Rabu, 26 November 2014

           TERMOKIMIA

A. ENTALPI DAN PERUBAHAN ENTALPI

B. Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm
Pada reaksi kimia, system dapat melepaskan atau menyerap kalor.
    1. Reaksi Kimia dengan Sistem Melepaskan Kalor (Reaksi Eksoterm)
Reaksi   : R  ------->   P + q (kalor)
          Perubahan entalpi       : ∆H  = HP – HR  =  - q
          Simbol                  : Sistem ----> q
          Aliran kalor adalah dari system ke lingkungan
    1. Reaksi Kimia dengan Sistem Menyerap Kalor (Reaksi Endoterm)
Reaksi: R + q (kalor) ® P,  atau R ® P – q (kalor)
           Perubahan entalpi     : ∆H  = HP – HR  =  +q
          Simbol      : Sistem ¬ q
          Aliran kalor adalah dari lingkungan ke system

a.       Contoh Reaksi Eksoterm
1.       Logam Natrium (Na) dimasukkan ke dalam Air
Reaksi : 2Na(s) + 2H2O(l)  ---> 2NaOH(aq) + H2(g)
Reaksi tersebut berlangsung dengan cepat dan menimbulkan ledakan.  Setelah reaksi  berlangsung, suhu larutan lebih tinggi dari suhu lingkungan sehingga otomatis kalor mengalir dari system (larutan) ke lingkungan.
                               
2.       Pembuatan Etanol dari Hasil Fermentasi Glukosa
Reaksi : C6H12O6 (s)         enzim        2C2H5OH(l) + 2CO2 (g)
Reaksi tersebut berlangsung lambat dengan hasil sampingan berupa gas CO2.  Setelah reaksi berlangsung, suhu system lebih tinggi dari suhu lingkungan sehingga kalor akan mengalir dari system ke lingkungan.

b.       Contoh Reaksi Endoterm
1.       Urea [ CO(NH2)2] dilarutkan ke dalam Air
Reaksi : CO(NH2) (s) + H2O(l) ------>  CO(NH2)2 (aq) + H2O(l)
                        Merupakan reaksi pelarutan urea ke dalam air dan berlangsung dengan cepat.  Setelah urea larut, suhu system (larutan) lebih rendah dari suhu lingkungan sehingga kalor mengalir dari lingkungan ke system.
2.       Reaksi antara Gas N2 dengan Gas O2
Reaksi : N2 (g) + O2 (g)  ------>  2NO2 (g)
Reaksi ini berlangsung pada suhu tinggi.  Setelah reaksi berlangsung suhu system mengalami penurunan.  Kalor mengalir dari lingkungan ke system.

c.        Diagram Tingkat Energi untuk Reaksi Eksoterm
Contoh reaksi eksoterm : A +  B  ----->    C +  D
∆H  =  SHprosuk SHReaktan < 0   atau    ∆H  =  SH2 - SH1 < 0



                                                                          




d.       Diagram Tingkat Energi Untuk Reaksi Endoterm
Contoh reaksi endoterm : P + Q ®  R + S
∆H  =  SHprosuk SHReaktan > 0   atau    ∆H  =  SH2 - SH1 > 0
                                                                                                                                                                                                                                        






Contoh :              
Diketahui reaksi sebagai berikut : C(s) + O2 (g)  ---> CO2 (g)∆H  = -393,5 kJ
Gambarlah diagram tingkat energi untuk reaksi tersebut !
Jawab :
Reaksi : C(s) + O2 (g)   ---> CO2            ∆H  = -393,5 kJ
∆H reaksi ini bernilai negative, berarti reaksi ini adalah reaksi eksoterm.
Diagram tingkat energinya :         


                                                                                                                                   


                                                                                                                                                                                                                      
  1. Perubahan Entalpi Standar (∆Ho) dan Persamaan Termokimia
    1. Perubahan Entalpi Standar
Suatu reaksi kimia biasanya dilakukan pada keadaan standar, yaitu pada suhu reaksi 25o C (298 K) dan tekanan 1 atm (25C, 1 atm) atau (298 K, 1 atm).  Perubahan entalpi dari suatu reaksi kimia yang dilakukan pada kondisi standar disebut perubahan entalpi standar disimbolkan dengan ∆Ho, sedangkan perubahan entalpi dari suatu reaksi kimia yang dilakukan bukan pada kondisi standar, melainkan pada kondisi sembarang disimbolkan dengan ∆H. Contoh reaksi kimia yang dilakukan pada keadaan standar.
C(s)  +  O2 (g)   ---->   CO2 (g)                  ∆Ho  =  -393,5 kJ
                     
    1. Persamaan Termokimia
Persamaan reaksi kimia yang menyertakan perubahan entalpi (∆H) disebut persamaan termokimia.  Nilai ∆H yang tertera dalam persamaan termokimia, bergantung pada jumlah partikel zat-zat yang terlibat dalam reaksi, yang dinyatakan oleh koefisien reaksinya, dan pada fase zat-zat tersebut.
a. Penulisan koefisien reaksi
Penulisan koefisien reaksi dalam persamaan termokimia akan mempengaruhi ∆H yang tertera. 
                                    Contoh:  Reaksi gas N2 dan gas H2 yang membentuk gas NH3.  ∆H dari reaksi dapat dinyatakan dalam berbagai nilai yang merupakan kelipatan dari nilai koefisien reaksinya.
        ½N2(g)  +  1½H2 (g)   ----->   NH3 (g)      ∆H  =  -46,19 kJ
        N2 (g)    +  3H2 (g)   ----->  NH3 (g)      ∆H  =  -92,38 kJ
      Penggunaan bilangan pecahan dalam koefisien reaksi terkait dengan penulisan persamaan termokimia untuk ∆H standar.
             Ingat :   Jika reaksi dikali x, harga  ∆H  harus dikali x.
                                  Jika reaksi dibalik, tanda  ∆H harus dibalik.
        
                    
  b.Penulisan fase zat
      Penulisan fase zat dalam persamaan termokimia akan mempengaruhi nilai ∆H yang tertera.  Contoh :  Reaksi pembakaran gas CH4.  Reaksi ini dapat menghasilkan gas CO2 dan gas H2O atau gas CO2 dan H2O cair dengan nilai ∆H yang berbeda.
CH4 (g) +  2O2 (g)  --->  CO2 (g)  +  2H2O(l)         ∆H =  -890,5 kJ
Fase cair
CH4 (g) +  2O2 (g)  --->  CO2 (g)  +  2H2O(g)         ∆H  =  -802,3 kJ
 Fase gas

  Contoh persamaan termokimia :
 Tulis persamaan termokimianya untuk reaksi pembentukan 1 mol H2O, jika diketahui :
H2 (g)  +  O2 (g)  ----->  2H2O(g)        ∆H  =  -518 kJ
Jawab :
Oleh karena koefisien H2O pada reaksi di atas adalah 2, maka untuk pembentukan  1 mol H2O, semua koefisien reaksi dan nilai ∆H harus dibagi 2. Sehingga diperoleh :
½H2 (g)  +  ½O2 (g)  --->
  2H2O(g)       ∆H  =  -259 kJ

umber:
KIMIA untuk SMA kelas XI, Unggul Sudarmo, Penerbit Erlangga, 2004
KIMIA 2 SMU, untuk Kelas 2, Irfan Anshori dan Hiskia Ahmad, Penerbit Erlangga, 1999
KIMIA untuk SMA/MA, kelas XI, Tarti Harjani, dkk,  Penerbit Masmedia, 2012


0 komentar:

Posting Komentar

Subscribe to RSS Feed Follow me on Twitter!