Novita Lince : Mapel Kimia

Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm

Reaksi Eksoterm : reaksi yang melepaskan kalor atau menghasilkan energi.

Hakhir < Hawal

Hakhir – Hawal < 0

H berharga negatif (-)

Reaksi Endoterm : reaksi yang menyerap kalor atau menerima energi

Hakhir > Hawal

Hakhir – Hawal > 0

H berharga positif (+)

F. Persamaan Termokimia

Contoh:

Pada pembentukan 1 mol air dari gas hydrogen dan gas oksigen pada 25^oC (298 K), 1 atm, dilepaskan kalor sebesar 286 kJ.

H_2(g)+ ½ O_2(g)→ H₂O ∆H = -286 kJ

2H_2(g)+ O_2(g)→ 2H₂O ∆H = – 572 kJ

Reaksi karbon dan gas hydrogen membentuk 1 mol C₂H₂ pada temperature 25^oC dan tekanan 1 atm memerlukan kalor sebesar 226,7 kJ

2C_(s) + H_2(g)→ C₂H₂ ∆H = +226,7 kJ

Apabila pengukuran ∆H dilakukan untuk 1 mol zat pada kondisi standar, maka ∆H sama dengan entalpi molar dengan satuan kJ/mol.

G. Perubahan Entalpi Standar (∆H^o)

1. Perubahan entalpi pembentukan standar (∆H^o_f) : perubahan entalpi yang terjadi pada pembentukan 1 mol zat dari unsur-unsurnya diukur pada keadaan standar. Biasanya bersifat Endoterm.

UNSUR → SENYAWA

Contoh :

Ag_(s) + ½ Cl_2(g)→ AgCl_2(s)∆H^o_f = – 127 kJ/mol

K_(s) + Mn_(s) + 2O_2(g)→ KMnO₄ ∆H^o_f = – 813 kJ/mol

2. Perubahan entalpi penguraian standar (∆H^o_d) : perubahan entalpi yang terjadi pada penguraian 1 mol zat menjadi unsur-unsurnya diukur pada keadaan standar. Biasanya bersifat Eksoterm.

SENYAWA → UNSUR

Contoh :

AgCl_2(s)→ Ag_(s) + ½ Cl_2(g)∆H^o_f = + 127 kJ/mol

KMnO₄→ K_(s) + Mn_(s) + 2O_2(g)∆H^o_f = + 813 kJ/mol

3. Perubahan entalpi pembakaran standar (∆H^o_c) : perubahan entalpi yang terjadi pada pembakaran 1 mol unsur atau senyawa diukur pada keadaan standar. Bersifat Eksoterm.

SYARAT : BEREAKSI DENGAN OKSIGEN

Contoh :

CH_4(g)+ O_2(g)→ CO_2(g)+ 2H₂O_(g) ∆H^o_c = – 889,5 kJ

C₂H_2(g)+ O_2(g)→ 2CO_2(g)+ H₂O_(g) ∆H^o_c = – 129,9 kJ

4. Perubahan entalpi netralisasi (∆H^o_n) : perubahan entalpi yang terjadi pada saat asam dengan basa baik tiap mol asam atau basa.

ASAM + BASA → H₂O

Contoh :

NaOH_(aq) + HCl_(aq) → NaCl_(aq) + H₂O_(l) ∆H^o_n = – 57,1 kJ

H. Penentuan ∆H Reaksi

1. Penetuan ∆H reaksi melalui eksperimen Þ Kalorimeter

Q = m.c.∆T dimana ∆H = – Q

Contoh :

1. Di dalam calorimeter terdapat zat yag bereaksi secara endoterm. Reaksi tersebut menyebabkan 1 kg air terdapat dalam Kalorimeter mengalami penurunan suhu 5^oC. Tentukan kalor reaksi dari reaksi tersebut.

Q = m.c.∆T

= 1000 gr x 4,2 J.g^-1.c^-1 x 5^oC

= 21000 J ≈ 21 kJ

2. 50 mL larutan HCl 1 M yang suhunya 22^oC dicampurkan dengan 50 mL larutan NaOH 1 M yang suhuny 22^oC. pada reaksi tersebut terjadi kenaikan suhu sampai 28,78^oC. Tentukan entalpi netralisasi dan tulis persaman termokimianya.

Jumlah mol HCl = 50 mL x 1 M = 50 mmol ≈ 0,05 mol

Jumlah mol NaOh = 50 mL x 1 M = 50 mmol ≈ 0,05 mol

Volum larutan = volume air = 100 mL

Massa larutan = massa air = 100 mL x 1gr/ml = 100 gr

Suhu awal = 22^oC

Q = m.c.∆T

= 100 gr. 4,2 J.g-1.c-1 x (28,78 – 22) ^oC

= 2885,4 J ≈ 2, 8854 kJ

∆H = – Q

= – 2,8854 kJ ≈ ∆Hn untuk 0,05 mol H₂O

∆Hn untuk 1 mol H₂O = - 57,71 kJ/mol

Persamaan termokimia :

HCl_(aq) + NaOH_(aq) → NaCl_(aq) + H₂O_(l) ∆H = – 57,71 kJ

2. Penentuan perubahan entalpi berdasarkan entalpi pembentukan

∆Hreaksi = ∑∆Hproduk – ∑∆Hreaktan

Setiap unsur bebas memiliki harga entalpi = 0

Contoh :

Tentukan perubahan entalpi reaksi pembentukan C₂H₈, jika diketahui:

∆H^o_f C₂H₆ = – 84,7 kJ/mol

∆H^o_f CO₂ = – 393,5 kJ/mol

∆H^o_f H₂O = – 285,5 kJ/mol

Jawab :

C₂H₆+ 3 ½ O₂ → 2CO₂+ 3H₂O

∆Hreaksi C₂H₆ = [ 2 x ∆H^o_f CO₂ + 3 x ∆H^o_f H₂O] – [∆H^o_f C₂H₆+ 3 ½ x ∆H^o_f O₂]

= [2 x - 393,5 kJ/mol + 3 x - 285,5 kJ/mol] – [- 84,7 kJ/mol + 3½ x 0 kJ/mol]

= – 1559,7 kJ/mol

3. Penentuan perubahan entalpi berdasarkan Hukum Hess

Perubahan entalpi hana bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir reaksi

Contoh :

4. Penentuan perubahan entalpi berdasarkan energi ikatan

Þ Akibat pemutusan ikatan-ikatan kimia dan pembentukan ikatan kimia yang baru.

(Penerimaan energi) (Pembebasan energi)

Energi Ikatan Þ Jumlah energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan antar atom dalam 1 mol molekul berwujud gas.

∆Hreaksi = ∑energi ikatan yang diputuskan – ∑energi ikatan yang dibentuk

Contoh :

1. Hitunglah perubahan entalpi reaksi : CH₄ + 4Cl₂ → CCl₄ + 4HCl. Jika diketahui : C – H = 415 kJ/mol; C – Cl = 330 kJ/mol; Cl – Cl = 243 kJ/mol; H – Cl = 432 kJ/mol

Jawab :