Pergeseran kesetimbangan kimia adalah salah satu konsep penting dalam kimia yang sangat penting dipelajari oleh siswa dan guru SMA. Ada banyak faktor yang dapat mempengaruhi pergeseran kesetimbangan kimia, dan dalam artikel ini, kami akan membahas faktor-faktor tersebut dengan detail. Selain itu, kami juga akan membahas bagaimana faktor-faktor ini dapat memengaruhi kesetimbangan kimia dan bagaimana hal tersebut dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari.
Perubahan konsentrasi
Perubahan konsentrasi reaktan atau produk dapat mempengaruhi kesetimbangan kimia. Menambahkan reaktan akan mendorong reaksi ke arah produk dan sebaliknya, mengurangi reaktan akan mendorong reaksi ke arah reaktan. Atau dengan kata lain, jika konsentrasi suatu zat ditambah maka reaksi kesetimbangan akan bergeser dari arah zat yang ditambah konsentrasinya. Sebaliknya jika konsentrasi suatu zat dikurangi, maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah zat yang dikurangi konsentrasinya.
Misalkan pada reaksi kesetimbangan antara gas hidrogen dan gas iodin membentuk gas hidrogen iodida. Persamaan reaksi ini adalah sebagai berikut:
H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g)
Jika konsentrasi gas hidrogen ditingkatkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah pembentukan gas hidrogen iodida (produk). Sebaliknya, jika konsentrasi gas iodin dikurangi, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah pembentukan gas hidrogen dan gas iodin (reaktan).
Perubahan suhu
Pergeseran kesetimbangan kimia juga dapat dipengaruhi oleh perubahan suhu. Menaikkan suhu akan mendorong reaksi ke arah reaksi endoterm, sedangkan menurunkan suhu akan mendorong reaksi ke arah reaksi eksoterm.
Misalkan pada reaksi kesetimbangan antara gas nitrogen dan gas hidrogen membentuk gas amonia. Persamaan reaksi ini adalah sebagai berikut:
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ∆H= +X kJ
Jika suhu ditingkatkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi endoterm (reaksi yang memerlukan panas). Dalam kasus ini, keseimbangan akan bergeser ke arah pembentukan gas amonia. Sebaliknya, jika suhu diturunkan, maka keseimbangan akan bergeser ke arah reaksi eksoterm (reaksi yang melepaskan panas). Dalam kasus ini, keseimbangan akan bergeser ke arah pembentukan gas hidrogen dan gas nitrogen.
Perubahan tekanan/volume
Perubahan tekanan/volume dapat mempengaruhi pergeseran kesetimbangan kimia pada reaksi gas. Menaikkan tekanan (mengurangi volume) pada reaksi yang menghasilkan gas akan mendorong reaksi ke arah pembentukan zat yang memiliki jumlah molekul yang lebih kecil (jumlah koefisien gas lebih kecil), sedangkan menurunkan tekanan (menaikkan volume) akan mendorong reaksi ke arah pembentukan zat yang memiliki jumlah molekul lebih besar (jumlah koefisien gas lebih besar) .
Misalkan pada reaksi kesetimbangan antara gas hidrogen dan gas karbon monoksida untuk membentuk gas metanol. Persamaan reaksi ini adalah sebagai berikut:
CO(g) + 2H2(g) ⇌ CH3OH(g)
Jika tekanan ditingkatkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah produk, yaitu gas metanol. Hal ini karena gas metanol memiliki jumlah molekul yang lebih kecil daripada gas hidrogen dan gas karbon monoksida. Sebaliknya, jika tekanan diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaktan, yaitu gas hidrogen dan gas karbon monoksida.
Katalis
Katalis dapat mempercepat reaksi kimia dan mempengaruhi kesetimbangan kimia. Namun, katalis tidak dapat mempengaruhi arah pergeseran kesetimbangan.
Misalkan ada reaksi kesetimbangan antara gas hidrogen dan gas nitrogen untuk membentuk gas amonia. Persamaan reaksi ini adalah sebagai berikut:
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
Jika katalis digunakan, maka reaksi akan berjalan lebih cepat dan kesetimbangan akan tercapai lebih cepat. Namun, katalis tidak dapat mempengaruhi arah pergeseran kesetimbangan.
Dalam menyelesaikan soal kesetimbangan kimia, pemahaman mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran keseimbangan sangat penting. Dengan memahami faktor-faktor tersebut, siswa dan guru SMA dapat lebih mudah dalam menyelesaikan soal kesetimbangan kimia serta menerapkan konsep tersebut dalam kehidupan sehari-hari.
Dalam kehidupan sehari-hari, pergeseran keseimbangan kimia dapat diamati dalam berbagai proses industri, seperti pembuatan pupuk, pembuatan obat-obatan, dan produksi baja. Pada proses produksi pupuk, perubahan suhu dan konsentrasi dapat mempengaruhi keseimbangan kimia dan kualitas pupuk yang dihasilkan.
Ketika belajar tentang pergeseran keseimbangan kimia, siswa dan guru dapat menggunakan pengetahuan tersebut untuk memahami cara kerja reaksi kimia dalam berbagai situasi, dan bagaimana faktor-faktor tertentu dapat memengaruhi hasil reaksi. Dalam hal ini, siswa dan guru dapat menggunakan contoh nyata dan simulasi.
Berikut 5 contoh soal tentang faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan kimia
Contoh Soal:
1. Sebuah reaksi A(g) + B(g) ⇌ C(g) berada pada kesetimbangan. Jika konsentrasi A ditingkatkan, pada arah reaksi mana reaksi akan bergeser?
Reaksi: A + B ⇌ C
Jawab:
Jika konsentrasi A ditingkatkan, reaksi akan bergeser ke arah produk, yaitu ke arah C.
2. Jika suhu dinaikkan pada reaksi NH4Cl ⇌ NH3 + HCl, arah reaksi akan bergeser ke arah manakah?
Reaksi: NH4Cl(s) ⇌ NH3(g) + HCl(g) ∆H=+x kJ
Jawab:
Jika suhu dinaikkan, reaksi akan bergeser ke arah reaktan, yaitu ke arah NH4Cl.
3. Sebuah reaksi CO2(g) + H2O(l) ⇌ H2CO3(aq) berada pada kesetimbangan. Jika konsentrasi CO2 ditingkatkan, pada arah reaksi mana reaksi akan bergeser?
Jawab:
Jika konsentrasi CO2 ditingkatkan, reaksi akan bergeser ke arah produk, yaitu ke arah H2CO3
4. Pada reaksi 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g), jika tekanan ditingkatkan, arah reaksi akan bergeser ke arah manakah?
Jawab:
Jika tekanan ditingkatkan, reaksi akan bergeser ke arah produk, yaitu ke arah SO3.
5. Jika katalis ditambahkan, ke arah reaksi mana reaksi akan bergeser pada reaksi N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)?
Jawab:
Jika katalis ditambahkan, reaksi akan berlangsung lebih cepat tanpa mengubah arah reaksi.
Baca juga:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar