2. Pada reaksi yang berlangsung bolak balik, ada saat dimana laju terbentuknya produk sama
dengan laju terurainya kembali produk menjadi reaktan. Pada keadaan ini, biasanya
tidak terlihat lagi ada perubahan. Keadaan reaksi dengan laju reaksi maju (ke kanan) sama
dengan laju reaksi baliknya (ke kiri) dinamakan keadaan setimbang. Reaksi yang berada
dalam keadaan setimbang disebut Sistem Kesetimban.
Contoh:
Pada contoh reaksi diatas, reaksi antar reaktan menghasilkan produk
dengan hasil yang setimbang.
CuSO4 + 5H2O
Reaktan
CuSO4 + 5H2O
Produk
3. 1) Hanya terjadi dalam wadah tertutup, pada suhu dan tekanan tetap
2) Reaksinya berlangsung terus-menerus (dinamis) dalam dua arah yang
berlawanan
3) Laju reaksi maju reaktan (ke kanan) sama dengan laju reaksi balik produk
(ke kiri)
4) Konsentrasi produk dan reaktan tetap.
5) Terjadi secara mikroskopis pada tingkat partikel zat.
6) Semua komponen yang terlibat dalam reaksi tetap ada
7) Tidak terjadi perubahan yang sifatnya dapat diukur maupun diamati.
4. • Kesetimbangan kimia bersifat dinamis, artinya reaksinya berlangsung
terus-menerus dalam dua arah yang berlawanan dan dengan laju reaksi
yang sama. Contoh kesetimbangan dinamis dalam kehidupan sehari-hari
dapat digambarkan pada proses penguapan air. Bila air dipanaskan dalam
wadah tertutup rapat, airnya lama kelamaan akan habis berubah menjadi
uap air. Tetapi belum sempat habis, uap air yangnaik ke atas mengalami
kejenuhan sehingga akan jatuh kembali menjadi embun. Apabila dibiarkan
terus-menerus, kecepatan menguapnya air akan sama dengan kecepatan
mengembunnya uap air menjadi air. Pada saat itu, tercapai keadaan
setimbang dimana tidak nampak lagi adanya perubahan ketinggian air
dalam wadah tertutup tersebut.
• Karena kesetimbangan bersifat dinamis, maka suatu reaksi yang berada
dalam keadaan setimbang dapat mengalami gangguan oleh faktor-faktor
tertentu yang mengakibatkan terjadi pergeseran kesetimbangan.
5. Pada proses penguapan air yg terjadi saat air dipanaskan tadi, menunjukkan
adanya faktor perubahan suhu yg mempengaruhi proses kesetimbangan
kimia. Dimana saat air dipanaskan tadi, terjadi beberapa reaksi:
1. Air dipanaskan,
2. Air berubah menjadi uap2 air,
3. Uap air yg terkumpul dlm wadahnya(panci) berkumpul menjadi titik2
air(embun).
Sehingga bila terus-menerus maka proses perubahan uap air menjadi titik2
air mengalahan proses pemanasan air tadi.
6. Suatu sistem dalam keadaan setimbang cendrung mempertahankan kesetimbangannya,
sehingga bila ada pengaruh dari luar maka sistem tersebut akan berubah sedemikian
rupa agar segera diperoleh keadaan kesetimbangan lagi.
Prinsip Le Chatelier jika reaksi kimia yang setimbang menerima perubahaan keadaan
(menerima aksi dari luar), reaksi tersebut akan menuju pada kesetimbangan baru
dengan suatu pergeseran tertentu untuk mengatasi perubahan yang diterima
(melakukan reaksi sebagai respon terhadap perubahan yang diterima).
7. Beberapa faktor yg dapat mempengaruhi pd proses kesetimbangan
kimia diantaranya:
1) Pengaruh Perubahan Konsentrasi Terhadap Kesetimbangan
2) Pengaruh Perubahan Suhu Terhadap Kesetimbangan
3) Pengaruh Perubahan Tekanan atau Volume Terhadap
Kesetimbangan
10. Pembuatan amonia dalam skala industry melalui proses Haber Bosch. Proses
pembuatan ini menggunakan bahan baku gas nitrogen dan gas hidrogen yang
direaksikan. Untuk setiap 1 mol gas nitrogen dan 3 mol gas hidrogen
menghasilkan 2 mol gas amonia.
Perubahan Konsentrasi Terhadap
Kesetimbangan
11. Dalam proses pembuatan amonia, untuk setiap 1 mol gas nitrogen dan 3 mol gas hidrogen menghasilkan 2
mol gas amonia. Peningkatan tekanan menyebabkan campuran reaksi bervolume kecil dan menyebabkan
terjadinya reaksi yang menghasilkan amonia lebih besar. Reaksi ke kanan bersifat eksoterm. Reaksi eksoterm
lebih baik terjadi jika suhu diturunkan, sehingga reaksi bergeser ke kanan menghasilkan amonia makin besar.
Jadi kondisi optimum untuk produksi NH3 adalah tekanan tinggi dan suhu rendah. Tetapi, keadaan optimum ini
tidak mengatasi masalah laju reaksi. Sekalipun produksi kesetimbangan NH3 lebih baik terjadi pada suhu
rendah, namun laju pembentukannya sangat lambat, sehingga reaksi ini tidak layak. Salah satu cara untuk
meningkatkan reaksi adalah dengan menggunakan katalis. Walaupun tidak mempengaruhi kesetimbangan,
namun katalis dapat mempercepat reaksi. Keadaan reaksi yang biasa dilakukan dalam proses Haber–Bosch
adalah pada suhu 550 °C, tekanan dari 150 sampai dengan 500 atm, dan katalis biasanya besi dengan
campuran Al2O3, MgO, CaO, dan K2O. Cara lain untuk meningkatkan laju produksi NH3 adalah
memindahkan NH3 dengan segera setelah terbentuk.
Titik didih gas NH3 lebih tinggi daripada titik didih nitrogen dan hidrogen. Proses selanjutnya, gas amonia
didinginkan sehingga mencair. Gas nitrogen dan gas hidrogen yang belum bereaksi dan gas amonia yang
tidak mencair kemudian diresirkulasi, dicampur dengan gas nitrogen dan hidrogen, kemudian dialirkan kembali
ke dalam tangki.
12. • Secara kualitatif pengaruh suhu dalam kesetimbangan kimia terkait langsung
dengan jenis reaksi eksoterm atau reaksi endoterm.
• Reaksi eksothermis adalah reaksi bersifat spontan, tidak memerlukan energi
melainkan justru menghasilkan energi(H reaksi negatif).
• Sedangkan Reaksi endothermis adalah reaksi yang membutuhkan energi/ kalor
untuk bisa bereaksi(H positif).
• Sistem kesetimbangan yang bersifat eksothermis ke arah kanan dan
endothermis ke arah kiri.
• Jika suhu dinaikkan, maka reaksi akan bergeser ke kiri yaitu reaksi yang
bersifat endothermis. Sebaliknya bila suhu reaksi diturunkan maka reaksi akan
bergeser ke kanan yaitu reaksi yang bersifat eksothermis.
• Menaikan suhu, sama artinya kita meningkatkan kalor atau menambah energi
ke dalam sistem, kondisi ini memaksa kalor yang diterima sistem akan
dipergunakan, oleh sebab itu reaksi semakin bergerak menuju arah reaksi
endoterm. Begitu juga sebaliknya.
13.
14. • Pada proses Haber Reaksi terjadi dalam ruangan tertutup dan
semua spesi adalah gas. Sehingga Perubahan tekanan dan volume
hanya berpengaruh pada sistem kesetimbangan antara fasa gas
dengan gas. Sedang sistem kesetimbangan yang melibatkan fasa
cair atau padat, perubahan tekanan dan volum dianggap tidak ada.
• Menurut hukum gas ideal, bahwa tekanan berbanding lurus dengan
jumlah mol gas dan berbanding terbalik dengan volum.
• Jika tekanan diperbesar maka jumlah mol juga bertambah,
dan volume akan mengecil maka kesetimbangan akan bergeser ke
arah reaksi yang jumlah molnya lebih kecil. Begitu juga sebaliknya
jika tekanan diperkecil maka jumlah mol juga akan kecil, dan volume
akan besar maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi yang
jumlah molnya lebih besar.
15. • Jika tekanan diperbesar (volume mengecil) maka kesetimbangan akan
bergeser ke arahkanan, sebab jumlah molnya lebih kecil yaitu 2 mol.
• Jika tekanan dikurangi (volume bertambah) , maka kesetimbangan
akan bergeser ke kiri,karena jumlah molnya lebih besar yaitu 4 mol
16. Maka, dengan meningkatkan tekanan akan (mengurangi volume
ruangan) pada campuran yang setimbang menyebabkan reaksinya
bergeser ke sisi yang mengandung jumlah molekul gas yang paling
sedikit. Sebaliknya, menurunkan tekanan (memperbesar volume
ruangan) pada campuran yang setimbang menyebabkan reaksinya
bergeser ke sisi yang mengandung jumlah molekul gas yang paling
banyak. Sementara untuk reaksi yang tidak mengalami perubahan
jumlah molekul gas (mol reaktan = mol produk), faktor tekanan dan
volume tidak mempengaruhi kesetimbangan kimia.
