BAB II ENERGITIKA KIMIA

1. oleh: ArifWicaksana (4101410053) Muhammad AdianSyah (4101410058) SaktiAditya (4101410087) PENENTUAN KALOR REAKSI BAB II ENERGITIKA KIMIA

2. 1. PenentuanReaksidenganEksperimen Penentuankalorreaksisecaraeksperimendilakukandenganmenggunakankalorimeter, yang didasarkanpadakenaikanataupenurunantemperatur air ataularutan yang adadidalamsuatukalorimeter.

3. Q kalorimetri Azaz Black (q lepas= q terima) Q = m c t = C T Suhunaik : EksotermH(-) Suhuturun: EndotermH (+)

4. Contoh : Suatucuplikan n-heptanasebanyak 0,5 g dibakardenganoksigenberlebihdidalamkalorimeterbom (V tetap) secarasempurnamenjadi CO2(g)dan H2O (l). Temperatur air yang mengelilingiwadahpembakarannaiksebesar 3,934 0C. Jikakapasitorkalorkalorimeterbesertaperlengkapandalam 8175 JK-1dantemperatur rata-rata kalorimeter 250C. Hitung ∆ U dan ∆H per mol n-heptanapadaprosesini.

5. Jawab : Reaksieksoterm, ∆H harusnegatif ∆U = Cv ∆T = 8175 . 3934 . 10-3 kJ (untuk 0,5 g C7H16) Jadiuntuk 1 mol n-heptana (Mr = 100) = (100/0,5) . 8175 . 3,934 . 10-3 kJmol-1 = 6432 kJmol-1 = - 6432 kJmol-1 (reaksieksotem) Untukreaksi C7H16 (g) + 11 O2(g) → 7 CO2 (g) +8 H2O(l), ∆n= -5 Jadi ∆H= (-6432)+[(- 5) . 8,31 . 298 . 10-3 kJmol-1] = - 6444,38 kJmol-1

6. 2. PenentuanKalorReaksidenganHukum Hess Hukum Hess mengatakan: “Kalorreaksihanyatergantungpadakeadaanawaldanakhirreaksi, dantidaktergantungpadajalan yang ditempuh

7. Contoh : ∆H reaksi C(s) + ½ O2(g) → CO (g) hanyadapatditentukansecaratidaklangsungmelaluipembakaran C (s) dan CO (g). Cara I : C(s) + O2(g) → CO2 (g) ∆H = -393,5 kJ CO(g) + ½ O2 (g) → CO2 (g) ∆H = - 283 kJ diubahmenjadi : C(s) + O2(g) → CO2 (g) ∆H = -393,5 kJ CO2 (g) → CO(g) + ½ O2 (g) ∆H =283 kJ _________________________________________________+ C(s) + ½ O2(g) → CO (g) = - 110,5 kJ

8. Entapipembentukanstandar (∆Hf) adalahperubahanentalpi yang terjadipadareaksipembentukan 1 mol senyawadalamkeadaanstandardariunsur-unsurnya(lihattabel ∆Hfhalaman 24) 3. PenentuanKalorReaksidenganEntalpiPembentukanStandar

9. Untukreaksi : aP + bQ → cR + dS dengan : a, b, c, d adalahkoefisienreaksi P, Q adalahpereaksi R, S adalahhasireaksi maka : ∆H0 = c ∆H0f (R) + d ∆H0f (S) - a ∆H0f (P) - b ∆H0f (Q)

10. 4. PenentuanEntalpiReaksidenganEnergiIkatan PenentuanEntalpiReaksidenganEnergiIkatannyadapatdigunakanuntukreaksi gas yang menyangkutzat – zatdenganikatankovalen yang didasarkanatasanggapanbahwa : Semuaikatandarisuatuikatanjenistertentuidentik. Misalsemuaikatan C – H dalam CH4adalahidentik

11. 2. Energiikatanadalahikatantertentu yang tidaktergantungpadasenyawatempatikatanituditemukan. Ada 2 macamenergiikatan, yaitu : Energidisosiasiikatan (D), yaituperubahanentalpi yang terjadipadaprosespemutusanikatandwi atom ataupemutusanikatantertentudalamsenyawa yang berwujud gas. Contoh : H2(g) → 2H(g) DH-H = 436 kJ H2O(g) → HO(g) + O(g) DHO-H = 497,9 kJ

12. b. Energiikatan rata-rata (E), yaituenergi rata-rata yang digunakanuntukmemutuskanikatantertentudalamsemuasenyawa yang berwujud gas yang mengandungikatantersebut. Misal : Dalam CH4(g) , CH3OH(g)energiikatan C – H adalahsamayaitu 414,2 kJmol-1.

13. Selanjutnyaentalpireaksidiungkapkansebagai : ∆H = ∑ energiikatanpereaksi - ∑ energiikatanhasilreaksi = ∑ ∆Hfhasilreaksi - ∑ ∆Hfpereaksi (lihattabelenergiikatanhalaman 24)

14. Contoh : Diketahui C – H = 415 kJ/mol C – C = 348 kJ/mol C = C = 740 kJ/mol H – H = 436 kj/mol Tentukandarireaksi : C4H8 (g) + H2(g) → C4H10(g) Penyelesaian: H3 C – CH = CH – CH3 (g) + H-H(g) → H3C-H2C-CH2-CH3(g) ∆H = ∑ energiikatanpereaksi - ∑ energiikatanhasilreaksi =[8 (C-H) + 2 (C-C) + 1 (C=C)+ 1 (H-H)] – [10 (C-H) + 3 (C-C)] =1 (C=C) + 1(H-H) – 2 (C-H) – 1(C-C) = [740 + 436 – 2 (415) – 348] kJ = - 2 kJ.

15. 5. Ketergantungan∆H padatemperatur Padaumumnyaentalpireaksitergantungpadatemperaturwalaupundalambanyakreaksiketergantunganinisangatkecilsehinggaseringdiabaikan. ∆H untukreaksiaA + bB → cC + dD ∆H = c HC +d HD – a HA – b HB

16. ingatbahwa Bilapersamaantadididefinisikanterhadaptemperaturpadatekanantetapdidapatkan :

17. Jikadiasumsikanbahwa ∆Cp tidaktergantungkepadatemperatur (sebenanya Cp tergantungpadatemperatur), maka ∆Cp adalahtetap. Integrasiterhadappersamaandiatasmenghasilkan : ∆H2 - ∆H1 = ∆Cp(T2 - T1)

18. SOAL - SOAL ∆H untukreaksi H2(g) + Cl2(g) → 2HCl (g), biladiketahuienergiikatan H – H = 436 kJ/mol, Cl – Cl = 243 kJ/mol,dan H – Cl = 431 kJ/mol adalah….. Pembakaran 32 g gas metanadalamkalorimetrimenyebabkansuhu air kalorimetrinaikdari 24,8°C menjadi 88,5°C. Jikakalorimetriberisi 6 L air dandiketahuikalorjenis air = 4,2 J/g°Csertakapasitaskalorimetri = 2740 J/g°C, tentukankalorpembakaran gas metana!

19. 3.Tuliskan persamaantermokimiauntukmasing-masingreaksiberikut: Pembakaran1 mol gas etenamembentukkarbondioksidadanuap air menghasilkan 142 kJ. Reaksiantara 1 mol Fe2O3dengankarbonmembentukbesidankarbonmonoksidamemerlukan 621 kJ. Untukmenguraikan 1 mol kalsiumkarbonatmenjadikalsiumoksidadankarbondioksidadiperlukan 178,5 kJ

20. 3.Tuliskan persamaantermokimiauntukmasing-masingreaksiberikut: Pembakaran1 mol gas etenamembentukkarbondioksidadanuap air menghasilkan 142 kJ. Reaksiantara 1 mol Fe2O3dengankarbonmembentukbesidankarbonmonoksidamemerlukan 621 kJ. Untukmenguraikan 1 mol kalsiumkarbonatmenjadikalsiumoksidadankarbondioksidadiperlukan 178,5 kJ

21. 4. Dipunyai: C3H8 (g) 3C (s) + 2H2 (g) ∆H = p kkal CO2 (g)  C (s) +O2 (g) ∆H = q kkal H2(g) + O2 (g)H2O (l) ∆H = -r kkal Berapa∆H pembakaran C3H8 (g) ?

22. Pertanyaan

23. PENENTUAN KALOR REAKSI Ekperimen Hukum Hess Entalpipemebentukanstandar Kesimpulan