230 likes | 1.01k Views
TERMOKIMIA. Endang Susilowati, M.Si Prodi P Kimia FKIP UNS 2009. TERMOKIMIA. Termokimia mempelajari perubahan panas yang mengikuti reaksi kimia dan perubahan-perubahan fisika (pelarutan, peleburan dsb ) satuan panas = kalori ; joule (1 joule = 0.24 kal); kJ ; Kkal
E N D
TERMOKIMIA Endang Susilowati, M.Si Prodi P Kimia FKIP UNS 2009
TERMOKIMIA • Termokimia mempelajari perubahan panas yang mengikuti reaksi kimia dan perubahan-perubahan fisika (pelarutan, peleburan dsb ) • satuan panas = kalori ; joule (1 joule = 0.24 kal); kJ ; Kkal • Untuk menentukan perubahan panas yang terjadi pada reaksi-reaksi kimia dipakai kalorimeter • Besarnya panas reaksi bisa dunyatakan pada : • tekanan tetap ; qp = H • volume tetap ; qv = U Hubungan H dan U : H = U+P V H = + maka panas diserap, reaksi endoterm U H = - maka panas dilepaskan, reaksi eksoterm U
Panas reaksi dipengaruhi oleh : • - jumlah zat yang bereaksi • - Keadaan fisika • - Temperatur • - Tekanan • - Jenis reaksi (P tetap atau V tetap) • Dalam menuliskan reaksi kimia harus dituliskan wujud, koefisien dan kondisi percobaan. • Misalnya : reaksi pebentukan CO2 pada 1 atm dan 298 K • C(grafit)+ 2O2(g) CO2 (g) +393,515 kJ
perubahan energi dilakukan pada tekanan tetap (tekanan atmosfir) sehingga berlaku : H = qp • Tinjau Reaksi : aA + bB cC + dD + x kJ jika entalpi pereaksi = H1 entalpi hasil reaksi = H2 Maka : H1 = H2 + x kJ H2-H1 = -x kJ H = -x kJ
Keadaan Standar Keadaan standar suatu zat pada temperatur tertentu adalah bentuk zat murni zat tersebut pada tekanan 1 bar (keadaan paling stabil) Misal: keadaan standar cairan etanol pada temperatur 298 K adalah cairan murni pada temperatur 298 K dan 1 bar
Hukum Hess • Hukum Hess : Entalpi merupakan fungsi keadaan, karena itu perubahannya tidak tergantung pada jalannya proses, tetapi hanya tergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir • Reaksi: C + O2 CO H1 CO + O2 CO2H2 C + O2 CO2H3 Berdasarkan hukum Hess maka : H3 = H1+ H2
Hubungan U dan H • Definisi entalpi: H = U + PV • Deferensialnya: dH = dU + d(PV) • Untuk gas ideal: dH = dU + d(nRT) • Pada kondisi isotermal, dan terjadiperubahan jumlah gas, maka: H = U + nRT
Macam-macam Panas /Perub entalpi • Panas atomisasi : Panas yang diperlukan untuk menghasilkan 1 mol zat dalam bentuk gas dari keadaan yang paling stabil pada keadaan standar . Contoh : C grafit C(g) H = 716,68 kJ • Panas penguapan standar : panas yang diperlukan untuk menguapkan 1 mol zat cair menjadi upanya pada keadaan standar contoh : H2O(l) H2O(g) H=44,01 kJ • Panas peleburan standar : panas yang diperlukan atau dilepas pada peleburan . • Contoh : H2O(s) H2O(l) H = 6,0 kJ • Panas pelarutan integral: Panas yang timbul atau diserap pada pelarutan suatu zat dalam suatu pelarut. Besarnya tergantung jumlah zat pelarut dan zat terlarut.
Panas pengenceran integral : panas yang timbul atau diserap jika suatu larutan dengan konsentrasi tertentu diencerkan lebih lanjut dengan menambahkan pelarut • Panas pelarutan diferensial = panas yang timbul atau diserap jika 1 mol zat terlarut ditambahkan ke dalam sejumlah besar larutan tanpa mengubah konsentrasi larutan. • Panas Pengenceran diferensial : Panas yang timbul atau diserap jika 1 mol pelarut ditambahkan ke dalam sejumlah larutan tanpa mengubah konsentrasi larutan tersebut. • Panas netralisasi : panas yang diserap atau dilepaskan jika 1 mol ekivalen asam kuat tepat dinetralkan oleh 1 mol ekivalen basa kuat. • Panas Hidrasi : panas yang timbul atau diperlukan pada pembentukan hidrat. • Contoh : CaCl2 (s) + 2H2O (l) CaCl2 .2H2O (s) H = -7960 kal
ENERGI IKATAN • Energi disosiasi ikatan : energi yang diperlukan untuk memutuskan satu buah ikatan pada suatu molekul . Contoh : H2 (g) 2H (g) H 298 K=435,9 kJ/mol • Energi ikatan : rata-rata dari energi disosiasi ikatan total • Data energi ikat dapat digunakan untuk meramalkan panas reaksi pada pembentukan molekul sederhana • Contoh : C2H2 (g) + 2H2 (g) C2H6 (g) H= ? Hr = ∑ H pemecahan + ∑ H pembentukan dengan: H pemecahan selalu (+) H pembentukan selalu (-)
Pengaruh suhu terhadap H Untuk Cp konstan Untuk reaksi : A + B C + D
Persamaan Kirchoff • Jika kapasitas panas pada tekanan tetap sebagai fungsi suhu, maka: • Hubungan Cp dengan suhu dapat ditulis: Cp = a+bT+cT2+dT3 • a,b,c,d adalah tetapan Cp = a+ bT+ cT2+ dT3
Contoh soal • Cp dari n-butana/JK-1mol-1= 19,41+ 0,233 T Hitung q untuk menaikkan suhu 1 mol dari 25 oC ke 300 oC pada tekanan tetap Jawab: rumus yang digunakan:
Cotoh soal • 0,3212 gram glukosa dibakar dalam kalorimeter bom yang kapasitas kalornya 641 J K-1, temperatur naik 7,793 K. Hitung • entalpi molar pembakaran standar, • energi dalam pembakaran standar dan • entalpi pembentukan glukosa standarnya. • Jawab: • Tentukan perub entalpi dari nilai q • Dicari dari hub U dan H (apakah ada perub mol gas) • Tulis reaksi pembakarannya, kemudian gunakan perub entalpi standar pembentukan dari tabel untuk menentukan entalpi pembentukan standar glukosa