Reaksi kesetimbangan adalah suatu konsep yang pertama kali diperkenalkan oleh ahli kimia Prancis, Henri Louis Le Châtelier. Pada dasarnya, reaksi kesetimbangan adalah reaksi di mana produk dan reaktan bereaksi, dan konsentrasi masing-masing tidak berubah seiring waktu. Dalam reaksi kesetimbangan, laju reaksi maju sama dengan laju reaksi mundur.
Pada artikel ini, kita akan membahas reaksi kesetimbangan yang terjadi ketika 6 mol gas NH3 (Amonia) dibiarkan terurai. Reaksi yang dimaksud adalah reaksi terurai amonia menjadi nitrogen (N2) dan hidrogen (H2).
Reaksi Terurai Amonia (NH3)
Reaksi terurai amonia adalah reaksi yang melibatkan pemecahan amonia menjadi nitrogen dan hidrogen gas:
2NH₃(g) ⇌ N₂(g) + 3H₂(g)Diketahui awalnya terdapat 6 mol gas NH3. Keadaan awal reaksi adalah:
2NH₃(g) ⇌ N₂(g) + 3H₂(g)6.0 mol 0 mol 0 mol Hukum Kesetimbangan Massa
Seiring berjalannya waktu, amonia akan terurai, menyebabkan penurunan jumlah mol amonia dan peningkatan jumlah mol nitrogen dan hidrogen. Sesuai dengan stoikiometri perbandingan, untuk setiap 2 mol amonia yang terurai, 1 mol nitrogen dan 3 mol hidrogen akan terbentuk.
Misalkan amonia terurai sejumlah x mol, maka perubahan setelah mencapai kesetimbangan bisa dituliskan sebagai:
2NH₃(g) ⇌ N₂(g) + 3H₂(g)6 - 2x mol x mol 3x mol Menyatakan Kesetimbangan Melewati Konstanta Kesetimbangan (Kc)
Konstanta kesetimbangan, Kc, adalah suatu nilai yang menggambarkan keadaan kesetimbangan sistem dan hanya tergantung pada suhu. Kc untuk reaksi terurai amonia didefinisikan sebagai:
Kc = ([N₂][H₂]³) / ([NH₃]²)Dalam hal ini, kita bisa menyatakan kesetimbangan dalam persamaan:
Kc = (x(3x)³) / ((6 - 2x)²)Sayangnya, kita tidak diberikan nilai Kc untuk reaksi ini. Apabila diberikan, kita dapat menyelesaikan persamaan ini untuk menemukan nilai x, sehingga mengetahui seberapa banyak amonia terurai setelah mencapai kesetimbangan.
Kesimpulan
Dalam artikel ini, kita telah membahas reaksi terurai amonia menjadi nitrogen dan hidrogen. Kita melihat bagaimana perubahan jumlah mol setiap gas mengikuti stoikiometri perbandingan hingga mencapai kesetimbangan. Reaksi kesetimbangan ini dapat menunjukkan bagaimana perubahan jumlah mol akan berpengaruh pada keadaan sistem, meskipun nilai kesetimbangan akhir belum ditemukan karena tidak diberikannya nilai Kc.