Reaksi kimia ada yang berlangsung searah atau berkesudahan, dan ada yang berlngsung dua arah atau bolak-balik (reversibel). Contohnya Reaksi  soda kaustik (NaOH)  dengan larutan asam klorida (HCl) membentuk garam dapur (NaCl) dan air (H₂O) berlangsung  searah, sebab apabila NaCl dicampur dengan H₂O tidak akan membentuk kembali NaOH dan HCl.

NaOH_(aq)+HCl_(aq)→NaCl_(aq)+H₂O_(l)

Contoh reaksi bolak-balik :

Reaksi antara timbal(II) sulfat dengan larutan kalium iodida (KI) membentuk timbal(II) iodida (PbI₂) dan kalium sulfat (K₂SO₄) 

PbSO_4(s)+2KI_(aq)→PbI_2(s)+K₂SO_4(aq)

merupakan reaksi yang dapat balik, sebab hasil reaksi timbal(II) iodida bila direaksikan dengan kalium sulfat (K₂SO₄)

PbI_2(s)+K₂SO_4(aq) →PbSO_4(s)+2KI_(aq)

Karena reaksi ini dapat berlangsung dalam dua arah maka reaksinya dapat ditulis dalam satu baris dengan tanda panah bolak-balik (?).

PbSO_4(s)+2KI_(aq) ? PbI_2(s)+K₂SO_4(aq)

Reaksi kimia akan dapat menjadi kesetimbangan bila reaksinya merupakan reaksi bolak-balik  dan berlangsung dalam sistem tertutup, artinya baik pereaksi maupun hasil reaksi tidak ada  yang meninggalkan sistem. 

Proses tersebut terjadi secara mikroskopis (tidak teramati oleh mata) tetapi hasilnya terlihat pada dinding botol. Reaksi kesetimbangan dapat dianalogikan dengan proses penguapan dan pengembunan air dalam botol tertutup, yaitu terjadi secara dinamis  (terus menerus terjadi) dan mikroskopis (tidak dapat diamati). 

Gas NO₂ 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.  Setelah beberapa saat warna gas dalam tabung tidak berubah (tetap), pada saat inilah terjadi kesetimbangan.

 

Tetapan Kesetimbangan (Kc)

Harga yang diperoleh dari perhitungan hukum kesetimbangan disebut tetapan kesetimbangan. Harga tetapan kesetimbangan bagi suatu reaksi adalah khas untuk reaksi tersebut pada temperatur tertentu.  Pada temperatur yang berbeda pada suatu reaksi yang sama akan mempunyai harga tetapan kesetimbangan yang berbeda. Harga tetapan kesetimbangan yang dihitung berdasar konsentrasi zat-zat yang ada pada keadaan setimbang diberi lambang Kc. 

Reaksi kesetimbangan heterogen adalah reaksi yang wujud (fasa) yang tidak sama, ada yang berwujud padat (s), cair (l), gas (g)  atau larutan(aq). Pada zat dalam keadaan zat cair murni (l) atau padatan (s) konsentrasinya tidak dipengaruhi oleh volume atau tekanan ruangan, sehingga konsentrasinya tetap. Untuk gas dan larutan konsentrasinya dapat berubah oleh volume dan tekanan ruangan. Dengan kondisi tersebut maka untuk reaksi kesetimbangan heterogen harga tetapan kesetimbangannya dapat dihitung dari konsentrasi zat-zat yang berwujud gas atau larutan.

Tetapan kesetimbangan (Kc) dapat dirumuskan sebagai berikut :

aA + bB ? cC +dD

Kc = [C]^c[D]^d
         [A]^a[B]^b

Keterangan :

K = tetapan kesetimbangan
[A]= Molaritas zat A (M)
[B]= Molaritas zat B (M)
[C]= Molaritas zat C (M)
[D]= Molaritas zat D (M)
a,b,c,d = koefisien masing-masing zat

Untuk reaksi yang melibatkan gas harga tetapan kesetimbangan dapat dihitung dari harga tekanan gas parsial (P) masing-masing gas pada saat setimbang , dinyatakan dengan Kp. 

Untuk reaksi setimbang :    

m A (g)+n B (g ) ?x C (g)+y D (g)

Kp = (P_C)^x(P_D)^y
          (P_A)^m(P_B)ⁿ

Keterangan :
P_A    : Tekanan parsial gas A,
P_B   : Tekanan parsial gas B,
P_C   : Tekanan parsial gas C,
P_D   : Tekanan parsial gas D,
m,n,x,y = koefisien masing-masing

Hubungan Kc dan Kp

Hubungan Kc dan Kp adalah sebagai berikut :

Kp = Kc (RT)^?n

Keterangan :
R = tetapan gas universal
T = temperatur (K)
Δn = jumlah mol produk gas – jumlah mol reaktan gas.

Contoh Soal :

Dalam ruang 2 Liter dipanaskan sebanyak 6 mol gas SO₃ sehingga terdisosiasi dan membentuk kesetimbangan dengan persamaan:
2SO_3(g) ? 2SO_2(g) + O_2(g)
Jika dalam kesetimbangan terdapat gas SO₃ dan O₂ dalam jumlah mol sama, harga tetapan kesetimbngan Kc adalah ….

Jawab :

Diketahui : 

nSO₃= 6 mol
V = 2 liter

Ditanyakan : 

Kc…?

Jawab :

~Aas