Kesetimbangan Dinamis

Jika kita mereaksikan larutan asam klorida (HCl) dengan larutan natrium hidroksida (NaOH), maka akan dihasilkan larutan natrium klorida (NaCl) dan air (H2O). Reaksi yang terjadi antara larutan HCl dan NaOH adalah sebagai berikut:

Bila dipanaskan sampai jenuh, larutan NaCl dari hasil reaksi di atas akan berubah menjadi kristal putih yang rasanya asin. Tetapi, jika kalian mereaksikan kristal putih tersebut dengan air, maka tidak akan terbentuk asam klorida (HCl) dan natrium hidroksida (NaOH). Reaksi tersebut dinamakan reaksi satu arah (irreversible), karena hasil reaksi (produk) tidak dapat diubah kembali menjadi pereaksi (reaktan). Bagaimana cara kita mengidentifikasi bahwa suatu reaksi berlangsung satu arah? Kalian ingin tahu caranya, bukan? Perhatikan ciri-ciri reaksi satu arah berikut:

1. Antara pereaksi dan hasil reaksi dihubungkan dengan satu arah anak Panah
2. Reaksi berlangsung tuntas. Maksudnya, reaksi akan berhenti bila salah satu atau semua pereaksi habis.
3. Zat hasil reaksi tidak dapat diubah kembali menjadi pereaksi.

Selain reaksi di atas, kita dapat mengambil contoh reaksi lain. Misalnya, reaksi antara larutan timbal nitrat (Pb(NO3)2) yang berwarna putih dengan larutan natrium iodida (NaI) yang jernih. Hasil reaksi menunjukkan terbentuknya endapan berwarna kuning dari timbal iodida (PbI2) dan larutan natrium nitrat (NaNO3), yang dapat dituliskan dalam persamaan reaksi berikut:

Bila direaksikan dengan NaNO3 berlebih, endapan PbI2 yang terbentuk dari reaksi di atas akan kembali menjadi larutan Pb(NO3)2 yang berwarna putih dan larutan NaI. Perhatikan reaksi berikut

Berdasarkan hasil reaksi pada reaksi 1 dan 2, diketahui bahwa pereaksi dapat berubah menjadi hasil reaksi, dan sebaliknya. Oleh karena itu, reaksi 1 dan 2 disebut reaksi bolak-balik (reversible). Persamaan reaksinya yaitu:

Adapun ciri-ciri reaksi bolak-balik adalah sebagai berikut.

1. Antara pereaksi dan hasil reaksi dihubungkan dengan dua arah anak Panah
2. Reaksi ke kanan disebut reaksi maju, sedangkan reaksi ke kiri disebut reaksi balik.

Pada reaksi bolak-balik, reaksi maju mempunyai laju reaksi yang dilambangkan dengan r1. Sementara itu, laju reaksi pada reaksi balik dilambangkan dengan r1. Jika reaksi bolak-balik mencapai suatu keadaan, saat r1 = r2, maka dapat disimpulkan bahwa reaksi tersebut mencapai keadaan setimbang, sehingga disebut reaksi kesetimbangan.

Pada saat mencapai keadaan setimbang, reaksi dianggap selesai karena tidak terjadi perubahan yang dapat dilihat dengan mata, misalnya konsentrasi dan warna. Tetapi, secara mikroskopis, reaksi tersebut berlangsung terus menerus dan tidak berhenti. Maksudnya, pereaksi di sebelah kiri selalu membentuk hasil reaksi di sebelah kanan, dan sebaliknya. Keadaan itu berlangsung terus menerus dengan laju yang sama, sehingga dapat dikatakan bahwa reaksi tersebut mengalami kesetimbangan dinamis. Kalian bisa menemukan contoh kesetimbangan dinamis dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, orang yang sedang menaiki tangga escalator yang bergerak turun. Jika kecepatan naiknya orang tersebut sama dengan kecepatan turunnya eskalator, maka dikatakan mengalami ke setimbangan dinamis.

Selain contoh di atas, kita bisa memerhatikan peristiwa lain yaitu pemanasan air dalam wadah tertutup. Jika air sudah mendidih dan menguap, maka uap air berubah kembali menjadi air. Jika kecepatan terbentuknya uap air sama dengan kecepatan terbentuknya air dari uap air, maka termasuk kesetimbangan dinamis. Perhatikan reaksi berikut:

Suatu reaksi bolak-balik dapat berlangsung dalam berbagai wujud. Berdasarkan wujud zat yang terlibat dalam reaksi, reaksi kesetimbangan dibedakan menjadi dua, yaitu:

1. Kesetimbangan homogen

Artinya, seluruh zat yang terlibat dalam persamaan reaksi mempunyai wujud sama. Misalnya,

• Kesetimbangan antara gas-gas

• Kesetimbangan antara ion-ion dalam larutan

• Kesetimbangan heterogen

Artinya, zat-zat yang terlibat dalam persamaan reaksi mempunyai wujud berbeda-beda. Misalnya

Pada saat terjadi kesetimbangan reaksi, ada beberapa kemungkinan perubahan konsentrasi pada pereaksi dan hasil reaksi. Beberapa kemungkinan yang terjadi pada kesetimbangan

dapat dipelajari pada Gambar berikut:

Gambar : Grafik kemungkinan keadaan pereaksi dan hasil reaksi pada saat tercapaikeadaan setimbang

Pada gambar diatas, diketahui 3 kemungkinan yang terjadi pada pereaksi dan hasil reaksi saat tercapai keadaan setimbang, yaitu:

1. Konsentrasi hasil reaksi lebih besar daripada konsentrasi pereaksi (Gambar a)
2. Konsentrasi hasil reaksi lebih kecil daripada konsentrasi pereaksi(Gambar b)
3. Konsentrasi hasil reaksi sama dengan konsentrasi pereaksi (Gambar c)

Dari Gambar diatas  juga terlihat bahwa pada saat setimbang, jumlah pereaksi dan hasil reaksi adalah konstan, sehingga perbandingannya juga konstan.