Bagaimana pengaruh kesetimbangan jika suhu dan volume dinaikkan

Bagaimana pengaruh kesetimbangan jika suhu dan volume dinaikkan

Bagaimana pengaruh kesetimbangan jika suhu dan volume dinaikkan
Lihat Foto

Ahli kimia asal Perancis, Henry-Louis Le Chatelier

KOMPAS.com - Kesetimbangan kimia suatu reaksi dapat berubah karena beberapa faktor.

Dalam bidang industri, kesetimbangan kimia sengaja digeser untuk mendapatkan reaksi kimia yang diinginkan.

Asas Le Chatelier

Hal ini dirangkum dalam asas Le Chatelier yang mengatakan suatu reaksi kimia akan berubah kesetimbangannya tergantung pada konsentrasi, suhu, dan tekanan yang diberikan.

Dilansir dari Encyclopaedia Britannica, asas Le Chatelier dikemukakan oleh Henry-Louis Le Chatelier yang merupakan seorang ahli kimia dari Prancis.

Henry-Louis Le Chatelier mengemukakan bahwa kesetimbangan kimia dapat digeser dengan cara menaikan atau menurunkan konsentrasi salah satu zat, serta merubah suhu dan tekanan suatu sistem reaksi kimia.

Penambahan atau pengurangan konsentrasi suatu reaktan dapat menggeser kesetimbangan kimia.

KOMPAS.com/SILMI NURUL UTAMI Pergeseran kesetimbangan ke kanan

JIka konsentrasi zat A dikurangi, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri. Reaksi akan berjalan dengan mengganti reaktan A yang kurang agar tetap setimbang.

Baca juga: Persamaan Reaksi Kimia

Jika reaktan A terus dikurangi, kesetimbangan akan terus bergeser ke kiri menghasilkan reaksi searah yaitu:

KOMPAS.com/SILMI NURUL UTAMI Reaksi searah

JIka konsentrasi A ditambahkan, kesetimbangan bergeser ke arah kanan, membuat produk yang lebih banyak.

KOMPAS.com/SILMI NURUL UTAMI Pergeseran kesetimbangan ke kiri


Dalam bidang industri, penambahan konsentrasi dilakukan saat zat A jauh lebih murah dibandingkan zat B.

Walau hanya konsentrasi zat A yang ditambahkan, reaksi tetap menghasilkan produk yang sama dengan jumlah lebih banyak. 

Suatu sistem kesetimbangan dapat berubah, jika mendapat pengaruh dari luar. Perubahan tersebut bertujuan untuk mencapai kesetimbangan baru, sehingga disebut pergeseran kesetimbangan. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Henry Louis Le Chatelier.

Bagaimana pengaruh kesetimbangan jika suhu dan volume dinaikkan
beberapa faktor yang memengaruhi pergeseran kesetimbangan

1. Pengaruh Konsentrasi terhadap Kesetimbangan

Berdasarkan percobaan di atas, kalian mengetahui bahwa perubahan konsentrasi memengaruhi pergeseran kesetimbangan. Perubahan konsentrasi terjadi karena konsentrasi pereaksi ditambah atau dikurangi. Apabila konsentrasi pereaksi ditambah, reaksi bergeser ke kanan atau ke arah produk. Sedangkan jika konsentrasi pereaksi dikurangi, reaksi bergeser ke arah kiri atau ke arah pereaksi, sehingga konsentrasi pereaksi bertambah.

Bagaimana pengaruh kesetimbangan jika suhu dan volume dinaikkan
2. Pengaruh Suhu

Kesetimbangan reaksi juga dapat bergeser karena pengaruh suhu. Perhatikan reaksi berikut:

Bagaimana pengaruh kesetimbangan jika suhu dan volume dinaikkan
Jika reaksi tersebut dituliskan dalam persamaan termokimia,maka reaksi yang ke kanan merupakan reaksi eksoterm dan reaksi yang kekiri merupakan reaksi endoterm

Bagaimana pengaruh kesetimbangan jika suhu dan volume dinaikkan
Pada reaksi di atas, apabila suhu diturunkan, gas menjadi tidak berwarna dan kesetimbangan bergeser kearah N2O2 yang tidak berwarna (kearah eksoterm dengan melepaskan kalor). Apabila suhu dinaikkan gas berwarna coklat, karena kesetimbangan bergeser ke arah NO2 yang berwarna coklat (kearah endoterm dengan cara menyerap kalor).

Bagaimana pengaruh kesetimbangan jika suhu dan volume dinaikkan
Selain konsentrasi dan suhu, ternyata tekanan dan volume juga mempengaruhi pergeseran kesetimbangan.

3. Pengaruh Tekanan dan Volume

Sistem kesetimbangan gas mempungai tekanan dan volume tertentu. jika tekanan sistem diperbesar atau diperkecil, ada kesetimbangan yang terganggu dan adapula yang tidak tergangu, tergantung pada jumlah koofisien pereaksi dan hasil reaksi.

Jika tekanan diperbesar atau volume diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien yang kecil. Sebaliknya, jika tekanan diperkecil atau volume diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien yang besar. Tetapi, jika jumlah koefisien pereaksi sama dengan koefisien hasil reaksi, perubahan tekanan atau volume tidak akan menggeser kesetimbangan. Perhatikan contoh berikut.

Bagaimana pengaruh kesetimbangan jika suhu dan volume dinaikkan

Kembali

Sesuai dengan asas Le Chatelier, jika suatu sistem diberi suatu aksi, maka sistem tersebut akan menyesuaikan diri (bereaksi) sedemikian rupa untuk menimimalisasi (bahkan meniadakan) pengaruh dari aksi tersebut. Berikut adalah ringkasan pengaruh konsentrasi, suhu, tekanan dan volume terhadap kesetimbangan.

Pengaruh Konsentrasi terhadap Kesetimbangan

Mengubah konsentrasi bahan kimia akan menggeser kesetimbangan ke sisi yang berkurang konsentrasinya. Contohnya adalah kesetimbangan karbon monoksida dengan gas hidrogen menghasilkan metanol.

Dengan menggunakan asas Le Chatelier, dapat diprediksi bahwa jumlah metanol akan meningkat, dan konsentrasi CO akan turun. Jika ada zat yang ditambahkan pada sistem, maka reaksi akan mengarah pada sisi yang zatnya tidak ditambahkan. Dengan kata lain, pengurangan zat kan menyebabkan reaksi “pengisian kekosongan” dan reaksi mengarah pada sisi zat yang dikurangi. Dapat disimpulkan bahwa reaksi akan bergeser ke arah zat yang tidak ditambahi (atau dikurangi) konsentrasinya.

Pengaruh Suhu terhadap Kesetimbangan

Pengaruh perubahan suhu dalam kesetimbangan dapat dijelaskan dengan menggabungkan panas baik sebagai reaktan atau produk. Peningkatan suhu otomatis akan meningkatkan kandungan panas dari sistem. Ketika suhu sistem dinaikkan, maka kesetimbangan bergeser ke arah kiri (endoterm). Ketika suhu sistem diturunkan, maka kesetimbangan bergeser ke arah kanan (eksoterm). Jika masih bingung, silakan baca ulasan reaksi eksoterm dan endoterm. Contohnya adalah reaksi bolak-balik gas nitrogen dengan hidrogen menghasilkan amonia yang merupakan reaksi eksoterm:

N2(g) + 3 H2(g)⇌ 2 NH3(g)    ΔH = -92 kJ mol−1

Karena ini reaksi eksotermik, maka sistem menghasilkan panas:

N2(g) + 3 H2(g) ⇌ 2 NH3(g) + panas

Pengaruh Volume dan Tekanan terhadap Kesetimbangan

Selalu ingat bahwa volume dan tekanan berbanding terbalik. Hal ini pun berlaku pada kesetimbangan kimia. Jika tekanan diperbesar (volume diperkecil) maka kesetimbangan bergeser ke arah sisi yang mempunyai jumlah molekul lebih kecil. Sebaliknya, jika tekanan diperkecil (volume diperbesar) maka kesetimbangan bergeser ke arah sisi yang mempunyai jumlah molekul lebih besar. Lebih mudah diingat bahwa pergeseran kesetimbangan akan mengikuti volume.

Pada contoh di atas, jika tekanan diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke arah kanan, karena kanan lebih kecil jumlah molekulnya (lebih kecil jumlah koefisiennya).