Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pergeseran Kesetimbangan 

1. Konsentrasi

Dari gambar diatas  tersebut dapat disimpulkan bahwa,

• Pada reaksi kesetimbangan apabila konsentrasi salah satu komponen (zat) diperbesar (ditambah) maka kesetimbangan akan bergeser dari arah yang diperbesar konsentrasinya.
• Pada reaksi kesetimbangan bila konsentrasi salah satu komponen (zat)  diperkecil (dikurangi), maka reaksi kesetimbangan akan bergeser menuju ke arah yang diperkecil (dikurangi).  

 

2. Volume dan Tekanan 

Perubahan volume terhadap reaksi kesetimbangan,

2NO₂(g) ? N₂O_4(g)

Dengan memperkecil volume menjadi ½ dari volume sebelumnya berarti menyebabkan konsentrasi menjadi 2 kali lebih besar, lebih mudah nya sebagai berikut :

• Jika volume dinaikkan ( tekanan diturunkan)  akan bergeser ke arah koefisien yang lebih besar
• Jika volume diperkecil ( tekanan diperbesar) akan bergeser ke arah koefisien yang lebih kecil.

3. Temperatur

Pengaruh perubahan suhu pada suatu kesetimbangan dapat dijelaskan dengan menggabungkan baik sebagai reaktan maupun produk. Peningkatan suhu akan meningkatkan panas pada sistem. Ketik suhu sistem dinaikkan maka kesetimbangan akan bergeser ke arah endoterm. Ketika suhu diturunkan akan bergeser ke arah eksoterm. 

4. Katalisator

Reaksi pembuatan amonia dengan reaksi,

N_{2 (g)}  +  3 H_{2 (g)}   ?  2 NH_{3 (g)}      ?H  = - 92 kJ

pada suhu 100^o C  akan mencapai keadaan setimbang bertahun – tahun, bila kedalam reaksi tersebut diberi katalis kesetimbangan akan dapat tercapai hanya dalam waktu 5 menit sampai 10 menit. Dengan demikian katalisator dapat mempercepat tercapainya suatu keadaan setimbang.  Katalisator akan mempercepat laju reaksi pembentukan NH3 tetapi sekaligus juga akan mempercepat laju reaksi peruraiannya menjadi gas N₂ dan gas H₂ . Pengaruh ini sama kuatnya, dengan demikian dalam reaksi kesetimbangan katalisator tidak menggeser kesetimbangan tetapi hanya mempercepat tercapainya keadaan setimbang.

 

Kesetimbangan Kimia Dalam Industri dan Kehidupan Sehari-hari

1. Proses Haber Pada Pembuatan Amonia

Temperatur (o C)	Tekanan
	200 atm.	300 atm	400 atm	500 atm
400	38,74	47,85	58,86	60,61
450	27,44	35,93	42,91	48,84
500	18,86	26,00	32,25	37,79
550	12,82	18,40	23,55	28,31
600	8,77	12,97	16,94	20,76

Persentasi amoniak pada saat setimbang  untuk berbagai suhu dan tekanan

 

Dengan pertimbangan konstruksi pabrik, biaya produksi dan berbagai pertimbangan diatas, kondisi optimum untuk operasional pabrik amonia umumnya dilakukan pada tekanan antara 140 atm -  340 atm dan temperatur antara  400o C - 600oC. 

 

2. Pembuatan Asam Sulfat dengan Proses Kontak

Asam sulfat merupakan bahan industri kimia yang penting, yaitu digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan pupuk. Proses Industri asam sulfat (H2SO4)  sebenarnya ada dua cara yaitu dengan proses Kamar timbal dan Proses Kontak.  Proses kamar timbal sudah ditinggalkan karena  kurang menguntungkan, hanya tinggal satu pabrik di Amerika Serikat yang masih beroperasi dan itupun dianggap sebagai museum industri. Proses kontak menghasilkan asam sulfat mencapai kadar 99% dan biayanya lebih murah, di Indonesia pabrik asam sulfat antara lain di Petrokimia Gresik,  Pusri Palembang dan Kujang Jawa Barat. 

Pembuatan asam sulfat meliputi tiga tahap yaitu,

1. Pembakaran belerang menjadi belerang dioksida,

S (s)    +    O2   (g) SO2 (g)

2) Oksidasi SO2 menjadi  SO3 ,

2 SO2 (g)   +   O2 (g)  ? 2 SO3 (g)    ??H =  - 196 kJ

3) Mereaksikan  SO3  dengan air,

SO3 (g)  +  H2O (l)    H2SO4 (l)

 

Belerang dioksida yang dihasilkan harus benar-benar murni sebab bila mengandung pengotor akan mengganggu proses selanjutnya.  Di Petrokimia Gresik  gas SO2 diperoleh dari sisa pengolahan tembaga atas kerjasama dengan PT Freeport (Irian Jaya).

Tahapan paling menentukan pada proses pembuatan asam sulfat adalah tahapan kedua, yaitu proses pengubahan SO2 menjadi SO3 . Reaksi pada proses ini merupakan reaksi kesetimbangan, maka untuk memperbanyak hasil harus memperhatikan azas Le Chatelier.

1) Reaksi tersebut menyangkut tiga partikel pereaksi ( 2 partikel SO2 dan 1 partikel gas O2 ) untuk menghasilkan 2 partikel SO3 , jadi perlu dilakukan pada tekanan tinggi.

2) Reaksi kekanan adalah reaksi eksoterm ( ?H  = - 196 kJ) berarti harus dilakukan pada suhu rendah, tetapi permasalahannya pada suhu rendah reaksinya menjadi lambat. Seperti pada pembuatan amonia permasalahan ini dapat diatasi dengan penambahan katalisator V2O5 

Dari penelitian didapat kondisi optimum untuk proses industri asam sulfat dilakukan pada suhu  antara 400oC - 450o C dan  tekanan  1 atm. Hasil yang didapat berkadar 97 - 99% H2SO4  . Oleh karena pada kondisi tersebut sudah didapat hasil  yang kadarnya cukup tinggi, maka  tidak perlu dilakukan pada tekanan yang lebih tinggi, sebab  hanya akan membuang biaya tanpa peningkatan hasil yang berarti.

 

3. Hypoxia Symptom dan Kadar Haemoglobin

Tubuh manusia  terdapat suatu sistem kesetimbangan yang berperan dalam menjaga fungsi fisiologis tubuh untuk beradaptasi dengan  lingkungannya. Salah satu proses  adaptasi  yang dilakukan oleh  tubuh manusia adalah beradaptasi terhadap perubahan ketinggian yang tiba-tiba. Seseorang yang bertempat tinggal Jakarta dengan ketinggian 0 km diatas permukaan laut pergi dengan pesawat terbang ke Mexico City dengan ketinggian 2,3 km diatas permukaan laut maka setelah tiba di Mexico City akan merasa pusing, mual atau rasa tidak nyaman lainnya.

Kondisi ini disebut dengan Hypoxia symptom yaitu kondisi sindrom kekurangan oksigen pada jaringan tubuh yang terjadi akibat pengaruh perbedaan ketinggian. Pada kasus yang fatal bisa berakibat koma, bahkan sampai kepada kematian. Tetapi kondisi tersebut bila sudah beberapa waktu tubuh akan segera beradaptasi dan berangsur-angsur normal kembali, maka kasus hypoxia ini tidak terjadi pada penduduk setempat yang sudah biasa hidup di daerah dataran tinggi tersebut. Oleh sebab itu bagi pendaki gunung diperlukan pos-pos pemberhentian agar selalu terjadi adaptasi secara baik terus menerus. 

 

Keadaan ini dapat dijelaskan berdasar sistem reaksi kesetimbangan pengikatan darah oleh haemoglobin:

Hb(aq) + O2(aq)  ? HbO2(aq)

dimana HbO2 merupakan oksihemoglobin yang berperan membawa oksigen ke seluruh jaringan tubuh termasuk otak. Tetapan kesetimbangan dari reaksi tersebut adalah :

Kc = [HbO2][Hb][O2]

 

Pada ketinggian sekitar 3 km tekanan parsial gas oksigen sekitar 0,14 atm, sedangkan pada permukaan laut tekanan parsial gas oksigen 0,2 atm. Berdasar asas Le-Chatelier dengan berkurangnya gas oksigen berarti kesetimbangan akan bergeser ke kiri, dan berakibat konsentrasi HbO2 di dalam darah akan menurun. Akibat yang ditimbulkan adalah suplai oksigen ke seluruh jaringan akan berkurang dan inilah yang mengakibatkan terjadinya rasa mual dan pusing, serta perasaan tidak nyaman. 

Kondisi tersebut akan mengakibatkan tubuh berusaha beradaptasi dengan memproduksi haemoglobin sebanyak-banyaknya. Dengan meningkatnya konsentrasi Hb akan menggeser kembali kesetimbangan kekanan dan HbO2 akan meningkat kembali seperti semula. Penyesuaian berlangsung kurang lebih 2 – 3 minggu. Dari penelitian ternyata kadar Hb rata-rata penduduk pada yang bertempat tinggal di dataran tinggi akan mempunyai haemoglobin  lebih tinggi daripada orang yang bertempat tinggal di dataran rendah.