Kesetimbangan Kimia: Jenis Dinamis Homogen Heterogen Pergeseran Reaksi Reversible Contoh Reaksi Pembuatan Amonia Asam Sulfat Asam Nitrat

Pengertian Kesetimbangan Reaksi Kimia.  Keadaan setimbang adalah keadaan di mana laju reaksi pembentukan produk atau laju reaksi maju sama dengan laju pembetukan reaktannya atau reaksi balik.


Walaupun secara makroskopis tidak dapat diamati, namun Secara mikroskopis keadaan setimbang menunjukkan reaksi maju dan reaksi balik memiliki kecepatan yang sama.

Syarat Reaksi Kesetimbangan Kimia

Syarat yang harus dipenuhi untuk mencapai keadaan setimbang adalah reaksi merupakan reaksi reversible (reaksi dua arah), bersifat dinamis yaitu reaksi berjalan secara terus menerus dalam dua arah dengan laju yang sama. Reaksi dilakukan dalam system tertutup.

1). Syarat Kesetimbangan Kimia: Reaksi Bolak- Balik

Suatu reaksi dapat menjadi reaksi kesetimbangan jika reaksi baliknya dapat dengan mudah terjadi secara bersamaan. Terkadang memerlukan adanya pengaruh dari luar agar suatu reaksi menjadi dapat balik.

Namun pada umumnya, reaksi reaksi homogen (reaksi yang fasa-fasa pereaksi dan hasil reaksinya sama) akan lebih mudah berlangsung bolak balik dibandingkan dengan reaksi yang heterogen.

  • Reaksi Reversible

Reaksi reversible adalah reaksi yang terjadi pada dua arah atau reaksi yang terjadi secara bolak balik, yaitu reaksi yang terjadi dari zat reaktan membentuk zat produk disebut sebagai reaksi maju dan reaksi yang terjadi dari produk membentuk zat reaktan disebut reaksi balik. Zat – zat hasil reaksi selalu dapat bereaksi kembali membentuk zat pereaksi.

Contoh Reaksi Reversibel atau Dapat Balik Dua Arah

Jika gas hydrogen dan nitrogen dipanaskan dalam suatu wadah, maka akan menghasilkan gas ammonia seperti reaksi berikut:

N2 (g) +  3H2 (g) → 2NH3 (g)

Pada reaksi ini, semua komponen reaksinya adalah gas dan menujukkan reaksi ke arah pembentukan NH3.

Arah sebaliknya akan terjadi, jika gas ammonia yang dipanaskan, sehingga gas ammonia akan terurai menjadi gas nitrogen dan gas hydrogen seperti persamaan reaksi berikut:

2NH3 (g) → N2 (g) +  3H2 (g)

Jika kedua reaksi tersebut digabungkan, maka persamaan reaksinya menjadi seperti berikut:

N2 (g) + 3H2 (g) = 2NH3 (g)

Reaksi ini menunjukkan reaksi yang dapat berjalan ke  arah pembentukan gas ammonia dan berreaksi ke  arah penguraian menjadi gas nitrogen dan hydrogen, sehingga reaksi ini disebut reaksi dapat balik atau reversible.

2). Syarat Kesetimbangan Kimia: Reaksi Dianamis

Kesetimbang dinamis adalah kesetimbangan reaksi di mana reaksi berlangsung secara terus- menerus dengan kecepatan membentuk zat produk sama dengan kecepatan menguraikan zat pereaksi.

Jadi, pada reaksi kesetimbangan terjadi reaksi ke arah produk yang secara simultan terjadi reaksi ke arah reaktan. Dengan kata lain, reaksi kesetimbangan kimia merupakan reaksi reversibel.

Pada keadaan setimbang jumlah masing masing zat tidak lagi berubah, sehingga reaksi tersebut dianggap telah selesai.

Berlangsungnya suatu reaksi secara makroskopis dapat dilihat dari perubahan suhu, tekanan, konsentrasi, atau warnanya; sementara perubahan dalam skala mikroskopis atau molekul tidak dapat teramati.

3). Syarat Kesetimbangn Kimia: Reaksi Dalam Sistem Tertutup

Kesetimbangan kimia hanya dapat berlangsung dalam sistem tertutup. Sistem tertutup adalah suatu sistem reaksi dimana baik zat-zat yang bereaksi maupun zatzat hasil reaksi tidak ada yang meninggalkan sistem.

Reaksi antara timbal (II) sulfat dengan larutan natrium iodida tidak mungkin berlangsung bolak balik jika timbal (II) iodida yang terbentuk pada reaksi tersebut dikeluarkan atau dihilangkan dari sistem.

Ciri Kesetimbangan Kimia Dinamis

Adapun ciri-ciri kesetimbangan dinamis suatu reaksi kimia diantaranya adalah:

1). Reaksi terjadi secara terus-menerus dengan arah yang berlawanan yaitu terjadi arah reaksi yang bolak balik atau reaksi reversible.

2). Reaksi berlangsung pada ruang tertutup pada temperature dan tekanan tetap.

3). Kecepatan reaksi ke arah produk atau hasil reaksi sama dengan kecepatan reaksi ke arah reaktan atau kea rah zat -zat pereaksi.

4). Selama reaksi ada perubahan makroskopis. Tidak terjadi perubahan yang dapat dilihat. Namun reaksi mengalami perubahan mikroskopis. Pada reaksi terjadi perubahan tingkat partikel yang tidak dapat dilihat.

5). Selama reaksi semua komponen yang terlibat reaksi tetap ada.

Jenis Reaksi Kesetimbangan,

Kesetimbagan dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu kesetimbangan homogen dan kesetimbangan heterogen. Perbedaan kedua kesetimbangan ini didasarkan kepada fasa – fasa tiap komponen yang terlibat pada reaksinya.

Reaksi Kesetimbangan Homogen,

Reaksi kesetimbangan homogen merupakan reaksi kesetimbangan dengan komponen reaksi berfase sama.  Reaktan maupu produk reaksi dapat berupa system gas atau larutan.

Contoh Reaksi Kesetimbangan Homogen Sistem Gas – Gas

Contoh kesetimbangan reaksi homogen dengan komponen reaksinya gas.

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

Pada reaksi kesetimbangan tersebut semua komponen baik reaktan yaitu N2 dan  3H2 berwujud gas, begitu pula dengan produk reaksinya yaitu NH3 berwujud gas pula. Semua komponen baik reaktan maupun produk reaksi adalah berfase gas.

Contoh Reaksi Kesetimbangan Homogen Sistem Larutan – Larutan

Contoh kesetimbangan reaksi homogen dengan komponen reaksinya larutan fase cair atau aqueous (aq) atau system ion – ion

Fe3+ (aq) + SCN (aq) = Fe(SCN)2+

Seluruh komponen atau zat yang terlibat dalam reaksi kesetimbangan ini adalah fase cair atau aqueous atau system ion – ion dalam larutan.

Reaksi Kesetimbangan Heterogen

Reaksi kesetimbangan heterogen merupakan reaksi dengan komponen reaksinya terdiri dari fase yang berbeda dapat dua atau lebih fase yang berbeda.

Contoh Reaksi Kesetimbangan Heterogen

Contoh kesetimbangan reaksi heterogen adalah reaksi pembakaran batu kapur CaCO3 yang dinyatakan dengam persamaan berikut

CaCO3 (s) = CaO (s) + CO2 (g)

Reaksi tersebut terdiri dari dua fase yaitu padatan dan gas. Reaktan terdiri dari senyawa yang berfase padat yaitu CaCO3, sedangkan produk terdiri dari senyawa padat yaitu CaO dan fase gas yaitu CO2.

Contoh kesetimbangan kimia heterogen pada reaksi reduksi besi okisida

Fe2O3 (s) + 3 CO (g) = 2 Fe (s) + 3 CO2 (g)

Pada kesetimbangan kimia heterogen ini terjadi reaksi besi oksida (besi II okisda) berwujud padat yang direduksi oleh karbon dioksida berupa gas untuk menghasilkan besi Fe padat dan membentuk karbon dioksida berupa gas.

Contoh kesetimbangan kimia heterogen pada reaksi system padatan – larutan

BaSO4 (s) =  Ba2+ (aq) + SO42– (aq)

Padatan barium sulfat dilarutan dalam air akan terurai menjadi ion – ionnya yang terlarut dalam air.

Contoh Kesetimbangan Kimia Heterogen Sistem Larutan – Padat – Gas

Contoh reaksi kesetimbangan heterogeny dengan komponen atau zat berwujud larutan padatdan dan gas dinyatakan dengan persamaan reaksi berikut

Ca(HCO3)2 (aq) =  CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)

Kalsium bikarbonat berwujud padatan berada dalam kesetimbangan dengan kalsium karbonat berwujud padat dalam H2O fasa cair dan karbon dioksida yang berwujud gas

Pergeseran Kesetimbangan Reaksi Kimia

Perubahan dari keadaan kesetimbangan semula ke keadaan kesetimbangan yang baru akibat adanya aksi atau pengaruh dari luar itu dikenal dengan Pergeseran Kesetimbangan.

Asas Le Chatelier

Pada prinsipnya, suatu reaksi kesetimbangan dapat digeser ke arah yang dikehendaki dengan memberikan aksi terhadap system kesetimbanganya dengan cara mengubah konsentrasi salah satu zat, dengan mengubah suhu, dan dengan mengubah tekanan atau volume gas.

Besar kecilnya pengaruh dari faktor- faktor luar tersebut terhadap pergeseran kesetimbangan, dapat diramalkan dengan menggunakan kaidah atau azas Le Chatelier yang dikemukakan oleh Henry Louis Le Chatelier (1850-1936).

Asas Le Chatelier menyatakan: “Bila pada suatu system kesetimbangan diadakan aksi (tindakan), maka sistem akan mengadakan reaksi sedemikian rupa, sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil- kecilnya”.

Perubahan yang terjadi pada system kesetimbangan akan menyebabkan pergeseran keadaan kesetimbangan ke kanan (reaksi maju) atau ke kiri (reaksi balik).

Faktor-Faktor Mempengaruhi Pergeseran Kesetimbangan Kimia

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi pergeseran kesetimbangan kimia diantaranya adalah  perubahan konsentrasi salah satu zat, perubahan volume atau tekanan, dan perubahan suhu.

1). Pengaruh Faktor Konsentrasi Terhadap Kesetimbangan

Perubahan konsentrasi dapat terjadi akibat 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.

Contoh Pengaruh Faktor Konsentrasi Pada Reaksi Kesetimbangan Kimia

Reaksi kesetimbangan antara gas nitrogen dan gas hydrogen dengan gas ammonia dapat dinyatakan dengan persamaan berikut

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

Jika konsentrasi N2 dan atau H2 ditambah, maka kesetimbangan bergeser ke arah kanan atau produk yaitu ke arah NH3. Sebaliknya, jika konsentrasi N2 dan atau H2 dikurangi, maka kesetimbangan reaksi aka bergeser ke arah reaktan atau ke arah kiri yaitu ke arah N2 dan H2 sehingga konsentrasi N2 dan H2 bertambah dan terbentuk kesetimbangan baru.

2). Pengaruh Faktor Volume Dan Tekanan Terhadap Pergeseran Kesetimbangan Kimia

Jika dalam suatu sistem kesetimbangan dilakukan aksi yang menyebabkan perubahan volume (bersamaan dengan perubahan tekanan), maka dalam system akan melakukan reaksi berupa pergeseran kesetimbangan menuju kesetimbangan baru.

1). Jika tekanan diperbesar atau volume diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien yang kecil.

2). Sebaliknya, jika tekanan diperkecil atau volume diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien yang besar.

3). Tetapi, jika jumlah koefisien pereaksi sama dengan koefisien hasil reaksi, perubahan tekanan atau volume tidak akan menggeser kesetimbangan.

Contoh Pengaruh Faktor Volume Dan Tekanan Terhadap Pergeseran Kesetimbangan Kimia

Contoh Reaksi Kesetimbangan gas nitrogen dan hydrogen dalam kesetimbangan dengan gas ammonia yang terbentuk dinyatakan dengan persamaan reaksi kimia berikut

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

Jumlah koefisien reaksi di sebelah kanan = 2

Jumlah koefisien reaksi di sebelah kiri = 1 + 3 = 4

Jika pada sistem kesetimbangan tersebut tekanan diperbesar (atau volume diperkecil), maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan (jumlah koefisien kecil). Reaksi bergeser ke arah pembentukan ammonia, ini artinya ada penambanhan zat ammonia.

Bila pada sistem kesetimbangan tersebut tekanan diperkecil (volume diperbesar), maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri (jumlah koefisien besar). Reaksi bergeser ke  arah reaktan, ini artinya ada mengurangan zat ammonia akibat berubah menjadi nitrogen dan hydrogen.

3). Pengaruh Faktor Temperatur Terhadap Kesetimbangan Kimia

Menurut Van’t Hoff kesetimbangan akan bergeser ke kanan atau ke kiri jika temperature system  berubah.

1). Bila pada sistem kesetimbangan suhu dinaikkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membutuhkan kalor (ke arah reaksi endoterm).

  1. Bila pada sistem kesetimbangan suhu diturunkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membebaskan kalor (ke arah reaksi eksoterm).

Contoh Reaksi Pengaruh Temperatur Terhadap Kesetimbangan Kimia

Reaksi nitrogen monoksida NO dengan oksigen akan menghasilkan panas. Ini artinya reaksi ke arah kanan bersifat eksoterm. Persamaan reaksi seperti berikut

2 NO (g) + O2 (g) = 2 NO2 (g) ΔH = –216 kJ

Jika reaksi ke kanan bersifat eksoterm, maka arah sebaliknya, yaitu reaksi ke kiri bersifat endoterm.

Jika pada reaksi kesetimbangan tersebut suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri (ke arah endoterm atau yang membutuhkan kalor).

Jika pada reaksi kesetimbangan tersebut suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan (ke arah eksoterm).

4). Pengaruh Katalisator Terhadap Pergeseran Kesetimbangan Kimia

Fungsi katalisator dalam reaksi kesetimbangan adalah mempercepat tercapainya kesetimbangan dan tidak merubah letak kesetimbangan (harga tetapan kesetimbangan Kc tetap).  Hal ini disebabkan katalisator mempercepat reaksi ke kanan dan ke kiri sama besar.

Suatu katalis mampu mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi. Kehadiran katalis akan menurunkan energi pengaktifan baik untuk reaksi maju ke arah kanan maupun untuk reaksi balik ke  arah kiri, sehingga keduanya mempunyai laju yang lebih besar.

Dengan demikian, penambahan katalis dilakukan pada awal reaksi yaitu sebelum kesetimbangan tercapai. Penambahan katalis setelah tercapai kesetimbangan tidak lagi memberikan pengaruh terhadap reaksi.

Reaksi Kesetimbangan Kimia Dalam Industri,

Penerapan sistem kesetimbangan reaksi antara lain dilakukan dalam industri kimia. Dalam industri, bahan- bahan kimia ada yang dihasilkan melalui reaksi- reaksi kesetimbangan. Misalnya industri pembuatan ammonia dan pembuatan asam sulfat.

1). Pembuatan Amoniak Proses Haber – Bosch

Fritz Haber (1868–1934) dari Jerman adalah orang yang mula-mula berhasil mensintesis amonia dari gas-gas nitrogen dan hidrogen, sehingga ia mendapat hadiah  Nobel tahun 1918.

Proses pembuatan amonia ini lalu disempurnakan oleh rekan senegaranya, Karl Bosch (1874–1940), yang juga meraih hadiah Nobel tahun 1931. Itulah sebabnya proses pembuatan amonia dikenal sebagai proses Haber-Bosch.

Reaksi Pembentukan Amonia Menurut Proses Haber – Bosch

Amonia dibuat berdasarkan pada reaksi antara gas nitrogen dengan hidrogen. Reaksi yang terjadi adalah kesetimbangan antara gas N2, H2, dan NH3 yang memenuhi persamaan reaksi berikut.

N2 (g) + 3 H2 (g) = 2 NH3 (g) + 92 kJ

Gas N2 pada reaksi di atas diperoleh dari udara, sedangkan gas H2 diperoleh dari hasil reaksi gas alam dan air.

Agar terhindar dari reaksi bolak- balik (reversible), maka kesetimbangan reaksi diusahakan terjadi ke arah terbentuknya NH3.

Syarat Terjadinya Reaksi Pembentukan Amonia Proses Haber – Bosch

Sesuai dengan Asas Le Chatelier, agar reaksi dapat berjalan ke arah kanan, maka  harus dilakukan usaha usaha seperti berikut

a). Menaikkan Tekanan Reaksi Pembentukan Amonia Proses Haber – Bosch

Koefisien produk (NH3) lebih kecil daripada koefisien pereaksi (N2 dan H2). Agar kesetimbangan selalu bergeser ke arah terbentuknya produk (NH3), maka tekanan harus diperbesar..

Peningkatan tekanan menyebabkan campuran reaksi bervolume kecil dan menyebabkan terjadinya reaksi yang menghasilkan amonia lebih besar. Tekanan yang biasa digunakan adalah 150 – 300 atm

b). Menurunkan Temperatur Reaksi Pembentukan Amonia Proses Haber – Bosch

Pembentukan ammonia merupakan reaksi eksoterm. Artinya, reaksi ke kanan (ke arah terbentuknya produk) merupakan reaksi eksoterm. Agar reaksi selalu bergeser ke kanan, maka suhu harus diturunkan. Sehingga ammonia yang dihasilkan semakin besar.

Karena suhu rendah menyebabkan reaksi berlangsung lambat, maka dipilihlah suhu optimum, yaitu suhu 400–500 C.

Pemilihan suhu optimum bertujuan memaksimalkan laju reaksi dan mencegah reaksi bergeser ke kiri.

c). Menggunakan Katalis Reaksi Pembentukan Amonia Proses Haber – Bosch

Untuk meningkatkan reaksi adalah dengan menggunakan katalis. Walaupun tidak mempengaruhi kesetimbangan, namun katalis dapat mempercepat reaksi.

Katalis yang digunakan yaitu Fe3O4 yang mengandung K2O, CaO, MgO, Al2O3, dan SiO2. Penggunaan katalis dimaksudkan agar reaksi ke kanan berlangsung cepat.

2). Pembuatan Asam Sulfat Menurut Proses Kontak

Pembuatan asam sulfat secara indiustri dilakukan melalui suatu proses kimia yang dikenal dengan sebutan Proses Kontak

Bahan baku utama pembuatan asam sulfat menurut Proses Kontak adalah belerang murni (S) atau senyawa belerang.

Tahap Pembuatan Asam Sulfat Menurut Proses Kontak

Secara garis besar tahap pembuatan asam sulfat menurut proses kontak terdiri dari reaksi pembentukan SO2, reaksi Pembuatan SO3 dan tahap pembuatan H2SO4,

a). Tahap Pembentukan Dioksida SO2

Pada tahap awal, belerang dibakar dalam udara kering dengan oksigen berlebih di dalam bejana bertemperature 1000 0C, Reaksi belerang dengan oksigen akan menghasilkan gas belerang dioksida sesuai dengan persamaan reaksi berikut

S (s) + O2 (g) → SO2 (g)

b). Tahap Pembentukan Sulfur Trioksida SO3

Pada tahap ini, belerang dioksida direaksikan dengan oksigen di dalam reactor berisi katalis. Reaksi ini menghasilkan belerang trioksida sesuai dengan persamaan reaksi berikut

SO2 (g) + ½ O2 (g) = SO3 (g)

Reaksi pembentukan SO3 bersifat eksoterm sehingga akan efektivitas berjalan ke arah kanan jika pembentukan SO3 dioperasikan pada suhu rendah.

Pada temperature rendah reaksi ini berlangsung lambat, maka dipercepat dengan menggunakan katalis vanadium pentaoksida (V2O5) pada suhu ± 400 °C – 500°C).

Koefisien reaksi sebelah kanan (SO3) lebih rendah dari koefisien sebelah kiri, maka tekanan yang dioperasikan harus tinggi, agar posisi kesetimbangan bergeser ke arah produk. Umumnya, tekanan yang dioperasikan berkisar antara 2–3 atm.

c). Tahap Pembentukan Asam Sulfat H2SO4

Gas SO3 yang dihasilkan dari tahap sebelumnya, kemudian dialirkan melalui menara yang di dalamnya terdapat aliran H2SO4 encer, sehingga terbentuk asam pirosulfat (H2S2O7) atau yang biasa disebut “oleum”.

Reaksi Pembentuk Oleum Asam Pirosulfat

Pembentukan oleum dari reaksi antara gas SO3 dengan asam sulfat dinyatakan dengan persamaan reaksi berikut:

SO3 (g) + H2SO4 (g) → H2S2O7 (aq)

Asam pirosulfat kemudian direaksikan dengan air sampai menghasilkan asam sulfat kembali seperti persamaan reaksi berikut:

H2S2O7 (aq) + H2O (l) → 2 H2SO4 (l)

3). Pembuatan Asam Nitrat (HNO3) dengan Proses Ostwald

Asam nitrat (HNO3) merupakan asam yang memiliki sifat oksidator kuat yang cukup berbahaya. Asam ini mudah bereaksi dengan logam membentuk gas beracun.

Dalam kehidupan sehari-hari, asam nitrat sering digunakan sebagai dasar pembuatan pupuk sebagaimana dengan amoniak.  Asam ini juga merupakan bahan dalam pembuatan bahan peledak.

Di industri, pembuatan asam nitrat menggunakan proses Ostwald, yaitu pembuatan asam nitrat dari bahan mentah amonia dan udara. Proses ini berlangsung dalam 3 tahap, yaitu

a). Tahap Pembentukan Nitrogen Oksida NO

Reaksi tahap awal adalah reaksi pembentukan gas nitrogen monosida. Gas NO diperoleh dari reaksi antara amoniak dengan oksigen yang dilakukan pada suhu antara 850 – 900 oC dan tekanan 4-10 atm dengan adanya katalis Pt-Rh.

Reaksi pembentukan NO mengikuti persamaan reaksi berikut

4NH3 (g) + 5 O2 (g) = 4 NO (g) + 6 H2O (l) ΔH= – 907 kJ (pada 25°C)

b). Tahap Pembentukan Nitrogen Diokasida NO2

Gas NO yang dihasilkan dari tahap pertama kemudian didinginkan terlebih dahulu sampai suhu mencapai 25 – 40 oC. kemudian direaksikan dengan gas oksigen pada tekanan 7 – 12 atm.

Reaksi pembentukan nitrogen diokasida NO2 mengikuti persamaan reaksi berikut

2NO (g) + O2 (g) = 2NO2 (g) ΔH = –114 kJ

Pada tahap dua, reaksi tidak efisien pada suhu tinggi, sehingga gas NO panas yang terbentuk pada tahap pertama didinginkan dengan memasok udara dingin, sekaligus berfungsi untuk mengoksidasi gas NO menjadi NO2.

c). Tahap Pembentukan Asam Nitrat HNO3

Pada tahap ini, gas NO2 direaksikan dengan air panas 80°C membentuk HNO3 dan NO. Reaksi pembentukan asam nitrat dinyatakan dengan persamaan berikut:

3NO (g) + H2O (l) = 2HNO3 (g) + NO (g) ΔH = –117 kJ

Pada reaksi ini, NO2 bertindak juga sebagai katalis sehingga reaksinya disebut sebagai reaksi swa-katalitik.

Daftar Pustaka:

  1. Brady, James, E,1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Satu, Binarupa Aksara, Jakarta,
  2. Brady, James, E., 1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Dua, Binarupa Aksara, Jakarta.
  3. Sunarya, Yayan, 2014, “Kimia Dasar 1, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Ketiga, Yrama Widya, Bandung.
  4. Sunarya, Yayan, 2013, “Kimia Dasar 2, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Kedua, Yrama Widya, Bandung.
  5. Syukri, S., 1999, “Kimia Dasar 2”, Jillid 2, Penerbit ITB, Bandung
  6. Chang, Raymond, 2004, “Kimia Dasar, Konsep -konsep Inti”, Edisi Ketiga, Jilid Satu, Penerbit, Erlangga, Jakarta.
  7. Ringkasan Rangkuman: Reaksi-reaksi kimia pada umumnya berlangsung satu arah atau reaksi ireversibel. Tetapi ada juga reaksi yang dapat berlangsung dua arah atau dapat balik. disebut dengan reaksi reversibel
  8. Kesetimbangan homogen adalah sistem kesetimbangan yang ada pada reaksi dimana semua zat yang terlibat memiliki fasa yang sama. Kesetimbangan heterogen adalah sistem kesetimbangan yang komponennya lebih dari satu jenis fasa.
  9. Reaksi kesetimbangan bersifat dinamis, artinya terjadi perubahan secara mikroskopis saat reaksi kesetimbangan berlangsung.
  10. Pergeseran kesetimbangan akibat perubahan konsentrasi, suhu, tekanan dan volume terjadi sesuai dengan azas Le Chatalier yang berbunyi: “Jika suatu sistem kesetimbangan menerima suatu aksi maka sistem tersebut akan mengadakan reaksi, sehingga pengaruh aksi menjadi sekecil-kecilnya.”
  11. Reaksi kesetimbangan dapat dipengaruhi faktor-faktor dari luar, yaitu konsentrasi, suhu, dan tekanan
  12. Di industri kimia, banyak reaksi-reaksi kimia yang berada dalam setimbang sehingga perlu dilakukan upaya-upaya untuk menggeser keadaan kesetimbangan ke arah produk sebanyak-banyaknya melalui pengaturan suhu, tekanan, dan katalis.
  13. Pembuatan amonia dengan proses Haber-Bosch dilakukan pada suhu ± 450 °C, tekanan tinggi antara 200 – 400 atm, dan ditambah katalis serbuk besi dicampur Al2O3, MgO, CaO, dan K2O.
  14. Pembuatan asam sulfat dengan proses kontak dilakukan pada suhu ± 450 oC, tekanan normal 1 atm, dan ditambah katalis V2O5.
  15. Kesetimbangan Kimia Faktor: Sifat Jenis Dinamis Homogen Heterogen Reaksi Reversible Contoh Reaksi Pembuatan Amonia Asam Sulfat Asam Nitrat, Faktor-Faktor Mempengaruhi Pergeseran Kesetimbangan Kimia Konsentrasi Tekanan Volume Temperatur Katalis,
  16. Contoh Reaksi Temperatur Tekanan Pembuatan Amoniak Proses Haber – Bosch, Contoh Reaksi Temperatur Tekanan Pembuatan Asam Sulfat Proses Kontak, Conto Reaksi Temperatur dan Tekanan Pembuatan Asam Nitrat (HNO3) Proses
teori-konsep-kesetimbangan-reaksi-kimia-contoh-soal-perhitungan
teori-konsep-kesetimbangan-reaksi-kimia-contoh-soal-perhitungan

Proses Reversible, Irreversible Dan Spontan

Pengertian Proses Reversible. Suatu proses dapat dikatakan reversible jika dalam proses itu fungsi – fungsi keadaan sistem tidak berbeda dengan keadaan lingkungannya dalam kurun waktu yang sangat lama dan tidak terukur.


Proses reversible dicirikan oleh fungsi keadaaan sistem seperti tekanan, temperatur, dan besaran termodinamika lain tidak berbeda dengan keadaan lingkungannya. Pada proses reversible, seolah tidak ada perubahan baik sistem maupun lingkungan. Besaran-besaran termodinamika tidak berbeda antara sistem dan lingkungannya.

Oleh karena itu, proses reversible sesungguhnya tidak pernah terjadi secara alamiah, sebab semua proses yang berlangsugdi alam adalah irreversible atau proses spontan. Proses reversible merupakan proses hipotetik yang dikembangkan oleh pada kimiawan sebagai sarana untuk mempelajari sifat- sifat sistem termodinamika yang alami.

Contoh Proses Reversible

Namun demikian, proses reversible dapat didekati dengan beberapa pertimbangan dan asimsi. Misalnya dengan membuat tahap- tahap sangat kecil dari suatu proses alamiah. Sebagai contoh, proses ekspansi gas dapat dibuat sebagai proses reversibel dengan cara meningkatkan sedikit demi sedikit tekanan sistem dengan laju yang sangat lambat.

Proses reversible dapat dilakukan melalui percobaan, misalnya pada proses perubahan volume gas. Sebanyak satu liter larutan HCL 0,1 M dimasukkan ke dalam wadah yang tutupnya dapat bergerak bebas tanpa gesekan.

Di atas tutup ditambahkan beban dengan berat tertentu, kemudian ke dalam larutan ditambahakan logam seng sedemikian sehingga pembentukan volume gas yang dihasilkan sangat lambat.

Dalam kurun waktu yang cukup lama, volume gas akan bertambah sangat lambat dan tekanan uap gas di atas permukaan cairan juga akan bertambah sangat lambat. Kenaikan tekanan uap gas ini menimbulkan keaikan tekanan sistem, yang berdampak pada kenaikan volume sistem.

Karena kenaikan tekanan sistem sangat perlahan, maka perubahan tekanan sistem tidak berbeda secara signifikan dengan tekanan beban dan tekanan udara luar.

Proses Spontan atau Irreversible

Suatu proses dikatakan spontan jika proses itu berlangsung tanpa ada intervensi dari luar. Misalnya air mengalir dari tempat tinggi ke tempat yang lebih rendah. Atai listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial yang lebih rendah.

Sedangkan proses sebaliknya tidak akan pernah terjadi secara alamiah. Air tidak akan pernah bisa mengalir secara spontan dari tempat rendah ke tempat tinggi tanpa bantuan dari luar. Listrik tidak dapat mengalir dari potensial rendah ke potenial tinggi.

Contoh Proses tersebut tidak dapat balik (irreversible) secara alamiah. Dengan kata lain, semua proses yang irreversible adalah proses yang berlangsug secara spontan.

Proses spontan adalah proses irreversible, maka perubahan- perubahan fungsi keadaan sistem seperti tekanan, temperatur, volume atau fungsi keadaan lain akan berbeda dari keadaan lingkungannya.

Contoh Proses Spontan atau Irreversible.

Proses spontan dapat berlangsung secara cepat atau lambat, bahkan sangat labat. Ledakan bom adalah contoh proses irreversible yang tentunya merupakan proses spontan dan berlangsung sangat cepat.

Proses korosi atau perkaratan logam besi merupakan contoh proses spontan, tetapi berlangsung sangat lambat, dan sulit untuk diamati. Contoh lainnya adalah perubahan grafit menjadi intan berlangsung spontan dalam waktu ribuan tahun, bahkan jutaan tahun.

Alkohol: Pengertian Rumus Menentukan Tatanama IUPAC Struktur Jenis Sifat Isomer Posisi Gugus Fungsi Optik Karbon Asimetrik Kiral Contoh Soal 6

Pengertian  Alkohol. Alkohol merupakan senyawa organik yang memiliki satu atau lebih gugus fungsi hidroksil (-OH) yang terikat pada atom karbon pada ...

Cara Menghitung Energi Kalor Reaksi Bahan Bakar: LPG, Bensin, Metanol, Etanol, Metana, Arang Kayu, Contoh Soal.

Pengertian Pembakaran: Reaksi pembakaran adalah reaksi antara bahan bakar dengan oksigen yang akan menghasilkan panas (kalor) dan gas hasil pembakaran...

Contoh Soal Perhitungan Entalpi Reaksi Kimia.

1). Contoh Soal Perhitungan Kalor Pembakaran Karbon Perhatikan reaksi pembakaran karbon menjadi gas karbon dioksida seperti ditunjukan dengan persamaan...

Elektron, Proton, Neutron: Partikel Dasar Struktur Atom Pengertian Rumus Perhitungan Contoh Soal.

Pengertian Atom: Atom dibangun oleh partikel- partikel subatom yaitu elektron, proton dan neutron. Proton dan neutron terletak dalam inti atom, sedangkan...

Gaya van der Waals. Pengertian, Penjelasan Contohnya.

Pengetian Gaya Van de Waals.   Gaya van der waals adalah  gaya tarik listrik yang terjadi antara partikel – partikel yang memiliki muatan. Partikel – pa...

Hipotesis Hukum Tetapan Avogadro: Pengertian Rumus Volume Molar Standar STP RTP Non Standar Contoh Soal Perhitungan 14

Pengertian Hukum Avogadro.  Hukum Avogadro menyatakan, bahwa  pada temperatur dan tekanan yang sama, gas- gas dengan volume yang sama, akan mempunyai j...

Hukum 1 Termodinamika: Pengertian Perubahan Energi Internal Usaha Kalor Sistem Lingkungan Contoh Soal Rumus Perhitungan 12

Pengertian Sistem Pada Termokimia: Sistem adalah bagian dari semesta, baik nyata maupun konseptual yang dibatasi oleh batas batas fisik  tertentu atau ...

Hukum Faraday: Pengertian, Reaksi Sel Elektrokimia, Elektrolisis, Contoh Soal Rumus Perhitungan.

Pengertian Hukum Faraday: Michael Faraday adalah seorang pakar Kimia-Fisika Inggris. Faraday menyatakan bahwa sel elektrolisis dapat digunakan untuk menentukan...

Hukum Gas Boyle Charles Gay Lussac: Pengertian Tekanan Volume Suhu Contoh Soal Perhitungan 11

Hukum Boyle – Gay Lussac merupakan gabungan dari tiga hukum yang menjelaskan tentang perilaku variabel gas, yaitu hukum Boyle, Hukum Charles, dan hukum G...

Hukum Hess: Rumus Contoh Perhitungan Kalor Perubahan Entalpi Reaksi Kimia.

Pengertian Hukum Hess.  Hukum Hess menyatakan bahwa kalor (dalam hal ini entalpi) yang menyertai suatu reaksi kimia tidak bergantung pada jalan yang d...

Hukum Kekekalan Massa Reaksi Kimia: Pengertian Rumus Perhitungan Contoh Soal

Pengertian Kekekalan Massa: Awalnya hukum kekekalan massa diajukan oleh ilmuwann bernama Mikhail Lomonosov (1748) setelah dapat membuktikannya melalui...

Hukum Termodinamika Kedua.

Pengertian.  Hukum kedua termodinamika kimia menyatakan arah suatu proses dan kespontanan suatu reaksi. Hal ini didasarkan pada kenyataan bahwa, walaupun ...

Ikatan Hidrogen. Pengertian, Penjelasan Contohnya

Pengertian Ikatan Hidrogen.  Ikatan hidrogen adalah ikatan tambahan berupa daya tarik listrik antara atom hidrogen dengan unsur elektronegtif, sedangkan ...

Isotop, Isobar, Isoton: Pengertian Contoh Rumus Perhitungan Soal Ujian

Pengertian Atom: Atom tersusun dari partikel pertikel subatom yaitu proton, neutron, electron. Proton dan neutron terletak di dalam inti atom. Sedangkan...

Jenis Bahan Pewarna Alami Untuk Makanan

Pengertian Bahan Pewarna Alami Makanan.  Berdasarkan pada fungsinya, zat aditif atau bahan yang ditambahkan pada makanan dapat digolongkan menjadi bahan ...

Daftar Pustaka:

  1. Sunarya, Yayan, 2014, “Kimia Dasar 1, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Ketiga, Yrama Widya, Bandung.
  2. Sunarya, Yayan, 2013, “Kimia Dasar 2, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Kedua, Yrama Widya, Bandung.
  3. Syukri, S., 1999, “Kimia Dasar 2”, Jillid 2, Penerbit ITB, Bandung.
  4. Ardra.Biz, 2019, “Sifat sistem termodinamika dengan Contoh Proses Reversible. Pengertian dan Contoh Proses Spontan atau Irreversible atau Contoh Proses Spontan atau Irreversible,
  5. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian dan Contoh Proses Reversible dan fungsi keadaan system. Syarat proses reversible dengan ciri dan sifat proses reversible. Reversible tidak pernah terjadi secara alamiah tapi proses hipotetik reversible.