Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

 Contoh: Suatu oil bath yang suhunya dipelihara tetap pada 50 0 C melepaskan kalor ke lingkungan dengan laju 1000 kalori permenit. Untuk menjaga agar.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: " Contoh: Suatu oil bath yang suhunya dipelihara tetap pada 50 0 C melepaskan kalor ke lingkungan dengan laju 1000 kalori permenit. Untuk menjaga agar."— Transcript presentasi:

1  Contoh: Suatu oil bath yang suhunya dipelihara tetap pada 50 0 C melepaskan kalor ke lingkungan dengan laju 1000 kalori permenit. Untuk menjaga agar suhu tetap, alat dilengkapi dengan coil listrik pemanas yang dioperasikan pada 110 V, 50 ohm. Arus suplay listrik diatur dengan termoregulator yang secara otomatis bekerja on-off. Tentukan presentase arus masuk agar suhu terpelihara. ● dQ ~dTdQ = C dT C = (dQ/dT)p,atau V Cv = (dQ/dT)v dan Cp = (dQ/dT)p ● dU = dQ + dW dU = dQ + dWe – pex dV dWe = 0, V=const dU = dQ Cv = (dU/dT)v Cv = (dQ/dT)v Cp = ? ● ENTALPHY : H = U + PV (definisi) dH = dU + pdV + Vdp dU = dQ + dWe – pex dV dWe, dp = 0 dH = dQp Cp = (dH/dT)p Cp = (dQ/dT)p

2 ● Alat untuk menentukan ∆H: → styrofoam → sistem adiabatik ● Kalor pada tekanan tetap (q p ) → sistem melakukan kerja → W = -P.dV → ∆U = q p – P.∆V → q p = ∆U + P. ∆V → ∆H = q p = ∆U + P. ∆V Gas : > ● ∆V Cair/padatan : <<<<< ● Pengukuran ∆H termometer batang pengaduk sampel logam air RT ● Contoh : C 10 H O 2  10CO 2 + 4H 2 O (p) (g) (l) V CO 2 = p.. R. T 2 n V O 2 = p. O 2 n  V = V CO 2 - V O 2 = ( n 2 – n 2 ) P RT COCO O CO =  ng P RT  H =  U + P [  ng.ng. P ]  H =  U +  ng RT

3 Contoh: Air dididihkan pada tekanan luar 1 atm. Ternyata jika arus 0,5 ampere,12 volt dialirkan selama 300det, akan menguapkan gram air. Tentukan  U dan  H molar pada K. H 2 O, cair H 2 O, gas  U = Q + W W’ = p ex.  V = RT  n = JK -1 mol -1 x K x 0.798/18.02 mol W’ = 137 Joule, W = Joule Q = v i t = 12 volt x 0.5 ampere x 300 det = 1.8 kJoule  U = 1800 Joule – 137 Joule = 1663 Joule  H = Q = 1800 Joule. Sebanyak 1.5 gram NH 4 NO 3 ditambahkan ke dalam 35,0 gr air dlm sebuah mangkok busa kemudian diaduk sampai larut seluruhnya. Suhu larutan turun dari 22,7 o C menjadi 19,4 o C. a. Apakah proses bersifat endoterm atau eksoterm? b. Berapakah kalor pelarutan NH4NO3 dalam air dinyatakan dalam kJ/mol NH 4 NO 3

4 Perubahan entalpi standar (  H O ): Perubahan entalpi suatu proses, dimana zat asal dan zat akhir keduanya ada dalam keadaan standar. Keadaan Standar: Kedaan standar bagi suatu zat pada suhu tertentu adalah bentuk murni zat tersebut pada tekanan 1 bar Mengkaji tentang kalor (energi) yang terlibat dalam reaksi kimia T E R M O K I M I A Contoh Aneka Ragam Entalpi 1. Entalpi penguapan standar =  H o vap H 2 O(l) H 2 O(g) :  H o vap (373) = 40.6 kJmol Entalpi reaksi standar =  H o r CH 4 (g) + 2O 2 (g) CO 2 (g) + 2H 2 O(l) :  H o r (298)= kJmol Entalpi perubahan fisik =  H o tr H 2 O(s) H 2 O(l) :  H o fus (273) = kJmol Entalpi pelarutan standar =  H o sol HCl(g) HCl(aq):  H o sol (298)= kJmol -1

5 5. Entalpi pengionan =  H o i H(g)H+(g) + e(g) :  H o i =  U o i + RT = E i + RT  H o i =  U o i = E i = 1312 kJmol Afinitas elektron = E ea F(g) + e(g)F - (g) :  H o ea = -E ea – RT  H o ea = -E ea 7. Entalpi pembentukan dan disosiasi ikatan H-Cl(g)H(g)+ Cl(g):  H o (H-Cl)=431 kJmol Entalpi pembakaran standar =  H o c C 6 H 12 O 6 (s) + 6O 2 (g) 6CO 2 (g) + 6H 2 O(l)  H o c =-2808 kJmol Entalpi hidrogenasi standar CH 2 =CH 2 (g) + H 2 (g)CH 3 -CH 3 (g):  H o =-137 kJmol H 2 (g)  H o =-205 kJmol -1 ?

6 ● Hubungan yang Melibatkan ∆H ●  H adalah suatu sifat ekstensif Bila q p naftalena a dalah-5,15 x 10 3 kJ/mol, hitunglah  H pembakaran sempurna 0,1 mol naftalena pada 298 K. q = 0,1 mol x (-5,15 x 10 3 kJ/mol) = x 10 2 kJ  H akan berubah tanda bila arah reaksi berbalik ½ N 2 (g) + ½ O 2 (g)  NO(g) :  H= + 90,37 kj/mol NO(g)  ½ N 2 (g)+ ½ O 2 (g)  H = kJ/mol ● ● Hukum Penjumlahan Kalor dari Hess Tentukan entalpi untuk reaksi : 3C (grafit) + 4H 2 (g)  C 3 H 8 (g) Diketahui data : (a) C 3 H 8 (g) + 5O 2 (g)  3CO 2 (g) + 4H 2 O(l)  H = -2220,1 kJ/mol (b) C(grafit) + O 2 (g)  CO 2 (g) (c) H 2 (g) + ½ O 2 (g)  H 2 O(l)  H=H= - 285,9 kJ/mol  H= -393,5 kJ/mol Sebanyak 1,50 g NH

7  Nilai mutlak U dan H tidak ada  Perjanjian: nilai nol utk entalpi unsur berada dlm keadaan pa- ling mantap pd tekanan 1 atm & suhu ttt → keadaan standar  Entalpi pembentukan standar molar (  H o f )  Tabel ● Contoh 6: Hitunglah perubahan entalpi (  H o rks ) pd reaksi pembakaran 1 mol etana, C 2 H 6 (g). Pereaksi dan produk dalam keadaan standar. C 2 H 6 (g) + 7/2 O 2 (g)  2CO 2 (g) + 3H 2 O(l) ● Entalpi Pembentukan Standar Reaksi di atas merupakan penjumlahan 3 pers.berikut : a.a. C 2 H 6 (g)  C(grafit) + 3 H 2 (g)  Ha =-  H o f C 2 H 6 (g) b.b. 2C(grafit) + 2 O 2 (g)  2CO 2 (g)  Hb = 2 x  H o f CO 2 (g) c.c. 3H 2 (g) + 3/2 O 2 (g)  3H 2 O(l)  Hc = 3 x  H o f H 2 O(l) + C 2 H 6 (g) + 7/2 O 2 (g)  2CO 2 (g) + 3H 2 O(l)  H o rks = ? = ? 2 x2 x  H o f CO 2 (g) + 3 x  H o f H 2 O (l) –  H o f C 2 H 6 (g)  h  H o f (hasil) -  p  H o f (pereaksi) = ∆Hb + ∆Hc + ∆Ha Pembakaran siklopropana yang biasa digunakan sebagai anestesi adalah sebagai berikut : Gunakan nilai  H o rks ini untuk menghitung entalpi pembentukan standar siklopropana. ● Contoh 7 : ( CH 2 ) 3 (g)+ 9/2O 2 (g)  3 CO 2 (g)+ 3 H 2 O (l)  H o rks =-2091,4 kJ/mol )

8 Siklus Born-Haber: Entalpi pembentukan padatan (NaCl) menurut reaksi: Na(s) + ½Cl 2 (g) NaCl(p): E kisi NaCl Dapat dipandang berlangsung menurut tahapan: Na + (g) + e - (g) + Cl(g)  H ea =  H i =498.3 Na + (g) + Cl - (g) Na(g) + Cl(g)  H sub = Na(s) + Cl(g)  H kisi =? ½  H dis =121.7 Na(s) + ½ Cl 2 (g)  H f = NaCl(s)

9 Entalpi pembentukan zat dalam larutan Entalpi pembentukan NaCl dalam larutan terjadi menurut reaksi: Na(s) + ½Cl 2 (g) NaCl(aq):  Hf(NaCl,aq) Dapat dipandang berlangsung menurut tahapan: Na + (g) + e - (g) + Cl(g)  H ea =  H i =498.3 Na + (g) + Cl - (g) Na(g) + Cl(g)  H sub = Na(s) + Cl(g)  Hhidrasi =? ½  H dis =121.7 Na(s) + ½ Cl 2 (g)  H f = NaCl(aq)

10 Entalpi pembentukan ion-ion individu dlm larutan: ½ H 2 (g) + ½ Cl 2 (g) HCl(aq)  H o f (HCl,aq)=-167 kJ/mol H + (aq) + Cl - (aq)HCl (aq)  H o f (HCl,aq)=-167 kJ/mol  H o f (H +,aq)  H o f (Cl -,aq) (?) (?) Konvensi: ½ H 2 (g) H + (aq):  H o f (H +,aq) = NOL pd semua T Sehingga: ½ Cl 2 (g) Cl - (aq):  H o f (Cl -,aq) = -167 kJ/mol Berapa: Cl - (g) Cl - (aq) :  H o hyd (Cl -,aq) = ? Na + (g) Na + (aq):  H o hyd (H +,aq) = ? Perjanjian: H + (g) H + (aq):  H o hyd (H +,aq) = kJ/mol

11 Kebergantungan Entalpi Reaksi terhadapSuhu  H r pada T 2 dapat dikuantifikasi dari kapasitas kalor dan  H r pada T 1. dQ  dT dQ = C dT dQv = Cv.dT dQp = Cp.dT dU = Cv.dTdH = Cp.dT dH =  Cp.dT H(T 2 ) = H(T 1 ) +  Cp dT Jika suatu reaksi memiliki  H r (1) pada T 1, maka  H r pada T 2 adalah: Hukum Kirchhoff  H r (T 2 ) =  H r (T 1 ) +   Cp dT Dengan :  Cp = {  cCp(produk)} - {  cCp(reaktan)} Jika Cp bergantung pada suhu: Cp i (T) = a i + b i T+ c i /T 2

12 Contoh: Kapasitas kalor aluminium dari suhu 25 O C sampai 100 O C dinyatakan dengan persamaan: Cp = T.Hitung  H jika aluminum dipanas- kan dari 25 O ke 100 O C. Jawab:  H =  Cp dT =  (a+bT)dT =  ( T)dT = a(T f -T i )+ ½ b(T 2 f – T 2 i ) = (20.7 J/K/mol)(373K-298K)+ ½(0.0124J/K 2 /mol) {(373K) 2 – (298K) 2 } = 1860 J/mol.

13 HUKUM PERTAMA (PERMESINAN) ● Fungsi Keadaan: Sifat suatu sistem yang ditunjukkan oleh keadaannya dan setiap sifat yang hanya bergantung pada keadaan suatu sistem, dan tidak bergantung pada cara keadaan tersebut dicapai. ● Fungsi Jalan: Sifat suatu sistem yang bergantung pada jalannya proses. Fungsi KeadaanU, H, Sdiff eksakdU, dH, dS Fungsi Jalanq, wdiff tak eksakdq, d w Variabel KeadaanP, V, T, n-- ● Sifat Diferensial Eksak OdU = 0 Bila dU = g dx + h dy, maka :( ) x = ( ) y dydx dg dh

14 dV dT dU dT U = f (V,T) maka dU = ( ) V dT + ( ) T dV dP dH dU dH dV dU dP dH dU dU = Cv.dT + ( ) T dV : Kapasitas panas isokhor, Cv dH = Cp.dT + ( ) T dP : Kapasitas panas isobar, Cp H = f (p,T) maka dH = ( ) p dT + ( ) T dP Contoh: Gas amonia pada 300K memilki nilai ( ) T = 840 J/m 3 /mol, dan ( ) V = J/K/mol. Hitung perubahan energi dalam ketika amonia suhunya naik 2K, dan mengalami kompresi sebesar 100cm 3 dV dT dU ( ) T = 840 Jm -3 mol -1 = 840 Nm m -3 mol -1 = N m -2 mol -1 = atm dU dV Memainkan Hukum Pertama: Menghubungkan berbagai differensial dengan besaran eksperimental, sehingga aspek fisiknya bisa dimengerti dan bisa dikuantifikasi.


Download ppt " Contoh: Suatu oil bath yang suhunya dipelihara tetap pada 50 0 C melepaskan kalor ke lingkungan dengan laju 1000 kalori permenit. Untuk menjaga agar."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google