SELAMAT DATANG KAFANOVA,kirimkan kritik saran demi kemajuan blog ini,,kirimkan tulisan terbaik anda ke sapujagad@gmail.com,,bisa berupa artikel,cerpen,dll
Home » » Menguasai faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran KesetimbanganKompetensi Dasar 2

Menguasai faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran KesetimbanganKompetensi Dasar 2

Menguasai faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran KesetimbanganKompetensi Dasar 2

(Alokasi Waktu 4 x 45 Menit)



Tujuan Pembelajaran

1. Siswa dapat menjelaskan Terjadinya perubahan atau pergeseran kesetimbangan sebagai akibat adanya aksi pada kesetimbangan (asas Le Chatelier) yang cenderung akan mengurangi aksi tersebut

2. Siswa dapat menjelaskan pengaruh beberapa faktor terhadap kesetimbangan

3. Siswa dapat menjelaskan Pengaruh perubahan temperatur terhadap nilai tetapan kesetimbangan

Materi Pembelajaran
A. Perubahan atau pergeseran kesetimbangan akibat adanya aksi pada kesetimbangan (asas Le Chatelier)

Secara mikroskopik sistem kesetimbangan umumnya peka terhadap gangguan dari lingkungan. Andaikan sistem yang kita perhatikan adalah kesetimbangan air-uap, air dalam silinder. Jika volume sistem diperbesar (tekanan dikurangi) maka sistem berupaya mengadakan perubahan sedemikian rupa sehingga mengembalikan tekanan ke keadaa semula, yakni dengan menambah jumlah molekul yang pindah ke fasa uap. Setelah kesetimbangan baru dicapai lagi, air yang ada lebih sedikit dan uap air terdapat lebih banyak dari pada keadaan kesetimbangan pertama tadi. Jika kesetimbangan itu ditulis

dalam persamaan reaksi :

H2O (l) < ====== > H2O (g)

Maka kesetimbangan dapat dinyatakan “ bergeser ke kanan “

Pergeseran kesetimbangan dapat dipengaruhi oleh faktor luar seperti suhu, tekanan, dan konsentrasi.

Bagaimanakah kita menjelaskan pengaruh dari berbagai faktor itu ? Mengapa kesetimbangan

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g), ΔH = -92,2 kJ;

bergeser ke kiri ketika suhunya dinaikkan, tetapi bergeser ke kanan ketika tekanannya diperbesar ? Henri Louis Le Chatelier (1884) berhasil menyimpulkan pengaruh faktor luar tehadap kesetimbangan dalam suatu azas yang dikenal dengan azas Le Chatelier sebagai berikut:

“ Bila terhadap suatu kesetimbangan dilakukan suatu tindakan (aksi), maka sistem itu akan mengadakan reaksi yang cenderung mengurangi pengaruh aksi tersebut. “




Gambar 3. Foto Henri louis Le Chatelier



Secara singkat, azas Le Chatelier dapat dinyatakan sebagai:

Reaksi = – Aksi

Artinya : Bila pada sistem kesetimbangan dinamik terdapat gangguan dari luar sehingga kesetimbangan dalam keadaan terganggu atau rusak maka sistem akan berubah sedemikian rupa sehingga gangguan itu berkurang dan bila mungkin akan kembali ke keadaan setimbang lagi. Cara sistem bereaksi adalah dengan melakukan pergeseran ke kiri atau ke kanan.


Seringkali Azas Le Chatelier disederhanakan sebagai berikut

Jka diberi, dia memberi

Jika diambil, dia mengambil


B. Pengaruh beberapa faktor terhadap kesetimbangan

Pergeseran kesetimbangan dapat dipengaruhi oleh berbagai factor antara lain Sifat dasar pereaksi, temperatur, konsentrasi, tekanan dan volume, penambahan zat lain (katalis). Namun dalam sub bab ini akan lebih difokuskan pada tiga faktor saja yaitu pengaruh temperatur, pengaruh konsentrasi, pengaruh tekanan dan volume.



Pengaruh konsentrasi

Perhatikan reaksi pembentukan ammonia berikut:

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

Jika gas N2 ditambah (konsentrasi N2 bertambah), berarti N2 diberi, maka system reaksi akan memberi ke yang masih kurang yaitu produk, sehingga reaksi akan bergeser ke kanan ( NH3 bertambah).

Jika gas H2 dikurangi (konsentrasi gas H2 diperkecil), berarti H2 diambil, maka system akan mengambil yang masih banyak yaitu produk, sehigga reaksi bergeser ke kiri,(NH3 berkurang).

Sesuai dengan azas Le Chatelier (Reaksi = – aksi) ,

Jika salah satu konsentrasi zat diperbesar, reaksi akan bergeser dari arah zat tersebut

Jika salah satu konsentrasi za diperkecil, reaksi akan bergese kearah zat tersebut.

Kaidah ini sangat berguna pada industry kimia yang melibatkan reaksi-reaksi kesetimbangan. Agar produk yang dihasilkan sebanyak mungkin maka pereaksi harus ditambah terus, sementara produk harus terus dikurangi (diambil/dipisahkan). Sebagai contoh untuk menghasilkan amonia NH3 sebyak-banyaknya maka bahan gas N2 dan gas H2 harus disuplai terus dan produk ammonia dipisahkan.

Contoh :

Ion besi (III) (Fe3+) berwarna kuning jingga bereaksi dengan ion tiosianat (SCN-) tidak berwarna membentuk ion tisianobesi (III) yang berwarna merah darah menurut reaksi kesetimbangan berikut :

Fe3+(aq) + SCN-(aq) FeSCN2+(aq)

Kuning-jingga tidak berwarna merah-darah

Ke arah manakah kesetimbangan bergeser dan bagaimanakah perubahan warna campuran jika :

1. ditambah larutan FeCl3 (ion Fe3+)

2. ditambah larutan KSCN (ion SCN-)

3. ditambah larutan NaOH (ion OH-)

4. Larutan diencerkan

Jawab :

Azas Le Chatelier : Reaksi = – Aksi

1. Ditambah larutan FeCl3 (ion Fe3+)

Aksi : diberi ion Fe3+

Reaksi : ion Fe3+ memberi ke produk

Kesetimbangan : bergeser ke kanan (dari arah Fe3+)

Perubahan warna : bertambah merah (karena ion FeSCN2+bertambah)

2. Ditambah KSCN

Aksi : diberi ion SCN-

Reaksi : ion SCN- memberi ke produk

Kesetimbangan : bergeser ke kanan (dari arah ion SCN-)

Perubahan warna : bertambah merah (karena ion FeSCN2+ bertambah)

3. Ditambah NaOH

Aksi : menambah ion OH -. Ion ini akan mengikat ion Fe3+

membentuk Fe(OH)3 yang sukar larut.

Fe3+(aq) + 3OH-(aq) Fe(OH)3(s)

Jadi, penambahan ion OH- sama dengan diambil ion Fe3+.

Reaksi : ion Fe3+mengambil produk

Kesetimbanga : bergeser ke kiri (menuju Fe3+)

4. Larutan diencerkan

Aksi : mengencerkan (memperbesar volume), memperkecil

konsentrasi (jarak antar partikel dalam larutan makin renggang.

Reaksi : memperbesar konsentrasi (menambah jumlah partikel)

Kesetimbangan : bergeser ke kiri, ke arah yang jumlah partikelnya lebih besar (setiap ion FeSCN2+ dapat pecah menjadi dua ion, yaitu Fe3+ dan SCN-).

Perubahan warna : memudar (karena ion FeSCN2+ berkurang)



(A) (B) (C) (D)

Gambar 4


Pengaruh tekanan dan volume

Penambahan tekanan dengan cara memperkecil volume akan memperbesar konsentrasi semua komponen. Sesuai dengan azas Le Chatelier, maka sistem akan bereaksi dengan mengurangi tekanan.

Sebagaimana anda ketahui, tekanan gas bergantung pada jumlah molekul dan tidak bergantung pada jenis gas. Oleh karena itu, untuk mengurangi tekanan maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih kecil. Sebaliknya, jika tekanan dikurangi dengan cara memperbesar volume, maka system akan bereaksi dengan menambah tekanan dengan cara menambah jumlah molekul. Reaksi akan bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih besar.

Perhatikan ilustrasi berikut!




Gambar 5. Pengaruh Tekanan terhadap Kesetimbangan

(A) Pada awal kesetimbangan terdapat 17 molekul (mol) gas : 12 H2, 4 N2, dan 1 NH3.

(B) Ketika gas dikompresi Ke volume yang lebih kecil. Zat-zat akan merapat sehingga tekanannya lebih tinggi.

(C) sesuai azas le chatelir, system akan berusaha mengurangi tekanan. Tekanan akan berkurang jika beberapa molekul H2 dan N2 bergabung untuk membentuk NH3, sehingga jumlah molekul gas berkurang.

Dari Dickerson dan Geis, Kimia, Matteri, dan Alam Semesta.


Secara singkat Pengaruh tekanan dan volume terhadap kesetimbangan disimpulkan:

Jika tekanan diperbesar (volume diperkecil), reaksi akan bergeser ke jumlah mol gas (koefisien reaksi) yang lebih kecil.

Jika tekanan diperkecil (volume diperbesar), reaksi akan bergeser kea rah jumlah mol gas (koefisien reaksi) yang lebih besar.



Contoh :

Ditentukan kesetimbangan :

1) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

2) 2HI(g) H2(g) + I2(g)

Ke arah manakah kesetimbangan bergeser jika tekanan diperbesar ?

Jawab :

1) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

Kesetimbangan akan bergeser ke kanan, karena jumlah koefisien di

ruas kanan (= 2) lebih kecil daripada di ruas kiri (= 4).

2) 2HI(g) H2(g) + I2(g)

Kesetimbangan tidak bergeser karena jumlah koefisien gas pada kedua ruas

sama (= 4).



Pengaruh temperatur




(A) (B)

Gambar 6. Disosiasi amonia. 2NH3 (g) → 3H2 (g) + N2 (g)

(A) Amoniak mengalami kesetimbangan pada suhu kamar. (B) Meningkatnya suhu sebagian akan dinormalkan dengan menggunakan beberapa panas untuk meguraikan molekul NH3 dan membentuk N2 dan H2.

Dari Dickerson dan Geis. Kimia. Materi dan Alam Semesta.


Perubahan konsentrasi atau tekanan dapat mengubah kuantitas relatif pereaksi dan produk, tetapi tidak dapat mengubah tetapan kesetimbangan. Sedangkan kenaikan Temperatur dapat mengubah harga tetapan kesetimbangan. Hal ini dikarenakan Kenaikan temperature mempengaruhi kestabilan relatif pereaksi dan produk, di mana pada temperature tinggi zat-zat akan cenderung terurai.

Sesuai dengan azas Le Chatelier,. Jika suatu system berada dalam kesetimbangan, suatu kenaikan temperature akan menyebabkan kesetimbangan itu akan bergeser kearah yang menyerap kalor (endoterm). Sebaliknya jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak yang melepas kalor (eksoterm).

Perhatikanlah contoh berikut.

Ditentukan reaksi kesetimbangan :

1). N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = – 92,2 kJ

2). H2O(g) 1/2 H2(g) + O2(g) H = + 242 kJ

Ke arah manakah kesetimbangan bergeser jika temperatur dinaikkan ?

Jawab :

Pada kenaikan temperatur, kesetimbangan bergeser ke pihak reaksi endoterm :

Pada kesetimbangan (1), reaksi bergeser ke kiri.

Pada kesetimbangan (2), reaksi bergeser ke kanan.

Reaksi Pembentukan NO2 dari N2O4 adalah proses endotermik, seperti terlihat pada persamaan reaksi berikut :

N2O4(g) 2NO2(g) H= +58 kJ

Dan reaksi sebaliknya adalah reaksi eksotermik

2NO2(g) N2O4(g) H= – 58 kJ

Jika temperatur dinaikkan, maka pada proses endotermik akan menyerap panas dari lingkungan sehingga membentuk molekul NO2 dari N2O4.

Kesimpulannya, kenaikan temperatur akan menyebabkan reaksi bergeser kearah reaksi endotermik dan sebaliknya penurunan temperatur akan menyebabkan reaksi bergeser kearah reaksi eksotermik.



Pengaruh Katalisis

Adakah pengaruh katalis terhadap reaksi pada kesetimbangan? Tidak ada. katalis tidak bisa mengubah nilai konstanta kesetimbangan Keq, tetapi dapat meningkatkan kecepatan untuk mencapai kesetimbangan. Ini adalah fungsi utama dari katalis.



Seperti pada grafik di atas keberadaan katalis akan menurunkan energi aktivasi yang akan mempercepat laju reaksi. Cepat lambatnya suatu reaksi mencapai kesetimbangan bergantung pada laju reaksinya. Semakin besar laju reaksi, semakin cepat kesetimbangan tercapai. Dengan demikian katalis berperan mempercepat tercapainya kesetimbangan baik pada reaksi maju maupun pada reaksi baliknya. Katalis sama sekali tidak dapat menggeser kesetimbangan. Artinya, katalis tidak mampu memperbanyak atau mengurangi hasil reaksi.

Tugas Terstruktur II
Jelaskan bagaimana pengaruh aksi (tindakan) berikut terhadap kesetimbangan?
Menaikkan temperatur
Menambah salah satu zat pereaksi
Mengurangi salah satu produk
Memperbesar tekanan dengan memperkecil volume
Pada reaksi: 2 HI(g) H2(g) + I2(g)

Ke manakah reaksi akan bergeser jika tekanan diturunkan, Jelaskan!
Pada reaksi:

N2(g).+ 3H2(g) 2 NH3 ΔH = -92 kkal,

Kemanakah reaksi akan bergeser jika suhu diturunkan, jelaskan!
Reaksi pembuatan belerang trioksida merupakan reaksi eksoterm :

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

Bagaimana cara meningkatkan produksi belerang trioksida?
Nitrogen bereaksi dengan hidrogen membentuk amonia menurut reaksi kesetimbangan :

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

Berdasarkan pemahaman terhadap azas Le Chatelier, kearah manakah kesetimbangan bergeser jika :
ditambah nitrogen
amonia dikurangi
volume ruangan diperbesar



Resume

Sistem kesetimbangan akan bergeser ketika sistem mendapatkan pengaruh dari luar, baik pengaruh perubahan tekanan / volume, penambahan konsentrasi zat-zat yang terlibat dalam reaksi, maupun pengaruh perubahan temperatur. Pengaruh lingkungan tersebut oleh Henri Le Chatelier disimpulkan “ Bila terhadap suatu kesetimbangan dilakukan suatu tindakan (aksi), maka sistem itu akan mengadakan reaksi yang cenderung mengurangi pengaruh aksi tersebut“.
Share this article :

0 comments :

Post a Comment

OPINI

LIHAT YANG LAIN YUKK... »
KAFANOVA