Pengaruh konsentrasi Pengaruh Suhu Pengaruh volume dan tekanan

Kimia Ke se ha ta n, Dire kto ra t Pe mb ina a n Se ko la h Me ne ng a h Ke jurua n 2007 164 Jika kita mengukur harga K dan besarnya belum mencapai harga K pada saat kesetimbangan, berarti reaksi yang dilakukan belum mencapai kesetimbangan.

9.3. Pergeseran Kesetimbangan

Dari sebuah eksperimen kesetimbangan air dan uap air dalam bejana tertutup Gambar 9.8, diketahui bahwa penambahan beban menyebabkan adanya tambahan tekanan yang berdampak pada penurunan volume bejana. Adanya reaksi diikuti oleh sistem kesetimbangan untuk mengembalikan tekanan ke keadaan semula, yakni dengan menambah jumlah molekul yang beryubah ke fasa uap. Setelah tercapai kesetimbangan yang baru, jumlah air lebih sedikit dan uap air terdapat lebih banyak. Hal ini mengindikasikan telah terjadi pergeseran kesetimbangan. Le Cathelier mencoba mencermati proses pergeseran kesetimbangan, dan dia menyatakan; jika suatu sistem berada dalam keadaan setimbang, dan ke dalamnya diberikan sebuah aksi, maka sistem tersebut akan memberikan reaksi. Dalam kesetimbangan reaksi tersebut dilakukan oleh sistem dengan menggeser kesetimbangan. FaktorLfaktor yang dapat mempengaruhi keadaan kesetimbangan kimia adalah perubahan konsentrasi, volume, tekanan dan suhu.

9.3.1. Pengaruh konsentrasi

Dalam keadaan kesetimbangan, jika konsentrasi salah satu zat ditingkatkan maka kesetimbangan akan bergeser kearah yang berlawanan dari zat tersebut Untuk lebih jelasnya, kita perhatikan contoh reaksi dibawah ini: N 2 + 3 H 2 ඬ 2 NH 3 Jika dalam keadaan kesetimbangan konsentrasi gas NH 3 kita tambah. Hal ini menyebabkan reaksi peruraian NH 3 meningkat atau NH 3 berubah menjadi gas N 2 dan H 2 , sehingga mencapai kesetimbangan kembali. Sebaliknya jika gas NH 3 kita kurangi, akan menyebabkan gas N 2 dan gas H 2 bereaksi lagi membentuk NH 3 sampai mencapai kesetimbangan.

9.3.2. Pengaruh Suhu

Secara kualitatif pengaruh suhu dalam kesetimbangan kimia terkait langsung dengan jenis reaksi eksoterm atau reaksi endoterm. Jika pada reaksi kesetimbangan kita naikan suhunya, maka reaksi kimia akan bergeser kearah reaksi yang membutuhkan panas Bagan 9.9. Gambar 9.8. Perubahan tekanan pada kestimbangan air dan uap air dalam system tertutup Bagan 9.9. faktorLfaktor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan Di unduh dari : Bukupaket.com Kimia Ke se ha ta n, Dire kto ra t Pe mb ina a n Se ko la h Me ne ng a h Ke jurua n 2007 165 Kita ambil contoh di bawah ini. CO + 2 H 2 ඬ CH 3 OH –H = L22 kkal. Jika pada reaksi kesetimbangan pada pembentukan Metanol, suhu kita naikan, maka reaksi akan berubah ke arah peruraian metanol menjadi gas CO dan gas Hidrogen. Mengingat reaksi peruraian metanol membutuhkan panas atau endoterm. CH 3 OH ඬ CO + 2 H 2 –H = +22 kkal. Menaikan suhu, sama artinya kita meningkatkan kalor atau menambah energi ke dalam sistem, kondisi ini memaksa kalor yang diterima sistem akan dipergunakan, oleh sebab itu reaksi semakin bergerak menuju arah reaksi endoterm.

9.3.3. Pengaruh volume dan tekanan

Untuk reaksi dalam fasa cair perubahan volume menyebabkan perubahan konsentrasi. Peningkatan volume menyebabkan penurunan konsentrasi, ingat satuan konsentrasi zat adalah molL, banyaknya zat dibagi berat molekulnya di dalam 1 Liter larutan. Demikian pula reaksi dalam fasa gas, volume gas berbanding terbalik terhadap tekanan, peningkatan volume menyebabkan penurunan tekanan. Di sisi lain, tekanan berbanding lurus terhadap mol gas, seperti yang ditunjukan dalam persamaan gas ideal : dimana V nRT p nRT pV p = tekanan, V = Volume N = mol gas R = tetapan gas T = Suhu dalam K Dari persamaan di atas akan tampak bahwa dengan memperkecil tekanan sama dengan memperbesar volume, dan perubahan tekanan sama dengan perubahan konsentrasi nV. Sedangkan untuk tekanan gas total V RT n P P P P P A A C B A tot .... Dalam sistem kesetimbangan peningkatan volume gas tidak mempengaruhi kesetimbangan jika jumlah koofisien reaksi sebelum dan sesudah adalah sama. H 2g + I 2g ඬ 2 HI g Di unduh dari : Bukupaket.com Kimia Ke se ha ta n, Dire kto ra t Pe mb ina a n Se ko la h Me ne ng a h Ke jurua n 2007 166 Koofisien gas H 2 dan I 2 adalah 1 satu, total sebelah koofisien sebelah kiri adalah 2 dua. Koofisien untuk gas HI adalah 2 dua, sehingga koofisien sebelah kiri dan kanan tanda panah adalah sama. Peningkatan volume 2 kali lebih besar tidak memberikan perubahan terhadap rasio konsentrasi antara sebelah kanan dan sebelah kiri tanda panah, mula konsentrasi : H 2g + I 2g ඬ 2 HI g nV nV 2nV V diperbesar n2V n2V 2n2V Oleh karena rasio koefisien tetap sehingga tekananpun memiliki rasio yang tetap. Untuk lebih mudahnya perhatikan contoh soal dan penyelesaian pada bagan 9.10. Dalam kasus yang berbeda, jika dalam kesetimbangan koofisien sebelum dan sesudah reaksi tidak sama, maka penurunan volume dapat menyebabkan reaksi bergeser menuju koofisien yang lebih kecil dan sebaliknya jika volume diperbesar kesetimbangan akan bergerak ke arah jumlah koofisien yang lebih besar sesuai dengan persamaan reaksi di bawah ini: N 2 + 3 H 2 ඬ 2 NH 3 Jika volume diperkecil komposisi konsentrasi di sebelah kiri tanda panah menjadi lebih besar sehingga atau konsentrasi lebih pekat, dan reaksi bergeser ke arah pembentukan gas amoniak. Demikian pula sebaliknya jika volume diperbesar, terjadi reaksi peruraian dari amoniak menghasilkan gas Nitrogen dan Hidrogen atau dengan kata lain reaksi kesetimbangan bergeser ke kiri yaitu penguraian NH 3 menjadi N 2 dan H 2 .

9.3.4. Katalisator