Kaidah Le Chatelier

Kesetimbangan dinamik antara zat cair dan uapnya dapat dinyatakan dengan persamaan (1) :

Zat cair uap ----- persamaan (1)

Disini tanda bolak balik bearti kecepatan penguapan dan kondensasi sama. Jika sistem ini kita ganggu sedemikian rupa sehingga tidak lagi setimbang (kita katakan bahwa suatu “stress” telah dilakukan terhadap sistem), maka suatu perubahan akan terjadi. Jika keadaan memungkinkan, maka sistem tersebut akan kembali pada kesetimbangan. Dalam contoh di atas, suatu pertambahan dalam volume uap menyebabkan sistem tidak lagi berada dalam kesetimbangan. Kita lihat bahwa lebih banyak zat cair menguap sampai kesetimbangan tercapai kembali. Persamaa (1) ini sesuai dengan proses jika dibaca dari kiri ke kanan, yaitu: zat cair -> uap, dan menghasilkan suatu posisi kesetimbangan baru dimana terdapat lebih sedikit zat cair dan lebih banyak uap. Dalam hal ini posisi kesetimbangan menggeser ke kanan bilamana kita berikan stress pada sistem. Aksi yang diterima oleh setiap sistem pada kesetimbangan bilamana suatu stress diberikan dapat diterangkan oleh Kaidah Le Chatelier² yang menyatakan bahwa bilamana suatu sistem dalam suatu kesetimbangan dinamik diberi beberapa stress dari luar, maka sistem tersebut, jika mungkin, akan bergeser ke posisi kesetimbangan yang baru untuk meminimalkan efek dari stress tersebut.

Sebagai contoh, marilah kita terapkan kaidah Le Chatelier untuk menerangkan efek apa yang ditimbulkan oleh perubahan tekanan terhadap suatu kesetimbangan zat cair-uap. Bilamana stress yang diberikan adalah suatu penurunan tekanan yang disebabkan oleh suatu pertambahan volume wadah, maka sistem berusaha untuk mengalami perubahan yang akan mengembalikan tekanan pada harga semula. Dalam contoh ini, tekanan dapat ditambah jika lebih banyak molekul memasuki fase uap yaitu jika sebagian uap air menguap lagi. Sesudah kesetimbangan tercapai lagi, akan terdapat lebih sedikit zat cair dan lebih banyak terdapat uap dalam wadah, dan kita katakan bahwa posisi kesetimbangan yang diwakili oleh persamaan (1) telah menggeser ke kanan. Namun demikian, jika volume telah bertambah dengan cukup, maka semua zat cair akan menguap dan kesetimbangan tidak akan tercapai kembali.

Dengan cara yang sama kita dapat meramalkan bahwa menaikkan tekanan akan menyebabkan pengurangan jumlah uap dan diikuti penambahan jumlah zat cair yang sesuai. Jadi, dapat kita simpulkan secara umum bahwa suatu pertambahan tekanan terhadap sistem pada keadaan kesetimbangan akan menghasilkan lebih banyak fase cair, sedang suatu pengurangan tekanan menghasilkan pembentukan fase cair yang lebih sedikit.

Efek dari perubahan temperatur terhadap kesetimbangan dapat juga diterangkan dengan menggunakan kaidah Le Chatelier. Menaikkan temperatur sistem pada kesetimbangan absorbsi energi (suatu perubahan endotermik) dalam suatu sistem kesetimbangan zat cair-uap, bearti bahwa kenaikan temperatur tersebut menyebabkan lebih banyak zat cair menguap, sebab proses ini menyerap panas. Penurunan temperatur (menghilangkan panas) sebaliknya menyebkan pelepasan energi (suatu perubahan eksotermik). Jika temperatur berkurang dalam kesetimbangan zat cair-uap, maka lebih banyak molekul mengembun ke dalam fase cair, melepaskan panas dan oleh karenanya meminimalkan efek stress yang diberikan.

Kesimpulannnya, kaidah Le Chatelier meramalkan bahwa suatu kenaikan temperatur akan menggeser posisi kesetimbangan ke arah proses endotermik. Demikan juga suatu oenurunan temperatur akan menyebabkan perubahan eksotermik.

Sumber :

Moechtar,Apt,Drs . 1989. FARMASI FISIKA Bagian Larutan dan Sistem Dispersi. Yogyakarta. Gajah Mada University Press.

READ MORE - Kaidah Le Chatelier
Free Template Blogger collection template Hot Deals SEO

KELARUTAN DAN TEMPERATUR

Kelarutan suatu zat didefinisikan sebgai jumlah solut yang dibutuhkan untuk menghasilkan suatu larutan jenuh dalam sejumlah tertentu solven. Pada suatu temperatur tertentu suatu larutan jenuh yang bercampur dengan solut yang tidak terlarut merupakan contoh lain dari keadaan kesetimbangan dinamik. Seperti pada gambar (1) partikel-partikel dari solut secara tetap bergerak melalui larutan dan pada waktu yang

Gambar (1). Kelarutan sebagai suatu keadaan kesetimbangan. Solut larut pada kecepatan sama dengan kecepatan pengkristalannya (Dari J.E.Brady, G.E Humiston, 1978)

bersamaan partikel-partikel solut yang telah berada dalam larutan secara kontinu betabrakan dengan dan melekat pada solut yang tak terlarut. Meskipun disini kita menunjukkan kesetimbangan tersebut untuk zat padat yang larut dalam zat cair, konsep yang sama dapat diterapkan pada setiap tipe larutan kecuali gas. Semua gas dapat campur sempurna.

Karena suatu larutan jenuh yang berhubungan dengan kelebihan solut membentuk kesetimbangan dinamik, maka bila mana sistem tersebut diganggu, efek gangguan tersebut dapat diramalkan berdasarkan kaidah Le Chatelier. Perubahan temperatur merupakan salah satu gangguan. Kita tahu bahwa kenaikan temperatur menyebabkan posisi kesetimbangan bergeser ke arah yang akan mengabsorbsi panas. Karena, kalau solut tambahan yang ingin melarut dalam larutan jenuh harus mengabsorbsi energi, maka kelarutan zat tersebut akan bertambah jika temperatur dinaikkan. Sebaliknya, jika solut tambahan yang dimasukkan ke dalam larutan jenuh menimbulkan proses eksotermik, maka solut akan menjadi kurang larut jika temperatur dinaikkan.

Pada umumnya, kelarutan kebanyakan zat padat dan zat cair dalam solven cair bertambah dengan naiknya temperatur. Untuk gas dalam zat cair, kelakuan yang sebaliknya terjadi. Proses larut untuk gas dalam zat cair hampir selalu bersifat eksotermik, sebab partikel-partikel solut telah terpisah satu sama lain dan efek panas yang dominan akan timbul akibat solvasi yang terjadi bilamana gas larut. Kaidah Le Chatelier meramalkan bahwa kenaikan temperatur akan mengakibatkan perubahan endotermik, yang untuk gas terjadi bilamana ia meninggalkan larutan. Oleh karena itu, gas-gas menjadi kurang larut jika temperatur zat cair di mana gas dilarutkan menjadi lebih tinggi. Sebagai contoh, mendidihkan air. Gelembung-gelembung kecil tampak pada permukaan panci sebelum pendidihan terjadi. Gelembung-gelembung tersebut mengandung udara yang diusir dari larutan jika air menjadi panas. Kita juga menggunakan kelakuan kelarutan gas yang berisi menuman yang diberi CO₂ dalam almari es dalam keadaan terbuka. Cairan tersebut akan menahan CO₂ yang terlarut lebih lama bilamana ia dijaga tetap dingin, sebab CO₂ lebih larut pada temperatur-temperatur rendah. Lain contoh dari phenomenon ini adalah gas-gas yang terlarut dalam air menglir dalam telaga-telaga dan dalam sungai-sungai. Kadar oksigen yang terlarut, yang merupakan keharusan bagi kehidupan marine, berkurang dalam bulan-bulan di musim panas, dibanding dengn kadar oksigen selama musim dingin.

READ MORE - KELARUTAN DAN TEMPERATUR
Free Template Blogger collection template Hot Deals SEO