Pada materi kimia kelas 11, Anda akan mempelajari materi kesetimbangan kimia. Lantas, apa itu kesetimbangan kimia? Apakah sama dengan kesetimbangan? Bagaimana reaksi kesetimbangan kimia terjadi? Artikel ini sedikit banyak akan membantu Anda menjawab pertanyaan tersebut.
Kesetimbangan kimia merupakan salah satu sub bab dalam kimia yang dapat dikatakan susah susah gampang. Jika dilihat dari segi bahasa, “kesetimbangan” dalam KBBI (Kamus Besar Bahasa Indonesia) didefinisikan sebagai hal (keadaan, sifat) setimbang, sementara kata ‘kimia” dalam KBBI didefinisikan sebagai ilmu tentang susunan, sifat, dan reaksi suatu unsur zat. Meskipun terdengar sederhana, namun konsep kesetimbangan kimia tidak semudah itu.
Untuk membantu Anda memahami konsep ini lebih jauh, kami akan memberikan penjelasan terkait apa itu kesetimbangan kimia, bagaimana reaksi kesetimbangan kimia, dan apa tetapan kesetimbangan kimia tersebut.
Jika Anda merasa kesulitan dalam memahami materi, mengikuti kursus privat kimia bersama Superprof adalah solusi yang tepat. Anda akan belajar lebih mudah dan menyenangkan bersama guru pilihan terbaik. Superprof juga menyediakan berbagai kursus lainnya untuk membantu Anda berkembang.
Pengertian Kesetimbangan Kimia
Secara sederhana, kesetimbangan kimia adalah suatu keadaan di mana kecepatan dapat berlangsung dari kiri ke kanan dan sebaliknya, dengan kecepatan yang sama baik dari kiri maupun dari kanan pada suhu tertentu. Perlu diingat bahwa kesetimbangan kimia terjadi apabila kecepatan baik kiri atau kanan berlangsung di kecepatan yang sama.
Kesetimbangan kimia hanya terjadi pada reaksi balik atau yang sering disebut reaksi reversibel. Reaksi ini merupakan salah satu reaksi kimia, yang dapat berlangsung dalam dua arah; yakni tidak hanya reaktan yang dapat menjadi produk, tapi produk juga bisa berubah jadi reaktan kembali atau biasa disebut terjadi pada reaksi tertutup, di mana tidak ada perpindahan materi.
Meskipun terlihat seakan-akan tidak terjadi perubahan secara makroskopis, namun secara mikroskopis, sebenarnya terjadi reaksi yang terus berlangsung bolak-balik, fenomena ini disebut sebagai kesetimbangan dinamis atau yang juga dapat disebut sebagai reaksi kesetimbangan kimia.
Reaksi kesetimbangan kimia adalah suatu keadaan dalam reaksi kimia ketika konsentrasi produk dan reaktan tidak berubah dari waktu ke waktu. Kesetimbangan ini tercapai ketika laju reaksi ke kanan (reaksi maju) sama dengan laju reaksi ke kiri (reaksi balik) dalam waktu bersamaan.
Sebagai contoh, kita ibaratkan dengan perpindahan penduduk suatu desa ke desa lain. Kesetimbangan tercapai jika pada waktu bersamaan, jumlah penduduk yang pindah dari desa A ke desa B sama dengan jumlah penduduk yang pindah dari desa B ke desa A. Dengan begitu, jumlah penduduk di kedua desa tersebut tidak berubah.
Persamaan reaksi kesetimbangan kimia ini dapat ditulis dengan mencantumkan panah bolak-balik (⇋). Panah tersebut menyatakan bahwa reaksi berlangsung dua arah.
Reaksi ke arah kanan disebut reaksi maju, sedangkan reaksi ke arah kiri disebut reaksi balik.
Atau dalam contoh yang lebih sederhana, yakni saat memasak air di panci dalam keadaan tertutup. Pada saat kita memasak pasti akan muncul uap-uap air di tutup pancinya bukan? Nah, sebenarnya tanpa kita sadari kecepatan pengembunan uap sama dengan kecepatan penguapan cairan.
Meskipun molekul secara terus menerus bergerak bolak balik di antara keadaan cair dan gas, yaitu proses dinamis, keadaan akan tercapai kalau tekanan uap tidak berubah atau tetap dengan berjalannya waktu.
Pahami juga pengertian sistem koloid untuk menambah pengetahuan Anda!
Ciri-ciri Kesetimbangan Kimia
Adapun ciri-ciri dari kesetimbangan kimia adalah sebagai berikut:
- Reaksi kesetimbangan berlangsung terus-menerus dengan arah yang berlawanan.
- Reaksi terjadi pada ruangan tertutup, suhu, dan tekanan tetap.
- Laju reaksi ke arah hasil reaksi (disebut juga produk dan terletak di sebelah kanan dari persamaan reaksi) dan ke arah pereaksi (disebut juga reaktan dan terletak di sebelah kiri dari persamaan reaksi) adalah sama.
- Tidak terjadi perubahan makroskopis, yaitu perubahan yang dapat diukur atau dilihat.
- Perubahan mikroskopis (perubahan tingkat partikel) tetap berlangsung.
- Semua komponen tetap ada.
Pelajari juga rumus molekul dan rumus empiris yang harus Anda ketahui!
Jenis-jenis kesetimbangan kimia
Kesetimbangan kimia terdiri atas dua macam, yaitu kesetimbangan statis dan kesetimbangan dinamis. Kesetimbangan statis terjadi jika reaksi kimia yang dihasilkan merupakan reaksi kimia satu arah atau reaksi kimia yang tidak dapat kembali lagi seperti semula.
Sedangkan kesetimbangan dinamis terjadi jika reaksi kimia yang dihasilkan merupakan reaksi kimia dua arahatau reaksi kimia yang bisa kembali lagi seperti semula.
Ketika Anda membakar selembar kertas, abu yang dihasilkan tidak dapat berubah menjadi kertas lagi. Hal ini termasuk contoh kesetimbangan statis.
Akan tetapi, walau sama-sama menghasilkan reaksi, air yang direbus hingga menghasilkan uap akan memberi reaksi yang berbeda dengan kertas yang dibakar menjadi abu. Mengapa? Sebab, jika uap terkena tutup panci atau benda lainnya maka akan berubah kembali menjadi air. Nah, hal ini disebut dengan kesetimbangan dinamis karena ada perubahan dua arah.
Kesetimbangan dinamis bekerja saat kecepatan reaksi pembentukan produk sama dengan kecepatan pembentukan reaktan. Ingat, dalam kesetimbangan dinamis akan selalu ada perubahan menuju produk dan perubahan kembali menjadi reaktan. Kesetimbangan dinamis dilambangkan dengan tanda panah dua arah (⇌).
Ini adalah berbagai jenis bentuk molekul yang harus Anda ketahui!
Persamaan Reaksi Kesetimbangan Kimia
Jika suhu tetap gas A berada dalam kondisi setimbang dengan gas B, maka persamaan reaksinya dapat ditulis sebagai berikut:
aA(g) ⇌ bB(g)
Apabila gas A dalam keadaan setimbang dengan gas B, maka kecepatan pembentukan gas B pasti sama dengan kecepatan pembentukan kembali gas A. Sudah paham kan? Nah, tiap gas A berubah sebanyak a mol, maka B juga akan berubah sebanyak b mol. Perbandingan mol A dan mol B akan selalu tetap.
Faktor yang mempengaruhi kesetimbangan kimia
Adapun faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kesetimbangan kimia adalah volume, tekanan, suhu, dan konsentrasi.
- Pengaruh volume terhadap kesetimbangan
Untuk reaksi kesetimbangan yang melibatkan gas, pengurangan volume akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke arah yang jumlah molekulnya lebih sedikit. Sebaliknya, penambahan volume akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke arah yang jumlah molekulnya lebih besar agar kesetimbangan bisa tercapai.
- Pengaruh tekanan terhadap kesetimbangan
Tekanan juga dapat mempengaruhi kesetimbangan kimia. Ketika tekanan dinaikan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang jumlah molekulnya lebih kecil.
Sebaliknya, ketika tekanan diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang jumlah molekulnya lebih besar.
- Pengaruh suhu terhadap kesetimbangan
Menurut prinsip Le Chatelier, jika suhu kesetimbangan dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergerak ke arah reaksi endoterm, yaitu reaksi kimia yang menyerap kalor (panas).
Sebaliknya, penurunan suhu akan menggeser kesetimbangan ke arah reaksi eksoterm, yaitu reaksi kimia yang menghasilkan kalor (panas).
- Pengaruh konsentrasi terhadap kesetimbangan
Ketika konsentrasi salah satu reaktan atau produk dalam reaksi kesetimbangan diubah, maka komposisi campuran kesetimbangan juga akan berubah untuk meminimalkan efek perubahan konsentrasi.
Jadi, jika konsentrasi reaktan ditambahkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah produk. Sementara itu, jika konsentrasi produk ditambahkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaktan.
Klik di sini untuk mempelajari tentang titrasi asam basa!
Tetapan Kesetimbangan Kimia
Tetapan kesetimbangan kimia adalah angka yang menunjukkan perbandingan secara kuantitatif antara produk dengan reaktan. Secara umum reaksi kesetimbangan dapat dituliskan sebagai berikut.
aA + bB ⇌ cC + dD
Saat di dalam reaksi kesetimbangan dilakukan aksi, maka kesetimbangan akan bergeser dan sekaligus mengubah komposisi zat-zat yang ada untuk kembali mencapai kesetimbangan. Secara umum dapat dikatakan tetapan kesetimbangan merupakan perbandingan hasil kali molaritas produk dengan hasil kali molaritas reaktan yang masing-masing dipangkatkan dengan koefisiennya.
Tetapan kesetimbangan (K), sering juga dituliskan KC . Pada artikel ini digunakan simbol KC untuk harga tetapan kesetimbangan.
Agar membantu Anda memahami materi ini, jangab lupa untuk mencoba beberapa contoh soal. Belajar lebih mudah dan menyenangkan bersama kursus privat Superprof.
Apa Anda menyukai artikel ini? Berikan penilaian Anda
Loading...
