Pernahkan kalian membeli beras di warung atau pasar? Apakah penjual menimbang beras yang kalian beli? Jika kalian membeli beras 1 kg, maka anak timbangan yang dipakai juga mempunyai massa 1 kg. Beras sama dengan 1 kg jika telah terjadi kesetimbangan dengan anak timbangan tersebut. Secara garis besar kesetimbangan dapat dibedakan menjadi kesetimbangan statis dan kesetimbangan dinamis. Apa kesetimbangan statis dan dinamis itu? Jawaban pertanyaan tersebut akan kita bahas dalam artikel kesetimbangan kimia.
Mengapa benda yang diletakkan di atas meja tidak jatuh? Mengapa adik dapat berdiri di atas tanah? Semua benda yang diam dan tidak bergerak dikatakan dalam keadaan setimbang. Keadaan setimbang benda-benda yang tidak bergerak merupakan keadaan setimbang statis. Dalam kesetimbangan statis jumlah gaya yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol atau tidak ada kerja dalam kesetimbangan. Coba kalian dorong buku di atas meja. Pasti buku tersebut bergerak, bukan?
Coba lakukan kegiatan pembakaran kertas atau kayu. Apa yang terjadi jika kertas atau kayu dibakar? Kayu atau kertas yang dibakar akan menghasilkan arang dan abu. Arang dan abu tidak akan dapat kembali lagi menjadi kertas. Proses berubahnya kayu atau kertas menjadi arang dan abu dinamakan reaksi kimia yang berkesudahan, karena reaksi tersebut tidak dapat kembali seperti semula.
Perhatikan proses pendidihan air di rumah kalian. Amati dengan baik pada saat air mendidih, maka terjadi perubahan dari wujud cair menjadi wujud gas, yaitu uap air. Uap air yang terjadi jika terkena tutup atau benda lain dapat berubah menjadi air lagi. Proses berubahnya air berbentuk cair menjadi uap dan sesudahnya dapat menjadi air lagi merupakan proses dapat balik. Jika kecepatan berubahnya air menjadi uap air sama dengan proses berubahnya uap air menjadi air, maka peristiwa tersebut merupakan proses keset imbangan. Kesetimbangan yang terjadi karena adanya perubahan dua arah inilah yang dinamakan kesetimbangan dinamis.
Sama halnya ketika besi berkarat, sangat sulit untuk mengubah kembali karat tersebut menjadi besi, meskipun dapat dilakukan, digunakan jalan reaksi yang berbeda dengan proses perkaratannya. Reaksi seperti ini dikatakan berlangsung satu arah atau reaksi ireversibel.
Reaksi-reaksi kimia pada umumnya berlangsung satu arah. Tetapi ada juga reaksi yang dapat berlangsung dua arah atau dapat balik. Pada reaksi ini hasil reaksi dapat berubah lagi menjadi zat-zat semula. Reaksi semacam ini disebut juga dengan reaksi reversibel. Reaksi reversibel adalah reaksi yang dapat dibuat ke arah reaksi sebaliknya pada kondisi tertentu, misalkan jika kamu lewatkan uap air pada besi panas, uap air akan bereaksi dengan besi membentuk endapan berwarna hitam yang merupakan Fe$_3$O$_4$.
$ 3 Fe(s) + 4 H_2O(g) \rightarrow Fe_3O_4(s) + 4 H_2(g) $
Pada kondisi yang lain, hasil dari reaksi ini akan bereaksi kembali, dimana hidrogen dilewatkan kembali di atas Fe$_3$O$_4$ sehingga terbentuk Fe dan H$_2$O.
$ Fe_3O_4(s) + 4 H_2(g) \rightarrow 3 Fe(s) + 4 H_2O(g) $
Sehingga dalam wadah berapa lama pun reaksi ini berlangsung akan selalu diperoleh Fe dan uap air yang seolah-olah tidak dapat bereaksi lagi. Untuk mencegah hal itu biasanya hasil reaksi seperti uap air harus dikeluarkan.
Reaksi dapat balik terjadi dalam satu sistem dan laju reaksi ke arah hasil atau sebaliknya sama disebut reaksi dalam keadaan setimbang atau sistem kesetimbangan. Sistem kesetimbangan banyak terjadi pada reaksi-reaksi dalam wujud gas. Reaksi di atas dapat ditulis dalam suatu persamaan reaksi sebagai :
$ 3 Fe(s) + 4 H_2O(g) \rightleftharpoons Fe_3O_4(s) + 4 H_2(g) $
Lalu,bagaimana jika reaksi kesetimbangan dengan wujud yang berbeda? Apakah bisa terjadi reaksi kesetimbangan atau tidak. Berdasarkan wujud zatnya reaksi kesetimbangan dikelompokkan menjadi kesetimbangan homogen dan kesetimbangan heterogen. Kesetimbangan homogen adalah sistem kesetimbangan yang komponennya mempunyai wujud yang sama.
Contoh:
a. Reaksi kesetimbangan yang terdiri atas gas-gas
$ 2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g) $
$N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g) $
b. Reaksi kesetimbangan yang terdiri atas ion-ion
$ Fe^{3+}(aq) + SCN^-(aq) \rightleftharpoons Fe(SCN)^{2+}(aq) $
c. Reaksi kesetimbangan yang terdiri atas zat berwujud cair
$CH_3COOH(l) + CH_3CH_2OH(l) \rightleftharpoons CH_3COOCH_2CH_3(l) + H_2O(l) $
Sedangkan Kesetimbangan heterogen adalah sistem kesetimbangan yang komponennya terdiri atas zat-zat dengan wujud yang berbeda.
Contoh:
a. Reaksi kesetimbangan yang terdiri atas zat cair, gas, dan larutan
$CO_2(g) + H_2O(l) \rightleftharpoons H_2CO_3(aq) $
b. Reaksi kesetimbangan yang terdiri atas zat padat dan gas
$ C(s) + 2N_2O(g) \rightleftharpoons CO_2(g) + 2N_2 (g) $
c. Reaksi kesetimbangan yang terdiri atas zat padat, cair, dan gas
$ ICl(l) + Cl_2(g) \rightleftharpoons ICl_3(g) $
Demikian pembahasan materi Kesetimbangan Kimia dan contoh-contohnya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar