Kesetimbangan Kimia

Jika Kalian pernah melihat proses pengisian air aki, maka kalian sdh bisa membayangkan seperti apa kesetimbangan kimia. Karena hal yang terjadi disana berjalan dua arah. Itulah salah satu contoh kesetimbangan Kimia. Reaksi tersebut harus berjalan dua arar agar tercapai kesetimbangan. Ada pula contoh lain yaitu reaksi banyak terjadi dalam tubuh organisme sehingga organisme tersebut dapat hidup dengan baik. Misalnya, keasaman dan kebasaan darah dipertahankan dalam batas tertentu oleh beberapa reaksi yang berlawanan. Selain itu, kesetimbangan reaksi juga dilibatkan dalam proses fotosintesis pada tumbuhan. Suatu reaksi kimia dikatakan setimbang, jika jumlah unsur-unsur pereaksi dan hasil reaksi adalah sama. Kesetimbangan dalam reaksi kimia meliputi kesetimbangan dinamis, homogen, dan heterogen. Dalam kesetimbangan tersebut berlaku tetapan kesetimbangan yang dinyatakan dengan Kc dan Kp. Terbentuknya kesetimbangan reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor-faktor itu bisa digunakan untuk menentukan arah pergeseran kesetimbangan reaksi. Prinsip kesetimbangan reaksi tidak hanya kita temui dalam bidang studi kimia saja, tetapi juga di bidang industri. Salah satu prinsip yang dipakai yaitu pemilihan suhu optimum dalam memproduksi bahan-bahan kimia. Sehingga produk yang dihasilkan mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Suatu gas yang ditahan oleh sebuah piston di dalam sebuah silinder. Proses ekspansi gas yang irreversible (reaksi satu arah) adalah sebagai berikut. 

1. Keadaan awal dengan volume V1. 
2. Gas tidak berada dalam kesetimbangan disebabkan turbulensi, tekanan, dan suhu tidak dapat ditentukan. 
3. Keadaan akhir dengan volume V2.

Jika kita mereaksikan larutan asam klorida (HCl) dengan larutan na-

trium hidroksida (NaOH), maka akan dihasilkan larutan natrium klorida

(NaCl) dan air (H 2 O). Reaksi yang terjadi antara larutan HCl dan NaOH

adalah sebagai berikut.

HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(l)

Bila dipanaskan sampai jenuh, larutan NaCl dari hasil reaksi di atas akan berubah menjadi kristal putih yang rasanya asin. Tetapi, jika kalian mereaksikan kristal putih tersebut dengan air, maka tidak akan terbentuk asam klorida (HCl) dan natrium hidroksida (NaOH). Reaksi tersebut dinamakan reaksi satu arah (irreversible), karena hasil reaksi (produk) tidak dapat diubah kembali menjadi pereaksi (reaktan). Hukum Kesetimbangan Telah diketahui bahwa dalam kesetimbangan terjadi reaksi dua arah yaitu ke kanan dan ke kiri dengan laju reaksi yang sama. Ada pula faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran arah kesetimbangan itu sendiri yaitu:

1. Faktor Konsentrasi
2. Perubahan Volume atau Tekanan dan
3. Perubahan suhu

 Untuk ke-empat faktor ini ada sebuah asas yang mendukungnya oleh Henri Louis Le Chatelier (1850–1936) yaitu asas Le Chatelier. Bunyinya adalah "Jika terhadap suatu kesetimbangan dilakukan aksi-aksi tertentu, maka reaksi akan bergeser untuk menghilangkan pengaruh aksi tersebut." Artinya bahwa suatu sistem kesetimbangan akan berusaha mempertahankan keadaannya untuk tetap setimbang.

1. Perubahan konsentrasi

Perhatikan reaksi A + B -->C!
Jika zat A kita tambahkan ke dalam campuran, berarti kita memperbesar konsentrasi zat A. Sesuai dengan asas jika diberi, dia akan memberi, maka terjadi pergeseran ke arah kanan, sehingga zat C lebih banyak terbentuk. Jika zat B sebagian kita ambil (pisahkan) dari campuran, berarti kita memperkecil konsentrasi zat B. Sesuai dengan asas jika diambil, dia akan mengambil, maka reaksi akan bergeser ke kiri, sehingga zat C akan berkurang. Terjadi pergeseran kesetimbangan pada pengubahan konsentrasi zat dalam kesetimbangan adalah untuk mempertahankan agar harga K tetap.

          [C]
K = [A] [B]

Jika [A] ditambah (diperbesar), maka agar harga K tetap harus ada yang bergeser ke C. Dan jika [A] dikurangi, agar harga K tetap, maka harus ada yang bergeser ke A. Perhatikan dari rumusan K, jika A diperbesar dan tidak bergeser, maka harga K akan makin kecil. Pergeseran kesetimbangan terhenti jika harga K sudah sama seperti sebelum ada perubahan. 

2. Perubahan tekanan gas/perubahan volume gas 

Perubahan tekanan hanya berpengaruh pada gas-gas. Untuk fase padat dan fase cair, pengaruh perubahan tekanan dapat diabaikan. Hukum yang dirumuskan oleh Robert Boyle (1627–1691) menyatakan bahwa pada suhu tetap, tekanan gas berbanding terbalik dengan volume gas. Oleh karena itu, memperbesar tekanan gas berarti memperkecil volume gas tersebut. 

3. Perubahan suhu

Perhatikan reaksi 2SO2 + O2 -->2SO3 + 45 kkal Reaksi pembuatan SO 3 di atas merupakan reaksi eksoterm, sebab memiliki kalor reaksi positif. Sudah tentu
reaksi ke arah kiri merupakan reaksi endoterm. Sehingga zat SO3 disebut zat eksoterm (suatu zat yang pada proses pembentukannya menghasilkan kalor) dan zat SO2 dan O2 disebut zat endoterm (suatu zat yang pada proses terbentuknya memerlukan kalor). Jika suhu dinaikkan, berarti kita menambahkan kalor atau memberikan kalor, berarti harus bergeser ke zat yang memerlukan (zat endoterm). Berarti bergeser ke SO 2 dan O 2 (ke kiri). Jika suhu diturunkan, maka akan bergeser ke zat yang mengeluarkan kalor (zat eksoterm). Berarti bergeser ke SO 3 (ke kanan). Pergeseran ini karena sifat zat yang endoterm atau zat yang eksoterm, akibatnya harga K akan berubah. Dengan perubahan suhu, jika reaksi bergeser ke kanan, maka hasil reaksi kurang, dengan demikian harga K akan bertambah besar.