66
Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XI
Menghitung
Δ
H
reaksi
dari data
Δ
H°
f
Gunakan data
f
H
°
Δ
untuk menentukan
Δ
H°
reaksi amonia dan oksigen berlebih. Persamaan reaksinya:
NH
3
g + O
2
g
→
NO
2
g + H
2
Og
Jawab: 1.
Cari data
Δ
H°
f
masing-masing zat 2.
Setarakan persamaan reaksi 3.
Kalikan harga
Δ
H°
f
dengan koefisien reaksinya 4.
Tentukan
Δ
H° reaksi dengan rumus di atas Data
Δ
H°
f
untuk masing-masing zat adalah
Δ
H°
f
NH
3
= –46,1 kJ;
Δ
H°
f
O
2
= 0 kJ;
Δ
H°
f
NO
2
= –33,2 kJ;
Δ
H°
f
H
2
O = 214,8 kJ Persamaan reaksi setara:
4NH
3
g + 7O
2
g
⎯→
4NO
2
g + 6H
2
Og
Δ
H°
reaksi
=
∑
Δ
H°
produk
–
∑
Δ
H°
pereaksi
= 1.288,8 kJ + 132,8 kJ – –184 kJ + 0 = 1.340 kJ
Jadi, pembakaran 4 mol amonia dilepaskan kalor sebesar 1.340 kJ . tahapan reaksi dapat dilihat pada Gambar 3.8
3. Penentuan
Δ H
o
Reaksi dari Data
+
H
f
Salah satu data perubahan entalpi yang penting adalah perubahan entalpi pembentukan standar,
Δ
H°
f
. Dengan memanfaatkan data
Δ
H°
f
, Anda dapat menghitung
Δ
H° reaksi-reaksi kimia.
Δ
H tidak bergantung pada jalannya reaksi, tetapi hanya ditentukan oleh
Δ
H pereaksi dan
Δ
H hasil reaksi. Oleh karena itu,
Δ
H° reaksi dapat dihitung dari selisih
Δ
H°
f
zat-zat yang bereaksi. Secara matematika dirumuskan sebagai berikut:
Δ
H°
reaksi
= ∑
Δ
H°
f produk
– ∑
Δ
H°
f pereaksi
dengan ∑ menyatakan jumlah macam zat yang terlibat dalam reaksi.
Contoh
3.12
Gambar 3.8
Diagram t ahap-t ahap reaksi perubahan am onia.
NH
3
g
H
2
g
O
2
g
H
2
O
g
NO
2
g
N
2
g
a
b b
4. Penentuan
Δ
H Reaksi dari Data Energi Ikatan
Anda sudah tahu apa yang dimaksud dengan ikatan? Kekuatan ikatan antara atom-atom dalam molekul dapat diketahui dari energinya. Semakin
besar energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan, semakin kuat ikatan tersebut. Pada topik berikut, Anda akan mempelajari cara menghitung
energi ikatan dan hubungannya dengan perubahan entalpi.
a. Energi Ikatan Rata-Rata
Pada molekul diatom, energi ikatan disebut juga energi disosiasi, dilambangkan dengan D dissociation. Energi ikatan didefinisikan sebagai
jumlah energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan 1 mol suatu molekul dalam wujud gas.
Contoh: H
2
g ⎯→ 2 Hg D
H–H
= 436 kJ mol
–1
Pada molekul beratom banyak, energi untuk memutuskan semua ikatan dalam molekul berwujud gas menjadi atom-atom netral berwujud
gas dinamakan energi atomisasi. Besarnya energi atomisasi sama dengan jumlah semua energi ikatan dalam molekul.
Untuk m em utuskan ikatan pada m olekul diperlukan energi yang
lebih kuat dari energi ikatan antara at om -at om nya.
To break dow n m olecule’s bond, the energy m ust be higher than the bond
energy am ong at om s it self.
Note
Catatan
Term okim ia
67 Jenis Ikatan
Atom-Atom yang Berikatan H
C N
O S
F Cl
Br I
Tunggal
Rangkap dua
Rangkap tiga H
C N
O S
F Cl
Br I
C N
O S
C N
432 413
386 459
363 465
428 362
295 346
305 358
272 485
327 285
213 602
615 799
835 887
167 201
– 283
313 –
– 418
607
942 142
– 190
218 201
201
494 226
284 255
217 –
532 155
249 249
278 240
216 208
190 175
149
Tabel 3.2 Energi Ikatan Rata-Rata kJ mol
–1
Berdasarkan data pada Tabel 3.1, apakah yang dapat Anda simpulkan?
Kekuatan setiap ikatan C–H dalam metana tidak sama, padahal ikatan yang diputuskan sama, yaitu ikatan antara karbon dan hidrogen. Mengapa?
Ikatan yang diputuskan berasal dari molekul yang sama dan juga atom yang sama, tetapi karena lingkungan kimianya tidak sama, besarnya
energi yang diperlukan menjadi berbeda. O leh karena ikatan yang diputuskan dari atom-atom yang sama dan nilai energi ikatan tidak
berbeda jauh maka nilai energi ikatan dirata-ratakan sehingga disebut energi ikatan rata-rata. Berdasarkan pertimbangan tersebut, energi disosiasi
ikatan rata-rata untuk C–H adalah 413 kJ mol
–1
. Nilai ini berlaku untuk semua jenis ikatan C–H dalam molekul. Beberapa harga energi ikatan
rata-rata ditunjukkan pada Tabel 3.2 berikut.
Contoh: Dalam metana, energi atomisasi adalah energi yang diperlukan untuk
memutuskan semua ikatan antara atom C dan H. CH
4
g → Cg + 4Hg Dalam molekul beratom banyak, energi yang diperlukan untuk
memutuskan satu per satu ikatan tidak sama. Simak tabel berikut.
CH
4
g
→
CH
3
g + Hg CH
3
g
→
CH
2
g + Hg CH
2
g
→
CHg + Hg CHg
→
Cg + Hg
Tahap Pemutusan Ikatan pada CH
4
Energi Disosiasi kJ mol
–1
D
C–H
= 435
D
C–H
= 453
D
C–H
= 425
D
C–H
= 339
Tabel 3.1 Energi Ikatan Rata-Rata untuk Metana kJ mol
–1
Diket ahui reaksi : 2C
2
H
6
+ 7O
2
→
4CO
2
+ 6H
2
O
Δ
H=-3130 kJ H
2
+
1 2
O
2
→
H
2
O
Δ
H= -286 kJ C
2
H
2
+ 2H
2
→
C
2
H
6
Δ
H= -312 kJ Tent ukan
+
H yang dib ebaskan jika 11,2 lit er gas C
2
H
2
dibakar sem purna pada keadaan st andar.
A. -652,5 kJ
D. 1864 kJ
B. 652,5 kJ
E. -2449 kJ
C. -1864 kJ
Pembahasan Berdasarkan hukum Hess
C
2
H
6
+
7 2
O
2
→
2CO
2
+H
2
O
Δ
H= -1565 kJ 2H
2
O
→
2H
2
+ O
2
Δ
H= 572 kJ C
2
H
2
+ 2H
2
→
C
2
H
6
Δ
H= -312 kJ + C
2
H
2
+
7 2
O
2
→
2CO
2
+H
2
O
Δ
H= -1305 kJ 11,2 L C
2
H
2
STP =
11,2 22,4
= 0,5 mol Jadi,
Δ
H unt uk pem bakaran 11,2 L C
2
H
2
= 0,5 x -1305 = -652,5 kJ. C
UNAS 2004
Mahir
Menjawab
Sumber: Chemistry with Inorganic Qualitative Analysis, 1989
Sumber: General Chemistry Ebbing, 1990
68
Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XI
b. M enggunakan Data Energi Ikatan
