redoks & termokimia i

Download Redoks & Termokimia i

Post on 02-Jan-2016

80 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

KD I

KD I

BAB IVREDOKS DAN TERMOKIMIA A. REDOKSBILANGAN OKSIDASI ( BO ) - BO : banyaknya muatan suatu atom dalam senyawa atau ion BO : Fe dlm FeCl2 = +2 ; dan dlm Fe2(SO4)3 = +3 BO : N dalam NH3 = - 3 ; dlm N2O5 = +5

KETENTUAN BO1. BO unsur bebas = 0 * Bentuk-bentuk UNSUR BEBAS : a) logam sebagai atomnya ; mis : Na, Fe, ..... dsb BO. Fe dlm logam besi = 0 b) molekul diatomik homogen ( mis : H2 , O2 , Cl2 ... dsb ) BO. H dalam H2 = 0 c) poliatomik homogen ( O3, P4 , S atau S8 ) BO. P dalam P4 = 0

2. BO. Hidrogen ( H ) dalam senyawa : + 1 - Mis : BO. H dlm : H2O = 1 ; HCl = 1 ; NH4+ = 1 - KECUALI : dalam senyawa Hidrida = -1 ( Hidrida : senyawa H dengan logam, mis : NaH , CaH2 , AlH3 ) BO. H dlm NaH = -1 ; CaH2 = -13. BO. Oksigen ( O ) dlm senyawa = -2 - Mis : BO. O dlm : H2O = -2 ; P2O3 = -2 - KECUALI : a) sebagai Peroksida ( oksida yg kelebihan 1 O ; mis Na2O2, H2O2 ) = -1 b) dalam F2O = +2 4. BO. Logam dlm senyawa = selalu positif, dan = valensinya - Mis. BO. Na dlm : NaCl = +1 ; Na2SO4 = +1 BO Cu dlm : CuBr = + 1 ; CuSO4 = +2

5. ( JUMLAH ) BO ( atom-atom ) dalam senyawa = 0 atau : BO senyawa = 0 - Mis ( jml ) BO. H2O = 0 ; BO. FeSO4 = 0 6. ( JML ) BO. (atom-atom) dalam ion = muatan ion tsb atau : BO ion = muatannya - Mis. BO Fe2+ = +2 ; ( jml ) BO NO3- = -1 ( jml ) BO SO42- = - 2

Cara Menghitung BO.1. Menent BO suatu atom dalam senyawa ( jml BO senyawa = 0 ) a) Tent BO. S dalam K2SO4 BO : 1 x -2 K 2 S O 4 BO 2 x -8 (2) + (x) + ( -8) = O x = 8 2 = 6 BO. S dalam K2SO4 = +6 b) Tent BO atom Cr dalam Na2Cr2O7 BO 1 x -2 Na2 Cr2 O7 BO 2 2x -14 (2) + (2x) + (-14) = 0 2x = 14 2 = 12 x = +6 BO Cr dlm Na2Cr2O7 = +6

2. Menentukan BO atom dalam ion ( jml BO. Ion = muatannya ) Tentukan BO. N dalam NO3- BO x -2 N O3- BO x -6 (x) + (-6) = -1 x = 6 1 = 5 Jadi BO N dalam ion NO3- = +5

REAKSI OKSIDASI REDUKSI ( REDOKS ) Oksidasi : Teori Lama : 1. Reaksi dengan oksigen ( O2 ) : Cu + O2 CuO 2. Reaksi penambahan O : CO + O2 CO2 Teori Baru : 1. Rekasi pelepasan elektron : Na Na+ + e 2. reaksi penambahan BO : Cu + Cu 2+ + e 3. Reaksi pengurangan muatan negatif : 2 F- F2 + 2 e

Reduksi .Teori Lama : 1. Reaksi dengan hidrogen ( H2 ) : CuO + H2 Cu + H2O 2. Reaksi pengurangan O : CO2 + C 2 CO Teori Baru : 1. Reaksi penangkapan elektron : K+ + e K 2. Reaksi pengurangan BO : Fe3+ + e Fe2+ 3. Reaksi penambahan muatan negatif : Cl2 + 2e 2 Cl-

Oksidator : zat yang : 1. mengoksidasi zat lain 2. direduksi 3. BO-nya berkurang Reduktor : zat yang : 1. mereduksi zat lain 2. dioksidasi 3. BO-nya bertambah oksidasi Reaksi : Zn + 2 HCl Zn Cl2 + H2 BO. Zn : 0 ke +2 Reduksi BO. H : +1 ke 0 oksidator reduktor B. TERMOKIMIA

Catatan :- Reaksi redoks , jika dalam reaksi tsb terjadi perubahan BO - Reaksi nonredoks , jika dalam reaksi tsb tidak terjadi perubahan BO- dari atom-atomnya.

B. TERMOKIMIA Energi dalam Proses Perubahan - Setiap materi mempunyai energi - Pada proses perubahan materi (Kimia/Fisika ) menyebabkan perubahan energi Salah satu bentuk energi adalah kalor (panas)

Termokimia membicarakan tentang perubahan kalor yang tersangkut dalam perubahan materi. Contoh. Perubahan kalor pada proses perubahan kimia. Pembakaran gas metana : CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(l) + 890 kj dituliskan sebagai : CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(l) H = - 890 kj Proses di atas berarti : - Pembakaran 1 mol CH4 menghasilkan (melepaskan) panas sebesar 890 kj. - Energi CH4 + O2 (reaktan) berkurang sebesar 890 kj. Jml kalor CO2 + 2 H2O (produk) < sebesar 890 kj dibandingkan dengan jumlah energi reaktan (CH4 + 2 O2)- Panas (890 kJ ) tersebut dilepas ke lingkungan; dan dapat dimanfaatkan untuk memasak

2. Perubahan kalor pada proses perubahan fisika. Perubahan es menjadi cair, dituliskan sebagai : H2O(s) + 6,02 kj H2O(l) atau : H2O(s) H2O(l) H = + 6,02 kj Proses di atas berarti : - perubahan 1 mol es menjadi 1 mol air membutuhkan (menyerap) panas sebesar 6,02 kj. (dari lingkungan) Kalor 1 mol H2O(l) > sebanyak 6,02 kj dibandingkan kalor 1 mol H2O(s), atau sebaliknya.

Reaksi Ekso dan Endoterm Contoh reaksi (1) di atas adalah proses yang melepaskan kalor, =reaksi eksoterm, dan proses (2) membutuhkan panas = reaksi endoterm. Reaksi Eksoterm :

arah reaksi

KANDUNGAN PANAS (H)Energi aktivasi (Ea)H1H2H = H2 H1 H1H = H2 H1 > OHHPanas yg diserap EaH2O(s) H2O(l)Macam Kalor (Entalpi) Reaksi. 1. Kalor pembentukan (Hf). (f = formation) = Kalor yang dilepas / dibutuhkan untuk membentuk 1 mol zat dari unsur-unsurnya. Catatan : Bentuk unsur zat : a) logam ; sebagai atomnya (Na, Fe dsb.) b) non logam : C dan S c) molekul diatomik : H2, Cl2, O2, dsb. d) molekul poliatom yang homogen : P4, S8 dan O3 Contoh : (1) H2(g) + Br2(g) 2 HBr(g) ; H = -73 kj - Kalor pembentukan (Hf) HBr = x (-73) = -36,5 kj/mol - Kalor sebesar 73 kj disebut kalor reaksi(2) H2(g) + 2 O2(g) + S(s) H2SO4(l) ; H = q kj Hf . H2SO4 = q kj/mol (3) H2(g) + SO3(g) H2SO3 ; H = a kj Hf . H2SO3 a kj/mol

Kalor peruraian (Hd) (d = decomposition). = Kalor yang diperlukan/dilepaskan untuk menguraikan 1 mol zat menjadi unsur-unsurnya. Hf = - Hd Hubungan antara Hf dan Hd adalah : Contoh 2 NH3(g) N2(g) + 3 H2(g) ; H = kj Hd . NH3 = . kj/mol (H = kj disebut : kalor reaksi). maka : Hf. NH3 = - (1/2 ) kj/mol.

Hf = - Hd3. Kalor pembakaran (Hc) (c = combustion). = Kalor yang dibutuhkan/dilepas untuk membakar 1 mol zat. (pembakaran : reaksi dengan O2). Contoh 3 Fe(s) + 2 O2 Fe3O4(s) ; H = 180 kj Hc . Fe = 1/3 x 180 = 60 kj/mol Dari reaksi di atas : - Kalor reaksi = 180 kj - Hf . Fe3O4 = 180 kj/mol - Hd . Fe3O4 = -180 kj/mol

Hukum Hess Entalpi (kalor) reaksi tidak tergantung dari prosesnya, tapi tergantung dari bentuk awal (reaktan) dan bentuk akhir (produk) nya ; atauentalpi suatu reaksi adalah sama, apakah reaksi itu berlangsung satu tahap (langsung) atau beberapa tahap. Contoh ; reaksi pembentukan CO2 dapat berlangsung : (a) satu tahap ; dituliskan sbb. C(s) + O2(g) CO2 ; H = a kj. dan (b) dua tahap ; yaitu : (1) C(s) + O2(g) CO ; H1 = b kj. dan (2) CO(g) + O2(g) CO2 H2 = c kj + C + O2 CO2 H = b + c

a = b + cH = H1 + H2Dalam rekasi umum : p A + q B r C + s D ; H = .. kj

H = n . Hf produk - n . Hf reaktan n = koefisien masing-masing zat Untuk reaksi di atas :

H = (r. Hf C + s. Hf D) - (p. Hf A + q. Hf B Catatan : Hfo dari unsur-unsur bebas = O Contoh Hitung Ho dari reaksi (Hfo : NH3 = -46,11 , NO = 90,25 dan H2O = - 285,83) kJ/mol 4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O Ho = ?jawab : Ho = (4 . Hfo NO + 6 . Hf 0 H2O) (4 . Hfo NH3 + 5 . Hfo O2) = (4 . 90,25 + 6 . 285,83) (4 . 46,11 + 5 . O) = - 1169,54 kj 2. Hit . Hfo C8 H18 jika Ho reaksi berikut = -5670 kj C8 H18 + 12 O2 8 CO2 + 9 H2O Ho = - 5670 kj (Hfo : CO2 = -393,52 ; H2O = -285,83) jawab : Ho = (8 . Hfo CO2 + 9 . Hfo H2O) (Hfo C8H18 + O) -5670 = (8.-393,52 + 9.-285,83) - Hfo C8H18 Hfo C8H18 = - 50,63 kj/mol.

3.Hit. Ho reaksi : C(grafit) + 2H2(g) CH4(g) Jika diketahui : (1) C(grafit) + O2(g) CO2(g) H1o = -393,5 kj/mol (2) H2(g) + O2 (g) H2O(l) H2o = -285,8 kj/mol (3) CO2(g) + 2 H2O (l) CH4(g) + 2 O2(g) H3o = 890,3 kj/mol Cara penyeles