Tahukah kalian bahwa perubahan suhu bisa mengubah hasil reaksi kimia?
Tahukah kalian bahwa perubahan suhu bisa mengubah hasil reaksi kimia?
Perubahan kecil dalam konsentrasi, suhu, tekanan/volume dapat mempengaruhi kesetimbangan kimia. Dengan memahami faktor-faktor ini, kalian bisa mengendalikan proses kimia di laboratorium, membantu menciptakan produk baru, atau meningkatkan efisiensi produksi kimia.
Ayo kita eksplorasi lebih dalam bagaimana setiap faktor mempengaruhi kesetimbangan kimia!
Henry Louis Le Chatelier
source: https://commons.wikimedia.org/
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kesetimbangan Kimia
Asas Le Chatelier
Henry Louis Le Chatelier (1850-1936), ilmuwan kimia dari Prancis, pada 1884 menyatakan bahwa "Apabila dalam suatu kesetimbangan dilakukan tindakan (aksi) maka sistem kesetimbangan tersebut akan mengadakan reaksi sehingga pengaruh reaksi tersebut dapat diperkecil." Pernyataan tersebut dikenal dengan hukum pergeseran kesetimbangan yang selanjutnya disebut sebagai asas Le Chatelier.
Berdasarkan asas Le Chatelier, diketahui bahwa sistem yang berada dalam kesetimbangan akan selalu berusaha untuk mempertahankan kesetimbangannya. Dengan demikian, apabila terjadi aksi maka sistem akan mengalami pergeseran agar kesetimbangan tercapai kembali. Adapun faktor- faktor yang memengaruhi terjadinya pergeseran kesetimbangan sebagai berikut.
Perhatikan reaksi kesetimbangan berikut
PCl₂(g)+Cl₂(g) ⇌ PCl₂(g)
Jika sistem kesetimbangan tersebut ditambahkan gas PCl, maka kesetimbangan akan terganggu. Untuk mengurangi pengaruh gangguan tersebut, sistem akan mengubah gas PCI, tersebut menjadi produk. Jika gas Cl, dalam sistem kesetimbangan tersebut diambil maka kesetimbangan akan terganggu. Untuk mengurangi pengaruh gangguan tersebut, sistem akan menggantikan gas Cl, yang telah hilang dengan mengubah sejumlah gas PCL. Berdasarkan penjelasan tersebut, dapat ditarik kesimpulan bahwa
"Jika konsentrasi suatu zat ditambah maka kesetimbangan akan bergeser dari arah zat tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi suatu zat dikurangi maka kesetimbangan akan bergeser ke arah zat tersebut"
Pada kesetimbangan heterogen, penambahan maupun pengurangan zat berwujud padat (s) dan cair (l) tidak memengaruhi pergeseran kesetimbangan. Akan tetapi, perubahan konsentrasi dapat memengaruhi jumlahnya.
Faktor volume dan tekanan bersifat kebalikan satu sama lain, sesuai hukum Boyle yang menyatakan bahwa pada suhu tetap hasil kali tekanan dan volume selalu konstan (P. V = C).
"Apabila volume suatu sistem kesetimbangan diperbesar maka tekanannya menjadi lebih kecil. Sebaliknya, apabila volume suatu sistem kesetimbangan diperkecil maka tekanannya menjadi lebih besar"
Pada kesetimbangan heterogen, zat-zat yang berfase padat (s) dan cairan (l) tidak terpengaruh oleh perubahan volume dan tekanan.
Perhatikan reaksi kesetimbangan berikut.
2NO₂(g)⇌ N₂O4(g)
Pada kesetimbangan tersebut koefisien ruas kiri dianggap 2, yaitu dari zat A dan B, sedangkan koefisien ruas kanan dianggap 1. Apabila volume diperbesar maka kesetimbangan akan bergser ke arah kiri atau reaktan. Sementara itu, apabila volume diperkecil maka kesetimbangan akan bergeser ke arah kanan atau produk.
Pada kesetimbangan homogen, apabila koefisien ruas kiri sama dengan koefisien ruas kanan, kesetimbangannya tidak dipengaruhi oleh perubahan tekanan dan volume. Artinya, perubahan volume/tekanan tidak mengakibatkan terjadinya pergeseran kesetimbangan. Contoh:
H2(g)+Cl2(g) ⇌ 2HCl(g)
"Apabila volume sistem diperbesar (tekanan diperkecil), kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien yang lebih besar. Sementara itu, apabila volume sistem diperkecil (tekanan diperbesar) maka kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien yang lebih kecil"
Pengaruh perubahan suhu terhadap kesetimbangan berkaitan dengan jenis reaksi kesetimbangan, yaitu eksoterm dan endoterm. Oleh karena itu, untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap kesetimbangan, kesetimbangan tersebut harus selalu disertai dengan ∆H-nya.
"Apabila suhu diturunkan maka sistem kesetimbangan akan melepaskan kalor sehingga kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi eksoterm. Sebaliknya, apabila suhu reaksi kesetimbangan dinaikkan, sistem akan menyerap kalor. Akibatnya, kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi endoterm"
Hebat! Kalian sudah mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan kimia. Sekarang, mari kita uji pengetahuan kalian dengan bermain game seru!
source:
Lab Virtual: https://javalab.org/en/le_chateliers_principle_pressure_en/