E-modul Termokimia

1
E – Modul Termokimia

Kata Pengantar



Alhamdulillahirobbil „alamin, puji syukur penulis panjatkan kepada Allah swt. atas segala
limpahan rahmat serta karunia-Nya yang tak terbilang sehingga terselesaikannya E – modul

pembelajaran kimia ini. Materi yang disajikan modul ini merupakan hasil pengkajian dari materi
termokimia dengan bidang ilmu lain seperti agama (Al – Qur‟an) yang digeneralisasikan dalam konsep

sehingga terbentuklah sains dalam Al –Qur‟an. Dengan demikian ilmu pengetahuan dengan agama tetap

terjalin dan mengikuti kurikulum yang berlaku. Tujuan dari penulisan E - modul ini adalah
memperkenalkan kepada peserta didik tentang materi kimia yang ternyata sangat dekat dengan

kehidupan sehari – hari serta menanamkan nilai ketuhanan pada pembelajaran, sehingga peserta didik
menjadi lebih mengenal siapa yang menciptakan serta memberikan segala sumber kehidupan untuk kita.


E - modul merupakan salah satu bahan ajar yang dapat membantu peserta didik dalam

memahami suatu pelajaran. Selain itu, E - modul juga dapat menunjang pembelajaran mandiri dari
peserta didik. E - modul ini berisikan materi termokimia yang dilengkapi dengan relevansi terhadap

kehidupan sehari – hari serta dikaitkan dengan aspek spiritual. Dengan adanya E - modul ini, diharapkan

peserta didik dapat memahami materi lebih dalam serta menumbuhkan rasa syukur kepada Allah swt
sebagai dzat Yang Maha Kuasa. Sehingga langkah kecil yang dilakukan dalam mencari ilmu senantiasa

bernilai ibadah kepada Allah swt.






Tulungagung, Mei 2022





Penulis









2
E – Modul Termokimia

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR………………………………………………………………………………….2

DAFTAR ISI…………………………………………………………………………………………...3
PENDAHULUAN……………………………………………………………………………………...4

1. Kompetensi Inti…………………………………………………………………………………4
2. Kompetensi Dasar………………………………………………………………………………5

3. Tujuan Pembelajaran……………………………………………………………………………6

4. Petunjuk Penggunaan E – Modul………………………………………………………………7
5. Peta Konsep…………………………………………………………………………………….8

URAIAN MATERI…………………………………………………………………………………….9

1. Energi dan Perubahan Energi…………………………………………………………………10
2. Perubahan Energi dalam Reaksi Kimia……………………………………………………….12

2.1 Sistem dan Lingkungan……………………………………………………………………12
2.2 Macam – Macam Sistem…………………………………………………………………..12

3. Entalpi dan Perubahan Entalpi………………………………………………………………...15
3.1 Energi Dalam……………………………………………………………………………...15

3.2 Kerja dan Kalor……………………………………………………………………………16

3.3 Entalpi dan Perubahan Entalpi…………………………………………………………….17
3.4 Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm…………………………………………………...18

3.5 Diagram Tingkat Energi…………………………………………………………………...25
3.6 Persamaan Termokimia…………………………………………………………………….27

3.7 Perubahan Entalpi Standar………………………………………………………………...28
4. Penentuan Perubahan Entalpi (ΔH) Reaksi……………………………………………………33

4.1 Kalorimetri………………………………………………………………………………...33

4.2 Hukum Hess……………………………………………………………………………….38
5. Evaluasi………………………………………………………………………………………..47

6. Kunci Jawaban………………………………………………………………………………...50

7. Glosarium…………………………………………………………………………………...…51
8. Daftar Pustaka………………………………………………………………………………....52




3
E – Modul Termokimia

PENDAHULUAN





Kompetensi Inti

KI. 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI. 2 Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab,

peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsive dan

pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai
permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan social

dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam

pergaulan dunia

KI. 3 Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan factual, konseptual,

prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan,
teknologi, senin, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,


kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan
kejadian, serta menerapkan pengetahuan procedural pada bidang kajian

yang spesifik sesuai dengan minatnya untuk memecahkan masalah

KI. 4 Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara

mandiri, dan mampu menggunakan metode sesuai kaidah keilmuan
















4
E – Modul Termokimia

Kompetensi Dasar

3.4 Memahami konsep ΔH sebagai kalor reaksi pada tekanan tetap dan

penggunannya dalam persamaan termokimia.

Indikator:
3.4.1 Menjelaskan hukum kekekalan energi.

3.4.2 Menjelaskan sistem dan lingkungan.

3.4.3 Menjelaskan dan menentukan entalpi dan perubahan entalpinya dalam

suatu reaksi.

3.4.4 Membedakan reaksi eksoterm dan endoterm.

3.5 Memahami berbagai jenis entalpi (entalpi pembentukan, entalpi penguraian
dan entalpi pembakaran), Hukum Hess dan konsep energi ikatan.

Indikator:
3.5.1 Menjelaskan jenis – jenis perubahan entalpi standard.

3.5.2 Menjelaskan dan menentukan perubahan entalpi dengan eksperimen

kalorimetri.
3.5.3 Menjelaskan dan menentukan perubahan entalpi dengan Hukum Hess

3.5.4 Menjelaskan dan menentukan perubahan entalpi dengan metode tidak
langsung

3.5.5 Menjelaskan dan menentukan perubahan entalpi dengan data ΔH

pembentukan standard.

3.5.6 Menjelaskan dan menentukan perubahan entalpi dengan data energi

ikatan.













5
E – Modul Termokimia

Tujuan Pembelajaran

Setelah membaca, memahami dan mempelajari e – modul ini dengan baik,
diharapkan :


1. Siswa mampu menjelaskan hukum kekekalan energi.
2. Siswa mampu menjelaskan sistem dan lingkungan.

3. Siswa mampu menjelaskan dan menentukan entalpi dan perubahan entalpinya

dalam suatu reaksi.

4. Siswa mampu membedakan reaksi eksoterm dan endoterm.

5. Siswa mampu menjelaskan dan menentukan diagram tingkat energi
6. Siswa mampu memahami dan menuliskan persamaan termokimia

7. Siswa mampu memahami berbagai jenis entalpi
8. Siswa mampu menjelaskan jenis – jenis perubahan entalpi standard.

9. Siswa mampu menjelaskan dan menentukan perubahan entalpi dengan

eksperimen kalorimetri.
10. Siswa mampu menjelaskan dan menentukan perubahan entalpi dengan Hukum

Hess
11. Siswa mampu menjelaskan dan menentukan perubahan entalpi metode tidak

langsung

12. Siswa mampu menjelaskan dan menentukan perubahan entalpi dengan data ΔH

pembentukan standard.

13. Siswa mampu menjelaskan dan menentukan perubahan entalpi dengan data

energi ikatan.











6
E – Modul Termokimia

Petunjuk Penggunaan E - Modul















Baca daftar isi dengan cermat
Baca daftar isi dengan cermat dan teliti untuk memudahkan
dan teliti untuk memudahkan pencarian materi
pencarian materi















Baca daftar isi dengan cermat Baca daftar isi dengan cermat
dan teliti untuk memudahkan dan teliti untuk memudahkan
pencarian materi pencarian materi




















Baca daftar isi dengan cermat Baca daftar isi dengan cermat
dan teliti untuk memudahkan dan teliti untuk memudahkan
pencarian materi pencarian materi

7
E – Modul Termokimia

Peta Konsep
TERMOKIMIA



mempelajari tentang
Lingkungan
melibatkan
Perpindahan energi

Sistem

dalam bentuk
Terdiri dari




Sistem terbuka Sistem tertutup Sistem terisolasi
Kalor (q) Kerja (w)


menunjukkan





Harga ΔH Perubahan Perubahan Energi
Entalpi (ΔH) Dalam (ΔU)


Bernilai negatif pada Bernilai positif pada
Dapat dihitung

dengan
Reaksi Eksoterm Reaksi Endoterm




Hukum Hess Kalorimeter

Terdiri dari



Metode tidak Data energi ikatan
langsung



Data Entalpi Pembentukan
standar

8
E – Modul Termokimia

Pendahuluan


Sebelum mempelajari materi, silahkan membaca dan memahami cerita dibawah ini!



Pak Raka adalah seorang pengusaha di bidang

kontraktor salah satu bahan yang diperlukan adalah batu

gamping. Gamping tersebut memiliki fungsi sebagai perekat
dan telah mengalami proses perendaman dalam air. Penyusun

utama dari batu gamping adalah senyawa CaO. Setiap
penambahan air ke dalam batu gamping akan terjadi reaksi

yang kemudian menimbulkan panas. Reaksi dari batu gamping
Gambar 1. Pemanfaatan batu gamping

Sumber : Dokumen Pribadi dan air dapat dilihat sebagai berikut!
CaO (s) + H 2O (l) → Ca(OH) 2 (aq) (air kapur)

Dari reaksi diatas dapat diketahui bahwa reaksi antara

batu gamping dengan air menghasilkan air kapur

(Ca(OH) 2). Air kapur tersebut apabila dibiarkan di
ruang terbuka akan terbentuk endapan yang disebut

dengan gamping (CaCO 3). Keadaan sebelum dan

sesudah kapur direaksikan dengan air dapat dilihat

pada gambar di samping.

Gambar 2. Keadaan (a) sebelum dan
(b) sesudah reaksi antara CaO dengan air (H 2 O)
Sumber : Nailul, Skripsi, 2019

Dari cerita diatas, jawablah pertanyaan di bawah ini!


a. Apa yang terjadi ketika batu gamping dimasukkan ke dalam air?


b. Apa saja zat yang dihasilkan ketika batu gamping tersebut

ditambahkan ke dalam air?

c. Mengapa ketika batu gamping ditambahkan air dapat menimbulkan

panas?




9
E – Modul Termokimia

A. Energi dan Perubahan Energi





Gambar disamping menunjukkan adanya gerakan air
yang dapat menggerakkan turbin. Energi yang dihasilkan

dapat digunakan sebagai sumber energi listrik. Hal ini

menunjukkan bahwa terjadi perubahan energi dari energi
gerak menjadi listrik.




Gambar 3. Kincir air
Sumber : Laduni.id






Info Kimia

Gambar apakah yang ada di samping?
Ya, gambar tersebut adalah gambar sinar
matahari. Matahari adalah sumber energi
terbesar. Energi yang dihasilkan oleh matahari

dapat di ubah ke bentuk energi yang lain.

Dengan demikian, sinar matahari memiliki
banyak manfaat bagi berlangsungnya kehidupan

Gambar 4. Energi matahari makhluk hidup.
َّ
Sumber : Kumparan.com ى ٰرثلا َتاحَت امو امُهَنايَب امو ِ ض ا رَ ا لْا ىِف امو ِت ٰ و ٰ مَّسلا ىِف ام ٗهَل
َ
َ َ َ
َ َ
َ َ

Artinya: “Kepunyaan-Nya lah semua yang ada di langit, semua yang di bumi, semua
yang di antara keduanya dan semua yang ada di bawah tanah”
Dari fenomena energi matahari, telah dicantumkan dalam Al – Qur‟an Surat At Tahaa
ayat 6. Dalam ayat tersebut, Allah menerangkan bahwa Allah lah yang menguasai dan
memiliki apapun yang ada di langit dan di bumi. Hal ini sesuai dengan Hukum
kekekalan energi, semua yang berasal dari Allah tidak akan musnah karena Allah lah
sumber dari segala sumber energi.







10
E – Modul Termokimia

Energi adalah sesuatu yang dimiliki oleh materi sehingga dapat digunakan untuk

melakukan sesuatu. Energi berbeda dengan materi (benda) karena energi tidak dapat
dilihat, disentuh, ataupun diraba, namun energi hanya dapat dikenali dari akibat yang

ditimbulkan. Sebagai contoh ketika kita lelah, kita akan mengatakan “saya telah kehabisan
energi”. Kemudian pada kesempatan lain, ketika kita membicarakan matahari. Energi pada

matahari akan memberikan arti yang berbeda.


Dalam “Hukum Kekekalan Energi” dijelaskan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan
tidak dapat dimusnahkan, melainkan energi dapat diubah dari bentuk energi yang satu

menjadi bentuk energi yang lain. Misalkan energi kimia diubah menjadi energi panas atau
gerak. Perubahan energi ini terjadi pada baterai yang dapat menggerakkan jarum jam.


Energi yang dihasilkan dari reaksi kimia dalam baterai berubah menjadi energi listrik dan
selanjutnya menjadi energi gerak. Contoh lainnya adalah energi panas di ubah menjadi

energi listrik. Perubahan energi ini banyak ditemukan di kehidupan sehari – hari, yakni

energi listrik yang berasal dari panel surya matahari. Nilai dari energi tidak dapat diukur,

yang dapat diukur adalah perubahan dari energinya.







Ayo Berlatih !!


1. Berdasarkan jenis energi, reaksi kimia dapat menghasilkan energi apa saja?

2. Apabila terdapat es batu dan gamping. Kemudian kedua benda tersebut
dimasukkan kedalam baskom berisi air.

a. Apakah terjadi perubahan suhu?


b. Apabila hasil pencampuran keduanya dicampur dalam satu wadah.
Bagaimana proses perpindahan panas yang terjadi?








11
E – Modul Termokimia

B. Perubahan Energi dalam Reaksi Kimia


Sekilas info !!

Hampir semua reaksi kimia melepas atau menyerap energi, umumnya energi yang

digunakan dalam bentuk kalor. Dalam hal ini kalor didefinisikan sebagai

perpindahan energi panas dari dua benda yang suhunya berbeda.
Menurut “Hukum ke – 0 Termodinamika” energi panas akan berpindah dari
benda yang suhunya tinggi ke benda yang suhunya rendah.


1. Sistem dan Lingkungan


Dari gambar disamping, dapat diketahui bahwa yang

bertindak sebagai sistem adalah air dan H 2SO 4, dan yang
bertindak sebagai lingkungan adalah gelas kimia.


Pada gambar di samping kita dapat menyimpulkan bahwa:


Gambar 5. Sistem dan Sistem adalah …..
Lingkungan
Lingkungan adalah ….
Sumber : Ruangguru.com


2. Macam – Macam Sistem


a. Sistem Terbuka



Dari gambar disamping, dapat dilihat bahwa reaksi dilakukan
dalam ruang yang terbuka. Keadaan tersebut akan

mengakibatkan adanya perpindahan energi (Q) serta perpindahan
materi (m). Hal ini disebabkan karena reaksi dilakukan dengan
ruang tanpa penutup, sehingga energi dan materi dalam reaksi


Gambar 6. Sistem terbuka tersebut dapat berpindah.

Sumber : UtakAtikOtak.com Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa, Sistem terbuka
adalah …….





12
E – Modul Termokimia

b. Sistem Tertutup


Dari gambar disamping, dapat dilihat bahwa reaksi dilakukan
dalam ruang yang tertutup. Keadaan tersebut akan
mengakibatkan adanya perpindahan energi (Q) tanpa disertai
perpindahan materi (m). Hal ini disebabkan karena reaksi
dilakukan dengan ruang yang tertutup, sehingga energi dari
reaksi tersebut dapat berpindah. Sedangkan materi tidak dapat
Gambar 7. Sistem tertutup berpindah karena terhalang oleh penutupnya.
Sumber : UtakAtikOtak.com

Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa, Sistem
tertutup adalah …….




Perhatikan fenomena berikut!!

Proses terjadinya siang dan malam adalah salah satu contoh

dari sistem tertutup. Fenomena tersebut menunjukkan kejadian
pergantian terang menjadi gelap dan sebaliknya. Proses

tersebut terjadi karena rotasi bumi. Pada saat rotasi bumi,

bagian bumi yang mendapat sinar (kalor) matahari akan
mengalami siang, sedangkan bagian yang tidak mendapat sinar
Gambar 8. Pergantian hari (kalor) matahari akan mengalami malam.
Sumber : Kumparan.com


Dari fenomena ini tanpa disadari bahwa dalam kehidupan sehari – hari terdapat peristiwa
perpindahan energi yang tidak disertai dengan perpindahan materi. Fenomena tersebut

menjadi salah satu bukti kebesaran Allah Swt. Yang sudah dijelaskan dalam Al Qur‟an
surat Al Imran ayat 190 berikut:

ْ
ٰ
َّ
لْا ىِنُٔ ّ
ِباَبنَ ْ ِ لْ ٍثٌٰ َ لْ سآَُّنأ ِ مٍْنا ِف َ لَحْخأ ِ ض ْ سَ ْ َ ِ ْ ْ

لْأ ِت ٰ ٕ ٰ ًَّسنا قهَخ ًِف ٌَِّا
ِ
ِ َ
َ
َ

Artinya : “Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, dan pergantian malam dan
siang terdapat tanda – tanda (kebesaran Allah) bagi orang yang berakal.”
Dari ayat diatas Allah telah menunjukkan tanda – tanda kebesaran-Nya. Hal ini tentu

menjadi sebuah dorongan bagi kita untuk selalu berpikir dengan setiap keadaan yang ada.
13
E – Modul Termokimia

c. Sistem Terisolasi



Dari gambar disamping, dapat dilihat bahwa reaksi dilakukan
dalam ruang yang terisolasi. Keadaan tersebut akan
mengakibatkan tidak adanya perpindahan energi (Q) maupun


perpindahan materi (m). Hal ini disebabkan karena reaksi
dilakukan dengan ruang yang terisolasi, sehingga energi serta
materi dalam reaksi tersebut tidak dapat berpindah.


Gambar 9. Sistem terisolasi
Sumber : UtakAtikOtak.com

Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa, Sistem terisolasi
adalah …….




Ayoo Berlatih!!

Lengkapi tabel – tabel berikut ini dengan benar !

No. Peristiwa Sistem Lingkungan Jenis Sistem


1. Teh panas di dalam gelas


2. Air di dalam termos

3. Kopi panas di dalam teko
tertutup

4. Logam natrium di
masukkan dalam air di

dalam gelas kimia

terbuka

5. Air direbus di dalam

panci tertutup





14
E – Modul Termokimia

Untuk mempermudah Anda dalam memahami materi Sistem dan Lingkungan,
cermati video penjelasan materi dengan klik tautan berikut:

https://youtu.be/4CQR2EfcYhg






C. Entalpi dan Perubahan Entalpi



1. Energi Dalam (E)

Menurut Hukum Termodinamika I yang berbunyi “Pada perubahan fisika dan kimia


energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke
bentuk lain”
Perhatikan gambar berikut:


Pemuaian gas yang terjadi pada gambar diatas disebabkan
karena adanya penambahan volume, Sedangkan gas yang
tersisa di dalamnya disebut dengan energi dalam (E). Gas ini


akan digunakan untuk gerakan atom atau molekul serta
interaksi yang terjadi.



Gambar 10. Pemuaian gas

Sumber : Kompas.com


















15
E – Modul Termokimia

2. Kerja dan Kalor


Pada proses reaksi kimia, kerja (w) umumnya terjadi akibat adanya gas yang terlibat
dalam reaksi. Jika reaksi menghasilkan gas, volume akan bertambah sehingga
mendesak keluar melawan tekanan luar. Kerja yang dilakukan sistem untuk
mendorong tekanan luar tersebut adalah :

= - PΔV
Tanda negatif karena kerja dilakukan oleh sistem.


Kerja bukan merupakan fungsi keadaan, artinya besarnya kerja tidak hanya dihitung

dari keadaan awal dan akhir, tetapi jalannya proses memengaruhi besarnya kerja yang
dilakukan.

Kalor (q) bukanlah fungsi keadaan, sehingga perubahan kalor tidak dapat hanya
dihitung dengan menggunakan Δq = q 2 – q 1.

Walaupun kerja dan kalor bukan merupakan fungsi keadaan, tetapi jumlah kedua
energi (q + w) adalah sama dengan ΔE.






Contoh Soal !!
S
Sepotong logam magnesium direaksikan dengan asam klorida encer pada sistem
terbuka. Pada reaksi tersebut sistem melepas kalor sebesar 200 kJ dan menghasilkan


gas yang akan menyebabkan terjadinya perubahan volume. Sistem juga melakukan
kerja sebesar 50 kJ. Perubahan energi dalam (ΔE) dalam reaksi tersebut adalah…..

ΔE = q + w

q = - 200 kJ (tanda negatif karena sistem melepas kalor)
w = - 50 kJ (tanda negatif karena sistem melakukan kerja)


ΔE = ( - 200 – 50) kJ


ΔE = - 250 kJ





16
E – Modul Termokimia

3. Entalpi (H) dan Perubahan Entalpi (ΔH)


Setiap sistem atau materi mempunyai energi. Jumlah total dari semua bentuk energi
dalam suatu sistem atau materi disebut dengan Entalpi (H).
Entalpi dari suatu materi tidak dapat dihitung atau diukur, tetapi yang dapat dihitung


atau diukur adalah perubahan entalpi (ΔH) yang menyertai suatu proses.
Perubahan entalpi adalah selisih antara entalpi akhir (………..) dengan entalpi awal
(………….). Sehingga perubahan entalpi dapat dirumuskan:



∆ = −















“Tujuan utama dari pendidikan adalah mengubah
Kegelapan menjadi sebuah Cahaya”























17
E – Modul Termokimia

4. Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm




1) Reaksi Eksoterm
Perhatikan gambar di bawah ini!

Hewan apakah yang ada digambar tersebut?


Bagaimanakah cara hewan tersebut untuk
melindungi diri dari musuhnya?


Tahukah kamu, gambar di atas merupakan salah

Gambar 11. Kumbang Bombardir satu contoh dari reaksi eksoterm. Hewan tersebut
Sumber : Ikons.id adalah salah satu jenis dari serangga.


Cara dari hewan tersebut untuk melindungi diri sangat unik, yakni dengan

mengeluarkan cairan kimia yang bersifat panas. Ketika merasa terancam oleh
binatang lain, larutan panas mendidih dan pedih terbentuk dalam tubuhnya, kemudian


kumbang ini akan menyemprotkan zat kimia tersebut kearah musuh. Sejumlah organ
khusus yang disebu dengan kantung sekresi, menghasilkan cairan sangat pekat yang
merupakan campuran dua zat kimia, yakni hidrogen peroksida dan hidroquinon.

0
Cairan tersebut memiliki suhu mencapai 100 C. secara kimia reaksi yang terjadi pada
kumbang tersebut adalah sebagai berikut:
C 6H 4(OH) 2 (aq) → C 6H 4O 2 (aq) + H 2 (g) ΔH = + 177,4 kJ


H 2O 2 (aq) → H 2O (l) + ½ O 2 (g) ΔH = - 94,6 kJ


H 2 (g) + ½ O 2 (g) → H 2 (g) ΔH = - 285,76 kJ

C 6H 4(OH) 2 (aq) + H 2O 2 (aq) → C 6H 4O 2 (aq) + 2 H 2O (l) ΔH = - 202,96 kJ


Dengan demikian, kumbang tersebut telah melepaskan kalor dari sistem ke

lingkungan.
Setelah mempelajari mengenai fenomena kumbang bombardier di

atas, dapat disimpulkan bahwa Reaksi Eksoterm
adalah……………..





18
E – Modul Termokimia

Info Kimia





Dari fenomena kumbang bombardier menunjukkan bahwa adanya
pelepasan kalor dari sistem ke lingkungan. Zat kimia yang dikeluarkan
oleh kumbang berasal dari tubuh kumbang itu sendiri. Tubuh kumbang

tersebut diartikan sebagai sistem, dan ketika zat kimia dikeluarkan maka

zat kimia tersebut berada di lingkungan. Hal ini sesuai dengan firman
Allah SWT. Yang terdapat dalam surat Al Jaatsiyah ayat 4 berikut:


ْ
ّ
ٰ
َ
َ
ٌَُُِٕقٌُٕ ٍ و ْ َٕقِن ٌثٌَاء ٍةَّبٓاَد ٍِي ُْ ثُبٌَ ائ ْ ىُكِقهَخ ىِفٔ
َ َ
Artinya: “ Dan pada penciptakan kamu dan pada binatang – binatang

yang melata yang bertebaran (di muka bumi) terdapat tanda – tanda
(kekuasaan Allah) untuk kaum yang meyakini.”
Dari ayat tersebut, Allah Swt. Telah membimbing makhluk-Nya untuk

memikirkan berbagai nikmat dan kekuasaan-Nya, termasuk dalam

penciptaan-Nya. Dia menciptakan langit dan bumi serta di dalamnya
diciptakan berbagai macam makhluk dengan segala macam jenis dan rupa

baik dari kalangan malaikat, jin, manusia, hewan, tumbuhan serta aneka

ragam ciptaan. Segalanya yang diciptakan-Nya baik dalam bentuk yang
paling sederhana sekalipun merupakan mukjizat. Segalanya sudah sesuai
dengan ketetapan yang cermat dan terprogram sesuai dengan kebutuhan.



















19
E – Modul Termokimia

2) Reaksi Endoterm

Perhatikan gambar di bawah ini!

Apakah yang ada pada gambar tersebut?

Bagaimanakah cara tumbuhan memperoleh
makanan?

Apa sajakah yang diperlukan untuk membuat
makanan tersebut?

Tahukah kamu, ternyata tumbuhan merupakan

komponen utama dalam ekosistem. Hal ini
Gambar 12. Fotosintesis pada dikarenakan tumbuhan dapat menghasilkan

tumbuhan makanan sendiri, sehingga tumbuhan berperan
Sumber : Bobo.id
sebagai produsen.
Tumbuhan tersebut dapat melakukan proses fotosintesis dengan bantuan sinar

matahari. Pada proses fotosintesis, tumbuhan akan mengubah CO 2 dan H 2O (air)

menjadi molekul karbohidrat dengan bantuan sinar matahari. Secara kimia, reaksi

yang terjadi dalam fotosintesis adalah sebagai berikut:


6CO 2 (g) + 6H 2O (l) → C 6H 12O 6 (aq) + 6O 2 (g) ΔH = + 2.820 kJ


Dari reaksi di atas dapat diketahui bahwa tumbuhan menghasilkan gas Oksigen yang
kemudian digunakan untuk pernapasan bagi makhluk hidup. Namun, proses

fotosintesis tersebut tidak akan berlangsung tanpa bantuan dari sinar matahari.

Dengan demikian, proses fotosintesis dapat berlangsung selama ada sinar matahari.
Dalam sinar matahari terdapat energi yang disebut dengan kalor (panas). Dengan

demikian, kalor dari matahari sangat berguna bagi berlangsungnya kehidupan.

Setelah mempelajari mengenai fenomena proses

fotosintesis pada tumbuhan di atas, dapat disimpulkan
bahwa Reaksi Endoterm adalah………………..








20
E – Modul Termokimia

Info Kimia


Tumbuhan hijau dapat melakukan fotosintesis dengan bantuan energi cahaya

matahari (kalor). Oleh karena fotosintesis menyerap energi sinar matahari

untuk bahan bakar proses pembuatan molekul gula, maka fotosintesis
tumbuhan mengalami reaksi endoterm. Hal ini sesuai dengan ayat Al Qur‟an

surat Al An‟am ayat 99 berikut:
ُجش ِ ْخَُْ ا ً ش ِ ضَخ ُُِّْي اَُْجشْخَاَف ٍءًَش ِ ك َتاَبَ ٖ ّب اَُْجشْخَاَف ًءاي ِءاًَّسنا ٍَِي َل َ زََْا ْٓ يِزنا ُْٕٔ
ۤ
ًۚ ۤ
َّ
ّمُ
َ
ْ
َ
َ
َ
َ
ِ
َ َ
ًۚ
ْ
ٌ
َ
ٌَاَّيشنا ٔ َ ُْ ٌَ ْ ُٕحٌْ َّ زنا َّ ٔ ٍباُْعَا ْ ٍِّي ٍثَُّٰج َّ ٔ ةٍََِاَد ٌٌإُِْق آِعهَط ْ ٍِي ِ مْخَُّنا ٍَِئ اًبِكاشَحُْي اًّبَح ُُِّْي
َ
َ
َ
َ
ٰ
ُ
ٰ
ْ ٓ
ٰ
ّ
ٍۗ
ٌَ ْ ُُِٕيٌُْْْ ٍ و ْ ٕ َقِن ٍثٌٰ َ لْ ْ ىُكِنر ًِف ٌَِّا ٖ ِّعٌَُْٔ شًثَا اَرِا ٖ ِشًَث ىنِا ا ْٓ ٔ ُ شظَُْا ٍٍّۗباَشَحُي شٍَْغ َّ ٔ آًبَحْشُي
َ
َ َ َ
ٓ ِ َ
ِ
ِ
ْ

“Dan Dialah yang menurunkan air dari langit, lalu Kami tumbuhkan dengan

air itu segala macam tumbuh-tumbuhan, maka Kami keluarkan dari tumbuh-
tumbuhan itu tanaman yang menghijau, Kami keluarkan dari tanaman yang
menghijau itu butir yang banyak; dan dari mayang kurma, mengurai tangkai-

tangkai yang menjulai, dan kebun-kebun anggur, dan (Kami keluarkan pula)
zaitun dan delima yang serupa dan yang tidak serupa. Perhatikanlah buahnya
pada waktu berbuah, dan menjadi masak. Sungguh, pada yang demikian itu

ada tanda-tanda (kekuasaan Allah) bagi orang-orang yang beriman.”

Dari peristiwa ini menunjukkan bahwa Allah Swt. Telah membahas ilmu
tumbuhan jauh sebelum manusia mempelajarinya. Maka tidak ada alasan lagi
untuk kita tidak menambah keimanan lagi kepada Allah Swt.









21
E – Modul Termokimia

Untuk lebih memahami materi reaksi eksoterm dan reaksi endoterm, lakukan praktikum dibawah ini!
REAKSI EKSOTERM DAN ENDOTERM

Rumusan Masalah

1. Bagaimana suhu gelas kimia setelah NaOH dicampur dengan air? Reaksi apa


yang terjadi?


2. Bagaimana suhu gelas kimia setelah urea (CO(NH 2) 2) dicampur dengan air?
Reaksi apa yang terjadi?



Hipotesis


Hipotesis apa yang dapat kalian buat berdasarkan rumusan masalah di atas?






Alat dan Bahan

Alat: Bahan:








Cara Kerja:


1. Reaksi antara NaOH dengan air
 Mengambil sekitar 1 gram NaOH
 Mengambil sekitar 1 mL aquades dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi

 Bagian dasar tabung reaksi dipegang (panas, biasa, dingin)

 Memasukkan NaOH yang telah disiapkan ke dalam tabung reaksi yang
berisi larutan aquades
 Mengamati reaksi yang terjadi dan memegang bagian dasar tabung reaksi

(panas atau dingin). Bandingkan dengan sebelum ditambahkan NaOH


22
E – Modul Termokimia

2. Reaksi antara CO(NH 2) 2 (urea) dengan air

 Mengambil sekitar 1 gram urea

 Mengambil sekitar 1 mL aquades dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi
 Bagian dasar tabung reaksi dipegang (panas, biasa, dingin)

 Memasukkan urea yang telah disiapkan ke dalam tabung reaksi yang berisi
larutan aquades
 Mengamati reaksi yang terjadi dan memegang bagian dasar tabung reaksi

(panas atau dingin). Bandingkan dengan sebelum ditambahkan urea

Data Pengamatan:


Hasil Pengamatan
No. Reaksi
Sebelum reaksi Setelah reaksi

1. Air + NaOH Dasar tabung terasa Pengamatan reaksi:
………..
……………………………..

Dasar tabung reaksi terasa
……………….

2. Air + CO(NH 2) 2 Dasar tabung terasa Pengamatan reaksi:
………..
…………………………....

Dasar tabung reaksi terasa
………………



Analisis Data:

1. Reaksi antara NaOH dengan air
a. Saat air dimasukkan ke dalam tabung reaksi, dasar tabung reaksi terasa
………. (dingin, biasa, panas)

b. Setelah NaOH dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi air, dasar

tabung reaksi terasa …………… (dingin, biasa, panas)


c. Mengapa hal tersebut bisa terjadi?

d. Termasuk reaksi apakah percobaaan tersebut?




23
E – Modul Termokimia

2. Reaksi antara CO(NH 2) 2 (urea) dengan air
a. Saat air dimasukkan ke dalam tabung reaksi, dasar tabung reaksi terasa ……….
(dingin, biasa, panas)

b. Setelah urea dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi air, dasar tabung
reaksi terasa …………… (dingin, biasa, panas)

c. Mengapa hal tersebut bisa terjadi?

d. Termasuk reaksi apakah percobaaan tersebut?




Kesimpulan


Kesimpulan apa yang dapat kalian buat dari hasil percobaan diatas?








Reaksi eksoterm adalah……………………………………




Reaksi endoterm adalah …………………………………..











“Pendidikan hendaknya tidak hanya mengajarkan soal kerja,

melainkan mengajarkan tentang kehidupan”








24
E – Modul Termokimia

5. Diagram Tingkat Energi


















Gambar 13. Diagram Tingkat Energi
Sumber : BelajarKimia.com

Berdasarkan percobaan yang telah kalian lakukan, kaliah telah memahami tentang reaksi eksoterm dan
reaksi endoterm. Lalu, bagaimanakah harga perubahan entalpi untuk reaksi eksoterm dan reaksi
endoterm? Bagaimanakah diagram tingkat energi untuk reaksi eksoterm dan reaksi endoterm?

Jawablah pertanyaan – pertanyaan berikut!

 Reaksi Eksoterm
a. Reaksi eksoterm adalah………………………
b. Jika kalor lepas ke lingkungan, maka sistem akan mengalami pengurangan

energi, sehingga entalpi produk (H P) akan lebih ……………. (kecil/besar) dari
pada entalpi reaktan (H R)
c. Maka nilai ΔH untuk reaksi eksoterm: ΔH = H P – H R akan bernilai
………………… (positif/negatif)

d. Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi antara NaOH dengan air!

NaOH (s) + H 2O (l) → …………….. (aq)
e. Perhatikan diagram tingkat energi di bawah ini! Lengkapilah dan gambarkan
arah anak panah diagram tingkat energi untuk reaksi antara NaOH dengan air!


Hr




Hp



25
E – Modul Termokimia

 Reaksi Endoterm
a. Reaksi endoterm adalah………………………
b. Jika kalor masuk ke sistem, maka sistem akan mengalami peningkatan energi,
sehingga entalpi produk (H P) akan lebih ……………. (kecil/besar) dari pada

entalpi reaktan (H R)
c. Maka nilai ΔH untuk reaksi endoterm: ΔH = H P – H R akan bernilai
………………… (positif/negatif)
d. Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi antara CO(NH 2) 2 dengan air!

CO(NH 2) 2 (s) + H 2O (l) → …………….. (aq)
e. Perhatikan diagram tingkat energi di bawah ini! Lengkapilah dan gambarkan
arah anak panah diagram tingkat energi untuk reaksi antara CO(NH 2) 2 dengan
air!

H…

..



H…
..




Untuk mempermudah Anda dalam memahami materi Reaksi Eksoterm dan

Reaksi Endoterm, cermati video penjelasan materi dengan klik tautan berikut:


https://youtu.be/cAZsuU4ACso




















26
E – Modul Termokimia

Ayoo Berlatih !!


Buatlah diagram tingkat energi dari reaksi berikut!

a. NH 4Cl (s) + Ba(OH) 2 (aq) → BaCl 2 (aq) + NH 3 (g) + H 2O (l) ΔH = +a kJ

b. CaO (s) + H 2O (l) → Ca(OH) 2 (aq) ΔH = - b kJ



JAWAB !!














6. Persamaan Termokimia


Perhatikan beberapa contoh persamaan termokimia berikut:
3
a. Ca (s) + C (s) + O 2 (g) → CaCO 3 (s) ΔH = - 1207 kJ/mol
2

b. Mg (s) + ½ O 2 (g) → MgO (s) ΔH = - 1283,6 kJ/mol

c. CO 2 (g) → C (g) + O 2 (g) ΔH = + 395,2 kJ/mol

Berdasarkan contoh persamaan reaksi di atas, idetinfikasilah dengan menjawab

pertanyaan – pertanyaan berikut:
1) Berapa mol yang terlibat dalam reaksi tersebut?


2) Berapa entalpi yang terlibat dalam setiap reaksi tersebut?

Berdasarkan contoh dari persamaan termokimia di atas, dapat disimpulkan bahwa

Persamaan Termokimia adalah…….







27
E – Modul Termokimia

Contoh Soal !



Reaksi pembentukan 1 mol gas karbondioksida dari karbon dan gas oksigen
dibebaskan kalor 393,5 kJ/mol. Tuliskan persamaan reaksi tersebut!

Karena reaksi tersebut membebaskan kalor, maka reaksi tersebut termasuk jenis
reaksi eksoterm, sehingga nilai ΔH adalah negatif.

C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g) ΔH = - 393,5 kJ/mol

Atau
C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g) + 393,5 kJ/mol





Ayoo Berlatih !!

Tuliskan persamaan termokimia untuk masing – masing reaksi berikut:
1. Pada pembentukan 1 mol air dari gas hidrogen dengan gas oksigen dibebaskan

286 kJ.
2. Reaksi pembentukan gas etena dari karbon dan gas hidrogen dibutuhkan kalor
sebesar 51,9 kJ/mol



D. Perubahan Entalpi (ΔH) Standar
0
Perubahan entalpi standar (ΔH ) adalah perubahan entalpi reaksi untuk 1 mol zat yang diukur
0
pada kondisi standar, yaitu pada suhu 0 (298 K) dan tekanan 1 atm. Oleh karena itu, perubahan
entalpi standar juga dikenal dengan perubahan entalpi molar standar dengan satuan kJ/mol.


0
1. Entalpi Pembentukan Standar (ΔH f )

Suatu senyawa kimia, terbentuk dari atom atau unsur dasar penyusunnya. Perubahan entalpi

yang menyertai suatu reaksi ditentukan berdasarkan selisih dari perubahan entalpi pembentukan
produk dan perubahan entalpi pembentukan pereaksi. Sebagai contoh, dalam pembentukan 1

mol gas metana (CH 4) dari grafit dan gas hidrogen berikut:

0
C (s) + 2H 2 (g) → CH 4 (g) ΔH = - 74,8 kJ/mol



28
E – Modul Termokimia

Untuk lebih memahami tentang Entalpi Pembentukan Standar, lengkapilah uraian di bawah ini!


Tulislah persamaan termokimia pada keadaan standar, jika diketahui pembentukan

1200 gram NaCl membebaskan kalor sebesar 8244 kJ.

ℎ = = … … … … …


ΔH pembentukan ……… mol NaCl = - 8244 kJ
ΔH pembentukan 1 mol NaCl = - = - ……. kJ/mol

Jadi persamaan termokimianya :
………………………………………… ΔH = - ……………… kJ/mol



0
2. Entalpi Penguraian Standar (ΔH )
d
Dalam ilmu kimia, reaksi penguraian terjadi apabila senyawa terurai menjadi senyawa yang

lebih sederhana atau unsur – unsurnya. Karena reaksi penguraian melibatkan pemecahan ikatan
kimia, maka dalam proses reaksi penguraian memerlukan penambahan energi. Besarnya energi

yang diperlukan dalam reaksi tersebut sinyatakan dalam perubahan entalpi penguraian. Sebagai

contoh dari reaksi penguraian adalah reaksi penguraian dari CO 2, senyawa CO 2 akan terurai
menjadi unsur C dan O 2.


CO 2 (g) → C (s) + O 2 (g) ΔH = + 393,5 kJ/mol


Untuk lebih memahami Perubahan Entalpi Penguraian Standar, lengkapilah uraian di bawah
ini!

Tulislah persamaan termokimia pada keadaan standar, jika diketahui penguraian 540
gram H 2O membutuhkan kalor sebesar 7200 kJ.

ℎ = = … … … … …
2
2

ΔH pembentukan ……… mol H 2O = + 7200 kJ

ΔH pembentukan 1 mol H 2O = + = + ……. kJ/mol

Jadi persamaan termokimianya :
………………………………………… ΔH = + ……………… kJ/mol





29
E – Modul Termokimia

0
3. Entalpi Pembakaran Standar (ΔH )
c

Setiap kali kita menyalakan korek api, membakar lilin, serta membakar kayu, kita akan melihat
adanya reaksi pembakaran. Sebagai contoh pembakaran kayu pada api unggun. Pembakaran

tersebut akan selalu terjadi reaksi antara bahan bakar yakni kayu bakar dengan oksigen. Reaksi
tersebut akan menghasilkan karbon dioksida dan air. Reaksi kimia dari pembakaran kayu

tersebut dapat dilihat sebagai berikut:


C 6H 10O 5 (s) + 6O 2 (g) → 6CO 2 (g) + 5H 2O (g) ΔH = - 733 kJ/mol


Untuk lebih memahami mengenai Perubahan Entalpi Pembakaran Standar, lengkapilah uraian
di bawah ini!
Tulislah persamaan termokimia pada keadaan standar, jika diketahui pembakaran 960
gram CH 3OH melepaskan kalor sebesar 19.140 kJ.

ℎ = = … … … … …
3
3
ΔH pembentukan ……… mol CH 3OH = - 19.140 kJ
ΔH pembentukan 1 mol CH 3OH = - = - ……. kJ/mol

Jadi persamaan termokimianya :
………………………………………… ΔH = - ……………… kJ/mol


Kesimpulan


0
 Entalpi Pembentukan Standar (ΔH f ) adalah ……..............................................



0
 Entalpi Penguraian Standar (ΔH d ) adalah ………………………………...........



0
 Entalpi Pembakaran Standar (ΔH C ) adalah ……………………………………






30
E – Modul Termokimia

Ayoo Berlatih !!

0
Diketahui ΔH F C 2H 5OH = - 278 kJ/mol
a. Tuliskan persamaan termokimianya

b. Berapa kalor yang dihasilkan untuk pembentukan 9,2 gram C 2H 5OH (Mr = 46)?

c. Berapa kalor yang diperlukan untuk menguraikan 23 gram C 2H 5OH ?




Kolom Jawaban!










































31
E – Modul Termokimia

Info Kimia !



Perhatikan gambar di bawah ini !!
Peristiwa apakah yang terjadi dalam gambar tersebut?

Termasuk reaksi apakah peristiwa tersebut?


Bagaimanakah perubahan entalpi dari reaksi tersebut?

Gambar di samping adalah salah satu contoh dari

reaksi pembakaran. Kayu yang dibakar akan
Gambar 14. Pembakaran kayu
Sumber : Fisikazone.com menghasilkan api yang bersifat panas.

Api adalah sumber dari kalor, fenomena dari Qs. Yasin ayat 80 yang berbunyi:
ٌَ ْ ُٔذِق ْ ُٕج ُُِّّْي ْ ىُحََْا ٓاَرِاَف ا ً ساََ شَضْخَ ْ ِ َ ْ َّ

لْا شَجَّشنا ٍَِّي ْ ىُكَن َمعَج يِزنا
ِ
Artinya: “yaitu (Allah) yang menjadikan api untukmu dari kayu yang hijau, maka
seketika itu kamu nyalakan (api) dari kayu itu.”

Dari ayat diatas telah menyebutkan kayu yang dibakar. Fenomena tersebut
menunjukkan terjadinya perubahan kalor. Segala jenis pembakaran memerlukan tiga

elemen agar pembakaran dapat berlangsung, yaitu bahan bakar, oksida dan sumber

panas. Pada fenomena kayu bakar, yang berperan sebagai bahan bakar adalah kayu

tersebut. Sedangkan yang berperan sebagai oksidan adalah udara, karena dalam udara
mengandung sekitar 20% oksigen, dan sumber panas yang digunakan biasanya


berasal dari korek api. Dari fenomena kayu bakar ini, mengajarkan kepada kita untuk
selalu bersyukur atas apa yang telah Allah berikan.















32
E – Modul Termokimia

E. Penentuan Perubahan Entalpi (ΔH) Reaksi


1. Kalorimetri

Perhatikan gambar kalorimetri di bawah ini !

Gambar di samping merupakan gambar dari kalorimetri.

Dalam kalorimetri terdapat beberapa bagian penting yang

memiliki peran masing – masing. Bagian tersebut terdiri dari:
Termometer, pengaduk, bejana kalorimeter, udara (isolasi),

dan selubung isolator. Air maupun larutan yang akan
direaksikan berada di dalam ruang tertutup yang terbuat dari

bejana.

Gambar 15. Kalorimetri
Sumber : PengertianIlmu.com


Kalorimeter adalah suatu sistem yang terisolasi, sehingga tidak ada pertukaran materi

maupun energi dengan lingkungan. Dengan mengukur kenaikan suhu di dalam

kalorimeter, kita dapat menentukan jumlah kalor yang diserap oleh air dengan rumus:
∆ =

Harga q dapat dihitung dengan:
= −( + )

Jumlah kalor yang diserap oleh kalorimeter (q kalorimeter) dapat dihitung dengan:
= ∆

Jika harga kapasitas kalor kalorimeter (C kalorimeter) sangat kecil, maka q kalorimeter
diabaikan, sehingga :


= −
= ∆
Jadi: ∆ = = − = −( ∆ )


Dimana : q = kalor reaksi (kJ)


m = massa zat / larutan (gram)
-1
-1
c = kalor jenis larutan (J g K )

ΔT = perubahan suhu (T Akhir - T Awal)



33
E – Modul Termokimia

Catatan :

 Jika suhu naik, maka reaksi membebaskan kalor, sehingga tergolong ke
dalam reaksi ………………… (eksoterm/endoterm) dan nilai ΔH …………..
(positif/negatif)

 Jika suhu turun, maka reaksi menyerap kalor, sehingga tergolong ke dalam

reaksi ……………….... (eksoterm/endoterm) dan nilai ΔH
………….(positif/negatif)












Untuk mempermudah Anda dalam memahami materi Kalorimetri, cermati video

penjelasan materi dengan klik tautan berikut:

https://youtu.be/wzqHvjIGp_A



























34
E – Modul Termokimia

Lakukan kegiatan berikut untuk memahami perubahan entalpi menggunakan eksperimen
kalorimeter sederhana !
Tujuan :


Pada kegiatan ini akan ditentukan perubahan entalpi pada reaksi antara larutan NaOH
dengan larutan HCl yang menghasilkan satu mol air.



Alat dan Bahan

Alat : Bahan:








Cara Kerja

3
1. Mengambil 50 cm larutan NaOH 1 M kemudian dimasukkan ke dalam gelas
kimia

3
2. Mengambil 50 cm larutan HCl 1 M kemudian dimasukkan ke dalam gelas
kimia yang lain

3. Mengukur suhu awal masing – masing larutan tersebut, kemudian menghitung

suhu rata – ratanya
4. Kedua larutan dimasukkan ke dalam bejana plastik/calorimeter

5. Mengukur suhu campuran kemudian mencatat suhu tertinggi yang dicapai



Pengamatan


1. Suhu larutan NaOH :
2. Suhu larutan HCl :

3. Suhu awal (rata – rata) :

4. Suhu akhir (tertinggi) :
5. Kenaikan/penurunan suhu (ΔT) :




35
E – Modul Termokimia

Pertanyaan:




1. Tergolong reaksi eksoterm atau endotermkah reaksi tersebut?

0
2. Hitunglah harga ΔH dari reaksi tersebut. Kalaor jenis air = 4,2 J/ C.g dan massa
jenis air 1 g/mL

3. Hitunglah harga ΔH dari reaksi penetralan 1 mol zat!

4. Tuliskan persamaan termokimianya!
5. Gambarkan diagram tingkat energinya!




Kolom Jawaban !









































36
E – Modul Termokimia

Contoh Soal !

0
Sebanyak 50 mL larutan HCl 1 M bersuhu 27 C dicampur dengan 50 mL larutan
0
NaOH 1 M bersuhu 27 C dalam suatu kalorimeter gelas plastik. Ternyata, suhu
campuran naik sampai 33,5 C. Jika kalor jenis larutan dianggap sama dengan kalor
0
-1
-1
jenis air yaitu 4,18 J.g K , tentukan perubahan entalpi reaksi tersebut!
Penyelesaian:
1. Menentukan kalor larutan dengan rumus q larutan = m x c x ΔT


2. Menentukan kalor reaksi yaitu = - q larutan
3. Menentukan entalpi reaksi, yaitu jika jumlah mol NaOH dan HCl yang bereaksi
masing – masing 1 mol


q larutan = m x c x ΔT

-1
-1
= 100 gram x 4,18 J g K x 6,5 K
= 2.717 J

q reaksi = - q larutan = - 2.717 J
Kalor di atas menyertai reaksi antara 50 mL HCl 1 M dengan 50 mL NaOH 1 M.
Jumlah mol HCl, n = V x M = 0,05 L x 1 mol L = 0,05 mol
-1
-1
Jumlah mol NaOH, n = V x M = 0,05 L x 1 mol L = 0,05 mol
Karena jumlah mol pereaksi sesuai dengan perbandingan koefisien, maka campuran
adalah ekivalen. ΔH reaksi harus disesuaikan dengan stoikiometri reaksi, jadi harus

menghitung jumlah kalor yang akan dibebaskan jika jumlah HCl dan NaOH yang

bereaksi 1 mol, sesuai dengan koefisien reaksinya.

1
(1 + 1 ) = − 2.717
0,05

= - 54.340 J/mol
= - 54,34 kJ/mol

Persamaan termokimianya menjadi:

HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H 2O (l) ΔH = - 54,34 kJ/mol






37
E – Modul Termokimia

2. Hukum Hess

Perhatikan reaksi bertahap berikut:
 Reaksi langsung (satu tahap)
C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g) ΔH 1 = - 393,5 kJ/mol
 Reaksi tak langsung (bertahap)

Tahap 1 : C (s) + ½O 2 (g) → CO (g) ΔH 2 = -110,9 kJ
Tahap 2 : CO (g) + ½ O 2 (g) → CO 2 (g) ΔH 3 = - 282,6 kJ
Reaksi : C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g) ΔH 1 = - 393,5 kJ

Berdasarkan ΔH reaksi langsung dan tak langsung
menunjukkan:
ΔH 1 = ΔH 2 + ΔH 3


Dari reaksi tak langsung di atas, tuliskan persamaannya ke dalam diagram tingkat energi
dan diagram siklus energi berikut!

Diagram tingkat energi


ΔH (kJ)
0

ΔH2


-110,9

ΔH1 ΔH3

-393,5




Diagram siklus energi





ΔH 2 ΔH 3

ΔH 1




38
E – Modul Termokimia

Contoh Soal !

Diketahui siklus Hess sebagai berikut:
ΔH 2 = - 986 kJ
Ca (s) + H 2 (g) + O 2 (g) Ca(OH) 2 (s)


ΔH 1 = - 920 kJ ΔH 3 = ?

CaO (s) + H 2O (l)

Dari siklus di atas, tentukan perubahan entalpi (ΔH) untuk reaksi:

CaO (s) + H 2O (l) → Ca(OH) 2 (s)

Penyelesaian :
Untuk menyelesaikan soal model siklus Hess hal yang harus diperhatikan adalah arah

anak panah reaksi. Dalam soal di atas, ΔH 1 dan ΔH 3 mempunyai arah anak panah yang

searah. Sedangkan ΔH 2 mempunyai arah anak panah yang berlawanan. Dari arah

tersebut, dapat diketahui bahwa jumlah ΔH yang searah akan sama dengan jumlah ΔH

yang berlawanan, sehingga:

ΔH 2 = ΔH 1 + ΔH 3
- 986 kJ = (- 920 kJ) + ΔH 3

ΔH 3 = - 986 kJ + 920 kJ

ΔH 3 = - 66 kJ


Ayoo Berlatihh !

Diketahui diagram siklus energi sebagai berikut !
C (s) + 2H 2 (g) + 2O 2 (g) CH 4 (g) + 2O 2 (g)

ΔH = ?

ΔH = - 965 kJ ΔH = - 890 kJ
CO 2 (g) + 2H 2O (g)


0
A. Hitunglah ΔH f CH 4 (g)
B. Buatlah diagram tingkat energinya !

39
E – Modul Termokimia

a. Metode Tidak Langsung

Diketahui reaksi:
1. C (s) + 2 H 2 (g) → CH 4 (g) ΔH = - 74,9 Kj
2. C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g) ΔH = - 393,5 KJ
3. H 2 (g) + ½ O 2 (g) → H 2O (g) ΔH = - 241,8 kj
0
Hitung perubahan entalpi pada pembakaran (ΔH C ) 1 mol gas metana !


Penyelesaian:
Reaksi pembakaran metana : CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2O (g) ΔH = ?

R. 1 (dibalik) : CH 4 (g) → C (s) + 2 H 2 (g) ΔH = + 74,9 x 1 = + 74,9 kJ

R. 2 (tetap) : C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g) ΔH = - 393,5 x 1 = - 393,5 kJ
R. 3 (tetap,dikali 2) : 2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2O (g)ΔH = - 241,8 x 2 = - 483,6 kJ

Reaksi : CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2O (g) ΔH = - 802,2 kJ



Dari Hukum Hess dapat dijabarkan, “apabila suatu reaksi dapat sebagai penjumlahan
aljabar dari dua atau lebih reaksi, maka kalor reaksi juga merupakan penjumlahan
aljabar dari kalor yang menyertai reaksi – reaksi itu”


0
b. Data perubahan entalpi pembentukan (ΔH )
F


Perhatikan reaksi di bawah ini!
 Reaksi langsung (satu tahap)
NaOH (s) + HCl (g) → NaCl (s) + H 2O (l) ΔH 1
 Reaksi tak langsung (bertahap)

Tahap 1 : NaOH (s) → Na (s) + ½O 2 (g) + ½H 2 (g) ΔH 2

Tahap 2 : HCl (g) → ½H 2 (g) + ½Cl 2 (g) ΔH 3
Tahap 3 : Na (s) + ½Cl 2 (g) → NaCl (s) ΔH 4
Tahap 4 : H 2 (g) + ½O 2 (g) → H 2O (g) ΔH 5

Reaksi : NaOH (s) + HCl (g) → NaCl (s) + H 2O (l) ΔH 1
0
0
0
Untuk reaksi diatas: ΔH 2 = ΔH d NaOH = - ΔH F NaOH ΔH 4 = ΔH f NaCl
0
0
0
ΔH 3 = ΔH d HCl = - ΔH f HCl ΔH 5 = ΔH F H 2O
Maka: ΔH reaksi (ΔH 1) = ΔH 2 + ΔH 3 + ΔH 4 + ΔH 5
0
0
0
0
ΔH reaksi = (ΔH f NaCl + ΔH F H 2O) – (ΔH F NaOH + ΔH f HCl)
Produk Reaktan
0
0
Maka : ΔH reaksi = ⅀ ΔH f produk - ⅀ ΔH f reaktan
40
E – Modul Termokimia

Contoh Soal !

Diketahui :
R. 1 : H 2 (g) + F 2 (g) → 2HF (g) ΔH = - 537 kJ
R. 2 : C (g) + 2F 2 (g) → CF 4 (g) ΔH = - 680 kJ
R. 3 : 2C (g) + 2H 2 (g) → C 2H 4 (g) ΔH = + 52,3 kJ
Tentukanlah entalpi reaksi:
C 2H 4 (g) + 6F 2 (g) → 2 CF 4 (g) + 4HF (g) ΔH = ?
Penyelesaian:
R. 1 : (tetap, dikalikan 2) 2H 2 (g) + 2F 2 (g) → 4HF (g) ΔH = - 1074 kJ
R. 2 : (tetap, dikalikan 2) 2C (g) + 4F 2 (g) → 2CF 4 (g) ΔH = - 1360 kJ
R. 3 : (dibalik) C 2H 4 (g) → 2C (g) + 2H 2 (g) ΔH = - 52,3 kJ +

Reaksi : C 2H 4 (g) + 6F 2 (g) → 2 CF 4 (g) + 4HF (g) ΔH = - 2486,3 kJ

Diketahui data perubahan entalpi pembentukan standar sebagai berikut:
0
ΔH f C 2H 5OH (l) = - 277,7 kJ/mol
0
ΔH f H 2O (g) = - 241,8 kJ/mol
0
ΔH f CO 2 (g) = - 393,5 kJ/mol
Berapa harga perubahan entalpi pada reaksi pembakaran etanol berikut:
C 2H 5OH (l) + 3O 2 (g) → 2CO 2 (g) + 3H 2O (g)
Penyelesaian :
0
0
ΔH reaksi = ⅀ ΔH f produk - ⅀ ΔH f reaktan
0
0
0
0
= { 2 ΔH f CO 2 + 3 ΔH f H 2O} – { ΔH f C 2H 5OH + ΔH f O 2}
= { 2 ( - 393,5) + 3 ( - 241,8)} – { - 277,7 + 3 (0)}
= - 787 – 725,4 + 277,7
= - 1234,7 kJ/mol






Untuk mempermudah Anda dalam memahami materi Penentuan Peubahan

Entalpi dengan Data Perubahan Entalpi Pembentukan Standar, cermati video

penjelasan materi dengan klik tautan berikut:

https://youtu.be/Y11C6smz5bc







41
E – Modul Termokimia

Ayoo Berlatihh !

1. Diketahui :
R. 1 : 2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2O (l) ΔH = - 571,7 kJ

R. 2 : C 3H 4 (g) + 4O 2 (g) → 3CO 2 (g) + 2H 2O (l) ΔH = - 1941 kJ

R. 3 : C 3H 8 (g) + 5O 2 (g) → 3CO 2 (g) + 4H 2O (l) ΔH = - 2220 kJ

Tentukan perubahan entalpi reaksi:

C 3H 4 (g) + 2H 2 (g) → C 3H 8 (g) ΔH = ?
2. Tentukan perubahan entalpi reaksi berikut:

2C 2H 6 (g) + 7O 2 (g) → 4CO 2 (g) + 6H 2O (g)
Diketahui : ΔH f C 2H 5OH (l) = - 277,7 kJ/mol
0
0
ΔH f H 2O (g) = - 241,8 kJ/mol
0
ΔH f CO 2 (g) = - 393,5 kJ/mol



c. Data Energi Ikatan



Pada reaksi kimia terjadi proses pemutusan ikatan zat – zat pereaksi dan pembentukan
ikatan zat hasil reaksi. Untuk memutuskan ikatan diperlukan energi, sehingga nilai ΔH

………… (positif/negatif). Semakin kuat ikatan antar atom dari pereaksi, maka energi

yang diperlukan semakin besar. Sedangkan dalam pembentukan ikatan baru, zat akan
membebaskan energi, sehingga nilai ΔH bernilai ……….. (positif/negatif).

Energi ikatan adalah energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan dalam 1 mol

molekul senyawa atau unsur berwujud gas menjadi atom – atom gas pada keadaan

standar.















42
E – Modul Termokimia

1) Energi Disosiasi Ikatan (D)

Perhatikan reaksi di bawah ini !
CH 4 (g) → CH 3 (g) + H (g) ΔH = + 425 kJ/mol

CH 3 (g) → CH 2 (g) + H (g) ΔH = + 480 kJ/mol
Dari reaksi di atas, dapat diketahui bahwa:


 Untuk memutuskan sebuah ikatan C – H dari molekul CH 4 menjadi gugus CH 3

dan gas H diperlukan energi sebesar …………….. kJ/mol
 Untuk memutuskan sebuah ikatan C – H dari molekul CH 3 menjadi gugus CH 2

dan gas H diperlukan energi sebesar ……………. kJ/mol
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa:

Meskipun jenis ikatannya sama, namun energi yang diperlukan untuk memutuskan

ikatannya adalah …………….. (berbeda/sama).

Kesimpulan:
Energi disosiasi ikatan adalah………………………………….....




2) Energi Ikatan Rata – Rata

Perhatikan reaksi di bawah ini !
CH 4 (g) → CH 3 (g) + H (g) ΔH = + 425 Kj/mol
CH 3 (g) → CH 2 (g) + H (g) ΔH = + 480 Kj/mol

CH 2 (g) → CH (g) + H (g) ΔH = + 425 Kj/mol
CH (g) → C (g) + H (g) ΔH = + 335 Kj/mol
Jika keempat reaksi tersebut dijumlahkan, maka untuk pemutusan ikatan C – H
dalam CH 4 menjadi C dan gas H diperlukan energi sebesar 1.665 kJ/mol. Dengan
demikian, jika diambil rata – ratanya akan didapatkan energi untuk setiap ikatannya
sebesar: :

ℎ
= + = ⋯ … … /
ℎ
Dari reaksi di atas diperoleh energi ikatan rata – rata dari ikatan C – H adalah
sebesar ………… kJ/mol.

Kesimpulan :


Energi ikatan rata – rata adalah…………………………..


43
E – Modul Termokimia

Lalu, bagaimana cara menentukan nilai ΔH dengan menggunakan data energi ikatan rata – rata
?

Perhatikan reaksi pembentukan gas HCl di bawah ini!
Tahap 1 : H 2 (g) → 2H (g) ΔH 1


Tahap 2 : Cl 2 (g) → 2Cl (g) ΔH 2


Tahap 3 : 2H (g) + 2Cl (g) → 2 HCl (g) ΔH 3 +
Reaksi : H 2 (g) + Cl 2 (g) → 2 HCl (g) ΔH R

Menurut Hk, Hess: ΔH R = ΔH 1 + ΔH 2 + ΔH 3

Dimana, ΔH 1 = E. Ikatan H 2
ΔH 2 = E. Ikatan Cl 2
ΔH 3 = - E. Ikatan HCl
Maka: ΔH R = ΔH 1 + ΔH 2 + ΔH 3

ΔH R = E. Ikatan H 2 + E. Ikatan Cl 2 + (- E. Ikatan HCl)


ΔH R = ⅀D pereaksi - ⅀D produk

Contoh Soal !

Diketahui ikatan rata – rata:

C – H = 1652 kJ C = O = 1598 kJ

O = O = 990 kJ O – H = 1852 kJ
Tentukan harga perubahan entalpi pada reaksi pembakaran gas metana berikut:

CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2O (g) ΔH = ?

Penyelesaian:

H

H – C – H + 2 O = O → O = C = O + 2 H – O – H
H

ΔH R = ⅀D pereaksi - ⅀D produk
= { 4 (D C-H ) + 2 (D O=O) } – { 2 (D O=C) + 2 ( 2 D H-O)}

= { (4. 1652) + (2 . 990) } – { (2 . 1598) + (4 . 1852) }

= 2642 – 3450
= - 808 kJ
44
E – Modul Termokimia

Untuk mempermudah Anda dalam memahami materi Data Energi Ikatan,

cermati video penjelasan materi dengan klik tautan berikut:

https://youtu.be/lr47cq50aOg








Ayoo Berlatihh !

Diketahui energi ikatan rata – rata sebagai berikut:

C – H = 1652 kJ C – Cl = 328 kJ

Cl – Cl = 242 kJ H – Cl = 431 kJ

Tentukan harga perubahan entalpi pada reaksi pembakaran gas metana berikut:

CH 4 (g) + Cl 2 (g) → CH 3Cl (g) + HCl (g) ΔH = ?








“Setitik embun dapat melembabkan daun daunan, sederas hujan dapat membasahi
daun beserta dahannya. Sungguh ilmu yang kamu dapat pada kami bagaikan hujan

deras yang tak pernah berhenti membasahi kami. Kami tumbuh dan berkembang dan

selanjutnya memekari seluruh sekitar kami dan akhirnya membuat makhluk ciptaan
Tuhan menjadi bahagia dengan keberadaan kami. Terima kasih telah menjadi hujan

deras buat otak dan akhlak kami.”










45
E – Modul Termokimia

Rangkuman



1. Termokimia adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara kalor

(energi panas) dengan reaksi kimia atau proses – proses yang berhubungan dengan

reaksi kimia.

2. Sistem adalah segala sesuatu yang menjadi pusat perhatian dalam mempelajari

perubahan energi. Lingkungan adalah hal – hal di luar sistem yang membatasi sistem

dan dapat memengaruhi sistem.

3. Energi dalam adalah total energi kinetik dan potensial yang ada di dalam sistem.


4. Reaksi eksoterm merupakan reaksi yang terjadi dengan disertai pelepasan kalor dari
sistem ke lingkungan. Reaksi endoterm merupakan reaksi yang disertai dengan


perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem.

5. Persamaan termokimia merupakan persamaan reaksi yang disertai informasi tentang

jumlah mol zat pereaksi dan hasil reaksi (ditunjukkan oleh koefisien reaksi), dan

perubahan entalpi yang menyertai reaksi tersebut.


6. Entalpi merupakan besaran fisis yang nilainya dipengaruhi oleh jumlah dan wujud zat,
serta dipengaruhi oleh lingkungan (suhu dan tekanan).


7. Hukum Hess menyatakan bahwa perubahan entalpi suatu reaksi hanya bergantung
pada keadaan awal (zat – zat pereaksi) dan keadaan akhir (zat – zat hasil reaksi) dari

suatu reaksi dan tidak tergantung bagaimana jalannya reaksi.


8. Energi diosiasi ikatan merupakan energi yang diperlukan untuk memutuskan salah

satu ikatan 1 mol suatu molekul gas menjadi gugus – gugus molekul gas.

9. Energi ikatan rata – rata merupakan energi rata – rata yang diperlukan untuk

memutuskan sebuah ikatan dari seluruh ikatan suatu molekul gas menjadi atom – atom

gas.



46
E – Modul Termokimia

Evaluasi


Yukk Cek Penguasaanmu terhadap Materi Termokimia !


Jawablah dengan benar !
1. Suatu proses berlangsung dengan sistem menyerap 10 kJ dan menerima kerja sebesar 100 J. Berapa
perubahan energi dalam sistem tersebut?

2. Perhatikan contoh berikut:
1) Kayu dibakar
2) Fotosintesis
3) Pakaian dijemur
4) Es mencair
5) Campuran kapur dengan air
Dari contoh di atas, manakah yang termasuk ke dalam reaksi eksoterm?

3. Tuliskan persamaan termokimia dari:

0
a. ΔH f CaCO 3 (s) = - 1207 kJ/mol
0
b. ΔH c C 4H 9OH (g) = - 2456 kJ/mol
4. Diketahui persamaan termokimia :
0
Mg (s) + ½ O 2 (g) → MgO (s) ΔH f = - 641,8 Kj/mol
Pertanyaan:
a. Tuliskan persamaan termokimia penguraian 2 mol MgO !
b. Hitunglah kalor reaksi pembentukan 0,2 mol MgO !

5. Apabila 100 mL larutan NaOH 1 M direaksikan dengan 100 mL larutan HCl 1 M dalam sebuah
0
0
bejana, ternyata suhu larutan naik dari 29 C menjadi 37,5 C. Jika kalor jenis larutan dianggap
0
sama dengan kalor jenis air = 4,2 J/ C, maka perubahan entalpi reaksi tersebut adalah…….
6. Perhatikan diagram energi berikut:
ΔH (kJ) 2H 2 (g) + O 2 (g)

0

2H 2O (g)
-484



-571 2H 2O (l)




47
E – Modul Termokimia

Sesuai dengan diagram tingkat energi di atas, maka pada penguapan 1 mol air dari tubuh akan
melepas kalor sebesar……. kJ

7. Diketahui:
R. 1 : H 2O (l) → H 2 (g) + ½O 2 (g) ΔH = + 68,3 kJ
R. 2 : H 2 (g) + ½O 2 (g)→ H 2O (g) ΔH = - 57,8 kJ
R. 3 : H 2O (l) → H 2O (s) ΔH = - 1,4 kJ
Perubahan entalpi dari es menjadi uap air sebesar……… kJ
8. Diketahui:
0
ΔH f CH 4 (g) = - 74,8 kJ/mol
0
ΔH f H 2O (g) = - 241,8 kJ/mol
0
ΔH f CO 2 (g) = - 393,5 kJ/mol
Kalor jenis air = 4,2 J/g K
Banyak gas CH 4 yang harus dibakar agar kalor yang dihasilkan dapat menaikkan suhu1000 gram air
0
0
dari 50 C menjadi 100 C adalah ……. gram
9. Jika energi ikatan rata – rata dari:
-1
-1
C – H = 99 kkal mol C – Cl = 79 kkal mol
-1
-1
C – C = 83 kkal mol H – Cl = 103 kkal mol
-1
C = C = 146 kkal mol
Maka perubahan entalpi pada adisi etena dengan asam klorida menurut persamaan
H 2C = CH 2 + HCl → H 3C – CH 2 – Cl adalah sebesar ……… kkal
10. Diketahui data energi ikatan rata – rata sebagai berikut:
-1
-1
H – H = 436 kJ mol H – Cl = 431 kJ mol
-1
Cl – Cl = 242 kJ mol
Kalor yang diperlukan untuk menguraikan 146 gram HCl menjadi unsur – unsurnya adalah……. kJ
(Ar H = 1 ; Cl = 35,5)


“Jika kamu tidak mengejar apa yang kamu inginkan, maka
kamu tidak akan mendapatkannya. Jika kamu tidak bertanya

maka jawabannya adalah tidak. Jika kamu tidak melangkah
maju, maka kamu akan tetap berada di tempat yang sama.”





Selamat Mengerjakan !!







48
E – Modul Termokimia

Refleksi Diri



Setelah kalian belajar bertahap dan berlanjut melalui kegiatan belajar. Berikut diberikan table
untuk mengukur diri kalian terhadap materi yang sudah kalian pelajari. Jawablah sejujur –
jujurnya terkait dengan penguasaan materi Termokimia di tabel berikut:

No. Pertanyaan Ya Tidak

1 Apakah kalian telah memahami energi dan perubahannya?

2 Apakah kalian telah memahami sistem dan lingkungan?


3 Apakah kalian dapat membedakan sistem terbuka, tertutup,
dan terisolasi?

4 Apakah kalian telah memahami reaksi eksoterm dan reaksi
endoterm?

5 Apakah kalian dapat menggambarkan diagram tingkat
energi reaksi eksoterm dan endoterm?

6 Apakah kalian telah memahami persamaan termokimia?


7 Apakah kalian telah memahami perubahan entalpi standar?

8 Apakah kalian telah memahami cara menentukan
perubahan entalpi dengan menggunakan calorimeter?

9 Apakah kalian telah memahami cara menentukan
perubahan entalpi dengan menggunakan Hukum Hess?


10 Apakah kalian dapat membedakan cara menentukan
perubahan entalpi dengan menggunakan jumlah perubahan
entalpi dari reaksi yang relevan, data perubahan entalpi
pembentukan, dan data energi ikatan?


Dimana Posisimu ?


Ukurlah diri kalian sesuai dengan penguasaan terhadap materi
termokimia dalam rentang 1 – 10, tuliskan dalam kotak penilaian di
samping !



49
E – Modul Termokimia

Kunci Jawaban !



1. ΔE = 10,1 kJ


2. 1) Kayu dibakar


2) Campuran kapur dengan air


3
3. a. Ca (s) + C (s) + 2 (g) → CaCO 3 (s) ΔH = - 1207 kJ/mol
2

3
b. C 4H 9OH (g) + O 2 (g) → 4C (g) + 5H 2 (g) + O 2 (g) ΔH = - 2456 kJ/mol
2
4. a. untuk 2 mol MgO


0
ΔH F = 2 x – 641,8 Kj

= - 1283,6 Kj

0
b. ΔH F = 0,2 x – 641,8 Kj


= - 128,36 Kj

0
5. ΔH F = - q x mol
- 7,14 kJ = - q x 0,1 mol

q = 71,4 kJ/mol
0
6. ΔH F = - 571 – (- 484)
= - 87 kJ
Karena yang diminta adalah dari air ke gas, maka tanda berkebalikan yakni + 87 kJ


0
7. ΔH F = + 11,9 kJ

8. m = 4,5 gram


0
9. ΔH F = + 12 kj

10. q = - 736 kj



50
E – Modul Termokimia