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