UN-Bab 7 : Termokimia

 

Bab 7 : Termokimia

Pendahuluan Pengertian Ilmu yang mempelajari hubungan reaksi kimia dan panas yang menyertainya Istilah System, lingkungan, isothermal, isokhorik, kalor Reaksi Eksotermik & endotermik Eksotermik =system melepas kalor= lingkungan panas Endotermik=system menerima kalor=lingkungan dingin Entalpi (ΔH) Perubahan panas pada tekanan tetap ΔH=+(endotermik), ΔH =  ̶  (eksotermik)      Jenis Entalpi  Pembentukan ΔHf Perubahan entalpi pada pembentukan 1 mol zat dari unsure-unsur dasarnya Disosiasi  ΔHd Perubahan entalpi pada penguraian 1 mol zat menjadi unsure-unsur dasarnya Pembakaran  ΔHc Perubahan entalpi pembakaran satu mol zat menjadi unsure-unsur oksidanya Netralisasi ΔHn Perubahan entalpi dari reaksi senyawa asam dan senyawa basa membentuk 1 mol air Perubahan wujud ΔHfus, ΔHvap, ΔHsubl Perubahan entalpi dari pelelehan/penguapan/sublimasi dari 1 mol zat Pelarutan ΔHS Perubahan entalpi dari pelarutan 1 mol zat dalam tiap liter air Ikatan ΔHik Perubahan entalpi pada pemutusan 1 mol ikatan dalam wujud gas mejadi gas atom tunggal Reaksi  ΔHR Sebutan untuk berbagai bentuk perubahan entalpi ΔHR  Boleh untuk sembarang mol Penentuan ΔHR Calorimeter q = m. c. ΔT = C. ΔT Hukum  Hess Entalpi  Pembentukan ΔHR = ΣΔHf produk –ΣΔHf reaktan Unsure-unsur dasar tidak diikutkan Entalpi Pembakaran ΔHR = ΣΔHc reaktan –ΣΔHc produk Unsure-unsur oksida tidak diikutkan Diagram energi Siklus energi Data lengkap Reaksi dibalik maka nilai entalpi dikali (-1), jika reaksi dikalikan maka nilai entalpi dikalikan dengan angka sama. Jika reaksi dijumlahkan maka nilai entalpi pun dijumlahkan Energi ikatan ΔHR = ΣΔHik putus(reaktan) –ΣΔHik terbentuk (produk)

Contoh Soal Kedalam sebuah kalorimeter yang nilai kapasitas kalornya 80 J/oC direaksikan 100 mL larutan KOH 2 M dan 100 mL larutan H2SO4 2 M, masing-masing larutan suhunya 25oC. Bila suhu tertinggi larutan dan kalorimeter sesudah reaksi  55oC. Dan kalor jenis air 4,18 J/g.oC.  Tentukan ∆H untuk reaksi   : 2KOH(aq)+H2SO4(aq) → K2SO4(aq)+ 2 H2O(aq) Jawab Mol KOH  = = 0,2  mol Mol H2SO4 = = 0,2  mol Adapun reaksinya H2SO4(aq) + 2KOH(aq) → K2SO4(aq) + 2H2O(l) Awal 0,2 0,2 Reaksi -0,1 -0,2 +0,1 +0,2 Sisa 0,1 - 0,1 0,2 Volume larutan campuran  = (100 + 100 ) mL = 200 mL Massa larutan campuran = 200 mL .  1 g/mL  =  200 g qling = m . c . ∆ t + C  . ∆ t      = 200 g . 4,18 J.g.oC . (55 – 25)oC + 80 J.oC  . (55 – 25)oC     = 25.080 J + 2.400 J = 27.480 J qsis = -qling = -27.480 J Jadi untuk reaksi 0,2 mol KOH ~ 0,1 mol H2SO4 membebaskan 27.480 J Sehingga entalpi untuk 1 mol H2SO4 = (-27.480 J : 0,1 mol)=274.800 J=-274,8 kJ Maka Persamaan thermokimia nya adalah ;  2 KOH(aq)+ H2SO4(aq) →  K2SO4(aq) + 2 H2O(l) ;  ∆H = - 274,8 KJ Catatan : Nilai entalpi (-) karena selama reaksi terjadi kenaikan suhu

Contoh Soal Diketahui ∆Hf CO2 =  - 396 KJ/mol  dan ∆HcCO = - 127 KJ/mol Tentukan nilai ∆HfCO  Jawab Reaksi yang diketahui ;    C(g) + O2(g) → CO2(g) ;   ∆H =  - 396 KJ CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g) ;   ∆H = - 127 KJ Sehingga hukum Hess disusun sebagai berikut : Reaksi 1 (tetap) ;   C(g)  + O2(g) → CO2(g)     ;        ∆H = - 396 KJ Reaksi 2 (balik) ;   CO2(g)   → CO(g)+ ½ O2(g);    ∆H = - 127 KJ       C(g)  + ½ O2(g) → CO(g)  ;      ∆H  =  - 269 KJ

Contoh Soal Untuk menghitung entalpi dari reaksi berikut CaF2 + H2SO4 🡪 2HF + CaSO4 Diketahui data ∆HofCaF2=-1220 kJ/mol, ∆HofH2SO4 =-814 kJ/mol, ∆HofHF = -271 kJ/mol, ∆HocCaSO4=-1434 kJ/mol Jawab Cara pertama menggunakan Hukum Hess Cara alternatif yang dapat digunakan adalah ∆H = Ʃ∆Hof(product)  — Ʃ ∆Hof(reactant) ∆H = (1x∆HocCaSO4+2x∆HofHF)— (1x∆HofCaF2+ 1x∆HofH2SO4) ∆H = (1x(-1434 ) +2x(-271))— (1x(-1220 )+ 1x(-814)) kJ/mol= +58 kJ/mol

Contoh Soal Untuk menghitung entalpi dari reaksi berikut C2H2(g) + 5/2 O2 (g) 🡪 2CO2 (g) + H2O(g) Diketahui D (C≡C)= 840 kJ/mol, D(C-H) = 410 kJ/mol, D (O=O) = 496 kJ/mol, D(C=O) =740 kJ/mol, D(O-H) = 460 kJ/mol Jawab Cara alternatif yang dapat digunakan adalah ∆H = Ʃ Dpemutusan ikatan  — Ʃ Dpembentukan ikatan Pemutusan ikatan endotermik Pembentukan ikatan eksotermik 1x C≡C +840 4x C=O 4x(-740) 2x C-H 2x(+410) 2x O-H 2x(-460) 5/2 O=O 5/2x(496) ∆H = +840 + 2x(+410) + 5/2x(496) + 4x(-740) + 2x(-460) = -858 kJ/mol