Pengertian Kesetimbangan Kimia : Jenis Beserta Penerapannya

Definisi Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan kimia adalah studi tentang semua proses yang dapat terjadi dalam dua arah, yaitu proses atau reaksi yang dapat dibalik. Keadaan kesetimbangan kimia ditunjukkan pada contoh di bawah ini:

Agustus⁺ + Fe²⁺ ↔ Ag + Fe³⁺

Dua panah berlawanan arah menunjukkan bahwa reaksi dapat dibalik atau terjadi reaksi yang seimbang. Ketika keadaan berada dalam kesetimbangan, tidak akan ada perubahan makroskopis, yaitu perubahan yang dapat diamati atau diukur, tetapi reaksi berlangsung di kedua arah dengan kecepatan yang sama. Oleh karena itu, kesetimbangan kimia bersifat dinamis, seperti ion Ag⁺ dan Fe²⁺ campuran, laju perubahan Ag⁺ dan Fe²⁺ setiap kali berubah.

Jika suatu zat kimia telah mencapai keadaan setimbang, konsentrasi reaktan dan produk menjadi konstan sehingga tidak ada perubahan yang teramati dalam sistem. Meski begitu, aktivitas molekuler terus berlanjut, molekul reaktan terus berubah menjadi produk sementara molekul produk berubah kembali menjadi reaktan dengan laju yang sama.

Sangat sedikit reaksi kimia yang berjalan dalam satu arah saja, sebagian besar bersifat reversibel. Pada awal reaksi reversibel, reaksi berlanjut ke arah pembentukan produk. Sesaat setelah produk terbentuk, reaktan produk juga mulai berjalan. Jika laju reaksi maju dan mundur sama, kita mengatakan bahwa kesetimbangan kimia telah tercapai. Harus diingat bahwa kesetimbangan kimia melibatkan beberapa zat yang berbeda sebagai reaktan dan produk. Kesetimbangan antara dua fasa zat yang sama disebut kesetimbangan fisika, perubahan yang terjadi merupakan proses fisika.

Jenis-jenis sistem keseimbangan

Kesetimbangan homogen

Kesetimbangan homogen adalah kesetimbangan yang hanya terdiri dari satu fase atau reaksi internal di mana semua spesies yang bereaksi berada dalam fase yang sama. Contoh kesetimbangan homogen adalah:

H₂O+I₂ ↔2HI

2 JADI₂ + Oh₂ ↔ 2SO₃

Gas A dan B bereaksi membentuk C dan D. Pada kesetimbangan, laju reaksi pembentukan gas C dan D sama dengan pembentukan gas A dan B. Reaksi ini dapat dinyatakan dengan persamaan:

A_(G) + B_(G) ↔ C_(G) +D_(G)

Q₁ adalah laju reaksi pembentukan gas C dan DV₂ adalah laju reaksi pembentukan gas A dan B.

Pada kesetimbangan:

Nilai K ditetapkan pada suhu tertentu yang sama. Untuk reaksi pada suhu konstan, ini biasanya dinyatakan dengan persamaan:

mA + nB ↔ pC + qD

Kp = Kc x (RT)^∆n

Seorang ahli kimia Prancis, pada tahun 1884, Henri Le Chatelier, menemukannya jika reaksi kimia yang seimbang menerima perubahan keadaan (menerima aksi dari luar), reaksi akan menuju kesetimbangan baru dengan pergeseran tertentu untuk mengatasi perubahan yang diterima (melakukan reaksi sebagai tanggapan atas perubahan yang diterima).

Penerapan reaksi kesetimbangan dalam industri

1. Pembentukan amonia dengan proses Haber-Bosch

Proses Haber Bosch dalam bidang industri misalnya dalam produksi amoniak (NH3) merupakan senyawa nitrogen yang sangat penting bagi kehidupan, terutama sebagai bahan pembuatan pupuk dan sebagai pelarut yang baik bagi berbagai senyawa ionik dan senyawa polar. Amonia dibuat oleh reaksi antara gas nitrogen dan hidrogen.

2. Pembentukan Sulfur Trioksida (SO₃) Pada Proses kontak

2 JADI_2(g) + Oh_2(g) ↔ 2SO_3(g) + 42.000 kal

Reaksi ini menyerupai sintesis amoniak karena reaksinya eksotermik dan terjadi penurunan volume. SO untuk mengatasi₃ operasi/reaksi optimal dilakukan pada suhu rendah, tekanan tinggi dan gas oksigen atau SO2₂ berlebihan, tetapi prosesnya tidak ekonomis karena laju reaksinya rendah.

3. Pembentukan nitrogen oksida (proses Birkland-Eyde)

A₂ + Oh_2(g) ↔ 2NO – 43.250 kal

Reaksi pembentukan NO merupakan reaksi eksoterm, sehingga jika suhu dinaikkan, kesetimbangan akan bergeser ke penyerapan kalor atau ke reaksi endoterm. Dengan demikian, pembentukan NO akan meningkat dengan meningkatnya suhu. Selain itu, hasil NO meningkat ketika gas N₂ dan O₂ berlebihan.

Asam sulfat digunakan dalam industri baja untuk menghilangkan karat besi sebelum baja dilapisi dengan timah atau seng. Dalam pembuatan pewarna, obat-obatan; dalam proses pemurnian logam dengan cara elektrolisis; dalam tekstil, cat, plastik, akumulator, bahan peledak dan industri lainnya. Singkatnya, jumlah penggunaan asam sulfat di suatu negara telah dijadikan ukuran kemakmuran negara tersebut

Demikianlah artikel dari Duniadunia.co.id mengenai Kesetimbangan kimia adalah ilmu yang mempelajari semua proses yang dapat terjadi secara dua arah, semoga artikel ini bermanfaat untuk sobat semua.