Monday, June 17, 2013

Persamaan Termokimia, Entalpi Pembentukan Standar, Penguraian, Pembakaran, Netralisasi, Contoh Soal, Pembahasan

Persamaan Termokimia, Entalpi Pembentukan Standar, Penguraian, Pembakaran, Netralisasi, Contoh Soal, Pembahasan - Bagaimana cara menuliskan persamaan termokimia? Penulisan reaksi persamaan termokimia mirip dengan penulisan reaksi biasa, termasuk macam atom dan jumlah atomnya. Perbedaannya, ∆H reaksi pada penulisan persamaan termokimia harus disertakan. Yang tidak boleh dilupakan, kita harus menuliskan fase dari zat-zatnya, misalnya fase padat atau solid (s), fase cair atau aqueous (aq), fase gas (g) serta fase liquid (l) untuk pelarut murni. Simak baik-baik contoh penulisan persamaan termokimia berikut.

Na(s) + ½ Cl2(g) → NaCl(s) ∆H = - 411 kJ/mol
N2(g) + O2(g) 2NO(g)      ∆H = + 180,5 kJ/mol

Perlu kita ketahui bahwa besarnya entalpi tergantung dari jumlah mol zat pereaksi, wujud zat padat, cair atau gas, dan keadaan dari sistem (dilakukan pada kondisi tertutup atau terbuka). Artinya, perbedaan jumlah mol, perbedaan wujud zat, serta perlakuan terhadap sistem tertutup maupun terbuka menentukan perbedaan entalpinya.

Pengukuran terhadap perubahan entalpi dapat dilakukan pada kondisi standar dan non-standar. Kondisi standar dilakukan pada suhu 25 C atau 298 K dan tekanan 1 atm. Pengukuran pada kondisi standar dinotasikan dengan H atau H298, sedang di luar kondisi standar dinyatakan dengan H saja. Perubahan entalpi dinyatakan dengan satuan kilo joule (kJ) atau joule (J).

Apabila pengukuran H dilakukan untuk 1 mol zat pada kondisi standar, maka H tersebut dinamakan sebagai entalpi molar dengan satuan kJ/mol. Dalam termokimia dikenal ada beberapa jenis entalpi molar, yaitu:

1. Entalpi Pembentukan Standar (Hf°)

Hf° adalah besarnya perubahan entalpi (kalor) yang dibebaskan atau diserap pada pembentukan satu mol senyawa dari unsur-unsurnya. Sebagai contoh, entalpi pembentukan metanol cair atau CH3OH(l) adalah -238,6 kJ/mol. Artinya, untuk membentuk satu mol metanol cair dari karbon, gas hidrogen, dan gas oksigen, dibebaskan kalor scbesar -238,6 kJ. Adapun reaksinya dituliskan sebagai berikut. 

C(s) + 2 H2(g) + ½ O2(g) → CH3OH(l    ∆Hfo = -238,6 kJ. 

Entalpi pembentukan standar dari beberapa zat dapat dilihat pada Tabel 1. 

Tabel 1. Entalpi Pembentukan Standar Beberapa Zat 

Zat
Hfo
(kkal/mol)
Hfo
(kkal/mol)
Zat
Hfo
(kkal/mol)
Hfo
(kkal/mol)
Al2O3(s)
-400,5
-1673
CaO (s)
- 151,6
- 634,3
Br(g)
+ 26,73
+ 111,84
Ca(OH)2 (s)
-235,71
-986,2
C(s)
+ 0,45
+ 1,88
CaCO3 (s)
- 288,4
-1206,7
CH3OH(g)
-47,96
- 200,7
HCI(g)
- 22,06
- 92,31
CO (g)
-26,42
--- 110,53
H2O (g)
- 57,80
- 241,81
CO2(g)
- 94,05
- 393,51
H2O(1)
-68,323
- 285,8
CaC2(s)
- 14,2
- 59,4
H2O2(1)
-44,88
- 187,8

reaksi penguraian dan pembentukan molekul air
Gambar 1. Penguapan air merupakan reaksi penguraian (a), sedangkan pengembunan merupakan reaksi pembentukan molekul air (b). 
2. Entalpi Penguraian Standar (Hd° = Standard Enthalpy of Dissociation) 

Hd° adalah adalah besarnya perubahan entalpi yang diperlukan atau dibebaskan untuk menguraikan 1 mol senyawa menjadi unsur-unsurnya. Reaksi penguraian merupakan kebalikan dari reaksi pembentukan, sehingga harga entalpinya merupakan harga negatif dari entalpi pcmbentukan. Bandingkan antara reaksi pembentukan dcngan reaksi penguraian dari molekul air berikut. Perhatikan baik-baik H-nya. 

H2(g) + ½ O2(g → H2O(1)   Hf° H2O(1) = -285,8 kJ/mol 
H2O(1) → H2(g) + ½ O2(g)  Hd° H2O(1) = +285,8 kJ/mol 

AH bernilai negatif pada reaksi pembentukan dan bernilai positif pada reaksi pcnguraian. 

3. Entalpi Pembakaran Standar (∆Hc° = Standard Enthalphy of Combustion) 

∆Hc° adalah besarnya perubahan entalpi yang dibcbaskan untuk membakar 1 mol unsur atau senyawa. Contohnya pada pembakaran gas asetilen (C2H2) yang menimbulkan entalpi sebesar 1256 kJ/mol. Persamaan termokimianya adalah sebagai berikut. 

C2H2(g) + 5/2 O2(g) → 2 CO2(g) + H2O(g)    ∆Hc° = -1256 kJ/mol

Beberapa entalpi pembakaran senyawa dapat kalian lihat pada Tabel 2. berikut.

Tabel 2. Kalor Pembakaran Beberapa Senyawa Kimia

Senyawa
Persamaan Termokimia
ΔHºc (kJ/mol)
Asetilena
(C2H2(g))
C2H2(g) + 5/2 O2(g) → 2 CO2(g) + 2 H2O(l)
-1256
Belerang
S(s)
S(s) + O2(g) → SO2(g)
- 297
Propana
(C3H8(g))
C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 2 H2O(l)
- 2218
Butana
(C4H10(g))
C4H10(g) + 13/2 O2(g) → 4 CO2(g) + 5 H2O(l)
- 2877
Etanol
(C2H5OH(l))
C2H5OH(l) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(l)
-1371
Hidrogen
(H2(g))
H2(g) + 1/2 O2(g) → 2 H2O(l)
- 285,85
Isooktana
(C8H18 (g))
C8H18(g) + 25/2 O2(g) → 8 CO2(g) + 9 H2O(l)
-5460
Karbon
(C(s))
C(s) + O2(g) → CO2(g)
-393,5
Karbon monoksida
(CO(g))
CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g)
- 283
Metana
(CH4(g))
CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l)
- 802
Metanol
(CH3OH(l))
CH3OH(l) + 3/2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l)
- 638
Oxtoby, 2001, hlm. L31-L38 (dengan pengembangan)

Apabila proses pembakaran senyawa hidrokarbon sempurna, akan dihasilkan gas CO2 dan H2O. Namun, apabila pembakaran senyawanya tidak sempurna, gas CO dan H2O yang akan menjadi hasilnya. Berikut contoh soal persamaan termokimia tentang pembakaran senyawa hidrokarbon. Cermati dan pelajari baik-baik agar kalian lebih paham.

Contoh Soal :

Berapa kJ panas yang dihasilkan oleh 1 tangki kendaraan bermotor yang bervolume 3,5 L, jika berat jenis bensin setelah dihitung secara kasar adalah 0,7 kg/L. (∆Hc isooktana = -5460 kJ/mol, Mr isooktana = 114 kg/mol)

Penyelesaian:

Diketahui : 

Volume tangki kendaraan (v)= 3,5 L
Berat jenis bensin (ρ) = 0,7 kg/L
∆Hc isooktana = -5460 kJ/mol

Ditanyakan : Hc pada tangki kendaraan.

Jawaban : 

Nassa tangki kendaraan = 3,5 L × 0,7 kg/L = 2,45 kg
Hc tangki = mol × (-5450) kJ/mol = 117127,19 kJ

Jadi, panas yang dihasilkan adalah 117127,19 kJ

4. Entalpi Netralisasi Standar (Hno = Standard Enthalpy of Netralization)

Hno adalah banyaknya kalor yang dibebaskan atau diperlukan untuk menetralkan 1 mol asam dengan basa atau 1 mol basa dengan asam. Contohnya pada reaksi natrium hidroksida dan asam sulfat berikut.

2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) Na2SO4(aq) + H2O(aq) Hno = - 57,27 kJ

Artinya, untuk menetralkan 1 mol H2SO4 dengan NaOH, dilepaskan kalor sebesar 57,27 kJ, atau untuk menetralkan 1 mol NaOH dengan H2SO4 dilepaskan kalor sebesar ½ x (–57,27) kJ = - 28,635 kJ.

Tabel 3. Beda antar H

H
1 mol zat
tanda
Hof
terbentuk
+ atau -
Hod
terurai
+ atau -
Hoc
terbakar
-

Anda sekarang sudah mengetahui Persamaan Termokimia. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Premono, S. A. Wardani, dan N. Hidayati. 2009. Kimia : SMA/ MA Kelas XI. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 282.

No comments:

Post a Comment

Berkomentarlah secara bijak. Komentar yang tidak sesuai materi akan dianggap sebagai SPAM dan akan dihapus.
Aturan Berkomentar :
1. Gunakan nama anda (jangan anonymous), jika ingin berinteraksi dengan pengelola blog ini.
2. Jangan meninggalkan link yang tidak ada kaitannya dengan materi artikel.
Terima kasih.

Search