Jika terdapat persamaan termokimia :

2NO (g) + O2 (g) ---> N2O4 (g) ΔH = a kJ

NO (g) + 1/2 O2 (g) ---> NO2 (g) ΔH = b kJ

Maka besarnya perbuahan entalpi (ΔH) untuk reaksi 2NO2 (g) ---> N2O4 (g) adalah  ΔH = a-2b kJ.

Menurut ahli kimia Hess menyatakan bahwa perubahan entalpi tidak bergantung pada jalannya reaksi atau tahapan reaksi tetapi hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir reaksi.

Pembahasan

Persamaan Termokimia

Persamaan termokimia adalah persamaan reaksi yang menyertakan besarnya perubahan entalpinya (ΔH). Dalam penulisan persamaan termokimia disertakan pula jumlah mol zat yang bereaksi karena harus sesuai dengan stroikiometri reaksi yaitu jumlah mol zat sesuai dengan koefisien reaksinya.

• Persamaan termokimia harus dituliskan dalam persamaan reaksi yang sudah setara (ditunjukkan dari koefisien) dan fase zat.
• Menuliskan besarnya perubahan entalpinya (ΔH) di ruas kanan. Untuk reaksi endotem ΔH bernilai positif dan reaksi eksoterm ΔH bernilai negatif.
• Jika persamaan termokimia dikalikan dengan angka tertentu, maka besarnya ΔH juga harus dikalikan dengan angka tersebut.
• Jika persamaan termokimia dibalik, maka besarnya ΔH akan berubah tanda dari negatif menjadi positif atau dari positif menjadi negatif.

Penentuan Perubahan Entalpi (ΔH)

Untuk menentukan perubahan entalpi pada suatu reaksi kimia dapat dilakukan melalui eksperimen dengan menggunakan alat seperti kalorimeter, hukum Hess, dan energi ikatan.

1. Kalorimetri

Besarnya perubahan entalpi dapat ditentukan melalui percobaan dengan menggunakan alat kalorimeter untuk mengukur perubahan kalor yang diserap atau dilepaskan selama reaksi berlangsung. Proses pengukuran ini disebut kalorimetri.

q reaksi + q larutan = 0

q larutan = m x c x ΔT

q reaksi = - q larutan

q = perubahan kalor (J)

c = kalor jenis larutan (J/gram.K)

m = massa campuran (gram)

ΔT = T₂ – T₁ (Kelvin)

Dan

q kalorimeter = C x ΔT

dengan C = kapasitas kalor kalorimeter (J/K)

-(qlarutan + qkalrimeter) = qreaksi

2. Hukum Hess

Berdasarkan Entalpi (ΔH) dari Beberapa Reaksi yang Berhubungan

Menurut ahli kimia Hess pada tahun 1848 menyatakan bahwa perubahan entalpi tidak bergantung pada jalannya reaksi atau tahapan reaksi tetapi hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir reaksi.

Dalam meghitung perubahan entalpi dengan hukum Hess yang harus diperhatikan adalah :

• Posisi reaktan dan produk yang posisinya  harus sama dengan yang ditanyakan, jika posisi belum sama maka reaksi dapat dibalik. Jangan lupa tanda perubahan entalpi juga harus dibalik.
• Koefisien reaksi yang diketahui juga harus sama dengan yang ditanyakan. Jika belum sama, maka dapat dikalikan atau dibagi dengan angkat tertentu sehingga nilainya sama. Jangan lupa perubahan entalpi juga harus dikalikan.

3. Berdasarkan Data Entalpi Pembentukan (ΔHf°)

Besarnya perubahan entalpi reaksi juga dapat ditentukan dengan data entalpi pembentukan standar.

ΔH = ƩΔH kanan/produk – ƩΔH kiri/reaktan

Jika pada persamaan reaksi :

pAB + qCD -> rAD + sCB

maka rumus ΔH = ƩΔH kanan/produk – ƩΔH kiri/reaktan

= (r . ΔHf AD + s. ΔHf CB) – (p. ΔHf AB + q. ΔHf CD)

4. Data Energi Ikatan

Energi ikatan adalah energi rata-rata yang diperlukan untuk memutuskan satu ikatan dalam 1 mol molekul menjadi atom penusunnya.

ΔH = Ʃpemutusan ikatan (kiri) – Ʃpembentukan ikatan (kanan)

Jawab :

Persamaan termokimi yang diketahui adalah

(1) 2NO (g) + O2 (g) ---> N2O4 (g) ΔH = a kJ

(2) NO (g) + 1/2 O2 (g) ---> NO2 (g) ΔH = b kJ

Persamaan termokimia yang ditanyakan adalah

2NO2 (g) ---> N2O4 (g)

• gas NO2 berada diposisi reaktan (kiri) sedangkan reaksi no 2 gas NO2 berada diposisi produk (kanan) maka persamaan reaksi harus dibalik. Kemudian gas NO2 memiliki koefisien reaksi 2 sedangkan reaksi no 2 gas NO2 koefisien reaksinya adalah 1. Maka persamaan reaksi selain harus dibalik tetapi juga dikalikan 2. ΔH juga akan mengalami perubahan karena persamaan reaksi dirubah, dibalik maka ΔH berubah tanda menjadi berkebalikan ΔH = -b kJ, dikali kan 2 maka ΔH juga dikalikan 2 menjadi ΔH = -2b kJ.
• Gas N2O4 berada diposisi produk (kanan) sedangkan reaksi no 1 gas N2O4 juga berada diposisi produk (kanan) begitu juga dengan koefisien reaksi gas N2O4 sama yaitu koefisien 1, sehingga reaksi no 1 tidak ada perubahan (tetap).

maka,

(2) 2NO2 (g)  ---> 2NO (g) + O2 (g)  ΔH = -2b kJ

(1) 2NO (g) + O2 (g) ---> N2O4 (g)       ΔH = a kJ

________________________________________ +

2NO2 (g)  ---> N2O4 (g)       ΔH = a-2b kJ

Pelajari lebih lanjut

Penentuan  ∆H dengan data entalpi pembentukan standar yomemimo.com/tugas/19067307 , yomemimo.com/tugas/4586390

Penentuan ∆H  dengan hukum hess yomemimo.com/tugas/17592071 , yomemimo.com/tugas/18927284

Penentuan ∆H dengan kalorimeter yomemimo.com/tugas/13406266

Penentuan ∆H dengan menggunakan data energi ikatan  yomemimo.com/tugas/18538546 , yomemimo.com/tugas/4586390

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

Detil Jawaban

Mapel : Kimia

Bab : Termokimia

Kelas : XI

Semester : 1

Kode : 11.7.2

Kata kunci : termokimia, perubahan entalpi, hukum hess