Materi Kesetimbangan Kimia Terlengkap

Setimbang berarti sama antara satu dengan yang lain. Keadaan setimbang dapat Anda pelajari kehidupan sehari-hari, seperti pada saat Anda menimbang beras dengan berat 1 kg yang diinginkan. Maka Anda memerlukan pemberat timbangan seberat 1 kg ,agar Anda bisa mengukur beras tersebut dengan berat 1 kg. Dengan begitu setimbang bisa diartikan suatu keadaan dimana antara satu dengan lain sama, bisa berat besar atau yang lainnya.


Apa yang dimaksud dengan kesetimbangan kimia? Kesetimbangan kimia adalah suatu keadaan dimana kecepatan dapat berlangsung dari kiri ke kanan dan dari kanan ke kiri dimana kecepatam (v) ke kanan sama dengan ke kiri, pada suhu tertentu. Lambang yang digunakan dalam reaksi kesetimbangan adalah ⇄.

Misal, persamaan reaksi : A + B ⇄ C + D

Keadaan setimbang terjadi jika kecepatan dari kiri ke kanan sama dengan kanan ke kiri. Suatu reaksi disebut setimbang jika memiliki ciri-ciri sebagai berikut.

1. Secara makroskopis zat-zat yang ada dalam reaksi tidak mengalami perubahan konsentrasi.
2. Reaksi maju dan balik tetap berlangsung dengan skala mikro.
3. Laju maju (laju pembentukan zat produk) sama dengan laju balik (laju pembentukan kembali zat reaktan).
4. Ditandai dengan suatu tetapan kesetimbangan (K) yang memiliki harga tetap pada suhu tetap.

Kesetimbangan kimia terjadi pada reaksi yang bersifat reversibel. Di mana reaksi reversibel merupakan reaksi yang di mana produk pada reaksi dapat bereaksi kembali membentuk reaktan.

Jenis Kesetimbangan

Berdasarkan wujud zatnya, reaksi kesetimbangan dikelompokkan menjadi kesetimbangan homogen dan kesetimbangan heterogen.

a. Kesetimbangan homogen

Kesetimbangan homogen adalah sistem kesetimbangan yang komponennya mempunyai wujud yang sama.

Contoh :

• 2 SO₂ (g) + O₂ (g) ⇄ 2 SO₃ (g)
• Fe³⁺ (aq) + SCN^- (aq) ⇄ Fe(SCN)²⁺ (aq)
• CH₃COOH (l) + CH₃CH₂OH (g) ⇄ CH₃COOCH₂CH₃ (l) + H₂O (l)

b. kesetimbangan heterogen

Kesetimbangan heterogen adalah sistem kesetimbangan yang komponennya terdiri atas zat-zat dengan wujud yang berbeda.

Contoh :

• Reaksi CO₂ (g) + H₂O (l) ⇄ H₂CO₃ (aq), 
• C (s) + 2 N₂O (g) ⇄ CO₂ (g) + 2 N₂ (g), 
• IC (l) + Cl₂ (g) ⇄ ICl₃ (s). 

Tetapan Kesetimbangan

Tetapan kesetimbangan adalah angka yang menunjukkan perbandingan secara kuantitatif antara produk dengan pereaksi.

a. Disosiasi

Disosiasi adalah reaksi penguraian suatu zat menjadi zat yang lebih sederhana. Dalam ruang tertutup disosiasi berakhir sebagai kesetimbangan sehingga disebut kesetimbangan disosiasi. Banyaknya zat yang mengalami disosiasi dapat diketahui dengan derajat disosiasi (a), dirumuskan sebagai berikut.

a = Jumlah mol zat terurai / Jumlah mol zat mula-mula

b. Tetapan kesetimbangan konsentrasi (K_c)

Tetapan kesetimbangan menunjukkan komposisi zat-zat pereaksi dan hasil reaksi dalam keadaan kesetimbangan pada suhu tertentu. Sesuai dengan hukum kesetimbangan bahwa hasil kali konsentrasi zat hasil dan konsentrasi zat pereaksi dalam keadaan masing-masing dipangkatkan koefisiennya, harganya tetap.

p A + q B ⇄ r C + s D, maka :

K_c = [C]^r [D]^s / [A]^p [D]^q 

Untuk harga K_c yang dimasukkan dalam hukum kesetimbangan hanyalah zat yang fasenya larutan (aq) dan gas (g). Untuk zat padat (s) dan zat murni (l) konstantanya tetap, sehingga tidak ditulis dalam hukum kesetimbangan.

c. Tetapan kesetimbangan parsial (K_p)

Tetapan berdasarkan kesetimbangan tekanan (P) gas dinyatakan dengan notasi K_p, yaitu hasil kali tekanan parsial gas-gas hasil reaksi bagi dengan hasil kali tekanan parsial gas-gas pereaksi, masing-masing tekanan parsial gas dipangkatkan koefisiennya menurut persamaan reaksi.

Menurut persamaan reaksi : m A (g) + n B (g) ⇄ p C (g) + q D (g), maka :

K_p = [P_C]^p [P_D]^q / [P_A]^m [P_D]ⁿ

Menghitung tekanan parsial suatu gas tertentu, misal gas x :

P_x = [ Mol gas x / Mol gas total ] . P_total

d. Hubungan K_p dengan K_c

Tekanan parsial gas bergantung pada konsentrasi. Berdasarkan rumusan gas ideal P.V = N.R.T, diperoleh hubungan K_p dan K_c sebagai berikut.

K_p = P_c (R . T)^Δn 

Keterangan :
T = Suhu mutlak (K)
R = Tetapan gas (0,082 L.atm^-1 . K^-1 . mol^-1)
Δn = Selisih jumlah koefisien produk dengan reaktan

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kesetimbangan

Faktor-faktor yang memperngatuhi kesetimbangan, sebagai berikut.

a. Konsentrasi

Bila ke dalam suatu sistem kesetimbangan, konsentrasi salah satu komponennya ditambah maka kesetimbangan akan bergeser dari arah penambahan itu, dan bila salah satu komponen dikurangi maka kesetimbangan akan bergeser ke arah pengurangan itu.

b. Volume dan tekanan

Faktor volume dan tekanan bersifat kebalikan satu sama lain, sesuai hukum Boyle yang menyatakan bahwa pada suhu tetap hasil kali tekanan dan volume selalu konstan. Pada kesetimbangan heterogen, zat-zat yang berwujud padat atau cair tidak terpengaruh oleh perubahan volume dan tekanan.

Pengaruh volume dan tekanan kesetimbangan adalah :

1. Bila volume diperbesar, tekanan terkecil, maka kesetimbangan akan bergeser menuju ke ruas dengan jumlah partikel (jumlah koefisien reaksi) yang besar.
2. Bila volume diperkecil dan tekanan diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser menuju ke ruas dengan jumlah partikel (jumlah koefisien reaksi) yang kecil.

c. Suhu

Pengaruh perubahan suhu terhadap kesetimbangan berkaitan dengan jenis reaksi kesetimbangan yaitu eksoterm dan endoterm. Jadi, untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap kesetimbangan maka harus disertai ΔH. Menurut asas Le Chatelier, jika sistem dalam kesetimbangan terjadi kenaikan suhu, maka akan terjadi pergeseran kesetimbangan ke arah reaksi yang menyerap kalor (ΔH positif). Sedangkan apabila suhu diturunkan, maka sistem kesetimbangan akan melepaskan kalor akan bergeser ke arah reaksi endoterm.

Dalam reaksi kesetimbangan, adanya katalisator tidak mengakibatkan terjadi pergeseran letak kesetimbangan, tetapi hanya mempercepat tercapainya keadaan setimbang.