Definisi konseptual
Kesetimbangan reaksi kimia bisa homogen, jika semua reaktan dan produk berada dalam keadaan agregasi yang sama, atau heterogen jika fase yang berbeda terlibat antara produk dan reaktan.
Candela Rocío Barbisan | Insinyur Kimia Des 2021
Kesetimbangan Homogen
Secara umum, kesetimbangan asam-basa adalah homogen, karena terjadi dalam larutan berair. Demikian pula, derajat ionisasi masing-masing asam atau basa akan menimbulkan pH larutan dan proses ini diatur oleh konstanta keasaman atau kebasaan, masing-masing dikenal sebagai Ka dan Kb.
Berikut adalah contoh kesetimbangan kimia homogen dan konstanta kesetimbangan masing-masing:
Makhluk:
Harus diingat bahwa kesetimbangan kimia terjadi ketika laju reaksi langsung sama dengan laju reaksi tidak langsung.
Kesetimbangan Heterogen
Secara umum, kita menghubungkannya dengan larutan atau pengendapan senyawa ionik karena fase awal atau akhir mereka merespons padatan yang diencerkan atau diendapkan dalam larutan berair. Perlu dicatat bahwa, dalam kasus ini, konstanta yang mengatur proses adalah konstanta kesetimbangan Keq, namun, padatan tidak ikut bermain dalam produk konstanta ini.
Contoh yang jelas dari kesetimbangan heterogen adalah dekomposisi suhu tinggi kalsium karbonat padat membentuk kalsium oksida padat dan karbon dioksida gas:
Makhluk:
Kesetimbangan padat-cair heterogen
Dalam kesetimbangan heterogen di mana padatan mengendap, konstanta produk kelarutan atau Kps memainkan peran mendasar, dan dalam hal ini, konstanta kesetimbangan yang mengatur proses, yang menunjukkan seberapa larut padatan dalam pelarut yang digunakan. , biasanya air.
Tentang apakah ini? Praktisnya, untuk pembentukan produk yang tidak larut atau sedikit larut dari senyawa ionik, oleh karena itu, dalam hal ini ada serangkaian faktor yang berperan penting.
Pertama, seperti dalam semua kesetimbangan, suhu, karena kenaikan suhu menyebabkan peningkatan energi kinetik kristal yang melemahkan gaya ikatan karena getaran yang ditimbulkan.
Di sisi lain, sifat senyawa yang berinteraksi, karena, seperti yang kita ketahui, semakin besar kesamaan polaritas pelarut dan senyawa yang akan dilarutkan, semakin baik tingkat kelarutannya. Hal ini dijelaskan karena besarnya gaya interaksi antara pelarut dan padatan yang akan dilarutkan harus sama dengan yang dimiliki padatan awalnya.
Akhirnya, entropi sistem memainkan peran yang sangat penting. Variasi entropi menjelaskan tingkat keteraturan suatu sistem dan, seperti diketahui, Semesta selalu cenderung ke arah kekacauan atau ketidakteraturan. Ketika pembubaran terjadi, ikatan senyawa ionik terputus meningkatkan ketidakteraturan, oleh karena itu, proses ini lebih disukai.
Kemudian, ketika senyawa ionik larut dalam arti langsung dari reaksi kesetimbangan dan mengendap, dalam arti yang berlawanan, hubungan yang mengatur proses adalah konstanta produk kelarutan yang disebutkan.
Dalam kedua jenis keseimbangan kita dapat menyoroti karakteristik umum: pertama, suhu memainkan peran mendasar, karena mengontrol keseimbangan. Jika variabel ini bervariasi, menurut Prinsip Le Chatelier sistem akan bereaksi sedemikian rupa untuk melawan gangguan tersebut. Demikian juga, nilai konstanta kesetimbangan unik untuk setiap reaksi kesetimbangan pada suhu tertentu dan sesuai dengan hasil bagi aktivitas, sehingga tidak tergantung pada konsentrasi atau tekanan produk dan reaktan. Untuk memperdalam studi tentang variasi Keq dengan suhu, seseorang harus memasukkan Persamaan Van’t Hoff .
Kedua, keadaan ekuilibrium tidak boleh berubah terhadap waktu dan ketika kita berbicara tentang keadaan ekuilibrium, kita mengacu pada proses yang terjadi dalam sistem tertutup.
Di sisi lain, dalam semua kasus, ekspresi konstanta kesetimbangan, apa pun proses yang dilakukan, mempertahankan bentuknya sebagai: konsentrasi produk dinaikkan ke koefisien stoikiometrinya masing-masing sehubungan dengan konsentrasi reagen dinaikkan ke koefisien stoikiometrinya. Perlu dicatat bahwa sebagian besar konstanta ini telah ditabulasi pada 25ºC.
Bibliografi
Catatan Ketua, Kimia Umum I, UNMdP, Fakultas Teknik, 2019.
Topik Kesetimbangan Homogen dan Heterogen
