hukum kesetimbangan kimia

Sebelum mempelajari hukum kesetimbangan kimia, tentunya sobat Materi Kimia SMA masih ingat, bahwa dalam reaksi satu arah, konsentrasi molar hasil reaksi ditentukan oleh konsentrasi molar pereaksi dan mengikuti kaidah stoikiometri (koefisien reaksinya). Contohnya 2A → B, jumlah mol B bergantung pada jumlah mol A dan perbandingan koefisien reaksinya.
Dalam sistem reaksi kesetimbangan tidak demikian, mengapa?  Contoh sistem reaksi yang membentuk kesetimbangan:

Ketika kesetimbangan tercapai, konsentrasi NO tidak bergantung pada konsentrasi awal N₂ dan O₂, tetapi mengikuti hukum kesetimbangan kimia atau hukum aksi massa.
Jika ke dalam suatu reaktor tertutup dicampurkan gas N₂, O₂, dan NO (reaksinya dapat balik) maka Anda tidak dapat menentukan mana yang bertindak sebagai pereaksi maupun hasil reaksi. Arah reaksi pun tidak dapat ditentukan secara pasti sebab reaksi dapat balik (reversible), dapat berlangsung dalam dua arah. Untuk mengetahui arah reaksi dalam reaksi dapat balik (reversible) maka didefinisikan perbandingan reaksi (quotient of reaction), dilambangkan dengan Q, yaitu perbandingan konsentrasi zat-zat yang bereaksi.
Andaikan persamaan reaksi untuk campuran gas N₂, O₂, dan NO sobat tuliskan sebagai:

Maka perbandingan reaksinya adalah:

Pada saat reaksi mencapai kesetimbangan, harga Q tidak lagi bergantung pada konsentrasi awal, tetapi hanya bergantung pada suhu sistem reaksi. Agar lebih memahami dan meningkatkan keyakinan sobat, simak tabel berikut yang menyajikan data hasil pengukuran konsentrasi molar dan harga Q setelah kesetimbangan tercapai (Q_Kstb) pada suhu T, untuk reaksi di atas.
Apakah yang dapat sobat simpulkan dari data pada tabel tersebut? Konsentrasi awal masing-masing zat untuk kelima percobaan tidak sama, tetapi setelah kesetimbangan tercapai kelima percobaan memiliki nilai Q yang relatif sama. Besaran Q memiliki makna penting sebab memberikan nilai yang tidak bergantung pada konsentrasi awal pereaksi. Pada saat harga Q tetap, dinamakan tetapan kesetimbangan (dilambangkan dengan Kc).
K_c = Q_Kstb
Tetapan kesetimbangan untuk contoh reaksi

dapat ditulis:

Berdasarkan uraian tersebut maka dapat dikatakan sebagai berikut.

1. Jika nilai Q lebih besar daripada nilai Kc, reaksi sedang berlangsung ke arah kiri persamaan reaksi.
2. Jika nilai Q lebih kecil daripada nilai Kc, reaksi sedang menuju ke arah kanan.
3. Jika nilai Q sama dengan nilai Kc, reaksi dikatakan telah mencapai keadaan setimbang.

Secara umum, tetapan kesetimbangan untuk reaksi hipotetik:

dapat dinyatakan dengan:

Materi kimia kelas XI selanjutnya yang akan sobat pelajari yaitu kesetimbangan sistem homogen dan heterogen