Oleh : Aziz Affandi (@V04-Aziz)
Daftar Isi
PENDAHULUAN
Di alam sekitar kita banyak terjadi reaksi-reaksi kimia, seperti fotosintesis. Fotosintesis yakni proses kimia yang mengubah karbon dioksida dan air menjadi karbohidrat dan oksigen, di mana reaksi ini berkataliskan klorofil dan menggunakan sinar matahari sebagai energi untuk reaksi.
Reaksi pembakaran materi bakar bensin menghasilkan energi untuk melaksanakan kendaraan. Reaksi perkaratan logam (misal besi) terjadi sebab reaksi antara logam dengan oksigen di udara. Amoniak merupakan hasil industri kimia yang sangat penting. Reaksi kesetimbangan nitrogen dan hidrogen pada kondisi patokan (STP) menghasilkan amoniak dengan mutu yang kurang baik. Produk amoniak dikembangkan dengan menggunakan suhu dan tekanan tinggi.
Dari reaksi-reaksi tersebut, apakah zat hasil reaksi dapat kembali lagi menjadi zat semula? Apakah glukosa mampu kembali menjadi klorofil? Apakah energi yang dihasilkan untuk menggerakkan kendaraan dapat kembali lagi menjadi bensin? Apakah besi berkarat dapat kembali menjadi besi yang bersih seperti semula?
Reaksi-reaksi tersebut merupakan reaksi kimia satu arah (ireversibel), adalah reaksi kimia di mana zat-zat hasil reaksi tidak dapat kembali lagi menjadi zat-zat semula.
PEMBAHASAN
A. Pengertian Kesetimbangan Kimia
Kesetimbangan kimia terjadi pada reaksi kimia yang reversibel. Reaksi reversibel adalah reaksi yang di mana produk reaksi mampu bereaksi balik membentuk reaktan. Kesetimbangan kimia tercapai saat laju reaksi maju sama dengan laju reaksi balik dan fokus dari reaktan-reaktan dan produk-produk tidak berubah lagi.
Sedikit sekali reaksi kimia yang berjalan ke satu arah saja, kebanyakan adalah reaksi dapat balik. Pada permulaan reaksi mampu balik, reaksi berlangsung ke arah pembentukan produk. Sesaat sehabis produk tersebut, pembentukan reaktan produk juga mulai berlangsung. Jika kecepatan reaksi maju dan reaksi balik yaitu sama, dan dikatakan bahwa kesetimbangan kimia sudah dicapai. Harus diingat bahwa kesetimbangan kimia melibatkan beberapa zat yang berlainan sebagai reaktan dan produk. Kesetimbangan antara dua fase zat-zat yang sama disebut kesetimbangan fisika, pergeseran yang terjadi ialah proses fisika. Dalam peristiwa ini, molekul air yang meninggalkan fase cair ialah sama dengan jumlah molekul yang kembali ke fase cair.
Perhatian para kimiawi tercurah terhadap proses kesetimbangan kimia, contohnya reaksi mampu dibalik yang melibatkan nitrogen isebut oksida (NO2) dan nitrogen tetraosida (N2O 4 ) yang dinyatakan sebagai berikut.
Kemajuan reaksi ini mudah dimonitor karena N2O4 yakni sebuah gas tak berwarna, sedangkan NO2 adalah gas berwarna coklat renta. Andaikan sejumah tertentu gas N2O4 diinjeksikan ke dalam labu tertutup, maka segera tampak warna coklat yang menawarkan terbentuknya molekul NO2. Intensitas warn terus berkembangdengan berlangsungnya peruraian N2O4 terus-menerus hingga kesetimbangan tercapai. Pada kondisi ini, tidak ada lagi perubahan warna yang diperhatikan.
Reaksi pada kesetimbangan kimia dibagi dalam dua jenis, adalah :
a) Reaksi satu arah ( irreversibel )
Reaksi yang berlangsung searah, atau reaksi yang tidak dapat balik, artinya : zat – zat hasil reaksi yang tidak dapat membentuk zat pereaksi, misalnya kertas yang dibakar tidak akan mampu kembali lagi. Ciri – ciri reaksi satu arah sebagai berikut :
1. Reaksi ditulis dengan satu anak panah
2. Reaksi berjalan satu arah dari kiri ke kanan
3. Zat hasil reaksi tidak dapat dikembalikan mirip zat mula – mula
4. Reaksi baru berhenti apabila salah satun atau semua reaktan habis
b) Reaksi bolak – balik ( reversibel )
Reaksi yang berjalan dua arah, dan zat – zat hasil reaksi mampu kembali membentuk zat pereaksi. Kesetimbangan dinamis yang terjadi ialah hasil reaksi bolak – balik., contohnya es mencair, mengolah makanan air dalam wadah yang tertutup, dll.
Untuk persamaan reaksi reversibel yang berada dalam kesetimbangan pada tempratur tertentu berikut :
Berdasaran wujud zat yang ada dalam kondisi setimbang, reaksi kesetimangan terdiri atas dua jenis , ialah kesetimbangan homogen dan kesetimbangan heterogen.
a. Kesetimbangan homogen
Kesetimbangan homogen yakni suatu kesetimbangan yang didalamnya terdapat zat-zat dengan wujud yang serupa, berisikan :
•Kesetimbangan antara larutan dan larutan
• Kesetimbangan antar gas dan gas
b. Kesetimbangan heterogen
Kesetimbangan heterogen ialah kesetimbangan yang di dalamnya terdapat zat – zat dengan wujud yang berbeda, terdiri dari:
• Kesetimbangan antara zat padat dan gas
• Kesetimbangan antara gas dengan zat cair
• Kesetimbangan antara zat padatdengan larutan
• Kesetimbangan antara gas, zat cair dan zat padat.
B. Faktor faktor yang mensugesti kesetimbangan kimia
a. Pengaruh konsentrasi
Jika konsentrasinya diperbesar pada salah satu zat maka reaksi bergeser dari arah zat tersebut, sedangkan jika konsentrasinya diperkecil maka reaksi akan bergeser ke arah zat tersebut.
b. Pengaruh tekanan
Perubahan tekanan cuma berpengaruh pada metode gas, berdasarkan hukum boyle kalau tekanan gas diperbesar maka volumenya diperkecil, sedangkan jika tekanan gas diperkecil maka volume gas diperbesar, menurut persamaan gas ideal PV = nRT bahwa tekanan berbanding lurus dengan jumlah mol gas. kalau mol gas bertambah maka tekanan akan membengkak, sebaliknya jika jumlah mol gas menyusut maka tekanan akan menjadi kecil. Dengan demikian jika tekanan diperbesar maka reaksi akan bergeser ke arah jumlah mol gas yang lebih kecil dan juga sebaliknya.
c. Pengaruh Suhu
Jika suhu dinaikkan maka reaksi akan bergeser ke arah reaksi endoterm, sedangkan kalau suhu diturunkan maka reaksi akan bergeser ke arah eksoterm.
Contoh : N2(g) + 3H2(g)<--> 2NH3(g) H= – 92 kJ, kalau suhu diubah dari 500° menjadi 1200° maka kesetimbangan ke arah endoterm atau ke kiri. Katalis-katalis hanya berfungsi untuk mempercepat tercapainya kesetimbangan kimia.
C.Tetapan Kesetimbangan Kimia
Dalam kesetimbangan kimia terdapat relasi antara kesetimbangan dengan persamaan reaksi yang disebut hukum kesetimbangan. Konstanta/tetapan kesetimbangan fokus (Kc) yaitu perbandingan konsentrasi produk dan konsentrasi pereaksi dipangkatkan dengan koefisien masing-masing pada sebuah reaksi kesetimbangan.
Penting : Pada reaksi kesetimbangan, perkiraan konstanta kesetimbangan konsentrasi hanya melibatkan zat yang mempunyai fase gas (g) dan larutan (aq) saja. Sedangkan zat fase padat (s) dan cair (l) diabaikan dianggap = 1.
Pada kesetimbangan :
m A(g) + n B(g) ↔ p C(g) + q D(g)
Secara biasa konstanta kesetimbangan dirumuskan dengan :
Kc = konstanta kesetimbangan konsentrasi
A,B,C,D = konsentrasi pereaksi dan produk (M)
m, n, p, q = koefisien
Hubungan Kc dan Kp
Apabila harga salah satu tetapan kesetimbangan telah dimengerti, maka untuk mengkalkulasikan tetapan kesetimbangan yang lain mampu diputuskan dengan rumus :
Kp = Kc x (RT)Δn atau Kc = Kp x (RT) –Δn
R = tetapan gas lazim = 0,082
T = suhu dalam Kelvin ( = 0C + 273)
Δn = jumlah koefisien kanan – jumlah koefisien kiri
D. Pengaplikasian di Kehidupan Sehari-hari
Reaksi kesetimbangan tidak cuma terjadi di dunia industri. Da
lam kehidupan sehari-hari, peranan reaksi kesetimbangan juga tidak dapat diabaikan. Keberadaan reaksi kesetimbangan ini mampu mempertahankan kelangsungan kehidupan kita. Beberapa contoh reaksi kesetimbangan dalam kehidupan sehari-hari antara lain selaku berikut.
lam kehidupan sehari-hari, peranan reaksi kesetimbangan juga tidak dapat diabaikan. Keberadaan reaksi kesetimbangan ini mampu mempertahankan kelangsungan kehidupan kita. Beberapa contoh reaksi kesetimbangan dalam kehidupan sehari-hari antara lain selaku berikut.
- Pengaturan pH Darah
pH darah dipertahankan sekitar 7,4 oleh larutan penyangga, contohnya H2CO3. Plasma darah mengandung gas CO2. Gas CO2 membentuk pasangan asam-basa konjugasi antara asam karbonat (H2CO3) dengan ion hidrogen (H+) untuk mempertahankan pH.
Apabila darah bersifat basa, jumlah ion H+ akan menyusut alasannya diikat ion OH- basa sehingga kesetimbangan bergeser ke kanan. Apabila darah bersifat asam, kesetimbangan bergeser ke kiri sebab ion H+ dari asam memperbesar fokus ion H+ pada H2CO3.
- Siklus Oksigen Pada Tubuh
Oksigen dalam badan insan dimuat dan diikat oleh hemoglobin dalam darah. Proses ini berjalan dalam reaksi kesetimbangan berikut.
Oksigen diangkut oleh darah ke paru-paru. Semakin usang, jumlah oksigen dalam darah kian kian banyak. Di dalam paru-paru kesetimbangan bergeser ke kanan. Kesetimbangan akan bergeser ke kiri jika oksigen berada dalam jaringan. Kesetimbangan ke kiri menghasilkan oksigen yang dipakai untuk proses pembakaran.
- Proses Fotosintesis
Proses fotosintesis pada tanaman hijau atau proses pernapasan (respirasi) pada binatang dan manusia ialah reaksi kesetimbangan.
Reaksi kesetimbangan ke kanan ialah reaksi fotosintesis. Saat kesetimbangan bergeser ke kanan, jumlah oksigen akan meningkat. Oksigen ini akan dipakai oleh insan dan binatang untuk proses respirasi. Saat kesetimbangan bergeser ke kiri, proses respirasi akan berjalan cepat, menghasilkan gas CO2. Gas CO2 selanjutnya digunakan kembali oleh flora untuk proses fotosintesis. Proses ini berjalan terus-menerus membentuk siklus sehingga di alam terjadi kesetimbangan antara gas O2 dan gas CO2.
KESIMPULAN
Kesetimbangan kimia terjadi pada reaksi kimia yang reversibel. Reaksi reversibel adalah reaksi yang di mana produk reaksi mampu bereaksi balik membentuk reaktan. Berdasarkan wujud zat-zat dalam keadaan setimbang, kesetimbangan kimia dapat dibedakan menjadi dua, yaitu
a.Kesetimbangan homogen
b.Kesetimbangan heterogen
Faktor- aspek yang mempengaruhi pergantian arah kesetimbangan antar lain:
a.Pengaruh fokus
b.Pengaruh suhu
c.Pengaruh tekanan
d.Pengaruh volume
e.Pengaruh katalis
Hubungan kuantitaf antara pereaksi dan hasil reaksi terdiri atas
a.Tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi (kc)
b.Tetapan kesetimbangan menurut tekanan parsial (kp)
Contoh pengaplikasian dikehidupan sehari-hari :
a. Pengaturan pH darah
b. Siklus Oksigen pada badan
c. Proses Fotosintesis
SUMBER REFERENSI
- Seliwati, S. (2017). Kesulitan Memahami Konseptual Dan Prosedural Kesetimbangan Kimia Pada Siswa Sekolah Menengan Atas Di Kota Palangka Raya. Jurnal Ilmiah Kanderang Tingang, 8(2), 130-139.
- https://yanuarkimangela.wordpress.com/2016/10/19/aplikasi-kesetimbangan-kimia-dalam-industri-dan-kehidupan-sehari-hari/ (diakses tanggal 22/03/2022)
- https://www.youtube.com/watch?v=9XuUic3EklY (diakses tanggal 22/03/2022)