TermokimiaReaksi kimia yang menyangkut pemecahan atau

pembentukan ikatan kimia selalu berhubungan dengan penyerapan atau pelepasan panas. Reaksi eksotermik adalah suatu reaksi yang melepaskan panas, berdasarkan perjanjian ∆H bernilai negatif (suhu tetap). Sebaliknya pada reaksi endotermik yaitu reaksi yang membutuhkan panas, berdasarkan perjanjian ∆H akan mempunyai nilai positif .

Panas reaksi adalah banyaknya panas yang dilepas atau diserap ketika reaksi kimia berlangsung. Banyaknya zat yang bereaksi dinyatakan dalam mol.

Panas PembentukanEntalpi pembentukan molar standar ( ) suatu

senyawa adalah banyaknya panas yang diserap atau

dilepaskan ketika 1 mol senyawa tersebut dibentuk

dari unsur-unsurnya dalam keadaan standar.

Sebagai contoh, panas pembentukan molar standar

air dapat ditulis sebagai berikut:

H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) = - 285.85 kJ/mol

Berdasarkan hukum kekekalan energi, apabila suatu

reaksi dibalik akan diserap panas dengan jumlah sama

dengan panas yangdilepaskan pada reaksi di atas.

H2O(l) H2(g) + ½ O2(g) ∆H = + 285.85 kJ/mol

Berbagai perhitungan ∆H dapat dilakukan dengan

menggunakan tabel (dari tabel sifat-sifat

termodinamik). Dengan menggunakan tabel ini, panas

reaksi suatu reaksi kimia dapat dihitung dengan

menggunakan rumus umum:

= ∑Vp (produk) - ∑Vr (reaktan)

= panas reaksi

∑ = jumlah dari

Vp = koefisien produk dan

Vr = koefisien reaktan

Contoh

panas pembentukan molar standar uap air adalah -240 kJ/mol (298 K) dan ∆HO hidrogen klorida pada suhu yang sama adalah -90 kJ/mol.

Hitung panas reaksi pada suhu 298 K:

Penyelesaian

4 HCl(g) + O2(g) 2 H2O(g) + 2 Cl2(g)

(298 K)= 2x (H2O(g))+0 - 4x (HCl(g))+0

= 2 x (-240 kJ/mol) - 4 x (-90 kJ/mol)

(298 K) = -120 kJ/mol.

Panas PembakaranPanas pembakaran suatu unsur atau senyawa

adalah banyaknya panas yang dilepaskan ketika 1 mol

unsur atau senyawa tersebut terbakar sempurna

dalam oksigen. Sebagai contoh panas pembakaran

molar intan dan grafit dapat ditulis sebagai berikut:

C(grafit) + O2(g) CO2(g) ∆HO = -393 kJ/mol

C(intan) + O2(g) CO2(g) ∆HO = -395 kJ/mol

Panas NetralisasiPanas netralisasi: Jumlah panas yang dilepas ketika 1

mol air terbentuk akibat reaksi netralisasi asam oleh

basa atau sebaliknya.

Untuk netralisasi asam kuat oleh basa kuat nilai

∆HO selalu tetap yaitu -57 kJ/mol. Tetapi bila asam

lemah atau basa lemah dinetralisasi, nilai panas

netralisasinya selalu akan lebih kecil dari – 57 kJ/mol.

Hal ini disebabkan bukan hanya reaksi netralisasi

yang terjadi, tetapi juga reaksi ionisasi. Reaksi ionisasi

bersifat endotermik.

HCN(aq) H+(aq) + CN-(aq) ∆H = +45 kJ/mol

Netralisasi HCN(aq) :

HCN(aq) + KOH(aq) KCN(aq) + H2O(l)

Karena itu ∆HO = (+ 45 – 57) kJ/mol = -12 kJ/mol.

Panas pelarutanPanas pelarutan adalah panas yang dilepas atau

diserap ketika 1 mol senyawa dilarutkan dalam pela

rut berlebih yaitu sampai suatu keadaan di mana pada

penambahan pelarut selanjutnya tidak ada panas yang

diserap atau dilepaskan lagi. Karena air biasanya digu

nakan sebagai pelarut, maka reaksinya:

X(s) + aq X(aq)

Contoh:

NaCl(s) + aq NaCl(aq) ∆HO = +4 kJ/mol

Panas PengenceranPanas pengenceran adalah banyaknya panas yang

dilepaskan atau diserap ketika suatu zat atau larutan

diencerkan dalam batas konsentrasi tertentu Sebagai

contoh gas HCl diencerkan pada sejumlah air.

Reaksinya:

HCl(g) + 25 H2O HCl(aq) ∆H = -72,4 kJ/mol

Hukum HessHukum penjumlahan panas Hess, sebenarnya merupakan bentuk lain dalam menyatakan hukum kekekalan energi.

Hukum ini menyatakan bahwa banyaknya panas yang dilepas ataupun diserap dalam suatu reaksi kimia, akan selalu sama, tidak bergantung pada jalannya reaksi, apakah berlangsung dalam satu tahap ataukah beberapa tahap. Secara diagram hukum Hess dapat digambarkan sebagai berikut:

A B jalur 1

jalur 2

R P

C

jalur 3

= =

Jalur 1, 2, dan 3 adalah berbagai cara : R P

Contoh:

Larutan NH4Cl dapat dibuat dari NH3(g) dan

HCl(g) dengan dua cara yang berbeda sebagai berikut:

Cara A:

Kedua gas direaksikan,

NH3(g) + HCl(g) NH4Cl(s) ∆H1 = -176

kJ

Kemudian padatan NH4Cl dilarutkan dalam air

NH4Cl(s) + aq NH4Cl(aq) ∆H2 = +16 kJ

Cara A, panas total adalah:

∆H1 + ∆H2 = (-176 + 16) kJ

= -160 kJ

Cara B:

Kedua gas pertama dilarutkan dalam air berlebih: NH3(g) + aq NH3(aq) ∆H3 = -35 kJ

HCl(g) + aq HCl (aq) ∆H4 = -73 kJ

Kemudian kedua larutan yang diperoleh dicampur

kan untuk menghasilkan larutan NH4Cl :

NH3(aq) + HCl (aq) NH4Cl(aq) ∆H5 = -52 kJ

Panas reaksi total cara B:

∆H3 + ∆H4 + ∆H5 = (-35 – 73 – 52) kJ

= -160 kJ

Energi IkatanEnergi ikatan (EI) menyatakan besarnya kekuatan

suatu ikatan-ikatan tertentu dalam molekul. Panas

reaksi dapat dihitung dari EI, dengan rumus umum:

∆Hr = ∑∆Hikatan yang dipecah + ∑∆Hikatan yang dibentuk

∆Hikatan yang dipecah selalu positif dan

∆Hikatan yang dibentuk selalu negatif.

Contoh:

Hitung panas reaksi dari,

C2H2(g) + 2 H2(g) C2H6(g)

Energi ikatan: C – H = 414 kJ/mol

C C = 837 kJ/mol

C – C = 347 kJ/mol

Rumus :

Pada reaksi diatas ikatan yang dipecah/diputus:

2 mol ikatan C – H = 2 x (+414) = 828 kJ/mol

1 mol ikatan C C = 1 x (+837) = 837 kJ/mol

∑∆Hikatan yang dipecah = + 1665 kJ/mol

Ikatan yang dibentuk:

1 mol ikatan C – C = 1 x (-347) = -347 kJ/mol

6 mol ikatan C – H = 6 x (-414) = -2484 kJ/mol

∑∆Hikatan yang dibentuk = -2831 kJ/mol

∆Hr = 1665 – 2831 = -1166 kJ/mol

∆Hr = ∑∆Hikatan yang dipecah + ∑∆Hikatan yang dibentuk