Kesetimbangan Kimia (3)

A. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kesetimbangan

Kesetimbangan kimia adalah kondisi yang dinamis. Oleh karena itu, pergeseran kesetimbangan adalah bagian yang tak terpisahkan dari kesetimbangan itu sendiri. Suatu sistem yang setimbang akan cenderung mempertahankan kesetimbangannya. Apabila ada pengaruh dari luar, maka sistem tersebut akan berubah sedemikian rupa untuk kembali mencapai kondisi setimbang. Hal ini dikenal dengan asas Le Chatelier, yaitu jika dalam suatu sistem kesetimbangan diberikan aksi, maka sistem akan berubah sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi tersebut menjadi sekecil mungkin.

Adanya aksi pada sistem kesetimbangan menyebabkan pergeseran kesetimbangan. Pergeseran kesetimbangan adalah kondisi saat reaksi berubah arah karena adanya aksi atau faktor-faktor yang memengaruhi kesetimbangan. Faktor-faktor yang memengaruhi kesetimbangan antara lain sebagai berikut.

1. Konsentrasi Zat

Dalam suatu sistem kesetimbangan, jika konsentrasi salah satu zat diubah, maka kesetimbangan akan bergeser menjauhi zat yang dinaikkan konsentrasinya atau bergeser ke arah zat yang diturunkan konsentrasinya. Sebagai contoh, perhatikan reaksi pembentukan amonia dari gas nitrogen dan gas hidrogen berikut.

$N_2{}(g)+3H_2{}(g)\Leftrightarrow 2NH_3{}(g)$

Apabila konsentrasi N2 dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah pembentukan NH3 (kanan). Apabila konsentrasi NH3 diturunkan, maka kesetimbangan juga akan bergeser ke arah pembentukan NH3 (kanan).

Contoh lainnya dapat kamu lihat pada reaksi kesetimbangan berikut.

Reaksi akan bergeser ke arah produk jika konsentrasi reaktan dinaikkan atau konsentrasi produk diturunkan. Reaksi akan bergeser ke arah reaktan jika konsentrasi produk dinaikkan atau konsentrasi reaktan diturunkan.

Agar lebih jelas dapat dilihat pada gambar dan perubahan warna bisa dilihat dibawah ini :

Tampak keadaan awal, warna reaksi berwarna coklat

Jika ditambah konsentrasi zat pereaksi NaSCN (add NaSCN) maka terjadi perubahan warna dan terjadi pergeseran kesetimbangan, seperti terlihat gambar dibawah ini :

Setelah ditambah konsentrasi NaSCN

maka kesetimbangan bergeser ke arah produk FeSCN serta terjadi perubahan warna menjadi merah, jika konsentrasi Fe (remove Fe) dihilangkan (konsentasi dikurangi) maka akan terjadi perubahan pergeseran lebih cendrung ke reaktan (pereaksi) dan warna reaksi pun berubah menjadi coklat terang, seperti gambar dibawah ini .

2. Suhu/Temperature

Pengaruh suhu pada pergeseran kesetimbangan adalah sebagai berikut :

- Jika suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi endoterm
  (ΔH = +).
- Jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi eksoterm
  (ΔH = –).

Perhatikan reaksi berikut.
sekarang perhatikan perubahan reaksi dari penjelasan gambar dibawah ini .

Jika suhu dinaikan maka, pergeseran reaksi ditandai dengan berubahnya warna NO2 (coklat semakin banyak), artinya terjadi reaksi endoterm, begitu juga sebaliknya, seperti gambar dibawah ini :

dari gambar diatas terlihat, bahwa jika suhu diturunkan maka reaksi akan bergeser ke arah eksoterm, hal ini ditandai zat N2O4 menjadi tidak berwarna (colorless).

3. Volume/Tekanan

Volume dan tekanan menggeser kesetimbangan dengan mekanisme yang sama tetapi berkebalikan. Hal ini terjadi karena hubungan keduanya berbanding terbalik pada hukum gas ideal (PV = nRT). Pergeseran kesetimbangan yang dipengaruhi oleh volume dan tekanan adalah sebagai berikut :

Jika volume diperbesar/tekanan diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefsien reaksi yang lebih besar.
Jika volume diperkecil/tekanan diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser kearah jumlah koefsien reaksi yang lebih kecil.
Jika jumlah koefsien reaksi sebelah kiri (reaktan) sama dengan jumlah koefsien reaksi sebelah kanan (produk), maka perubahan volume dan tekanan tidak menggeser kesetimbangan.

Sebagai contoh, perhatikan reaksi pembentukan amonia berikut.

Pada reaksi tersebut, jumlah koefsien reaksi sebelah kiri (reaktan) adalah 1 + 3 = 4, sedangkan jumlah koefsien reaksi sebelah kanan (produk) adalah 2. Apabila volume diperkecil atau tekanan diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah pembentukan NH3 (kanan) yang jumlah koefsien reaksinya lebih kecil. Apabila volume diperbesar atau tekanan diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri yang jumlah koefsien reaksinya lebih besar.

4. Penambahan Katalis
Katalis adalah senyawa yang dapat mempercepat laju reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi. Pada reaksi reversible, katalis dapat mempercepat tercapainya kesetimbangan. Namun, tidak memengaruhi pergeseran kesetimbangan atau jumlah produk yang dihasilkan.

Dari keempat faktor yang mempengaruhi kesetimbangan, hanya perubahan suhu yang dapat mengubah nilai konstanta kesetimbangan. Perubahan konsentrasi, volume, dan tekanan sistem hanya menggeser kesetimbangan tanpa mengubah nilai konstantanya. Jika perubahan suhu menyebabkan kesetimbangan bergeser ke arah reaksi maju, maka nilai konstanta kesetimbangan (K) meningkat. Namun, jika perubahan suhu menyebabkan kesetimbangan bergeser ke arah reaksi balik, maka nilai konstanta kesetimbangan (K) menurun.

B. Perhitungan Nilai Konstanta Kesetimbangan (K) pada Gabungan Dua Reaksi atau Lebih

Perhitungan Nilai Konstanta Kesetimbangan (K) pada Gabungan Dua Reaksi atau Lebih Pada suatu reaksi yang terdiri atas dua tahap reaksi atau lebih dengan nilai konstanta kesetimbangan masing-masing, penggabungan reaksi-reaksi tersebut akan menghasilkan konstanta kesetimbangan K yang baru. Nilai K hasil penggabungan reaksi-reaksi tersebut adalah hasil perkalian nilai K masing-masing reaksi (K1 × K2 × K3 × …).

Jika modifikasi reaksi dilakukan dalam proses penggabungan reaksi, maka berlaku aturan berikut :