KESETIMBANGAN KIMIA (MATERI KIMIA KELAS XI)

 

 

 

 

            Pada bab IV, Anda telah mempelajari laju reaksi, yaitu laju perubahan kuantitas reaktan menjadi produk. Pada umumnya, reaksi kimia hanya berlangsung satu arah, misalnya reaksi perkaratan logam. Logam yang telah berkarat tidak akan dapat berubah menjadi logam semula. Sebagian reaksi kimia dapat berlangsung dua arah, yaitu produk yang telah terbentuk dapat bereaksi membentuk zat-zat asli. Reaksi kimia yang dapat berlangsung dalam dua arah disebut reaksi dapat balik (reversibel).

 

 

 

A.  Kesetimbangan Dinamis

Jika kita mencampurkan larutan HCl dan larutan NaOH dalam perbandingan mol yang sesuai, maka HCl dan NaOH segera habis bereaksi membentuk NaCl dan air, berdasarkan reaksi

 

HCl_(aq)  +  NaOH_(aq) →  NaCl_(aq)  +  H₂O_(l)

 

Sebaliknya, jika kita mencampurkan NaCl dan air (seperti dilakukan para ibu di dapur), ternyata kita tidak memperoleh HCl dan NaOH. Hal ini berarti bahwa kebalikan dari reaksi di atas tidak terjadi. Dengan perkataan lain, reaksi di atas hanya berlangsung satu arah, yaitu kekanan saja. Reaksi semacam ini disebut reaksi berkesudahan (reaksi irrevesibel), yaitu reaksi yang zat ruas kanannya tidak dapat bereaksi kembali untuk membentuk zat ruas kiri.

Sekarang, marilah kita campurkan gas hidrogen dan gas iodin. Kedua gas ini bereaksi untuk membentuk gas HI.

                                                                                                                   

                          H_2(g)  +  I_2(g) → 2HI_(g)

                                                                                                                                    

Ternyata sebagian gas HI segera terurai kembali menjadi gas H₂ dan gas I₂.

 

                                    2HI_(g)   →  H_2(g)  +  I_2(g)

 

            Pada akhir reaksi kita memperoleh campuran gas HI, H₂, dan I₂. Reaksi semacam ini disebut reaksi kesetimbangan (reaksi reversibel), yaitu reaksi yang zat ruas kanannya dapat bereaksi kembali untuk membentuk zat ruas kiri. Reaksi kesetimbangan berlangsung dua arah dan dinyatakan oleh dua panah yang berlawanan arah.

 

                         H_2(g)  +  I_2(g) ↔  2HI_(g)

 

Reaksi ke kanan disebut reaksi maju dan reaksi ke kiri disebut reaksi balik. Reaksi maju lama-kelamaan makin lambat sebab jumlah pereaksi makin berkurang. Pada saat yang sama, reaksi balik makin cepat dengan makin bertambahnya jumlah hasil reaksi. Akhirnya, pada suatu saat, reaksi maju dan reaksi balik memiliki laju yang sama, dan tercapailah keadaan yang disebut kesetimbangan (keadaan setimbang).

Keadaan setimbang ini tidaklah statis, melainkan dinamis. Artinya, pada saat kesetimbangan  reaksi  tidak  berhenti,  melainkan terus berlangsung dalam dua arah dengan laju sama. Oleh karena laju pembentukan zat ruas kanan persis sama dengan laju pembentukan zat ruas kiri, maka pada keadaan setimbang jumlah masing-masing zat tidak lagi berubah, sehingga reaksi itu dapat dianggap selesai.

Kesetimbangan dinamis meliputi kesetimbangan homogen dan kesetimbangan heterogen. Kesetimbangan homogen adalah keadaan setimbang yang terjadi pada zat-zat yang berfase sama, misalnya fase gas atau fase larutan. Reaksi pembentukan asam iodida di atas merupakan contoh kesetimbangan homogen karena semua zat yang terlibat berfase sama, yaitu gas. Sementara itu, pada kesetimbangan heterogen, fase-fase zat yang berada dalam keadaan setimbang tidak sama. Contoh kesetimbangan heterogen adalah reaksi antara uap air dan besi panas membentuk besi (III) oksida dan hidrogen.

 

    3Fe_(s)  +  3H₂O_(g)   ↔ Fe₂O_{3 (s)}  +  3H_2(g)

 

Pada reaksi di atas, fase zat yang terlibat dalam reaksi berbeda, yaitu padat dan gas.