Suatu reaksi dikatakan dalam keadaaan setimbang jika…

Mata pelajaran : Kimia
kelas : XI SMA
Kategori : kesetimbangan
Kode kategori berdasarkan kurikulum KTSP : 11.7.4
Kata kunci : keadaan setimbang
Jawaban :
Suatu reaksi disebut dalam keadaan setimbang apabila memenuhi 3 syarat antara lain :
1. Reaksi berlangsung secara reversibel (bolak balik) artinya laju pembentukan produk sama dengan laju penguraian reaktan.
2. Sistem dalam keadaan tertutup artinya tidak ada zat yang keluar dari sistem.
3. Bersifat dinamis artinya secara mikroskopis reaksi berlangsung terus menerus dalam dua arah dan secara makroskopis tidak menunjukkan terjadi perubahan pada sistem.

Penjelasan :
Ada 3 syarat utama yang harus dipenuhi agar suatu reaksi dapat dikatakan sebagai keadaan setimbang, yaitu : reaksinya berlangsung secara bolak balik, sistemnya bersifat tertutup dan bersifat dinamis.

1. Reaksi bolak-balik
Salah satu syarat reaksi dalam keadaan setimbang adalah apabila reaksi berlangsung secara reversibel (bolak balik). Pada reaksi bolak balik, laju reaksi pembentukan produk (V1) sama dengan laju penguraian reaktan (V2). Reaksi yang berlangsung ke arah kanan (produk) akan berjalan semakin lambat karena jumlah reaktan semakin berkurang. Pada saat yang sama, mulai terjadi reaksi yang berlangsung ke arah kiri (reaktan) karena jumlah produknya semakin bertambah.

Suatu reaksi dapat menjadi reaksi kesetimbangan bila reaksi baliknya dapat dengan mudah berlangsung secara bersamaan, seperti yang terjadi pada proses penguapan air dan pengembunan air di dalam botol. Proses penguapan dan pengembunan dapat berlangsung dalam waktu yang bersamaan. Untuk pereaksi dan produk yang sifatnya homogen (fasa pereaksi dan hasil reaksinya sama), misalnya reaksi-reaksi gas atau larutan, reaksi akan lebih mudah berlangsung bolak-balik dibanding dengan reaksi yang heterogen. Umumnya reaksi heterogen dapat berlangsung bolak-balik pada suhu tinggi.

Contoh reaksi homogen yang berlangsung bolak-balik :
N2(g) + 3H2(g) <==> 2NH3(g)
H2(g) + I2(g) <==> 2 HI (g)

Contoh reaksi heterogen yang dapat berlangsung bolak-balik pada suhu tinggi:
CaCO3(s) <==> CaO(s) + CO2(g)

2. Sistem tertutup
Pada prinsipnya sistem tertutup yang dimaksud adalah tidak ada zat-zat yang keluar dari sistem. Jadi, semua reaktan dan produk berada di dalam sistem yang sama atau semua komponen yang terlibat dalam suatu reaksi tidak berubah. Misalnya pada reaksi pembentukan amonia dari gas nitrogen dan gas hidrogen. Ketiga komponen itu haru ada dalam 1 reaksi. Jika gas nitrogen atau gas hidrogen diambil dari sistem, maka tidak akan tercapai keadaan setimbang.

3. Bersifat Dinamis
Suatu reaksi dikatakan dalam keadaan setimbang apabila secara makroskopis, tidak ada perubahan terhadap reaktan maupun produk. Artinya, sekilas reaksi dianggap sudah selesai karena reaktannya berkurang dan produknya sudah terbentuk. Akan tetapi secara mikroskopis, reaksi berlangsung terus menerus baik ke arah produk maupun reaktan. Pengurangan konsentrasi reaktan akan sebanding dengan pembentuk produk dan sebaliknya. Sebagai contoh reaksi penguraian gas N2O4 menjadi gas NO2.

N2O4 (g) <==> 2 NO2 (g)
tak berwarna coklat

Bila sejumlah gas N2O4 dimasukkan ke dalam botol tertutup, gas yang semula tak berwarna secara perlahan-lahan akan berubah menjadi coklat, semula perubahan itu tidak tampak tetapi secara bertahap akan menjadi semakin coklat. Pada suatu saat warna tersebut akan tidak bertambah pekat, pada saat inilah terjadi kesetimbangan. Pada saat setimbang tersebut masih ada gas N2O4, hal ini dapat dibuktikan dengan mendinginkan tabung tersebut, pada saat didinginkan warna coklat semakin pekat, ini menunjukkan bahwa gas NO2 terbentuk lebih banyak. Jadi pada saat setimbang baik pereaksi maupun hasil reaksi masih tetap ada di dalam sistem.