Faktor Pergeseran Kesetimbangan Kimia: Asas Le Chatelier, Materi & Contoh Soal

Ilustrasi: Sistem kesetimbangan bereaksi terhadap gangguan luar.

Pernahkah Anda bertanya-tanya, bagaimana industri kimia dapat menghasilkan ribuan ton amonia atau asam sulfat secara efisien? Rahasianya bukan hanya pada mencampurkan bahan, tetapi pada kemampuan mengendalikan kesetimbangan. Dalam artikel ini, kita akan membahas faktor-faktor yang dapat menggeser posisi kesetimbangan kimia berdasarkan Asas Le Chatelier.

Asas Le Chatelier: Prinsip Aksi-Reaksi

Henri Louis Le Chatelier, seorang kimiawan Prancis, merumuskan aturan dasar yang memprediksi arah pergeseran kesetimbangan jika suatu sistem diberikan gangguan (aksi).

Asas Le Chatelier berbunyi: "Jika suatu sistem kesetimbangan diberikan aksi (gangguan), maka sistem akan mengadakan reaksi (pergeseran) sedemikian rupa untuk meminimalisir pengaruh aksi tersebut."

Secara sederhana: Sistem tidak suka perubahan dan akan berusaha melawannya.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pergeseran

1. Konsentrasi Zat

Logika dasarnya adalah tentang "kepadatan". Jika zat ditambahkan, sistem akan berusaha menguranginya.

• Jika konsentrasi salah satu zat ditambah, kesetimbangan bergeser ke arah lawan (menjauhi zat yang ditambah).
• Jika konsentrasi salah satu zat dikurangi (diambil), kesetimbangan bergeser ke arah zat tersebut (mendekati zat yang dikurangi).

2. Suhu (Temperatur)

Pergeseran akibat suhu bergantung pada jenis reaksinya: Endoterm (\( \Delta H > 0 \)) atau Eksoterm (\( \Delta H < 0 \)).

• Jika Suhu Dinaikkan: Sistem akan menyerap kalor berlebih tersebut. Kesetimbangan bergeser ke arah reaksi Endoterm (menyerap panas).
• Jika Suhu Diturunkan: Sistem akan berusaha melepaskan kalor. Kesetimbangan bergeser ke arah reaksi Eksoterm (melepas panas).

3. Tekanan dan Volume (Khusus Gas)

Ingat Hukum Boyle: Tekanan berbanding terbalik dengan Volume. Faktor ini hanya mempengaruhi sistem yang melibatkan gas dengan jumlah koefisien kiri dan kanan berbeda.

• Jika Tekanan Diperbesar (Volume Diperkecil): Sistem akan mencari ruang yang lebih "sempit". Kesetimbangan bergeser ke arah jumlah koefisien gas yang lebih kecil.
• Jika Tekanan Diperkecil (Volume Diperbesar): Sistem akan mengisi ruang yang "longgar". Kesetimbangan bergeser ke arah jumlah koefisien gas yang lebih besar.

Catatan Penting: Katalis tidak menggeser letak kesetimbangan. Katalis hanya mempercepat tercapainya keadaan setimbang dengan cara menurunkan energi aktivasi.

Contoh Soal dan Pembahasan

Contoh Soal 1: Pengaruh Konsentrasi

Diberikan reaksi kesetimbangan pembuatan gas amonia:

$$ N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g) \quad \Delta H = -92 \text{ kJ} $$

Tentukan arah pergeseran kesetimbangan jika gas Nitrogen (\( N_2 \)) ditambahkan ke dalam sistem!

Jawab:

Diketahui: \( N_2 \) berada di ruas kiri (reaktan).
Aksi: Konsentrasi \( N_2 \) ditambah.
Reaksi Sistem: Sistem akan berusaha mengurangi kelebihan \( N_2 \) dengan mengkonsumsinya.
Kesimpulan: Kesetimbangan bergeser ke kanan (kearah produk/pembentukan \( NH_3 \)).

Contoh Soal 2: Pengaruh Suhu

Perhatikan reaksi kesetimbangan berikut:

$$ 2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g) \quad \Delta H = -198 \text{ kJ} $$

Ke arah manakah kesetimbangan akan bergeser jika suhu sistem dinaikkan?

Jawab:

Analisis:
Reaksi ke kanan adalah Eksoterm (\( \Delta H \) negatif).
Maka, reaksi ke kiri (kebalikannya) adalah Endoterm.
Aksi: Suhu dinaikkan.
Reaksi Sistem: Bergeser ke arah Endoterm untuk menyerap panas.
Kesimpulan: Kesetimbangan bergeser ke kiri (kearah reaktan \( SO_2 \) dan \( O_2 \)).

Contoh Soal 3: Pengaruh Tekanan/Volume

Perhatikan reaksi penguraian berikut:

$$ PCl_5(g) \rightleftharpoons PCl_3(g) + Cl_2(g) $$

Apa yang terjadi pada jumlah gas \( Cl_2 \) jika volume wadah diperbesar?

Jawab:

Analisis Koefisien Gas:
Kiri: 1 (dari \( PCl_5 \))
Kanan: 1 + 1 = 2 (dari \( PCl_3 + Cl_2 \))
Aksi: Volume diperbesar (artinya Tekanan diperkecil).
Reaksi Sistem: Bergeser ke arah koefisien yang lebih besar.
Kesimpulan: Kesetimbangan bergeser ke kanan (koefisien 2). Akibatnya, jumlah gas \( Cl_2 \) akan bertambah.

---

Kuis Interaktif: Seberapa Paham Kamu?

Pilih jawaban yang paling tepat, lalu klik tombol "Cek Nilai" di bawah untuk melihat skor Anda.

1. Jika pada reaksi setimbang \( A(g) + B(g) \rightleftharpoons C(g) \), konsentrasi gas A dikurangi, maka kesetimbangan akan bergeser ke....

Kanan, C bertambah
Kiri, C berkurang
Tetap, tidak berubah

2. Pada reaksi eksoterm, jika suhu diturunkan, nilai tetapan kesetimbangan (K) akan....

Semakin besar
Semakin kecil
Tetap

3. Reaksi manakah yang TIDAK akan mengalami pergeseran jika tekanan diperbesar?

\( N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g) \)
\( H_2(g) + I_2(g) \rightleftharpoons 2HI(g) \)
\( 2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g) \)

4. Fungsi katalis dalam sistem kesetimbangan adalah....

Menggeser kesetimbangan ke kanan
Menambah jumlah produk
Mempercepat tercapainya keadaan setimbang

5. Diberikan reaksi: \( Fe^{3+}(aq) + SCN^-(aq) \rightleftharpoons FeSCN^{2+}(aq) \) (Merah). Jika air ditambahkan ke dalam sistem (pengenceran), warna larutan akan....

Memudar (bergeser ke kiri)
Semakin merah pekat (bergeser ke kanan)
Tetap berwarna merah sama
*Tips: Pengenceran pada larutan ekuivalen dengan memperbesar volume pada gas (geser ke koefisien besar).

Pertanyaan Sering Diajukan (FAQ)

Mengapa penambahan gas inert (seperti Helium) pada volume tetap tidak menggeser kesetimbangan?

Penambahan gas inert pada volume tetap memang menaikkan tekanan total, namun tidak mengubah tekanan parsial masing-masing zat yang bereaksi. Karena tekanan parsial tetap, posisi kesetimbangan tidak bergeser.

Apakah katalis mempengaruhi nilai K?

Tidak. Katalis hanya mempercepat laju reaksi maju dan balik sama besar sehingga kesetimbangan lebih cepat tercapai. Satu-satunya faktor yang dapat mengubah nilai tetapan kesetimbangan (K) adalah Suhu.