Pintar Pelajaran Persamaan Termokimia, Entalpi Pembentukan Standar, Penguraian, Pembakaran, Netralisasi, Rujukan Soal, Pembahasan

Persamaan Termokimia, Entalpi Pembentukan Standar, Penguraian, Pembakaran, Netralisasi, Contoh Soal, Pembahasan - Bagaimana cara menuliskan persamaan termokimia? Penulisan reaksi persamaan termokimia seakan-akan dengan penulisan reaksi biasa, termasuk macam atom dan jumlah atomnya. Perbedaannya, ∆H reaksi pada penulisan persamaan termokimia harus disertakan. Yang dihentikan dilupakan, kita harus menuliskan fase dari zat-zatnya, contohnya fase padat atau solid (s), fase cair atau aqueous (aq), fase gas (g) serta fase liquid (l) untuk pelarut murni. Simak baik-baik teladan penulisan persamaan termokimia berikut.

Na(s) + ½ Cl₂(g) → NaCl(s) ∆H = - 411 kJ/mol

N₂(g) + O₂(g) → 2NO(g)      ∆H = + 180,5 kJ/mol

Perlu kita ketahui bahwa besarnya entalpi tergantung dari jumlah mol zat pereaksi, wujud zat padat, cair atau gas, dan keadaan dari sistem (dilakukan pada kondisi tertutup atau terbuka). Artinya, perbedaan jumlah mol, perbedaan wujud zat, serta perlakuan terhadap sistem tertutup maupun terbuka memilih perbedaan entalpinya.

Pengukuran terhadap perubahan entalpi sanggup dilakukan pada kondisi standar dan non-standar. Kondisi standar dilakukan pada suhu 25 C atau 298 K dan tekanan 1 atm. Pengukuran pada kondisi standar dinotasikan dengan ∆H atau ∆H₂₉₈, sedang di luar kondisi standar dinyatakan dengan ∆H saja. Perubahan entalpi dinyatakan dengan satuan kilo joule (kJ) atau joule (J).

Apabila pengukuran ∆H dilakukan untuk 1 mol zat pada kondisi standar, maka ∆H tersebut dinamakan sebagai entalpi molar dengan satuan kJ/mol. Dalam termokimia dikenal ada beberapa jenis entalpi molar, yaitu:

1. Entalpi Pembentukan Standar (∆H_f°)

∆H_f° adalah besarnya perubahan entalpi (kalor) yang dibebaskan atau diserap pada pembentukan satu mol senyawa dari unsur-unsurnya. Sebagai contoh, entalpi pembentukan metanol cair atau CH₃OH(l) adalah -238,6 kJ/mol. Artinya, untuk membentuk satu mol metanol cair dari karbon, gas hidrogen, dan gas oksigen, dibebaskan kalor scbesar -238,6 kJ. Adapun reaksinya dituliskan sebagai berikut. 

C(s) + 2 H₂(g) + ½ O₂(g) → CH₃OH(l)     ∆H_f^o = -238,6 kJ. 

Entalpi pembentukan standar dari beberapa zat sanggup dilihat pada Tabel 1. 

Tabel 1. Entalpi Pembentukan Standar Beberapa Zat 

Zat	∆Hfo (kkal/mol)	∆Hfo (kkal/mol)	Zat	∆Hfo (kkal/mol)	∆Hfo (kkal/mol)
Al2O3(s)	-400,5	-1673	CaO (s)	- 151,6	- 634,3
Br(g)	+ 26,73	+ 111,84	Ca(OH)2 (s)	-235,71	-986,2
C(s)	+ 0,45	+ 1,88	CaCO3 (s)	- 288,4	-1206,7
CH3OH(g)	-47,96	- 200,7	HCI(g)	- 22,06	- 92,31
CO (g)	-26,42	--- 110,53	H2O (g)	- 57,80	- 241,81
CO2(g)	- 94,05	- 393,51	H2O(1)	-68,323	- 285,8
CaC2(s)	- 14,2	- 59,4	H2O2(1)	-44,88	- 187,8

Gambar 1. Penguapan air merupakan reaksi penguraian (a), sedangkan pengembunan merupakan reaksi pembentukan molekul air (b). 

2. Entalpi Penguraian Standar (∆H_d° = Standard Enthalpy of Dissociation) 

∆H_d° adalah yaitu besarnya perubahan entalpi yang diharapkan atau dibebaskan untuk menguraikan 1 mol senyawa menjadi unsur-unsurnya. Reaksi penguraian merupakan kebalikan dari reaksi pembentukan, sehingga harga entalpinya merupakan harga negatif dari entalpi pcmbentukan. Bandingkan antara reaksi pembentukan dcngan reaksi penguraian dari molekul air berikut. Perhatikan baik-baik ∆H-nya. 

H₂(g) + ½ O₂(g → H₂O(1)   ∆H_f° H₂O(1) = -285,8 kJ/mol 

H₂O(1) → H₂(g) + ½ O₂(g)  ∆H_d° H₂O(1) = +285,8 kJ/mol 

AH bernilai negatif pada reaksi pembentukan dan bernilai positif pada reaksi pcnguraian. 

3. Entalpi Pembakaran Standar (∆H_c° = Standard Enthalphy of Combustion) 

∆H_c° adalah besarnya perubahan entalpi yang dibcbaskan untuk memperabukan 1 mol unsur atau senyawa. Contohnya pada pembakaran gas asetilen (C₂H₂) yang menimbulkan entalpi sebesar 1256 kJ/mol. Persamaan termokimianya yaitu sebagai berikut. 

C₂H₂(g) + 5/2 O₂(g) → 2 CO₂(g) + H₂O(g)    ∆H_c° = -1256 kJ/mol

Beberapa entalpi pembakaran senyawa sanggup kalian lihat pada Tabel 2. berikut.

Tabel 2. Kalor Pembakaran Beberapa Senyawa Kimia

Senyawa	Persamaan Termokimia	ΔHºc (kJ/mol)
Asetilena (C2H2(g))	C2H2(g) + 5/2 O2(g) → 2 CO2(g) + 2 H2O(l)	-1256
Belerang S(s)	S(s) + O2(g) → SO2(g)	- 297
Propana (C3H8(g))	C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 2 H2O(l)	- 2218
Butana (C4H10(g))	C4H10(g) + 13/2 O2(g) → 4 CO2(g) + 5 H2O(l)	- 2877
Etanol (C2H5OH(l))	C2H5OH(l) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(l)	-1371
Hidrogen (H2(g))	H2(g) + 1/2 O2(g) → 2 H2O(l)	- 285,85
Isooktana (C8H18 (g))	C8H18(g) + 25/2 O2(g) → 8 CO2(g) + 9 H2O(l)	-5460
Karbon (C(s))	C(s) + O2(g) → CO2(g)	-393,5
Karbon monoksida (CO(g))	CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g)	- 283
Metana (CH4(g))	CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l)	- 802
Metanol (CH3OH(l))	CH3OH(l) + 3/2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l)	- 638
Oxtoby, 2001, hlm. L31-L38 (dengan pengembangan)

Apabila proses pembakaran senyawa hidrokarbon sempurna, akan dihasilkan gas CO₂ dan H₂O. Namun, apabila pembakaran senyawanya tidak sempurna, gas CO dan H₂O yang akan menjadi hasilnya. Berikut teladan soal persamaan termokimia wacana pembakaran senyawa hidrokarbon. Cermati dan pelajari baik-baik semoga kalian lebih paham.

Contoh Soal :

Berapa kJ panas yang dihasilkan oleh 1 tangki kendaraan bermotor yang bervolume 3,5 L, kalau berat jenis bensin sehabis dihitung secara bernafsu yaitu 0,7 kg/L. (∆H_c isooktana = -5460 kJ/mol, Mr isooktana = 114 kg/mol)

Penyelesaian:

Diketahui : 

Volume tangki kendaraan (v)= 3,5 L

Berat jenis bensin (ρ) = 0,7 kg/L

∆H_c isooktana = -5460 kJ/mol

Ditanyakan : Hc pada tangki kendaraan.

Jawaban : 

Nassa tangki kendaraan = 3,5 L × 0,7 kg/L = 2,45 kg

Hc tangki = mol × (-5450) kJ/mol = 117127,19 kJ

Jadi, panas yang dihasilkan yaitu 117127,19 kJ

4. Entalpi Netralisasi Standar (∆H_n^o = Standard Enthalpy of Netralization)

∆H_n^o adalah banyaknya kalor yang dibebaskan atau diharapkan untuk menetralkan 1 mol asam dengan basa atau 1 mol basa dengan asam. Contohnya pada reaksi natrium hidroksida dan asam sulfat berikut.

2 NaOH(aq) + H₂SO₄(aq) → Na₂SO₄(aq) + H₂O(aq) ∆H_n^o = - 57,27 kJ

Artinya, untuk menetralkan 1 mol H₂SO₄ dengan NaOH, dilepaskan kalor sebesar 57,27 kJ, atau untuk menetralkan 1 mol NaOH dengan H₂SO₄ dilepaskan kalor sebesar ½ x (–57,27) kJ = - 28,635 kJ.

Tabel 3. Beda antar ∆H

H	1 mol zat	tanda
Hof	terbentuk	+ atau -
Hod	terurai	+ atau -
Hoc	terbakar	-

Anda kini sudah mengetahui Persamaan Termokimia. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Premono, S. A. Wardani, dan N. Hidayati. 2009. Kimia : SMA/ MA Kelas XI. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 282.