TERMOKIMIA oleh: MEYTARI FAZIATI ANDINI FENTY ARIES TANTI
Termokimia mempelajari perubahan panas yang mengikuti reaksi kimia dan perubahan-perubahan fisika (pelarutan, peleburan dsb ) satuan panas = kalori ; joule (1 joule = 0.24 kal); kJ ; Kkal Untuk menentukan perubahan panas yang terjadi pada reaksi-reaksi kimia dipakai kalorimeter Besarnya panas reaksi bisa dunyatakan pada : tekanan tetap  ; q p  =   H volume tetap ;  q v  =    U Hubungan    H dan    U  :    H =    U+P   V      H   =  +  maka  panas diserap, reaksi endoterm      U      H   =  -  maka panas dilepaskan, reaksi eksoterm      U  TERMOKIMIA
Panas reaksi dipengaruhi oleh : - jumlah zat yang bereaksi - Keadaan fisika - Temperatur - Tekanan - Jenis reaksi (P tetap atau V tetap) Dalam menuliskan reaksi kimia harus dituliskan wujud, koefisien dan kondisi percobaan. Misalnya :  reaksi pebentukan CO 2  pada 1 atm dan 298 K   C (grafit) + 2O 2 (g)  CO 2  (g)  +393,515 kJ
perubahan energi dilakukan pada tekanan tetap (tekanan atmosfir) sehingga berlaku :     H = q p Tinjau Reaksi : aA + bB  cC + dD + x kJ jika entalpi pereaksi = H1 entalpi hasil reaksi  = H2 Maka : H1  = H2 + x kJ H2-H1  = -x kJ       H  = -x kJ
Keadaan Standar Keadaan standar suatu zat pada temperatur tertentu adalah bentuk zat murni zat tersebut pada tekanan 1 bar (keadaan paling stabil) Misal: keadaan standar cairan etanol pada temperatur 298 K adalah cairan murni  pada temperatur 298 K dan 1 bar Kristal murni, 1  bar , suhu tertentu Padat Cairan murni, 1  bar , suhu tertentu Cair Gas ideal, 1  bar , suhu tertentu Gas Keadaan Standar Fase
Hukum Hess Hukum Hess : Entalpi merupakan fungsi keadaan, karena itu perubahannya tidak tergantung pada jalannya proses, tetapi hanya tergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir Reaksi: C  +  O 2   CO   H 1 CO  +  O 2   CO 2    H 2 C  +  O 2   CO 2    H 3 Berdasarkan hukum Hess maka :     H3 =    H1+    H2
Hubungan   U dan   H Definisi entalpi: H = U + PV Deferensialnya: dH = dU + d(PV) Untuk gas ideal: dH = dU + d(nRT) Pada kondisi isotermal, dan terjadiperubahan jumlah gas, maka:  H =   U +   nRT
Macam-macam Panas /Perub entalpi Panas atomisasi  : Panas yang diperlukan untuk menghasilkan 1 mol zat dalam bentuk gas dari keadaan yang paling stabil pada keadaan standar . Contoh : C grafit  C(g)    H = 716,68 kJ Panas penguapan standar : panas yang diperlukan untuk menguapkan 1 mol zat cair menjadi upanya pada keadaan standar contoh :  H 2 O(l)  H 2 O(g)    H=44,01 kJ Panas peleburan standar : panas yang diperlukan atau dilepas pada  peleburan .  Contoh : H 2 O(s)  H 2 O(l)    H = 6,0 kJ Panas pelarutan integral: Panas yang timbul atau diserap pada pelarutan suatu zat dalam suatu pelarut. Besarnya tergantung jumlah zat pelarut dan zat terlarut.
Panas pengenceran integral : panas yang timbul atau diserap jika suatu larutan dengan konsentrasi tertentu diencerkan lebih lanjut dengan menambahkan pelarut Panas pelarutan diferensial = panas yang timbul atau diserap jika 1 mol zat terlarut ditambahkan ke dalam sejumlah besar larutan tanpa mengubah konsentrasi larutan. Panas Pengenceran diferensial : Panas yang timbul atau diserap jika 1 mol pelarut ditambahkan ke dalam sejumlah larutan tanpa mengubah konsentrasi larutan tersebut. Panas netralisasi : panas yang diserap atau dilepaskan jika 1 mol ekivalen asam kuat tepat dinetralkan oleh 1 mol ekivalen basa kuat. Panas Hidrasi : panas yang timbul atau diperlukan pada pembentukan hidrat.  Contoh : CaCl 2  (s) + 2H 2 O (l)  CaCl 2  .2H 2 O (s)    H = -7960 kal
ENERGI IKATAN Energi disosiasi ikatan : energi yang diperlukan untuk memutuskan satu buah  ikatan pada suatu molekul .  Contoh : H 2  (g)  2H (g)   H  298 K =435,9 kJ/mol Energi ikatan : rata-rata dari energi disosiasi ikatan total  Data energi ikat dapat digunakan untuk meramalkan panas reaksi pada pembentukan molekul sederhana Contoh : C 2 H 2  (g) + 2H 2  (g)  C 2 H 6  (g)    H=  ?    Hr  = ∑   H pemecahan + ∑   H pembentukan  dengan:   H pemecahan selalu (+)    H pembentukan selalu (-)
Pengaruh suhu terhadap   H Untuk C p  konstan  Untuk reaksi :  A  +  B  C  +  D
Sehingga
Persamaan Kirchoff Jika kapasitas panas pada tekanan tetap sebagai fungsi suhu, maka: Hubungan Cp dengan suhu dapat ditulis: Cp = a+bT+cT 2 +dT 3 a,b,c,d adalah tetapan  Cp =   a+   bT+   cT 2 +   dT 3
Contoh soal Cp dari n-butana/JK -1 mol -1 = 19,41+ 0,233 T Hitung q untuk menaikkan suhu 1 mol dari 25  o C ke 300  o C pada tekanan tetap Jawab:  rumus yang digunakan:
Cotoh soal 0,3212 gram glukosa dibakar dalam kalorimeter bom yang kapasitas kalornya 641 J K -1 , temperatur naik 7,793 K. Hitung  entalpi molar pembakaran standar,  energi dalam pembakaran standar dan  entalpi pembentukan glukosa standarnya. Jawab: Tentukan perub entalpi dari nilai q Dicari dari hub U dan H (apakah ada perub mol gas) Tulis reaksi pembakarannya, kemudian gunakan perub entalpi standar pembentukan dari tabel untuk menentukan entalpi pembentukan standar glukosa

Termokimia 3

  • 1.
    TERMOKIMIA oleh: MEYTARIFAZIATI ANDINI FENTY ARIES TANTI
  • 2.
    Termokimia mempelajari perubahanpanas yang mengikuti reaksi kimia dan perubahan-perubahan fisika (pelarutan, peleburan dsb ) satuan panas = kalori ; joule (1 joule = 0.24 kal); kJ ; Kkal Untuk menentukan perubahan panas yang terjadi pada reaksi-reaksi kimia dipakai kalorimeter Besarnya panas reaksi bisa dunyatakan pada : tekanan tetap ; q p =  H volume tetap ; q v =  U Hubungan  H dan  U :  H =  U+P  V  H = + maka panas diserap, reaksi endoterm  U  H = - maka panas dilepaskan, reaksi eksoterm  U TERMOKIMIA
  • 3.
    Panas reaksi dipengaruhioleh : - jumlah zat yang bereaksi - Keadaan fisika - Temperatur - Tekanan - Jenis reaksi (P tetap atau V tetap) Dalam menuliskan reaksi kimia harus dituliskan wujud, koefisien dan kondisi percobaan. Misalnya : reaksi pebentukan CO 2 pada 1 atm dan 298 K C (grafit) + 2O 2 (g) CO 2 (g) +393,515 kJ
  • 4.
    perubahan energi dilakukanpada tekanan tetap (tekanan atmosfir) sehingga berlaku :  H = q p Tinjau Reaksi : aA + bB cC + dD + x kJ jika entalpi pereaksi = H1 entalpi hasil reaksi = H2 Maka : H1 = H2 + x kJ H2-H1 = -x kJ  H = -x kJ
  • 5.
    Keadaan Standar Keadaanstandar suatu zat pada temperatur tertentu adalah bentuk zat murni zat tersebut pada tekanan 1 bar (keadaan paling stabil) Misal: keadaan standar cairan etanol pada temperatur 298 K adalah cairan murni pada temperatur 298 K dan 1 bar Kristal murni, 1 bar , suhu tertentu Padat Cairan murni, 1 bar , suhu tertentu Cair Gas ideal, 1 bar , suhu tertentu Gas Keadaan Standar Fase
  • 6.
    Hukum Hess HukumHess : Entalpi merupakan fungsi keadaan, karena itu perubahannya tidak tergantung pada jalannya proses, tetapi hanya tergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir Reaksi: C + O 2 CO  H 1 CO + O 2 CO 2  H 2 C + O 2 CO 2  H 3 Berdasarkan hukum Hess maka :  H3 =  H1+  H2
  • 7.
    Hubungan U dan  H Definisi entalpi: H = U + PV Deferensialnya: dH = dU + d(PV) Untuk gas ideal: dH = dU + d(nRT) Pada kondisi isotermal, dan terjadiperubahan jumlah gas, maka:  H =  U +  nRT
  • 8.
    Macam-macam Panas /Perubentalpi Panas atomisasi : Panas yang diperlukan untuk menghasilkan 1 mol zat dalam bentuk gas dari keadaan yang paling stabil pada keadaan standar . Contoh : C grafit C(g)  H = 716,68 kJ Panas penguapan standar : panas yang diperlukan untuk menguapkan 1 mol zat cair menjadi upanya pada keadaan standar contoh : H 2 O(l) H 2 O(g)  H=44,01 kJ Panas peleburan standar : panas yang diperlukan atau dilepas pada peleburan . Contoh : H 2 O(s) H 2 O(l)  H = 6,0 kJ Panas pelarutan integral: Panas yang timbul atau diserap pada pelarutan suatu zat dalam suatu pelarut. Besarnya tergantung jumlah zat pelarut dan zat terlarut.
  • 9.
    Panas pengenceran integral: panas yang timbul atau diserap jika suatu larutan dengan konsentrasi tertentu diencerkan lebih lanjut dengan menambahkan pelarut Panas pelarutan diferensial = panas yang timbul atau diserap jika 1 mol zat terlarut ditambahkan ke dalam sejumlah besar larutan tanpa mengubah konsentrasi larutan. Panas Pengenceran diferensial : Panas yang timbul atau diserap jika 1 mol pelarut ditambahkan ke dalam sejumlah larutan tanpa mengubah konsentrasi larutan tersebut. Panas netralisasi : panas yang diserap atau dilepaskan jika 1 mol ekivalen asam kuat tepat dinetralkan oleh 1 mol ekivalen basa kuat. Panas Hidrasi : panas yang timbul atau diperlukan pada pembentukan hidrat. Contoh : CaCl 2 (s) + 2H 2 O (l) CaCl 2 .2H 2 O (s)  H = -7960 kal
  • 10.
    ENERGI IKATAN Energidisosiasi ikatan : energi yang diperlukan untuk memutuskan satu buah ikatan pada suatu molekul . Contoh : H 2 (g) 2H (g)  H 298 K =435,9 kJ/mol Energi ikatan : rata-rata dari energi disosiasi ikatan total Data energi ikat dapat digunakan untuk meramalkan panas reaksi pada pembentukan molekul sederhana Contoh : C 2 H 2 (g) + 2H 2 (g) C 2 H 6 (g)  H= ?  Hr = ∑  H pemecahan + ∑  H pembentukan dengan:  H pemecahan selalu (+)  H pembentukan selalu (-)
  • 11.
    Pengaruh suhu terhadap  H Untuk C p konstan Untuk reaksi : A + B C + D
  • 12.
  • 13.
    Persamaan Kirchoff Jikakapasitas panas pada tekanan tetap sebagai fungsi suhu, maka: Hubungan Cp dengan suhu dapat ditulis: Cp = a+bT+cT 2 +dT 3 a,b,c,d adalah tetapan  Cp =  a+  bT+  cT 2 +  dT 3
  • 14.
    Contoh soal Cpdari n-butana/JK -1 mol -1 = 19,41+ 0,233 T Hitung q untuk menaikkan suhu 1 mol dari 25 o C ke 300 o C pada tekanan tetap Jawab: rumus yang digunakan:
  • 15.
    Cotoh soal 0,3212gram glukosa dibakar dalam kalorimeter bom yang kapasitas kalornya 641 J K -1 , temperatur naik 7,793 K. Hitung entalpi molar pembakaran standar, energi dalam pembakaran standar dan entalpi pembentukan glukosa standarnya. Jawab: Tentukan perub entalpi dari nilai q Dicari dari hub U dan H (apakah ada perub mol gas) Tulis reaksi pembakarannya, kemudian gunakan perub entalpi standar pembentukan dari tabel untuk menentukan entalpi pembentukan standar glukosa