TERMOKIMIA

Hukum Kekekalan Energi Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi energi dapat berubah bentuk dari energi yang satu ke bentuk energi yang lain.

Lingkungan SISTEM Lingkungan Lingkungan Lingkungan

Sistem: Bagian dari alam yang menjadi pusat perhatian/pengamatan. Lingkungan: Bagian yang berada di luar sistem.

Reaksi Termokimia Eksoterm 2. Endoterm

1. Eksoterm Reaksi yang menyebabkan perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan. Suhu akhir reaksi lebih tinggi daripada suhu awal reaksi.

Contoh: NaOH(aq) + HCl(aq)  NaCl(aq) + H2O(l) ; ΔH= - a kJ

2. Reaksi Endoterm Reaksi yang menyebabkan perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem. Suhu akhir reaksi lebih rendah dari pada suhu awal reaksi.

Contoh: (NH4)2CO3(aq) + 2CH3COOH(l)  2CH3COONH4(aq) + H2O(l) + CO2(g) ; ΔH = + a kJ

Macam-Macam Perubahan Entalpi ( ΔH ) Entalpi Pembentukan ( ΔHf◦) Entalpi Penguraian ( ΔHd◦) Entalpi Pembakaran ( ΔHc◦ ) Entalpi Pengatoman ( ΔHa◦ )

1. Perubahan Entalpi ( ΔHf◦ ) Pembentukan Perubahan entalpi yang terjadi pada reaksi pembentukan 1 mol suatu senyawa dari unsur-unsurnya pada suhu 25C dan tekanan 1 atm.

Contoh: ½ N2(g) + 3/2 H2(g) NH3(g);Hf=-46kJ  ½ N2(g) + 2H2(g) + ½ Cl2(g) NH4Cl(s);Hf=-akJ

2. Perubahan Entalpi ( ΔHd◦ ) Penguraian Perubahan entalpi yang terjadi pada reaksi penguraian 1 mol suatu senyawa menjadi unsur-unsurnya pada suhu 25C dan tekanan 1 atm.

Contoh: NH3(g)  1/2 N2(g) + 3/2 H2(g) ; Hd = +46 kJ/mol NaOH(aq)  Na(s) + ½ O2(g) + 1/2 H2(g) ; Hd =+a kJ/mol

3. Perubahan Entalpi ( ΔHc◦ ) Pembakaran Perubahan entalpi yang terjadi pada reaksi pembakaran 1 mol suatu zat pada keadaan standar.

Contoh: Ca(s)+ ½O2(g) CaO(s) ;Hc= –635,5 kJ H2(g)+ ½O2(g) H2O(g) ;Hc= –286 kJ CH4(g)+ 2O2(g)CO2(g) + 2H2O(l) ;Hc= –635,5 kJ

4. Perubahan Entalpi ( ΔH ) Pengatoman Perubahan entalpi yang terjadi pada pengubahan 1 mol suatu senyawa menjadi atom-atomnya dalam bentuk gas pada keadaan standar.

Contoh: CH4(g)  C(s) + 4H(g) ; Ha =+1,662 kJ CO2(g)  C(s) + 2O(g) ; Ha =+a kJ

Cara Menghitung Perubahan Entalpi ( ΔH ) Reaksi Eksperimen Hukum Hess Data ΔH Pembentukan Standar Data Energi Ikatan

Eksperimen q = m . c. t qsampel = qair + qkalorimeter Perhitungan entalpi reaksi berdasarkan hasil percobaan dengan menggunakan kalorimeter bom: qsampel = qair + qkalorimeter q = m . c. t q = kalor yang diserap/dibebaskan (Joule) m = massa sistem (g) c = kalor jenis (Joule/gC) t = perubahan suhu

Contoh: Dalam suatu wadah plastik (dianggap tidak menyerap panas) berisi 5400 g air dimasukkan sebongkah kecil gamping (CaO) sehingga terjadi kenaikan temperatur sebesar 1,2C. Jika kalor jenis air = 4,18 J/gC, maka tentukan H reaksi tersebut!

Jawab: q = m . c. t = 5400 g  4,18 J/gC  1,2C = 27000 J = 27 kJ H = –27 kJ / 5400 g / 18 g/mol = - 0,09 kJ/mol CaO(s) +H2O(l)Ca(OH)2(aq); ΔH= -0,09 kJ

2. Hukum Hess Kalor reaksi tidak bergantung pada lintasan (jalan/proses) reaksi tetapi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan keadaan akhir reaksi.

Contoh: ΔH1 A B ΔH2 ΔH4 C D ΔH3 ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 - ΔH4

3. Data H Pembentukan Standar Reaksi: pA + qB  rC + sD ; H = ? Hreaksi = Hf hasil – Hfpereaksi = ( r.Hf C + s.Hf D ) – ( p.Hf A + q.HfB )

Contoh: Diketahui: Hpembakaran C2H6(g)=–1565 kJ/mol Hf CO2(g) = –394 kJ/mol Hf H2O(l) = –287 kJ/mol Tentukan Hf C2H6(g)

Jawab: Reaksi pembakaran C2H6(g) C2H6(g) + 3½O2(g)  2CO2(g) + 3H2O(l) Hreaksi = Hf hasil – Hf pereaksi Hreaksi = ( 2.Hf CO2 + 3.Hf H2O ) – ( 1.Hf C2H6 + 3½.HfO2 ) –1565 = ( 2(-394) + 3(-287) ) – ( HfC2H6 + 0 ) Hf C2H6 = (–788 – 861 + 1565) kJ/mol = –84 kJ/mol

4. Data Energi Ikatan Perhitungan H reaksi dari energi ikatan Hreaksi=Hpemutusan - Hpembentukan

Contoh: 1.Dengan menggunakan energi ikatan rata- rata, tentukan perubahan entalpi reaksi antara etena (C2H4) dengan iodin (I2)! Diketahui: C = C = 598 kJ C – H = 413 kJ I – I = 151 kJ C – I = 234 kJ C – C = 347 kJ

Jawab: H H H H │ │ │ │ C = C + I – I  H – C – C – H H H I I

Hpemutusan: 4  C – H = 4  413 KJ = 1652 kJ 1  C = C = 598 kJ 1  I – I = 151 kJ x = 2401 kJ Hpembentukan: 4  C – H = 4  413 KJ = 1652 kJ 1  C – C = 347 kJ 2  C – I = 468 kJ y = 2467 kJ

C2H4(g) + I2(g)  C2H4I2(g) ;ΔH = -66 kJ Hreaksi = Hpemutusan – Hpembentukan = x - y = 2401 kJ – 2467 kJ = –66 kJ C2H4(g) + I2(g)  C2H4I2(g) ;ΔH = -66 kJ

Contoh: 2. Diketahui data sebagai berikut : ∆Hof C2H5OH = -278 kJ/mol ∆Hof CO2 = -394 kJ/mol ∆Hof H2O = -286 kJ/mol Jika 100 ml C2H5OH 2 M dibakar sempurna menurut persamaan reaksi : C2H5OH(l) + 3O2(g)  2CO2(g) + 3H2O(l) Perubahan entalpi untuk reaksi tersebut adalah ... .

Jawab: C2H5OH(l) + 3O2(g)  2CO2(g)+3H2O(l) ΔH = ΔHp - ΔHr ΔH =(2 CO2 + 3 H2O)-(1C2H5OH +3O2) ΔH ={ 2(-394)+3(-286)} - {1(-278)+ 3(0)} ΔH = -1368 kJ 1 mol C2H5OH = -1368 kJ 100 mL C2H5OH 2M = 0,2 mol Untuk 0,2 mol C2H5OH = 0,2 x -1368 kJ = -273,6 kJ

Pertanyaan: Reaksi yang menghasikan panas disebut reaksi … eksoterm

2. Reaksi : 1/2N2 + 3/2H2  NH3 ;H=-46kJ H reaksi disebut… H Pembentukan