Antara Reaksi Reversible dan Reaksi Irreversible

·         Reaksi reversible

Ketika suatu reaksi kimia berlangsung, laju reaksi dan konsentrasi pereaksipun berkurang. Beberapa waktu kemudian reaksi dapat berkesudahan, artinya semua pereaksi habis bereaksi. Namun banyak reaksi tidak berkesudahan dan pada seperangkat kondisi tertentu, konsentrasi pereaksi dan produk reaksi menjadi tetap. Reaksi yang demikian disebut reaksi reversibel dan mencapai kesetimbangan.

Pada reaksi semacam ini produk reaksi yang terjadi akan bereaksi membentuk kembali pereaksi. Ketika reaksi berlangsung laju reaksi ke depan (ke kanan), sedangkan laju reaksi sebaliknya kebelakang (kekiri) bertambah, sebab konsentrasi pereaksi berkurang dan konsentrasi produk reaksi semakin bertambah. Pada umumnya suatu reaksi kimia yang berlangsung spontan akan terus berlangsung sampai dicapai keadaan kesetimbangan dinamis. Berbagai hasil percobaan menunjukkan bahwa dalam suatu reaksi kimia, perubahan reaktan menjadi produk pada umumnya tidak sempurna, meskipun reaksi dilakukan dalam waktu yang relatif lama. Umumnya pada permulaan reaksi berlangsung, reaktan mempunyai laju reaksi tertentu. Kemudian setelah reaksi berlangsung konsentrasi akan semakin berkurang sampai akhirnya menjadi konstan. Keadaan kesetimbangan dinamis akan dicapai apabila dua proses yang berlawanan arah berlangsung dengan laju reaksi yang sama dan konsentrasi tidak lagi mengalami perubahan atau tidak ada gangguan dari luar.

Dalam kehidupan sehari-hari sulit untuk menemukan reaksi yang dapat balik. Proses-proses alami umumnya berlangsung searah, tidak dapat balik. Namun, di laboratorium maupun dalam proses industri, banyak reaksi yang dapat balik. Reaksi yang dapat balik kita sebut reaksi reversible. Sebagai contoh seperti pada proses pembuatan ammonia, ammonia (NH3) merupakan salah satu zat kimia yang paling banyak diproduksi. Ammonia terutama digunakan untuk bahan pembuatan pupuk, seperti urea. Penggunaan ammonia yang lain, yaitu untuk membuat resin, bahan mesiu, dan berbagai senyawa nitrogen lainnya. Di bidang industri, ammonia dibuat dari gas nitrogen dan hidrogen. Gas nitrogen dapat diperoleh dari udara yang sudah direaksikan sedemikian rupa hingga didapatkan gas nitrogen, sedangkan gas hidrogen  didapat dari gas alam. Jika campuran gas nitrogen dan hydrogen dipanaskan maka akan menghasilkan gas ammonia dengan persamaan termokimia dari reaksi pembuatan ammonia dapat dinyatakan sebagai :

N2(g) + 3H2(g)                       2NH3(g)

Sebaliknya, jika ammonia tersebut dipanaskan maka akan terurai kembali menjadi gas nitrogen dan hydrogen dengan reaksi :

2NH3(g)                      N2(g) + 3H2(g)

Dan jika diperhatikan, reaksi kedua merupakan kebalikan dari reaksi pertama. Sehingga kedua reaksi dapat di gabung menjadi :

  

N2(g) + 3H2(g)                 2NH3(g)

Tanda               menandakan bahwa reaksi yang berlangsung dapat terjadi secara dua arah dan dikenal dengan reaksi dapat balik atau reversible. Reaksi dapat balik yang  berlangsung dalam sistem tertutup akan berakhir dalam keadaan setimbang.

·         Reaksi irreversible

Perhatikanlah kertas yang terbakar. Apakah hasil pembakaran kertas dapat diubah menjadi kertas seperti semula? Pengalaman menunjukkan bahwa proses itu tidak dapat dilakukan, bukan? Reaksi seperti itu kita golongkan sebagai reaksi yang berlangsung searah atau reaksi yang tidak dapat balik (Irreversible) karena reaksi yang terbentuk tidak dapat kembali ke keadaan semula seperti sebelum terjadinya reaksi.

Keadaaan setimbang

Pada umumnya reaksi-reaksi kimia tersebut berlangsung dalam arah bolak-balik (reversible), dan hanya sebagian kecil saja yang berlangsung satu arah. . Pada awal proses bolak-balik, reaksi berlangsung ke arah pembentukan produk, segera setelah terbentuk molekul produk maka terjadi reaksi sebaliknya, yaitu pembentukan  molekul reaktan dari molekul produk. . Ketika laju reaksi ke kanan dan ke kiri sama dan konsentrasi reaktan dan produk tidak berubah maka kesetimbangan reaksi tercapai. Ketika suatu reaksi kimia berlangsung, laju reaksi dan konsentrasi pereaksipun berkurang. Beberapa waktu kemudian reaksi dapat berkesudahan, artinya semua pereaksi habis bereaksi. Namun banyak
reaksi tidak berkesudahan dan pada seperangkat kondisi tertentu, konsentrasi pereaksi dan produk reaksi menjadi tetap. Reaksi yang demikian disebut reaksi reversibel dan mencapai kesetimbangan. Pada reaksi semacam ini produk reaksi yang terjadi akan bereaksi membentuk kembali pereaksi. ketika reaksi berlangsung laju reaksi ke depan (ke kanan), sedangkan laju reaksi sebaliknya kebelakang (ke kiri) bertambah, sebab konsentrasi pereaksi berkurang dan konsentrasi produk reaksi semakin bertambah. Pada umumnya suatu reaksi kimia yang berlangsung spontan akan terus berlangsung sampai dicapai keadaan kesetimbangan dinamis. Berbagai hasil percobaan menunjukkan bahwa dalam suatu reaksi kimia, perubahan reaktan menjadi produk pada umumnya tidak sempurna, meskipun reaksi dilakukan dalam waktu yang relatif lama. Umumnya pada permulaan reaksi berlangsung, reaktan mempunyai laju reaksi tertentu. Kemudian setelah reaksi berlangsung konsentrasi akan semakin berkurang sampai akhirnya menjadi konstan. Keadaan kesetimbangan dinamis akan dicapai apabila dua proses yang berlawanan arah berlangsung dengan laju reaksi yang sama dan konsentrasi tidak lagi mengalami perubahan atau tidak ada gangguan dari luar.

N2(g) + 3H2(g)                       2NH3(g)

Pada reaksi diatas , menunjukan bahwa 1 mol nitrogen bereaksi dengan 3 mol hidrogen  akan membentuk 2 mol ammonia. Akan tetapi, dari sebuah percobaan diketahui bahwa hasil yang seperti dituliskan tidak pernah tercapai. Yang berarti, jika 1 mol nitrogen direaksikan dengan 3 mol hydrogen ternyata tidak dapat menghasilkan 2 mol ammonia , tetapi selalu kurang dari 2 mol.

Mengapa hal demikian dapat terjadi ?

Ternyata pada reaksi tersebut masih belum tuntas sepenuhnya, karena reaksi terlihat seperti berhenti setelah sebagian nitrogen dan hydrogen bereaksi. Reaksi akan berakhir dengan suatu campuran yang mengandung NH3, N2, dan H2. Dan keadaan seperti itulah yang disebut dengan keadaan setimbang.