Pengertian Kesetimbangan Kimia

Daftar Baca Cepat Tampilkan

Kesetimbangan kimia adalah ilmu yang mempelajari semua proses yang dapat berlangsung dua arah, artinya proses atau reaksi yang dapat balik. Keadaan kesetimbangan kimia diperlihatkan pada contoh dibawah ini :

Ag⁺+ Fe²⁺ ↔ Ag + Fe³⁺

Tanda panah kedua arah yang berlawanan menunjukkan bahwa reaksi dapat dibalik atau terjadi reaksi yang setimbang. Saat keadaan setimbang, tidak akan terjadi perubahan secara makrokopis, artinya perubahan yang dapat diamati atau diukur, tetapi reaksi terus berlangsung dalam dua arah dengan kecepatan yang sama. Jadi kesetimbangan kimia bersifat dinamis, jika ion Ag⁺dan Fe²⁺ dicampur, laju perubahan Ag⁺dan Fe²⁺setiap saat selalu berubah.

Jika suatu kimia telah mencapai keadaan kesetimbangan maka konsentrasi reaktan dan produk menjadi konstan sehingga tidak ada perubahan yang teramati dalam sistem. Meskipun demikian, aktivitas molekul tetap berjalan, molekul-molekul reaktan berubah mnjadi produk secara terus-menerus sambil molekul-molekul produk berubah menjadi reaktan kembali dengan kecepatan yang sama.

Sedikit sekali reaksi kimia yang berjalan ke satu arah saja, kebanyakan adalah reaksi dapat balik. Pada awal reaksi dapat balik, reaksi berjalan ke arah pembentukan produk. Sesaat setelah produk tersebut, pembentukan reaktan produk juga mulai berjalan. Jika kecepatan reaksi maju dan reaksi balik adalah sama, dan dikatakan bahwa kesetimbangan kimia telah dicapai. Harus diingat bahwa kesetimbangan kimia melibatkan beberapa zat yang berbeda sebagai reaktan dan produk. Kesetimbangan antara dua fase zat-zat yang sama disebut kesetimbangan fisika, perubahan yang terjadi adalah proses fisika.

Jenis Sistem Kesetimbangan

Kesetimbangan Homogen

Tetapan kesetimbangan

Kesetimbangan homogen adalah suatu kesetimbangan yang hanya terdiri atas satu fasa atau reaksi dalam dimana semua spesies pereaksi ada dalam fase yang sama . Salah satu contoh kesetimbangan homogen yaitu :

H₂O + I₂↔2HI

2SO₂+ O₂↔ 2SO₃

Gas A dan B bereaksi membentuk C dan D. Pada saat setimbang, kecepatan reaksi pembentuk gas C dan D adalah sama dengan pembentukan gas A dan B. Reaksi ini dapat dinyatakan dengan persamaan :

A_(g) + B_(g)↔ C_(g) + D_(g)

V₁adalah kecepatan reaksi pembentukan gas C dan D. V₂ adalah kecepatan reaksi pembentukan gas A dan B.

Pada saat setimbang :

Harga K adalah tetap pada temperatur tertentu yang sama. Untuk reaksi pada temperatur tetap, secara umum dinyatakan dengan persamaan :

mA + nB ↔ pC + qD

Kp = Kc x (RT)^∆n

Prinsip Le Chatelier

Seorang kimiawan berkebangsaan Perancis, pada tahun 1884, Henri Le Chatelier, menemukan bahwa jika reaks ikimia yang setimbang menerima perubahaan keadaan (menerima aksi dari luar), reaksi tersebut akan menuju pada kesetimbangan baru dengan suatu pergeseran tertentu untuk mengatasi perubahan yang diterima (melakukan reaksi sebagai respon terhadap perubahan yang diterima).

Penerapan Reaksi Kesetimbangan di Industri

Pembentukan Amonia Dengan Proses Haber-Bosch

Proses Haber Bosch dalam bidang industri contohnya pada pembuatan amonia (NH3) merupakan senyawa nitrogen yang sangat penting bagi kehidupan, teutama sebagai bahan pembuatan pupuk dan sebagai pelarut yang baik untuk berbagai senyawa ionik dan senyawa polar. Amonia dibuat berdasarkan reaksi antara gas nitrogen dengan hidrogen.

Pembentukan Belerang Trioksida (SO₃) Pada Proses kontak

2SO_2(g) + O_2(g) ↔ 2SO_3(g) + 42.000 kal

Reaksi ini menyerupai sintesis amonia karena reaksi yang terjadi adalah eksoterm dan terjadi penurunan volume. Untuk mengatasi SO₃yang optimum operasi/reaksi dilakukan pada temperatur rendah, tekanan tinggi, dan gas oksigen atau SO₂ berlebihan, tetapi proses tidak ekonomis karena laju reaksinya rendah.

Pengertian Kesetimbangan Kimia