1 / 41

TERMOKIMIA

TERMOKIMIA. BAB VII. Sifat – sifat energi dan jenis energi Perubahan energi dalam reaksi kimia Kalorimeter Hukum Hess Entalpi Reaksi. ENERGI GERAK/KINETIK. ENERGI NUKLIR. ENERGI KIMIA. ENERGI KIMIA. Energi kimia. Energi Kimia.

sonel
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 BAB VII • Sifat –sifatenergidanjenisenergi • Perubahanenergidalamreaksikimia • Kalorimeter • Hukum Hess • EntalpiReaksi

  2. ENERGI GERAK/KINETIK

  3. ENERGI NUKLIR

  4. ENERGI KIMIA

  5. ENERGI KIMIA

  6. Energikimia

  7. Energi Kimia Energikimia yang terdapatdalambahanbakarataumakanan yang berasaldarienergipotensial atom-atom penyusunbahanbakarataumakanantersebut yang tertatadalambentukmolekulnya. Energikimia yang tersimpaninidapatdilepasdengancaramelakukanpembakaranataumetabolisme.

  8. ENERGI Kesanggupanmelakukankerja Usaha ygdilakukanuntukmemindahkanbendasejauhjarak d dg gaya F → W= F.d Kerjaygdilakukanolehgayasebesar 1N sepanjangjarak 1 m  1Nm = 1 kgm2dt-2 = 1 J 1 kalori = 4,184 J

  9. PANAS Jumlahenergiygdipunyaibenda →sifatekstensif Derajatkepanasansuatubenda→ sifatintensif SatuanPanas : Kalori 1 kalori = jlhpanasygdibutuhkanuntukmenaikkansuhu air 1 g sebesar1°C Menurut Black “ Panasdapatmengalirdaribendayglebihpanaskebenda yang kurangpanastapijumlahpanas total konstan (sebelumdansesudahproses)”

  10. Kalorimeter Mengukurpanas yang dilepaskanataudiserapolehsistempadatekanankontan (qp) Suatubejanaygterisolasiygdilengkapipengadukdantermometer Penyekatberfungsisebagaipenghalangterjadinyaaliranpanasdariatausekelilingsistem • Mula-mulakalorimeterdiisidengan air, dikocokdantentukansuhunya. • Masukanzat lain , aduksampaihomogendantentukanlagisuhunya • Padasuhuseimbangdidapatkan • Qyangdilepasdarisistem = Q ygditerimalingkungan • Sistem = reaksi • Lingkungan = air + bomb (chamber/kalorimeter) • Q kalorimeterditentukandariharga air kalorimeter→kapasitaskalorimeteruntukmenyerapataumelapasenergiygdisetarakandenganberat air

  11. Perhitunganuntukkalorimeter q: kalor, panas m: massa q = m .c.  T Kalor/ panasjenisspesifik (c) adalah jumlahpanas yang diperlukanuntukmerubahtemperatur 1 gram zatsebesar 1 K q = C.  T Kapasitaskalor molar (C) adalah jumlahpanas yang diperlukanuntukmerubahtemperatur 1 mol zatsebesar 1 K

  12. BomKalorimeter Kalorimeterygdigunakanuntukmenghitungperubahanenergiygterjadidalamreaksipembakaran Caranya : Zatdibakardengan gas O2berlebihandalamsuatu chamber (bom= bejana yang berdindingtebal) Bomdicelupkankedalam air dantentukansuhukalorimetersebelumdansesudahpencelupanbom

  13. Latihan Sebanyak 250 g air dipanaskan dalam kalorimeter. Berapa panas yang diperlukan untuk merubah suhu air dari 22C ke 98C ? Panas spesifik air adalah 4,18 J/g.C Diketahui: massasampel (m) = 250 g perubahansuhu (T) = 98C – 22C = 76C Ditanya : Kalor/ panas yang diserapoleh air (q) Jawab : Kalor/ panas yang diserapoleh air dihitungdenganmenggunakan rumus: q = m. c. T = 250 g . 4,184 J/gC. (98C – 22C) = 7,9  104 J Jadi 250 g air membutuhkankalor/panassebesar7,9  104 J untukmerubahsuhudari22C menjadi 98C

  14. Latihan Sebanyak100 g besidimasukkankedalam air mendidihsehinggasuhumenjadi 100C. Kemudianbesidari100Cinidimasukkankedalamkalorimeter yang hargaairnya = 20 g, yang mengandung air 300.0 g air dari 25C. Temperatur air naikmenjadi 27.60C. Tentukanpanasspesifikbesi, bilaρ air = 1kal/g C Diketahui: massasampel (m) = 100 g perubahansuhu (T) = 27.60C – 25C = 2.6C Ditanya : panasspesifikbesi = ρbesi Jawab : panas yang dipindahkandaribesikekalorimeterq = m. c. T = (100g) x(100-27.6)C x (ρbesikal/g.C) = 7240 ρbesikal Panasygdiambildarikalorimeteradalah = (300g) x(27.6 -25)C x (1kal/g.C) + (20g) nx(27.6-25)C x (1kal/g.C) = 832 kal Persamaan 832 kal = 7240 ρbesikal ρbesi = 0.115 kal/g  C

  15. Latihan Sebanyak 1,000 g sampeletanoldibakardalamkalorimeterbom yang berisi air sebanyak 3000 g. Temperatur air meningkatdari 24,284C menjadi 26,225C. Kapasitaspanaskalorimeteradalah 2,71 kJ/ C. Berapajumlahpanas yang dihasilkandaripembakaranetanol. • Diketahui: massa air dalamkalorimeter (m) = 3000 g • peubahansuhu (T) = 26,225C– 24,284C = 1,941C • C =2,71 kJ/ C • Ditanya : Kalor/ panas yang dihasilkandaripembakaranetanol (q) • Jawab : Kalor/ panas yang dilepaske air hasildaripembakaranetanoldihitungdenganmenggunakanrumus: q1 = m. c. T • Kalor/ panas yang diserapoleh air q2 = C.T • Kalor/ panas yang dihasilkandaripembakaranetanol (q total) dihitungdenganmenjumlahkanpanas yang diserap air dankalorimeter

  16. Panas yang dilepasdarireaksietanolke air q = m. c. T = 3000 g . 4,184 J/gC. (1,941C) = 24,36  103 J = 24,36 kJ Panasdarireaksietanolkekalorimeter q = C. T = 2,71 kJ/C. (1,941C) = 5,26 kJ Panas total darireaksi 1,000 g etanoladalah 24,36 kJ + 5,26 kJ = 29,62 kJ Jadipanas yang dihasilkandaripembakaran 1,000 g etanoladalah 29,62 kJ

  17. KonsepEnergi LINGKUNGAN SISTEM SISTEM : Bahagiantertentudarialam semesta yang merupakanpusat perhatian yang diteliti Lingkungan : Segalasesuatu yang beradadiluar Sistem/tempatmelakukanpengamatan Materidanenergi Eksotermik : prosespelepasanenergisebagaikalor Endotermik : proses yang menyerapenergisebagaikalor Antarasistemdanlingkungandapatterjadipertukaranenergidanmateri

  18. lingkungan Q (+) Q (-) sistem W (+) W (-) Defenisi Termodinamika dari Kerja dan Kalor Wsistem < 0 (-) : bilasistemmelakukankerja Wsistem > 0 (+):bilasistemdikenaikerja Q < 0 (-):bilaenergidilepassistem (eksotermis) Q > 0 (+):bilaenergidiserapsistem (endotermis) W (+) :pemampatan gas dalamsilinderakimobildicas W (-) : gas memuaidalamsilinder kalor (q), energi yang dipindahkanmelalui Batas-batassistem, akibatadanyaperbedaantemperaturantarasistem denganlingkungan

  19. HukumTermodinamika I Kombinasiantaramateridanenergidialamsemestaadalahtetap Lebihdikenalsebagaihukumkekekalanenergi: Energitidakdapatdiciptakanataudimusnahkanmelaluireaksikimiaatauperubahanfisika. Euniv = Esis + Eling = 0 Dapatdikatakanbahwaperubahanenergi internal sistemsebandingdenganjumlahpanas yang diperolehatauhilangdarisistemdankerja yang dilakukankeatauolehsistem Esis = q + w

  20. Kesimpulan/ HukumPertamaTermodinamika “ Energi dalam sistem besarnya tetap kecuali jika diubah dengan melakukan kerja atau pemanasan “

  21. SecaraMatematikaHukumPertamaTermodinamika • Energidalamsuatusistemdapatberubahbila • Kerja yang dilakukanpadasebuahsistem (w) • Energi yang dipindahkansebagaikalorpadasistem (q) Ketentuan Untuksistemterisolasi/ tersekat dw = + kerjadilakukanpadasistem dq = + panasdimasukandalamsistem dq = - panaskeluardarisistem dw = - sistemmelakukankerjaterhadaplingkungan

  22. Harga Q dan W sistemtergantungpadabagaimanaperubahandilakukanpadasistematautergantungpadajalan yang ditempuhsistemuntukmelakukanperubahantsb. E3 E2 W>0 Q<0 W<0 ΔE E1 E4 HargaΔE = E1 –E2 Cara lain : 1. E2 →E4 →E1 (carakiri) (Sistemmelakukankerjadansecarabersamaanmenyerappanas 2. E2 →E3 →E1 (carakanan) (Kerjadilakukanpadasistemdanpanasdilepaskanpadaisistem) Q>0

  23. Entalpi Hampirsemuareaksikimiadanperubahanfisikaterjadipadatemperaturkonstan. Jumlahpanas yang ditransferkedalamataukeluarsistemsaatterjadireaksikimiaatauperubahanfisikapadatemperaturkonstan, qpdidefenisikansebagaiperubahanentalpiH dariproses. Perubahanentalpisebandingdenganpanas (qp) yang bertambahatauhilangolehsistemsaatterjadiprosespadatemperaturkonstan. H = qp

  24. PenentuanEntalpiReaksi • H = Hakhir - Hawal • atau • H = Hproduk - Hreaktan • contoh: • 2H2(g) + O2(g)  2H2O(g) H = -483,6 kJ • H negatif, menunjukanhasilreaksimelepaskanpanas (eksotermik) • Reaksiinimenghasilkanenergi 483,6 kilo Joulesaat2 mol H2bereaksidengan1 mol O2 menghasilkan2 mol H2O.

  25. Diagram Energi • Sifat-sifatEntalpi: • Entalpiadalahsifatekstensif (terukurberdasarkanbanyakmateri yang diukur.BesarH tergantungpadajumlahreaktan yang dipakai. • Reaksikimia yang samatapidenganarah yang berlawananmemilikibesarentalpi yang samatapidengantanda yang berlawanan • Perubahanentalpisuatureaksitergantungpadakeadaanreaktandanproduk (g, l atau s)

  26. KeadaanEntalpiSuatuSistem Jikaentalpisistemlebihbesarpadaakhirreaksi, makasistemmenyerappanasdarilingkungan(reaksiendotermik) Hfinal > HinitialdanDH positif (+DH) Jikaentalpisistemlebihrendahpadaakhirreaksi,makasistemmemberikanpanaspadalingkungan(reaksieksotermik) Hfinal < HinitialdanDH negatif (-DH)

  27. Latihan Dari reaksipembakaranmetanaberikut, berapaenergi yang dilepasjikasebanyak 4,5 g metanadibakarpadatekanankonstan ? CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g) H = -802 kJ Jawab: Tandanegatif (eksotermik) menunjukansebanyak 225,5 kJ energidilepaskanolehsistemkelingkungan.

  28. Hukum HESS “Perubahanentalpidarisuatureaksiadalahselalusama, meskireaksitersebutberlangsungsatutahapataulebih” H0rx darisuatureaksi yang terdiriatasbeberapatahapanreaksimerupakanjumlahdariperubahanentalpiseluruhtahapan Data sejumlahperubahanentalpireaksidapatdigunakanuntukmenentukanH0rx reaksi yang lain

  29. CO2(g)  CO + O2(g) -(-283,0 kJ) (1) (2) Latihan Perubahanentalpisuatureaksidihitungdenganmenjumlahkanperubahanentalpitahapanreaksinya. Tahapanreaksidapatdirubaharahreaksinyadisesuaikandenganreaksiakhir. H0 C(s) + O2 CO2 -393,5 kJ

  30. Diagram perubahanentalpiuntukreaksi: C(s) + O2(g) -110,5 kJ CO(g) + ½ O2(g) -393,5 kJ -283,0 kJ CO2(g)

  31. Diagram Entalpi

  32. Perubahanentalpistandar, merupakanperubahanentalpi yang dihasilkandarireaksiperubahansejumlah mol reaktanmenjadisejumlah mol produk, dalamkeadaanstandar. • Keadaanstandarsenyawadalamfasecairataupadatadalahkeadaansenyawacairataupadattersebutdalambentukmurni • Keadaanstandarfase gas adalahpadatekanansatuatmosfir • Keadaanstandarlarutanadalahpadakonsentrasisatu molar Entalpipembentukanstandaradalahperubahanentalpiuntukreaksipembentukansatu mol senyawadariunsur-unsurnya, biasadisebutjugasebagaipanaspembentukanstandar. menunjukantekananstandarpada 1 atmosfir • Nilainegatif (-) menunjukanreaksipembentukanterjadisecaraeksoterm • Nilaipositif (+) menunjukanreaksipembentukanterjadisecaraendoterm

  33. MenentukanEntalpiReaksidariEntalpiPembentukan Contoh: TentukanH0rxreaksiberikutpadasuhu 298 K Penyelesaian

  34. MenentukanEntalpiReaksidariEnergiIkatan Jumlahenergi yang diperlukanuntukmemutussatu mol ikatankovalensenyawadalamkeadaan gas untukmenghasilkanprodukpadakondisitemperaturdantekanankonstan. Contoh: Tentukanentalpireaksiberikutdenganmenggunakan data energiikatan. Semuareaktanmerupakansenyawakovalenberikatantunggal Br2(g) + 3F2(g)  2BrF3(g)

  35. EnergiIkatan Tunggal HBr-F= 249 kJ HBr-Br = 175 kJ HF-F= 155 kJ

  36. PenjelasandanPenyelesaian Br2(g) + 3F2(g)  2BrF3(g) HBr-Br = 175 kJ HF-F= 155 kJ HBr-F= 249 kJ • Setiap 1 molekul BrF3memiliki 3 ikatan Br ̶ F, maka 2 mol BrF3 memiliki 6 mol ikatanBr -F • Setiap 1 molekul F2memiliki 1 ikatan F ̶ F, maka 3 mol F2 memiliki 6 mol ikatan F- F • Setiap 1 molekul Br2memiliki 1 ikatan Br ̶ Br, maka 1 mol F2 memiliki 1 mol ikatan Br - Br = 175 + 3(155) - 6(249) = -854 kJ per mol reaksi

  37. EnergiIkatan Tunggal Dan Rangkap

  38. HrxReaksiSubtitusi

  39. PerubahanEnergiDalam Energidalam, E darisuatusenyawamerupakansemuaenergi yang dimilikidalamsenyawatersebut, sepertienergikinetik, energitarikdantolakantarpartikelsubatomdll. E = Eakhir– Eawal = Eproduk - Ereaktan = q +w E= q - PV karena w = - PV maka; E = q + w Pada gas ideal; PV = (n)RT Pada volume konstan; E = qv • q positif, panas diserap sistem dari lingkungan • q negatif, panas dilepas sistem ke lingkungan • w positif, kerja dilakukan terhadap sistem • w negatif, kerja dilakukan oleh sistem

  40. Hubungan H dengan E Defenisidasarentalpi: H = E + PV H = E + P V pada T dan P konstan KarenaE = q + w maka, H = q + w + P V pada T dan P konstan Padatekanankonstan; w = - P V H = q + (- P V) + P V H = qp Untuk gas ideal; H = E + (n) RT

More Related