KIMIA FISIKA

KIMIA FISIKAOleh:

Ninis Rahayu(1314021)Ardi Riyanto(1314029)Khusnul Chotimah(1314066)HUBUNGAN ENERGI DALAM DAN ENTALPI

ENTALPI IKATAN DAN ENERGI IKATAN

MENENTUKAN ENTALPI REAKSI PADA BERBAGAI SUHUMATERI YANG AKAN DIBAHAS

Entalpi reaksi dapat juga ditentukan dari data energi dalam.Penentuan perubahan entalpi sistem:Reaktan (T, V, P) Produk (T, V, P)H = U + PVH = U + (PV) =U + (P - P)VPerubahan tekanan sesudah/sebelum reaksi untuk zat padat/cair sangat kecil sehingga H = UHUBUNGAN ENERGI DALAM DAN ENTALPIPerubahan tekanan untuk sistem yang melibatkan gas tidak dapat diabaikan. Jika gas yang dihasilkan dianggap sebagai gas ideal, maka hubungan antara perubahan entalpi dengan perubahan energi adalah: H = U + PV =U + nRT=U + (n - n)RTDimana:n = jumlah mol gas produkn = jumlah mol gas reaktan Entalpi molar standar untuk reaksi

H2S (g) + O2 (g) H2O (l) + SO2 (g)

pada suhu 25C adalah -562,04 kJ mol-1 Hitunglah perubahan energi dalamnya.Contoh soal

Entalpi ikatan didefinisikan sebagai kalor yang menyertai disosiasi ikatan dari suatu ikatan pada molekul gas menjadi unsur-unsurnya. Misalkan, gas oksigen terdisosiasi menjadi atom-atom oksigenO2 (g) 2O(g) H = 498,34 kJ mol-1

Nilai 498, 34 kJ disebut entalpi ikatan molekul oksigen. Berdasarkan data entalpi ikatan dapat ditentukan energi ikatan antar atom-atom dalam molekul. Untuk menyelesaikan masalah ini, semua spesies dianggap sebagai gas ideal, sehingga dapat digunakan hubungan ENTALPI IKATAN DAN ENERGI IKATAN

U = H nRTMisalnya n molekul oksigen adalah 1, maka: U = 498,34 kJ (1 mol)(8,341 JK-1mol-1)(298,15 K)(10-3 kJ/J )= 495,86 kJHasil tersebut adalah besarnya energi rerata yang harus diberikan untuk memutuskan satu mol ikatan dalam molekul oksigen pada suhu 25C. Jika U dikoreksi terhadap nol K, maka didapatkan energi ikatan. Untuk mengoreksinya digunakan persamaan: U298 = U0 -

7Berdasarkan data Cv (O, g) = 3/2 R dan Cv (O2, g)=5/2 R diperoleh: CV = 2(3/2 R)- 5/2 R = R, sehingga:

U0 = U298 = U298 R= 495,86 kJ (1/2 mol)(8,314 JK-1mol-1)(298,15 K)(10-3 kJ/J)= 495,86 kJ 1,24 kJ= 494,62 kJEntalpi ini adalah energi ikatan oksigen-oksigen ikatan rangkap, biasa disebut energi ikatan.

8Entalpi reaksi dipengaruhi oleh suhu. Jika suhu berubah maka entalpi reaksinya juga berubah. Harga entalpi reaksi pada berbagai suhu dapat ditentukan dari data entalpi yang sudah ada. Pada sub-bab sebelumnya kita telah menggunakan nilai Cp untuk menghitung entalpi reaksi. Nilai yang dipakai dianggap merupakan suatu tetapan, tidak terpengaruh oleh perubahan suhu. Sedangkan Cp merupakan fungsi suhu. MENENTUKAN ENTALPI REAKSI PADA BERBAGAI SUHUmaka entalpi reaksinya adalah :

Jika persamaan diturunkan terhadap suhu pada tekanan tetap :

= c Cp.C + d Cp.D a Cp.A b Cp.B = Cp atau dapat dinyatakan dalam:d (Hp) = Cp dT

aA + bB cC + dDHT = (c Hf.C + d Hf.D) (a Hf.A + b Hf.B)Persamaan ini dikenal sebagai HUKUM KIRCHOFFKapasitas kalor pada tekanan tetap, Cp dalam JK -1 pada rentang suhu 298 sampai 400 K untuk gas-gas H2, N2 dan NH3 adalah sebagai berikut:Cp H2 = 29,6 + 0,00231 TCp N2= 27,9 + 0,00418 TCp NH3 = 29,9 + 0,00261 T Untuk reaksi N2 + H2 NH3 H298 = -46,11 kJ mol-1 Berikan rumusan entalpi sebagai fungsi suhu kemudian tentukan entalpi reaksi pada suhu 400K.

Contoh soal

Terima Kasih