Tahukah kalian bagaimana proses pembuatan amoniak?
Dalam prosesnya, ada beberapa aturan yang harus diterapkan supaya amoniak yang dihasilkan maksimal. Salah satunya adalah dengan memperbesar tekanan.
Bagaimana hal tersebut dapat terjadi?
Kalian akan mengetahuinya setelah mempelajari bab kesetimbangan kimia berikut ini.
Contents
Reaksi Kesetimbangan
Dalam reaksi kesetimbangan, terdapat reaksi satu arah (irreversibel) dan reaksi bolak-balik (reversibel).
Reaksi irreversibel disebut juga reaksi berkesudahan, dimana reaksi berlangsung dari kiri ke kanan dalam persamaan kimia dan apabila salah satu reaktan habis maka reaksi akan berhenti.
Dalam penulisannya dilambangkan dengan arah panah ke kanan. Contohnya adalah reaksi pembentukan natrium klorida (NaCl).
Reaksi : Pereaksi (reaktan) → hasil reaksi (produk)
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Sedangkan reaksi reversibel adalah reaksi yang dapat berlangsung dari dua arah, baik dari kiri ke kanan maupun dari kanan ke kiri.
Artinya setelah reaktan menghasilkan produk, produk tersebut dapat bereaksi kembali membentuk reaktan (reaksi dapat balik) secara mikroskopis (sedikit demi sedikit).
Reaksi reversibel ini nantinya akan mencapai keadaan setimbang apabila kecepatan reaksi ke kanan sama dengan kecepatan reaksi ke kiri.
Dalam penulisannya dilambagkan dengan arah panah bolak-balik. Contohnya adalah reaksi pembentukan gas amoniak (NH3).
Reaksi : Pereaksi (reaktan) ⇄ hasil reaksi (produk)
N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g)
Berdasarkan wujud zat dalam reaksi setimbang, kesetimbangan terbagi menjadi dua, yaitu kesetimbangan homogen dan kesetimbangan heterogen.
Kesetimbangan homogen adalah reaksi setimbang dimana zat-zat yang bereaksi baik reaktan maupun produk memiliki wujud yang sama (satu fase).
Contoh reaksi kesetimbangan homogen sebagai berikut.
Reaksi : CH3COOH (aq) ⇄ CH3COO– (aq) + H+ (aq)
Sedangkan kesetimbangan heterogen adalah reaksi setimbang dimana zat-zat yang bereaksi memiliki wujud yang berbeda (dua fase atau lebih).
Contoh reaksi kesetimbangan heterogen sebagai berikut.
Reaksi : 2NaHCO3 (s) ⇄ Na2CO3 (s) + CO2 (g) + H2O (g)
Kesetimbangan kimia bersifat dinamis dimana reaksi berlangsung terus menerus pada ruang tertutup dengan suhu dan tekanan tetap, serta proses perubahan konsentrasi secara mikroskopis.
Baca juga Gas Mulia.
Pergeseran Kesetimbangan
Berdasarkan Asas Le Chatelier yang berbunyi “Jika terhadap suatu kesetimbangan dilakukan suatu tindakan (aksi), sistem itu akan mengadakan reaksi yang cenderung mengurangi pengaruh aksi tersebut”, kesetimbangan dapat bergeser apabila diberi suatu perlakuan.
Berikut ini adalah faktor-faktor yang memengaruhi kesetimbangan.
1. Perubahan Konsentrasi
Apabila dalam konsentrasi salah satu zat diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan dari zat tersebut. Namun apabila konsentrasi salah satu zat diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah zat tersebut.
2. Perubahan Volume dan Tekanan
Apabila volume diperbesar = tekanan diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang jumlah koefisien reaksinya besar. Sedangkan apabila volume diperkecil = tekanan diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang jumlah koefisiennya kecil.
3. Perubahan Suhu
Apabila suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi endoterm (membutuhkan kalor). Sedangkan apabila suhu diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi eksoterm (membebaskan kalor).
4. Pengaruh Katalis
Katalisator tidak merubah letak kesetimbangan karena harga kesetimbangan Kc tetap. Namun katalisator dapat mempercepat tercapainya kesetimbangan baik reaksi dari kiri ke kanan maupun sebaliknya dengan kecepatan yang sama besar.
Baca juga Sifat Koligatif Larutan.
Tetapan Kesetimbangan
Tetapan kesetimbangan kimia (K) merupakan perbandingan hasil kali data produk dengan hasil kali data reaktan yang masing-masing dipangkatkan dengan koefisiennya.
Tetapan kesetimbangan ini memiliki harga yang tetap. Dalam bab ini akan dibahas tentang tetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc) dan tetapan kesetimbangan tekanan (Kp).
1. Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi (Kc)
Tetapan ini berdasarkan data konsentrasi reaktan dan produk. Dalam perhitungannya, harga Kc tergantung dari apakah reaksi itu merupakan reaksi kesetimbangan homogen atau heterogen.
Dalam reaksi kesetimbangan homogen, berlaku rumus sebagai berikut.
pA (g) + qB (g) ⇄ rC (g) + sD (g)
Sedangkan dalam reaksi kesetimbangan heterogen, berlaku rumus sebagai berikut.
pA (g) + qB (s) ⇄ rC (g) + sD (g)
Pada reaksi heterogen, ada beberapa ketentuan dalam memperhitungkan harga Kc, antara lain ;
- Fase gas dan padat, penentu Kc adalah fase gas
- Fase gas dan cair, penentu Kc adalah fase gas
- Fase padat dan larutan, penentu Kc adalah fase gas
- Fase gas, cair, dan padat, penentu Kc adalah fase gas
2. Tetapan Kesetimbangan Tekanan (Kp)
Tetapan ini berdasarkan data tekanan reaktan dan produk. Dalam perhitungannya, harga Kp hanya tergantung dari zat yang memiliki fase gas, baik pada reaksi homogen maupun heterogen.
Rumus Kp adalah sebagai berikut.
pA (g) + qB (g) ⇄ rC (g) + sD (g)
dimana :
- PA = tekanan parsial zat A
- PB = tekanan parsial zat B
- PC = tekanan parsial zat C
- PD = tekanan parsial zat D
Dari perhitungan Kc dan Kp di atas, terdapat hubungan di antara keduanya. Hal tersebut diperoleh berdasarkan persamaan gas ideal, dimana
P . V = n . R . T ↔ P = n/v . R . T ↔ P = M . R . T
Jadi, berdasarkan reaksi kesetimbangan berikut:
pA (g) + qB (g) ⇄ rC (g) + sD (g), diperoleh
Kp = Kc . (R.T)(r+s)-(p+q)
Baca juga Elektrolisis.
Contoh Soal Kesetimbangan Kimia
1. Berikut ini reaksi pembuatan NH3 menurut proses Haber Bosch.
N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g), ∆H = -188,19 kJ
Supaya produk NH3 dihasilkan secara maksimal, maka perlakuan yang benar adalah …
Jawaban
- Memperkecil volume
- Memperbesar tekanan
- Menurunkan suhu
- Memperbesar konsentrasi N2 dan H2
- Memperkecil konsentrasi NH3
2. 5 mol gas PCl3 dan 5 mol gas Cl2 dibutuhkan untuk membentuk 3 mol gas PCl5. Diketahui tekanan total sebesar 2,1 atm. Tentukan harga Kp.
Pembahasan
Persamaan Reaksi : PCl3 (g) + Cl2 (g) ⇄ PCl5 (g)
Perhitungan :
| PCl3 (g) | + | Cl2 (g) | ⇄ | PCl5 (g) | |
| Mula-mula | 5 mol | 5 mol | – | ||
| Saat reaksi | 3 mol | 3 mol | 3 mol | ||
| Akhir reaksi | 2 mol | 2 mol | 3 mol |
mol total = mol PCl3 + mol Cl2 + mol PCl5
mol total = 2 mol + 2 mol + 3 mol
mol total = 7 mol
Jadi, harga Kp untuk reaksi kesetimbangan tersebut adalah 2,5.
Demikian pembahasan mengenai kesetimbangan kimia. Semoga dapat bermanfaat. Baca juga Korosi.
website Pelajaran SD SMP SMA dan Kuliah Terlengkap
mata pelajaran
jadwal mata pelajaran mata pelajaran sma jurusan ipa mata pelajaran sd mata pelajaran dalam bahasa jepang mata pelajaran kurikulum merdeka mata pelajaran dalam bahasa inggris mata pelajaran sma jurusan ips mata pelajaran sma
bahasa inggris mata pelajaran
bu ani memberikan tes ujian akhir mata pelajaran ipa
tujuan pemberian mata pelajaran pendidikan kewarganegaraan di sekolah adalah
dalam struktur kurikulum mata pelajaran mulok bersifat opsional. artinya mata pelajaran smp mata pelajaran ipa mata pelajaran bahasa indonesia mata pelajaran ips mata pelajaran bahasa inggris mata pelajaran sd kelas 1
data mengenai mata pelajaran favorit dikumpulkan melalui cara
soal semua mata pelajaran sd kelas 1 semester 2 mata pelajaran smk mata pelajaran kelas 1 sd mata pelajaran matematika mata pelajaran ujian sekolah sd 2022
bahasa arab mata pelajaran mata pelajaran jurusan ips mata pelajaran sd kelas 1 2021 mata pelajaran sbdp mata pelajaran kuliah mata pelajaran pkn
bahasa inggrisnya mata pelajaran mata pelajaran sma jurusan ipa kelas 10 mata pelajaran untuk span-ptkin mata pelajaran ppkn mata pelajaran ips sma mata pelajaran tik
nama nama mata pelajaran dalam bahasa inggris mata pelajaran pkn sd mata pelajaran mts mata pelajaran pjok
nama nama mata pelajaran dalam bahasa arab mata pelajaran bahasa inggrisnya mata pelajaran bahasa arab
seorang pengajar mata pelajaran akuntansi di sekolah berprofesi sebagai
nama mata pelajaran dalam bahasa jepang
hubungan bidang studi pendidikan kewarganegaraan dengan mata pelajaran lainnya
dalam struktur kurikulum mata pelajaran mulok bersifat opsional artinya mata pelajaran dalam bahasa arab
tujuan mata pelajaran seni rupa adalah agar siswa
