polarisasi sehingga makin kuat gaya Londonnya. Mari kita bandingkan molekul H2, N2, O2, dan Br2. Bagaimana
urutan kekuatan gaya London molekul-molekul tersebut ?
Apakah jawaban Anda berikut ini ? Urutan kekuatan Gaya London dari yang terlemah ke yang
paling kuat adalah H2 — N2 — O2 — Br2 karena MrBr2 MrO2 MrN2 MrH2
Molekul yang bentuknya panjang lebih mudah mengalami polarisasi dibandingkan molekul yang kecil, padat dan simetris
sehingga gaya London Pentana lebih kuat dari pada 2 – Metil Butana Neo Petana.
Bagaimanakah akibat pergerakan elektron dalam orbital pada molekul polar? Pelajarilah uraian berikut?
2. Gaya Tarik Dipol – dipol
Molekul yang mempunyai momen dipol permanen dikatakan sebagai polar. Seperti gambar 6.
Gambar 6. Molekul diatom kovalen polar Perhatikan bahwa anak panah yang menyatakan kepolaran
digambar dari muatan positif parsial ke muatan negatif parsial.
Perhatikan pada gambar.
Gambar 7. Molekul tri atom polar dan non polar Arah vektor menuju ke atom yang lebih elektronegatif ujung plus
menunjukkan ke atom yang kurang elektronegatif. Gaya tarik antar dua molekul polar disebut Gaya tarik dipol-dipol. Tarikan ini
lebih kuat dari pada tarikan antara molekul-molekul non polar.
IKATAN HIDROGEN
Modul Kimia Kelas XI Semester 1 33
Dalam kimia, ikatan hidrogen adalah sejenis gaya tarik antarmolekul yang terjadi antara dua muatan listrik parsial dengan
polaritas yang berlawanan. Walaupun lebih kuat dari kebanyakan gaya antarmolekul, ikatan hidrogen jauh lebih lemah dari ikatan
kovalen dan ikatan ion. Dalam makromolekul seperti protein dan asam nukleat, ikatan ini dapat terjadi antara dua bagian dari
molekul yang sama. dan berperan sebagai penentu bentuk molekul keseluruhan yang penting.
Ikatan hidrogen terjadi ketika sebuah molekul memiliki atom N, O, atau F yang mempunyai pasangan elektron bebas lone pair
electron. Hidrogen dari molekul lain akan berinteraksi dengan pasangan elektron bebas ini membentuk suatu ikatan hidrogen
dengan besar ikatan bervariasi mulai dari yang lemah 1-2 kJ mol
-1
hingga tinggi 155 kJ mol
-1
. Kekuatan ikatan hidrogen ini dipengaruhi oleh perbedaan
elektronegativitas antara atom-atom dalam molekul tersebut. Semakin besar perbedaannya, semakin besar ikatan hidrogen yang
terbentuk.
Ikatan hidrogen mempengaruhi titik didih suatu senyawa. Semakin besar ikatan hidrogennya, semakin tinggi titik didihnya. Namun,
khusus pada air H
2
O, terjadi dua ikatan hidrogen pada tiap molekulnya. Akibatnya jumlah total ikatan hidrogennya lebih besar
daripada asam florida HF yang seharusnya memiliki ikatan hidrogen terbesar karena paling tinggi perbedaan
elektronegativitasnya sehingga titik didih air lebih tinggi daripada asam florida.
Contoh: - molekul H
2
O
Tugas Terstruktur
1. Apakah yang dimaksud dengan polarisabilitas? Apa hubungan antara
polarisabilitas dan gaya antarmolekul? 2. Tentukan senyawa-senyawa berikut yang dapat membentuk
ikatan hidrogen antarsesamanya:
a C
2
H
6
, b HI,
c KF, d BeH
2
, dan Modul Kimia Kelas XI Semester 1
34
e CH
3
COOH. 3. Dietil eter mempunyai titik didih 34,5
o
C dan 1-butanol mempunyai titik
didih 117
o
C. H H H H
| | | |
H-C-C-O-C-C-H | |
| | H H H H
Dietil eter H H H H
| | | | H-C-C-C-C-OH
| | | | H H H H
1-butanol Keduanya mempunyai jenis dan jumlah atom yang
sama. Jelaskan perbedaan titik didih antarkeduanya.
Tugas Mandiri 1. Bentuk dan ukuran orbital atom ditentukan oleh bilangan
kuantum ... . A. utama n dan magnetik m
Modul Kimia Kelas XI Semester 1 35
B. azimut l dan utama n C. magnetik m dan spin s
D. azimut l dan magnetik m E. spin s dan azimut l
2. Semua elektron dalam sub kulit d harus mempunyai bilangan kuantum ... .
A. n = 3 B. m = 2
C. l = 2 D. n = 4
E. s = ½
3. Elektron terakhir dalam atom suatu unsur mempunyai bilangan kuantum : n = 3, i = 2, m = 0, dan s = . Unsur tersebut
mempunyai nomor atom ... A. 21
B. 24 C. 25
D. 26 E. 28
4. Konfigurasi elektron X
3+
: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3d
6
dalam sistem periodik unsur X terletak pada…
a. golongan VIIIA periode 3 b. golongan VIIA periode 3
c. golongan IIIA periode 4 d. golongan IIIB periode 4
e. golongan VIIIB periode 4
5. Suatu atom unsur memilki bilangan kuantum elektron terluar n = 2, l = 1, m = -1, dan s = -12. Unsur tersebut terletak pada
golongan dan periode… a. golongan IV periode 2
b. golongan IV periode 4 c. golongan VI periode 2
d. golongan VI periode 4 e. golongan II periode 2
6. Unsur besi pada sistem periodik pada periode keempat dan golongan…
a. IV B b. IV A
c. VI A d. VI B
e. VIII B
7. Diketahui nomor atom: H = 1; B = 5; C = 6; N = 7; O = 8 dan F = 9
Maka pasangan senyawa dan tipe molekul yang benar adalah … .
Modul Kimia Kelas XI Semester 1 36
Senyawa Tipe molekul
A .
NH
3
AY
3
B .
CH
4
AY
2
C .
H
2
O AY
2
E
2
D .
BF
3
AY
3
E E.
CO
2
AY
2
E
2
8. Molekul yang dikelilingi atom pusatnya terdapat 4 pasang elektron ikatan akan membentuk geometri molekul…
A. linier B. tetrahedral
C. piramida trigonal D. piramida segiempat
E. octahedral
9. Gaya London dapat terjadi karena adanya tarik-menarik antara… a. ion positif dan ion negatif pada molekul
b. molekul-molekul polar yang berbeda c. dipol-dipol sementara pada mokelul non polar
d. unsur-unsur elektronegatif antar molekul polar e. dipol-dipol permanent pada molekul non polar
10. Antar molekul berikut yang dapat membentuk ikatan hidrogen
adalah ... . a. NaH
b. HF c. HCl
d. MgOH
2
e. H
2
S
Modul Kimia Kelas XI Semester 1 37
TERMOKIMIA
Standar Kompetensi
2. Memahami perubahan energi dalam reaksi kimia dan cara pengukurannya
Kompetensi Dasar 2.1. Mendeskripsikan perubahan entalpi suatu reaksi, reaksi
eksoterm, dan reaksi endoterm. 2.2 Menentukan
H reaksi berdasarkan percobaan, hukum Hess, data perubahan entalpi pembentukan standar, dan data energi
ikatan.
Anda akan melakukan kegiatan-kegiatan berikut.
Diskusi informasi tentang azas kekekalan energi
Mengidentifikasi sistem dan lingkungan melalui diskusi kelompok.
Merancang dan melakukan percobaan tentang reaksi eksoterm dan endoterm dalam kelompok di laboratorium.
Menggambarkan grafik yang menunjukkan reaksi eksoterm dan endoterm.
Menjelaskan macam-macam perubahan entalpi melalui diskusi kelas
Melakukan percobaan untuk menentukan ∆H reaksi dengan kalorimeter sederhana melalui kerja kelompok di laboratorium.
Berlatih menghitung ∆Hreaksi.
Akhirnya Anda akan mampu :
Menjelaskan hukumazas kekekalan energi
Membedakan sistem dan lingkungan
Membedakan reaksi yang melepaskan kalor eksoterm dengan reaksi yang menerima kalor endoterm melalui percobaan
Menyimpulkan perbedaan antara reaksi eksoterm dan endoterm
dari data percobaan
Menggambarkan grafik yang menunjukkan reaksi eksoterm dan endoterm
Menjelaskan macam-macam perubahan entalpi.
Menghitung harga ∆H reaksi melalui percobaan.
Menghitung harga ∆H reaksi dengan menggunakan:
- data entalpi pembentukkan standar ∆H f
- diagram siklus dan diagram tingkat - Kalorimeter
- energi ikatan
Ringkasan Materi SISTEM DAN LINGKUNGAN
Modul Kimia Kelas XI Semester 1 38
Sistem adalah sesuatu yang menjadi pusat perhatian kita dalam hal ini merupakan seluruh proses kimia yang terjadi.
Lingkungan adalah segala sesuatu diluar sistem.
REAKSI EKSOTERM DAN ENDOTERM Reaksi Eksoterm
Pada reaksi eksoterm terjadi perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan atau pada reaksi tersebut dikeluarkan panas.
Pada reaksi eksoterm harga H = -
Contoh : Cs + O
2
g CO
2
g + 393.5 kJ ; H = -393.5 kJ
Reaksi Endoterm
Pada reaksi endoterm terjadi perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem atau pada reaksi tersebut dibutuhkan panas.
Pada reaksi endoterm harga H = +
Contoh : CaCO
3
s CaOs + CO
2
g - 178.5 kJ ; H = +178.5 kJ
TUGAS TERSTRUKTUR
1. Jelaskan maksud istilah-istilah berikut: sistem, lingkungan, sistem terbuka, sistem tertutup, dan hukum kekekalan energi.
2. Sebutkan dua contoh proses eksotermis dan contoh proses endotermis.
3. Reaksi pemecahan biasanya bersifat endotermis, sedangkan reaksi
pembentukan biasanya bersifat eksotermis. Jelaskan mengapa demikian.
ENTALPI DAN PERUBAHAN ENTALPI ENTALPI
Entalpi = H = Kalor reaksi pada tekanan tetap = Qp Perubahan entalpi adalah perubahan energi yang menyertai peristiwa perubahan kimia
pada tekanan tetap.
a. Pemutusan ikatan membutuhkan energi = Modul Kimia Kelas XI Semester 1
39
endoterm Contoh: H
2
2H - a kJ ; H= +akJ
b. Pembentukan ikatan memberikan energi = eksoterm
Contoh: 2H H
2
+ a kJ ; H = -a kJ
JENIS – JENIS PERUBAHAN ENTALPI Istilah yang digunakan pada perubahan entalpi :
1. Entalpi Pembentukan Standar Hf :
H untak membentuk 1 mol persenyawaan langsung dari
unsur-unsurnya yang diukur pada 298 K dan tekanan 1 atm. Contoh: H
2
g + 12 O
2
g H
2
0 l ; Hf = -285.85 kJ
2. Entalpi Penguraian: H dari penguraian 1 mol persenyawaan langsung menjadi
unsur-unsurnya = Kebalikan dari H pembentukan.
Contoh: H
2
O l H
2
g + 12 O
2
g ; H = +285.85 kJ
3. Entalpi Pembakaran Standar Hc :
H untuk membakar 1 mol persenyawaan dengan O
2
dari udara yang diukur pada 298 K dan tekanan 1 atm.
Contoh: CH
4
g + 2O
2
g CO
2
g + 2H
2
Ol ; Hc = -802 kJ
4. Entalpi Reaksi: H dari suatu persamaan reaksi di mana zat-zat yang terdapat
dalam persamaan reaksi dinyatakan dalam satuan mol dan
koefisien-koefisien persamaan reaksi bulat sederhana.
Contoh: 2Al + 3H
2
SO
4
Al
2
SO
4 3
+ 3H
2
; H = -1468 kJ
5. Entalpi Netralisasi: H yang dihasilkan selalu eksoterm pada reaksi penetralan
asam atau basa.
Contoh: NaOHaq + HClaq NaClaq + H
2
Ol ; H =
-890.4 kJmol 6. Hukum Lavoisier-Laplace
Jumlah kalor yang dilepaskan pada pembentukan 1 mol zat dari unsur-unsurya = jumlah kalor yang diperlukan untuk
menguraikan zat tersebut menjadi unsur-unsur pembentuknya.
Artinya : Apabila reaksi dibalik maka tanda kalor yang terbentuk juga dibalik dari positif menjadi negatif atau
Modul Kimia Kelas XI Semester 1 40
sebaliknya Contoh:
N
2
g + 3H
2
g 2NH
3
g ; H = - 112 kJ
2NH
3
g N
2
g + 3H
2
g ; H = + 112 kJ
PENENTUAN PERUBAHAN ENTALPI
Untuk menentukan perubahan entalpi pada suatu reaksi kimia biasanya digunakan alat seperti kalorimeter, termometer dan
sebagainya yang mungkin lebih sensitif.
Perhitungan : H reaksi = H
f o
produk - H
f o
reaktan
A. HUKUM HESS HUKUM HESS DENGAN MENGGUNAKAN REAKSI