7. PERSAMAAN TERMOKIMIA
Perhatikan Fenomena Berikut!
100 mL HCl 100 mL HCl
1M 0,01 M
Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=4x3FQrQ8Zlk
Video 1.4 Mg dan Larutan HCl
Berdasarkan video diatas, apakah
yang kamu lihat? Zat apakah yang ada di
dalam gelas beaker tersebut? Tuliskan
persamaan reaksi tersebut jika sepotong pita
magnesium dimasukkan ke dalam larutan
asam klorida. Pita magnesium akan larut dan bereaksi
dengan asam klorida, sehingga menyebabkan gelas
beaker mejadi panas, dan bagaimana hal tersebut bisa
terjadi?
E-MODUL TERMOKIMIA 41
Persamaan reaksi yang menyertakan kalor
reaksi atau perubahan entalpi (∆H) reaksi disebut
persamaan termokimia. Penulisan persamaan
reaksi termokimia dipengaruhi oleh hubungan mol
dengan ∆H dengan jumlah zat. Artinya jumlah mol
zat yang terlibat dalam reaksi sama dengan
koefisien reaksinya.
1. Hubungan Mol dengan ∆H
Secara kuantitatif, perubahan entalpi berbanding lurus
dengan jumlah molekul pada zat-zat kimia yang bereaksi atau
zat kimia yang dihasilkan.
Contoh:
1 mol (atau 16 gram) metana yang dibakar akan
menghasilkan 1 mol karbon dioksida dan 2 mol air serta
melepaskan energi sebesar 803 kJ. Persamaan reaksi
termokimia dapat ditulis sebagai berikut.
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ∆H = -803 kJ
E-MODUL TERMOKIMIA 42
2. Harga ∆H Bergantung pada Jumlah Zat
Perhatikan perubahan harga ∆H reaksi berikut.
C (s) + O2 (g) → CO2 (g) ∆H = -110,5 kJ
CO2 (g) → C (s) + O2 (g) ∆H = +110,5 kJ
2CO2 (g) → 2C (s) + 2O2 (g) ∆H = +221 kJ
Berdasarkan persamaan reaksi diatas, dapat dijelaskan hal-
hal berikut. a. Jika reaksi dibalik, maka tanda ∆H ikut dibalik
(+ menjadi - atau - menjadi +)
b. Jika reaksi dikalikan sejumlah x, maka ∆H juga
dikalikan sejumlah x
c. Jika reaksi dijumlahkan, maka ∆H ikut
dijumlahkan
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam reaksi-reaksi
termokimia, yaitu:
a) Wujud zat harus dituliskan. Hal ini karena nilai ∆H
bergantung pada jenis zat yang bereaksi.
b) Jika pada persamaan termokimia mol
suatu zat dikalikan dua, maka seluruh
koefisien harus dikalikan dua.
E-MODUL TERMOKIMIA 43
Latihan
1. Perhatikan reaksi pembakaran metanol berikut.
2CH3OH(l) + 3O2(g) → 4H2O(l) + 2CO2(g); ∆H=-1452,8 kJ
Tentukan berapa ∆H jika:
a. Persamaan dikalikan 2
b. Arah reaksi dibalik
c. Terbentuk sebagai produk adalah uap air jika
2H2O(l) → 2H2O(g) ∆H = 88 kJ
2. Reaksi antara 2 mol karbon dengan 1 mol gas H2
membentuk 1 mol gas C2H2. sistem menyerap kalor
sebesar 226,7 kJ. Tuliskan persamaan termokimia
nya!
E-MODUL TERMOKIMIA Cek Jawaban
44
8. PERUBAHAN ENTALPI STANDAR (∆H°)
Perubahan entalpi untuk reaksi kimia semua pereaksi dan
produknya dalam keadaan standar (25°C, 1 atm) disebut
perubahan entalpi standar. Perubahan entalpi standar
untuk membandingkan perubahan energi disebabkan oleh
penyusunan ulang ikatan dalam reaksi yang berbeda-beda.
Beberapa entalpi reaksi dihitung pada keadaan standar
diantaranya, perubahan entalpi pembentukan standar (∆Hof),
perubahan entalpi penguraian standar (∆H°d), dan perubahan
entalpi pembakaran standar (∆H°c), perubahan entalpi
pelarutan standar (∆H°s) dan perubahan entalpi penetralan
standar (∆H°n)
1. Perubahan Entalpi Pembentukan Standar (∆H°f)
Perubahan entalpi
pembentukan standar (∆H°f) suatu
senyawa adalah perubahan kalor
yang diserap atau dibebaskan pada
pembentukan 1 mol senyawa dari
unsur-unsurnya pada suhu 25°C
dengan tekanan 1 atm.
Sumber: https://
Gambar 1.21 Pengembunan
E-MODUL TERMOKIMIA 45
Contoh perhatikan reaksi pembentukan NH4Cl berikut.
Unsur-unsurnya 1 mol =1 koefisien
1/2 N2(g) + 2H2(g) + 1/2 Cl2(g) → NH4Cl(s) ∆H° = -314,4 kJ
Tabel 1.1 Entalpi Senyawa ∆Hof (kJ mol-1)
Pembentukan Standar H2O(g) -241,80
Beberapa Senyawa H2O(l) -285,80
H2O(s) -292
Kesepakatan CO2(g) -393,50
internasional, entalpi CO(g) -110,50
pembentukan CH4(g) -74,81
standar unsur-unsur C2H2(g) +227
dalam bentuk yang HI(g) +26,50
paling stabil bernilai N2H4(g) +50,63
0 (nol). Contoh: O2, NO(g) +90,25
H2, C (grafit), Na NO2(g) +33,20
dan Hg.
E-MODUL TERMOKIMIA 46
2. Perubahan Entalpi Penguraian Standar (∆H°d)
Kebalikan dari reaksi pembentukan adalah reaksi
penguraian. Perubahan entalpi penguraian standar (∆H°d)
suatu senyawa adalah perubahan kalor yang diserap atau
dibebaskan pada penguraian 1 mol senyawa menjadi unsur-
unsurnya pada suhu 25°C dengan tekanan 1 atm.
HCl(g) → 2H2(g) + 1/2 Cl2(g) ∆H° = +44 kkal (entalpi
penguraian HCl)
3. Perubahan Entalpi Pembakaran Standar (∆H°c)
Perubahan entalpi pembakaran
standar (∆H°c) dalam suatu senyawa
adalah perubahan kalor yang diserap
atau dilepaskan pada pembakaran 1 mol
zat dibakar sempurna dengan gas
oksigen (O2) pada suhu 25°C dengan
Sumber: https://www.tribunnewswiki.c
tekanan 1 atm. Gambar 1.21 korek api
E-MODUL TERMOKIMIA 47
Contoh:
Kalor pembakaran standar (∆H°c) besi (Fe) adalah –413 kJ
mol-1, maka persamaan termokimianya adalah:
Fe(s) + 3/4 O2(g) → 1/2 Fe2O3(s) ∆H° = -413 kJ mol-1
Persamaan termokimia permbakaran Fe tersebut
menunjukkan bahwa untuk mereaksikan 4 mol serbuk Fe
dengan 3 mol gas oksigen menghasilkan 2 mol Fe2O3
mempunyai ∆H reaksi = -1.652 kJ mol-1.
Perubahan entalpi pembakaran sempurna dan
pembakaran tidak sempurna dapat dilihat pada persamaan
reaksi berikut.
a. Pembakaran Sempurna
C8H18(l) + O2(g) → 8CO2(g) + 9H2O(g);∆H° = -5.460 kJ
b. Pembakaran Tidak Sempurna
C8H18(l) + 11O2(g) → 5CO2(g) + 3CO + 9H2O(g);∆H° = -2.924,4 kJ
Pada pembakaran tidak
sempurna menghasilkan kalor Tanda
sedikit (-2.924,4 kJ) dan “( - )“
menunjukkan
pembakaran sempurna terjadi reaksi
menghasilkan kalor yang lebih eksoterm.
besar (-5.460 kJ).
E-MODUL TERMOKIMIA 48
4. Perubahan Entalpi Pelarutan Standar (∆H°s)
Perubahan entalpi pelarutan standar (∆H°s) suatu
senyawa adalah perubahan kalor yang diserap atau
dibebaskan pada pelaruta 1 mol senyawa dari unsur-
unsurnya pada suhu 25oC dengan tekanan 1 atm.
Contoh:
HCl(g) → HCl(aq) ∆H°s = -75,14 kJ
5. Perubahan Entalpi Penetralan Standar (∆H°n)
Perubahan entalpi penetralan standar Tantangan Kimia
(∆H°n) suatu senyawa adalah perubahan Tuliskan
kalor yang diserap atau dibebaskan pada persamaan
penetralan 1 mol senyawa dari unsur- termokimianya jika
unsurnya pada suhu 25oC dengan tekanan 1 diketahui:
atm.
a.Penguraian 16 g
Fe2O3(s) memer-
lukan kalor 82,4
kJ.
Contoh: b.Pembakaran 4,4
NaOH(aq) + H2SO4(aq) → NaHSO4(aq)
+ H2O(l) g propane
∆H°n reaksi = -200 kJ
dibebaskan kalor
sebesar 223 kJ.
(diketahui Ar
C=12; H=1)
∆H°n NaOH = -200 kJ/2 mol = -100 kJ/mol
∆H°n H2SO4 = -200 kJ/1 mol = -200 kJ/mol
E-MODUL TERMOKIMIA 49
Latihan
1. Diketahui ∆H°f dari gas CH4 adalah –74,81 kJ mol-1,
tentukanlah:
a. Persamaan termokimia dari reaksi pembentukan gas
CH4!
b. Persamaan termokimia dari reaksi penguraian gas
CH4!
c. ∆H reaksi untuk membentuk 4 gram gas CH4!
d. ∆H reaksi untuk menghasilkan 1 gram gas H2 dari
reaksi penguraian gas CH4!
2. Diketahui entalpi pembentukan 14 g gas etilena (C2H4)
adalah +26,15kJ.
a. Berapakah besarnya kalor yang dilepaskan untuk
menguraikan 84 gram gas etilena menjadi unsur-
unsurnya?
b. Tuliskan persamaan termokimianya!
3. Diketahui persamaan termokimia reaksi pembakaran gas
asetilen (C2H2) sebagai berikut.
2C2H2(g) + 502(g) → 4C02(g) + 2H20(ℓ) ∆H = -2.599,1 kJ
a. Tentukan entalpi pembakaran standar gas asetilen!
b. Hitung kalor pembakaran 10 L gas asetilen pada
keadaan STP! Cek Jawaban
E-MODUL TERMOKIMIA 50
RANGKUMAN
Termokimia adalah ilmu yang fokus mempelajari tentang
perubahan/perpindahan energi yang menyertai suatu reaksi
Sistem adalah reaksi/proses yang sedang menjadi pusat
perhatian, sedangkan lingkungan adalah hal-hal diluar
sistem yang dapat mempengaruhi sistem. Berdasarkan
interaksinya, sistem terdiri dari sistem terbuka, tertutup dan
terisolasi.
Reaksi eksoterm adalah reaksi yang melepaskan kalor
dari sistem ke lingkungan. Reaksi endoterm adalah
reaksi yang menyerap kalor dari lingkungan ke sistem.
Entalpi adalah jumlah semua energi yang dimiliki
suatu zat. Perubahan entalpi adalah perubahan kalor
dalam reaksi kimia pada tekanan tetap. Jenis
perubahan entalpi terdiri dari perubahan entalpi
pembentukan standar, pembakaran standar,
penguraian standar dan entalpil lainnya.
E-MODUL TERMOKIMIA 51
Tugas
Perhatikan diagram tingkat energi berikut!
0 2H2 (g) + O2 (g)
-484 2H2O (g)
-570 2H2O (l)
Berdasarkan diagram tingkat energi diatas, jawablah
pertanyaan berikut!
1. Berapakah kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan
1 mol air?
2. Termasuk ke dalam reaksi apakah penguapan air?
3. Jelaskah perpindahan energi yang terjadi (antara
sistem dan lingkungan) pada penguapan air!
E-MODUL TERMOKIMIA 52
Tugas
Penamaan entalpi atau kalor standar untuk reaksi
yang lain disesuaikan dengan reaksinya. Contoh,
untuk reaksi penetralan disebut entalpi atau kalor
penetralan standar dan untuk reaksi penguapan
disebut entalpi atau kalor penguapan standar.
1. Tuliskan persamaan termokimia dan perubahan
entalpi dari kalor penetralan standar dan kalor
penguapan standar.
2. Tuliskan kalor standar untuk reaksi yang lain
berserta persamaan termokimianya.
E-MODUL TERMOKIMIA 53
Tes Formatif
1. Berikut ini beberapa peristiwa dalam kehidupan sehari
-hari.
(1) Pembakaran Sampah
(2) Es Mencair
(3) Memasak Air
(4) Pembuatan Garam dari Air Laut
(5) Respirasi
Pasangan peristiwa yang termasuk reaksi eksoterm ...
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (5)
C. (2) dan (5)
D. (3) dan (4)
E. (4) dan (5)
2. Jika kita memasukkan bongkahan batu kapur ke
dalam air, akan terjadi gelembung-gelembung gas
dan wadah akan terasa panas. Pernyataan yang
benar dari data percobaan tersebut adalah ….
A. Reaksi tersebut merupakan reaksi eksoterm
karena sistem menyerap kalor dari
B. Reaksi tersebut merupakan reaksi endoterm
karena lingkungan menyerap kalor
E-MODUL TERMOKIMIA 54
C. Reaksi tersebut merupakan reaksi eksoterm karena
sistem melepas kalor ke lingkungan.
D. Reaksi tersebut merupakan reaksi endoterm karena
lingkungan menerima kalor dari sistem.
E. Reaksi tersebut merupakan reaksi eksoterm karena
lingkungan melepas kalor ke sistem.
3. Berikut ini merupakan harga-harga entalpi
I. ΔH positif
II. ΔH negatif
III. ΣHproduk reaksi > ΣHpereaksi
IV. ΣHproduk reaksi < ΣHpereaksi
Dari pernyataan diatas, yang merupakan ciri reaksi
eksoterm adalah….
A. I dan III
B. II dan III
C. II dan IV
D. I dan II
E. I dan IV
4. Berikut ini beberapa persamaan termokimia dari
berbagai reaksi dan harga perubahan entalpinya.
1. NaOH(s) + HCl(aq) → NaOH(aq) + H2O(l)
ΔH = - 57,7 kj/mol
E-MODUL TERMOKIMIA 55
2. C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -395,2 kj/mol
3. C2H2(g)+ O2(g) → 2CO2(g)+ H2O(aq)
ΔH = -1298 kj/mol
4. AlBr3 (aq) → Al (s) + 1½Br2 (g) ΔH = +511 kj/mol
5. 1/2H2 (g) +1/2 Cl2 (g) → HCl (g) ΔH = - 92,31 kJ.
Berdasarkan persamaan termokimia diatas, persamaan
termokimia yang menunjukkan reaksi pembentukan
dan harga perubahan entalpinya yang tepat adalah....
A. 1 dan 2
B. 2 dan 4
C. 2 dan 5
D. 3 dan 5
E. 1 dan 4
5. Pembakaran bensin adalah suatu proses eksoterm.
Apabila bensin dianggap terdiri atas isooktana, C8H18
(sebenarnya isooktana hanyalah salah satu komponen
bensin). Diketahui entalpi pembakaran isooktana
= - 5.460 kJmol-1 dan massa jenis isooktana= 0,5 kgL-1.
Maka jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran
1 liter bensin adalah…..
A. 33.524,4 kJ D. 32,525 kJ
B. 2.343,5 kJ E. 2.047,5 kJ
C. 23.947,37 kJ Cek Jawaban
E-MODUL TERMOKIMIA 56
UMPAN BALIK DAN TINDAK LANJUT
Sesuaikanlah jawabanmu dengan menggunakan
kunci jawaban “Tes” yang terdapat di bagian akhir
e-modul ini. Gunakan rumus dibawah ini untuk
mengetahui tingkat penguasaanmu.
Tingkat = jumlah jawaban yang benar x 100%
5
Arti tingkat dan tindak lanjut yang kamu capai
adalah:
90 — 100% = Excellent
80 — 90% = Good Job
< 79% = Try Again
E-MODUL TERMOKIMIA 57
KEGIATAN
PEMBELAJARAN 2
KALORIMETRi
TUJUAN PEMBELAJARAN
Melalui e-modul Phenomenon-Based Learning,
diharapkan peserta didik terlibat aktif selama proses belajar
mengajar berlangsung, memiliki sikap ingin tahu, teliti dalam
mengamati serta menafsir fenomena dan bertanggung
jawab dalam menjawab pertanyaan, memberi saran dan
berpikir kritis, serta dapat merancang dan menentukan
perubahan entalpi dengan kalorimeter
E-MODUL TERMOKIMIA 58
Mengamati Fenomena
Perhatikan
fenomena
disamping, apa yang
sedang dilakukan
orang tersebut?
Sumber: https://www.google.com/search?q&-nbxifM
Gambar 2.1 Orang yang berkeringat
Menyusun Penjelasan Sementara
Apa yang kamu rasakan setelah selesai
berolahraga? Apakah kamu berkeringat saat
berolahraga? Apakah kamu merasakan panas saat
berolahraga? Apakah setelah selesai
berkeringat, badan kamu akan terasa
dingin? Jelaskan kenapa badan kita saat
berolahraga terasa panas dan setelah
selesai berkeringat terasa dingin?
E-MODUL TERMOKIMIA 59
Ketika seseorang berolahraga, otot-otot tubuh akan
memproduksi panas. Olahraga yang intens dan
berkepanjangan menyebabkan tubuh menghasilkan panas
semakin banyak. Tubuh akan menghilangkan panas ini
terutama dengan berkeringat. Saat keringat menguap,
panas tubuh hilang dan suhu tubuh berangsur turun dan
terasa dingin. Dan ini bisa disebut dengan pertukaran
panas (kalor).
Penentuan Perubahan Entalpi
Jika kamu diminta menentukan jumlah kalor yang dihasilkan
pada pembakaran selembar kertas, bagaimanakah kamu
menentukannya?
Langsung Tak Langsung
Dengan Kalorimeter
Dengan Hukum
Hess
Entalpi
Pembentukan (∆Hf)
Energi Ikatan
E-MODUL TERMOKIMIA 60
1. KALORIMETER SEDERHANA
Pertukaran kalor dalam proses fisika dan kimia diukur
dengan menggunakan alat yang disebut kalorimeter.
Alat ini merupakan suatu wadah tertutup dengan
kapasitas kalor tertentu yang
dirancang secara khusus.
Kalor tersebut ditentukan
melalui pengukuran
perubahan suhu lingkungan.
Pengukuran perubahan kalor
menggunakan kalorimeter
disebut kalorimetri.
Pada prinsipnya,
kalorimeter merupakan suatu
wadah yang dapat menyekat Sumber: http://halseywoodley.blogspot.com/2017/11/
Gambar 2.2 Kalorimeter Sederhana
sistem sedemikian rupa
sehingga tidak ada kalor yang berpindah
dari sistem ke lingkungan, dan sebaliknya.
Kalorimeter juga dilengkapi dengan
termometer untuk mengukur perubahan
suhu sistem.
E-MODUL TERMOKIMIA 61
Salah satu jenis kalorimeter yaitu kalorimeter
sederhana. Suatu kalorimeter sederhana dapat dibuat dari
termos yang dilapisi styrofoam. Dengan demikian, selama
reaksi berlangsung dianggap tidak ada kalor yang diserap
maupun dilepaskan oleh sistem ke lingkungan,
Kalorimeter sederhana termasuk jenis kalorimeter
tekanan tetap. Reaksi-reaksi tersebut, diantaranya reaksi
penetralan, pelarutan dan pengendapan. Pada tekanan
tetap terjadi perpindahan kalor antara sistem dan lingkungan
sehingga kalor reaksi dapat dirumuskan sebagai berikut:
qreaksi = -(qlarutan+ qkalorimeter)
qlarutan = m . c. ∆T qkalorimeter = C. ∆T
Keterangan:
q : kalor yang diserap (J atau kJ)
C : kapasitas kalor kalorimeter (J°C-1)
∆T : perubahan suhu (°C atau K)
c : kalor jenis larutan (Jg-1°C-1)
m : massa (gram)
E-MODUL TERMOKIMIA 62
Contoh
Dalam suatu percobaan penentuan ∆H reaksi
dengan menggunakan kalorimeter sederhana, sebanyak 9,6
gram kristal LiOH ditambahkan ke dalam kalorimeter yang
berisi 150 gram air. Setelah kristal LiOH larut, suhu
kalorimeter beserta isinya naik dari 27°C menjadi 33,5°C.
Tentukan entalpi pelarutan LiOH dalam air. (Kalor jenis
larutan= 4,2 J/g°C dan kapasitas kalor kalorimeter = 11,7 J/°
C)
qreaksi = -(qlarutan + qkalorimeter)
qreaksi = -(m.c.∆T + C.∆T)
qreaksi = -((9,6+150).4,2.(33,5-27) + 11,7.(33,5-27))
qreaksi = -4433,13 J
Menentukan mol LiOH:
= 0,4 mol
menentukan ∆H LiOH untuk 1 mol:
= 11,082 kJmol-1
E-MODUL TERMOKIMIA 63
Contoh
Berapakah kalor yang dibutuhkan oleh 1 kg air yang
temperaturnya 25°C agar air tersebut tepat mendidih
dengan kalor jenis air sebesar 4.184 Jg-1°C-1?
Penyelesaian:
Diketahui:
m = 1 kg = 1000 gram
∆T = (100 –25)°C = 75 °C
Rumus yang digunakan
q = m . c . ∆T
= 1000 gram x 4.184 J g-1°C-1 x 75°C
= 313800 J
= 313,8 kJ
E-MODUL TERMOKIMIA 64
2. KALORIMETER BOM
Sumber: http://herypurwantomanik.blogspot.com/2011/06/
Gambar 2.3 Kalorimeter BOM
Alat yang lebih teliti untuk mengukur perubahan kalor
adalah kalorimeter bom, yaitu suatu kalorimeter yang
dirancang khusus yang melibatkan gas, sehingga sistem
benar-benar dalam keadaan terisolasi. Umunya digunakan
untuk menentukan perubahan entalpi dari reaksi-reaksi
pembakaran yang melibatkan gas. Di dalam kalorimeter
bom terdapat ruang khusus tempat berlangsungnya reaksi
yang disekitarnya diselubungi air sebagai penyerap kalor.
E-MODUL TERMOKIMIA 65
Pada reaksi eksoterm, kalor yang dilepaskan dari reaksi
digunakan untuk menaikkan tempeatur larutan dan
kalorimeter. Kalor reaksi dari reaksi eksoterm ini dapat
ditentukan dengan menggunakan rumus:
qreaksi = -(qlarutan + qkalorimeter)
Jika pada reaksi eksoterm kalor yang diserap oleh
kalorimeter diabaikan, maka kalor reaksi sama dengan kalor
yang serap larutan. Jadi dapat dirumuskan sebagai berikut:
qreaksi = -qlarutan
Sedangkan pada reaksi endoterm, kalor yang diserap
oleh reaksi berasal dari larutan dan kalorimeter, maka kalor
reaksi dari reaksi endoterm ini dapat ditentukan dengan ru-
mus:
qreaksi = qlarutan + qkalorimeter
Jika pada reaksi endoterm kalorimeter dianggap tidak
memberikan kalor, maka kalor reaksi sama dengan kalor
yang dilepaskan larutan. Jadi dapat dirumuskan
sebagai berikut:
qreaksi = qlarutan ∆H =
E-MODUL TERMOKIMIA 66
Contoh soal
Ke dalam 50 mL larutan CuSO4 0,4 M ditambahkan
serbuk Zn, ternyata temperatur larutan naik 20°C. Dengan
menganggap bahwa kalor jenis larutan sama dengan kalor
jenis air, yaitu 4,18 J g-1 K-1 dan kapasitas kalor wadah
reaksi dapat diabaikan, tentukanlah ∆H reaksi:
Zn(s) + CuSO4(aq) → ZnSO4(aq) + Cu(s)
Penyelesaian:
Karena temperratur larutan naik maka reaksi yang
terjadi adalah reaksi eksoterm. Kalor yang diserap
kalorimeter diabaikan berarti rumus yang
digunakan adalah:
∆H =
qlarutan = m x c x ∆T
Massa larutan = 50 gram
qlarutan = 50 x 4,18 x 20 = 4.180 J
mol CuSO4 = 50 x 0,4 = 20 mmol = 0,02 mol
= -209.000 J = -209 kJ
E-MODUL TERMOKIMIA 67
Untuk menampak pemahaman kamu simaklah penjelasan
materi pada video berikut.
Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=wwJG2JVg6qM
Video 2.1 Kalorimeter Bom
E-MODUL TERMOKIMIA 68
Menginvestigasi / Menyelidiki
Menentukan ∆H Reaksi dengan Kalorimeter
A. Tujuan Percobaan
Menetukan jumlah kalor dari reaksi antrara larutan NaOH dan
HCl
B. Alat dan Bahan
1. Kalorimeter reaksi
2. Termometer
3. Gelas ukur 100 mL
4. 50 mL larutan NaOH 1 M
5. 50 mL larutan HCl 1 M
C. Langkah Kerja
1. Tuangkan 50 mL larutan NaOH 1 M kedalam bejana yang
terdapat pada kalorimeter
2. Ukur suhu larutan NaOH dengan termometer
bersih dan kering
E-MODUL TERMOKIMIA 69
3.Tuangkan 50 mL larutan HCl 1 M dalam gelas ukur,
kemudian ukur suhunya.
4.Tuangkan larutan HCl 1 M kedalam bejana kalorimeter yang
berisi NaOH, tutup kalorimeter sambil diaduk. Ukur dan
catat suhu stabilnya sebagai suhu akhir
D. Hasil Percobaan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan,
a. Hitunglah perubahan entalpi yang terjadi saat percobaan!
b. Hitung ∆H reaksi untuk 1 mol NaOH dan 1 mol HCl!
c. Tuliskan persamaan termokimia dari reaksi diatas!
1. Suhu larutan NaOH 1 M : °C
°C
2. Suhu larutan HCl 1 M : °C (suhu awal)
°C (suhu akhir)
3. Suhu rata-rata :
4. Suhu akhir reaksi :
E-MODUL TERMOKIMIA 70
Menyusun Penjelasan
E. Pembahasan dan Kesimpulan
Buatlah penjelasan dan kesimpulan dari percobaan yang
telah kalian lakukan!
Memberikan Alasan
F. Evaluasi
Apabila digunakan larutan H2SO4 0,5 M sebagai
pengganti HCl atau asam lain yang jumlah mol asam dan
basanya tidak sama, adakah perbedaan perubahan
entalpinya? Diskusikan dengan teman sekelompoknya
dan carilah alasan yang tepat!
G. Laporan dan Presentasi
Buatlah laporan dari percobaan yang telah dilakukan dan
presentasikan hasilnya dikelas.
E-MODUL TERMOKIMIA 71
Latihan
1. Ke dalam 50 cm3 larutan HCl 1 M dengan suhu
26°C ditambahkan 50 cm³ larutan NaOH 1 M.
Suhu tertinggi campuran 33°C. Kalau dianggap
kalor jenis larutan sama dengan kalor jenis air dan
1 kalori = 4,2 Joule, maka perubahan entalpi reaksi
sebesar….
2. Jika 100 cm³ larutan NaOH 1 M direaksikan
dengan 100 cm³ HCl 1 M dalam sebuah bejana,
temyata suhu larutan naik dari 29°C menjadi
37,5°C. Jika kalor jenis larutan dianggap sama
dengan kalor jenis air = 4,2 J/mol, massa jenis air =
1 g/cm³ maka ∆H netralisasi adalah….
3. Sebanyak 25 ml (25 gram) larutan NH4OH 1 M
suhunya 20°C di campurkan dengan 25 ml (25
gram) larutan HNO2 1 M suhunya 20°C dalam
kalorimeter gelas plastik, ternyata suhu campuran
naik menjadi 27,5°C jika kalor jenis larutan
dianggap sama dengan kalor jenis air yaitu 4,18 J
g-1c-1. ∆H pencampuran larutan tersebut adalah….
E-MODUL TERMOKIMIA Cek Jawaban
72
RANGKUMAN
Menentukan harga perubahan entalpi dapat dilakukan secara
langsung dan tidak langsung. Secara langsung melalui
kalorimeter dan secara tak langsung dilakukan menggunakan
hukum Hess, entalpi pembentukan dan energi ikatan.
Cara penentuan entalpi menggunakan kalorimeter disebut
kalorimetri. kalorimeter adalah suatu alat pengukur kalor
yang termasuk dalam sistem terisolasi.
Prinsip kerja dari kalorimeter menggunakan azas Black,
yaitu jumlah kalor yang dilepas suatu benda sama
dengan jumlah kalor yang diterima benda lain.
Kalorimeter terdiri dari dua jenis, yaitu kalorimeter
sederhana dan kalorimeter bom.
E-MODUL TERMOKIMIA 73
Tes Formatif
1. Larutan 100 mL HNO3 1 M dicampur dengan larutan
100 mL KOH 1 M dalam kalorimeter. Campuran itu
menyebabkan kenaikan suhu sebesar 6°C. Jika kalor
jenis air 4,2 J g-1 K-1 dan massa jenis larutan
dianggap 1 gram/mL. Maka persamaan termokimia
yang paling tepat adalah....
A. HNO3(aq) + KOH(aq) → KNO3(aq) + H2O(l)
ΔH = +50,4 kJ mol -1
B. HNO3(aq) + KOH(aq) → KNO3(aq) + H2O(l)
ΔH = +25,2 kJ mol -1
C. HNO3(aq) + KOH(aq) → KNO3(aq) + H2O(l)
ΔH = -50,4 kJ mol -1
D. HNO3(aq) + KOH(aq) → KNO3(aq) + H2O(l)
ΔH = -25,2 kJ mol -1
E. HNO3(aq) + KOH(aq) → KNO3(aq) + H2O(l)
ΔH = +504 kJ mol -1
2. Jika 100 cm3 larutan NaOH 1 M direaksikan dengan
100 cm3 HCl 1 M dalam sebuah bejana, ternyata
suhu larutan naik dari 29°C menjadi 37,5°C. Jika
kalor jenis larutan dianggap sama dengan kalor jenis
E-MODUL TERMOKIMIA 74
air, yaitu 4,2 Jg-1K-1, massa jenis air 1 g cm-3, maka
∆H netralisasi campuran tersebut adalah.…kJ/mol
A. +82,3
B. +71,4
C. -71,4
D. -54,6
E. -45,9
3. Sepotong seng pada temperatur 20°C dengan
massa 65,38 gram dimasukkan ke dalam 100 mL
air mendidih (T=100°C). Massa jenis air 1 g/mL,
kalor jenis seng adalah 0,4 Jg-1C-1, dan kalor jenis
air adalah 4,2 Jg-1C-1, temperatur yang dicapai seng
dan air adalah….
A. 95,3°C
B. 80,1°C
C. 72,4°C
D. 60,0°C
E. 33,4°C
4. Dalam kalorimeter bom yang memiliki kapasitas
kalor 125 J/°C, berisi 200 mL air dengan suhu 24°C
dibakar sempurna 2 gram CH4 (Mr = 16). Jika
E-MODUL TERMOKIMIA 75
suhu air kalorimeter menjadi 74°C dan kalor jenis air
adalah 4,2 Jg-1°C-1, maka perubahan entalpi
pembakaran CH4 adalah….kJ/mol
A. 193
B. 240
C. 96,5
D. 386
E. 428
5. Pada pembakaran gas metana dengan massa 32
gram didalam kalorimeter terjadi kenaikan suhu dari
24,8°C menjadi 88,5°C. Apabila kalorimeter berisi 6
L air dan kapasitas kalorimeter jenis air 4,2 Jg-1°C-1,
serta kapasitas kalorimeter 2.740 Jg-1°C-1 maka
entalpi pembakaran gas metana tersebut adalah....
(Diketahui: massa jenis air = 4,18 J g-1°C-1, Ar C =
12, dan Ar H = 1)
A. +890kJ
B. -890 kJ
C. +924 kJ
D. -924 kJ
E. -361,3 kJ
Cek Jawaban
E-MODUL TERMOKIMIA 76
UMPAN BALIK DAN TINDAK LANJUT
Sesuaikanlah jawabanmu dengan menggunakan
kunci jawaban “Tes” yang terdapat di bagian akhir
e-modul ini. Gunakan rumus dibawah ini untuk
mengetahui tingkat penguasaanmu.
Tingkat = jumlah jawaban yang benar x 100%
5
Arti tingkat dan tindak lanjut yang kamu capai
adalah:
90 — 100% = Excellent
80 — 90% = Good Job
< 79% = Try Again
E-MODUL TERMOKIMIA 77
KEGIATAN
PEMBELAJARAN 3
Hukum Hess dan entalpi
pembentukan standar
TUJUAN PEMBELAJARAN
Melalui e-modul Phenomenon-Based Learning,
diharapkan peserta didik terlibat aktif selama proses belajar
mengajar berlangsung, memiliki sikap ingin tahu, teliti dalam
mengamati serta menafsir fenomena dan bertanggung
jawab dalam menjawab pertanyaan, memberi saran dan
berpikir kritis, serta dapat menentukan perubahan entalpi
berdasarkan entalpi pembentukan standar, atau energi ikatan
berdasarkan hukum Hess
E-MODUL TERMOKIMIA 78
Mengamati Fenomena
Perhatikan fenomena
disamping, apakah yang
terjadi pasa jalur menuju
kesekolah? Apakah yang
kamu tangkap berdasarkan
video tersebut?
Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=TYylc61qdnI
Video 3.1 Hukum Hess
Menyusun Penjelasan Sementara
Ketika kamu akan berangkat keskeolah, kendaraan
tercepat apa yang akan kamu gunakan agar sampai ke
sekolah? Jika terjadi kemacetan sebaiknya kamu
gunakan kendaraan yang seperti apa? Apakah ada jalan
tercepat yang bisa dicapai untuk sampai ke sekolah?
Jelaskan apakah ada solusi yang tepat jika
diberikan kasus seperti video diatas untuk jalan
tercepat menuju kesekolah?
E-MODUL TERMOKIMIA 79
1. HUKUM HESS
Chemistry Expert Hukum Hess
adalah suatu hukum
Pada Tahun 1840, yang berkaitan dengan
Hess memberikan termokimia. Hukum
sumbangan terbesar
untuk ilmu kimia, yang dikemukan oleh
tulisannya mengenai Germain Henry Hess,
panas atau kalor. yang didasarkan pada
Menurut Hess, setiap
reaksi memiliki fakta bahwa entalpi
entalpi yang tetap adalah fungsi keadaan.
dan nilai entalpi ini
Sumber: https://id.wikipedia.org/ tidak bergantung Artinya, perubahan
pada jumlah tahap
panas atau kalor dari
reaksi. Untuk menghormati Hess,
suatu reaksi hanya
pendapat tersebut dikenal dengan nama
Hukum Hess. (sumber: Wikipedia) bergantung pada
keadaan awal dan
Germain Henry Hess keadaan akhir dari
(1802-1850) reaksi tersebut.
Hukum Hess:
Kalor yang dibebaskan atau diperlukan pada suatu reaksi
tidak bergantung pada jalannya reaksi, tetapi hanya
beragntung pada keadaan aawal dan akhir reaksi
Hukum Hess sangat berguna untuk menentukan ∆H
reaksi dari reaksi yang tidak dapat dilakukan di laboratorium.
Contohnya untuk menentukan entalpi pembakaran bahan
bakar.
E-MODUL TERMOKIMIA 80
Perubahan entalpi suatu reaksi tetap sama, baik
berlangsung dalam satu tahap maupun beberapa tahap.
Contohnya, reaksi pembentukan SO3(g) yang berlangsung
dengan dua cara sebagai berikut:
a. Pembentukan SO3 melalui satu tahap reaksi
S(s) + 1½ O2(g) → SO3(g) ∆H= -396 kJ
a. Pembentukan SO3 melalui dua tahap reaksi
Reaksi 1: S(s) + O2(g) → SO2(g) ∆H= -297 kJ
Reaksi 2: SO2(g) + ½O2(g)→ SO3(g) ∆H= -99 kJ
Jika entalpi dua reaksi tersebut dijumlahkan, akan diperoleh
entalpi reaksi yang sama dengan reaksi pembentukan
SO3(g) melalui tahapan reaksi.
Reaksi 1: S(s) + O2(g) → SO3(g) ∆H= -297 kJ
Reaksi 2: SO2(g) + ½O2(g)→ SO3(g) ∆H= -99 kJ
S(s) + 1½ O2(g) → SO3(g) ∆H= -396 kJ
Jadi, nilai entalpi reaksi pembentukan SO3(g) tetap sama,
baik berlangsung melalui satu tahap maupun
beberapa tahap reaksi.
E-MODUL TERMOKIMIA 81
Tahapan reaksi yang berkaitan dengan entalpi dapat juga
digambarkan dengan diagram bertingkat atau siklus.
Diagram bertingkat nilai entalpi reaksi dinyatakan dalam skala,
sedangkan tanda entalpi reaksi dinyatakan dengan arah panah.
Panah arah ke atas diberi tanda positif, sedangkan arah ke
bawah diberi tanda negatif.
0 S(s) + 1½ O2(g) Keadaan awal
∆H3 ∆H1
- 297 SO2(g) + ½O2(g)
- 396
∆H2
SO3(g) Keadaan akhir
Gambar 3.1 Diagram bertingkat reaksi SO3
Klik Link Kimia
berikut:
http://
www.chemistry
noteslecture.co
m/Step%
20by%
20Step%
E-MODUL TERMOKIMIA 82
Reaksi (i)
∆H3
Keadaan S(s) + 1½ O2(g) SO3(g) Keadaan
awal akhir
∆H1 ∆H2
SO2(g) + ½O2(g)
Reaksi (ii)
Gambar 3.2 Siklus Pembentukan SO3
Pada reaksi (i), reaksi berlangsung dalam satu tahap (dari
keadaan awal langsung ke keadaan akhir). Pada reaksi (ii),
reaksi berlangsung dua tahap, yaitu memulai pembentukan
SO2(g) terlebih dahulu.
∆H reaksi (i) = ∆H reaksi (ii)
∆H3 = ∆H1 + ∆H2
-396 = (-297) + (-99)
E-MODUL TERMOKIMIA 83
Aturan dalam Menggunakan Hukum Hess
Jika suatu persamaan reaksi dibalik, maka ubah
tanda ∆H dari (+) menjadi (-) atau sebaliknya.
Contoh:
H2(g) + O2(g) → H2O(l) ∆H = -285,80 kJ
H2O(l) → H2(g) + O2(g) ∆H = +285,80 kJ
Pada penjumlahan reaksi, jika ada zat muncul diruas
kiri dan kanan persamaan, maka boleh dikurangi,
namun pastikan fase zat (padat, cair, gas, larutan)
adalah sama.
Jika semua koefisien reaksi dikali Klik Link Kimia
atau dibagi oleh suatu faktor yang berikut:
sama, maka nilai ∆H juga harus https://
dikali atau dibagi dengan faktor cdn.wwnorton.
yang sama. com/college/
chemistry/
chem3/
chemtours/
chapter_05/
hess_law/
index.html
E-MODUL TERMOKIMIA 84
Untuk menampak pemahaman kamu simaklah penjelasan
materi pada video berikut.
Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=TYylc61qdnI
Video 3.2 Hukum Hess
E-MODUL TERMOKIMIA 85
2. ENTALPI PEMBENTUKAN (∆Hf)
Kalor suatu reaksi dapat juga ditentukan berdasarkan
data entalpi pembentukan zat pereaksi dan produknya.
Dalam hal ini zat pereaksi dianggap terlebih dahulu terurai
menjadi unsur-unsurnya, kemudian unsur-unsur itu
bereaksi membentuk produk.
Secara umum, untuk reaksi :
mAB + nCD → pAD + qCB ∆H = ?
∆H = [p x ∆HfoAD + q x ∆HfoCB] - [m x ∆HfoAB + n x ∆HfoCD]
∆H = ∑∆Hfo (produk) - ∑∆Hfo (reaktan)
E-MODUL TERMOKIMIA 86
Contoh Soal
Diketahui kalor entalpi pembentukan beberapa zat, yaitu:
ΔH°f CH3OH(l) = - 638 kJ/mol
ΔH°f CO2(g) = - 394 kJ/mol
ΔH°f H2O(g) = - 242 kJ/mol
Tentukanlah entalpil pembakaran methanol!
Penyelesaian:
Reaksi pembakaran metanol :
CH3OH(l)+ 1 1/2O2(g)→CO2(g) + 2H2O(g)
ΔHreaksi = (ΔH°f CO2(g) + 2. ΔH°f H2O(g)) – (ΔH°f CH3OH(l) +
1 1/2. ΔH°f O2)
= [- 394 kJ/mol + 2 mol . (- 242 kJ/mol)] - [- 638
kJ/mol + 1 1/2.0 kJ/mol]
= [(- 394 kJ – 484 kJ +638 kJ - 0 kJ) ]
= - 878 kJ + 638 kJ
= -240 kJ
E-MODUL TERMOKIMIA 87
Menginvestigasi / Menyelidiki
Pembuktian Hukum Hess
Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=vELLkrP8HNo
Video 3.3 Pembuktian Hukums Hess
A. Tujuan Percobaan
Untuk membuktikan Hukum Hess dalam Kalium Hidroksida
dan Asam Klorida
B. Alat dan Bahan
1. Kalorimeter 6. Lar. HCl 0,1 M dan 0, 05 M
2. Batang Pengaduk 7. Pipet Tetes
3. Gelas Kimia 8. Termometer
4. Cawan Petri 9. Gelas Ukur
5. KOH 0,4 gr 10. Akuades
C. Langkah Kerja
Percobaan 1
1. Masukkan 10 mL Lar. HCl 0,05 M kedalam
kalorimeter dan ukur suhu (T°1)
E-MODUL TERMOKIMIA 88
2. Tambahkan 0,2 gr KOH dan diaduk hingga larut, dan ukur
suhu (T1)
Percobaan 2
1. Masukkan 0,2 gr KOH kedalam gelas kimia dan ukur
suhu (T°2)
2. Tambahkan 5 mL aguades kedalam gelas kimia, dan
diaduk hingga homogen, dan ukur suhu (T2)
3. Masukkan 5 mL HCl 0,1 M kedalam gelas ukur dan ukur
suhu (T°3)
4. Campurkan lar HCl dan Lar KOH ke dalam Kalorimeter
dan ukur suhu (T3)
D. Hasil Percobaan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan,
a. Hitunglah masing-masing mol dari 0,2 gr KOH, 0,1 M HCl
dan 0,05 M HCl!
b. Tuliskanlah suhu masing masing dari T°1, T°2, T2, T°3
dan T3 serta selisih dari masing-masing suhu!
c. Tuliskan persamaan reaksi HCl langsung dicampur
dengan KOH!
d. Tuliskan persamaan reaksi HCl dengan KOH yang dilarut-
kan terlebih dahulu!
e. Hitunglah nilai masing-masing ∆H
∆H1 = ∆H2 + ∆H3
E-MODUL TERMOKIMIA 89
Menyusun Penjelasan Akhir
E. Pembahasan dan Kesimpulan
Buatlah Penjelasan dan kesimpulan dari percobaan yang
telah kalian lakukan!
Memberikan Alasan
F. Evaluasi
Dari hasil pengamatan tersebut, apakah hasil
pengamatan yang diapat sama dengan teori yang telah
ada berdasarkan Hukum Hess?
Buatlah menggunakan Bahasa sendiri apa yang
dimaksud dengan Hukum Hess!
G. Laporan dan Presentasi
Buatlah laporan dari percobaan yang telah dilakukan dan
presentasikan hasilnya dikelas.
E-MODUL TERMOKIMIA 90