64
65
K ESET I M BAN GAN K I M I A
4
Setelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan mampu: •
Menjelaskan kesetimbangan dinamis. •
Menjelaskan kesetimbangan homogen dan heterogen. •
Menjelaskan tetapan kesetimbangan. •
Meramalkan arah pergeseran kesetimbangan dengan menggunakan azas Le Chatelier
• Menganalisis pengaruh perubahan suhu, konsentrasi, tekanan, dan volum pada
pergeseran kesetimbangan melalui percobaan •
Menafsirkan data percobaan mengenai konsentrasi pereaksi dan hasil reaksi pada keadaan setimbang untuk menentukan derajat disosiasi dan tetapan
kesetimbangan • Menghitung
harga K
c
berdasarkan konsentrasi zat dalam kesetimbangan • Menghitung
harga K
p
berdasarkan tekanan parsial gas pereaksi dan hasil reaksi pada keadaan setimbang
• Menghitung harga
K
c
berdasarkan K
p
atau sebaliknya. •
Menjelaskan kondisi optimum untuk memproduksi bahan-bahan kimia di industri
66
A. KONSEP KESETIMBANGAN DINAMIS 1. Reaksi berkesudahan dan dapat balik
reversibel, ireversibel, setimbang, dinamis
Kata Kunci
Berdasarkan arahnya, reaksi dapat dibedakan menjadi reaksi berkesudahan irreversible satu arah
dan reaksi dapat balik reversibel dua arah. Pada reaksi berkesudahan, hasil reaksi tidak dapat diubah lagi menjadi zat pereaksi.
Misalnya, pada reaksi pembakaran kayu atau proses pengkaratan besi. Abu atau arang hasil pembakaran tidak dapat diubah kembali menjadi kayu seperti semula.
Di lain pihak, ada reaksi dapat balik, yaitu reaksi yang berlangsung dalam dua arah. Artinya, zat-zat hasil reaksi dapat bereaksi kembali membentuk zat pereaksi. Sebagai
contoh, reaksi antara timbal II sulfat dengan natrium iodida.
• Jika serbuk timbal II sulfat direaksikan dengan larutan natrium iodida, terbentuk
endapan kuning dari timbal II iodida: PbSO
4
s + 2 NaI aq PbI
2
s + Na
2
SO
4
aq •
Sebaliknya, bila endapan timbal II iodida direaksikan dengan larutan natrium sulfat , maka akan terbentuk kembali endapan timbal II sulfat yang berwarna
putih: PbI
2
s + Na
2
SO
4
aq PbSO
4
s + 2 NaI aq •
Kedua reaksi tersebut dapat digabungkan sebagai berikut : PbSO
4
s + 2NaI aq PbI
2
s + Na
2
SO
4
aq Penulisan reaksi bolak balik ditandai dengan dua panah yang arahnya berlawanan.
Dengan demikian, pada reaksi tersebut terjadi proses kesetimbangan dinamis, yaitu
proses bolak balik yang lajunya sama untuk kedua arah.
2. Keadaan setimbang
Meskipun sebagian besar reaksi bersifat reversibel, akan tetapi tidak semua reaksi dapat balik bisa menjadi reaksi setimbang. Agar suatu reaksi dapat mencapai
kondisi setimbang, diperlukan beberapa syarat, antara lain:
a· Berupa reaksi bolak-balik
Suatu reaksi dapat menjadi reaksi kesetimbangan jika reaksi baliknya dapat dengan mudah terjadi secara bersamaan. Terkadang kita memerlukan adanya
pengaruh dari luar agar suatu reaksi menjadi dapat balik. Pada umumnya, reaksi- reaksi homogen reaksi yang fasa-fasa pereaksi dan hasil reaksinya sama akan lebih
mudah berlangsung bolak balik dibandingkan dengan reaksi yang heterogen.
Contoh:
N
2
g + 3H
2
g 2NH
3
g Biasanya, reaksi heterogen hanya dapat berlangsung bolak balik pada suhu tinggi.
Contoh:
CaCO
3
s CaO s + CO
2
g
67
b. Bersifat dinamis
Suatu reaksi kesetimbangan tidaklah statis, melainkan bersifat dinamis. Artinya, secara makroskopis reaksi berlangsung terus menerus dalam dua arah dengan
laju yang sama. Karena laju pembentukan zat ke ruas kanan sama dengan laju pembentukan zat ke ruas kiri, maka pada keadaan setimbang jumlah masing-
masing zat tidak lagi berubah, sehingga reaksi tersebut dianggap telah selesai. Berlangsungnya suatu reaksi secara makroskopis dapat dilihat dari perubahan suhu,
tekanan, konsentrasi, atau warnanya; sementara perubahan dalam skala mikroskopis atau molekul tidak dapat teramati.
c. Dilakukan dalam sistem tertutup
Kesetimbangan kimia hanya dapat berlangsung dalam sistem tertutup. Sistem tertutup adalah suatu sistem reaksi dimana baik zat-zat yang bereaksi maupun zat-
zat hasil reaksi tidak ada yang meninggalkan sistem. Reaksi antara timbal II sulfat dengan larutan natrium iodida tidak mungkin berlangsung bolak balik jika timbal II
iodida yang terbentuk pada reaksi tersebut dibuang atau dihilangkan dari sistem.
B. PERGESERAN KESETIMBANGAN 1. Asas Le Chatelier
pergeseran, faktor, kesetimbangan
Kata Kunci
Gambar 4.1 Henry Louis Le Chatelier
Sumber: http:content.answers. commaincontentwp
Pada dasarnya, suatu reaksi kesetimbangan dapat digeser ke arah yang kita kehendaki dengan
cara mengubah konsentrasi salah satu zat, dengan mengubah suhu, dan dengan mengubah tekanan
atau volume gas. Seberapa besar pengaruh dari faktor-faktor luar tersebut terhadap kesetimbangan,
dapat diramalkan berdasarkan pemahaman terhadap azas Le Chatelier yang dikemukakan oleh
Henry Louis Le Chatelier 1850-1936 berikut:
Jika terhadap suatu kesetimbangan dilakukan aksi tindakan tertentu, maka
sistem itu akan berubah sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi tersebut akan
menjadi sekecil mungkin
2. Faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan
• Perubahan konsentrasi
– Jika salah satu konsentrasi zat diperbesar, reaksi akan bergeser dari arah
zat tersebut –
Jika salah
satu konsentrasi zat diperkecil, reaksi akan bergeser ke arah zat
tersebut
