DASAR DAN NERACA DAN ENERGI
1
DASAR NERACA ENERGI
DASAR NERACA ENERGI
2
Kandungan energi
suatu benda atau
sistem
keadaan
benda
atau
sistem yang bersangkutan
Akibat interaksi ataupun tanpa interaksi benda
atau sistem tersebut dengan benda lain atau
lingkungan
- perubahan temperatur
- perubahan fasa
- perubahan ikatan kimia
- perubahan jumlah dan bentuk
SISTEM & SIFAT-SIFAT DASAR
NERACA ENERGI
3
SISTEM
Satu bagian alam semesta yang mendapat
perhatian dalam penyelesaian suatu masalah
LINGKUNGAN
(environment atau
surrounding)
Bagian lain dari alam semesta yang mungkin
dapat berhubungan dengan sistem
SISTEM
TERBUKA
Jika sistem tersebut menerima masukan massa
atau melepaskan massa keluar sistem, walaupun
jumlah dan komposisi massa dalam sistem
mungkin tidak mengalami perubahan
SISTEM & SIFAT-SIFAT DASAR
NERACA ENERGI
4
SISTEM
TERTUTUP
SISTEM
TERISOLIR
SISTEM
ADIABATIK
Jika sistem tersebut tidak mengalami
pemasukan atau pengeluaran massa. Sebuah
sistem tertutup mungkin mengalami pemasukan
atau pengeluaran energi yang dapat berupa
panas, kerja, listrik atau magnet.
Merupakan sistem tertutup, Jika sistem tersebut
tidak mengalami pemasukan atau pengeluaran
massa dan energi dalam bentuk apapun.
Merupakan sistem terbuka maupun tertutup,
Jika sistem tersebut tidak mengalami
pemasukan atau pengeluaran energi dalam
bentuk panas.
SISTEM & SIFAT-SIFAT DASAR
NERACA ENERGI
5
Energi dapat tersimpan dalam sebuah benda atau berpindah
dari satu benda ke benda lain.
Sifat milik benda
digolongkan
Sifat intensif yang tergantung jumlah
massa benda. Misalnya temperatur,
tekanan, densitas, kapasitas panas.
Sifat ekstensif yang tidak tergantung
jumlah massa benda
ENERGI TERSIMPAN DALAM BENDA
6
ENERGI
KINETIK (Ek)
Energi yang dimiliki benda (bagian sistem atau
keseluruhan sistem) untuk berhubungan dengan
gerak relatifnya terhadap benda atau bagian
lain yang ikut menyusun sistem bersangkutan.
Nilai energi kinetik persatuan massa.
EK = ½ .ν2
ν = kecepatan linier gerak benda, m/s
ENERGI TERSIMPAN DALAM BENDA
7
ENERGI
POTENSIAL (Ep)
Dua tipe energi potensial yang penting untuk
diperhitungkan di dalam sistem pemroses kimiafisik adalah:
1.
Energi potensial sehubungan dengan posisi benda di dalam medan
grafitasi.
EP = g . z
g = percepatan grafitasi, 9,8 m/s2
z = ketinggian benda terhadap permukaan bumi.
2.
Energi potensial sehubungan dengan perubahan bentuk atau volum
EP = P.V
P = tekanan yang diderita benda karena desakan benda disekitarnya,
N/m2
V = volum spesifik benda, m3/kg
ENERGI TERSIMPAN DALAM BENDA
8
ENERGI
DALAM (U)
ENTALPI
Energi
yang
dimiliki
benda
untuk
mempertahankan
struktur
molekul-molekul
penyusunnya, serta mempertahankan gerakangerakan translasi, vibrasi, dan rotasi molekulmolekul tersebut.
U = f(T)
Sebuah besaran yang diturunkan secara
matematik, yaitu kemudahan untuk menuliskan
(U + PV) yang sering muncul bersamaan.
Di dalam sistem tertutup,suku PV hanya berupa
perkalian nilai tekanan dan volum yang memiliki
satuan sama dengan energi.
Di dalam sistem terbuka dengan aliran kontinyu, suku
PV benar-benar merupakan aliran energi yang
masuk dan keluar bersama aliran material
ENERGI YANG BERPINDAH
9
Energi sistem dapat bertambah atau berkurang melalui cara
berikut:
1.
2.
3.
Energi yang terbawa dalam materi yang masuk atau keluar sistem.
Panas (Q) yang masuk atau keluar sistem melalui dinding sistem akibat
perbedaan temperatur sistem dengan lingkungan.
Kerja (W) yang berpindah melalui dinding sistem sebagai akibat:
- perbedaan tekanan sistem dan lingkungan, yang diwujudkan dengan
perubahan volum sistem.
- perbedaan tekanan lingkungan dengan sistem di tempat masukan, dan
perbedaan tekanan sistem dengan lingkungan di tempat keluaran.
- kerja poros yang berhubungan dengan perpindahan momentum antara
sistem dengan lingkungan, misalnya kerja pompa, kompresor atau
turbin.
TERMOFISIKA
10
Termofisika
berhubungan
dengan
perubahan
kandungan energi benda (sistem) berkaitan dengan
peristiwa fisik, yaitu: perubahan temperatur,
perubahan fasa atau pelarutan/pencampuran dua
senyawa atau lebih tanpa disertai reaksi.
Panas Laten : perubahan harga entalpi yang cukup
besar diikuti perubahan fase, tanpa terjadi perubahan
suhu.
Panas Sensibel : perubahan harga entalpi yang cukup
besar tanpa diikuti perubahan fase, hanya terjadi
perubahan suhu
PANAS LATEN
11
Panas laten berkaitan dengan perubahan kandungan
energi benda yang mengakibatkan perubahan fasa,
seperti: penguapan, pengembunan, peleburan dan juga
bentuk kristal. Perubahan fasa di dalam pemrosesan gas
alam kebanyakan hanya melibatkan penguapan dan
pengembunan, sehingga materi yang akan disampaikan
dibatasi dengan masalah perubahan fasa cair-uap.
Perubahan fasa untuk benda murni berlangsung pada
tekanan dan temperatur tetap, tetapi perubahan fasa
campuran senyawa berlangsung pada berbagai tekanan
dan temperatur, tergantung pada komposisinya. Nilai
panas laten penguapan tergantung pada tekanan dan
temperatur.
PANAS LATEN
12
Contoh temperatur, tekanan, dan panas laten
penguapan air sebagai berikut:
Data Penguapan Air
Temperatur, oC
30
100
120,2
151,8
179,9
Tekanan, bar
0,0424
1,0131
2
5
10
Panas penguapan λ, kJ/kg
2430,7
2257,0
2201,6
2107,4
2013,6
PANAS SENSIBEL
13
Jika sebuah benda dipanasi atau didinginkan, maka kandungan
energinya teramati sebagai perubahan temperatur. Hubungannya dapat
dinyatakan dengan persamaan berikut:
Jika pemanasan dilakukan pada volum tetap (proses isometrik)
dU = Cv.dT
Jika pemanasan dilakukan pada tekanan tetap (isobar)
dH = Cp.dT
Persamaan tersebut dapat diartikan bahwa perubahan temperatur benda
menunjukan perubahan energi-dalam (U) untuk sistem yang mengalami
proses isometrik, dan perubahan entalpi (H) untuk proses isobar. Konstanta
Cv dan Cp merupakan kapasitas panas pada volum tetap dan tekanan
tetap.
PANAS SENSIBEL
14
Secara termodinamika kapasitas panas ini didefinisikan sebagai
berikut:
Cv = [dU/dT], banyaknya panas yang diperlukan untuk menaikkan
temperatur benda pada volum tetap.
Cp = [dH/dT], banyaknya panas yang diperlukan untuk menaikkan
temperatur benda pada tekanan tetap.
Khusus untuk senyawa yang memiliki sifat mendekati gas ideal berlaku:
Cp = Cv + R
Cp = 7/2 R untuk gas beratom dua, seperti N2, O2
R = tetapan gas universal
= 8,314 J/(mol.K)
= 1,987 cal/(mol.K)
= 0,082 L.atm/(mol.K)
TERMOKIMIA
15
Semua reaksi melibatkan penyerapan atau
pelepasan panas dengan nilai yang berbeda-beda
Reaksi eksotermik → reaksi yang melepaskan
panas.
Reaksi endotermik → reaksi yang menyerap panas
Reaksi atermik → reaksi yang melepaskan atau
menyerap panas sedikit dan nilainya dapat
diabaikan.
TERMOKIMIA
16
Panas reaksi
panas yang terlibat dalam reaksi dan sering diberi
nama yang lebih spesifik, yaitu:
Panas pembentukan → reaksi pembentukan
suatu senyawa dari elemen (atom) penyusunnya.
Panas pembakaran → reaksi pembakaran, yaitu
reaksi suatu senyawa dengan molekul O2. nilai
panas ini bergantung dari fasa air yang
terbentuk dari reaksi pembakaran.
TERMOKIMIA
17
Panas reaksi standar → panas yang dilepaskan atau
diserap oleh suatu reaksi secara stokiometrik, jika
reaksi yang bersangkutan dilaksanakan pada
temperatur acuan (25oC atau 298K).
Panas reaksi dihitung dari panas pembentukan atau
panas pembakaran senyawa-senyawa yang terlibat.
Perhitungan panas reaksi standar dari panas
pembentukan standar
ΔHR.298 = Σ(ΔHf.298 produk) - Σ(ΔHf.298 reaktan)
atau ΔHR.298 = Σ(σs ΔHf.298 s)
TERMOKIMIA
18
Perhitungan panas reaksi standar dari panas pembakaran
standar
ΔHR.298 = -[Σ(ΔHc.298 reaktan) - Σ(ΔHc.298 produk)]
ΔHR.298 = - Σ(σs ΔHc.298 s)
Dengan:
ΔHR.298 = panas reaksi pada 298K
ΔHf.298 = panas pembentukan pada 298K, data tersedia.
ΔHc.298 = panas pambakaran pada 298K, data tersedia.
σs
= koefisien persamaan reaksi untuk setiap
senyawa s, dengan nilai negatif untuk
reaktan dan positip untuk produk
Soal-1
19
Hitung panas pembakaran standar CH4 dari data
panas pembentukan standar. Reaksi pembakaran
metana adalah sebagai berikut:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
diketahui:
ΔHf.298 CO2
= -94,05 kcal/mol
ΔHf.298 H2O(l) = -68,32 kcal/mol
ΔHf.298 CH4
= -17,89 kcal/mol
ΔHf.298 O2
=0
Penyelesaian Soal-1
20
ΔHc.298 = [ΔHf.298 CO2 + 2xΔHf.298 H2O] –
[ΔHf.298 CH4 +2x ΔHf.298 O2]
= [-94,05 + 2x -68,32] – [-17,89 + 2x0]
= -212,8 kcal/mol
Soal-2
21
Hitung panas pembentukan standar propan (C3H8) dari data
pembakaran standar berikut:
Reaksi 1 : 3C + 4H2 → C3H8
ΔHf.298 C3H8 = ?
Reaksi 2 : C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
ΔHc.298 C3H8 = -530,61 kcal/mol
Reaksi 3 : C + O2 → CO2
ΔHc.298 C = -94,05 kcal/mol
Reaksi 4 : H2 + ½O2 → H2O
ΔHc.298 H2 = -68,32 kcal/mol
Penyelesaian Soal-2
22
Persamaan reaksi 1 dapat disusun dari penjumlahan
persamaan 2, 3, dan 4 berikut:
3CO2 + 4H2O → C3H8 + 5O2
-1 x (reaksi 2)
3C + 3O2 → 3CO2
3 x (reaksi 3)
4H2 + 2O2 → 4H2O
4 x (reaksi 4)
3C + 4H2 → C3H8
Reaksi 1 Reaksi Pembentukkan
Sehingga:
ΔHf.298 C3H8
= [(-1)x ΔHc.298C3H8] – [(3x ΔHc.298C) +
(4x ΔHc.298 H2)]
= [(-1)x(- 530,61)] – [(3x(-94,05)) + (4x(-68,32))]
= [530,61] – [-555,43]
= 1086,04 kcal/mol
PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP
PANAS REAKSI
23
Kandungan energi benda sangat tergantung pada temperatur. Dengan demikian
panas yang timbul atau diserap oleh suatu reaksi juga tergantung pada
temperatur reaksi, atau temperatur reaktan dan produk reaksi.
Persamaan perhitungan panas reaksi di luar temperatur acuan dapat ditulis
dalam dua bentuk, yaitu:
Penggunaan panas reaksi standar
ΔHR.T = ΔHR.298+Σ (ΔHs,T.produk) - Σ(ΔHs,T.reaktan)
dengan:
ΔHR.T
= panas reaksi pada temperatur T
ΔHR.298
= panas reaksi standar (pada temperatur 298K)
Σ (ΔHs,T.produk) = entalpi sensibel senyawa produk reaksi
Σ(ΔHs,T.reaktan) = entalpi sensibel senyawa reaktan
Penggunaan panas pembentukan standar (atau panas pembakaran standar)
ΔHR.T = Σ(ΔHf.298+ ΔHs,T)produk - Σ(ΔHf.298+ ΔHs,T)reaktan
Soal Quis
24
Hitung panas reaksi standar etanol (C2H5OH) dari data pembakaran
standar berikut:
Reaksi 1 : 2C + 3H2 + ½ O2 → C2H5OH
ΔHf.298 C2H5OH = ?
Reaksi 2 : C + O2 → CO2
ΔHc.298 C = -393,5 kJ/mol
Reaksi 3 : H2 + ½O2 → H2O
ΔHc.298 H2 = -286 kJ/mol
Reaksi 4 : C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
ΔHc.298 C2H5OH = -1367 kJ/mol
DASAR NERACA ENERGI
DASAR NERACA ENERGI
2
Kandungan energi
suatu benda atau
sistem
keadaan
benda
atau
sistem yang bersangkutan
Akibat interaksi ataupun tanpa interaksi benda
atau sistem tersebut dengan benda lain atau
lingkungan
- perubahan temperatur
- perubahan fasa
- perubahan ikatan kimia
- perubahan jumlah dan bentuk
SISTEM & SIFAT-SIFAT DASAR
NERACA ENERGI
3
SISTEM
Satu bagian alam semesta yang mendapat
perhatian dalam penyelesaian suatu masalah
LINGKUNGAN
(environment atau
surrounding)
Bagian lain dari alam semesta yang mungkin
dapat berhubungan dengan sistem
SISTEM
TERBUKA
Jika sistem tersebut menerima masukan massa
atau melepaskan massa keluar sistem, walaupun
jumlah dan komposisi massa dalam sistem
mungkin tidak mengalami perubahan
SISTEM & SIFAT-SIFAT DASAR
NERACA ENERGI
4
SISTEM
TERTUTUP
SISTEM
TERISOLIR
SISTEM
ADIABATIK
Jika sistem tersebut tidak mengalami
pemasukan atau pengeluaran massa. Sebuah
sistem tertutup mungkin mengalami pemasukan
atau pengeluaran energi yang dapat berupa
panas, kerja, listrik atau magnet.
Merupakan sistem tertutup, Jika sistem tersebut
tidak mengalami pemasukan atau pengeluaran
massa dan energi dalam bentuk apapun.
Merupakan sistem terbuka maupun tertutup,
Jika sistem tersebut tidak mengalami
pemasukan atau pengeluaran energi dalam
bentuk panas.
SISTEM & SIFAT-SIFAT DASAR
NERACA ENERGI
5
Energi dapat tersimpan dalam sebuah benda atau berpindah
dari satu benda ke benda lain.
Sifat milik benda
digolongkan
Sifat intensif yang tergantung jumlah
massa benda. Misalnya temperatur,
tekanan, densitas, kapasitas panas.
Sifat ekstensif yang tidak tergantung
jumlah massa benda
ENERGI TERSIMPAN DALAM BENDA
6
ENERGI
KINETIK (Ek)
Energi yang dimiliki benda (bagian sistem atau
keseluruhan sistem) untuk berhubungan dengan
gerak relatifnya terhadap benda atau bagian
lain yang ikut menyusun sistem bersangkutan.
Nilai energi kinetik persatuan massa.
EK = ½ .ν2
ν = kecepatan linier gerak benda, m/s
ENERGI TERSIMPAN DALAM BENDA
7
ENERGI
POTENSIAL (Ep)
Dua tipe energi potensial yang penting untuk
diperhitungkan di dalam sistem pemroses kimiafisik adalah:
1.
Energi potensial sehubungan dengan posisi benda di dalam medan
grafitasi.
EP = g . z
g = percepatan grafitasi, 9,8 m/s2
z = ketinggian benda terhadap permukaan bumi.
2.
Energi potensial sehubungan dengan perubahan bentuk atau volum
EP = P.V
P = tekanan yang diderita benda karena desakan benda disekitarnya,
N/m2
V = volum spesifik benda, m3/kg
ENERGI TERSIMPAN DALAM BENDA
8
ENERGI
DALAM (U)
ENTALPI
Energi
yang
dimiliki
benda
untuk
mempertahankan
struktur
molekul-molekul
penyusunnya, serta mempertahankan gerakangerakan translasi, vibrasi, dan rotasi molekulmolekul tersebut.
U = f(T)
Sebuah besaran yang diturunkan secara
matematik, yaitu kemudahan untuk menuliskan
(U + PV) yang sering muncul bersamaan.
Di dalam sistem tertutup,suku PV hanya berupa
perkalian nilai tekanan dan volum yang memiliki
satuan sama dengan energi.
Di dalam sistem terbuka dengan aliran kontinyu, suku
PV benar-benar merupakan aliran energi yang
masuk dan keluar bersama aliran material
ENERGI YANG BERPINDAH
9
Energi sistem dapat bertambah atau berkurang melalui cara
berikut:
1.
2.
3.
Energi yang terbawa dalam materi yang masuk atau keluar sistem.
Panas (Q) yang masuk atau keluar sistem melalui dinding sistem akibat
perbedaan temperatur sistem dengan lingkungan.
Kerja (W) yang berpindah melalui dinding sistem sebagai akibat:
- perbedaan tekanan sistem dan lingkungan, yang diwujudkan dengan
perubahan volum sistem.
- perbedaan tekanan lingkungan dengan sistem di tempat masukan, dan
perbedaan tekanan sistem dengan lingkungan di tempat keluaran.
- kerja poros yang berhubungan dengan perpindahan momentum antara
sistem dengan lingkungan, misalnya kerja pompa, kompresor atau
turbin.
TERMOFISIKA
10
Termofisika
berhubungan
dengan
perubahan
kandungan energi benda (sistem) berkaitan dengan
peristiwa fisik, yaitu: perubahan temperatur,
perubahan fasa atau pelarutan/pencampuran dua
senyawa atau lebih tanpa disertai reaksi.
Panas Laten : perubahan harga entalpi yang cukup
besar diikuti perubahan fase, tanpa terjadi perubahan
suhu.
Panas Sensibel : perubahan harga entalpi yang cukup
besar tanpa diikuti perubahan fase, hanya terjadi
perubahan suhu
PANAS LATEN
11
Panas laten berkaitan dengan perubahan kandungan
energi benda yang mengakibatkan perubahan fasa,
seperti: penguapan, pengembunan, peleburan dan juga
bentuk kristal. Perubahan fasa di dalam pemrosesan gas
alam kebanyakan hanya melibatkan penguapan dan
pengembunan, sehingga materi yang akan disampaikan
dibatasi dengan masalah perubahan fasa cair-uap.
Perubahan fasa untuk benda murni berlangsung pada
tekanan dan temperatur tetap, tetapi perubahan fasa
campuran senyawa berlangsung pada berbagai tekanan
dan temperatur, tergantung pada komposisinya. Nilai
panas laten penguapan tergantung pada tekanan dan
temperatur.
PANAS LATEN
12
Contoh temperatur, tekanan, dan panas laten
penguapan air sebagai berikut:
Data Penguapan Air
Temperatur, oC
30
100
120,2
151,8
179,9
Tekanan, bar
0,0424
1,0131
2
5
10
Panas penguapan λ, kJ/kg
2430,7
2257,0
2201,6
2107,4
2013,6
PANAS SENSIBEL
13
Jika sebuah benda dipanasi atau didinginkan, maka kandungan
energinya teramati sebagai perubahan temperatur. Hubungannya dapat
dinyatakan dengan persamaan berikut:
Jika pemanasan dilakukan pada volum tetap (proses isometrik)
dU = Cv.dT
Jika pemanasan dilakukan pada tekanan tetap (isobar)
dH = Cp.dT
Persamaan tersebut dapat diartikan bahwa perubahan temperatur benda
menunjukan perubahan energi-dalam (U) untuk sistem yang mengalami
proses isometrik, dan perubahan entalpi (H) untuk proses isobar. Konstanta
Cv dan Cp merupakan kapasitas panas pada volum tetap dan tekanan
tetap.
PANAS SENSIBEL
14
Secara termodinamika kapasitas panas ini didefinisikan sebagai
berikut:
Cv = [dU/dT], banyaknya panas yang diperlukan untuk menaikkan
temperatur benda pada volum tetap.
Cp = [dH/dT], banyaknya panas yang diperlukan untuk menaikkan
temperatur benda pada tekanan tetap.
Khusus untuk senyawa yang memiliki sifat mendekati gas ideal berlaku:
Cp = Cv + R
Cp = 7/2 R untuk gas beratom dua, seperti N2, O2
R = tetapan gas universal
= 8,314 J/(mol.K)
= 1,987 cal/(mol.K)
= 0,082 L.atm/(mol.K)
TERMOKIMIA
15
Semua reaksi melibatkan penyerapan atau
pelepasan panas dengan nilai yang berbeda-beda
Reaksi eksotermik → reaksi yang melepaskan
panas.
Reaksi endotermik → reaksi yang menyerap panas
Reaksi atermik → reaksi yang melepaskan atau
menyerap panas sedikit dan nilainya dapat
diabaikan.
TERMOKIMIA
16
Panas reaksi
panas yang terlibat dalam reaksi dan sering diberi
nama yang lebih spesifik, yaitu:
Panas pembentukan → reaksi pembentukan
suatu senyawa dari elemen (atom) penyusunnya.
Panas pembakaran → reaksi pembakaran, yaitu
reaksi suatu senyawa dengan molekul O2. nilai
panas ini bergantung dari fasa air yang
terbentuk dari reaksi pembakaran.
TERMOKIMIA
17
Panas reaksi standar → panas yang dilepaskan atau
diserap oleh suatu reaksi secara stokiometrik, jika
reaksi yang bersangkutan dilaksanakan pada
temperatur acuan (25oC atau 298K).
Panas reaksi dihitung dari panas pembentukan atau
panas pembakaran senyawa-senyawa yang terlibat.
Perhitungan panas reaksi standar dari panas
pembentukan standar
ΔHR.298 = Σ(ΔHf.298 produk) - Σ(ΔHf.298 reaktan)
atau ΔHR.298 = Σ(σs ΔHf.298 s)
TERMOKIMIA
18
Perhitungan panas reaksi standar dari panas pembakaran
standar
ΔHR.298 = -[Σ(ΔHc.298 reaktan) - Σ(ΔHc.298 produk)]
ΔHR.298 = - Σ(σs ΔHc.298 s)
Dengan:
ΔHR.298 = panas reaksi pada 298K
ΔHf.298 = panas pembentukan pada 298K, data tersedia.
ΔHc.298 = panas pambakaran pada 298K, data tersedia.
σs
= koefisien persamaan reaksi untuk setiap
senyawa s, dengan nilai negatif untuk
reaktan dan positip untuk produk
Soal-1
19
Hitung panas pembakaran standar CH4 dari data
panas pembentukan standar. Reaksi pembakaran
metana adalah sebagai berikut:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
diketahui:
ΔHf.298 CO2
= -94,05 kcal/mol
ΔHf.298 H2O(l) = -68,32 kcal/mol
ΔHf.298 CH4
= -17,89 kcal/mol
ΔHf.298 O2
=0
Penyelesaian Soal-1
20
ΔHc.298 = [ΔHf.298 CO2 + 2xΔHf.298 H2O] –
[ΔHf.298 CH4 +2x ΔHf.298 O2]
= [-94,05 + 2x -68,32] – [-17,89 + 2x0]
= -212,8 kcal/mol
Soal-2
21
Hitung panas pembentukan standar propan (C3H8) dari data
pembakaran standar berikut:
Reaksi 1 : 3C + 4H2 → C3H8
ΔHf.298 C3H8 = ?
Reaksi 2 : C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
ΔHc.298 C3H8 = -530,61 kcal/mol
Reaksi 3 : C + O2 → CO2
ΔHc.298 C = -94,05 kcal/mol
Reaksi 4 : H2 + ½O2 → H2O
ΔHc.298 H2 = -68,32 kcal/mol
Penyelesaian Soal-2
22
Persamaan reaksi 1 dapat disusun dari penjumlahan
persamaan 2, 3, dan 4 berikut:
3CO2 + 4H2O → C3H8 + 5O2
-1 x (reaksi 2)
3C + 3O2 → 3CO2
3 x (reaksi 3)
4H2 + 2O2 → 4H2O
4 x (reaksi 4)
3C + 4H2 → C3H8
Reaksi 1 Reaksi Pembentukkan
Sehingga:
ΔHf.298 C3H8
= [(-1)x ΔHc.298C3H8] – [(3x ΔHc.298C) +
(4x ΔHc.298 H2)]
= [(-1)x(- 530,61)] – [(3x(-94,05)) + (4x(-68,32))]
= [530,61] – [-555,43]
= 1086,04 kcal/mol
PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP
PANAS REAKSI
23
Kandungan energi benda sangat tergantung pada temperatur. Dengan demikian
panas yang timbul atau diserap oleh suatu reaksi juga tergantung pada
temperatur reaksi, atau temperatur reaktan dan produk reaksi.
Persamaan perhitungan panas reaksi di luar temperatur acuan dapat ditulis
dalam dua bentuk, yaitu:
Penggunaan panas reaksi standar
ΔHR.T = ΔHR.298+Σ (ΔHs,T.produk) - Σ(ΔHs,T.reaktan)
dengan:
ΔHR.T
= panas reaksi pada temperatur T
ΔHR.298
= panas reaksi standar (pada temperatur 298K)
Σ (ΔHs,T.produk) = entalpi sensibel senyawa produk reaksi
Σ(ΔHs,T.reaktan) = entalpi sensibel senyawa reaktan
Penggunaan panas pembentukan standar (atau panas pembakaran standar)
ΔHR.T = Σ(ΔHf.298+ ΔHs,T)produk - Σ(ΔHf.298+ ΔHs,T)reaktan
Soal Quis
24
Hitung panas reaksi standar etanol (C2H5OH) dari data pembakaran
standar berikut:
Reaksi 1 : 2C + 3H2 + ½ O2 → C2H5OH
ΔHf.298 C2H5OH = ?
Reaksi 2 : C + O2 → CO2
ΔHc.298 C = -393,5 kJ/mol
Reaksi 3 : H2 + ½O2 → H2O
ΔHc.298 H2 = -286 kJ/mol
Reaksi 4 : C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
ΔHc.298 C2H5OH = -1367 kJ/mol