Jenis Entalpi Reaksi

No comment 21 views

Persamaan termokimia berbeda dengan persamaan stoikiometri, pada persamaan termokimia koefisien reaksi selain menunjukkan perbandingan jumlah mol, juga menyatakan jumlah mol yang bereaksi. Persamaan termokimia juga menyertakan nilai perubahan entalpi. Perubahan entalpi yang disebut entalpi reaksi (entalphy of reaction), ∆H merupakan besaran fisis yang dipengaruhi oleh kuantitas (jumlah atau wujud zat), serta lingkungan (suhu dan tekanan). Pengukuran entalpi reaksi pada suhu dan tekanan yang berbeda akan menghasilkan nilai entalpi yang berbeda. Oleh karena itu, disepakati keadaan standar. Keadaan standar pengukuran perubahan entalpi adalah pada suhu 298 K dan tekanan 1 atm. Perubahan entalpi yang diukur pada suhu 250C (298 K) dan tekanan 1 atm disebut entalpi reaksi standar dan dinyatakan dengan lambang ∆Ho. Sedangkan perubahan entalpi yang pengukurannya tidak merujuk kondisi pengukurannya dinyatakan dengan lambang ∆H saja.

 

Jenis-jenis entalpi reaksi standar adalah sebagai berikut:

1.Entalpi Pembakaran Standar (∆Hco)

Reaksi suatu zat dengan oksigen disebut reaksi pembakaran. Zat yang mudah terbakar adalah unsur karbon, hidrogen, belerang, dan berbagai senyawa dari unsur tersebut. Pembakaran dikatakan sempurna apabila karbon (C) terbakar menjadi CO2, hidrogen (H) terbakar menjadi  H2O, belerang  (S) terbakar menjadi SO2. Perubahan kalor yang dihasilkan  pada pembakaran sempurna 1 mol suatu zat yang diukur pada keadaan standar disebut  entalpi pembakaran standar (standard enthalpy of   combustion), yang dinyatakan dengan ∆Hco. Entalpi pembakaran standar dinyatakan dalam  kJ mol-1.

Contoh:

Pembakaran bensin adalah suatu proses eksoterm. Apabila bensin dianggap terdiri atas isooktana, C8H18 (salah satu komponen bensin) tentukanlah jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 1 liter bensin. Diketahui entalpi pembakaran isooktana = -5460 kJ mol-1   dan massa jenis isooktana = 0,7 kgL-1. (H = 1; C =12).

Jawab:

Entalpi pembakaran isooktana yaitu  – 5460 kJ mol-1

Massa   1 liter bensin = 1 liter x 0,7 kg L-1 = 0,7 kg = 700 gram

Mol  isooktana = 700 gram/114 gram mol-1 = 6,14 mol

Jadi kalor yang dibebaskan pada pembakaran 1 liter bensin adalah:

= 6,14 mol x 5460 kJ mol-1 = 33524,4 kJ.

 

2. Perubahan Entalpi Pembentukan Standar (∆Hfo)

Entalpi pembentukan standar (Standard Enthalpy of  Formation, ∆Hfo) merupakan perubahan kalor yang diperlukan atau dilepaskan pada pembentukan 1 mol suatu senyawa dari unsur-unsurnya pada suhu dan keadaan standar. Satuan perubahan entalpi pembentukan standar menurut Standar Internasional (SI) adalah kJ mol-1. Berdasarkan kesepakatan, entalpi pembentukan standar setiap unsur dalam bentuknya yang paling stabil adalah 0. Contohnya molekul oksigen (∆Hfo= 0) lebih stabil dibandingkan bentuk alotropik oksigen lain, ozon (O3), ∆Hfo= +142,2 kJ/mol. Serupa dengan itu, karbon dalam bentuk grafit merupakan bentuk alotropik karbon yang lebih stabil (∆Hfo=0) dibandingkan intan, ∆Hfo= +1,88 kJ/mol.

 

 

 

Tabel 3. Entalpi pembentukan standar pada senyawa anorganik pada pada 298 K, 1 atm

 

Contoh 1:

Entalpi pembentukan etanol C2H5OH(l) adalah -277,7 kJ/mol. Hal ini berarti pada pembentukan 1 mol (46 gram) etanol dari unsur-unsurnya dalam bentuk standar, yaitu karbon  (grafit), gas hidrogen dan gas oksigen, yang  diukur  pada  298  K,  1  atm  dibebaskan  277,7  kJ, dengan persamaan termokimianya adalah sebagai berikut.

2 C(s, grafit) + 3H2(g) + ½ O 2(g)  à C2H5OH(g)     ∆H =  -277,7 kJ/mol

Contoh 2:

Perubahan entalpi pembentukan standar dari kristal amonium klorida adalah sebesar    -314,4 kJ mol-1. Persamaan termokimianya adalah:

½N2(g) + 2 H2(g) +½ Cl2(g)                   NH4Cl(s)           ∆Hf= -314,4 kJ mol-1

 

3. Entalpi Penguraian Standar (∆Hdo)

Reaksi penguraian adalah kebalikan dari reaksi pembentukan. Oleh karena itu,   sesuai dengan azas kekekalan energi, nilai entalpi penguraian sama dengan entalpi pembentukannya, tetapi tandanya berlawanan. Entalpi penguraian standar (Standard Enthalpy of  Decomposition, ∆Hdo) merupakan perubahan kalor yang diperlukan atau dilepaskan pada penguraian 1 mol suatu senyawa menjadi unsur-unsurnya pada keadaan standar.

Contoh:

Jika ∆HfH2O(g) =  -240 kJ mol-1, maka ∆HdH2O = + 240 kJ mol-1 dan persamaan termokimianya adalah:

H2O (l)               H2(g) + ½O2 (g)                       ∆HdH2O = + 240 kJ mol-1

 

4. Entalpi Netralisasi Standar (ΔHon)

Entalpi netralisasi standar adalah perubahan kalor yang dilepaskan ketika 1 mol air terbentuk dari reaksi asam oleh basa atau sebaliknya.

 Persamaan reaksinya:

Asam + Basa → Garam + H2O

Tabel Entalpi Penetralan Standar  dan Persamaan Reaksi Penetralan Standar (298 K, 1 atm) dari beberapa zat

No Persamaan Reaksi Penetralan Standar ΔHon

kJ/mol

1

2

3

4

5

 

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

HCl(aq) + KOH(aq) → KCl(aq) + H2O(l)

HCl(aq) + NH4OH(aq) → NH4Cl(aq) + H2O(l)

HCN(aq) + KOH(aq) → KCN(aq) + H2O(l)

CH3COOH(aq) + KOH(aq) → CH3COOK(aq) + H2O(l)

-55,90

-80

-60,3

– 12

-45,09

 

5. Berbagai Entalpi Reaksi Lainnya

Selain entalpi reaksi yang telah dibahas masih terdapat berbagai entalpi reaksi lain, seperti entalpi peleburan standar, entalpi penguapan standar, entalpi pelarutan standar, dan entalpi pengatoman standar. Masing – masing dihitung berdasarkan  kuantitas per mol. Semua entalpi molar dinyatakan dalam kJ mol-1.

  • Entalpi peleburan standar (ΔH°fus)

Entalpi peleburan standar adalah perubahan kalor yang diperlukan pada saat 1 mol zat fase padat menjadi zat fase cair pada titik leburnya, dan pada keadaan standar.

Contoh: H2O(s) → H2O(l) ΔH°fus = +6,01 kJ

  • Entalpi penguapan standar (ΔH°vap)

Entalpi penguapan standar adalah perubahan kalor yang diperlukan pada saat 1 mol zat dalam fase cair menjadi fase gas pada titik uapnya, dan pada keadaan standar.

Contoh: H2O(l) → H2O(g)    ΔH°vap = +44 kJ

  • Entalpi penyubliman standar (ΔH°sub)

Entalpi penyubliman standar adalah perubahan kalor yang digunakan pada saat 1 mol zat fase padat menjadi fase gas pada keadaan standar.

Contoh: H2O(s) → H2O(g)    ΔH°sub = +50,01 kJ

ΔH°sub = ΔH°fus + ΔH°vap

  • Entalpi pelarutan standar (ΔH°sol)

Entalpi pelarutan standar adalah perubahan kalor yang diperlukan atau dilepaskan ketika 1 mol zat melarut dalam suatau pelarut pada keadaan standar. Contoh: HCl(g) → HCl(aq)    ΔH°sol = -75,14 kJ

  • Entalpi atomisasi standar (ΔH°at)

Entalpi atomisasi standard adalah perubahan kalor jika 1 mol senyawa diubah menjadi atom-atom dalam bentuk gas dalam keadaan standar. Misalnya pengatoman metana (CH4), persamaan termokimianya sebagai berikut:

author
No Response

Leave a reply "Jenis Entalpi Reaksi"