Rangkuman Materi Reaksi dan Kesetimbangan Kimia Beserta Contohnya

tirto.id - Konsep “kesetimbangan” berhubungan erat dengan makna sebenarnya dari kata “timbangan”. Dalam ilmu kimia, kondisi setimbang dapat dianalogikan dengan hal berikut:

"Ketika sebuah timbangan dalam kondisi setimbang, maka jarum penunjuk timbangan dalam posisi lurus dan diam, artinya bagian kiri dan bagian kanan menunjukkan massa yang sama".

Dengan demikian, istilah kesetimbangan kimia menunjukkan bahwa laju reaksi ke arah kanan dan kiri bernilai sama besar. Hanya saja kesetimbangan kimia bersifat dinamis, bukan statis atau diam, layaknya timbangan massa.

Contoh dari kesetimbangan adalah peristiwa ketika merebus air. Jika air berada pada wadah tertutup, uap air yang terbentuk tidak dapat keluar dari wadah dan sebagian akan mengembun kembali menjadi butir-butir air yang menempel pada permukaan wadah dan akan mengalir kembali dalam wadah.

Proses tersebut berlangsung terus menerus, dan jumlah air dalam wadah tidak akan berkurang. Hal ini karena jumlah air yang menguap sama dengan jumlah air yang mengembun menjadi air. Dengan kata lain kecepatan penguapan air sama dengan kecepatan pengembunan air.

Reaksi Kimia dalam Konsep Kesetimbangan

Dikutip dari Modul Paket Keahlian Kimia Kesehatan SMK (2016), dalam konsep kesetimbangan, reaksi kimia berdasarkan sifat berlangsungnya, dibedakan menjadi 2, yakni reaksi satu arah (irreversible) dan reaksi dua arah (reversible).

Berikut ini penjelasan dari reaksi-reaksi yang dimaksud tersebut:

a. Reaksi Irreversible

Reaksi searah atau irreversible yaitu reaksi yang berlangsung dari arah reaktan ke produk pada sebuah proses kimia. Produk yang telah bereaksi tidak dapat bereaksi kembali menjadi zat-zat asalnya. Misalnya, Pada reaksi pembakaran, hasil pembakaran tidak dapat diubah menjadi zat semula (pereaksi).

Ciri-ciri reaksi searah adalah:

• Persamaan reaksi ditulis dengan satu anak panah produk/kanan (→);
• reaksi akan berhenti setelah salah satu atau semua reaktan habis;
• produk tidak dapat terurai menjadi zat-zat reaktan; dan
• reaksi berlangsung tuntas/berkesudahan.

NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

b. Reaksi Reversible

Reaksi dua arah atau reversible yaitu reaksi yang dapat berlangsung dari reaktan ke produk, dan juga sebaliknya, dari produk ke reaktan.

Pada reaksi reversible zat-zat hasil reaksi dapat saling bereaksi kembali menjadi zat pereaksi. Misalnya, dalam peristiwa merebus air dengan panci tertutup.

Ciri-ciri reaksi dua arah adalah:

• persamaan reaksi ditulis dengan dua anak panah dengan arah berlawanan (⇄); dan
• reaksi ke arah produk disebut reaksi maju, reaksi ke arah reaktan disebut reaksi balik.

Contoh reaksi dua arah:

1. N2(g)+3H2(g) ⇄ 2NH3(g)
2. H2O(l) ⇄ H2O(g)

Reaksi Kesetimbangan

Secara reaksi kimianya, reaksi kesetimbangan juga dibagi menjadi dua, yaitu kesetimbangan statis dan kesetimbangan dinamis.

Kesetimbangan statis terjadi ketika semua gaya yang bekerja pada objek bersifat seimbang, yaitu tidak ada gaya yang dihasilkan.

Sementara itu, kesetimbangan dinamis diperoleh ketika semua gaya yang bekerja pada objek bersifat seimbang, tapi objeknya sendiri bergerak.

Pada persamaan reaksi kesetimbangan kimia, setiap terjadi reaksi ke kanan maka zat-zat produk akan bertambah, sementara zat-zat reaktan berkurang.

Sebaliknya, reaksi juga dapat bergeser ke arah reaktan sehingga jumlah produk berkurang. Akibatnya, terjadi lagi reaksi ke arah kanan.

Proses itu terjadi terus-menerus, sehingga secara mikroskopis terjadi reaksi bolak-balik (dua arah) pada reaksi kesetimbangan. Keadaan seperti ini dikatakan bahwa kesetimbangan bersifat dinamis. Keadaan dinamis hanya terjadi dalam sistem tertutup.

Jenis Reaksi Kesetimbangan

Dalam Modul Pembelajaran SMA mata pelajaran Kimia Kelas XI (2020), berdasarkan wujud zat-zat dalam keadaan setimbang, reaksi kesetimbangan kimia dibedakan menjadi dua, yaitu kesetimbangan homogen dan heterogen.

a. Kesetimbangan Homogen

Kesetimbangan homogen yaitu kesetimbangan kimia yang di dalamnya terdapat satu wujud zat, misalnya gas atau larutan.

Contoh:

1. N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g)
2. 2SO3 (g) ⇄ 2SO2 (g) + O2 (g)
3. 2HCl (g) + 1 2 O2 (g) ⇄ H2O(g) + Cl2 (g)

b. Kesetimbangan Heterogen

Kesetimbangan heterogen yaitu kesetimbangan kimia yang di dalamnya terdapat berbagai macam wujud zat, misalnya gas, padat, cair dan larutan.

Contoh :

1. C (s) + H2O (g) ⇄ CO (g) + H2 (g)
2. 2NaHCO3 (s) ⇄ Na2CO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)
3. HCO- (aq) + H2O (l) ⇄ CO3 2- (aq) + H3O+ (aq)
4. Ag+ (aq) + Fe2+(aq) ⇄ Ag (s) + Fe3+(aq)