Kesetimbangan Kimia (equilibrium)

Kesetimbangan kimia adalah keadaan reaksi bolak-balik dimana laju reaksi reaktan dan produk sama dan konsentrasi keduanya tetap. Kesetimbangan kimia hanya terjadi pada reaksi bolak-balik dimana laju terbentuknya reaktan sama dengan laju terbentuknya produk. Reaksi akan terjadi terus menerus secara mikroskopis sehingga disebut kesetimbangan dinamis.

JENIS REAKSI KIMIA BERDASARKAN ARAHNYA:

Reaksi Reversible: Reaksi yang berjalan bolak – balik, dan berjalan terus - menerus

Reaksi Ireversible: Reaksi yang hanya berjalan searah dan hanya terjadi satu kali

CIRI-CIRI KEADAAN SETIMBANG

Ciri-ciri keadaan suatu reaksi bolak-balik dikatan setimbang sebagai berikut:

1. Terjadi dalam wadah tertutup, pada suhu dan tekanan tetap.

2. Reaksinya berlangsung terus-menerus (reversible) dalam dua arah yang berlawanan.

3. Laju reaksi ke reaktan sama dengan laju reaksi ke produk.

4. Konsentrasi produk dan reaktan tetap.

5. Terjadi secara mikroskopis pada tingkat partikel zat.

FAKTOR PERGESERAN KESETIMBANGAN KIMIA:

Pergeseran kesetimbangan dipengaruhi beberapa factor diantaranya Konsentrasi zat, Volume, Tekanan, Suhu

Konsentrasi Zat:

Jika konsentrasi salah satu zat ditambah, maka reaksi kesetimbangan akan bergeser dari arah (menjauhi) zat yang ditambah konsentrasinya.
Contoh : Pada persamaan reaksi berikut.

N2(g)+ 3H2(g) <==> 2NH3(g) H = -92 kJ

Apabila konsentrasi N2 ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kanan, karena bila konsentrasi zat ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser dari arah yang ditambah konsentrasinya.

Suhu:

Apabila temperatur sistem dinaikkan maka reaksi kesetimbangan bergeser ke arah reaksi yang membutuhkan kalor (endoterm).

Apabila temperatur sistem dikurangi maka rekasi kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang melepaskan kalor (eksoterm).

Contoh : Pada persamaan reaksi

[A] + [B] <==> [C] H = -X

[C] merupakan reaksi eksoterm (melepaskan kalor) dan [A] + [B] merupakan reaksi endoterm (membutuhkan kalor).

Apabila temperatur dinaikkan maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kiri karena jika temperatur sistem dinaikkan maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang membutuhkan kalor (endoterm).

Volume dan Tekanan:

Apabila tekanan pada sistem ditambah/volume diperkecil maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah molekul yang lebih kecil. Sifat volume dan tekanan dalam kesetimbangan adalah bertolak belakang.

Contoh : Pada persamaan reaksi berikut

N2(g)+ 3H2(g) <==> 2NH3(g) H = -92 kJ

Jumlah mol reaktan = 1 + 3 = 4

Jumlah mol produk = 2

Apabila tekanan pada sistem ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke kanan, karena jika tekanan ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah molekul yang lebih kecil yakni 2.

JENIS KESETIMBANGAN

Kesetimbangan Homogen

Reaksi Kesetimbangan Homogen merupakan reaksi kesetimbangan dimana semua fasa senyawa yang bereaksi sama. Contoh :

1. N₂(g) + 3H₂(g) D 2NH₃(g)

2. H₂O(aq) D H⁺(aq) + OH^-(aq)

3. CH₃COOH(aq) D CH₃COO^-(aq) + H⁺(aq)

Kesetimbangan Heterogen

Reaksi Kesetimbangan Heterogen adalah reaksi kesetimbangan dimana fasa reaktan dan produk memiliki fasa yang berbeda. Contoh:

1. CaCO3(s) D CaO(s) + CO3(g)

2. Ag2CrO₄(s) D Ag²⁺(aq) + CrO₄^2-(aq)

3. 2 C(s) + O₂(g) D 2CO(g)

MENENTUKAN KONSTANTA KESETIMBANGAN BERDASARKAN KONSENTRASI DAN TEKANAN

Berdasarkan Konsentrasi (Kc)

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

Berdasarkan Tekanan (Kp)

Tetapan Kesetimbangan Parsial

Tetapan kesetimbangan parsial adalah perbandingan dari hasil kali tekanan pasrsial produk berpangkat kofisiennya masing-masing dengan tekanan pasrsial reaktan berpangkat kofisiennya masing-masing. Tetapan kestimbangan parsial disimbolkan "Kp".