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)
