Faktor yang Mempengaruhi Pergeseran Kesetimbangan Kimia

MODUL KIMIA
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERGESERAN KESETIMBANGAN KIMIA

oleh Dewi Wahyu Trisnowati

 Bacalah modul secara lengkap,
pahami materi pada modul

 Kerjakan soal diskusi untuk
membantu memahami pembahasan
materi

 Tontonlah video praktikum sampai
selesai agar kalian lebih paham

 Kerjakanlah latihan soal

Kelas XI Page 1

Kompetensi Dasar

3.9 Menganalisis faktor-

faktor yang mempengaruhi

pergeseran arah

kesetimbangan dan

penerapannya dalam industry

4.9 Merancang, melakukan,

dan menyimpulkan serta

menyajikan hasil percobaan

faktor-faktor yang

mempengaruhi pergeseran

arah kesetimbangan

Indikator Pencapaian Kompetensi

3.9.1 Menganalisis factor-faktor yang mempengaruhi persgeseran kesetimbangan

3.9.3 Menerapkan faktor-faktor yang menggeser arah kesetimbangan untuk
mendapatkan hasil optimal dalam industri (proses pembuatan amonia dan asam
sulfat)

4.9.1 Merancang percobaan faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran arah
kesetimbangan

4.9.2 Melakukan percobaan faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran arah
kesetimbangan

4.9.3 Menyimpulkan serta menyajikan hasil percobaan faktor-faktor yang
mempengaruhi pergeseran arah kesetimbangan

Kelas XI Page 2

Tujuan pembelajaran

Setelah mempelajari modul ini diharapkan siswa
dapat menganalisis tentang faktor-faktor yang
mempengaruhi pergeseran kesetimbangan, peserta
didik dapat menyimpulkan dan menyajikan hasil
percobaan faktor- faktor yang mempengaruhi
pergeseran arah kesetimbangan mealui presentasi
yaitu menunjukkan rasa percaya diri dan
komunikatif di googlemeet dengan benar.

antara lain FAKTOR-FAKTOR YANG
MEMPENGARUHI PERGESERAN

KESETIMBANGAN

KONSENTRASI SUHU TEKANAN KATALIS
jika
jika jika akan
Ea ↓
[ZAT] ↑ T↑ T↓ P ↑V ↓ P ↓V↑
sehingga
bergeser bergeser bergeser Ek ↑

dari ZAT itu Endoterm Eksoterm n↓ n↑ memicu
Tumbukan
efektif

Kelas XI Page 3

Gambar 1. Peta Konsep Faktor yang Mempengaruhi Kesetimbangan Kimia
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERGESERAN KESETIMBANGAN

Gambar 2. Pembuatan asam sulfat dalam industri (Sumber www.rumushitung.com )

Apakah kalian pernah mengetahui proses pembuatan H2SO4?
Bagaimana tahapannya?

Apa yang perlu dilakukan untuk menghasilkan produk sebanyak mungkin?

Suatu reaksi kesetimbangan dapat mengalami pergeseran, yaitu perubahan
keadaan dari keadaan setimbang menjadi tidak setimbang (V1 = V2 berubah menjadi
V1 ≠V2). Apabila yang terjadi adalah V1 > V2 berarti laju reaksi ke kanan lebih besar
dari laju reaksi ke kiri, reaksi kesetimbangan dikatakan bergeser ke kanan.

Kelas XI Page 4

Sebaliknya apabila VI <V2 yang berarti laju reaksi ke kiri lebih besar dari pada laju
reaksi ke kanan, reaksi kesetimbangan dikatakan bergeser ke kiri.

Pada dasarnya suatu reaksi kesetimbangan dapat bergeser kea rah yang kita
kehendaki. Jika kita ingin memperbanyak hasil reaksi, maka kita harus menggeser
reaksi kesetimbangan kea rah kanan. Sebaliknya, jika kita ingin mengurangi hasil
reaksi, kita harus menggeser reaksi kesetimbangan kea rah kanan. Kesetimbangan
dapat diramalkan berdasarkan pemahaman azas Le Chatelier yang dikemukakan oleh
Henry Louis Le Chatelier (1850-1936).

“Jika terhadap suatu kesetimbangan dilakukan aksi tertentu, maka
kesetimbangan itu akan bergeser sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi tersebut
menjadi sekecil mungkin(membentuk kesetimbangan baru)”.

Berdasarkan asas tersebut, suatu system yang berada pada keadaan
setimbang (reaksi kesetimbagan) akan selalu berusaha untuk mempertahankan
kesetimbangannya. Dengan demikian, apabila terjadi aksi, sitem tersebut akan
mengalami pergeseran agar kesetimbangan tercapai kembali. Reaksi akan bergeser
kea rah kanan atau kiri untuk mencapai kesetimbangan.

Adapun factor-faktor yang menyebabkan terjadinya pergeseran kesetimbangan
adalah:

1. Factor konsentrasi

Jika konsentrasi salah satu zat diperbesar, reaksi akan bergeser dari arah zat
tersebut. Sebaliknya jika konsentrasi salah satu zat dikurangi maka reaksi akan
bergeser kea rah zat tersebut. Agar hasil reaksi terbentuk sebanyak mungkin,
maka diusahakan reaksi bergeser ke kanan, yaitu dengan cara zat yang di ruas
kiri (pereaksi) ditambah terus menerus sedangkan zat yang di ruas kanan (zat
hasil reaksi) dikurangi/diambil.

Perhatikan reaksi berikut

N2 + 3 H2 ↔ 2 NH3

Jika konsentrasi gas N2 diperbesar, maka reaksi akan bergeser dari arah N2
yaitu ke kanan, sehingga mengakibatkan gas NH3 yang terbentuk bertambah.

Kelas XI Page 5

Sedangkan, jika konsentrasi gas H2 dikurangi, maka reaksi akan bergeser kea rah
H2, yaitu ke kiri, sehingga mengakibatkan gas NH3 yang dihasilkan berkurang.

Perhatikan persamaan reaksi kesetimbangan antara FeCl3 (aq) dan [FeSCN]2+ (aq)
berikut.

Gambar 3 Sumber Chemistry(Chang), 2002

Fe3+ (aq) + SCN – (aq) ↔ [FeSCN]2+ (aq)
Kuning jingga Tidak berwarna Merah muda

Perubahan konsentrasi komponen kesetimbangan dapat memberikan pengaruh
berikut

a. Jika ditambahkan ion Fe3+, konsentrasi ion [FeSCN]2+ semakin besar
sehingga warna merah darah semakin pekat.

b. Jika ditambahkan ion SCN-, konsentrasi ion [FeSCN]2+ semakin besar
sehingga warna merah darah semakin pekat.

Kelas XI Page 6

c. Jika ditambahkan ion C2O4 2- (misalnya dari larutan H2C2O4), warna
merah darah akan pudar. Hal ini menunjukkan jumlah ion [FeSCN]2+
semakin berkurang. Ion C2O4 2- bereaksi dengan ion Fe 3+ membentuk
senyawa Fe(C2O4)3-, sekaligus mengakibatkan konsentrasi ion [FeSCN]2+
berkurang.

Berdasarkan ketiga data tersebut dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut.

a. Data (1) dan (2) menunjukkan peningkatan konsentrasi Fe 3+ dan SCN
– sehingga konsentrasi [FeSCN]2+ semakin besar. Arah reaksi
kesetimbangan bergeser ke kanan. Jadi, jika konsentrasi suatu zat
ditingkatkan, kesetimbangan bergeser menjauhi zat tersebut.

b. Data (3) menunjukkan adanya penurunan konsentrasi Fe3+ sehingga
konsentrasi [FeSCN]2+ berkurang. Arah reaksi kesetimbangan bergeser
ke kiri. Jadi, jika konsentrasi suatu zat dikurangi, kesetimbangan
bergeser mendekati zat tersebut.

2. Factor suhu

Gambar 4 Pengaruh suhu terhadap laju reaksi
(Sumber : smkfyib.blogspot.com)

Kelas XI Page 7

Kenaikan suhu reaksi dalam kesetimbangan kimia secara termodinamika akan
menaikkan kecepatan reaksi. Pergeseran kesetimbangan akibat perubahan suhu
harus dilihat dari sifat reaksi tersebut apa merupakan reaksi eksoterm atai
endoterm. Sebagaimana dengan perubahan konsentrasi, maka menurut asas Le
Chatelier, bahwa apabila suhu dinaikkan maka reaksi akan bergeser ke arah
reaksi yang memerlukan panas (endoterm). Sebaliknya, jika suhu diturunkan,
maka reaksi akan bergeser kearah reaksi yang mengeluarkan panas (eksoterm).
Misal reaksi pembentukan gas SO3 yang bersifat eksoterm. Persamaan reaksinya
dapat dituliskan sebagai berikut.

2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g) + kalor
Pada reaksi kesetimbangan ini, reaksi pembentukan SO3 merupakan reaksi
yang mengeluarkan panas (eksoterm). Apabila pada kesetimbangan tersebut
dilakukan perubahan suhu, misal suhu dinaikkan, maka sistem berusaha mengatasi
perubahan suhu tersebut dengan cara menyerap panas yang diberikan. Dengan
demikian, kesetimbangan akan bergeser ke arah endoterm, yaitu ke arah
reaktan. Sedangkan, jika suhu diturunkan, maka sistem kesetimbangan akan
bergeser ke arah eksoterm, dalam hal ini ke arah pembentukan produk, yaitu gas
SO3.
Pada suhu tetap nilai tetapan kesetimbangan akan tetap sekalipun dilakukan
perubahan konsentrasi dan tekanan. Tetapi, jika suhu berubah nilai tetapan
kesetimbangan akan ikut berubah.

3. Factor tekanan dan volume gas

Kelas XI Gambar 5. Pengaruh tekanan dan volume terhadap pergeseran kesetimbangan
(Sumber : smkfyib.blogspot.com)

Page 8

Perubahan tekanan pada kesetimbangan reaksi akan mempengaruhi keadaan
kesetimbangan. Pada suhu tetap, jika tekanan diubah, maka akan terjadi
pergeseran kesetimbangan. Kesetimbangan yang dipengaruhi oleh tekanan adalah
kesetimbangan homogen fase gas. Karena fase gas sangat mudah dipengaruhi
tekanan. Menurut asas Le Chatelier, jika tekanan dalam sistem kesetimbangan
diubah, maka sistem akan mengadakan aksi agar pengaruh tersebut berkurang.
Perubahan tekanan tidak akan mengubah nilai tetapan kesetimbangan, karena
pada sistem ini suhu dijaga tetap.
Sebagai contoh:

2NO2(g) ↔ N2O4(g) + energi

Pada sistem ini, jika tekanan sistem diperbesar, maka kesetimbangan akan
bergeser ke arah zat yang memiliki jumlah mol lebih kecil. Jika tekanan
diperbesar, maka sistem akan bergeser ke arah gas N2O4. Sebaliknya, jika
tekanan diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah gas NO2, karena
jumlah mol yang lebih banyak.

Bagaimana jika jumlah mol reaktan sama dengan produk? Jika jumlah mol
reaktan sama dengan produk, maka perubahan tekanan tidak akan mempengaruhi
kesetimbangan.

Contoh :
2HI(g) ↔ I2(g) + H2(g)

Untuk reaksi tersebut jika tekanan diperbesar atau diperkecil, maka tidak akan
menyebabkan terjadinya pergeseran kesetimbangan, karena jumlah mol reaktan
adalah 2, jumlah mol produk juga 2 (dari 1 mol I2 dan 1 mol H2).

Contoh:
Suatu kesetimbangan kimia yang bersifat endoterm dapat dituliskan sebagai
berikut.

PCl5(g) ↔ PCl3(g) + Cl2(g) - energy

Kelas XI Bagaimana pengaruh kesetimbangan jika pada sistem tersebut dilakukan :
a. Penambahan Cl2
b. Tekanan dinaikkan

Page 9

c. Panas diturunkan
d. Konsentrasi PCl3 diperkecil

Jawab :
a. Pengaruh penambahan konsentrasi Cl2 akan menyebabkan kesetimbangan

bergeser ke kiri, yaitu ke arah reaktan PCl5.
b. Jumlah mol reaktan lebih kecil dari jumlah mol produk, maka adanya

penambahan tekanan akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke arah
reaktan.
c. Penurunan panas akan menyebabkan perubahan nilai tetap kesetimbangan.
Karena reaksi bersifat endoterm (menyerap panas), maka kesetimbangan
akan bergeser ke arah reaktan (reaksi eksoterm).
d. Memperkecil konsentrasi PCl3 mengakibatkan kesetimbangan bergeser ke
arah produk, yaitu ke arah penguraian PCl5.

4. Katalisator

Katalisator dapat mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energy aktivasi.
Hal ini berarti bahwa pada reaksi kesetimbangan katalis dapat mempercepat
reaksi maju maupun reaksi balik sampai laju reaksi keduanya menjadi sama besar.
Jadi, pada reaksi kesetimbangan katalis berfungsi mempercepat tercapainya
kesetimbangan. Namun apabila reaksi sudah mencapai keadaan setimbang,
penambahan katalis sudah tidak ada gunanya.

Kelas XI Gambar 6. Contoh katalis (sumber: www.shintaleon.wordpress.com )
Page 10

Soal diskusi
Perhatikan video praktikum berikut https://www.youtube.com/watch?v=5-
4wjmHwYWo
Kemudian diskusikan dengan anggota kelompok kalian, tuliskan data pada table
pengamatan dan buatlah kesimpulan hasil diskusi kalian

Latihan soal
Kerjakanlah latihan soal berikut:
1. Pada reaksi kesetimbangan Fe2O3 (s) + 3CO (g) ↔ 2 Fe (s) + 3 CO2 (g) ∆H = +30kJ

Ke arah mana reaksi akan bergeser apabila:
a. Gas CO ditambahkan ke dalam campuran
b. Gas CO2 ditambahkan ke dalam campuran
c. Suhu dinaikkan
d. Tekanan diperbesar
2. Pada reaksi kesetimbangan
2 C2H2 (g) + 5 O2 (g) ↔ 4CO2 (g) + 2H2O (g) ∆H = -900 kJ
Apa yang harus dilakukan agar gas CO2 yang dihasilkan sebanyak mungkin?

Kelas XI Page 11

1. Kunci jawaban

Jawaban

1. Pada reaksi kesetimbangan Fe2O3 (s) + 3CO (g) ↔ 2 Fe (s) + 3 CO2 (g) ∆H = +30kJ

a. penambahan CO akan menggeser kesetimbangan reaksi ke kanan

b. penambahan CO2 akan menggeser reaksi ke kiri

c. peningkatan suhu akan menggeser reaksi kea rah endoterm, yaitu ke kanan

d. perubahan

2. Pada reaksi kesetimbangan

2 C2H2 (g) + 5 O2 (g) ↔ 4CO2 (g) + 2H2O (g) ∆H = -900 kJ

Yang harus dilakukan agar gas CO2 yang dihasilkan sebanyak mungkin yaitu
dengan cara:

a. Konsentrasi gas C2H2 dan O2 selalu ditambah

b. Konsentrasi gas CO2 dan H2O selalu dikurangi

c. Karena reaksi ke kanan bersifat eksoterm maka suhu harus diturunkan

d. Karena jumlah koefisien ruas kanan lebih kecil maka tekanan harus
diperbesar

2. Daftar pustaka
Sutresna, Nana. 2007. Cerdas Belajar Kimia untuk Kelas XI SMA/MA Ilmu

Pengetahuan Alam. Bandung: Grafindo Media Tama

Rahayu, Iman. 2009. Praktis Belajar Kimia untuk Kelas XI. Jakarta : PT.
Visindo Media Persada.

Sukmanawati, Wening. 2009. Kimia Untuk SMA dan MA Kelas XI. Jakarta:
Penerbit PT. Sekawan Cipta Karya

Kelas XI Page 12