Termokimia

Termokimia

Kelompok 10

Satri Darni

Sri Rahayu Lestari Widya Karmila

Peta Konsep

TERMOKIMIA TERMOKIMIA PERPINDAHAN ENERGI PERPINDAHAN ENERGI LINGKUNGAN LINGKUNGAN SISTEM SISTEM SISTEM TERBUKA SISTEM TERBUKA SISTEM TERTUTUP SISTEM TERTUTUP SISTEM TERISOLASI SISTEM TERISOLASI KALOR

KALOR _KALORIMETERKALORIMETER

PERUBAHAN ENTALPI PERUBAHAN ENTALPI REAKSI ENDOTERM REAKSI ENDOTERM REAKSI EKSOTERM REAKSI EKSOTERM PERUBAHAN ENERGI DALAM PERUBAHAN ENERGI DALAM KERJA KERJA

1. Sistem dan Lingkungan

 Dalam termokimia ada dua hal yang perlu

diperhatikan menyangkut perpindahan

energi, yaitu sistem dan lingkungan. Segala sesuatu yang menjadi pusat perhatian

dalam mempelajari perubahan energi

disebut sistem, sedangkan hal – hal diluar sistem yang membatasi sistem dan dapat mempengaruhi sistem disebut lingkungan.

Berdasarkan interaksinya dengan lingkungan, sistem dibedakan menjadi tiga macam, yaitu : sistem

terbuka, sistem tertutup dan sistem terisolasi.

 Sistem terbuka

Sistem terbuka adalah suatu sistem yang

memungkinkan terjadinya perpindahan kalor dan zat (materi) antara lingkungan dengan sistem.

 Sistem tertutup

Sistem tertutup adalah suatu sistem dimana antara sistem danlingkungan dapat terjadi perpindahan

kalor tetapi tidak dapat terjadi pertukaran materi.

 Sistem terisolasi

sistem terisolasi merupakan suatu sistem dimana tidak memungkinkan terjadinya perpindahan kalor dan materi antara sistem dengan lingkungan.

2. Energi dan Entalpi

 Energi dalam (U) adalah total energi kinetik (Ek) dan energi potensial (Ep) yang ada didalam sistem. Oleh karena itu, energi dalam bisa dirumuskan dengan persamaan : U = Ek + Ep

 Perubahan energi dalam dapat diketahui dengan

mengukur kalor (q) dan kerja (w), yang timbul jika suatu sistem bereaksi. Oleh karena itu, perubahan energi

dalam dirumuskan dengan persamaan : U = q + w

 Besarnya kalor suatu sistem dapat diukur dari

perubahan suhu (T) dan kapasitas kalor (C) sistem tersebut : q = C x _T

Kerja pada suatu sistem merupakan perkalian antara tekanan (P) dengan perubahan volume (V). w = P x _V

3. Perubahan Entalpi

Nilai perubahan entalpi (H) suatu sistem

dinyatakan sebagai selisih besarnya entalpi sistem setelah mengalami perubahan dengan besarnya entalpi sistem sebelum perubahan dilakukan, pada tekanan tetap.

H = H_akhir – H_awal

Perubahan entalpi yang menyertai suatu

reaksi dipengaruhi jumlah zat, keadaan fisis zat tersebut, suhu, dan tekanan.

4. Reaksi Endoterm dan Reaksi Eksoterm

 Reaksi eksoterm merupakan reaksi yang

terjadi dengan disertai pelepasan kalor dari sistem ke lingkungan atau reaksi yang

melepas kalor.

 Reaksi endoterm adalah reaksi yang disertai

dengan perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem, atau secara singkat dapat

dikatakan bahwa reaksi endoterm merupakan reaksi yang sistemnya menyerap kalor.

5. Persamaan Termokimia dan Diagram Energi

 Persamaan termokimia merupakan

persamaan reaksi yang disertai informasi tentang jumlah mol zat pereaksi dan hasil reaksi (ditunjukkan olerh koefisien

persamaan reaksi), dan perubahan entalpi

(H) yang menyertai reaksi tersebut.

 Diagram energi menggambarkan besarnya

entalpi zat-zat sebelum reaksi dan entalpi zat-zat hasil reaksi, serta besarnya

perubahan entalpi (H) yang menyertai

6. Perubahan Entalpi Standar (H)

Perubahan entalpi standar dibedakan

berdasarkan jenis reaksi atau prosesnya.

 Perubahan entalpi pembentukan standar

(H_f)

 Pembentukan entalpi peruraian standar

(H_d)

 Perubahan entalpi pembakaran standar

1. Kalorimetri

Perubahan entalpi dapat diukur menggunakan kalorimeter

sederhana dan kalorimeter bom. Kalorimeter sederhana dapat

dibuat dari gelas atau wadah yang bersifat isolator, misalnya gelas styrofoam atau plastik yang bersifat isolator. Dengan demikian, selama reaksi berlangsung dianggap tidak ada kalor yang diserap maupun dilepaskan oleh sistem ke lingkungan, sehingga :

q_reaksi + q_kalorimeter + q_larutan = q_sistem q_reaksi + q_kalorimeter + q_larutan = 0

Atau

q_reaksi = -(q_kalorimeter + q_larutan)

Jika nilai kapasitas kalor kalorimeter sangat kecil, kalor kalorimeter dapat diabaikan sehingga perubahan kalor dapat dianggap hanya berakibat pada kenaikan suhu larutan dalam kalorimeter.

B. PENENTUAN PERUBAHAN

ENTALPI

qreaksi = -qlarutan

qlarutan = -m x c x T

sehingga :

qreaksi = -m x c x T

dengan :

 q = kalor reaksi (J atau K)  m = massa (g atau kg)

 c = kalor jenis (J/gC atau J/kg K)  T= perubahan suhu (C atau K)

 

Kalor yang diserap atau dilepas oleh kalorimeter disebut dengan kapasitas kalor kalorimeter (Ckalorimeter). Dirumuskan :

Qreaksi + qkalorimeter + qair = qsistem

qreaksi + qkalorimeter + qair = 0

atau

qreaksi = -(qkalorimeter + qair)

qkalorimeter = Ckalorimeter x T

dengan :

 C_kalorimeter = kapasitas kalor kalorimeter (JC-1 atau JK-1)  T= perubahan suhu (C atau K)

2. Hukum Hess

Perubahan entalpi suatu reaksi hanya

bergantung pada keadaan awal (zat – zat pereaksi) dan keadaan akhir (zat – zat hasil reaksi) dari suatu reaksi dan tidak tergantung bagaimana jalannya reaksi.

 Reaksi kimia pada dasarnya terdiri dari dua

proses, yang pertama adalah pemutusan ikatan antar-atom dari senyawa yang

bereaksi, dan selanjutnya proses

penggabungan ikatan kembali dari atom – atom yang terlibat reaksi sehingga

membentuk susunan baru. Proses pemutusan ikatan merupakan proses yang memerlukan kalor (endoterm), sedangkan proses

penggabungan ikatan adalah proses yang membebaskan kalor (eksoterm).

 Energi disosiasi ikatan (D)

Energi disosiasi ikatan merupakan energi yang diperlukan untuk memutuskan salah

satu ikatan 1 mol suatu molekul gas menjadi gugus – gugus molekul gas.

 Energi ikatan Rata – rata

Energi ikatan rata – rata merupakan energi rata – rata yang diperlukan untuk

memutuskan sebuah ikatan dari seluruh ikatan suatu molekul gas menjadi atom – atom gas.

Ikatan

Energi ikatan Rata – rata

(kJ/mol)

Ikatan

Energi ikatan Rata – rata

(kJ/mol)

C-H +413 I-I +151

C-C +348 C-I +240

C-O +358 N-O +201

C-F +485 N-H +391

C-Cl +328 N-N +163

C-Br +276 C=C +6144

H-Br +366 C=O +799

H-H +436 O=O +495

H-O +463 N=N +941

H-Cl +431 C=N +891

F-F +155 C=C +839

Cl-Cl +242    

 Bahan bakar merupakan suatu senyawa yang bila dibakar menghasilkan kalor yang dapat

dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Bahan bakar yang banyak dikenal adalah jenis bahan bakar fosil, misalnya minyak bumi atau batu bara.

 Nilai kalor bakar dapat digunakan untuk

memperkirakan harga energi suatu bahan bakar.  Salah satu faktor yang perlu diperhatikan dalam

penggunaan bahan bakar adalah tingkat

kesempurnaan pembakarannya. Pembakaran

tidak sempurna dipandang dari sudut energi yang dihasilkan, akan merugikan sebab akan dihasilkan energi yang lebih sedikit.

D. Bahan Bakar dan Perubahan

Entalpi

qreaksi = -qlarutan

qlarutan = -m x c x T

sehingga :

qreaksi = -m x c x T

dengan :

 q = kalor reaksi (J atau K)  m = massa (g atau kg)

 c = kalor jenis (J/gC atau J/kg K)  T= perubahan suhu (C atau K)

 

Kalor yang diserap atau dilepas oleh kalorimeter disebut dengan kapasitas kalor kalorimeter (Ckalorimeter). Dirumuskan :

Qreaksi + qkalorimeter + qair = qsistem

qreaksi + qkalorimeter + qair = 0

atau

qreaksi = -(qkalorimeter + qair)

qkalorimeter = Ckalorimeter x T

dengan :

 C_kalorimeter = kapasitas kalor kalorimeter (JC-1 atau JK-1)

2. Hukum Hess

Perubahan entalpi suatu reaksi hanya

bergantung pada keadaan awal (zat – zat pereaksi) dan keadaan akhir (zat – zat hasil reaksi) dari suatu reaksi dan tidak tergantung bagaimana jalannya reaksi.

 Reaksi kimia pada dasarnya terdiri dari dua proses, yang pertama adalah pemutusan ikatan antar-atom dari senyawa yang

bereaksi, dan selanjutnya proses

penggabungan ikatan kembali dari atom – atom yang terlibat reaksi sehingga

membentuk susunan baru. Proses pemutusan ikatan merupakan proses yang memerlukan kalor (endoterm), sedangkan proses

penggabungan ikatan adalah proses yang membebaskan kalor (eksoterm).

 Energi disosiasi ikatan (D)

Energi disosiasi ikatan merupakan energi yang diperlukan untuk memutuskan salah

satu ikatan 1 mol suatu molekul gas menjadi gugus – gugus molekul gas.

 Energi ikatan Rata – rata

Energi ikatan rata – rata merupakan energi rata – rata yang diperlukan untuk

memutuskan sebuah ikatan dari seluruh ikatan suatu molekul gas menjadi atom – atom gas.

Ikatan

Energi ikatan Rata – rata

(kJ/mol)

Ikatan

Energi ikatan Rata – rata

(kJ/mol)

C-H +413 I-I +151

C-C +348 C-I +240

C-O +358 N-O +201

C-F +485 N-H +391

C-Cl +328 N-N +163

C-Br +276 C=C +6144

H-Br +366 C=O +799

H-H +436 O=O +495

H-O +463 N=N +941

H-Cl +431 C=N +891

F-F +155 C=C +839

Cl-Cl +242    

 Bahan bakar merupakan suatu senyawa yang bila

dibakar menghasilkan kalor yang dapat

dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Bahan bakar yang banyak dikenal adalah jenis bahan bakar fosil, misalnya minyak bumi atau batu bara.

 Nilai kalor bakar dapat digunakan untuk

memperkirakan harga energi suatu bahan bakar.

 Salah satu faktor yang perlu diperhatikan dalam

penggunaan bahan bakar adalah tingkat

kesempurnaan pembakarannya. Pembakaran

tidak sempurna dipandang dari sudut energi yang dihasilkan, akan merugikan sebab akan dihasilkan energi yang lebih sedikit.

D. Bahan Bakar dan Perubahan

Entalpi