Manfaat Kesetimbangan Kimia dalam Bidang Lingkungan

5 Manfaat Kesetimbangan Kimia dalam Bidang Lingkungan :

1. Proses penguapan air dan pengembunan air
Pada proses pendidihan air dengan panci tertutup, waktu air menguap, uap air akan tertahan dalam tutup panci. Selanjutnya, uap air akan mengalami kondensasi dan berubah menjadi cair kembali, dan akhirnya jatuh ke dalam panci. Pada panci terjadi dua proses yang berlawanan arah, yaitu proses penguapan air yang arahnya ke atas dan proses kondensasi yang arahnya ke bawah. Proses berubahnya air berbentuk cair menjadi uap dan sesudahnya dapat menjadi air lagi merupakan proses dapat balik (reversibel).
Pada pendidihan air:
Air berubah menjadi uap air: H2O(l) →H2O(g)
Uap air berubah menjadi air: H2O(g) →H2O(l)
Sehingga reaksi keseimbangan tersebut dapat dituliskan sebagai: H2O(l) ⇌ H2O(g)
2. Siklus oksigen
Siklus ini melibatkan reaksi pembakaran dan fotosintesis. Makhluk hidup (manusia dan hewan) mengambil oksigen di udara untuk proses pembakaran makanan guna memenuhi kebutuhan energinya. Hasil pembakaran yang berupa gas CO2 dan uap air di lepaskan ke udara. Tumbuhan menyerap CO2 di udara, kemudian bereaksi dengan air dan bantuan sinar matahari melalui proses fotosintesis akan menghasilkan glukosa dan O2. Siklus itu terjadi terus menerus sehingga secara makroskopis jumlah atau zat-za itu relatif tetap.
CO2 (g) + H2O(l) → C6H12O6(s) + O2(g)
(reaksi fotosintesis pda tumbuhan)
C6H12O6(s) + O2(g) → CO2 (g) + H2O(l)
(reaksi pembakaran pada manusia/hewan)
CO2 (g) + H2O(l) ⇌ C6H12O6(s) + O2(g)
(reaksi kesetimbangan)

3. Kesetimbangan di lapisan atmosfer berupa pembentukan dan penguraian ozon.
Pada lapisan atas stratosfer terdapat keseimbangan antara gas ozon, yaitu suatu molekul dengan ikatan 3 atom oksigen (O3) dan molekul O2.
2O3(g) → 3O2(g)
Sistem keseimbangan penguraian ozon menjadi oksigen terjaga karena adanya penyerapan radiasi ultra violet dan sinar matahari. Oleh karena itu, lapisan ozon di stratosfer melindungi bumi dari sengatan radiasi ultra violet yang berlebihan. Radiasi ultra violet merupakan radiasi energi gelombang pendek yang dapat mengganggu kesehatan makhluk hidup termasuk manusia jika berlebihan. Gangguan kesehatan yang dapat ditimbulkan, seperti kanker kulit.

4. Karbon di laut
Laut mengandung sekitar 36.000 gigaton karbon, dimana sebagian besar dalam bentuk ion bikarbonat. Karbon anorganik, yaitu senyawa karbon tanpa ikatan karbon-karbon atau karbon-hidrogen, adalah penting dalam reaksinya di dalam air. Pertukaran karbon ini menjadi penting dalam mengontrol pH di laut dan juga dapat berubah sebagai sumber (source) atau lubuk (sink) karbon. Karbon siap untuk saling dipertukarkan antara atmosfer dan lautan. Pada daerah upwelling, karbon dilepaskan ke atmosfer. Sebaliknya, pada daerah downwelling karbon (CO2) berpindah dari atmosfer ke lautan. Pada saat CO2 memasuki lautan, asam karbonat terbentuk:
CO2 + H2O ⇌ H2CO3
Reaksi ini memiliki sifat dua arah, mencapai sebuah kesetimbangan kimia. Reaksi lainnya yang penting dalam mengontrol nilai pH lautan adalah pelepasan ion hidrogen dan bikarbonat. Reaksi ini mengontrol perubahan yang besar pada pH:
H2CO3 ⇌ H+ + HCO3−
5. Karbon di biosfer
Sekitar 1900 gigaton karbon ada di dalam biosfer. Karbon memiliki peran yang penting dalam struktur, biokimia, dan nutrisi pada semua sel makhluk hidup. Dan kehidupan memiliki peranan yang penting dalam siklus karbon:
Autotroph adalah organisme yang menghasilkan senyawa organik sendiri dengan menggunakan karbon dioksida yang berasal dari udara dan air di sekitar tempat mereka hidup. Untuk menghasilkan senyawa organik tersebut mereka membutuhkan sumber energi dari luar. Hampir sebagian besar autotroph menggunakan radiasi matahari untuk memenuhi kebutuhan energi tersebut, dan proses produksi ini disebut sebagai fotosintesis. Sebagian kecil autotroph memanfaatkan sumber energi kimia, dan disebut kemosintesis. Autotroph yang terpenting dalam siklus karbon adalah pohon-pohonan di hutan dan daratan dan fitoplankton di laut. Fotosintesis memiliki reaksi 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Karbon dipindahkan di dalam biosfer sebagai makanan heterotrop pada organisme lain atau bagiannya (seperti buah-buahan). Termasuk di dalamnya pemanfaatan material organik yang mati (detritus) oleh jamur dan bakteri untuk fermentasi atau penguraian.
Sebagian besar karbon meninggalkan biosfer melalui pernapasan atau respirasi. Ketika tersedia oksigen, respirasi aerobik terjadi, yang melepaskan karbon dioksida ke udara atau air di sekitarnya dengan reaksi C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O. Pada keadaan tanpa oksigen, respirasi anaerobik lah yang terjadi, yang melepaskan metan ke lingkungan sekitarnya yang akhirnya berpindah ke atmosfer atau hidrosfer.

Sumber :
1. http://sukasukakimia.files.wordpress.com/2013/03/tugas-iv-kesetimbangan-kimia2.pdf
2. http://books.google.co.id/books?id=Jf09KoNVi8QC&pg=PT68&lpg=PT68&dq=kesetimbangan+lapisan+atmosfer&source=bl&ots=8tBL8ueIg8&sig=qZ979FWFaqGcokc_1qIJXcQFGiY&hl=id&sa=X&ei=f3mUUofCK8SErge32YC4Cg&redir_esc=y#v=onepage&q=kesetimbangan%20lapisan%20atmosfer&f=true
3. http://id.wikipedia.org/wiki/Siklus_karbon