Kesetimbangan Kimia | Kelas XI

Istilah kesetimbangan kimia menunjukkan bahwa laju reaksi ke arah kanan dan kiri bernilai sama besar. Hanya saja kesetimbangan kimia bersifat dinamis bukan statis atau diam layaknya timbangan massa. Nah pada materi kali ini kita akan mengenal reaksi kesetimbangan dalam reaksi kimia. 

1. Reaksi Kimia 

Reaksi kimia berdasarkan sifat berlangsungnya dibedakan menjadi 2 yakni reaksi satu arah dan reaksi dua arah. Berikut ini penjelasan dari reaksi-reaksi yang dimaksud

a. Reaksi Searah / Tidak Dapat Balik / Irreversible

Tentunya kalian pernah melihat atau melakukan pembakaran kertas bukan? nah, apa yang terjadi? ya benar sekali, kertas akan menghitam lalu menjadi abu. Apakah abu bisa kembali lagi menjadi kertas? Tidak bisa ya. Reaksi pada pembakaran kertas merupakan reaksi yang berlangsung searah atau reaksi yang tidak dapat balik (reaksi irreversible).
Reaksi searah yaitu reaksi yang berlangsung dari arah reaktan ke produk atau. ke kanan pada reaksi ini. Produk tidak dapat bereaksi kembali menjadi zat-zat asalnya. Ciri-ciri reaksi searah adalah:
1) persamaan reaksi ditulis dengan satu anak panah produk/kanan (→);
2) reaksi akan berhenti setelah salah satu atau semua reaktan habis;
3) produk tidak dapat terurai menjadi zat-zat reaktan; dan
4) reaksi berlangsung tuntas/berkesudahan.
Contoh reaksi searah: NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

b. Reaksi Dua Arah/Dapat Balik/ReversibIe 

Lalu, pernahkah kalian memperhatikan air yang mendidih di dalam panci? Air yang direbus melewati titik didihnya akan berubah menjadi uap. Kalau kita meletakkan penutup di atas panci, uap tersebut akan terperangkap dan terkondensasi kembali menjadi air.
Nah ini adalah contoh reaksi dua arah atau yang dapat balik (reaksi reversible). Reaksi dua arah yaitu reaksi yang dapat berlangsung dari reaktan ke produk atau ke kanan dan juga sebaliknya dari produk ke reaktan atau ke kiri. Ciri-ciri reaksi dua arah adalah:
1) persamaan reaksi ditulis dengan dua anak panah dengan arah berlawanan (⇄)
2) reaksi ke arah produk disebut reaksi maju, reaksi ke arah reaktan disebut reaksi balik.
Contoh reaksi dua arah:
1) N2(g)+3H2(g) ⇄ 2 NH3(g)
2) H2O(l) ⇄ H2O(g)

Apabila reaksi dua arah berlangsung dalam ruang tertutup dan laju reaksi ke kanan sama besar dengan laju reaksi ke kiri, reaksi dikatakan dalam keadaan setimbang. Reaksinya disebut reaksi kesetimbangan. Dalam keadaan setimbang, jumlah reaktan dan produk tidak harus sama, asalkan laju reaksi ke kiri dan ke kanan sama besar. 

2. Kesetimbangan Kimia 

Secara umum kesetimbangan dalam reaksi kimia dapat dibagi menjadi dua, yaitu kesetimbangan statis dan kesetimbangan dinamis. Kesetimbangan statis terjadi ketika semua gaya yang bekerja pada objek bersifat seimbang, yaitu tidak ada gaya yang dihasilkan. Sementara itu, kesetimbangan dinamis diperoleh ketika semua gaya yang bekerja pada objek bersifat seimbang, tapi objeknya sendiri bergerak.
Pada persamaan reaksi kesetimbangan kimia setiap terjadi reaksi ke kanan, maka zat-zat produk akan bertambah, sementara zat-zat reaktan berkurang. Sebaliknya, reaksi juga dapat bergeser ke arah reaktan sehingga jumlah produk berkurang. Akibatnya terjadi lagi reaksi ke arah kanan. Demikian ini terjadi terus-menerus, sehingga secara mikroskopis terjadi reaksi bolak-balik (dua arah) pada reaksi kesetimbangan. Keadaan seperti ini dikatakan bahwa kesetimbangan bersifat dinamis. Keadaan dinamis hanya terjadi dalam sistem tertutup.
Contoh kesetimbangan dinamis dalam kehidupan sehari-hari yaitu proses pemanasan air dalam wadah tertutup. Saat suhu mencapai 100°C air akan berubah menjadi uap dan tertahan oleh tutup. Apabila pemanasan dihentikan, uap air yang terbentuk akan berubah menjadi air kembali sehingga jumlah air di dalam wadah tidak akan habis. Reaksi yang terjadi adalah H2O(l) ⇄ H2O(g). Reaksi ke kanan adaIah reaksi penguapan sementara reaksi ke kiri adalah reaksi pengembunan. Lalu bagaimana hubungannya dengan laju reaksi yang terjadi pada reaksi kesetimbangan? Hal ini akan dijelaskan melalui penjelasan berikut ini. Silahkan kalian cermati!
Hubungan antara konsentrasi reaktan dengan produk, misalnya pada reaksi kesetimbangan 𝐶(𝑠) + 𝐻2𝑂 (𝑔) ⇄ 𝐶𝑂(𝑔) + 𝐻2(𝑔) dapat digambarkan dengan penjelasan berikut :

• Kemungkinan ini terjadi pada saat kesetimbangan produk > konsentrasi reaktan. Di awal reaksi, konsentrasi reaktan maksimal, semakin lama semakin berkurang. Saat kesetimbangan tercapai konsentrasi reaktan tidak berubah, sementara konsentrasi produk yang semula nol semakin lama semakin bertambah hingga konstan pada saat kesetimbangan.
• Terjadi jika pada saat kesetimbangan konsentrasi produk < konsentrasi reaktan. Namun tidak tertutup kemungkinan pada saat kesetimbangan konsentrasi reaktan = konsentrasi produk. 
• Tercapai jika pada saat kesetimbangan V1 = V2. 

Berdasarkan penjelasan yang telah disampaikan sebelumnya, maka kesetimbangan kimia mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:
1) Reaksi berlangsung dua arah dan dalam ruang tertutup.
2) Laju reaksi ke kiri dan ke kanan sama besar.
3) Tidak terjadi perubahan makroskopis tetapi perubahan terjadi secara mikroskopis. 

Jenis Reaksi Kesetimbangan 

Berdasarkan wujud zat-zat dalam keadaan setimbang, reaksi kesetimbangan kimia dibedakan menjadi dua, yaitu kesetimbangan homogen dan heterogen. Silahkan kalian cermati penjelasan berikut ini : 

a. Kesetimbangan Homogen 

Kesetimbangan homogen yaitu kesetimbangan kimia yang di dalamnya terdapat satu wujud zat, misalnya gas atau larutan.
Contoh : N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g)
2SO3 (g) ⇄ 2SO2 (g) + O2 (g)
2HCl (g) + 1 2 O2 (g) ⇄ H2O(g) + Cl2 (g)

B. Kesetimbangan Heterogen

Kesetimbangan heterogen yaitu kesetimbangan kimia yang di dalamnya terdapat berbagai macam wujud zat, misalnya gas, padat, cair dan larutan.
Contoh : C (s) + H2O (g) ⇄ CO (g) + H2 (g)
2NaHCO3 (s) ⇄ Na2CO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)
HCO- (aq) + H2O (l) ⇄ CO3 2- (aq) + H3O+ (aq)
Ag+ (aq) + Fe2+(aq) ⇄ Ag (s) + Fe3+(aq)

Contoh Soal

Suatu reaksi kimia dikatakan mencapai kesetimbangan apabila . . . .
A. laju reaksi ke kiri sama dengan ke kanan
B. mol zat sebelum dan sesudah reaksi sama
C. reaksi tidak berlangsung lagi
D. jumlah koefisien reaksi ruas kiri sama dengan ruas kanan
E. massa zat sebelum dan setelah reaksi sama 

Jawab: E. massa zat sebelum dan setelah reaksi sama
Kesetimbangan dalam reaksi akan tercapai saat laju reaksi ke arah produk sama besar dengan laju reaksi ke arah reaktan.

 

Sumber: Repositori Kemdikbud

Nah, itulah pembahasan materi pembelajaran kimia kelas sebelas tentang kesetimbangan kimia. Apabila ada pertanyaan atau pendapat yang ingin disampaikan, Anda bisa langsung serukan di kolom komentar di bawah yaaaah… 

Anda juga dapat menghubungi kami di 082111778907 atau Head Office kami 021-77844897 di setiap hari Senin s.d Jumat pada pukul 09.00-17.00. 

Anda bisa menemui kami langsung di kantor Ocean Terrace Residence Blok E1 No.1 Jalan Tole Iskandar, Tirtajaya, Kec. Sukmajaya, Kota Depok, Jawa Barat. Latis Education melayani les privat untuk semua wilayah di Indonesia.