Hukum-hukum dalam Termokimia Dalam mempelajari reaksi kimia dan energi kita perlu

Kimia Ke se ha ta n, Dire kto ra t Pe mb ina a n Se ko la h Me ne ng a h Ke jurua n 2007 190 Berdasarkan berbagai jenis reaksi, maka kita juga dapat mengembangkan jenis kalor reaksi atau H yang disesuaikan dengan jenis reaksinya, ada empat jenis kalor reaksi yaitu kalor reaksi pembentukan, penguraian, pembakaran dan pelarutan. Keempat klasifikasi tersebut disederhanakan dalam bagan pada Bagan 10.18.

10.5.3. H pembentukan Entalphi pembentukan adalah entalphi reaksi

pembentukan satu mol senyawa dari unsur Ͳ unsurnya. Entalphi pembentukan standar H o f adalah entalphi reaksi pembentukan yang diukur pada 25 o C dengan tekanan 1 atm. Dari definisi tersebut yang perlu kita cermati adalah pembentukan satu mol senyawa, dari unsur Ͳ unsurnya, perhatikan contoh; H 2 g + ½ O 2 g ї H 2 O l H o f = Ͳ 286 kJmol C s + O 2 g ї CO 2 g H o f = Ͳ 393.6 kJmol ½ N 2 g + ½ O 2 g ї NO g H o f = + 40.3 kJmol Dari reaksi yang dibentuk satu mol air, sedangkan koofisien unsur Ͳunsurnya mengikuti persamaan reaksinya saja, jika yang dibentuk 2 mol senyawa air maka entalphi reaksinya juga meningkat dua kalinya. Harga entalphi pembentukan standar menjadi dasar dalam perhitungan harga Ͳharga entalphi lainnya, perhatikan Tabel 10.2.

10.5.4. H penguraian Entalphi penguraian merupakan kebalikan dari

entalphi pembentukan, yaitu entalphi reaksi penguraian dari satu mol senyawa menjadi unsur Ͳ unsurnya. Jika pengukuran entalphi pada keadaan 25 o C dengan tekanan 1 atm, maka kita akan dapatkan entalphi penguraian standar H o d . H 2 O l ї H 2 g + ½ O 2 g H o d = 286 kJmol CO 2 g ї C s + O 2 g H o d = + 393.6 kJmol NO g ї ½ N 2 g + ½ O 2 g H o d = Ͳ 40.3 kJmol Tampak jelas dari reaksi bahwa harga entalphi pembentukan berlawanan dengan entalphi penguraian. Bagan 10.18. Hubungan antara jenis reaksi dengan perubahan etalphi dan kalor reaksi Tabel 10.2. Entalphi pembentukan standar beberapa senyawa Reaksi Pembentukan H o f kJmol ½ N 2g + 32 H 2g → NH 3g -46.11 ½ N 2g + O 2g → NO 2g + 33.20 S s + O 2g → SO 2g -296.83 ½ Cl 2g + ½ H 2g → HCl g -92.1 2 C s + 2 H 2g → C 2 H 4g +52.26 Kimia Ke se ha ta n, Dire kto ra t Pe mb ina a n Se ko la h Me ne ng a h Ke jurua n 2007 191

10.5.5. H pembakaran

Entalphi pembakaran standar adalah entalphi reaksi pembakaran sempurna satu mol senyawa dengan oksigen yang diukur pada keadaan 25 o C dengan tekanan 1 atm, lambang entalphi pembakaran standar adalah H o c . Contoh eltalphi pembakaran standar adalah untuk pembakaran unsure adalah : S s + O 2g ї SO 2g H o c = -296.83 kJmol Dan untuk pembakaran senyawa : C 2 H 5 OH l + O 2 g ї CO 2 g + H 2 O l H o c = -66,4 kkal

10.5.6. H pelarutan

Entalphi pelarutan adalah entalphi reaksi pelarutan dari satu mol senyawa ke dalam pelarut dan menjadi larutan encer. Entalphi pelarutan standar hasil pengukuran pada 25 o C dengan tekanan 1 atm dilambangkan dengan H o s . Jika kita mengencerkan asam sulfat ke dalam air, maka secara perlahan Ͳlahan kita memipet asam sulfat dan meneteskannya secara tidak langsung ke air melalui dinding tabung reaksi. Jika kita pegang dinding tabung reaksi akan terasa hangat. Hal ini mengindikasikan bahwa proses pengenceran asam sulfat melepaskan panas dengan persamaan reaksi; H 2 SO 4aq + 2H 2 O 2 H 3 O + + SO 4 2 Ͳ aq H o s = Ͳ 909.27 kJmol Perhitungan energi dalam bentuk kalor reaksi maupun entalphi dapat dilakukan dengan cara lain. Hal ini didasari pada prinsip reaksi yaitu penataan ulang ikatan kimia dari zat Ͳzat yang bereaksi. PertamaͲtama terjadi pemutusan ikatan kemudian dilanjutkan dengan pembentukan ikatan. Sehingga proses penghitungan energi dapat menggunakan energi ikat dari senyawa yang terlibat dalam reaksi tersebut. Dalam laboratorium, eksperimen dapat dilakukan untuk mengukur H dengan menggunakan kalorimeter Gambar 10.19. Alat ini bekerja berdasarkan azas Black dimana kalor yang dilepaskan sama dengan kalor yang diterima. Jika zat A suhu x o C dengan zat B dengan suhu yang sama x o C, setelah bercampur dihasilkan zat C yang suhu meningkat menjadi z o C. Gambar. 10.19. Kalorimeter alat pengukur entalphi reaksi Kimia Ke se ha ta n, Dire kto ra t Pe mb ina a n Se ko la h Me ne ng a h Ke jurua n 2007 192 Terjadi perubahan suhu sebesar t = zͲx o C. Perubahan mengindikasikan bahwa reaksi menghasilkan panas. Perhitungan entalphi dapat diketahui dengan persamaan: q = m . c . t q: Kalor reaksi m : massa zat gram t : perubahan suhu o C c : Kalor jenis zat cair Jg o C. Perhatikan contoh soal; 50 mL HCl 1 M, direaksikan dengan 50 mL NaOH 1M kedua Ͳduanya memiliki suhu 27 o C, setelah bereaksi suhu meningkat menjadi 33.5 o C, Kalor jenis larutan: 4.18 JgK dimana massa jenis larutan : 1 gmL. Tentukan entalphi reaksi, penyelesaian soal terdapat pada Bagan 10.20.

10.6. Energi Ikatan Energi ikatan atau energi ikat merupakan energi yang

dipergunakan untuk memutuskan ikatan antar atom dari satu mol senyawa dalam bentuk gas dan dihasilkan atom Ͳatom gas. Perhatikan reaksi penguraian gas hidrogen berikut; H 2 g ї H g + H g H = + 436 kJmol Dari persamaan tampak bahwa gas H 2 terputus ikatan dan menjadi Ͳatom H dalam bentuk gas. Untuk memutuskan 1 mol H 2 diperlukan energi sebesar 436 kJ. Perhitungan entalphi reaksi berdasarkan energi ikat: Data energi ikatan dapat dilihat pada Tabel 10.3. Untuk mempermudah perhitungan entalphi dengan menggunakan energi ikat, dapat mencermati contoh soal sebagai berikut. Tentukan entalphi reaksi dari peruraian 73 gram Asam Klorida HCl dalam bentuk uap, dimana Ar dari atom H : 1 dan Cl : 35.5. Bagan 10.20. Penyelesaian contoh soal kalorimetri Tabel 10.3. Energi ikat antar atom dari beberapa senyawa Ikatan Energi ikat rata Ͳrata kJmol H-Cl 433 Cl-Br 218.3 Cl-I 210.3 N-H 391 O-H 463 C-H 415 C-O 356 C=O 724 C-N 292 C=N 619 C ŁN 879 C-C 348 C=C 607 C ŁC 833