PERUBAHAN ENTALPI

 

PERUBAHAN ENTALPI

Kompetensi Dasar

3.4   Menjelaskan konsep perubahan entalpi reaksi pada tekanan tetap dalam persamaan termokimia

4.4    Menyimpulkan hasil analisis data percobaan termokima pada  tekanan tetap

 

Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar

1. Menjelaskan tentang energi, entalpi dan perubahan entalpi, sistem, dan lingkungan  

2. Membedakan  reaksi eksoterm dan reaksi endoterm berdasarkan percobaan dan diagram tingkat energi

3.  Menuliskan  persamaan termokimia dan diagram energi

 

Materi Pembelajaran

Termokimia adalah cabang dari ilmu kimia yang mempelajari perubahan energi yang menyertai reaksi-reaksi kimia.Perubahan energi dalam reaksi kimia terjadi dalam bentuk kalor reaksi, yang sebagian besar berlangsung pada keadaan tetap sehingga kalor reaksi dinyatakan sebagai perubahan entalpi (ΔH).

James Prescott Joule (1818-1889) merumuskan Asas Kekekalan Energi: “Energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk energi yang satu menjadi bentuk energi yang lain”.

1. Sistem dan Lingkungan

Sistem merupakan reaksi atau proses yang sedang menjadi pusat perhatian kita, sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu di luar atau di sekitar sistem. Dalam ilmu kimia, sistem adalah sejumlah zat yang bereaksi, sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu di luar zat-zat tersebut misalnya tabung reaksi.

Berdasarkan interaksinya dengan lingkungan, sistem dibedakan menjadi tiga

macam, yaitu:

a. Sitem Terbuka, suatu sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran kalor dan   zat (materi) antara lingkungan dan sistem.

b. Sistem Tertutup, suatu sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran kalor antara sistem dan lingkungannya, tetapi tidak terjadi pertukaran materi.

c. Sistem Terisolasi (tersekat), suatu sistem yang tidak memungkinkan terjadinya pertukaran kalor dan materi antara sistem dan lingkungan.

2. Energi Dalam

Perpindahan energi antara sistem dan lingkungan dapat berupa kalor (q) maupun berupa kerja (w).Harga q dan w dapat bernilai positif atau negatif, jika:

·           Sistem menerima kalor, q bertanda positif (+).

·           Sistem membebaskan kalor, q bertanda negatif (-).

·           Sistem melakukan kerja, w bertanda negatif (-).

·           Sistem menerima kerja, w bertanda positif (+).

Energi dalam (internal energy) merupakan jumlah energi yang dimiliki oleh suatu zat atau sistem yang dilambangkan E. Energi dalam suatu zat tidak dapat diukur rnamun yang penting dalam termokimia adalah menentukan perubahan energi dalam (ΔE), yaitu selisih antaraenergidalamproduk (Ep) dengan energi dalam pereaksi (ER).

ΔE = Ep− ER                    ket.            Ep = energi dalam produk

        ER= energi dalam reaktan/pereaksi

Perubahan energi dalam dapat berupa kalor yang diserap atau dibebaskan (q) dan kerja yang dilakukan atau diterima (w).Sehingga, perubahan energi sistem sama dengan:

ΔE = q +w

Jika sistem tidak melakukan kerja, tapi sistem diberi sejumlah kalor, maka: ΔE = q

Jika sistem menerima kerja, dan tidak terjadi perpindahan kalor, maka: ΔE = w

3. Perubahan Entalpi

Entalpi (H) digunakan untuk menghitung jumlah kalor yang berpindah dari atau ke sistem pada tekanan tetap. Nilai absolut entalpi tidak dapat diukur, yang dapat diukur hanyalah perubahan entalpi (ΔH). Perubahan entalpi merupakan selisih antara entalpi pada akhir proses (produk) dan entalpi mula-mula (reaktan).

ΔH reaksi = H _akhir  - H _awal

                 = H _produk – H _pereaksi 

4. Reaksi Eksoterm dan Endoterm

    Reaksi eksoterm adalah reaksi yang disertai dengan perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan.          Artinya, sistem membebaskan energi, sehingga entalpi sistem akan berkurang dimana entalpi produk     lebih kecil dari pada entalpi pereaksi. Oleh karena itu perubahan entalpi (ΔH) bertanda negatif.

Reaksi endoterm adalah reaksi perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem.Artinya, sistem menyerap energi, sehingga entalpi sistem akan bertambah dimana produk lebih besar dari pada entalpi pereaksi. Oleh karena itu perubahan entalpi (ΔH) bertanda positif.

5. Persamaan Termokimia

                   Persamaan termokimia merupakan persamaan reaksi kimia yang disertai perubahan entalpi yang menyertainya. Nilai perubahan entalpi yang dituliskan pada persamaan termokimia harus sesuai dengan stoikiometri reaksi, artinya jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi sama dengan koefisien reaksinya.

Contoh:

Diketahui persamaan termokimia:

H₂(g) + ½ O₂(g) ⎯⎯→ H₂O(l)             ΔH = –285,85 kJ/mol

Artinya, pada pembentukan 1 mol H₂O dari gas hidrogen dan gas oksigen dibebaskan energi sebesar 285,85 kJ (reaksi eksoterm).

Latihan

1.      Pembakaran gas hidrogen menghasilkan air dan persamaan reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut.

H₂(g) + ½O₂ (g) → H₂O (l) + 285,8 kJ

a. Tentukan harga perubahan entalpinya.

b. Termasuk dalam reaksi eksoterm atau endoterm reaksi tersebut.

c. Gambarkan diagram entalpinya.

2.   Reaksi antara 12 gram gas hidrogen (1 mol) dengan 38 gram gas flour (1 mol) pada suhu 298 K (25 °C) menghasilkan 40 gram gas hidrogen fluorida (2 mol) dan energi sebesar 546 kJ. Tuliskan persamaan termokimianya.

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Sudarmo, Unggul. 2014, Kimia untuk SMA /MA kelas XI, Surakarta, Erlangga

            Sriyanto, Wahyu, S.Pd. 2020, Modul Pembelajaran SMA Kimia Kelas XI, Kemendikbud

Johari, J.M.C. dan Rachmawati, M, 2010. Chemistry 2A for Senior High School Grade XI Semester 1 , Esis, Jakarta

          Utami Budi, Nugroho Agung, dkk.2009, Kimia untuk SMA dan MA Kelas XI,                              Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta

https://nizaraldy.wordpress.com/2013/10/06/kimia-kelas-xi-semester-1-bab-2-termokimia/(diakses  5 juni 2021)

https://www.gurupendidikan.co.id/termokimia/(diakses  5 juni 2021)

https://www.zenius.net/prologmateri/kimia/a/78/Persamaan-Termokimia(diakses  5 juni 2021)