Perubahan Energi pada Reaksi Kimia

BAB 2

Hukum Kekekalan Energi

Bunyi hukum kekekalan energi:

“Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi energi dapat berubah bentuk dari bentuk energi yang satu ke bentuk energi yang lain”

Sistem dan Lingkungan

Sistem adalah bagian dari semesta yang ingin dipelajari.

Lingkungan adalah segala sesuatu yang ada diluar sistem / disekitar sistem

Kalor Reaksi

Kalor Reaksi EksotermReaksi eksoterm adalah

perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan. Hal ini menyebabkan temperatur sistem yang tadinya naik akan kembali ke temperatur semula.

Kalor Reaksi

Kalor Reaksi EndotermReaksi endoterm

adalah perpindahan kalor dari lingkungan ke dalam sistem. Hal ini menyebabkan temperatur sistem yang tadinya turun akan naik dan kembali ke temperatur semula.

Persamaan Termokimia

Termokimia adalah persamaan reaksi kimia yang menyatarakan perubahan entalpi suatu persamaan reaksi kimia. Kalor reaksi yang ditulis pada persamaan termokimia sesuai dengan stoikiometri reaksinya.• C(s) + ½O2(g) → CO(g) ∆H = −110 kJ• 2C(s) + O2(g) → 2CO(g) ∆H = −220 kJ

Pada reaksi eksoterm, ∆H bertanda negatif(-)Pada reaksi endoterm, ∆H bertanda positif (+)

Penentuan Harga ∆H reaksi

a. Penentuan ∆H reaksi melalui percobaan

Penentuan harga ∆H dilakukan dengan alat kalori meter. Kalori meter dapat dihitung dengan persamaan: Qreaksi = - (Qlarutan + Qkalorimeter)

dimana

Q = m.c.∆t

b. Penentuan ∆H reaksi dengan hukum Hess

Hukum Hess berbunyi :“entalpi suatu reaksi tidak dipengaruhi oleh jalannya

reaksi akan tetapi hanya tergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir. Jadi untuk menentukan entalpi suatu reaksi kita bisa memperolehnya dengan mengambil semua jalan yang tersedia”

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penerapan hukum hess adalah:• Kita dapat mengkombinasikan beberapa reaksi yang telah diketahui

entalpinya untuk memperoleh entalpi reaksi yang kita cari.• Kebalikan dari suatu reaksi mengakibatkan perubahan tanda entalpi,

artinya jika suatu reaksi berjalan secara eksoterm maka kebalikan reaksi tersebut adalah endoterm dengan tanda entalpi yang saling berlawanan.

• Jika suatu reaksi dikalikan dengan suatu bilangan maka entalpi reaksi tersebut juga harus dikalikan dengan bilangan yang sama.

c. Penentuan ∆H reaksi dengan Energi Ikatan

Energi ikatan didefinisikan sebagai energi yang diperlukan untuk memutuskan 1 mol ikatan dari suatu molekul dalam wujud gas. Energi ikatan dinyatakan dalam kilojoule per mol (kJ mol -1 )

Jika energi ikatan diketahui, maka perubahan entalpi reaksi dapat diperkirakan dengan rumus berikut: ∆H = ∑Epemutusan ikatan –

∑Epembentukan ikatan

Diketahui : energi ikatanC - H = 414,5 kJ/MolC = C = 612,4 kJ/molC - C = 346,9 kJ/molH - H = 436,8 kJ/mol

Ditanya: DH reaksi = C2H4(g) + H2(g) ®

C2H6(g)

DH reaksi = Jumlah energi pemutusan ikatan - Jumlah energi pembentukan ikatan

= (4(C-H) + (C=C) + (H-H)) - (6(C-H) + (C-C))

= ((C=C) + (H-H)) - (2(C-H) + (C-C))

= (612.4 + 436.8) - (2 x 414.5 + 346.9)

= - 126,7 kJ

d. Penentuan ∆H reaksi dengan Entalpi Pembentukan

Perubahan entalpi pada pembentukan 1 mol zat langsung dari unsur-unsurnya disebut entalpi molar pembentukan atau entalpi pembentukan. Jika pengukuran dilakukan pada keadaan standar (298 k, 1 atm) dan semua unsur-unsurnya dalam bentuk standar, maka perubahan entalpinya disebut entalpi pembentukan standar (ΔHf 0). Entalpi pembentukan dinyatakan dalam kJ per mol (kJ mol -1).

Soal-soal• Jika diketahui :

N2 + 3H2 → 2NH3 ∆H= -92 KJ,maka perubahan entalpi pada penguraian 1 mol gas NH3 menjadi unsur-unsurnyaadalah...........

• Apabila 50 mL larutan HCl yang mengandung 0,05 mol HCl direaksikan dengan 50 mLlarutan NaOH dalam suatu kalorimeter menunjukkan kenaikan suhu sebesar 6,5 oC, jika kalor jenis larutan dianggap 4,12 J g-1 K-1, maka ∆H reaksi :HCl + NaOH → NaCl + H2O adalah.....

• Pada pembakaran 2,24 liter gas C2H2 ( diukur pada keadaan standar) dihasilkan kalorsebesar 129, 9 KJ, maka ∆Hoc C2H2 adalah.....

• Diketahui : C + 2 S → CS2 ΔH = +19,7 kkal

S + O2 → SO2 ΔH = - 71,2 kkal

C + O2 → CO2 ΔH = - 97,8 kkal

CS2 + 3 O2 → CO2 + 2 SO2 ΔH = X kkal

Harga X adalah ….• Dalam suatu reaksi kimia dibebaskan 8,4 kJ energi. Jika kalor ini digunakan untuk memanaskan 100 cm3 air ,

maka kenaikan suhunya adalah ….( kalor jenis air = 4,2 J. g-1.oC-1 )