Kesetimbangan Kimia

Kamu pernah diminta Ibu untuk membeli telur? Misalnya kamu diminta oleh ibumu untuk membeli 1 kg telur di pasar, lalu pedagang akan menimbang dengan anak timbangan yang memiliki massa sebesar 1 kg juga, kan? Tentu pedagang tersebut akan memastikan agar berat telur dapat seimbang dengan anak timbangan. Nah, kasus ini merupakan salah satu contoh dari kesetimbangan kimia. Kesetimbangan kimia dapat diartikan sebagai keadaan dimana reaktan dan produk memiliki konsentrasi yang cenderung tidak berubah seiring berjalannya waktu.

Ciri-ciri suatu reaksi mencapai kesetimbangan diantaranya,

1. Terjadi pada reaksi reversible (reaksi dua arah atau bolak-balik)
2. Laju reaksi ke kiri sama dengan laju reaksi ke kanan
3. Reaksi seolah berhenti tetapi secara molekuler reaksi terus berjalan

 

Persamaan Reaksi Kesetimbangan Kimia

Apabila suatu gas A berada dalam keadaan setimbang dengan gas B, maka persamaan reaksinya dapat ditulis sebagai berikut:

aA _(g) ? bB _(g)

Dalam keadaan setimbang, maka laju pembentukan gas B akan sama dengan laju pembentukan gas A kembali. Setiap gas A berubah sebanyak a mol, maka gas B juga akan berubah sebanyak b mol. Perbandingan mol A dan mol B akan selalu tetap. Begitulah makna sederhana dari kesetimbangan. 

 

Tetapan Kesetimbangan Kimia

Saat reaksi berlangsung, maka kesetimbangan akan bergeser dan disertai perubahan komposisi zat-zat yang ada untuk mencapai kesetimbangan. Suatu reaksi kesetimbangan memiliki nilai tetapan kesetimbangan (K) yang merupakan konstanta perbandingan antara produk dengan reaktan dari suatu reaksi kesetimbangan. Secara matematis, tetapan kesetimbangan merupakan perbandingan antara hasil kali molaritas produk dengan hasil kali molaritas reaktan yang masing-masingnya dipangkatkan dengan koefisien.

Apabila suatu reaksi dituliskan sebagai berikut

aA + bB ? cC + dD 

maka persamaan tetapan kesetimbanganya adalah,

 
Keterangan:
K = tetapan kesetimbangan
[A] = konsentrasi zat A (M)
[B] = konsentrasi zat B (M)
[C] = konsentrasi zat C (M)
[D] = konsentrasi zat D (M)
a,b,c,d = koefisien masing-masing zat

 

Faktor yang Memengaruhi Kesetimbangan Kimia

Keadaan setimbang pada suatu sistem akan berjalan stabil apabila tidak ada pengaruh dari luar sistem. Henry Louis Le Chatelier seorang ilmuwan dari Perancis mengemukakan Hukum Pergeseran Kesetimbangan yang dikenal dengan nama Azas Le Chatelier. Menurut Azas Le Chatelier, “Jika terhadap suatu kesetimbangan dilakukan suatu tindakan (aksi), sistem kesetimbangan tersebut akan mengalami perubahan (pergeseran) yang cenderung mengurangi pengaruh aksi tersebut”. Adapun faktor-faktor yang memengaruhi kesetimbangan adalah konsentrasi, tekanan, volume, suhu, dan katalis.

• Konsentrasi

Jika salah satu zat konsentrasinya ditambah, maka reaksi kesetimbangan akan bergeser dari arah zat yang ditambah tersebut. Sementara jika salah satu zat konsentrasinya dikurangi, maka reaksi tersebut akan bergeser ke arah zat yang dikurangi tersebut.

• Tekanan

Jika tekanan ditambah (volume diperkecil), maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien (mol) yang lebih kecil. Sementara jika tekanan dikurangi (volume diperbesar), maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien (mol) yang lebih besar.

• Volume

Jika volume ditambah (tekanan diperkecil), maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien (mol) yang lebih besar. Sementara jika volume diperkecil (tekanan diperbesar), maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien (mol) yang lebih kecil.

Pada faktor tekanan dan volume, berlaku catatan:

1. “koefisien yang dihitung hanya pada senyawa yang berfasa gas”
2. “jika jumlah koefisien kiri dan kanan sama, maka tekanan dan volume tidak memengaruhi terjadinya pergeseran kesetimbangan”.

• Suhu

Jika suhu diperbesar, maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi endoterm (?H = +). Sementara jika suhu diperkecil, maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi eksoterm (?H = -)

• Katalis

Dalam suatu reaksi kimia, katalis tidak dapat menggeser kesetimbangan. Katalis hanya berperan untuk mempercepat tercapainya kesetimbangan.

 

Untuk lebih memahami materi kesetimbangan kimia, simak latihan soal dan pembahasan berikut:

Contoh Soal

Suatu reaksi dituliskan:

aA + bB ? cC + dD 

Ketika 2 mol dari masing-masing reaktan dicampur, terbentuk 1,25 mol setiap produk. Berapakah nilai tetapan kesetimbangan reaksi tersebut jika volume wadah tertutup adalah 1,25 L?

PEMBAHASAN:

~Rohay