1 / 30

TERMOKIMIA

TERMOKIMIA. Dan PENGANTAR TERMODINAMIKA. Termokimia adalah ilmu yang mempelajari perubahan kalor yang menyertai reaksi kimia. Sistem adalah bagian tertentu dr alam yg menjadi perhatian kita. LINGKUNGAN. SISTEM. SISTEM. SISTEM. tertutup. terisolasi. terbuka. Perpindahan:.

diallo
Download Presentation

TERMOKIMIA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. TERMOKIMIA Dan PENGANTAR TERMODINAMIKA

  2. Termokimia adalah ilmu yang mempelajari perubahan kalor yang menyertai reaksi kimia. Sistem adalah bagian tertentu dr alam yg menjadi perhatian kita. LINGKUNGAN SISTEM SISTEM SISTEM tertutup terisolasi terbuka Perpindahan: massa & energi energi tdk terjadi apa2 6.2

  3. 2H2(g) + O2(g) 2H2O (l) + energi H2O (g) H2O (l) + energi energi + 2HgO (s) 2Hg (l) + O2(g) energi + H2O (s) H2O (l) Proses eksotermik adalah setiap proses yang melepaskan kalor (yaitu, perpindahan energi termal ke lingkungan). Proses endotermik adalah setiap proses dimana kalor harus disalurkan ke sistem oleh lingkungan. 6.2

  4. Eksotermik Endotermik 6.2

  5. Entalpi (H) biasanya digunakan untuk menghitung aliran kalor ke dalam atau ke luar sistem dalam suatu proses yang terjadi pada tekanan konstan. DH = H (produk) – H (reaktan) DH = kalor yg diberikan atau diterima selama rekasi pada tekanan konstan Hproduk < Hreaktan Hproduk > Hreaktan DH < 0 DH > 0 6.4

  6. H2O (s) H2O (l) DH = 6,01 kJ Persamaan Termokimia Apakah DH negatif atau positif? Sistem menerima panas Endotermik DH > 0 6,01 kJ diterima untuk setiap 1 mol es yg meleleh pada suhu 00C dan tekanan 1 atm. 6.4

  7. DH = -890,4 kJ CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O (l) Persamaan Termokimia Apakah DH negatif atau positif? Sistem melepas panas Eksotermik DH < 0 890,4 kJ dilepaskan untuk setiap pembakaran 1 mol metana pada suhu 250C dan tekanan 1 atm. 6.4

  8. 2H2O (s) 2H2O (l) H2O (s) H2O (l) H2O (l) H2O (s) DH = -6,01 kJ DH = 6,01 kJ DH = 2 x 6,01= 12,0 kJ Persamaan Termokimia • Koefisien stoikiometri selalu menunjukkan jumlah mol zat • Ketika kita membalik suatu persamaan, kita mengubah peran reaktan dan produk, DH sama tetapi berubah tanda • Jika kita mengalikan kedua ruas persamaan termokimia dg suatu faktor n, maka DH jg harus berubah dg faktor yg sama n. 6.4

  9. Berapa kalor dihasilkan jika 266 g fosfor putih (P4) dibakar di udara? P4(s) + 5O2(g) P4O10(s)DH = -3.013 kJ x H2O (l) H2O (g) H2O (s) H2O (l) 3.013 kJ 1 mol P4 x DH = 6.01 kJ DH = 44.0 kJ 1 mol P4 123,9 g P4 Persamaan Termokimia • Kita harus selalu menuliskan wujud fisis semua reaktan dan produk, karena akan membantu penentuan perubahan entalpi yg sesungguhnya. = 6.470 kJ 266 g P4 6.4

  10. Kalor jenis suatu zat adalah jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram zat sebesar 1 derajat Celcius. Kapasitas kalor suatu zat adalah jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan sejumlah zat sebesar 1 derajat Celcius. C = ms Kalor (q) diterima atau dilepaskan: q = msDt q = CDt Dt = tk. awal- tk. akhir 6.5

  11. Berapa banyak kalor yang diberikan jika 869 g batang besi didinginkan dari suhu 940C menjadi 50C? s dr Fe = 0,444 J/g •0C Dt = tk. akhir– tk. awal = 50C – 940C = -890C q = msDt = 869 g x 0,444 J/g •0C x –890C = -34.000 J 6.5

  12. DH = qreaksi Kalorimetri Volume-Konstan qsistem = qair + qbom+ qreaksi qsistem = 0 qreaksi = - (qair + qbom) qair = msDt qbom = CbomDt Reaksi pd V konstan DH~qreaksi Tidak ada kalor yang diserap atau dilepaskan! 6.5

  13. Kalorimetri Volume-Konstan qsistem = qair + qkal + qreaksi qsistem = 0 qreaksi = - (qair + qkal) qair = msDt qkal = CkalDt Reaksi pada P Konstan DH = qreaksi Tidak ada kalor yang diserap atau dilepaskan! 6.5

  14. 6.5

  15. C6H12O6 (s) + 6O2 (g) 6CO2 (g) + 6H2O (l) DH = -2.801 kJ/mol Kimia dalam Kehidupan: Nilai Energi Makanan dan Zat Lainnya 1 kal = 4.184 J 1 Kal = 1.000 kal = 4.184 J 6.5

  16. Titik rujukan “permukaan air laut” untuk semua ungkapan entalpi disebut entalpi pembentukan standar (DH0). f Entalpi Pembentukan Standar (DH0) adalah perubahan kalor yang dihasilkan ketika 1 mol suatu senyawa dibentuk dari unsur-unsurnya pada tekanan 1 atm. f DH0 (O2) = 0 DH0 (O3) = 142 kJ/mol DH0 (C, grafit) = 0 DH0 (C, intann) = 1,90 kJ/mol f f f f Karena tidak terdapat cara untuk mengukur nilai absolut dari entalpi suatu zat, haruskah dilakukan pengukuran pada perubahan entalpi dari setiap reaksi yg terjadi? Entalpi pembentukan standar setiap unsur dalam bentuknya yang paling stabil adalah nol. 6.6

  17. 6.6

  18. aA + bB cC + dD - [ + ] [ + ] = - S S = DH0 DH0 rxn rxn nDH0 (produk) mDH0 (reaktan) dDH0 (D) aDH0 (A) bDH0 (B) cDH0 (C) f f f f f f Entalpi perubahan standar (DH0 ) didefiniskan sebagai entalpi reaksi yang berlangsung pada tekanan 1 atm. reaksi Hukum Hess: bila reaktan diubah menjadi produk, perubahan entalpinya adalah sama, terlepas apakah reaksi berlangsung dalam satu tahap atau dalam beberapa tahap. (Entaalpi adalah fungsi keadaan. Tidak peduli bagaimana caranya, yg dilakukan adalah memulai dan mengakhirinya.) 6.6

  19. CS2(l) + 3O2(g) CO2(g) + 2SO2(g)DH0 = -1.072 kJ rea C(grafit) + 2S(rombik) CS2 (l) C(grafit) + 2S(rombik) CS2 (l) C(grafit) + O2(g) CO2(g)DH0 = -393,5 kJ + CO2(g) + 2SO2(g) CS2(l) + 3O2(g)DH0 = +1.072 kJ rea DH0 = -393,5 + (2x-296,1) + 1.072 = 86,3 kJ rea Hitung entalpi pembentukan standar dari CS2 (l) dimana: C(grafit) + O2(g) CO2(g)DH0 = -393,5 kJ reaksi S(rombik) + O2(g) SO2(g)DH0 = -296.1 kJ reaksi 1. Tuliskan entalpi pembentukan standar untuk CS2 2. Tambahkan reaksi yg diberikan shg hasilnya merupakan reaksi yg diharapkan. reaksi 2S(rombik) + 2O2(g) 2SO2(g)DH0 = -296,1x2 kJ rea 6.6

  20. 2C6H6(l) + 15O2(g) 12CO2(g) + 6H2O (l) - S S = DH0 DH0 DH0 - [ ] [ + ] = rea rea rea [ 12x–393,5 + 6x–187.6 ] – [ 2x49,04 ] = -5.946 kJ = 12DH0 (CO2) 2DH0 (C6H6) f f = - 2.973 kJ/mol C6H6 6DH0 (H2O) -5.946 kJ f 2 mol mDH0 (reaktan) nDH0 (produk) f f Benzena (C6H6) terbakar diudara dan menghasilkan karbon dioksida dan air cair. Berapakah panas yang dilepaskan per mol oleh pembakaran benzana? Entalpi pembentukan standar benzana adalah 49,04 kJ/mol. 6.6

  21. entalpi cairan (DHcairan) adalah panas yang dilepaskan atau diterima ketika sejumlah cairan larut dalam sejumlah tertentu zat pelarut. DHcair = Hcair - Hkomponen Zat manakah yang dapat digunakan untuk mencairkan es? Zat manakah yang dapat digunakan untuk pendingin? 6.7

  22. Proses pencairan NaCl DHcair = Tahap 1 + Tahap 2 = 788 – 784 = 4 kJ/mol 6.7

  23. DP = Pk. akhir – Pk. awal DV = Vk. akhir- Vk. awal DT = Tk. akhir- Tk. awal Pengantar Termodinamika Fungsi keadaan merupakan sifat-sifat yang ditentukan oleh keadaan sistem, terlepas dari keadaan tersebut dicapai. energi , tekanan, volume, suhu DE = Ek. akhir – Eik. awal Energi potential gravitasi potensial pendaki 1 dan pendaki 2 adalah sama, tidak bergantung pada lintasan yang dipilih. 6.3

  24. Hukum termodinamika pertama – energi dpt diubah dr satu bentuk ke bentuk yg lain, tetapi tdk dpt diciptakan atau dimusnahkan. C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O Energi kimia yg hilang dr pembakaran = Energi yg diperoleh dari lingkungan sistem lingkungan DEsistem + DElingkungan = 0 or DEsistem = -DElingkungan Reaksi kimia eksotermik! 6.3

  25. Bentuk Hukum Pertama untuk DEsistem DE = q + w DE perubahan energi dalam suatu sistem q jumlah kalor yang dipertukarkan antar sistem dan lingkungan w adalah kerja yang dilakukan pada (atau oleh) sistem tersebut w = -PDVketika gas memuai thd tekanan eksternal yg konstan merupakan kerja yg dilakukan gas pd lingkungannya 6.3

  26. DV > 0 -PDV < 0 wsis < 0 P x V = x d3 = Fd = w Kerja bukan merupakan fungsi keadaan! F d2 Kerja yang Dilakukan pada Suatu Sistem w = Fd w = -P DV Dw = wk. akhir- wk. awal kondisi awal Kondisi akhir 6.3

  27. (a) (b) DV = 5,4 L – 1,6 L = 3,8 L DV = 5,4 L – 1,6 L = 3,.8 L Suatu sampel gas nitrogen volumenya memuai dari 1,6 L menjadi 5,4 L pada suhu yg konstan. Berapakah kerja yang dilakukan dalam satuan joule jika gas memuai (a) pada tabung dan (b) pada tekanan tetap 3,7 atm? 101,3 J = -1.430 J w = -14,1 L•atm x 1L•atm w = -P DV P = 0 atm W = -0 atm x 3,8 L = 0 L•atm = 0 joule P = 3,7 atm w = -3,7 atm x 3,8 L = -14,1 L•atm 6.3

  28. Kimia dalam Kehidupan: Membuat Salju DE = q + w q = 0 w < 0, DE < 0 DE = CDT DT < 0, SALJU! 6.3

  29. Pada tekanan konstan: q = DH dan w = -PDV Entalpi Reaksi Kimia DE = q + w DE = DH - PDV DH = DE + PDV 6.4

  30. 2Na (s) + 2H2O (l) 2NaOH (aq) + H2 (g) DH = -367,5 kJ/mol Perbandingan DH dan DE DE = DH - PDV At 25 0C, 1 mol H2 = 24,5 L pd 1 atm PDV = 1 atm x 24,5 L = 2,5 kJ DE = -367,5 kJ/mol – 2,5 kJ/mol = -370,0 kJ/mol 6.4

More Related