Pengertian, Ciri, Pergeseran Kesetimbangan Kimia dan Penerapannya

Dalam kehidupan, keseimbangan merupakan suatu aspek yang perlu dicapai agar memiliki kehidupan yang teratur dan tidak timpang satu dengan yang lain. Setiap sendi kehidupan yang berlaku dan berjalan harus memiliki prinsip seimbang. Hal tersebut juga nyatanya berlaku pada ilmu kimia. Dalam kimia, kita mengenal istilah kesetimbangan kimia. Apa itu kesetimbangan kimia?

Pengertian Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan berasal dari kata seimbang yang dalam bahasa Indonesia berarti suatu kondisi dimana dua benda memiliki berat dan kedudukan atau posisi yang sama. Sementara berdasarkan ilmu kimia, setimbang berarti dua proses memiliki keadaan yang berlawanan arah. Proses ini akan dilangsungkan secara terus menerus dan bersifat simultan. Akan tetapi pada kesetimbangan tidak terdapat pola perubahan yang bisa diamati dan diukur.

Berdasarkan pengertian diatas maka bisa diartikan bahwa kesetimbangan kimia didalam ilmu kimia berarti suatu kondisi reaksi bolak – balik dengan kesamaan laju reaktan dan laju terbentuknya suatu produk dengan tingkat konsentrasi yang tetap. Reaksi ini juga terjadi secara bolak – balik atau dua arah yang berbeda dimana akan berlangsung secara terus menerus satu dengan yang lainnya.

Ciri – Ciri Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan Kimia

Suatu reaksi dalam kondisi setimbang memiliki beberapa ciri yang dapat dilakukan identifikasi terhadapnya. Adapun ciri – ciri kesetimbangan kimia dalam suatu reaksi yang bisa teridentifikasi sebagai berikut :

  • Reaksi terjadi didalam sebuah tempat atau suatu wadah dalam kondisi tertutup yang akan memiliki suhu serta tekanan dalam kondisi tetap.
  • Suatu reaksi yang bersifat dinamis terjadi secara terus menerus.
  • Reaksi akan mencapai taraf seimbang jika terjadi didalam dua arah secara berlawanan.
  • Laju reaksi ke reaktan akan sama dengan laju reaksi ke produknya.
  • Produk dan sekaligus reaktan akan memiliki tingkat dan nilai konsentrasi yang sama.
  • Kesetimbangan kimia merupakan suatu reaksi yang terjadi secara mikroskopik yang merupakan reaksi pada tingkat partikel zat tertentu yang saling terkait satu dengan yang lainnya.

Suatu reaksi akan dikatakan sebagai sebuah reaksi yang setimbang jika memiliki beberapa syarat. Adapun syarat – syarat suatu reaksi bisa dikatakan setimbang diantaranya :

  • Berupa reaksi bolak – balik : suatu reaksi bisa dikatakan sebagai suatu reaksi yang seimbang dan akan mencapai taraf – taraf kesetimbangan jika suatu reaksi baliknya bisa dengan mudah terjadi secara bersamaan. Contohnya : =
  • Bersifat dinamis : suatu reaksi kesetimbangan merupakan suatu aspek yang tidak bersifat statis melainkan memiliki sifat yang dinamis. Itu artinya bahwa secara mikroskopik reaksi berlangsung secara terus menerus dalam dua arah dan akan hadir dalam laju yang sama.
  • Dilakukan dalam suatu sistem yang tertutup : kesetimbangan kimia hanya dapat berlangsung didalam sebuah sistem yang tertutup. Sistem yang tertutup ini adalah suatu sistem reaksi kimia dimana zat – zat yang memiliki reaksi atau zat – zat hasil reaksi tidak ada yang akan meninggalkan suatu sistem.

Pergeseran Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan Kimia

Didalam suatu reaksi kimia nyatanya terjadi suatu pergeseran kesetimbangan. Pergeseran kesetimbangan kimia ini bisa terjadi karena berbagai macam faktor yang berpengaruh. Faktor – faktor yang berpengaruh dan menjadi salah satu faktor penyebab terjadinya pergeseran kesetimbangan kimia diantaranya sebagai berikut :

Konsentrasi suatu zat

kesetimbangan kimia

Pada sebuah reaksi kimia jika memang konsentrasi suatu zat ditambah atau dikurangi hal ini dapat menjadi penyebab terjadinya pergeseran pada kesetimbangannya. Jika memang pada suatu konsentrasi zat kemudian konsentrasinya ditambah maka kesetimbangan kimia akan bergerak menjauhi zat yang ditambahkan konsentrasinya tersebut. Begitu juga sebaliknya, jika memang konsentrasi suatu zat dikurangi maka kesetimbangan akan bergerak mendekati zat yang dikurangi konsentrasinya tersebut.

Sebagai penjelasan lebih detail untuk Anda akan kami ulas berikut ini. Anda harus tahu bahwa jika konsentrasi suatu zat ditambah maka reaksi kesetimbangan dari suatu zat yang telah ditambahkan tersebut seperti yang sudah kita jelaskan sebelumnya akan bergeser ke arah menjauhi zat yang ditambah konsentrasinya. Jika konsentrasinya dikurangi maka reaksi dari kesetimbangan kimia ini akan bergeser ke arah suatu zat yang dikurangi konsentrasinya.

Kami memiliki beberapa contoh dari persamaan reaksi tersebut dengan syarat  perumusan :

N2(g) + 3H2(g) <==> 2NH3(g) H = -92 kJ.

Jika konsentrasi dari N2 kemudian ditambah menjadi reaksi kesetimbangan maka akan terjadi suatu pergeseran ke arah kanan. Hal ini karena jika konsentrasi suatu zat ditambah maka reaksi dari kesetimbangan akan bergeser dari arah konsentrasi yang sudah ditambahkan tadi.

Jika memang konsentrasi N2 dikurangi maka reaksi kesetimbangan kimia dari suatu zat tersebut akan bergeser ke arah kiri. Hal ini karena jika konsentrasi suatu zat dikurangi maka reaksi dari kesetimbangan kimia ini akan bergeser dari arah konsentrasi yang sudah dikurangi tadinya.

Tekanan dan volume

kesetimbangan kimia

Pada suatu kesetimbangan kimia, tekanan dan juga volume berpengaruh pada kesetimbangan. Secara sederhana dapat dijelaskan juga bahwa tekanan dan juga volume merupakan dua hal yang bisa berbanding terbalik dalam kesetimbangan kimia. Akan tetapi keduanya dapat menjadi penyebab terjadinya pergeseran kimia. Pengaruh tekanan dan juga volume terhadap kesetimbangan bisa terjadi karena mengalami berbagai macam faktor diantaranya yaitu :

  • Jika pada suatu sistem kemudian tekanan ditambahkan dan menjadi penyebab volumenya diperkecil, hal ini akan menjadi penyebab reaksi kesetimbangan kimia akan mengalami suatu pergeseran ke arah zat yang jumlah molekulnya akan jauh lebih kecil. Terjadinya pergeseran kesetimbangan kimia karena reaksi ini ke arah kanan.
  • Jika pada suatu sistem kemudian tekanan akan diperkecil dan menjadikan volumenya diperbesar hal ini dapat menjadi penyebab reaksi kesetimbangan kimia akan bergeser ke arah dimana jumlah dari molekulnya akan lebih besar. Pergeseran kimia yang terjadi karena reaksi ini ke arah kiri.

Terhadap kesetimbangan kimia, tekanan dan volume juga memberikan pengaruh. Jika tekanan pada sebuah sistem ditambah atau volumenya dibuat kecil maka reaksi kesetimbangannya akan bergeser ke arah jumlah molekul yang jauh lebih kecil tadinya.

Jika tekanan pada suatu sistem diperkecil atau volume ditambah maka reaksi dari kesetimbangan kimia akan bergeser ke arah jumlah molekul yang jauh lebih kecil. Anda harus tahu bahwa tekanan dan volume dari pengaruh pergeseran kesetimbangan kimia ini akan berbanding secara terbalik.

Adapun contoh persamaannya dari reaksi ini sebagai berikut :

N2(g)+ 3H2(g)   <==> 2NH3(g)  H = -92 kJ

Jumlah molekul reaktan dengan nilai = 1 + 3 = 4

Jumlah molekul produk dengan angka = 2

Jika memang tekanan di suatu sistem ditambah maka reaksi dari kesetimbangan kimia akan bergeser ke arah kanan karena jika memang tekanan ditambah kemudian maka hal ini menjadikan reaksi kesetimbangan akan bergeser pada suatu arah jumlah molekul yang paling kecil yaitu 2.

Jika kemudian volume di suatu sistem dikurangi akan menjadikan reaksi kesetimbangan kimia akan bergeser ke arah kanan. Hal ini juga karena volume sistem dikurangi maka suatu reaksi kesetimbangan kimia akan bergeser pada arah molekul yang lebih kecil yaitu dengan elemen 2.

Jika memang tekanan pada suatu sistem dikurangi hal ini menjadikan reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri. Hal ini juga terjadi jika tekanan ditambah. Sehingga reaksi kesetimbangan akan bergeser menuju ke arah jumlah molekul yang jauh lebih besar yaitu 4.

Temperatur atau suhu

kesetimbangan kimia

Pergeseran kesetimbangan kimia juga akan terjadi karena pengaruh dari temperatur atau suhu. Temperatur ini ada kaitannya dengan kalor sehingga arah dari pergeseran kesetimbangan kimia adalah terdapat pada suatu zat yang menerima atau membutuhkan suatu kalor dan zat yang akan melepaskan kalor.

Jika kemudian temperatur kesetimbangan kimia dinaikkan maka pergeseran kesetimbangan kimia akan menuju ke arah suatu reaksi yang membutuhkan kalor. Namun justru sebaliknya jika memang temperaturnya diperkecil, maka nantinya kesetimbangan kimia akan menuju ke suatu arah reaksi yang berpotensi melepaskan kalor.

Jika temperatur suatu sistem ditinggikan maka reaksi kesetimbangan akan bergerak pada suatu arah zat yang akan melepaskan kalor atau suatu endorerm. Jika kemudian temperatur sistem kemudian dikurangi maka reaksi kesetimbangan akan melakukan suatu pergerakan pada arah zat yang nantinya harus melepaskan kalor atau eksoterm.

Ada beberapa contoh persamaan reaksi yang bisa menjadi contoh untuk Anda diantaranya yaitu :

[C] yaitu suatu reaksi berupa reaksi eksoterm yang akan melepaskan kalor dan [A] + [B] merupakan suatu reaksi endoterm yang akan membutuhkan suatu kalor. Jika memang temperatur dinaikkan maka reaksi kesetimbangan akan melakukan pergerakan ke arah kiri. Hal ini karena jika temperatur suatu sistem dibiarkan naik maka reaksi kesetimbangan akan melakukan suatu area pergeseran pada sebuah reaksi yang perlu baginya kalor atau endoterm secara lebih kompleks.

Kemudian jika temperatur pada suatu kalor diturunkan maka yang ada nantinya suatu reaksi kesetimbangan akan bergerak ke arah kanan. Hal ini terjadi karena jika memang temperatur sistem dinaikkan maka yang ada reaksi kesetimbangan akan bergeser menuju ke arah reaksi yang didalamnya perlu adanya suatu endoterm atau kalor. Kemudian jika yang ada temperatur diturunkan maka reaksi kesetimbangan akan melakukan pergerakan ke arah kanan. Hal ini juga terjadi karena jika temperatur sebuah sistem dinaikkan maka yang ada reaksi kesetimbangan akan bergeser pada arah yang memang melepaskan suatu kalor berupa kalor eksoterm darinya.

Kesetimbangan kimia juga memiliki dasar hukum dalam penerapannya. Adapun hukum kesetimbangan kimia atau tetapan pada kesetimbangan merupakan perbandingan dari hasil konsentrasi suatu produk berpangkat dengan koefisien masing – masing dari konsentrasi reaktat memiliki pangkat koefisien masing – masing. Juga tetapan kesetimbangan memiliki simbol. Adapun tetapan simbol dalam reaksi kesetimbangan meliputi simbol K atau Kc.

Bentuk Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan kimia yang merupakan suatu unsur ini memiliki berbagai bentuk yang teridentifikasi. Adapun bentuk kesetimbangan kimia meliputi :

Kesetimbangan heterogen

Ada sebuah bentuk yang bernama kesetimbangan heterogen. Didalam kesetimbangan heterogen ini bentuk – bentuk zat yang terlibat didalam reaksi kesetimbangan itu sendiri akan memiliki perbedaan antara yang satu dengan yang lainnya. Maka nantinya yang harus diambil dalam menentukan tetapan dari kesetimbangan itu sendiri adalah konsentrasi zat yang memang memiliki tetapan kesetimbangan nantinya dipengaruhi dengan larutan dan juga gas.

Kesetimbangan homogen

Dalam ilmu kesetimbangan kimia juga kita kenal istilah kesetimbangan homogen. Kesetimbangan homogen ini merupakan suatu bentuk zat – zat yang terlibat pada sebuah reaksi dimana keterlibatan semuanya adalah dengan nilai sama. Sehingga semua konsentrasi zat yang digunakan dalam menentukan tetapan keseimbangan adalah sama. Akan tetapi yang harus diingat dalam kesetimbangan homogen ini bahwa gas dan larutan saja yang akan menjadi salah satu faktor yang berpengaruh pada suatu tetapan kesetimbangan.

Reaksi Kesetimbangan Dalam Kehidupan Sehari – Hari

kesetimbangan kimia

Tidak ada sebuah ilmu sekalipun di dunia ini yang tidak diperlukan penerapannya dalam kehidupan. Hal yang sama juga berlaku pada kesetimbangan kimia. Reaksi kesetimbangan kimia juga sangat diperlukan dalam kehidupan sehari – hari.

Nyatanya yang dinamakan suatu reaksi kesetimbangan tidak hanya terjadi pada dunia industri. Bahkan didalam kehidupan sehari – hari peran dari reaksi kesetimbangan juga tidak bisa kita abaikan. Keberadaan reaksi kesetimbangan ini sendiri dapat berpotensi menjaga kelangsungan kehidupan kita. Sebagai contoh dari reaksi kesetimbangan didalam kehidupan sehari – hari penerapannya sebagai berikut ini :

Pengaturan pH darah

kesetimbangan kimia

pH darah dipertahankan dengan nilai kurang lebih sekitar 7,4 oleh suatu larutan penyangga, semisal adalah H2CO3. Nah, dalam tubuh manusia tepatnya di bagian plasma darah manusia disana terdapat unsure gas CO2. Gas CO2 ini akan membentuk pasangan asam basa yang merupakan suatu konjugasi antara asam karbonat dengan ion hydrogen yang dapat mempertahankan pH darah didalam tubuh manusia.

Rumusnya sebagai berikut :

C02(g) + H2O(ℓ) ↔ H2C03(aq)

Intinya jika memang darah didalam tubuh manusia bersifat basa, maka jumlah ion H+ akan berkurang karena diikat oleh ion OH- basa sehingga pada akhirnya kesetimbangan akan bergeser ke arah kanan. Sementara jika darah bersifat asam, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri. Hal ini karena adanya ion H+ dari asam yang akan menambah konsentrasi ion H+ pada rumusan H2CO3.

Siklus oksigen yang terdapat didalam tubuh manusia

kesetimbangan kimia

Didalam tubuh manusia, oksigen akan diangkut dan kemudian diikat oleh hemoglobin didalam darah. Proses yang semacam ini akan berlangsung didalam suatu reaksi kesetimbangan dengan rumus berikut ini :

Hb(aq) + O2(aq) ↔ HbO2(aq)

Oksigen didalam tubuh manusia nantinya akan diangkut oleh darah ke bagian paru – paru. Semakin lama jumlah oksigen didalam darah maka akan semakin bertambah banyak. Didalam paru – paru kesetimbangan akan bergeser ke arah kanan. Kesetimbangan ini akan bergeser ke arah kiri jika oksigen berada didalam jaringan. Kesetimbangan akan ke kiri dan kemudian menghasilkan oksigen yang akan digunakan didalam suatu proses pembakaran.

Berguna dalam proses fotosintesis

kesetimbangan kimia

Proses fotosintesis didalam tubuh tumbuhan hijau atau proses pernapasan (respirasi) pada hewan dan manusia merupakan suatu unsur dari reaksi kesetimbangan. Ketika kesetimbangan mengalami pergeseran ke arah kanan maka nantinya jumlah dari oksigen akan mengalami peningkatan. Jumlah oksigen ini yang nantinya akan digunakan oleh manusia dan juga hewan dalam proses respirasi.

Ketika kemudian kesetimbangan melakukan pergeseran ke arah kiri kemudian proses  respirasi akan berlangsung dalam tempo yang sangat cepat dimana hal ini nantinya akan menghasilkan suatu gas CO2. Gas CO2 ini yang selanjutnya akan digunakan kembali oleh tumbuhan dalam menjalankan proses fotosintesis. Proses ini juga berlangsung secara terus menerus dan membentuk suatu siklus sehingga di alam akan terjadi suatu kesetimbangan diantara gas CO2 dan juga gas O2.

Demikian pengertian, ciri, pergeseran kesetimbangan kimia dan juga bagaimana cara penerapannya dalam kehidupan sehari – hari kita. Semoga informasi diatas menjadi informasi yang menginspirasi Anda.