55
B Bab 2 Termokimia
Berdasarkan persamaan reaksi terlihat bahwa 1 mol KOH bereaksi dengan 1 mol asam asetat dan menghasilkan 1 mol
air. Sehingga 0,05 mol KOH akan bereaksi dengan 0,05 mol asam asetat menghasilkan 0,05 mol air.
Suhu rata-rata larutan sebelum bereaksi adalah
T
awal
=
2 C
5 ,
29 C
5 ,
30 q
q
= 30 °C Suhu akhir reaksi
T
akhir
= 36,5 °C Perubahan suhu
ΔT = 36,5 – 30 = 6,5 °C Panas penetralan = panas yang dibebaskan
q = m Cp T = 50 + 50 × 4,2 J g
1
°C
1
× 6,5 °C = 2730 J
Kalor penetralan =
2730 J 0 05 mol
,
= 54600 J mol
–1
= 5,46 × 10
4
J mol
–1
Jadi, kalor penetralannya sebesar 5,46 × 10
4
J mol
–1
.
2. Menghitung H reaksi menggunakan hukum Hess
Pada perhitungan entalpi yang telah dilakukan sebelumnya, entalpi dapat ditentukan dengan menghitung kalor reaksi pada
tekanan tetap. Akan tetapi tidak semua reaksi dapat diketahui kalor reaksinya secara langsung.
Pada tahun 1840, ahli Kimia Jerman, Gerrmain Henry Hess,
memanipulasi persamaan termokimia untuk menghitung H
dalam sebuah hukum yang disebut hukum Hess atau hukum
penjumlahan kalor. Ia menyatakan bahwa “Jika suatu reaksi berlangsung dalam dua tahap reaksi atau
lebih, maka perubahan entalpi untuk reaksi tersebut sama dengan jumlah perubahan entalpi dari semua tahapan”.
Hukum Hess juga berbunyi
“Entalpi reaksi tidak tergantung pada jalan reaksi melainkan tergantung pada hasil akhir reaksi”.
Hukum Hess ini dapat digunakan untuk menentukan kalor
reaksi yang tidak dapat diketahui secara langsung. Perhatikan contoh berikut ini.
Di unduh dari : Bukupaket.com
56
M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2
Tentukan entalpi pembakaran arang menjadi gas karbon dioksida dan uap air.
Jawab
Reaksi pembakaran arang dapat dituliskan sebagai berikut. Cs + O
2
g o COg Reaksi tersebut belum diketahui nilai entalpinya. Harga entalpi
dari reaksi pembakaran arang dapat ditentukan dengan jalan memakai reaksi yang telah diketahui harga entalpinya. Telah
diketahui entalpi pembentukan CO
2
= –393,5 kJ mol dan entalpi pembakaran CO = –283 kJ mol .
Dengan dua data entalpi tersebut, maka berdasarkan hukum Hess entalpi pembakaran karbon menjadi karbon monoksida
dapat dihitung sebagai berikut. Persamaan termokimia pembentukan karbon dioksida CO
2
Cs + O
2
g o CO
2
g H = –393,5 kJ
Persamaan termokimia pembakaran karbon monoksida CO COg +
2 1
O
2
g o CO
2
g H = –283 kJ
Dengan cara membalik reaksi pembakaran karbon monoksida, dan menjumlahkan kedua reaksi tersebut maka diperoleh
Cs + O
2
g o CO
2
g H = – 393,5 kJ
CO
2
g o COg +
2 1
O
2
H = + 283 kJ Cs +
2 1
O
2
o COg H = – 110,5 kJ
Jadi, entalpi pembakaran arang sebesar –110,5 kJ.
Cara perhitungan itu sesuai dengan hukum Hess yang
menyatakan bahwa entalpi reaksi yang diserap maupun yang dilepas oleh suatu reaksi tidak tergantung pada jalannya reaksi.
Beberapa prinsip perhitungan persamaan termokimia menurut hukum
Hess yang harus diperhatikan adalah a. Jika suatu persamaan reaksi harus dibalik, maka ubah tanda
H. Contoh, Reaksi : H
2
g + O
2
g o H
2
O
2
l H = –187,8 kJ
Dibalik: H
2
O
2
l o H
2
g + O
2
g H = +187,8 kJ
b. Jika pada penjumlahan reaksi ada zat yang muncul di kedua ruas persamaan dengan fase zat sama, maka zat tersebut
dapat dihilangkan. Contoh
Contoh
Di unduh dari : Bukupaket.com
57
B Bab 2 Termokimia
H
2
g +
2 1
O
2
g o H
2
Og H = +241,80 kJ
H
2
Ol o H
2
g +
2 1
O
2
g H = –285,85 kJ
H
2
Ol o H
2
Og H = –44,05 kJ
Perhitungan H
reaksi
juga dapat dilakukan dengan cara menggunakan data dasar kalor reaksi pembentukan standar
H°
f
. Kalor pembentukan standar merupakan kalor pemben- tukan senyawa dari unsur-unsurnya. Perhatikan persamaan
reaksi kesetimbangan umum berikut. aA + bB o cC + dD
H
reaksi
= c × C + d × D – a × A + b × B
= 6 H°
f produk
– 6 H°
f reaktan
Jadi, secara umum H
reaksi
dapat ditentukan dengan rumus H
reaksi
= 6 H°
f produk
– 6 H°
f reaktan
6H°
f
produk : merupakan jumlah entalpi pembentukan standar dari zat-zat produk.
6H°
f
reaktan: merupakan jumlah entalpi pembentukan standar dari zat-zat reaktan.
Harga H°
f
beberapa zat disajikan dalam Tabel 2.2 Tabel 2.2 Harga
H°
f
untuk beberapa zat.
Zat Zat
Zat –1669,79
CH
3
OHg –200,67
I
2
s BaCO
3
s –1218,8
CH
3
OHl –238,66
KCls –435,89
31,4 C
2-
H
5
OHl –277,65
MgCl
2
s –641,83
–1263,6 CaCO
3
s –1207,1
MgOs –601,83
Brg 111,75
CaOs –635,5
MnO
2
s –519,7
30,71 CaOH
2
s –986,6
Ng 472,71
CuOs –155,2
N
2
g BrClg
14,7 Cu
2
Os –166,69
NH
3
g –46,19
Cg 718,39
Fe
2
O
3
s –822,16
NH
4
Cls –315,38
Cdiamond 1,88
Fe
3
O
4
s –1117,13
NOg 90,37
Cgrafit Hg
217,94 N
2
Og 81,55
–106,7 H
2
g NO
2
g 33,85
COg –110,54
HBrg –36,23
N
2
O
4
g 9,67
CO
2
g –393,5
HClg –92,30
NOClg 52,59
CH
4
g –74,85
HFg –268,61
NaCls –410,99
Al
2
O
3
s B
2
H
6
g B
2
O
3
s Br
2
g
2
Br l
CCl
4
g ΔH
o
f
kJ mol
1
ΔH
o
f
kJ mol
1
ΔH
o
f
kJ mol
1
Di unduh dari : Bukupaket.com
58
M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2
Tentukan nilai H
reaksi
untuk reaksi penguraian SO
3
sesuai persamaan reaksi berikut.
SO
3
g o SO
2
g +
2 1
O
2
g Jawab
Dari tabel diketahui: H°
f
SO
3
= –395,2 kJ mol , H°
f
SO
2
= –296,9 kJ mol H
reaksi
= 6 H°
f produk
– 6 H°
f reaktan
= {1×–296,9 kJ mol +
2 1
× 0} – {1 × –395,2 kJ mol } = –296,6 kJ mol + 395,2 kJ mol
= +98,6 kJ mol Jadi, penguraian SO
3
sebesar +98,6 kJ mol .
3. Menghitung H
