Kesetimbangan dinamis adalah keadaan di mana laju reaksi maju dan laju reaksi balik dari suatu reaksi kimia terjadi pada tingkat yang sama, sehingga konsentrasi reaktan dan produk stabil pada nilai tertentu. Ini berarti meskipun reaksi terus berlangsung, tetapi tidak ada perubahan netto dalam konsentrasi relatif reaktan dan produk. Contoh kesetimbangan dinamis adalah:
Contoh 1: Reaksi Pembentukan Gas Amonia
Reaksi:
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
Di sini, gas nitrogen (N2) bereaksi dengan gas hidrogen (H2) untuk membentuk gas amonia (NH3). Pada awalnya, ketika dua reaktan dimasukkan ke dalam sistem, reaksi maju terjadi dengan membentuk amonia (NH3), tetapi reaksi balik juga terjadi saat amonia terurai menjadi nitrogen dan hidrogen.
Setelah beberapa waktu, laju reaksi maju dan reaksi balik mencapai kesetimbangan dinamis, yang berarti laju reaksi maju dan reaksi balik menjadi sama. Meskipun reaksi berlangsung terus-menerus, konsentrasi nitrogen, hidrogen, dan amonia stabil pada tingkat tertentu. Pada titik kesetimbangan dinamis, tidak ada perubahan netto dalam jumlah total amonia yang terbentuk, tetapi reaksi terus berlangsung.
Contoh 2: Reaksi Esterifikasi
Reaksi:
Asam asetat + Etil alkohol ⇌ Etil asetat + Air
Dalam reaksi esterifikasi, asam asetat bereaksi dengan etil alkohol untuk membentuk etil asetat dan air. Reaksi ini adalah reaksi reversibel.
Saat asam asetat dan etil alkohol dimasukkan ke dalam sistem, reaksi maju dimulai membentuk etil asetat dan air. Namun, seiring waktu, etil asetat juga dapat terurai kembali menjadi asam asetat dan etil alkohol karena reaksi balik.
Setelah mencapai kesetimbangan dinamis, laju reaksi maju dan reaksi balik menjadi sama, dan konsentrasi etil asetat, asam asetat, etil alkohol, dan air stabil pada tingkat tertentu. Pada titik kesetimbangan dinamis, tidak ada perubahan netto dalam jumlah total etil asetat yang terbentuk.
Contoh 3: Reaksi Pembentukan Air (H2O) dari Hidrogen (H2) dan Oksigen (O2)
Reaksi:
2 H2(g) + O2(g) ⇌ 2 H2O(g)
Penjelasan:
Pada reaksi di atas, dua molekul hidrogen (H2) bereaksi dengan satu molekul oksigen (O2) untuk membentuk dua molekul air (H2O). Simbol (g) menunjukkan bahwa semua zat berada dalam fase gas.
Pada awalnya, jika Anda memiliki campuran gas H2 dan O2 dalam sebuah wadah, reaksi maju akan berlangsung, membentuk air (H2O). Namun, setelah beberapa waktu, konsentrasi H2O akan meningkat, sedangkan H2 dan O2 akan berkurang karena digunakan dalam reaksi.
Kesetimbangan Dinamis:
Setelah beberapa saat, meskipun reaksi maju (pembentukan H2O) masih berlangsung, reaksi mundur (pembentukan H2 dan O2) juga mulai berlangsung dengan kecepatan yang sama. Akibatnya, konsentrasi H2O, H2, dan O2 mencapai titik kesetimbangan di mana konsentrasi zat-zat tersebut tetap konstan. Pada titik ini, reaksi maju dan reaksi mundur berlangsung pada tingkat yang sama, mencapai kesetimbangan dinamis.
Contoh 4: reaksi kesetimbangan antara hidrogen dan iodin membentuk senyawa HI:
Reaksi:
H2(g) + I(g) ⇌ 2HI(g)
Dalam kondisi tertentu, laju reaksi maju (H2 dan I2 membentuk HI) akan sama dengan laju reaksi mundur (HI terurai menjadi H2 dan I2), dan kesetimbangan dinamis tercapai. Jumlah relatif H2, I2, dan HI dalam sistem tetap stabil selama kesetimbangan berlangsung.
Ingatlah bahwa pada titik kesetimbangan dinamis, reaksi tidak berhenti; itu hanya mencapai keseimbangan antara laju reaksi maju dan balik sehingga konsentrasi zat-zat reaktan dan produk tetap konstan seiring waktu.