Sebanyak 16 gram serbuk belerang dihasilkan dari reaksi antara H₂S dan SO₂  menurut persamaan reaksi 2H₂S (g) + SO₂ (g) → 3S (s) + 2H₂O (l). Pada reaksi tersebut dibebaskan panas sebesar 118,65 kJ. Diketahui ΔHf H₂O (l) = - 287,28 kJ, ΔHf SO₂ = - 296,94kJ/mol. Berapakah kalor yang dibebaskan atau diperlukan pada pembentukan 238 gram gas H₂S? (Ar : S = 32; H = 1) ?

Jawaban

Pendahuluan

Termokimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari kalor atau energi yang menyertai suatu reaksi kimia, baik yang diserap atau dilepaskan. Keseluruhan energi dalam bentuk kalor yang terdapat dalam suatu sistem disebut entalpi. Entalpi dalam sistem bersifat tetap selama tidak terjadi pertukaran energi antara sistem dengan lingkungan. Entalpi dinyatakan dengan huruf H dengan satuan Joule (J). Entalpi suatu rekasi dapat ditentukan dengan beberapa langkah, salah satunya dengan energi ikatan.

Penulisan dan interpretasi persamaan termokimia diatur dalam pedoman sebagai berikut :

1. Koefisien stoikiometri menunjukkan jumlah mol suatu materi

2. Jika letak reaktan dan produk pada persamaan reaksi dibalik, maka nilai entalpi reaksi tetap, sedangkan tanda ΔH-nya berubah menjadi kebalikannya.

Contoh :

Proses pembekuan air menjadi es membebaskan kalor sebesar 6,01 kJ, persamaan termokimia dituliskan sebagai berikut :

H₂O (l) → H₂O (s)  ΔH = - 6,01 kJ

Dengan demikian, untuk reaksi pelelehan es menjadi air memerlukan kalor sebesar 6,01 kJ. Persamaan termokimia dituliskan sebagai :

H₂O (s) → H₂O (l)   ΔH = + 6,01 kJ

3. Jika koefisien reaksi digandakan, nilai ΔH juga digandakan sesuai dengan perubahan faktor koefisien persamaan.

Contoh : Jika koefisien dari salah satu reaksi di atas digandakan dua kalinya, perubahan entalpi juga dikalikan dua. Persamaan reaksi termokimia menjadi :

2H₂O (s) → 2H₂O (l)   ΔH = + 12,02 kJ

4. Wujud zat yang terlibat dalam reaksi harus ditulis dalam kurung dan italic untuk membantu menentukan perubahan entalpinya. Zat padat dinyatakan dengan (s), zat cair dinyatakan dengan (l), zat gas dinyatakan dengan (g) dan larutan dinyatakan dengan (aq).

Pembahasan

diketahui reaksi 2H₂S (g) + SO₂ (g) → 3S (s) + 2H₂O (l), jumlah serbuk belerang yang dihasilkan adalah 16 gram.

Jumlah mol S yang terbentuk = 16 gram / 32 =  0,5 mol.

Jika perbandingan mol sama dengan perbandingan koefisien, maka jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi tersebut adalah :

H₂S (g) : 2/3 × 0,5 mol = 0,33 mol atau 1/3 mol

SO₂ (g)  : 1/3 × 0,5 mol = 0,16 mol  atau 4/25 mol

H₂O (l) : 2/3 × 0,5 mol = 0,33 mol atau 1/3 mol

maka reaksi dituliskan menjadi :

1/3 H₂S (g) + 4/25 SO₂ (g) → 1/2 S (s) + 1/3 H₂O (l)

Penentuan harga perubahan entalpi reaksi (ΔH reaksi) berdasarkan data entalpi pmbentukan standar  (ΔHf) dihitung dengan cara menentukan selisih entalpi pembentukan standar produk dengan entalpi pembentukan standar reaktan. Jika dirumuskan sebagai berikut :

ΔH reaksi = ∑ ΔHf produk - ∑ ΔHf reaktan

maka untuk reaksi di atas berlaku :

ΔH reaksi = (1/3 · ΔHf H₂O) - (1/3 · ΔHf H₂S + 4/25 ΔHf  SO₂)

- 118,65 = (1/3 · -287,28) - (1/3 · ΔHf H₂S + 4/25 · -296,94)

- 118,65 = - 95,76 -  1/3 · ΔHf H₂S + 47,5

- 118,65 = - 48,26  -  1/3 · ΔHf H₂S

1/3 · ΔHf H₂S = 118,65 - 48,26

1/3 · ΔHf H₂S = 70,39

ΔHf H₂S = 211,17 kJ/mol

Maka kalor untuk membentuk 238 gram H₂S adalah

massa H₂S = 238/34 = 7 mol

kalor yang dibutuhkan = 7 mol × 211,17 kJ/mol = 1478,19 kJ

Kesimpulan

Kalor yang diperlukan pada pembentukan 238 gram gas H₂S adalah 1478,19 kJ

Pelajari lebih lanjut

1. Materi tentang reaksi termokimia yomemimo.com/tugas/18144443

2. Materi tentang entalpi reaksi yomemimo.com/tugas/2648697

3. Materi tentang persamaan reaksi yomemimo.com/tugas/1274073

4. Materi tentang reaksi termokimia yomemimo.com/tugas/983196

-----------------------------

Detil Jawaban

Kelas : XI

Mapel : Kimia

Bab : Termokimia

Kode : 11.7.2

Kata Kunci: Reaksi Termokimia, Mol, kalor, persamaan reaksi