Diketahui reaksi setimbang: Fe₂O₃ + 3CO ⇔2Fe + 3CO₂ ΔH = +24,8 kJ Bagaimanakah besi yang di hasilkan jika : a. tekanan diperbesar b. volume ruangan di perbe

Mata pelajaran : Kimia
Kelas : XI SMA
Kategori : kesetimbangan
Kode kategori berdasarkan kurikulum KTSP : 11.7.4
Kata kunci : pergeseran kesetimbangan
Jawaban :
Pada reaksi kesetimbangan berikut :
Fe₂O₃ + 3CO ⇔2Fe + 3CO₂ ΔH = +24,8 kJ
Jika :
a. tekanan diperbesar maka jumlah besi (Fe) akan semakin berkurang karena reaksi bergeser ke kiri
b. volume ruangan diperbesar maka jumlah besi (Fe) akan semakin bertambah karena reaksi bergeser ke kanan
c. ditambah Fe₂O₃ maka jumlah Fe akan bertambah
d. konsentrasi gas CO diperbesar maka jumlah Fe bertambah

Penjelasan :
Suatu sistem dikatakan dalam keadaan setimbang jika sistem cenderung tetap mempertahankan kesetimbangannya. Apabila diberikan pengaruh atau perlakuan dari luar maka sistem tersebut akan berubah agar memperoleh kesetimbangan seperti semula. Menurut asas Le Chatelier, jika dalam suatu sistem kesetimbangan diberikan aksi, maka sistem akan memberikan reaksi sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi itu menjadi seminimal mungkin. Reaksi yang diberikan untuk melawan aksi biasanya beruoa pergeseran kesetimbangan. Dengan kata lain, keadaan sistem dipertahankan agar tetap pada kondisi setimbang.

Berikut beberapa aksi yang dapat menimbulkan pergeseran kesetimbangan antara lain :

1. Perubahan konsentrasi
Apabila konsentrasi salah satu zat diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke lawannya. Jika konsentrasi zat diperkecil maka reaksi akan bergeser ke arah dirinya sendiri. Artinya, apabila konsentrasi reaktannya diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah produk dan sebaliknya. Jika konsentrasi reaktan dikurangi, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaktan dan sebaliknya. Sebagai contoh :

Fe₂O₃ + 3CO ⇔2Fe + 3CO₂ ΔH = +24,8 kJ

Jika konsentrasi CO atau jumlah Fe2O3 diperbanyak/ diperbesar maka reaksi akan bergeser ke kanan, artinya jumlah Fe dan CO2 bertambah. Sebaliknya, jika CO diambil dari kesetimbangan, maka reaksi akan bergeser ke kiri sehingga jumlah Fe dan CO2 berkurang.

2. Volume dan tekanan
Pada reaksi setimbang, apabila volume diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke jumlah mol atau koefisien yang besar. Sebaliknya, jika volume diperkecil maka kesetimbangan akan bergeser ke jumlah mol atau koefisien yang lebih kecil. Volume berbanding terbalik dengan tekanan, artinya jika volume diperbesar terkanan menjadi diperkecil dan sebaliknya. Jika koefisien reaksi produk sama dengan koefisien reaktan maka kesetimbangan tidak dipengaruhi oleh volume maupun tekanan.

Misalnya untuk reaksi kesetimbangan berikut.
Fe₂O₃ + 3CO ⇔2Fe + 3CO₂ ΔH = +24,8 kJ

Jika volume diperbesar atau tekanan diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan, berarti jumlah Fe dan CO2 akan bertambah. Sedangkan jika volumenya diperkecil atau tekanan diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri sehingga jumlah CO dan Fe2O3 bertambah.

3. Suhu
Kesetimbangan dapat bergeser jika terjadi perubahan suhu. Jika suhu dinaikkan maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah endoterm (∆H +). Sebaliknya, jika suhu diturunkan maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah eksoterm (∆H -).

Sebagai contoh berikut adalah persamaan reaksi kesetimbangan untuk reaksi endoterm.
Fe₂O₃ + 3CO ⇔2Fe + 3CO₂ ΔH = +24,8 kJ

Jika suhu dinaikkan maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan karena ∆H bernilai +. Jika suhu diturunkan maka reaksi akan bergeser ke kiri karena reaksi yang ke kiri memiliki ∆H bernilai -.

4. Katalis
Katalis mempengaruhi kesetimbangan karena mempercepat terjadinya reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi. Energi aktivasi adalah energi minimum yang digunakan untuk bereaksi. Akan tetapi, katalis tidak menambah produk reaksi karena pada akhir reaksi zat yang berperan sebagai katalis akan terbentuk kembali.