Konsep Keadaan Setimbang

Reaksi-reaksi yang dilakukan di laboratorium pada umumnya berlangsung satu arah. Contoh :

HCl + NaOH  ---------->   NaCl + H2O

Dalam reaksi diatas setelah salah satu pereaksi habis bereaksi maka reaksi akan berhenti. Atau dengan kata lain NaCl dan H

O yang dihasilkan tidak bisa saling bereaksi menghasilkan HCl dan NaOH. Reaksi-reaksi semacam ini yang selama ini sudah dipelajari. Tetapi ada juga rekasi yang dapat berlangsung dua arah atau dapat balik. Pada reaksi ini hasil reaksi dapat berubah lagi menjadi zat-zat semula. Reaksi semacam ini disebut juga reaksi dapat balik atau reaksi reversibel. Salah satu contoh adalah jika kita panaskan kristal tembaga (II) sulfat hidrat yang berwarna biru akan berubah menjadi putih, yaitu tembaga (II) sulfat karena airnya menguap. Dan jika pada tembaga (II) sulfat diteteskan air, maka akan berubah lagi menjadi kristal biru, yaitu tembaga (II) sulfat hidrat.

Reaksinya sebagai berikut :

Reaksi tersebut termasuk reaksi yang dapat balik, maka dapat ditulis dengan tanda panah yang berlawanan,

Apabila dalam suatu reaksi dapat balik yang terjadi dalam satu sistem, kecepatan reaksi ke kanan sama dengan kecepatan reaksi ke kiri, maka reaksi dikatakan dalam keadaan setimbang atau sistem kesetimbangan. Sistem kesetimbangan semacam ini banyak terjadi pada reaksi-reaksi dalam wujud gas Pada kenyataannya ketika CuSO4. 5HO kita biarkan dalam udara bebas dan warnanya menjadi pudar, seakan-akan reaksi berhenti, padahal sesungguhnya terus terjadi reaksi bolak-balik. Kondisi inilah yang disebut reaksi telah mencapai kesetimbangan. Karena pada hakekatnya reaksi tidak berhenti tetapi terus berjalan tetapi tidak dapat dilihat dengan mata kepala kita, maka dikatakan sebagai kesetimbangan dinamis. Contoh sistem yang mengalami keadaan setimbang dinamis adalah peristiwa penguapan air pada suatu botol yang tertutup. Perhatikan gambar berikut ini.

Pada botol tertutup, air tetap menguap tetapi mengembun lagi menjadi air. Kecepatan air menguap sama dengan kecepatan mengembun lagi sehingga jumlah air kelihatannya tetap. Perubahan air menjadi uap dan sebaliknya tidak tampak, padahal kenyataannya selalu berubah. Peristiwa ini termasuk contoh kesetimbangan dinamis, karena proses penguapan dan pengembunan berlangsung terus menerus pada waktu yang sama. Salah satu contoh reaksi dalam keadaan setimbang dinamis yang mudah diamati adalah reaksi antara larutan besi (III) klorida dengan larutan kalium sianida yang menghasilkan ion besi (III) sanida.

Apabila reaksi reaksi tersebut tidak dapat balik, maka kedua pereaksi akan habis karena jumlah molnya sama. Tetapi karena reaksi tersebut dapat balik, maka apabila pada hasil reaksi atau Fe(SCN)­⁺² ditambahkan satu tetes KSCN 1 M, ternyata warna merah bertambah. Hal ini disebabkan ion SCN^- yang ditambahkan bereaksi lagi dengan ion Fe⁺³ yang berasal dari ion Fe(SCN)⁺² sebelum ditambahkan yang terurai lagi. Reaksinya dapat ditulis sebagai berikut :

Pada reaksi ini pembentukan Fe(SCN)2+ dan penguraiannya menjadi ion Fe+3 dan SCN- tidak dapat diamati, karena berlangsung pada tingkat partikel. Reaksi ini berada pada keadaan setimbang dinamis, yaitu reaksi berlangsung terus menerus dengan arah yang berlawanan dan kecepatan yang sama. Ciri-ciri keadaan setimbang dinamis :

- Reaksi berlangsung terus-menerus dengan arah yang berlawanan

- Terjadi pada ruangan tertutup, suhu, dan tekanan tetap.

- Laju reaksi ke arah hasil reaksi dan ke arah pereaksi sama.

- Tidak terjadi perubahan makroskopis, yaitu perubahan yang dapat diukur atau

dilihat, tetapi perubahan mikroskopis (perubahan tingkat partikel) tetap berlangsung.

- Setiap komponen tetap ada. Pada saat setimbang, ada beberapa kemungkinan yang terjadi dilihar dari konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi pada saat itu

Hal lain yang menarik untuk dikaji adalah proses menuju kesetimbangan. Dilihat dari konsentrasi pereaksi dan hasil reaksi ada beberapa kemungkinan yang terjadi

Pergeseran Kesetimbangan

Pergeseran kesetimbangan adalah perubahan dari keadaan kesetimbangan semula ke keadaan kesetimbangan yang baru akibat adanya aksi atau pengaruh dari luar. Henry Louis Le Chatelier, ahli kimia Prancis (1852-1911) mengemukakan suatu pernyataan mengenai perubahan yang terjadi pada sistem kesetimbangan jika ada pengaruh dari luar. Pernyataan ini dikenal sebagai Azas Le Chatelier, yang berbunyi “Jika suatu sistem kesetimbangan menerima suatu aksi, maka sistem tersebut akan mengadakan reaksi sehingga pengaruh aksi menjadi sekecil-kecilnya.”

Bagi reaksi: kemungkinan terjadinya pergeseran adalah :

- Dari kiri ke kanan, berarti A bereaksi dengan B memhentuk C dan D, sehingga jumlah mol A dan B berkurang, sedangkan C dan D bertambah.

- 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 mempengaruhi sistem kesetimbangan adalah :

Perubahan konsentrasi

Apabila dalam sistem kesetimbangan homogen, konsentrasi salah satu zat diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan dari zat tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu zat diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak zat tersebut.

- Perubahan suhu

Menurut Van’t Hoff, bila pada sistem kesetimbangan suhu dinaikkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membutuhkan kalor (ke arah reaksi endoterm). Bila pada sistem kesetimbangan suhu diturunkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membebaskan kalor (ke arah reaksi eksoterm).

- Perubahan tekanan atau volume Jika dalam suatu sistem kesetimbangan dilakukan aksi yang menyebabkanperubahan volume (bersamaan dengan perubahan tekanan), maka dalam sistem akan mengadakan berupa pergeseran kesetimbangan. Jika tekanan diperbesar = volume diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah Koefisien Reaksi Kecil. Jika tekanan diperkecil = volume diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah Koefisien reaksi besar. Pada sistem kesetimbangan dimana jumlah koefisien reaksi sebelah kiri = jumlah koefisien sebelah kanan, maka perubahan tekanan/volume tidak menggeser letak kesetimbangan.