PEMBAHASAN BAB INI
Hukum Kekekalan Energi,
Sistem dan Lingkungan
Reaksi Eksoterm dan Endoterm,
Entalpi dan Perubahan Entalpi
Persamaan Termokimia,
Perubahan Entalpi dalam
Keadaan Standar
Hukum Hess,
Energi Ikatan
Kalorimeter,
Entalpi dan Perubahan Entalpi
HUKUM KEKEKALAN ENERGI,
SISTEM DAN LINGKUNGAN
TERMOKIMIA TERMO KIMIA
PANAS/KALOR CABANG ILMU
Termokimia merupakan cabang dari ilmu termodinamika, yang mempelajari tentang kalor
yang menyertai proses perubahan kimia dan perubahan fisika.
Kalor adalah energi yang berpindah dari sistem ke
lingkungan atau sebaliknya, dikarenakan adanya
perbedaan suhu di antara keduanya.
Kalor dapat berpindah dengan tiga macam cara,
yaitu: (a) (b) (c)Konduksi Konveksi Radiasi Rumus:
q = kalor yang diserap atau
dilepas
Bila sistem menyerap kalor,
q bertanda positif.
Bila sistem melepas kalor, q
bertanda negatif.
m = massa zat
c = kalor jenis zat
ΔT = perubahan suhu dari
sistem
C = kapasitas kalor
Keterangan:
KALOR
“Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari
bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain”
Energi adalah kemampuan suatu
materi untuk melakukan kerja.
Energi dalam (E) total energi kinetik
dan energi potensial yang ada di dalam
sistem.
Perubahan energi dalam (ΔE)
ΔE = q + w
dimana, q = kalor
w = kerja
ENERGI
HUKUM KEKEKALAN ENERGI
Kerja adalah bentuk energi
yang dipertukarkan dan
dapat dinyatakan sebagai
gaya yang bekerja melalui
suatu jarak tertentu.
KERJA CONTOH SOAL
Rumus:
Keterangan:
w = kerja yang dilakukan oleh sistem
P = tekanan
ΔV = perubahan volume
Sistem merupakan segala sesuatu yang menjadi pusat perhatian dalam mempelajari
perubahan energi.
SISTEM DAN LINGKUNGAN
Lingkungan adalah hal-hal di luar sistem yang membatasi sistem dan dapat
memengaruhi sistem.
SISTEM Terbuka Tertutup Terisolasi
REAKSI EKSOTERM DAN ENDOTERM,
ENTALPI DAN PERUBAHAN ENTALPI
ENTALPI (H)
Entalpi merupakan jumlah energi yang dimiliki sistem pada tekanan tetap.
Rumus: H = E + W
PERUBAHAN
ENTALPI (ΔH)
Entalpi tidak dapat diukur, melainkan diukur melalui
perubahannya.
Perubahan Entalpi merupakan besarnya energi kalor yang dibebaskan atau
diserap dalam reaksi kimia.
Rumus:
Keterangan:
Hp = jumlah entalpi produk/hasil reaksi
Hr = jumlah entalpi reaktan/pereaksi
REAKSI EKSOTERM
Reaksi yang melepaskan kalor.
Reaksi yang menghasilkan energi.
Reaksi eksoterm adalah peristiwa
dimana panas mengalir dari sistem ke
lingkungan.
ΔH < 0 dan suhu sekitarnya
meningkat.
T awal < T akhir, suhu sekitarnya
akan lebih tinggi dari suhu awal.
REAKSI ENDOTERM
Reaksi yang menyerap kalor.
Reaksi yang memerlukan energi.
Reaksi endoterm adalah peristiwa
dimana panas diserap oleh sistem
dari lingkungan.
ΔH > 0 dan suhu sekitarnya turun.
T awal > T akhir, suhu sekitarnya
akan lebih rendah dari suhu awal.
DIAGRAM TINGKAT ENERGI
Masih ingat dengan fotosintesis?
Apakah reaksi ini membutuhkan kalor atau melepaskan kalor?
Pernah menikmati tape?
Bagaimana saat kita memegang tape? apakah terasa panas atau dingin?
VIRTUAL LAB
PERSAMAAN TERMOKIMIA,
PERUBAHAN ENTALPI DALAM KEADAAN STANDAR
PERSAMAAN TERMOKIMIA
Persamaan Termokimia
merupakan persamaan
reaksi kimia yang
menyertakan jumlah kalor
yang terlibat di dalam
reaksi tersebut.
Nilai perubahan entalpi
yang dituliskan harus
sesuai dengan
stoikiometeri reaksi.
Contoh:
Contoh:
CONTOH SOAL
Pada pembentukan 1 mol air dari gas hidrogen dengan gas oksigen pada 25 C
(298 K), 1 atm, dilepaskan kalor sebesar 286 kJ. Bagaimana persamaan
termokimianya?
o
Reaksi karbon dan gas hidrogen membentuk 1 mol C H pada temperatur 25 C
dan tekanan 1 atm memerlukan kalor 226,7 kJ. Bagaimana persamaan
termokimianya?
o
2 2
LATIHAN SOAL
Seorang profesor sedang mereaksikan unsur kimia untuk
membentuk senyawa kalsium karbonat (CaCO ) padatan
seperti gambar disamping. Bagaimana persamaan reaksi
yang harus ditulis professor tersebut?
3
Larutan NaHCO (baking soda) bereaksi dengan larutan asam klorida
menghasilkan natrium klorida, air, dan gas karbon dioksida. Reaksi menyerap
kalor sebesar 11,8 kJ pada tekanan tetap untuk setiap mol baking soda.
Tuliskan persamaan termokimia untuk reaksi tersebut!
3
PERUBAHAN ENTALPI (ΔH)
Pengukuran terhadap
perubahan entalpi dapat
dilakukan pada kondisi
standar (pada suhu 25 C
atau 298 K dan tekanan 1
atm) dan non-standar.
Apabila pengukuran ΔH
dilakukan untuk 1 mol zat
pada kondisi standar, maka
ΔH tersebut dinamakan
sebagai entalpi molar.
o
Beberapa jenis entalpi
molar:
1.Entalpi pembentukan
standar (ΔHf )
2.Entalpi penguraian standar
(ΔHd )
3.Entalpi pembakaran
standar (ΔHc )
4.Entalpi netralisasi standar
(ΔHn )
o
o
o
o
ENTALPI PEMBENTUKAN STANDAR (ΔHf )
ΔHf adalah besarnya perubahan entalpi (kalor) yang dibebaskan atau
diserap pada pembentukan satu mol senyawa dari unsur-unsurnya.
Contoh:
Artinya, untuk membentuk satu mol metanol cair dari karbon, gas
hidrogen, dan gas oksigen, dibebaskan kalor sebesar 238,6 kJ.
o
o
Catatan:
ΔHf elemen stabil adalah 0.
ΔHf digunakan untuk memperkirakan stabilitas senyawa dibanding
penyusunnya.
Semakin kecil ΔHf semakin stabil energi senyawa itu.
Entalpi Pembentukan Standar Beberapa Zat
CONTOH SOAL
Perubahan entalpi dari reaksi berikut adalah?
Penyelesaian:
Diketahui:
ΔHf CO = -393,5 kJ/mol
ΔHf CO = -110,50 kJ/mol
ΔHf H O = -242,0 kJ/mol
o
o
o
2
2
Jawab:
ENTALPI PENGURAIAN STANDAR (ΔHd )
ΔHd adalah besarnya perubahan entalpi (kalor) yang diperlukan atau
dibebaskan untuk menguraikan satu mol senyawa menjadi unsur-
unsurnya.
Reaksi penguraian merupakan kebalikan dari reaksi pembentukan
(entalpinya pun akan berbalik).
Contoh:
Artinya, untuk menguraikan satu mol gas H O menjadi unsur-
unsurnya dibutuhkan kalor sebesar 241,80 kJ.
o
o
2
ENTALPI PEMBAKARAN STANDAR (ΔHc )
ΔHc adalah besarnya perubahan entalpi yang dibebaskan untuk
membakar satu mol unsur atau senyawa.
Contoh:
Artinya, pada pembakaran satu mol gas asetilen (C H ) menghasilkan
kalor sebesar 1256 kJ/mol.
o
o
2 2
Catatan:
ΔHc selalu negatif, karena pembakaran merupakan reaksi eksoterm
yang melepaskan energi panas ke lingkungan.
ΔHc digunakan untuk menilai kandungan energi bahan bakar/makanan.
ΔHc melibatkan oksigen dalam reaksinya.
Karbon terbakar menjadi CO , hidrogen terbakar menjadi H O, dan
belerang terbakar menjadi SO .
2
2
2
Kalor Pembakaran Beberapa Senyawa Kimia
ENTALPI NETRALISASI STANDAR (ΔHn )
ΔHn adalah banyaknya kalor yang dibebaskan atau diperlukan untuk
menetralkan satu mol asam dengan basa atau satu mol basa dengan
asam.
Contoh:
Artinya, untuk menetralkan satu mol H SO dengan NaOH, dilepaskan
kalor sebesar 52,27 kJ atau untuk menetralkan satu mol NaOH
dengan H SO dilepaskan kalor sebesar 1/2 x (52,27) kJ = -28,635 kJ.
o
o
2
2 4
4
LATIHAN SOAL
1
2
3
HUKUM HESS,
ENERGI IKATAN
PENENTUAN ∆H REAKSI
Berdasarkan
eksperimen
Berdasarkan
Hukum Hess
Berdasarkan
Energi Ikatan
“Apabila sebuah reaksi berlangsung dalam dua tahap reaksi atau lebih maka perubahan
entalpi terhadap reaksi tersebut akan bernilai sama dengan jumlah perubahan entalpi dari
seluruh tahapan yang terjadi”
HUKUM HESS
Hukum Hess dapat dinyatakan dalam bentuk diagram siklus atau
diagram tingkat energi.
Hukum Hess ∆H1 = ∆H2 + ∆H3
CONTOH SOAL
Ada dua cara untuk memperoleh gas SO , yaitu:
3
Diagram Tingkat Energi Pembentukan Gas SO
3
Diagram Siklus Pembentukan Gas SO
3
CONTOH SOAL
Jawab:
CONTOH SOAL
Penyelesaian:
- 36,4 kJ
LATIHAN SOAL
1
2
LATIHAN SOAL
3
Energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan kimia dalam satu mol senyawa berwujud
gas menjadi atom-atom gas pada keadaan standar.
ENERGI IKATAN
Proses pemutusan dan pembentukan ikatan:
Secara umum, perhitungan entalpinya dirumuskan dengan:
Energi Ikatan Beberapa Atom
CONTOH SOAL
Jawab:
CONTOH SOAL
Jawab:
LATIHAN SOAL1
LATIHAN SOAL2
LATIHAN SOAL3
KALORIMETER,
ENTALPI DAN PERUBAHAN ENTALPI
KALORIMETER
Kalorimeter Bom Kalorimeter Sederhana
AZAZ BLACK
Jumlah kalor yang dilepas suatu benda sama dengan jumlah kalor yang diterima oleh benda
lain, atau q dilepas = q diterima.
Rumus: Keterangan:
q = kalor reaksi (J)
m = massa zat (g)
c = kalor jenis zat (J/g C atau J/gK)
∆T = perubahan suhu ( C atau K)
C = kapasitas kalor zat (J/ C atau J/K)
o
o
o