Penjelasan Pergeseran Kesetimbangan (Asas Le Chatelier)
Jika kita ingin memproduksi suatu zat melalui reaksi kimia, misalnya
pembuatan barang-barang industri, sudah tentu kita menginginkan agar zat
yang diproduksi itu terbentuk sebanyak mungkin. Dengan perkataan lain, kita
menginginkan agar reaksi berlangsung ke arah kanan.
(Ingat: dalam setiap reaksi kimia, zat-zat hasil reaksi senantiasa
dituliskan di ruas kanan!)
Suatu reaksi kesetimbangan dapat kita geser ke arah yang kita kehendaki,
dengan cara melakukan aksi-aksi (tindakan-tindakan) tertentu. Aksi atau
tindakan yang dapat kita lakukan itu meliputi:
1. Pengubahan konsentrasi zat.
2. Pengubahan volume gas atau tekanan gas.
3. Pengubahan suhu.
Jika kita ingin agar hasil reaksi banyak terbentuk, kita harus menggeser
reaksi ke arah kanan. Sebaliknya, jika kita ingin mengurangi jumlah hasil
reaksi, kita harus menggeser reaksi ke arah kiri.
Untuk mengetahui efek atau pengaruh dari aksi yang kita lakukan, kita perlu
menggunakan suatu asas yang dirumuskan oleh Henri Louis Le Chatelier
(1850–1936), yang dikenal sebagai Asas Le Chatelier.
Jika terhadap suatu kesetimbangan dilakukan aksi-aksi tertentu, maka
reaksi akan bergeser untuk menghilangkan pengaruh aksi tersebut.
Artinya, suatu sistem kesetimbangan akan berusaha mempertahankan keadaannya
untuk tetap setimbang. Untuk memahami hakikat kesetimbangan, perhatikan
contoh sederhana berikut.
Misalkan kita mempunyai bejana bentuk huruf U yang berisi air,Oleh karena
permukaan air di ruas kiri sama tingginya dengan permukaan air di ruas kanan, kita
boleh mengatakan bahwa air dalam bejana itu berada dalam keadaan
kesetimbangan. Apabila kita “mengganggu” kesetimbangan itu dengan melakukan aksi tertentu, misalnya menambahkan air
dari luar kepada salah satu ruas,sudah tentu akan terjadi pergeseran jumlah
air, supaya keadaannya tetap setimbang. Jika ke ruas kiri kita tambahkan
air, maka ruas kiri akan memberikan sebagian airnya ke ruasmkanan. Tetapi
jika air di ruas kiri sebagian kita kurangi (diambil ke luar), maka ruas
kiri akan mengambil sebagian air dari ruas kanan.
Berdasarkan contoh di atas, kita dapat merumuskan Asas Le Chatelier dengan
suatu kalimat yang lebih sederhana sebagai berikut.
Jika diberi, dia akan memberi. Jika diambil, dia akan mengambil.
Sekarang marilah kita gunakan asas Le Chatelier untuk membahas pengaruh
perubahan konsentrasi, perubahan volume/ tekanan, dan perubahan suhu
terhadap suatu reaksi kesetimbangan.
1. Perubahan konsentrasi
Perhatikan reaksi A + B ↔ C!
Jika zat A kita tambahkan ke dalam campuran, berarti kita memperbesar
konsentrasi zat A. Sesuai dengan asas jika diberi, dia akan memberi, maka terjadi pergeseran ke arah
kanan, sehingga zat C lebih banyak terbentuk.
Jika zat B sebagian kita ambil (pisahkan) dari campuran, berarti kita
memperkecil konsentrasi zat B. Sesuai dengan asas jika diambil, dia akan mengambil, maka reaksi akan bergeser ke
kiri, sehingga zat C akan berkurang. Terjadi pergeseran kesetimbangan pada
pengubahan konsentrasi zat dalam kesetimbangan adalah untuk mempertahankan
agar harga K tetap.
K
= [C]/[A] [B]
Jika [A] ditambah (diperbesar), maka agar harga K tetap harus ada
yang bergeser ke C. Dan jika [A] dikurangi, agar harga K
tetap, maka harus ada yang bergeser ke A.
Perhatikan dari rumusan K, jika A diperbesar dan tidak bergeser,
maka harga K akan makin kecil.
Pergeseran kesetimbangan terhenti
jika harga K sudah sama seperti sebelum ada perubahan.
Dengan demikian kita dapat merumuskan pengaruh perubahan konsentrasi
terhadap suatu kesetimbangan sebagai berikut.
Jika salah satu zat konsentrasinya diperbesar (ditambah), maka reaksi
akan bergeser dari arah zat tersebut. Jika salah satu zat
konsentrasinya diperkecil (dikurangi), maka reaksi bergeser ke arah zat
tersebut.
Jadi, jika kita menginginkan agar hasil reaksi terbentuk sebanyak mungkin,
maka zat-zat di ruas kiri (pereaksi) harus ditambahkan terus-menerus ke
dalam campuran, dan pada saat yang sama zat-zat di ruas kanan (hasil
reaksi) harus segera dipisahkan dari campuran.
2. Perubahan tekanan gas/perubahan volume gas
Perubahan tekanan hanya berpengaruh pada gasgas. Untuk fase padat dan fase
cair, pengaruh perubahan tekanan dapat diabaikan. Hukum yang dirumuskan
oleh Robert Boyle (1627–1691) menyatakanbahwa pada suhu tetap, tekanan gas berbanding terbalik dengan volume gas.
Oleh karena itu, memperbesar tekanan gas berarti memperkecil volume gas
tersebut. Pengaruh dari perubahan tekanan gas terhadap suatu kesetimbangan
dapat dirumuskan sebagai berikut.
reaksi A + B ↔C
Jika volume diperbesar, agar harga K tetap maka harus ada yang bergeser ke A dan B (jumlah koefisien besar), dan jika volume diperkecil, agar harga K tetap maka harus ada yang bergeser ke C (jumlah koefisien kecil).
Perhatikan jika tidak bergeser, volume diperbesar harga K akan makin besar.
Untuk diingat: Jika volume diperbesar (tekanan diperkecil), maka akan bergeser ke jumlah koefisien yang besar.
Jika volume diperkecil (tekanan diperbesar), maka akan bergeser ke jumlah koefisien yang kecil.
Bagaimana kalau jumlah koefisien kanan dan kiri sama?
A(g) + B(g)↔ C(g) + D(g)
Harga K tidak dipengaruhi volume, maka volume/ perubahan tekanan tidak akan menggeser kesetimbangan.
3. Perubahan suhu
Perhatikan reaksi 2 SO2 + O2 ↔2 SO3 + 45 kkal
Reaksi pembuatan SO3 di atas merupakan reaksi eksoterm, sebab memiliki kalor reaksi positif. Sudah tentu reaksi ke arah kiri merupakan reaksi endoterm. Sehingga zat SO3 disebut zat eksoterm (suatu zat yang pada proses pembentukannya menghasilkan kalor) dan zat SO2 dan O2 disebut zat endoterm (suatu zat yang pada proses terbentuknya memerlukan kalor).
Jika suhu dinaikkan, berarti kita menambahkan kalor atau memberikan kalor, berarti harus bergeser ke zat yang memerlukan (zat endoterm). Berarti bergeser ke SO2 dan O2 (ke kiri).
Jika suhu diturunkan, maka akan bergeser ke zat yang mengeluarkan kalor (zat eksoterm). Berarti bergeser ke SO3 (ke kanan). Pergeseran ini karena sifat zat yang endoterm atau zat yang eksoterm, akibatnya harga K akan berubah. Dengan perubahan suhu, jika reaksi bergeser ke kanan, maka hasil reaksi bertambah dan pereaksi berkurang, dengan demikian harga K akan bertambah besar.
Dan jika reaksi bergeser ke kiri, maka hasil reaksi berkurang dan pereaksi bertambah, maka harga K akan berkurang.
4. Peranan katalis dalam reaksi kesetimbangan
Sesuai dengan fungsinya sebagai zat yang mempercepat reaksi, katalis berfungsi mempercepat tercapainya kesetimbangan, dengan cara mempercepat reaksi maju dan reaksi balik sama besar. Jadi, katalis berfungsi pada awal reaksi (sebelum kesetimbangan tercapai). Jika laju reaksi maju = laju reaksi balik (setelah kesetimbangan tercapai), maka katalis berhenti berfungsi.
Katalis hanya mampu mempercepat reaksi, tetapi tidak dapat membuat reaksi. Jadi, katalis tidak dapat menggeser reaksi yang telah setimbang.
Socar de Lahoya !
0 komentar:
Posting Komentar