594418135-Thermokimia-II.ppt.sma.kimia.kelas 11

Termokimia

1. PENENTUAN PERUBAHAN ENTALPI REAKSIPENENTUAN PERUBAHAN ENTALPI REAKSI

2. PENENTUAN ENTALPI REAKSIPENENTUAN ENTALPI REAKSI
1. Kalorimetri
ова
Kalorimeter adalah alat yang
digunakan untuk mengukur jumlah
kalor yang diserap atau dibebaskan
oleh system. Salah satu cara
pengukuran kalor reaksi dapat
dengan menggunakan kalorimeter.
Cara penentuan kalor reaksi dengan
menggunakan kalorimeter disebut
kalorimetri.

5. KALORIMETER BOM KALORIMETER BOM
MERUPAKAN MERUPAKAN
SISTEM TERISOLASI SISTEM TERISOLASI
SEHINGGA TIDAK SEHINGGA TIDAK
ADA KALOR YANG ADA KALOR YANG
TERBUANGTERBUANG
q
reaksi
= - (q
larutan
+ q
kalorimeter
)
Sumber : Dokumen Penerbit
KALORIMETER BOM
Oleh karena tidak ada kalor yang terbuang ke lingkungan, maka kalor reaksi sama
dengan kalor yang diserap oleh air (larutan) dan bom, tetapi tandanya berbeda.

6. q
reaksi = - q
larutan
Sumber : Dokumen Penerbit
KALORIMETER SEDERHANA
Jadi, kalor reaksi sama dengan jumlah
kalor yang diserap atau yang dilepaskan
larutan, sedangkan kalor yang diserap
oleh gelas dan lingkungan diabaikan,
sehingga :

7. 1. Pembakaran 32 g gas metana dalam kalorimeter menyebabkan suhu
air kalorimeter naik dari 24,8˚C menjadi 88,5˚C. Jika kalorimeter berisi 6 L air
dan diketahui kalor jenis air = 4,2 J/g.°C serta kapasitas kalor kalorimeter =
2.740 J/°C, tentukan kalor pembakaran gas metana.
Contoh Soal
q
airm x c x ∆T
6000x4,2x 24,8)
1605240 J
=
=
=
=1605,240 kJ
q
kalorimeter C x ∆T
2740x
174538 J
=
=
=
=174,538 kJ
q
reaksi + q
air + q
kalorimeter = 0
q
reaksi q
kalorimeter)=- (q
air+
174,538)=- (1605,240+
=- 1779,8 kJ
∆H Reaksi =- 1779,8 kJ
(88,5 –
24,8)(88,5 –
Jumlah mol CH
4
g
M
r
=
32
16
=2 mol
∆H 2 mol CH
4
=- 1779,8 kJ
∆H 1 mol CH
4 =
- 1779,8 kJ
2
=- 890 kJ/mol
Jadi, ∆H°
c
CH
4
= - 890 kJ/mol
=
Penyelesaian

8. Contoh 2 :

10. 3. Sebanyak 30 gram urea (Mr Urea = 60) dimasukan ke dalam kalorimeter yang
berisi 500 ml air. Hasil pengamatan termometer menunjukan terjadi perubahan suhu
dimana suhu awal air adalah 28
o
C kemudian mengalami penurunan menjadi 21
o
C.
Bila massa larutan dianggap hanya masa air dan kalor jenis larutan = 4,2 J/gr
0
C.
Besarnya perubahan entalpi pelarutan urea dalam satuan kJ/mol yang tepat
adalah ....
Berdasar data dari soal :
masa air = V. mj = 500 mL . 1 g/mL =
500 g
c = 4,2 J/gr
0
C
??????T = 21
O
C - 28
O
C = – 7
O
C
q = m . c . ??????T
= 500 g . 4,2 J/gr
0
C.
= – 14.700 J
= – 14,7 kJ ;
karena q reaksi = - q sistem, maka
q reaksi = – (– 14,7 kJ) = + 14,7 kJ
Diminta dengan satuan kJ/mol, berarti
mol urea = 30 gram /60 gram.mol
– 1

= 0,5 mol
= + 14,7 kJ/ 0,5 mol
= + 29,4 kJ/mol

11. Kalor reaksi yang dibebaskan atau
diperlukan pada suatu reaksi tidak
bergantung pada jalannya reaksi, tetapi
hanya bergantung pada keadaan awal
dan akhir reaksi.
Perubahan entalpi suatu reaksi
tetap sama, baik berlangsung
dalam satu tahap maupun
beberapa tahap.
Hukum Hess
2. Penentuan Kalor Reaksi Berdasarkan Hukum Hess
Berdasarkan hukum Hess, kalor reaksi dapat ditentukan secara tidak
langsung, artinya tidak melalui suatu percobaan, tetapi dari kalor reaksi-reaksi
lain yang berhubungan.

12. Hukum Hess
Hukum Hess berkaitan dengan reaksi-reaksi yang dapat dilangsungkan menurut
dua atau lebih cara. Reaksinya dapat dilangsungkan menurut dua cara sebagai berikut.
Cara-1: Reaksi satu tahap, dan cara-2 reaksi 2 tahap. Henry Hess menemukan bahwa
kalor reaksi dari kedua cara tersebut adalah sama.

13. Hukum Hess, yaitu “Kalor reaksi hanya tergantung pada keadaan awal dan keadaan
akhir, tidak pada lintasan”. Hukum Hess dapat dinyatakan dalam bentuk diagram siklus
atau diagram tingkat energi
dokumen penerbit
DIAGRAM SIKLUS REAKSI DIAGRAM SIKLUS REAKSI
PEMBAKARAN KARBONPEMBAKARAN KARBON
DIAGRAM TINGKAT ENERGI
REAKSI PEMBAKARAN KARBON

14. Perhatikan skema di samping.
Tentukan ∆H reaksi C → D.
Penyelesaian
Keadaan awal C dan keadaan akhir D; :
Proses 1 :C D;∆H
r
Proses 2 :C A
-∆H
3
B
∆H
1
D
∆H
2
∆H proses (1)∆H proses (2)=
∆H
r=-∆H
3+∆H
1+∆H
2
∆H
1+= ∆H
2-∆H
3
∆H
1+= ∆H
2-∆H
3∆H
r
Jadi,
B
A
D
C
∆H
1 ∆H
2
∆H
3
?
Contoh Soal

15. Contoh :

17. Latihan Soal
Diketahui :
(a) 2C
2
H
6
+ 7O
2
→ 4CO
2
+ 6H
2
O; ∆H = - 3130 kJ
(b) H
2
+
1
/
2
O
2
→ H
2
O; ∆H = - 286 kJ
(c) C
2H
2 + 2H
2 → C
2H
6; ∆H = - 312 kJ
Tentukan ∆H pembakaran C
2
H
2
dan ∆H yang dibebaskan jika
11,2 L gas C
2
H
2
dibakar pada kondisi STP?
2
1
Diketahui 3 L air dipanaskan sehingga suhu air naik dari
25°C menjadi 72°C. Jika massa jenis air = 1 g/ml dan
kalor jenis air = 4,2 J/g.°C, tentukan ∆H reaksi
pembakaran tersebut.

18. Pereaksi
pA+qB
rC+sD;∆H
r
= ….?
Hasil reaksi
Zat-zat pereaksi dianggap mengalami reaksi penguraian dan
zat-zat hasil reaksi dianggap mengalami reaksi pembentukan.
Entalpi penguraian zat = Entalpi pembentukan zat
3. Penentuan Kalor Reaksi Berdasarkan Data Entalpi Pembentukan
Kalor suatu reaksi dapat juga ditentukan berdasarkan data entalpi pembentukan zat
pereaksi dan produknya. Dalam hal ini, zat pereaksi dianggap terlebih dahulu terurai
menjadi unsur-unsurnya, kemudian unsur-unsur tersebut bereaksi membentuk zat produk.
∆H˚
f (pereaksi)∆H reaksi =∆H˚
f
(hasil reaksi) –
( p∆H˚
f
A + q ∆H˚
f
B)=( r∆H˚
f
C + s ∆H˚
f
D) –

19. Penyelesaian
Reaksi pembakaran CH
3OH(l) :
CH
3OH(l)+1
1
/
2O
2(g) CO
2(g)+2H
2O(l);∆H
r=- 638 kJ/mol
∆H˚
f
(pereaksi)∆H reaksi =∆H˚
f
(hasil reaksi) –
∆H reaksi=(∆H˚
f
CO
2
–+∆H˚
f
H
2
O)(∆H˚
f
CH
3
OH)
- 638 kJ/mol=[(-394+(2 x -286)]–(∆H˚
f CH
3OH)
(∆H˚
f
CH
3
OH)=(-966)+(638)
=- 328 kJ/mol
- 328 kJ/molJadi, kalor pembentukan CH
3
OH(l) =
Contoh Soal
Diketahui kalor pembakaran CH
3
OH(l) = - 638 kJ/mol, kalor pembentukan
CO
2
(g) dan H
2
O(l) masing-masing – 394 kJ/mol dan – 286 kJ/mol,
tentukan kalor pembentukan CH
3
OH(l).

20. Energi yang diperlukan untuk memutuskan salah
satu ikatan 1 mol suatu molekul dalam wujud gas
Energi disosiasi
ikatan (D)
Reaksi kimia antarmolekul dianggap melalui 2 tahap, yaitu :
1) Menguraikan senyawa menjadi unsurnya
2) Mengubah unsur menjadi atom gas
Energi rata – rata yang diperlukan untuk
memutuskan sebuah ikatan dari seluruh ikatan
suatu molekul gas menjadi atom – atom gas
Energi Ikatan
Rata-Rata
∆H reaksi = Σ energi pemutusan ikatan – Σ energi
pembentukan ikatan
4. Penentuan Kalor Reaksi Berdasarkan Energi Ikatan

21. DATA ENERGI IKATAN RATA-RATADATA ENERGI IKATAN RATA-RATA

22. CH
4
(g)+2O
2(g) CO
2(g)+2H
2O(l);∆H
r=…..?
Reaksi
pemutusan
Reaksi (1): C+4H;∆H
1=4 x E
C-H
Reaksi (2): 4O; ∆H
2=2 x E
O=O
Reaksi (3): C ∆H
3=-(2E
C=O)+2O
Reaksi (4): 4H ∆H
4=-(4E
O-H
)
+2O
CH
4(g)
2O
2(g)
CO
2(g);
2H
2O(l);
Reaksi
pembentukan
+
CH
4(g)+2O
2(g) CO
2(g)+2H
2O(l)
∆H
r=∆H
1+∆H
2+∆H
3+∆H
4
(4E
C-H+2E
O=O)–(2E
C=O+4E
O-H)=∆H
r
∆H
r=
energi total
pemutusan ikatan
energi total
pembentukan ikatan
–
Perhatikan reaksi berikut.

23. Kalor pembakaran CS
2
(g) + 3O
2
(g) → CO
2
(g) + 2SO
2
(g); ∆H = - 445 kJ.
Energi ikatan (kJ/mol) :
O ═ O = 495
S ═ O = 323
C ═ O = 799
Tentukan nilai energi ikatan C ═ S.
Penyelesaian
S ═ C ═ S+3(O ═ O) O ═ C ═ O +2(O ═ S ═ O); ∆H
r = - 445 kJ
∆H reaksi=
energi total
pemutusan ikatan
energi total
pembentukan ikatan
–
- 445 kJ=(2 x E
C=S+3 x E
O=O)–(2 x E
C=O+4 x E
S=O)
- 445 kJ=(2 x E
C=S+3 x 495)–(2 x 799+4 x 323)
E
C=S=480 kJ/mol
480 kJ/molJadi, energi ikatan C ═ S=
Contoh Soal

24. Cara penentuan energi ikatan rata-rata suatu senyawa melalui
penguraian senyawa tersebut (dalam wujud gas) menjadi
atom-atom penyusunnya. Energi ikatan rata-rata dihitung
dengan cara membagi ∆H reaksi dengan jumlah ikatannya.
Diketahui :
kalor pembentukan CH
4
(g) = - 75 kJ/mol
kalor sublimasi karbon = 718 kJ/mol
Kalor disosiasi H
2
(g) = 436 kJ/mol
Tentukan energi ikatan rata-rata C – H.
Contoh Soal

25. CH
4
(g) harus berada di ruas kiri sehingga reaksi (1) dibalik,
reaksi (2) tetap, dan reaksi (3) dikalikan 2.
CH
4(g) C(s)+2H
2(g);∆H
= 75 kJReaksi 1 :
C (s) C(g); ∆H
= 718 kJReaksi 2 :
2H
2(g) 4H(g); ∆H
= 872 kJReaksi 3 :
+
CH
4(g) C(g)+4H(g);∆H
r = 1665 kJ
∆H Reaksi yang diperoleh adalah untuk empat ikatan C – H sehingga
Energi ikatan rata-rata C – H=
∆H
r
4
=
1665 kJ
4
=416,25 kJ/mol
Penyelesaian

26. Latihan Soal
Diketahui kalor pembakaran C
2
H
5
OH(l) = - 1380 kJ/mol, kalor
pembentukan CO
2
(g) dan H
2
O(l) masing-masing
– 394 kJ/mol dan – 286 kJ/mol. Tentukan kalor pembentukan
C
2
H
5
OH(l).
1
Diketahui energi ikatan (kJ/mol) :
C – C = 348C – H= 413
C ═ C= 614C – Br= 276
Tentukan ∆H reaksi :
C
4
H
8
+ H - Br → C
4
H
9
Br.
2
Diketahui :
kalor pembentukan CF
4
(g) = - 928 kJ/mol
kalor sublimasi karbon = 718 kJ/mol
kalor disosiasi F
2
(g) = 155 kJ/mol
Tentukan energi ikatan rata-rata C – F.
3

27. Elpiji
Bensin
Minyak Tanah
Solar
- 2.023
- 5.060
- 8.705
- 9.920
46
44
44
44
∆H per
gram (kJ)
∆H


Pembakaran
(kJ mol
-1
)
Bahan Bakar
330
441
800
505
Jumlah
Massa per
Rp. 1000 (g)
15.180
19.404
35.200
22.220
Jumlah Energi
per Rp. 1000
(kJ)

28. Pembakaran Sempurna
Pembakaran Tidak Sempurna
Adanya unsur karbon yang tidak
terbakar.
Terbentuknya asap hitam dan
nyala api berwarna kuning.
Semakin panjang rantai karbon,
pembakaran semakin tidak
sempurna.
Energi yang dibebaskan menjadi
berkurang sehingga mengurangi
efisiensi bahan bakar.
Semakin pendek rantai
karbon, pembakaran semakin
sempurna.
Adanya gas CO yang
membahayakan kesehatan.
Adanya gas CO
2 yang
menyebabkan efek rumah
kaca.

29. Bagaimana perpindahan energi antara sistem dan
lingkungan pada reaksi endoterm dan reaksi eksoterm?
1
Tuliskan persamaan termokimia, jika pada reaksi
penguraian 90 g air memerlukan kalor 220 kJ.
2
Berapakah kalor dari reaksi C
2H
4 + H
2O
4 → C
2H
6. Jika
diketahui energi ikatan (C=C) = 607 kJ, (C-H) = 415 kJ,
(H-H) = 463 kJ, dan (C-C) = 348 kJ.
3

30. terdiri atas
perhitungan nilai kalor berdasarkan
Kalor
Kalor
pembentukan
Kalor
penguraian
Kalor
pembakaran
Kalor
pelarutan
Hukum
hess
Data
energi ikatan
Percobaan
sederhana
Data ∆H
pembentukan standar
Energi ikatan
rata-rata

31. Sukses sering datang kepada orang yang berani
bertindak. Ia jarang mendatangi orang yang malu-
malu yang selalu takut pada konsekuensi-
konsekuensi.
~Jawaharlal Nehru~
TERIMA KASIH