Perubahan tekanan Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kesetimbangan

124 M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2 Pada sistem ini, jika tekanan sistem dinaikan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang memiliki jumlah mol lebih kecil. Jika tekanan diperbesar, maka sistem akan bergeser ke arah gas N 2 O 4 . Sebaliknya, jika tekanan dikurangi, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah gas nitrogen dioksida NO 2 , karena jumlah mol lebih banyak. Bagaimana jika jumlah mol reaktan sama dengan produk? Jika jumlah mol reaktan sama dengan produk, maka perubahan tekanan tidak akan mempengaruhi kesetimbangan. Contoh 2HIg I 2 g + H 2 g Untuk reaksi tersebut jika tekanan diperbesar atau dikurangi, maka tidak akan menyebabkan terjadinya pergeseran kesetimbangan, karena jumlah mol reaktan adalah 2, jumlah mol produk juga 2 dari 1 mol I 2 dan 1 mol H 2 . Suatu kesetimbangan kimia yang bersifat endoterm dapat dituliskan sebagai berikut. PCl 5 g PCl 3 g + Cl 2 - energi Bagaimana pengaruh kesetimbangan jika pada sistem tersebut dilakukan: a. penambahan Cl 2 , b. tekanan dinaikan, c. panas diturunkan, d. molaritas PCl 3 dikurangi. Jawab a. Pengaruh penambahan molaritas Cl 2 akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kiri, yaitu ke arah reaktan PCl 5 . b. Jumlah mol reaktan lebih kecil jumlah mol produk, maka adanya penambahan tekanan akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kiri. c. Penurunan panas akan menyebabkan perubahan nilai tetap kesetimbangan. Karena reaksi bersifat endoterm menyerap panas, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri ke arah eksoterm. d. Pengurangan molaritas PCl 3 mengakibatkan kesetim- bangan bergeser ke kanan, yaitu kearah penguraian PCl 5 . Contoh  o m   o m  125 B Bab 4 Kesetimbangan Kimia Kerjakan di buku latihan kalian. 1. Berikan contoh kesetimbangan heterogen yang terjadi di sekitar kalian. Jelaskan mengapa contoh tersebut termasuk kesetimbangan heterogen. 2. Darah dalam tubuh kita mengan- dung larutan buffer yang dapat mempertahankan pH darah. Jika ada penambahan asam atau basa dalam darah, maka dapat dinetral- kan oleh larutan buffer tersebut. Termasuk kesetimbangan apa proses tersebut? Jelaskan. 3. Jelaskan penggunaan prinsip Le Chatelier terhadap faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan. 4. Diketahui reaksi kesetimbangan 2Fe 3+ aq + Hg 2+ aq 2Fe 2+ aq + 2Hg 2+ aq 2 a. Termasuk kesetimbangan apa reaksi kesetimbangan tersebut. b. Jika reaksi tersebut ditambah FeCl 3 pada suhu tetap, maka bagaimana pengaruhnya ter- hadap masing-masing zat dalam sistem tersebut? Jelaskan. 5. Terdapat kesetimbangan kimia sebagai berikut. Cs + H 2 Og COg + H 2 g - energi Bagaimana pengaruh gangguan berikut terhadap kesetimbangan tersebut, jika a. suhu dinaikan, b. suhu diturunkan, c. tekanan dinaikan, d. gas hidrogen dikurangi. Telah kalian pelajari bahwa kesetimbangan kimia dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor-faktor yang mem- pengaruhi kesetimbangan kimia, antara lain suhu, tekanan, dan molaritas. Sifat-sifat kesetimbangan kimia seperti yang telah diprediksikan oleh Le Chatelier tersebut akhirnya diterapkan dalam pembuatan senyawa-senyawa dalam industri.

1. Proses Haber-Bosch dalam pembuatan gas amoniak NH

3 Gas amoniak merupakan senyawa yang sering dipakai dalam kehidupan sehari-hari. Kegunaan dari amoniak antara lain sebagai bahan baku dalam pembuatan pupuk nitrogen, obat- obatan, desinfektan, bahan peledak, dan sebagainya.

F. Kesetimbangan dalam Industri

 o m   o m  126 M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2 Amoniak diperoleh dari reaksi antara gas nitrogen dengan gas hidrogen. Pembuatan dengan sistem ini dikenalkan oleh Fritz Haber pada tahun 1908. Haber mensintesis amoniak dengan berpedoman pada prinsip Le Chatelier. Oleh karena itu, reaksi pembentukan amoniak merupakan reaksi eksoterm. Jika suhu semakin rendah, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah produk. Persamaan reaksi kesetimbangan dapat dituliskan sebagai berikut. N 2 g + 3H 2 g 2NH 3 g H = –92,22 kJ Berdasarkan hasil eksperimen dengan mengubah variabel suhu dan tekanan diperoleh grafik sebagai berikut. Grafik di atas menunjukkan bahwa pada suhu rendah, persentase NH 3 yang dihasilkan akan semakin banyak. Tetapi belum tentu dengan semakin menurunkan suhu akan berjalan semakin efektif. Jika suhu semakin rendah, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan NH 3 , tetapi kecepatan reaksi akan semakin lambat. Hal ini tidak efektif karena laju reaksinya lambat. Dengan demikian, ada suhu optimal yang harus dicari, agar reaksi berjalan cukup cepat dengan hasil yang besar. Dari eksperimen diketahui bahwa suhu optimal dalam reaksi pembentukan amoniak sekitar 400-600 o C. Variasi tekanan juga berpengaruh pada hasil amoniak. Terlihat dari grafik bahwa dengan semakin besar tekanan, maka NH 3 yang dihasilkan akan semakin besar. Tekanan tinggi dapat menimbulkan ledakan yang membahayakan. Hal ini tidak menguntungkan bagi dunia industri. Pengaruh tekanan telah Gambar 4.5 Persentase amoniak pada kesetimbangan pada suhu dan tekanan yang berbeda.  o m