Kesetimbangan

Keadaan Kesetimbangan

Reaksi yang dapat berlangsung dalam dua arah disebut reaksi dapat balik. Apabila dalam suatu reaksi kimia, kecepatan reaksi ke kanan sama dengan kecepatan reaksi ke kiri maka, reaksi dikatakan dalam keadaan setimbang. Secara umum reaksi kesetimbangan dapat dinyatakan sebagai:

A  +  B ® C  +  D

ADA DUA MACAM SISTEM KESETIMBANGAN, YAITU :

1.	Kesetimbangan dalam sistem homogen a. Kesetimbangan dalam sistem gas-gas Contoh: 2SO2(g) + O2(g)  «   2SO3(g) b. Kesetimbangan dalam sistem larutan-larutan Contoh: NH4OH(aq)  «   NH4+(aq) + OH– (aq)
2.	Kesetimbangan dalam sistem heterogen a. Kesetimbangan dalam sistem padat gas Contoh: CaCO3(s)  «   CaO(s) + CO2(g) b. Kesetimbangan sistem padat larutan Contoh: BaSO4(s)  «   Ba2+(aq) + SO42- (aq) c. Kesetimbangan dalam sistem larutan padat gas Contoh: Ca(HCO3)2(aq)   «   CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g)

Hukum Kesetimbangan

Hukum Guldberg dan Wange:

Dalam keadaan kesetimbangan pada suhu tetap, maka hasil kali konsentrasi zat-zat hasil reaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi yang sisa dimana masing-masing konsentrasi itu dipangkatkan dengan koefisien reaksinya adalah tetap.

Pernyataan tersebut juga dikenal sebagai hukum kesetimbangan.
Untuk reaksi kesetimbangan: a A + b B  «   c C + d D maka:

Kc = (C)c x (D)d / (A)a x (B)b

K_c adalah konstanta kesetimbangan yang harganya tetap selama suhu tetap.

BEBERAPA HAL YANG HARUS DIPERHATIKAN

–	Jika zat-zat terdapat dalam kesetimbangan berbentuk padat dan gas yang dimasukkan dalam, persamaan kesetimbangan hanya zat-zat yang berbentuk gas saja sebab konsentrasi zat padat adalah tetap den nilainya telah terhitung dalam harga Kc itu. Contoh: C(s) + CO2(g)  «   2CO(g) Kc = (CO)2 / (CO2)
–	Jika kesetimbangan antara zat padat dan larutan yang dimasukkan dalam perhitungan Kc hanya konsentrasi zat-zat yang larut saja. Contoh: Zn(s) + Cu2+(aq)  «   Zn2+(aq) + Cu(s) Kc = (Zn2+) / (CO2+)
–	Untuk kesetimbangan antara zat-zat dalam larutan jika pelarutnya tergolong salah satu reaktan atau hasil reaksinya maka konsentrasi dari pelarut itu tidak dimasukkan dalam perhitungan Kc. Contoh: CH3COO–(aq) + H2O(l)  «   CH3COOH(aq) + OH–(aq) Kc = (CH3COOH) x (OH–) / (CH3COO–)

Contoh soal:

1. Satu mol AB direaksikan dengan satu mol CD menurut persamaan reaksi:

AB(g) + CD(g) « AD(g) + BC(g)

Setelah kesetimbangan tercapai ternyata 3/4 mol senyawa CD berubah menjadi AD dan BC. Kalau volume ruangan 1 liter, tentukan tetapan kesetimbangan untuk reaksi ini !

Jawab:

Perhatikan reaksi kesetimbangan di atas jika ternyata CD berubah (bereaksi) sebanyak 3/4 mol maka AB yang bereaksi juga 3/4 mol (karena koefsiennya sama).
Dalam keadaan kesetimbangan:

(AD) = (BC) = 3/4 mol/l
(AB) sisa = (CD) sisa = 1 – 3/4 = 1/4 n mol/l

K_c = [(AD) x (BC)]/[(AB) x (CD)] = [(3/4) x (3/4)]/[(1/4) x (1/4)] = 9

2. Jika tetapan kesetimbangan untuk reaksi:

A(g) + 2B(g) « 4C(g)

sama dengan 0.25, maka berapakah besarnya tetapan kesetimbangan bagi reaksi:
2C(g)  «   1/2A(g) + B(g)

Jawab:

– Untuk reaksi pertama: K₁ = (C)⁴/[(A) x (B)²] = 0.25
– Untuk reaksi kedua : K₂ = [(A)^1/2 x (B)]/(C)²
– Hubungan antara K1 dan K2 dapat dinyatakan sebagai:
K₁ = 1 / (K₂)² ®   K₂ = 2

Pergeseran Kesetimbangan

Azas Le Chatelier menyatakan: Bila pada sistem kesetimbangan diadakan aksi, maka sistem akan mengadakan reaksi sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil-kecilnya.

Perubahan dari keadaan kesetimbangan semula ke keadaan kesetimbangan yang baru akibat adanya aksi atau pengaruh dari luar itu dikenal dengan pergeseran kesetimbangan.

Bagi reaksi:

A  +  B « C  +  D

KEMUNGKINAN TERJADINYA PERGESERAN

1.	Dari kiri ke kanan, berarti A bereaksi dengan B memhentuk C dan D, sehingga jumlah mol A dan Bherkurang, sedangkan C dan D bertambah.
2.	Dari kanan ke kiri, berarti C dan D bereaksi membentuk A dan B. sehingga jumlah mol C dan Dherkurang, sedangkan A dan B bertambah.

FAKTOR-FAKTOR YANG DAPAT MENGGESER LETAK KESETIMBANGAN ADALAH :

a. Perubahan konsentrasi salah satu zat
b. Perubahan volume atau tekanan
c. Perubahan suhu