Perubahan Entalpi

Read Time:2 Minute, 58 Second

Jenis Perubahan Entalpi

Perubahan entalpi reaksi kimia bergantung pada keadaan fisik (padat, cari, dan gas) zat yang terlibat dalam reaksi, suhu, serta tekanan. Perubahan entalpi reaksi yang ditentukan pada kondisi standar dinyatakan sebagai perubahan entalpi standar dan dinyatakan dengan lambang ΔH^o.

Keadaan standar yang dimaksud adalah keadaan yang diukur pada suhu 298 K dan tekanan 1 atm. Satuan perubahan entalpi standar adalah kJ/mol. Jenis-jenis perubahan entalpi standar adalah sebagai berikut.

Perubahan Entalpi Pembentukan Standar (ΔH_f^o)

Perubahan entalpi yang terjadi pada pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya dalam keadaan standar.

Contoh:

Perubahan entalpi pembentukan standar dari 1 mol CH₄.

C_(s) + 2H_{2 (g)} => CH_{4 (g)}ΔH_f^o= -74,8 kJ/mol

Perubahan Entalpi Peruraian Standar (ΔH_d^o)

Perubahan entalpi yang terjadi pada peruraian 1 mol senyawa menjadi unsur-unsurnya pada keadaan standar.

Contoh:

CH_{4 (g)} => C_(s) + 2H_{2 (g)}ΔH_f^o= +74,8 kJ/mol

Perubahan Entalpi Pembakaran Standar (ΔH_c^o)

Perubahan entalpi yang terjadi pada pembakaran sempurna 1 mol suatu zat pada keadaan standar.

Contoh:

CH_{4 (g)} + 2O_{2 (g)} => CO_{2 (g)} + 2H₂O _(l)ΔH_c^o= -890,4 kJ/mol

Perubahan Entalpi Pelarutan Standar (ΔH_s^o)

Perubahan entalpi yang menyertai pelarutan 1 mol suatu zat menjadi larutan keadaan standar.

Penentuan Perubahan Entalpi

a. Berdasarkan Percobaan (Kalorimetris)

Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur panas reaksi. Kalorimeter dapat menyekat sistem sedemikian rupa sehingga tidak ada kalor yang berpindah, baik dari sistem ke lingkungan maupun sebaliknya.

Prinsip utama perhitungan entalpi dengan menggunakan kalorimeter adalah Asas Black, yaitu “Kalor yang diserap akan sama dengan kalor yang dilepas selama reaksi berlangsung”.

Jumlah kalor yang dilempar atau diserap sebanding dengan massa, kalor jenis zat, dan perubahan suhu.

Penentuan Perubahan Entalpi Berdasarkan Percobaan

Keterangan:

q = jumlah kalor (J)

m = massa zat (g)

c = kalor jenis zat, dianggap sama dengan kalor jenis air = 4,2 J/g K

C = kapasitas kalor dari calorimeter (J/K)

∆T = perubahan suhu larutan (K)

n = jumlah mol zat

Contoh:

Sebanyak 50 mL larutan H₂SO₄ 0,1M dicampur dengan 50 mL NaOH 0,1M dalam kalorimeter. Suhu awal reaksi adalah 25^oC. Setelah keduanya direaksikan, suhu kalorimeter berubah menjadi 32^oC. Tentukan perubahan entalpi reaksi yang terjadi jika diketahui massa jenis larutan adalah 1 g/mL dan kalor jenis = 4,18 J/g^oC.

Jawab:

m = (massa total H₂SO₄ + NaOH) x

= 100 mL x 1 g/mL

= 100 gr

c = 4,18 J/g^oC

∆T = 32^oC – 25^oC

= 7^oC

n = M x V

= 0,1 M x 0,05 L

= 5 x10^-3mol

q_larutan = m x c x ∆T

= 100 gr x 4,18 J/g^oC x 7^oC

= 2.926 J = 2, 926 kJ

∆T = – ( q_larutan/ n)

= -58,52 kJ/mol

b. Berdasarkan Hukum Hess

Hukum Hess berbunyi “Kalor reaksi hanya bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir, tidak bergantung pada jalannya reaksi atau jumlah tahapan reaksi.”

Contoh:

Diketahui:

Berdasarkan Hukum Hess

Persamaan reaksi tersebut juga dapat digambarkan dengan siklus Hess berikut.

siklus Hess

Kesimpulannya adalah ΔH₃ = ΔH₁ + ΔH₂

c. Berdasarkan Data Entalpi Pembentukan

ΔH= ΣΔH_f0 produk – ΣΔH_f0 zat pereaksi

Contoh:

Tentukan ΔH reaksi berikut.

CH₄(g) + 2O₂(g) CO₂(g) + 2H₂O(l)

Jika diketahui

ΔH_f0 CH₄ (g) = -75kJ/mol

ΔH_f0 H₂O (l) = -285kJ/mol

Jawab:

ΔH reaksi = (ΔH_f0 CO₂ + 2 x ΔH_f0 H₂O) – (ΔH_f0 CH₄ + 2 x ΔH_f0 O₂)

= (-393 + 2(-285)) – (-75 + 2(0))

= -898 kJ/mol

d. Berdasarkan Energi Ikatan Rata-rata

Energi ikatan adalah energi/kalor yang diperlukan untuk memutuskan 1 mol ikatan dari suatu molekul dalam wujud gas. Untuk mencari perubahan entalpi, jika data energi ikatan rata-rata, dapat digunakan rumus berikut.

ΔH= ΣE ikatan reaktan- ΣE ikatan produk

Contoh:

Diketahui data sebagai berikut.

Contoh soal 3