Energi dalam (E) adalah total energi kinetik (Ek) dan energi potensial (Ep) yang ada di dalam sistem. Oleh karena itu energi dalam bisa dirumuskan dengan persamaan E = Ek + Ep. Namun karena besar energi kinetik dan energi potensial pada sebuah sistem tidak dapat diukur, maka besar energi dalam sebuah sistem juga tidak dapat ditentukan, yang dapat ditentukan adalah besar perubahan energi dalam suatu sistem.
Perubahan energi dalam dapat diketahui dengan mengukur kalor (q) dan kerja (w), yang akan timbul bila suatu sistem bereaksi. Oleh karena itu, perubahan energi dalam dirumuskan dengan persamaan E = q + w.
Jika sistem menyerap kalor, maka q bernilai positif. Jika sistem mengeluarkan kalor, maka q bernilai negatif.
Jika sistem melakukan kerja, maka w pada rumus tersebut bernilai positif. Jika sistem dikenai kerja oleh lingungan, maka w bernilai negatif.
Jadi bila suatu sistem menyerap kalor dari lingkungan sebesar 10 kJ, dan sistem tersebut juga melakukan kerja sebesar 6 kJ, maka perubahan energi dalam-nya akan sebesar 16 kJ.
Perubahan energi dalam bernilai 0 jika jumlah kalor yang masuk sama besar dengan jumlah kerja yang dilakukan, dan jika kalor yang dikeluarkan sama besar dengan kerja yang dikenakan pada sistem. Artinya, tidak ada perubahan energi dalam yang terjadi pada sistem.
Pergeseran Kesetimbangan
Azas Le Chatelier menyatakan: Bila pada sistem kesetimbangan diadakan aksi, maka sistem akan mengadakan reaksi sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil-kecilnya.
Perubahan dari keadaan kesetimbangan semula ke keadaan kesetimbangan yang baru akibat adanya aksi atau pengaruh dari luar itu dikenal dengan pergeseran kesetimbangan.
Bagi reaksi:
A + B ↔ C + D
KEMUNGKINAN TERJADINYA PERGESERAN
1. Dari kiri ke kanan, berarti A bereaksi dengan B memhentuk C dan D, sehingga jumlah mol A dan Bherkurang, sedangkan C dan D bertambah.
2.Dari kanan ke kiri, berarti C dan D bereaksi membentuk A dan B. sehingga jumlah mol C dan Dherkurang, sedangkan A dan B bertambah.
FAKTOR-FAKTOR YANG DAPAT MENGGESER LETAK KESETIMBANGAN ADALAH :
a. Perubahan konsentrasi salah satu zat
b. Perubahan volume atau tekanan
c. Perubahan suhu
A. PERUBAHAN KONSENTRASI SALAH SATU ZAT
Apabila dalam sistem kesetimbangan homogen, konsentrasi salah satu zat diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan dari zat tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu zat diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak zat tersebut.
Contoh: 2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3(g)
- Bila pada sistem kesetimbangan ini ditambahkan gas SO2, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.
- Bila pada sistem kesetimbangan ini dikurangi gas O2, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.
B. PERUBAHAN VOLUME ATAU TEKANAN
Jika dalam suatu sistem kesetimbangan dilakukan aksi yang menyebabkan perubahan volume (bersamaan dengan perubahan tekanan), maka dalam sistem akan mengadakan berupa pergeseran kesetimbangan.
Jika tekanan diperbesar = volume diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah Koefisien Reaksi Kecil.
Jika tekanan diperkecil = volume diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah Koefisien reaksi besar.
Pada sistem kesetimbangan dimana jumlah koefisien reaksi sebelah kiri = jumlah koefisien sebelah kanan, maka perubahan tekanan/volume tidak menggeser letak kesetimbangan.
Contoh:
N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g)
Koefisien reaksi di kanan = 2
Koefisien reaksi di kiri = 4
- Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperbesar (= volume diperkecil), maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.
- Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperkecil (= volume diperbesar), maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.
C. PERUBAHAN SUHU
Menurut Van’t Hoff:
- Bila pada sistem kesetimbangan subu dinaikkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membutuhkan kalor (ke arah reaksi endoterm).
- Bila pada sistem kesetimbangan suhu diturunkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membebaskan kalor (ke arah reaksi eksoterm).
Contoh:
2NO(g) + O2(g) ↔ 2NO2(g) ; DH = -216 kJ
Jika suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.
Jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.
Cerpen Kimia: Nikel Aliansi Para Logam
“Na..na…na…!! hmm…hmm….hmm…!!”gumam Nikel (Ni) pelan sambil berjalan hilir mudik didepan Besi (Fe) dan Krom (Cr). Mereka bertiga sedang menunggu manusia untuk membantunya membuat campuran logam tahan asam atau yang disebut Nikrom.
“Nikel..! kau bisa diam tidak? Dari tadi jalan terus hilir mudik kayak setrikaan, bentar lagi kita kan mau bantu manusia buat….apa sih?Krom! manusia tadi bilang apa ya, aku lupa lagi, kita-kita ini mau dipadukan lalu namanya perpaduan kita itu apa lupa lagi?”teriak Besi
“Campuran logam tahan asam! itu yang disebut Nikrom” jawab Krom
“Iya, itu…Nikrom, kau duduklah sebentar Nik, jangan hilir mudik mulu”
“Besi, aku gugup…aku kan baru sekarang mau dipadukan dengan kau dan si Krom, kalau dengan Tembaga dalam membuat koin/Monel aku sering” sahut Nikel (Ni)
“Iya duduk dulu, sebentar lagi manusia-manusia itu datang, tumben kau merasa gugup, biasanya juga kalau denganku bantu manusia membuat sendok makan biasa aja tuh” balas Besi
“Itukan sering Besi! Mendadak rewel sih kau ini, tapi ngomong-ngomong kau berapa % sih nyumbang tubuhmu buat Nikrom itu?”tanya Nikel sambil berhenti melangkah dan menatap kearah Besi
“Aku, Cuma 25%” sahut Besi balik menatap
“Kau Krom?berapa %?”Tanya Nikel lagi pada Krom
“15%lah ngapain banyak-banyak?”jawab Krom (Cr)
“Berarti aku yang paling banyak 60%”
“Gak papalah buat Monel juga kau 60% kan daripada Tembaga yang 40%, amal…nik,amal!”teriak Besi
“Amal sih amal, tapi lama-lama aku bisa habis juga”
“Mang sejak kapan sih, kau suka jadi aliansi para logam?”Krom yang bertanya
“Ya sejak manusia bernama Axel Crostedt tahun1751 menemukanku, sejak saat itu aku banyak diburu, selain pelapis logam tahan karat tentunya, aku bersama Tembaga memulai karier cie…karier, jadi mata uang di Amerika serikat dan Switzerland” jawab Nikel
“Wah, enak dong pernah jadi mata uang negara Adi kuasa” komentar Krom
“Itu dulu, waktu jadi mata uang syiling ya, secara dia itu putih mengkilat ha..ha…” ejek Besi
“Gak bosan apa jadi aliansi para logam terus?” tanya Krom lagi
“Enggak sih, tapi selain jadi aliansi para logam sekali-kali aku juga suka jadi katalis reaksi adisi H2 dalam membantu manusia membuat mentega atau margarin”
“Oya, enak ya, tapi manusia-manusia itu pada kemana ya?kok belum datang juga sih?”kata Krom sambil berdiri melirik kesana kemari
“Iya nih, padahal ditempatku rasanya suhunya sudah mencapai 3005K, aku bisa mendidih nih” kata Nikel
“Ah masa, ditempatku adem-adem aja tuh” sahut Besi masih duduk acuh tak acuh
“Ya sudah, bagaimana kalau kita pulang dulu kerumah masing-masing entar kita kumpul lagi disini, oya Nik, aku tidak tahu rumahmu, bagaimana nanti menghubunginya?” Tanya Krom lagi
“Gampang Rumahku dekat Paladium sama Platina kok, jemput aja entar di kampung Sistem Periodik Unsur di gang 4 blok VIIIB nomor rumah 28” jawab Nikel
“Masih seblok sama aku, entar sama-sama aja lah jemputnya” sahut Besi lagi
“Boleh, oya aku lupa kata manusia selain membuat Nikrom kita juga kedepannya ada rencana buat baja Stainless Steel “sahut Krom
“Buat apa baja kayak gitu?” Tanya Besi
“Katanya sih buat pembuatan rel kereta api, senapan dan thank”
“Oh, ya sudah, aku juga mau membantu manusia membuat campuran logam electroplating dulu, nanti jangan lupa ya Krom jemput aku” kata Nikel
“Oke nik, selamat bertugas!”
