Kesetimbangan Kimia : Pengertian, Ciri, Tetapan, Perhitungan

A. PENGERTIAN KESETIMBANGAN KIMIA

Untuk memahami pengertian kesetimbangan, sanggup dilihat dari asal katannya. Kesetimbangan berasal dari kata setimbang. Dalam bahasa Indonesia setimbang sanggup diartikan sebagai suatu kedaan dimana dua benda mempunyai berat dan kedudukan serta berada dalam posisi yang sama. Sedangkan menurut ilmu kimia kimia setimbang merupakan dua proses mempunyai keadaan yang berlawanan arah. Proses tersebut berlangsung secara terus menerus dan bersifat simultan. Namun, pada kesetimbangan tersebut tidak terdapat perubahan yang sanggup diamati dan di ukur.

Berdasarkan pengertian diatas maka kesetimbangan kimia sanggup diartikan sebagai suatu keadaan reaksi bolak-balik dengan kesamaan laju reaktan dan laju terbentuknya produk serta konsentrasinya tetap. Reaksi tersebut terjadi secara bolak balik (memiliki dua arah yang berbeda) dan berlangsung secara terus menerus.

KESETIMBANGAN KIMIA

B. CIRI – CIRI KESETIMBANGAN KIMIA

Untuk mengetahui bagaimanakah keadaan setimbang suatu reaksi, yang harus dilakukan ialah mengetahui ciri-ciri keadaan setimbang. Ciri-ciri keadaaan setimbang ialah sebagai berikut:

• Reaksi terjadi dalam daerah atau wadah tertutup dengan suhu dan tekanan yang tetap.
• Merupakaan reaksi yang bersifat dinamis (terjadi secara terus menerus).
• Reaksi terjadi dalam dua arah yang berlawanan.
• Laju reaksi ke reaktannya sama dengan laju reaksi ke produknya.
• Produk dan reaktan mempunyai konsentrasi yang sama.
• Merupakan reaksi yang terjadi secara mikroskopik (reaksi pada tingkat partikel zat).

C. TETAPAN KESETIMBANGAN KIMIA DAN DERAJAT DISOSIASI

Hukum Kesetimbangan Kimia dikemukakan oleh Guldberg dan Waage pada tahun 1866. Hukum kesetimbangan kimia ini dikenal juga dengan istilah Hukum Aksi Massa. Dalam aturan tersebut dikemukakan bahwa pada suhu dan tekanan tertentu perbandingan hasil kali konsentrasi zat-zat disebelah kanan persamaan reaksi akan sama dengan dengan konsentrasi zat-zat sebelah kiri yang masing-masing dipangkatkan dengan koefesien reaksinya ialah tetap. Zat-zat di sebelah kanan ialah zat hasil reaksi sedangkan zat-zat di sebelah kiri ialah zat pereaksi.

Contoh reaksi:

Untuk memilih ukuran seberapa jauh suatu reaksi berlangsung (K), dipakai persamaan berikut:

Harga K mengatakan banyaknya hasil reaksi yang terbentuk. Tetapan K ini akan membentuk tetapan kesetimbangan (K) sehingga terbentuk Kc,Kp dan Kx. Kc menyatakan kesetimbangan molar (larutan dan gas), Kp menyatakan kesetimbangan tekanan parsial (gas) dan Kx menyatakan kesetimbangan dalam frasi mol (larutan dan gas).

1. Kc (konsentrasi molar)

Persamaan konsentrasi molar yaitu:

2. Kp (tekanan Parsial)

Persamaan yang dipakai untuk menmentukan tekanan parsial adalah:

3. Kx (fraksi mol)

Untuk memilih fraksi mol suatu reaksi digunakaan persamaan berikut:

Kp dan Kc mempunyai hubungan, kekerabatan Kp dan Kc tersebut ditentukan memakai persamaan berikut:

∆n merupakan hasil pengurangan antara jumlaah mol gas hasil reaksi dengan jumlah mol gas reaktan.

Catatan:

Jika :     

Sedangkan kekerabatan antara Kp dan Kx dinyatakan dengan persamaan berikut ini:

Kp = Kx P^∆n, Dengan P ialah tekanan total   

Derajat disosiasi merupakan harga zat-zat pereaksi.  Derajat disosiasi disebut juga dengan istilah derajaat penguraian. Simbol yang digunkan untuk menyatakan derajat disosiasi ialah α, dengan persamaan sebagai berikut:

D. PERGESERAN KESETIMBANGAN KIMIA

Dalam reaksi kimia ternyata terjadi pergeseran kesetimbangan. Pergeseran kesetimbangan kimia ini terjadi alasannya ialah efek beberapa faktor. Faktor-faktor yang menyebabkan pergeseran kesetimbangan kimia ialah sebagai berikut:

1. Konsentrasi zat

Pada reaksi kimia kalau konsentrasi suatu zat ditambah atau dikurangi, akan menyebabkan pergeseran pada kesetimbangannya. Jika konsentrasinya ditambah, kesetimbangan akan bergerak menjauhi zat yang ditambahkan konsentrasinya. Begitu pula sebaliknya, kalau konsentrasi zat dikurangi maka kesetimbangan akan bergerak mendekati zat yang dikurangi konsentrasinya.

2. Tekanan dan volume

Tekanan dan volume menghipnotis kesetimbangan kimia. Secara sederhana sanggup dijelaskan bahwa tekanan dan volume merupakan dua hal yang berbanding terbalik dalam kesetimbangan kimia. Namun keduanya sanggup menyebabkan pergeseran kesetimbangan kimia. Pengaruh tekanaan dan volume terhadap kesetimbangan yaitu:

• Jika pada suatu sistem tekanan ditambahkan dan volumenya diperkecil, akan menyebabkan reaksi kesetimbangan mengalami pergeseran ke arah zat yang jumlah molekulnya lebih kecil, Pergeseran terjadi kearah kanan.
• Jika pada suatu sistem tekanan diperkecil dan volume diperbesar akan  menyebabkan reaksi kesetimbangan bergeser ke arah yang jumlah molekulnya lebi besar, Pergeseran terjaadi kearah kiri.

3. Temperatur

Temperatur akan menyebabkan pergeseran kesetimbangan. Temperatur ini berkaitan dengan kalor, sehingga arah pergeseran kesetimbangan kimia ialah pada zat yang mendapatkan (membutuhkan) kalor dan zat yang melepaskan kalor. Jika temperatur dinaikkan pergesaran kesetimbangan kimia akan menuju ke arah reaksi yang membutuh kalor. Sebaliknya, kalau temperatur diperkecil, pergeseraan kesetimbangan kimia akan menuju ke arah reaksi yang melepaskan kalor.

E. PERHITUNGAN DAN CONTOH SOAL KESETIMBANGAN KIMIA

Kesetimbangan kimia merupakan salah satu materi yang sulit untuk dipahami. Agar sanggup memahami materi tersebut maka perhatikan beberapa pola soal berikut:

F. PENERAPAN KESETIMBANGAN KIMIA DALAM KEHIDUPAN SEHARI – HARI

Penerapan kesetimbangan kimia umumnya dipakai dalam bidang industri. Beberapa pola penerapan konsep kesetimbangan pada bidang industri tersebut yaitu:

• Pembuatan Amonia
• Pembuatan Asam Sulfat (H2SO4)
• Pada tangki penyimpanan hiddrogen cair
• Pembuatan asam nitrat
• Dan lain-lain.