TERMOKIMIA. VURI AYU SETYOWATI, S.T., M.Sc TEKNIK MESIN - ITATS

Transkripsi

1 TERMOKIMIA VURI AYU SETYOWATI, S.T., M.Sc TEKNIK MESIN - ITATS

2 PENGERTIAN Termokimia adalah cabang dari ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara reaksi dengan panas. HAL-HAL YANG DIPELAJARI Perubahan energi yang menyertai reaksi kimia Reaksi kimia yang berlangsung secara spontan Reaksi kimia dalam kedudukan kesetimbangan. Teknik Mesin - ITATS Kimia Terapan Vuri Ayu Setyowati, S.T., M.Sc. 2

3 PENGERTIAN Energi kimia yang terkandung dalam suatu zat adalah semacam energi potensial dari suatu zat tersebut. Energi potensial kimia yang terkandung dalam suatu zat disebut entalpi dan dinyatakan dalam simbol H. Selisih antara entalpi reaktan dan entalpi hasil suatu reaksi disebut perubahan entalpi reaksi Satuan yang sering digunakan untuk menyatakan jumlah panas yang diserap atau dibebaskan adalah kalori atau joule. 1 Kalori = 4,186 Joule Teknik Mesin - ITATS Kimia Terapan Vuri Ayu Setyowati, S.T., M.Sc. 3

4 REAKSI EKSOTERM DAN ENDOTERM 1. REAKSI EKSOTERM Adalah reaksi yang pada saat berlangsung disertai pelepasan panas atau kalor. Panas reaksi ditulis dengan tanda negatif. Contoh : N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) H = - 26,78 Kkal 2. REAKSI ENDOTERM Adalah reaksi yang pada saat berlangsung membutuhkan panas. Panas reaksi ditulis dengan tanda positif Contoh : 2NH 3 N 2 (g) + 3H 2 (g) H = +26,78 Kkal Teknik Mesin - ITATS Kimia Terapan Vuri Ayu Setyowati, S.T., M.Sc. 4

5 PERUBAHAN ENTALPI (ΔH) PENGERTIAN Perubahan entalpi adalah perubahan panas dari reaksi pada suhu dan tekanan yang tetap, yaitu selisih antara entalpi zat-zat hasil dikurangi entalpi zat-zat reaktan. Rumus : ΔH = H h - H r ΔH : perubahan entalpi H h : entalpi hasil reaksi H r : entalpi zat reaktan. Teknik Mesin - ITATS Kimia Terapan Vuri Ayu Setyowati, S.T., M.Sc. 5

6 PERUBAHAN ENTALPI (ΔH) 1. PADA REAKSI EKSOTERM P + Q R + x Kkal P dan Q = zat awal R = zat hasil reaksi x = besarnya panas reaksi Menurut hukum kekekalan energi : Isi panas (P + Q) = Isi panas R + x Kkal H (P + Q) = H ( R) + x Kkal H (R) - H (P + Q) = - x Kkal ΔH = - x Kkal Teknik Mesin - ITATS Kimia Terapan Vuri Ayu Setyowati, S.T., M.Sc. 6

7 PERUBAHAN ENTALPI (ΔH) 2. PADA REAKSI ENDOTERM R P + Q x Kkal Berlaku : H (P + Q) - H (R) = x Kkal ΔH = x Kkal Kesimpulan : Besarnya perubahan entalpi (ΔH) sama dengan besarnya panas reaksi, tetapi dengan tanda berlawanan. Contoh soal : Hitung entalpi perubahan CH 4 (g) menjadi CO 2 (g) dan H 2 O(g) Pada temperatur 298 o K, bila diketahui pada temperatur tersebut : ΔH. CH 4 = -74,873 KJ mol -1 ; ΔH. O 2 = 0,00 KJ mol -1 Teknik Mesin - ITATS Kimia Terapan Vuri Ayu Setyowati, S.T., M.Sc. 7

8 ΔH. CO 2 = - 393,522 KJ mol -1 dan ΔH. H 2 O = -241,827 KJ mol -1 Jawab : CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O ΔH = H {CO 2 + (2 x H 2 O)} H {CH 4 + (2 x O 2 )} ΔH = {- 393,522 + (2 x (- 241,827)} - {- 74,873 + (2 x 0,000)} ΔH = - 802,303 KJ mol -1 Tanda negatif menunjukkan bahwa reaksi di atas merupakan reaksi eksoterm. PENENTUAN PERUBAHAN ENTALPI Penentuan perubahan entalpi selalu dilakukan pada tekanan dan temperatur yang tetap. Untuk reaksi tertentu dapat ditentukan dengan kalorimeter. Teknik Mesin - ITATS Kimia Terapan Vuri Ayu Setyowati, S.T., M.Sc. 8

9 HUKUM HESS Bunyi HUKUM HESS : Kalor reaksi dari suatu reaksi tidak bergantung apakah reaksi tersebut berlangsung satu tahap atau beberapa tahap Hukum Hess sangat penting dalam perhitungan kalor reaksi yang tidak dapat ditentukan secara eksperimen. Contoh reaksi : 1. Reaksi langsung A B ΔH 1 = x Kkal 2. Secara tidak langsung a) lewat C A C ΔH 2 = b Kkal C B ΔH 3 = c Kkal Teknik Mesin - ITATS Kimia Terapan Vuri Ayu Setyowati, S.T., M.Sc. 9

10 HUKUM HESS b) Lewat D dan E A D ΔH 4 = a Kkal D E ΔH 5 = d Kkal E B ΔH 6 = e Kkal Maka berlaku hubungan : x = b + c = a + d + e ΔH 1 = ΔH 2 + ΔH 3 = ΔH 4 + ΔH 5 + ΔH 6 Teknik Mesin - ITATS Kimia Terapan Vuri Ayu Setyowati, S.T., M.Sc. 10

11 HUKUM HESS Teknik Mesin - ITATS Kimia Terapan Vuri Ayu Setyowati, S.T., M.Sc. 11

12 HUKUM HESS Teknik Mesin - ITATS Kimia Terapan Vuri Ayu Setyowati, S.T., M.Sc. 12

13 ENERGI IKATAN Energi ikatan adalah jumlah energi yang diperlukan atau yang timbul untuk memutuskan atau menggabungkan suatu ikatan kimia tertentu. Pada reaksi eksoterm, besarnya energi yang timbul dari Penggabungan ikatan lebih besar daripada energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan. Besarnya energi ikatan ditentukan secara eksperimen : Teknik Mesin - ITATS Kimia Terapan Vuri Ayu Setyowati, S.T., M.Sc. 13

14 ENERGI IKATAN Teknik Mesin - ITATS Kimia Terapan Vuri Ayu Setyowati, S.T., M.Sc. 14

15 ENERGI IKATAN Teknik Mesin - ITATS Kimia Terapan Vuri Ayu Setyowati, S.T., M.Sc. 15

16 ENERGI IKATAN Teknik Mesin - ITATS Kimia Terapan Vuri Ayu Setyowati, S.T., M.Sc. 16