6 termokimia (entalphi)

Download 6 termokimia (entalphi)

Post on 01-Nov-2014

413 views

Category:

Career

6 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Teaching Slide

TRANSCRIPT

  • 1. TERMOKIMIA
  • 2. TERMOKIMIA PENGERTIAN Termokimia adalah cabang dari ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara reaksi dengan panas. HAL-HAL YANG DIPELAJARI Perubahan energi yang menyertai reaksi kimia Reaksi kimia yang berlangsung secara spontan Reaksi kimia dalam kedudukan kesetimbangan.
  • 3. REAKSI EKSOTERM DAN ENDOTERM 1. REAKSI EKSOTERM Adalah reaksi yang melepaskan kalor atau menghasilkan energi. Entalpi sistem berkurang (hasil reaksi memiliki entalpi yang lebih rendah dari zat semula). Contoh : N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) - 26,78 Kkal 2. REAKSI ENDOTERM Adalah reaksi yang menyerap kalor atau memerlukan energi. Entalpi sistem bertambah (hasil reaksi memiliki entalpi yang lebih tinggi dari zat semula). Contoh : 2NH3 N2 (g) + 3H2 (g) + 26,78 Kkal
  • 4. REAKSI EKSOTERM DAN ENDOTERM Hakhir < Hawal Hakhir Hawal < 0 H berharga negatif Hakhir > Hawal Hakhir Hawal > 0 H berharga positif
  • 5. DIAGRAM TINGKAT ENERGI REAKSI EKSOTERM Persamaan reaksi eksoterm A + B C + 10 kj A + B C , H = -10 kj Diagram tingkat energi : ( r >p ) A + B C 0 - 10 H = -10 kj
  • 6. DIAGRAM TINGKAT ENERGI REAKSI ENDOTERM Persamaan reaksi endoterm A + B C - 25 kj atau A + B C , H = + 25 KJ Diagram tingkat energi : ( r < p ) A + B C 0 25 H = 25 kj
  • 7. PERUBAHAN ENTALPI (H) 1. PADA REAKSI EKSOTERM P + Q R + x Kkal P dan Q = zat awal R = zat hasil reaksi x = besarnya panas reaksi Menurut hukum kekekalan energi : Isi panas (P + Q) = Isi panas R + x Kkal H (P + Q) = H ( R) + x Kkal H (R) - H (P + Q) = - x Kkal H = - x Kkal
  • 8. PERUBAHAN ENTALPI (H) 2. PADA REAKSI ENDOTERM R P + Q x Kkal Berlaku : H (P + Q) - H (R) = x Kkal H = x Kkal Kesimpulan : Besarnya perubahan entalpi (H) sama dengan besarnya panas reaksi, tetapi dengan tanda berlawanan.
  • 9. HUKUM HESS Bunyi HUKUM HESS : Kalor reaksi dari suatu reaksi tidak bergantung apakah reaksi tersebut berlangsung satu tahap atau beberapa tahap KEPENTINGAN : Hukum Hess sangat penting dalam perhitungan kalor reaksi yang tidak dapat ditentukan secara eksperimen. Contoh reaksi : 1. Reaksi langsung A B H1 = x Kkal 2. Secara tidak langsung a) lewat C A C C B H2 = b Kkal H3 = c Kkal
  • 10. HUKUM HESS b) Lewat D dan E A D H4 = a Kkal D E H5 = d Kkal E B H6 = e Kkal Maka berlaku hubungan : x = b + c = a + d + e H1 = H2 + H3 = H4 + H5 + H6 A B C D E a d e b c x
  • 11. H2O (s) H2O (l) H = 6,01 kJ Koefisien stoikiometri selalu menunjukkan jumlah mol zat Persamaan Termokimia Ketika kita membalik suatu persamaan, kita mengubah peran reaktan dan produk, H sama tetapi berubah tanda H2O (l) H2O (s) H = -6,01 kJ Jika kita mengalikan kedua ruas persamaan termokimia dg suatu faktor n, maka H jg harus berubah dg faktor yg sama n. 2H2O (s) 2H2O (l) H = 2 x 6,01 = 12,0 kJ
  • 12. H2O (s) H2O (l) H = 6.01 kJ Kita harus selalu menuliskan wujud fisis semua reaktan dan produk, karena akan membantu penentuan perubahan entalpi yg sesungguhnya. Persamaan Termokimia H2O (l) H2O (g) H = 44.0 kJ Berapa kalor dihasilkan jika 266 g fosfor putih (P4) dibakar di udara? P4 (s) + 5O2 (g) P4O10 (s) H = -3.013 kJ 266 g P4 1 mol P4 123,9 g P4 x 3.013 kJ 1 mol P4 x = 6.470 kJ
  • 13. HUKUM HESS Contoh soal : 1. Diketahui : 2H2(g) + O2(g) 2H2O(cair) H = -136 Kkal H2(g) + O2(g) H2O2(cair) H = -44,8 Kkal Hitung H untuk reaksi : 2H2O2(cair) 2H2O + O2 2. Diketahui : I. C + O2 CO2 H = - 94 Kkal II. H2 + O2 H2O H = - 68 Kkal III. 2C + 3H2 C2H6 H = - 20 Kkal Ditanyakan : berapa x pada reaksi : C2H6 + 7/2 O2 2CO2 + 3H2O H = x Kkal
  • 14. PERUBAHAN ENTALPI (H) PENGERTIAN Perubahan entalpi adalah perubahan panas dari reaksi pada suhu dan tekanan yang tetap, yaitu selisih antara entalpi zat- zat produk dikurangi entalpi zat-zat reaktan. Rumus : H = Hh - Hr H: perubahan entalpi Hh : entalpi hasil reaksi Hr : entalpi zat reaktan.
  • 15. HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA Untuk sistem yang melakukan usaha (kerja) w : positif Jika usaha dilakukan terhadap sistim w : negatif Energi sistim akan naik apabila : q (+) dan w (-) Energi sistim akan berkurang apabila : q (-) dan w (+) Berlaku : U = q w U = perubahan energi q = energi panas yang diserap w = usaha yang dilakukan oleh sistim
  • 16. HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA - Suatu usaha dilakukan oleh sistim apabila terjadi perubahan volume pada tekanan tetap. w = P. V Jadi U = q - P.V P = tekanan V = perubahan volume - Jika sistim berlangsung pada V dan P tetap, maka V = 0 dan w = 0, maka U = qv (pada P dan V tetap) 2. Hubungannya dengan entalpi (H) Definisi entalpi : H = U + P.V
  • 17. Apabila reaksi berlangsung pada kondisi tekanan tetap yaitu sebesar tekanan atmosfer. Sehingga bila suatu senyawa dibakar pada wadah terbuka,panas reaksi pada tekanan tetap = qp Dengan menggunakan hukum termodinamika I = U = q w U = qp p V Pada tekanan tetap (U2 U1) = qp p (V2 V1) qp = (U2 + pV2) (U1 + pV1) Menurut hukum termodinamika I H = U + pV Maka qp = H2 H1 = H atau qp = H Jadi perubahan entalpi = perubahan panas yang terjadi Pada (P,T tetap) HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA
  • 18. HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA Jika V tetap (V = 0), maka H : H = H2 - H1 =(U2 + P2. V2) ( U1 + P1.V1) = (U2 - U1) (P2.V2 - P1.V1) = (U2 - U1) + P (V2 V1) H = U + P.V Karena : U = qv dan V = 0, maka H = qv Jadi perubahan entalpi sama dengan perubahan panas Yang terjadi pada (V,T tetap).
  • 19. HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA 3. PENGUKURAN H DAN U a. Untuk reaksi-reaksi yang tidak ada perubahan volume berlaku H = U Reaksi-reaksi yang berlangsung tanpa perubahan volume, adalah : - Reaksi-reaksi gas yang tidak mengalami perubahan koefisien reaksi ( koefisien sebelum = sesudah reaksi) Contoh : H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) C(g) + O2(g) CO2(g)) - Reaksi reaksi dalam larutan (zat cair) atau zat padat (sebenar-nya terjadi perubahan volume, tetapi sangat kecil dan diabaikan.
  • 20. HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA b. Reaksi-reaksi gas yang mengalami perubahan jumlah molekul Dari persamaan gas ideal : PV = nRT P.V = n.RT Dari H = U + P. V maka : H = U + n.RT Keterangan : H = perubahan entalpi U = perubahan energi n = perubahan jumlah molekul R = tetapan gas umum : 1,987 kalori/mol o K
  • 21. Contoh Soal 1. Hitung H untuk reaksi berikut (T = 298 K) CH3H7OH(l) + 9/2O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(l) Jika diketahui energi dalam (U) -2000 kJ / mol dan pada kondisi gas ideal? 2. Hitung entalpi pembakaran gas CH4(g) menjadi CO2(g) dan H2O(g) Pada temperatur 298 K, bila diketahui pada temperatur tersebut : H CH4 = -74,873 KJ mol-1 ; H O2 = 0,00 KJ mol-1 ; H CO2 = - 393,522 KJ mol-1 dan H H2O = -241,827 KJ mol-1
  • 22. PERUBAHAN ENTALPI (H) PENENTUAN PERUBAHAN ENTALPI Penentuan perubahan entalpi selalu dilakukan pada tekanan dan temperatur yang tetap. Untuk reaksi tertentu dapat ditentukan dengan kalorimeter. Reaksi tertentu tersebut, antara lain : 1. Reaksi dalam larutan 2. Reaksi gas yang tidak mengalami perubahan koefisien antara sebelum dan sesudah reaksi.
  • 23. Gambar Kalorimeter
  • 24. PERUBAHAN ENTALPI (H) Pada perubahan dari 12,425 gram karbon menjadi CO2 pada suhu reaksi yang semula 30o C, terjadi kenaikan suhu sebesar 0,484o C. Apabila panas jenis kalorimeter 200 Kkal / derajat. Berapa H tiap mol karbon yang dibakar ? Jawab : C + O2 CO2
  • 25. PERUBAHAN ENTALPI (H) mol C Kalor reaksi pada reaksi di atas = Panas jenis kalorimeter x t = 200 x 0,484 12,435/12 = 93,414 Kkal Pada pembakaran 1 mol C dibebaskan panas 93,414 Kkal. Jadi H = - 93,414 Kkal
  • 26. JENIS PERUBAHAN ENTALPIJENIS PERUBAHAN ENTALPI 1. Perubahan entalpi pembentukan (Hf) 2. Perubahan entalpi penguraian (Hd) 3. Perubahan entanpi pembakaran (Hc) 4. Perubahan entalpi netralisasi (Hnet) 5. Perubahan entalphi pelarutan (Hdis) 6. Perubahan entalphi pengenceran (Hdil)
  • 27. Kare