KESETIMBANGAN KIMIA

Kesetimbangan kimia terjadi pada reaksi kimia yang reversibel. Reaksi reversibel adalah reaksi yang di mana produk reaksi dapat bereaksi balik membentuk reaktan. Kesetimbangan kimia tercapai ketika laju reaksi maju sama dengan laju reaksi balik dan konsentrasi dari reaktan-reaktan dan produk-produk tidak berubah lagi.

Untuk persamaan reaksi reversibel yang berada dalam kesetimbangan pada temperatur tertentu berikut,

aA + bB ⇌ cC +dD

konstanta kesetimbangan, K, dapat dinyatakan sebagai rasio dari perkalian konsentrasi reaktan-reaktan dibagi perkalian konsentrasi produk-produk, di mana konsentrasi dari masing-masing substansi dipangkatkan koefisien stoikiometri dalam persamaan reaksi setara.

rumus kesetimbangan kimia

Dalam perhitungan konstanta kesetimbangan reaksi homogen (semua substansi dalam reaksi berfasa sama), konsentrasi substansi dalam sistem larutan dapat dinyatakan dalam konsentrasi molar, sehingga K dapat juga ditulis Kc. Untuk reaksi homogen dalam fasa gas, konsentrasi substansi dalam wujud gas dapat dinyatakan sebagai tekanan parsial substansi, dan simbol konstanta kesetimbangannya menjadi Kp. Sebagai contoh, hukum kesetimbangan kimia untuk reaksi berikut dapat ditulis dalam 2 bentuk:

N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g), atau

K_c = \frac{[NH_3]^2}{[N_2][H_2]^3}atau K_p = \frac{p^2_{NH_3}}{p_{N_2} p^3_{H_2}}

Hubungan antara Kp dan Kc adalah:

K_p = K_c (RT)^{\Delta n_g}

di mana, R = tetapan gas universal, T = temperatur, dan Δng = jumlah mol produk gas – jumlah mol reaktan gas.

Dalam perhitungan konstanta kesetimbangan reaksi heterogen (reaksi di mana terdapat lebih dari 1 fasa) yang melibatkan substansi dalam wujud cairan murni atau padatan murni, konsentrasi substansi cair dan padat tersebut diabaikan dan tidak ikut diperhitungkan. Contohnya:

CaCO3(s) ⇌ CaO(s) + CO2(g)
=> K_c = [CO_2] (g); K_p = p_{CO_2}

P4(s) + 6Cl2(g) ⇌ 4PCl3(l)
=> K_c = \frac{1}{[Cl_2^6]}; K_p = \frac{1}{p^6_{Cl_2}}

Untuk mengetahui apakah reaksi telah mencapai kesetimbangan dan memprediksikan arah reaksi, ditentukan nilai dari kuosien reaksi, Qc, dengan mensubstitusikan nilai konsentrasi masing-masing substansi (produk dan reaktan) pada keadaan setimbang pada konstanta kesetimbangan kimia, Kc, dengan nilai konsentrasi awal masing-masing substansi pada keadaan reaksi tersebut.

Qc = Kc , reaksi telah mencapai kesetimbangan. Jika Qc = Kc, reaktan ⇌ produk

Qc < Kc , reaksi akan berlangsung dari arah kiri ke kanan (pembentukan produk) hingga mencapai kesetimbangan kimia (Qc = Kc). Jika Qc < Kc, reaktan → produk

Qc > Kc , reaksi akan berlangsung dari arah kanan ke kiri (pembentukan reaktan) hingga mencapai kesetimbangan kimia (Qc = Kc). Jika Qc > Kc, reaktan ← produk

Berikut beberapa hubungan Q dan hubungan K dari reaksi-reaksi yang berkaitan.

hubungan Q dan K pada persamaan reaksi kesetimbangan kimia

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kesetimbangan Kimia

Henry Louis Le Chatelier, (8 Oktober 1850 – 17 September 1936) ialah seorang kimiawan yang berasal dari Perancis

Asas Le Châtelier menyatakan bahwa bila pada sistem kimia yang berada dalam kesetimbangan diberi gangguan, maka sistem akan menggeser posisi kesetimbangan ke arah reaksi yang dapat menghilangkan efek dari gangguan tersebut. Faktor-faktor (gangguan) yang dapat mempengaruhi kesetimbangan kimia antara lain:

faktor faktor yang mempengaruhi kesetimbangan kimia

 

Klik di sini untuk melihat contoh soal kesetimbangan kimia.

Klik di sini untuk melihat video pembelajaran materi kesetimbangan kimia.

Referensi Kesetimbangan Kimia

Brown, Theodore L. et al. 2015. Chemistry: The Central Science (13th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.
Chang, Raymond. 2010. Chemistry (10th edition). New York: McGraw Hill
Gilbert, Thomas N. et al. 2012. Chemistry: The Science in Context (3rd edition). New York: W. W. Norton & Company, Inc.
Jespersen, Neil D., Brady, James E., & Hyslop, Allison. Chemistry: The Molecular Nature of Matter (6th edition). New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.
Petrucci, Ralph H. et al. 2011. General Chemistry: Principles and Modern Applications (10th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.
Purba, Michael. 2006. Kimia 2A untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.
Silberberg, Martin S. 2009. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (5th edition). New York: McGraw Hill