Pergeseran Kesetimbangan (Pengaruh Konsentrasi, Volume dan Tekanan)

Bila pada kesetimbangan kimia yang sedang berlangsung diganggu, akan terjadi pergeseran ke kiri dan ke kanan sampai tercapai kesetimbangan baru.

Hubungan antara reaksi yang timbul pada sistem dengan aksi yang dilakukan, dirumuskan oleh Le Chatelier sebagai berikut.

 

Bila pada sistem kesetimbangan yang sedang berlangsung dilakukan suatu aksi, akan timbul reaksi dari sistem untuk memperkecil pengaruh aksi tadi.

1.    Perubahan Konsentrasi

Bila dalam kesetimbangan kimia yang sedang berlangsung konsentrasi salah satu zat ditambah, kesetimbangan bergeser dari zat yang ditambah.

Contoh pada kesetimbangan:

Setimbang 1                      0,8          0,6        1,5          0,5

Penambahan                     +1

Pergeseran                       -x            -2x         +3x         +x

Setimbang 2                   (1,8-x)    (0,6-2x)  (1,5+3x)  (0,5+x)

Aksi menambah A, reaksi mengurangi A dan B/menambah C dan D

Bila ingin menghitung harga X.

Hitung harga tetapan kesetimbangan mula-mula dan harga tetapan kesetimbangan kedua. Buat persamaan K₁ = K₂, akan diperoleh harga X, pilih x positif yang kurang dari 0,3. Mengapa?

Contoh soal

Dalam ruang 6 L pada P dan T tertentu terdapat dalam keadaan setimbang 0,8 mol gas H₂, 0,5 mol gas Cl₂ dan 0,6 mol gas HCl. Ke dalam ruang dimasukkan 0,2 mol gas H₂ pada suhu yang sama. Tentukan susunan kesetimbangan yang baru.

Penyelesaian:

Reaksi:             

Setimbang (1)      0,8          0,5             0,6

Penambahan       +0,2

Pergeseran          -x            -x               +2x    

Setimbang (2)    (1-x)         (0,5-x)      (0,6+2x)

Harga K mula-mula:

Harga K sekarang:

Karena suhu tetap, harga K tetap

K_mula-mula = K_sekarang

x₁ =0,023 dan x₂ = -1,23 (TM)

Jadi susunan kesetimbangan baru:

H₂ = (1-0,023) mol = 0,97 mol

Cl₂ = (0,5-0,023) mol = 0,47 mol

HCl = (0,6+0,046) mol = 0,646 mol

2.    Perubahan volume

Jika dalam kesetimbangan kimia yang sedang berlangsung volume ruang dipebesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak reaksi yang jumlah koefisiennya besar.

Contoh

Pada kesetimbangan  

Setimbang 1 (vol 5 L)           4           9             5            8

Vol jadi 8 L

Pergeseran                          -x           -2x         +3x        +4x

Setimbang 2 (vol 8L)         (4-x)   (9-2x)        (5+3x)    (8+4x)

Aksi memperbesar ruang

Reaksi: memperkecil ruang dengan cara memperbanyak partikel zat

Mencari harga x: hitung harga K mula-mula dan K baru, buat persamaan

K_mula-mula = K_sekarang, pilih harga x yang kurang dari 4, mengapa?

Contoh Soal

Dalam ruang 5 L pada suhu tertentu terdapat dalam keadaan setimbang 0,6 mol gas NH₃, 0,8 mol gas HCl dan 1,2 mol uap NH₄Cl. Jika pada suhu tetap volume ruang dibesarkan menjadi 15 L. Tentukan susunan gas-gas pada keadaan setimbang yang baru.

Penyelesaian:

Reaksi kesetimbangan:           

   

Setimbang 1 (V=5L)              0,6             0,8              1,2 

Volume diperbesar jadi 15 L

Pergeseran                            +x              +x                -x

Setimbang 2 (V=15L)            (0,6+x)     (0,8+x)         (1,2-x)

Harga K mula-mula:

Harga K sekarang:

Karena suhu tetap, harga K tetap

K_mula-mula = K_sekarang

x₁ =0,32 dan x₂ = -2,9 (TM,negatif)

Jadi susunan kesetimbangan baru:

NH₃ = (0,6+0,32) mol = 0,92 mol

HCl = (0,8+0,32) mol = 1,12 mol

NH₄Cl = (1,2-0,32) mol = 0,88 mol

Catatan:

Faktor perubahan volume tidak berpengaruh pada kesetimbangan dengan jumlah koefisien kiri dan kanan sama besar.

Contoh: H_2(g) + I_2(g)  2HI_(g)   (koefisien kiri = koefisien kanan = 2)

Perubahan volume dan tekanan berkebalikan, bila volume diperbesar identik dengan tekanan diperkecil.

Jadi pada kesetimbangan yang sedang berlangsung, jika tekanan ruang diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke pihak reaksi yang jumlah koefisiennya lebih kecil,dan sebaliknya.