Kesetimbangan Kimia

Secara umum, reaksi kimia terbagi menjadi dua kalangan yaitu reaksi yang dapat balik (reversible) dan reaksi yang tidak mampu balik (irreversible). Reaksi mampu balik yang terjadi dalam sebuah wadah tertutup akan mengalami keadaan setimbang atau umumdisebut kesetimbangan. Keadaan setimbang merupakan kondisi dimana reaksi tampakberhenti (secara makroskopis), namun bahu-membahu reaksi tersebut masih berlangsung (secara mikroskopis). Terdapat dua jenis reaksi kesetimbangan, ialah

 

–          Kesetimbangan Homogen

yakni tata cara kesetimbangan yang terjadi saat zat-zat kimia yang bereaksi memiliki fasa yang sama atau kesetimbangan kimia yang didalamnya terdapat satu wujud zat.

–          Kesetimbangan Heterogen

yakni sistem kesetimbangan yang terjadi ketika zat-zat yang bereaksi atau zat-zat hasil reaksi mempunyai fasa yang berlainan.

 

5.       Tetapan Kesetimbangan (K)

Tetapan kesetimbangan (K) merupakan konstanta (angka/nilai tetap) perbandingan zat ruas kanan dengan ruas kiri pada sebuah reaksi kesetimbangan. Tiap reaksi mempunyai nilai K yang khas, yang cuma berganti dengan pengaruh suhu.

Ada dua macam tetapan kesetimbangan, yaitu: KC dan KP.

Perbedaannya:

– KC diukur berdasarkan konsentrasi molar zat-zat yang terlibat.

– KP diukur menurut tekanan parsial gas-gas yang terlibat (khusus fasa gas).

Simbol KC jarang digunakan. Ada beberapa simbol lain untuk KC, sesuai jenis reaksi kesetimbangannya, seperti:

– K, untuk reaksi kesetimbangan secara lazim

– Ka, untuk reaksi kesetimbangan asam lemah

– Kb, untuk reaksi kesetimbangan basa lemah

– Kw, untuk reaksi kesetimbangan air (water) dan

– Kh, untuk reaksi kesetimbangan hidrolisis

 Ø  Rumus Tetapan Kesetimbangan (Kc) 

Rumus tetapan kesetimbangan KC secara garis besar merupakan perbandingan (hasil bagi) antara fokus molar ([ ]) zat-zat ruas kanan dengan konsentrasi molar zat ruas kiri yang dipangkatkan dengan koefisiennya. Karena fasa padat (s) dan cair (l) tidak memiliki fokus, maka kedua fasa ini tidak dilibatkan dalam rumus tetapan kesetimbangan KC (diberi nilai=1).

Perlu diingat:

tanda kurung siku ([  ]) ialah simbol untuk fokus molar zat.

Reaksi Kesetimbangan :        

   

Tetapan Kesetimbangan fokus (Kc) : 

 Keterangan:            Kc = tetapan kesetimbangan konsentrasi

[A]= fokus zat A

[B]= konsentrasi zat B

[C]= fokus zat C

[D]= fokus zat D

p, q, r dan s adalah koefisien pada reaksi kesetimbangan

Ø  Rumus tetapan kesetimbangan gas (KP)

Rumus tetapan kesetimbangan KP ialah perbandingan (hasil bagi) antara tekanan parsial (PX) zat-zat ruas kanan dengan tekanan parsial zat ruas kiri yang dipangkatkan dengan koefisien masing-masing. Hanya zat yang berfasa gas (g) yang diperhitungkan dalam rumus tetapan kesetimbangan KP. Zat dengan fasa selain gas (S, l, dan aq) tidak dicantumkan dalam rumus tetapan kesetimbangan, tetapi diberi nilai = 1.

 

Reaksi Kesetimbangan : 

 

Tetapan Kesetimbangan konsentrasi (Kp) : 

Keterangan:

Kp = tetapan kesetimbangan tekanan gas             

  P_A= tekanan parsial gas A = molA/moltotal x Ptotal

P_B = tekanan parsial gas B = molB/moltotal x Ptotal

P_C = tekanan parsial gas C = molC/moltotal x Ptotal

P_D = tekanan parsial gas D = molD/moltotal x Ptotal

p, q, r dan s yaitu koefisien pada reaksi kesetimbangan

 

Ø  Hubungan Kc dan Kp

Antara tetapan kesetimbangan menurut fokus dan tekanan gas mempunyai suatu hubungan. Hubungan antara Kc dan Kp mampu diputuskan dalam sebuah persamaan. Melalui persamaan umum gas ideanl pV = nRT mampu diperoleh hubungan antara Kc dan Kp.

Hubungan Kc dan Kp dinyatakan lewat persamaan di bawah.

 

Keterangan:

Kp : tetapan kesetimbangan tekanan gas

Kc : tetapan kesetimbangan fokus

n : selisih jumlah koefisien gas reaktan dan produk

R : tetapan gas = 0, 082 L.atm/mol.K

T : suhu (°K = °C + 273)

 

Dari persamaan hubungan antara Kc dan Kp dapat disimpulkan bahwa nilai Kc sama dengan Kp saat (RT)Δn = 1. Kondisi ini terjadi ketika nilai Δn sama dengan 0 atau koefisien gas reaktan sama dengan koefisien gas produk.

 

6.       Manfaat Kesetimbangan Kimia

Dikutip dari situs blog.edukasystem.com, Pengaplikasian rancangan kesetimbangan kimia sangat bermacam-macam, diantaranya yakni:

 

–          Siklus oksigen di badan manusia

Saat manusia bernapas, kita memakai desain sistem kesetimbangan kimia dimana oksigen bebas yang kita hirup kemudian akan masuk ke dalam paru – paru dan kemudian diikat hemoglobin, dimana terjadi reaksi yang melalui sistem kesetimbangan reaksi yakni:

 

Hb(aq) + O2(aq) ↔ HbO2(aq)

 

–          Industri ammonia

Reaksi pembuatan ammonia (NH3) memakai gas hidrogen (H2) dan gas nitrogen (N2), dimana untuk meningkatkan efisiensi reaksi, konsentrasi reaktan ditingkatkan, suhu diturunkan dan tekanan ditingkatkan sehingga kemudian reaksi akan bergeser ke kanan, dimana reaksi yang terjadi yakni:

 

N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g

 

Selain 2 faedah kesetimbangan kimia tersebut, bekerjsama masih banyak lagi faedah dari kesetimbangan kimia pada kehidupan kita sehari – hari.

 

 

Mind Mapping:

 

 

Daftar Pustaka :

https://umb-elearning.mercubuana.ac.id/modul-03kimia             

https://www.zenius.net/blog/bahan-kesetimbangan-kimia

https://www.academia.edu/31278860/Kesetimbangan_Kimia_Dalam_Industri