59
Kimia XI SMA
3. Energi Ikatan
Reaksi kimia merupakan proses pemutusan dan pembentukan ikatan. Proses ini selalu disertai perubahan energi. Energi yang dibutuhkan untuk
memutuskan 1 mol ikatan kimia dalam suatu molekul gas menjadi atom- atomnya dalam fase gas disebut energi ikatan atau energi disosiasi D.
Untuk molekul kompleks, energi yang dibutuhkan untuk memecah molekul itu sehingga membentuk atom-atom bebas disebut energi atomisasi. Harga
energi atomisasi ini merupakan jumlah energi ikatan atom-atom dalam molekul tersebut. Untuk molekul kovalen yang terdiri dari dua atom, seperti
H
2
, O
2
, N
2
, atau HI yang mempunyai satu ikatan, maka energi atomisasi sama dengan energi ikatan. Energi yang diperlukan untuk reaksi pemutusan
ikatan telah diukur. Contoh untuk molekul diatom dicantumkan pada tabel 2.2. Misalnya, energi untuk memutuskan 1 mol ikatan H – H dalam suatu
molekul gas H
2
menjadi atom-atom H adalah 436 kJ mol
–1
. H
2
g ⎯⎯
→ 2 H D
H–H
= 436 kJ mol
–1
. Energi dibutuhkan untuk memutuskan molekul CH
4
menjadi sebuah atom C dan 4 atom H:
CH
4
g ⎯⎯
→ Cg + 4 Hg Besarnya perubahan entalpi reaksi tersebut dapat dihitung dengan entalpi
pembentukan standar sebagai berikut: ΔH
= ΔH
f
° C, atomik + 4
ΔH
f
° H, atomik –
ΔH
f
° CH
4
g = 716,7 kJ mol
–1
+ 218, kJ mol
–1
– –74,5 kJ mol
–1
= 1.663,2 kJ mol
–1
Saat perubahan entalpi tersebut setara untuk memutuskan 4 ikatan
–
H maka besarnya energi ikatan rata-rata C – H adalah 415,8 kJ mol
–1
, selanjut- nya kita sebut energi ini sebagai energi ikatan rata-rata karena empat ikatan
C – H dalam CH
4
putus dalam waktu yang sama.
Diketahui: ΔH
f
° Cg, atomik = 716,7 kJ mol
–1
ΔH
f
° Hg, atomik = 218 kJ mol
–1
ΔH
f
° C
2
H
6
g = –84,7 kJ mol
–1
energi ikatan C–H = 415,8 kJ mol
–1
Tentukan besarnya energi ikatan C – C pada C
2
H
6
C
2
H
6
g ⎯⎯
→ 2 Cg, atomik.
C o n t o h 2.7
60
Kimia XI SMA
Jawab: ΔH
= 2 Δ
Η
f
° C + 6 ΔH
f
° C – ΔH
f
° C
2
H
6
= 2 716,7 + 6 218 – –84,7 = 2.826,1 kJ
Pada C
2
H
6
E
Ikatan
C – C + 6 E
Ikatan
C – H = ΔH
E
Ikatan
C – C + 6 415,8 = 2.826,1 E
Ikatan
C – C = 331,3 kJmol
Tabel 2.2 Energi DisosiasiIkatan D Molekul Diatom dalam kJmol pada 25
o
C
Energi atomisasi suatu senyawa dapat ditentukan dengan menggunakan entalpi pembentukan senyawa tersebut. Secara matematis, hal tersebut dapat
dijabarkan dengan persamaan:
ΔH
reaksi
= ∑ energi pemutusan ikatan – ∑ energi pembentukan ikatan
ΔH
reaksi
= ∑ energi ikatan di kiri – ∑ energi ikatan di kanan
Diketahui energi ikatan: C – H
= 415 kJmol C = C
= 607 kJmol C – C
= 348 kJmol H – H
= 436 kJmol Ditanya:
ΔH
reaksi
pada reaksi C
2
H
4
g + H
2
g ⎯⎯ → C
2
H
6
g
Sumber: General Chemis- try, Principles and Struc-
ture, James E. Brady, 1990
Molekul Energi Disosiasi kJ mol
–1
H – Hg 436,0
N ≡ Ng
945,3 O – Og
498,3 F – Fg
157 Cl – Clg
242,6 Br – Brg
193,9 I – Ig
152,6 H – Fg
567,6 H – Clg
431,6 H – Brg
366,3 H – Ig
298,3 Cl – Fg
254,3 Cl – Brg
218,6 Cl – Ig
210,3
C o n t o h 2.8
61
Kimia XI SMA
Jawab:
ΔH
reaksi
= ∑ energi pemutusan ikatan – ∑ energi pembentukan ikatan
= {4 C – H + C = C + H – H} – {6 C – H + C – C} = {C = C + H – H} – {2 C – H + C – C}
= 607 + 436 – 2 × 415 + 348 = 1.043 – 1.178
= –135 kJ
Jadi, C
2
H
4
g + H
2
g ⎯⎯
→ C
2
H
6
g ΔH = –135 kJ
Energi ikatan rata-rata adalah energi rata-rata per ikatan yang diperlukan
untuk menguraikan 1 mol molekul menjadi atom-atom penyusunnya.
Diketahui: ΔH
f
° F
2
O = 257 kJ mol
–1
energi ikatan gas fluorin = 157 kJ mol
–1
energi ikatan gas oksigen = 498 kJ mol
–1
Tentukan besarnya energi ikatan rata-rata F–O F
2
Og ⎯⎯ → 2 Fg +
1 2
O
2
g Jawab
F
2
g +
1 2
O
2
g ⎯⎯
→ F
2
Og ΔH = 257 kJ mol
–1
F
2
g ⎯⎯
→ 2 Fg
ΔH = 157 kJ mol
–1
O
2
g ⎯⎯
→ 2 Og
ΔH = 498 kJ mol
–1
F
2
Og ⎯⎯ → F
2
g +
1 2
O
2
g ΔH
= –257 kJ mol
–1
F
2
g ⎯⎯
→ 2 Fg ΔH
= 157 kJ mol
–1
1 2
O
2
g ⎯⎯
→ Og ΔH
= 249
2 kJ mol
–1
= 74,5 kJ mol
–1
C o n t o h 2.9
H C
C H + H H ⎯⎯
→ H C C H
H H
H H
H H
Kategori