Kesetimbangan Kimia

       Reaksi kesetimbangan adalah reaksi saat zat-zat hasil reaksi dapat bereaksi kembali untuk membentuk zat-zat semula atau reaksi dua arah yang berlangsung dalam ruang tertutup dan laju reaksi ke kanan sama besar dengan laju reaksi ke kiri. Pada saat kesetimbangan tercapai, jumlah zat-zat tidak lagi berubah sehingga reaksi dapat dianggap selesai. Reaksi dua arah atau reversibel dilambangkan dengan dua anak panah dengan arah berlawanan (↔).

mA + nB ↔ pC + qD

A.  Tetapan Kesetimbangan K_c

      Hukum Kesetimbangan:

“Dalam keadaan setimbang pada suhu tertentu, hasil kali konsentrasi hasil reaksi dibagi hasil kali konsentrasi pereaksi yang ada di dalam sistem kesetimbangan yang masing-masing dipangkatkan dengan koefisiennya mempunyai harga tetap.

Hasil bagi tersebut dinamakan tetapan kesetimbangan (K_c atau K).

 

K_{c =}    [C]^p [Q]^q

           [A]^m [B]ⁿ

Catatan penting mengenai K_c sebagai berikut.

1.   Jika harga K_c > 1 maka hasil reaksi yang terbentuk jumlahnya banyak.

2.   Jika harga K_c < 1 maka hasil reaksi yang terbentuk jumlahnya sedikit.

3.   Harga K_c hanya dipengaruhi oleh suhu. Jika suhu tetap maka harga K_c juga tetap. Harga K_c akan berubah hanya jika suhu mengalami perubahan.

4.   Pada reaksi endoterm, harga K_c berbanding lurus dengan suhu. Sementara itu, pada reaksi eksoterm, harga K_c berbanding terbalik dengan suhu.

5.   Pengaruh reaksi terhadap harga K_c sebagai berikut.

·         Jika reaksi dibalik maka harga K_c menjadi 1/K_c

·         Jika reaksi dikali x maka harga K_c menjadi (K_c)^x 

 ·         Jika reaksi dibagi x maka harga K_c menjadi (K_c)^1/x

·         Jika reaksi-reaksi dijumlahkan maka harga-harga K_c dikalikan.

6.   Rumus K_c hanya berlaku untuk zat yang berfase gas (g) dan larutan (aq).

B.  Tetapan Kesetimbangan Tekanan Parsial Kp

      Tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan parsial (K_p) adalah hasil kali tekanan parsial gas-gas hasil reaksi dibagi dengan hasil kali tekanan parsial gas-gas reaktan setelah masing-masing dipangkatkan dengan koefisiennya menurut persamaan reaksi kesetimbangan.

Tekanan parsial gas (p) = jumlah mol gas  x  tekanan total (P)

(satuan atm)         mol total gas

                                                                             

                                                                            

Jika diketahui persamaan reaksi:

mA + nB ↔ pC + qD

maka harga K_p dapat dirumuskan sebagai berikut.

K_p = [pC]^p [pD]^q

         [pA]^m [pB]ⁿ

Rumus K_p hanya berlaku untuk zat yang berfase gas (g) saja.

1.   Hubungan K_c dengan K_p

      K_p = K_c (RT)^∆n

Keterangan:

R   = 0,082 (L atm K^-1 mol^-1)

T    = suhu mutlak (K)

∆n  = selisih jumlah mol produk – reaktan (∑ koefisien gas kanan - ∑ koefisien gas kiri)

2.   Disosiasi

      Disosiasi adalah reaksi penguraian suatu zat menjadi zat yang lebih sederhana. Banyaknya zat yang terdisosiasi dapat diketahui dengan derajat disosiasi (α) yang dirumuskan sebagai berikut.

α = jumlah mol zat terurai

      jumlah mol zat awal

Harga α berkisar 0<α<1. Jika α = 0 maka tidak terjadi disosiasi karena zat awal belum terurai. Jika α = 1 maka terjadi disosiasi sempurna (seluruh zat terurai). Jika 0<α<1 terjadi disosiasi sebagian.

C.  Pergeseran Kesetimbangan

      Menurut azas Le Chatelier bahwa apabila dalam suatu kesetimbangan dilakukan tindakan (aksi) maka sistem kesetimbangan tersebut akan mengadakan reaksi sehingga pengaruh reaksi tersebut dapat diperkecil

      Faktor-faktor yang memengaruhi pergesran kesetimbangan sebagai berikut.

1.   Perubahan konsentrasi

      Jika konsentrasi zat ditambah maka kesetimbangan akan bergeser dari arah zat yang ditambah. Jika konsentrasi zat dikurangi maka kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang dikurangi.

2.   Perubahan Volume dan Tekanan

      Jika volume diperbesar (tekanan diperkecil) maka kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang jumlah koefisiennya (mol gas) besar. Jika volume diperkecil (tekanan diperbesar) maka kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang jumlah koefisiennya (mol gas) kecil.

3.   Perubahan Suhu

      Jika suhu dinaikkan maka kesetimbangan akan bergeser ke arah endoterm. Jika suhu diturunkan maka kesetimbangan akan bergeser ke arah eksoterm.

4.   Pengaruh Katalis

      Penambahan katalis tidak tidak memengaruhi pergeseran kesetimbangan. Katalis hanya berperan untuk mempercepat tercapainya kesetimbangan. Jika kesetimbangan telah tercapai maka katalis tidak berperan lagi.

5.   Pengaruh Pengenceran

Pengenceran (penambahan air) akan memperbesar volume sehingga kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang jumlah koefisiennya lebih besar.