MODUL
TERMOKIMIA
E MODUL
Kompetensi Inti (KI)
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
termokimia
KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli
(gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun,responsif dan pro-aktif dan
KELAS XI SEMESTER Gasal
menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam
berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam
menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
KI 3 : Memahami, menerapkan, menganalisis dan mengevaluasi pengetahuan faktual,
konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang
ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan
kemanusiaan, kebangsaan,kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena
dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang
spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
KI 4 : Mengolah, menalar, menyaji, dan mencipta dalam ranah konkret dan ranah
abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara
mandiri serta bertindak secara efektif dan kreatif, dan mampu menggunakan
metoda sesuai kaidah keilmuan.
TARTI HARJANI, S.Si.,M.Pd
Kompetensi Dasar (KD)
3.4 Memahami konsep ∆H sebagai kalor reaksi pada tekanan tetap dan
penggunaannya dalam persamaan termokimia
3.5 Memahami berbagai jenis entalpi reaksi (entalpi pembentukan, entalpi
pembakaran, dan lain-lain), hukum Hess dan konsep energi ikatan
SMA MUHAMMADIYAH 2 SURAKARTA
4.4 Menggunakan persamaan termokimia untuk mengaitkan perubahan
JL.Yosodipuro no 95 Surakarta
jumlah pereaksi atau hasil reaksi dengan perubahan energi
2020
4.5 Menentukan perubahan entalpi berdasarkan data kalorimetri, entalpi
pembentukan, atau energi ikatan berdasarkan hukum Hess
1
PENDAHULUAN
A.Deskripsi
Makanan yang kita makan kebanyakan dari bahan olahan seperti nasi, sayur , lauk
pauk dan masih banyak lagi. Untuk mengolah bahan makanan itu digunakan bahan bakar.
Bahan bakar yang kita pakai untuk memasak biasanya kayu, minyak tanah atau gas elpiji.
Bahan bakar itu bisa dimanfaatkan untuk memasak karena bahan bakar itu mengalami reaksi
eksotermis. Lalu apa sebenarnya reaksi eksotermis itu dan bagaimana reaksi eksotermis itu
terjadi? Dalam bab ini akan dijelaskan tentang reaksi eksotermis, reaksi endotermis, hukum
Hess dan masih banyak lagi yang berkaitan dengan perubahan energi.
B.Prasyarat
Agar dapat mempelajari modul ini dengan baik, anda harus sudah memahami tatanama
senyawa, Ikatan kimia, perhitungan kimia dan persamaan reaksi.
C.Tujuan Akhir
Setelah mempelajari modul ini diharapkan Anda dapat:
menjelaskan hukum atau asas kekekalan energi,
membedakan antara sistem dan lingkungan,
membandingkan antara reaksi yang melepaskan kalor (eksoterm) dan reaksi yang
membutuhkan kalor (endoterm).
membedakan antara persamaan termokimia dengan persamaan stoikiometri,
menjelaskan macam –macam perubahan entalpi.
menentukan harga H reaksi melalui eksperimen sederhana,
menghitung harga H reaksi dengan menggunakan hukum Hess,
menghitung harga H reaksi dengan menggunakan data perubahan entalpi
pembentukan standar,
menghitung harga H reaksi dengan menggunakan data energi ikatan.
2
KEGIATAN PEMBELAJARAN
TERMOKIMIA
A. Energi dan Entalpi Zat
Tujuan pembelajaran:
1. anda mampu menjelaskan hukum atau asas kekekalan energi,
2. anda mampu membedakan antara sistem dan lingkungan,
3. anda mampu membandingkan antara reaksi yang melepaskan kalor (eksoterm) dan reaksi
yang membutuhkan kalor (endoterm).
1. Hukum Kekekalan Energi
Hukum kekekalan energi berbunyi: “energi tidak dapat diciptakan atau
dimusnahkan. Energi hanya dapat diubah bentuknya dari satu jenis energi ke jenis
energi yang lain.” Sebagai contoh dari hukum kekekalan energi dapat dilihat pada
proses terjadinya perubahan energi berikut.
Sinar matahari (energi panas) mengenai daun untuk proses fotosintesis
yang menghasilkan karbohidrat (energi kimia). Selanjutnya, karbohidrat dikonsumsi
manusia untuk kelangsungan hidupnya. Di dalam tubuh manusia, karbohidrat
dibakar untuk menghasilkan energi kalor yang digunakan untuk aktifitas (energi
gerak) manusia. Melalui aktifitas (energi gerak), manusia dapat mengubah bahan
bakar (energi kimia) menjadi energi kalor.
Di dalam kimia, salah satu bentuk energi (hubungannya dengan hukum
kekekalan energi) adalah energi dalam. Energi dalam adalah energi yang tersimpan
dalam sistem atau zat, dapat dibedakan menjadi energi potensial dan energi kinetik.
Energi potensial adalah energi yang timbul dari gaya tarik atau gaya tolak atom,
yang tersusun dari inti dan elektron, yang saling tarik menarik atau tolak menolak.
Akibat adanya perubahan jarak antarpartikel penyusun atom (inti maupu pertikel
atom), energi potensial atom menjadi berubah-ubah. Sedangkan energi kinetik
adalah energi yang berkaitan dengan gerakan molekul - molekul dalam sistem.
Pada reaksi kimia, ada dua sistem yang berbeda, yaitu pereaksi (dengan
energi dalam E1), dan produk (dengan energi dalam E2).
3
PEREAKSI PRODUK
(keadaan 1) (keadaan 2)
E1 E2
Perubahan energi yang menyertai suatu reaksi kimia dapat dirumuskan
sebagai berikut.
E = E2–E1
Keterangan:
E = perubahan energi yang terjadi dalam suatu reaksi
E1 = energi yang terjadi pada pereaksi
E2 = energi yang terjadi pada hasil reaksi (produk)
Sesuai dengan hukum termodinamika I, perubahan energi tersebut akan muncul
sebagai kalor dan kerja, dirumuskan:
E = q (kalor) + w (kerja)
dengan:
q = kalor reaksi (qreaksi),
w = kerja yang berkaitan dengan perubahan volume.
Kebanyakan reaksi berlangsung dalam sistem terbuka dengan tekanan tetap
(tekanan atmosfir). Jika kalor reaksi pada tekanan tetap dinyatakan dengan qp maka
hukum termodinamika I menjadi:
E = qp + w
dengan:
qp = qreaksi
Kalor reaksi pada tekanan tetap (qp) disebut juga perubahan entalpi yang diberi
lambang H.
2. Entalpi dan Perubahan Entalpi
Di atas sudah dijelaskan bahwa entalpi (H) adalah kalor reaksi yang
terkandung dalam materi pada tekanan tetap. Entalpi suatu zat tidak akan berubah,
selama tidak ada energi yang masuk atau ke luar zat itu.
4
Pada kenyataannya, entalpi (H) dari suatu materi tidak dapat diukur.
Sedangkan yang dapat diukur adalah perubahan entalpi (H) dari reaksi yang terjadi
pada suatu zat itu. Perubahan entalpi (H) menyatakan kalor yang diterima atau
dilepas dalam suatu reaksi. Kalor yang diterima artinya ada penambahan energi
dalam suatu reaksi. Tapi, jika ada kalor yang dilepas, ini berarti ada pengurangan
energi dalam suatu reaksi.
Secara matematis perubahan entalpi dapat dituliskan sebagai berikut.
H = Hproduk - Hreaktan
Keterangan:
H = perubahan entalpi
Contoh:
perubahan es mencair, sesuai dengan reaksi: H2O(s) H2O(l).
Pada proses ini Anda tidak dapat mengukur entalpi dari H2O(s) atau entalpi dari
H2O(l), melainkan hanya dapat mengukur perubahan entalpinya, yaitu H = entalpi
H2O(l) - entalpi H2O(s)
3. Reaksi Eksoterm dan Endoterm
Pada dasarnya, perubahan entalpi terjadi karena adanya perpindahan energi
antara sistem dan lingkungan. Sistem adalah sesuatu yang menjadi pusat perhatian
dan pengamatan dalam suatu reaksi, sedangkan lingkungan adalah segala hal yang
berada di luar suatu sistem. Contohnya, bila HCl direaksikan dengan NaOH, maka
yang merupakan sistem adalah HCl, sedangkan NaOH, hasil reaksinya, gelas kimia,
dan udara di sekelilingnya merupakan lingkungannya.
Berdasarkan adanya perpindahan energi dari sistem ke lingkungan atau
sebaliknya, maka reaksi termokimia dikelompokkan menjadi reaksi eksoterm dan
reaksi endoterm.
a) Reaksi Eksoterm
Reaksi eksoterm adalah reaksi kimia yang menghasilkan atau melepaskan
kalor. Reaksi ini terjadi karena adanya perpindahan energi dari sistem ke
lingkungan. Akibat dari pelepasan kalor ini, entalpi dari suatu reaksi menjadi
berkurang sehingga perubahan entalpinya berharga negatif.
Linkungan Lingkungan
Sistem
Gambar 2.3 Reaksi eksoterm
5
Reaksi eksoterm dapat dinyatakan dengan diagram berikut ini.
H H = Hproduk - Hreaktan (H < 0)
R
P
Gambar 2.4. Diagram reaksi eksoterm
Contoh dari reaksi eksoterm adalah reaksi antara kapur bakar (CaO) dan
air. Reaksi ini akan menghasilkan kalsium hidroksida (Ca(OH)2) dan panas,
sesuai dengan reaksi:
CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(aq0 + panas.
Panas dari reaksi ini bisa kita rasakan bila kita pegang tempat reaksi tersebut.
Selain contoh di atas, contoh lain dari reaksi eksoterm adalah reaksi pembakaran
kayu, pembakaran metana dan reaksi antara besi oksida dan aluminium.
Sumber : profile.myspace.com
Gambar 2.5. pembakaran kayu merupakan contoh dari reaksi eksoterm
b) Reaksi Endoterm
Reaksi endoterm adalah reaksi kimia yang menyerap kalor. Reaksi ini
terjadi karena adanya perpindahan energi dari lingkungan ke sistem. Akibat dari
penyerapan kalor ini, entalpi dari suatu reaksi akan bertambah sehingga
perubahan entalpinya berharga positif.
6
Linkungan Lingkungan
Sistem
Gambar 2.6. Reaksi endoterm
Reaksi endoterm dapat dinyatakan dengan diagram berikut ini.
H H = Hproduk - Hreaktan (H > 0)
P
R
Gambar 2.7. Diagram reaksi endoterm
Contoh reaksi endoterm adalah reaksi antara amonium tiosianat
(NH4SCN) dan barium hidroksida dekahidrat (Ba(OH)2OH), peristiwa
pembekuan es, serta reaksi antara barium hidroksida (Ba(OH)2 dan amonium
klorida (NH4Cl) yang ditambah sedikit air, sesuai dengan reaksi:
Ba(OH)2(s) + 2NH4Cl(s) + air BaCl2(aq) + 2NH4OH(aq)
Refleksi
1. Bagaimana bunyi hukum kekekalan energi?
2. Apa yang dimaksud dengan entalpi?
3. Apa yang dimaksud dengan reaksi endoterm dan eksoterm? Berikan contohnya?
4. Tentukan apakah reaksi-reaksi berikut endoterm atau eksoterm!
a. S(s) + O2(g) SO2(g) H = - 296,83 kj
3
b. PCl3(g) P(s) + Cl2(g) H = +228 kj
2
5. Perhatikan diagram entalpi berikut!
7
Entalpi (kj)
A
135
B
129
105 C
D
89
Tentukan nilai H setiap reaksi berikut dan sebutkan jenis reaksinya!
a. A C
b. D B
c. B C
d. A D
Tugas Individu
Berilah contoh–contoh peristiwa yang termasuk reaksi eksoterm dan reaksi endoterm di
sekitar sekolah maupun tempat tinggal Anda!
Tugas Kelompok
Lakukan kegiatan di bawah ini dan buatlah laporannya!
Judul: reaksi eksoterm dan reaksi endoterm
Tujuan: membuktikan terjadinya reaksi eksoterm dan reaksi endoterm
Alat dan Bahan
Alat Bahan
termometer amonium klorida (NH4Cl)
gelas kimia barium hidroksida (Ba(OH)2)
gelas ukur kalsium oksida (CaO)
pengaduk air (H2O)
Cara Kerja
a. Pembuktian reaksi eksoterm
1. Ambillah gelas kimia 100 ml dan masukan 50 ml air di dalamnya!
2. Ukurlah suhu air itu kemudian catatlah hasilnya! (sebagai suhu mula-mula)
3. Ambillah CaO secukupnya kenudian masukkan ke dalam air tadi!
4. Ukurlah suhu campuran itu kemudian catatlah hasilnya! (sebagai suhu akhir)
b. Pembuktian reaksi endoterm
8
1. Ambillah gelas kimia 100 ml dan masukan 50 ml air di dalamnya!
2. Ukurlah suhu air itu kemudian catat hasilnya! (sebagai suhu mula-mula)
3. Masukkan NH4Cl dan Ba(OH)2 ke dalam gelas kimia yang berisi air tadi lalu
diaduk!
4. Ukurlah suhu campuran itu kemudian catat hasilnya! (sebagai suhu akhir)
Hasil Percobaan
o
o
Zat Yang Bereaksi Suhu Mula-Mula ( C) Suhu Akhir ( C)
air dan CaO ………………. ……………
NH4Cl dan Ba(OH)2 ………………. ……………
Pertanyaan
1. Buatlah persamaan reaksi kimia pada masing-masing reaksi kimia yang terjadi dalam
percobaan ini.
2. Reaksi manakah yang termasuk reaksi eksoterm dan manakah yang termasuk reaksi
endoterm
3. Buatlah kesimpulan dari percobaan ini
B. Persamaan termokimia dan Jenis–jenis Entalpi Standar
Tujuan pembelajaran:
anda mampu membedakan antara persamaan termokimia dengan persamaan stoikiometri,
anda mampu menjelaskan macam –macam perubahan entalpi.
1. Persamaan Termokimia
Persamaan termokimia berbeda dengan persamaan stoikiometri. Perbedaan
itu terletak pada fungsi koefisiennya. Koefisien pada persamaan stoikiometri
berfungsi sebagai angka perbandingan jumlah mol. Sedangkan pada persamaan
termokimia, koefisien berfungsi sebagai perbandingan jumlah mol dan menyatakan
sebagai jumlah mol yang bereaksi. Selain itu, pada persamaan termokimia juga
menyertakan harga perubahan entalpinya. Pada harga perubahan entalpi ini
digunakan satuan kilojoule (kj). Tetapi, perubahan entalpi dalam molar digunakan
-1
satuan kJ/mol atau kj mol . Pada persamaan termokimia harus disertakan juga wujud
zat yang terlibat dalam reaksinya. Untuk zat padat digunakan simbol s, zat cair
disimbolkan l, dan simbol gas adalah g.
Contoh:
Satu mol C3H8 direaksikan dengan 5 mol oksigen membebaskan kalor sebesar 223
kJ, maka persamaan termokimianya adalah:
C3H8 + 5 O2 3CO2 + 4 H2O H = - 223 kJ
2. Jenis-Jenis Entalpi Standar
o
a) Entalpi Pembentukan Standar (H f = Standard Enthalpy of Formation)
9
Entalpi pembentukan standar adalah kalor yang diperlukan atau
dibebaskan untuk pembentukan 1 mol zat langsung dari unsur-unsur dan
dilakukan pada keadaan standar, yaitu pada suhu 298 K, 1 atm, dan semua unsur-
unsurnya dalam bentuk standar.
Beberapa unsur yang termasuk unsur standar adalah unsur yang paling
stabil dalam keadaan standar, yaitu: H2, O2, Cl2, Na, K, Ba, Ca , Al, C, Ag dan
lain-lain.
Contoh:
1
C(s) + O2(g) CO2(g) H = -110,5kj
2
(Reaksi pembentukan standar senyawa karbon dioksida)
1 N2(g) + 1 H2(g) NH3(g) H = -46,11 kJ
2 2
(reaksi pembentukan standar senyawa amonia)
Pada contoh di atas; yang perlu diperhatikan adalah zat yang dibentuk harus
sebesar 1 mol, dan dibentuk dari unsur-unsur dalam keadaan standar, serta entalpi
pembentukan standar masing-masing unsur pembentuknya adalah nol.
o
O2(g) H f = 0
o
C(s) H f = 0
Contoh soal 2.1
Reaksi di bawah ini yang merupakan reaksi pembentukan standar adalah:
a. Ca(S) + O(g) + H(g) Ca(OH)2(s) H= -986,17kj/mol
b. Ca 2+ (S) + O2(g) + H2(g) Ca(OH)2(s) H = -986,17kj/mol
c. Ca(S) + O2(g) + H2(g) Ca (OH)2(s) H = -986,17kj/mol
d. Ca(S) + 2O(g) + 2 H(g) Ca(OH)2(s) H = -986,17kj/mol
e. 2Ca(S) + O2(g) + H2(g) 2Ca(OH)2(s) H = -1972,34kj/mol
Jawab
Reaksi pembentukan standar yang benar adalah reaksi pada c, karena Ca(OH)2
terbentuk dari unsur-unsur standar penyusunnya.
Contoh soal 2.2
Tuliskan persamaan termokimia jika diketahui data sebagai berikut!
a. Pada pembentukan 72 gr asam bromida (HBr), dibebaskan kalor sebesar 72,8
kJ.
b. Pada penbentukan 11,2 liter SO2 (STP), dibebaskan kalor sebesar 148,4 kJ.
Jawab
gr 72
a. Jumlah mol HBr = = = 2 mol
Mr 36
H pembentukan 2 mol HBr = -72,8 kJ
72 8 ,
o
H f HBr = = -36,4 kJ/mol
2
Persamaan termokimianya adalah:
10
1 1
H2(g) + Br2(g) HBr(g) H = -36,4 kJ/mol
2 2
11 2 , 1
b. Jumlah mol = = mol
22 4 , 2
1
H pembentukan mol SO2 = -148,4 kJ
2
148 4 ,
o
H f SO2 = = -296,8 kJ/mol
2 / 1
Persamaan termokimianya adalah:
S(s) + O2(g) SO2(g) H = - 296,8 kJ/mol
Berikut ini disajikan tabel kalor pembentukan standar untuk beberapa
zat.
Tabel 2.1. Kalor pembentukan standar beberapa zat.
0
0
0
Zat H f (kJ/mol) Zat H f Zat H f (kJ/mol)
(kJ/mol)
Al(s) 0 HCHO2(g) -363 LiCl(s) -408,8
AlCl3(s) -704 (asam format) Mg(s) 0
Al2O3(s) -1676 HC2H3O2(l) -487,0 MgCl2(s) -641,8
Al2(SO4)3( -3441 (asam asetat) MgCl2.2H2O(s) -1280
s)
As(s) 0 HCHO(g) -108,8 Mg(OH)2(s) -924,7
AsH3(g) 66,4 (formaldehida) KMnO4(s) -813,4
As4O6(s) -1314 CH3CHO(g) -167 MnSO4(s) -1064
As2O5(s) -925 (asetadehida) N2(g) 0
Ba(s) 0 (CH3)2CO(l) -248,1 NH3(g) -46,0
(aseton)
BaCO3(g) -1219 C6H5CO2H(s) -385,1 NH4Cl(s) -314,4
BaCl2(s) -860,2 (asam benzoat) NO(g) +90,4
Ba(OH)2 -998,22 CO(NH2)2(s) -333,5 NO2(g) +34
BaSO4(s) -1465 (urea) N2O(g) +81,5
11
Br2(l) 0 Cl2(g) 0 HNO3(l) -174,1
Br2(g) +30,9 HCl(g) -92,5 O2(g) 0
HBr3(g) -36 HCl(g) -167,2 O3(g) +143
Ca(s) 0 Cr2O3(s) -1141 P(s, putih) 0
CaCO3(s) -1207 (NH4)2Cr2O7(s) -1807 P4O10(s) -2984
CaCl2(s) -795,8 K2Cr2O7(s) -2033,01 H3PO4(s) -1279
CaO(s) -635,5 Cu(s) 0 K(s) 0
Ca(OH)2(s) -986,6 CuCl2(s) -172 KCl(s) -436,8
Ca3(PO4)2( -4119 CuO(s) -155 SiH4(g) +33
s)
CaSO3(s) -1156 Cu2S(s) -79,5 SiO2(s, alfa) -910,0
CaSO4(s) -1433 CuS(s) -53,1 Na(s) 0
1
CaSO4. H2O(s) -1573 CuSO4(s) -771,4 NaF(s) -571
2
CaSO4.2H2O(s) -2020 CuSO4.5H2O(s) -2279,7 NaCl(s) -413
C(s) grafit 0 F2(g) 0 NaBr(s) -360
C(s) intan 1,88 HF(g) -271 NaI(s) -288
CCl4(l) -134 H2(g) 0 NaHCO3(s) -947,7
CO(g) -110 H2O(g) -286 Na2CO3(s) -1131
CO2(g) -394 H2O(g) -242 NaO2(s) -504,6
CO2(aq) -413,8 H2O2(g) 187,8 NaOH(s) -426,8
H2CO3(aq) -699,65 I2(s) 0 Na2SO4(s) -1384,5
CS2(l) 89,5 I2(g) 62,4 S(s, rombik) 0
CS2(g) 117 HI(g) 26 SO2(g) -297
CH4(g) -74,9 Fe(s) 0 SO3(g) -396
C2H2(g) 227 Fe2O3(s) -822,2 H2SO4(g) -813,8
C2H4(g) 51,9 Fe3O4(s) -1118,4 SnCl4(g) -511,3
12
C2H6(g) -84,5 Pb(s) 0 SnO2(g) -580,7
C3H8(g) -104 PbO(s) -217,3 Zn(s) 0
C4H10(g) -126 PbO2(s) -277 ZnO(s) -348
C6H6(l) 49,0 Pb(OH)2(s) -515,9 ZnSO4(s) -982,8
CH3OH(l) -238 PbSO4(s) -920,1
C2H5OH(l) -278 Li(s) 0
o
b) Entalpi Penguraian Standar (H d = Standard Enthalpy of Decomposition)
Entalpi penguraian standar adalah kalor yang diperlukan atau
dibebaskan untuk penguraian 1 mol senyawa menjadi unsur-unsurnya. Entalpi
penguraian standar ini merupakan kebalikan dari entalpi pembentukan standar.
Oleh karena itu, besarnya entalpi penguraian standar berlawanan dengan entalpi
pembentukan standar.
Contoh:
SO2(g) S(s) + O2(g) H = +296,83 kJ/mol
1 1
NH3(g) N2(g) + H2(g) H = +46,11 kJ
2 2
Contoh soal 2.3
Tuliskan persamaan termokimianya, jika diketahui data sebagai berikut!
o
a. H d CuSO4(s) = +772,8 kJ/mol
o
b. H d KClO3 = +393 kJ/mol
o
c. H d Na2CO3 = +1435 kJ/mol
Jawab
a. CuSO4(s) Cu(s) + S(s) + 2O2(g) H = +772,8 kJ/mol
1 3
b. KClO3(s) K(s) + Cl2(g) + O2(g) H = +393 kJ/ mol
2 2
3
c. Na2CO3 2Na(s) + C(s) + O2(g) H = +1435 kJ/mol
2
o
c) Entalpi Pembakaran Standar ( H c = Standard Enthalpy of Combustion)
Entalpi pembakaran standar adalah kalor yang dibebaskan untuk proses
pembakaran 1 mol unsur atau senyawa pada keadaan standar. Nilai entalpi
pembakaran selalu negatif, karena pembakaran selalu membebaskan kalor
(mengalami reaksi eksotermis).
Contoh:
3
CH3OH(l) + O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) H = - 638 kJ
2
C6H12O6 + 6O2(g) 6CO2(g) + 6H2O(l) H = –2820 kJ
13
o
d) Entalpi Pelarutan Standar (H s= Standard Enthalpy of Solvation)
Entalpi pelarutan standar adalah kalor yang diperlukan atau dibebaskan
untuk melarutkan 1 mol zat pada keadaan standar (298 K, 1 atm).
Contoh:
NaCl(s) NaCl(aq) H = 3,9 kJ
Entalpi standar lainnya ditentukan sesuai dengan reaksinya. Contoh, reaksi
penetralan disebut entalpi penetralan, reaksi penggaraman disebut entalpi
penggaraman, reaksi penguapan disebut entalpi penguapan, dan lain sebagainya.
Refleksi
1. Apakah yang dimaksud dengan entalpi pembentukan pada keadaan standar dan
entalpi penetralan pada keadaan standar?
2. Tuliskan persamaan termokimia pada data berikut!
o
a. H f NH4Cl = -314,4 kJ/mol
o
b. H f C2H4 = -52,26 kJ/mol
3. Diketahui persamaan termokimia reaksi pembakaran CH4 adalah:
2CH4(g) + 4O2(g) 2CO2(g) + 4H2O(l) H = -1780,74 kJ.
a. Tentukan entalpi pembakaran standar CH4!
b. Berapa kJ yang dihasilkan pada pembakaran 5,6 liter gas CH4? (STP)
C. Penentuan H Reaksi
Tujuan pembelajaran:
1. anda mampu menentukan harga H reaksi melalui eksperimen sederhana,
2. anda mampu menghitung harga H reaksi dengan menggunakan hukum Hess,
3. anda mampu menghitung harga H reaksi dengan menggunakan data perubahan entalpi
pembentukan standar,
4. anda mampu menghitung harga H reaksi dengan menggunakan data energi ikatan.
1. Penentuan Harga H Reaksi Berdasarkan Eksperimen
a) Kalor jenis dan Kapasitas kalor
Kalor adalah suatu bentuk energi yang menyebabkan materi menpunyai
suhu dan menyebabkan materi mengalami perubahan wujud. Apabila suatu zat
menyerap kalor maka suhu zat akan naik dan apabila melepaskan kalor maka suhu zat
akan turun.
Kalor jenis adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu 1
o
gram zat sebesar 1 C atau 1K.
Contoh:
14
-1
-1
o
Kalor jenis air adalah 4,18 J. g . K , artinya untuk menaikan 1 gram air sebesar 1 K
diperlukan 4,18 J.
Secara umum, kalor jenis bisa dirumuskan sebagai berikut.
q = m x c x t
Keterangan:
q = jumlah kalor (dalam joule)
m = massa zat (dalam gram)
0
t = perubahan suhu, takhir–tawal ( C atau K)
-1
-1
-1
-1
c = kalor jenis (dalam J. g . K atau J. g . C )
Contoh soal 2.5
Berapa joule yang diperlukan suatu alat pemanas untuk memanaskan 50 gram air dari
-1
-1
o
o
25 C menjadi 75 C? (kalor jenis air adalah 4,18 J.g .C )
Jawab
q = m x c x t
-1
o
-1
= 50 g x 4,18 J.g .C x (75–25) C
= 10450 J
= 10,450 kJ
Kapasitas kalor adalah jumlah kalor yang diperlukan oleh suatu zat untuk
o
-1
-1
menaikan suhu 1 C atau 1K. Kapasitas kalor dinyatakan dalam J. K atau J. C , dan
disimbolkan huruf C. Rumus kalor bila kapasitas kalor diketahui adalah sebagai
berikut.
q = C X t
Keterangan:
q = jumlah kalor (joule)
-1
-1
0
C = kapasitas kalor (J . K atau J . C )
0
0
t = perubahan suhu, takhir-tawal ( C atau K)
Contoh soal 2.6
-
Kapasitas kalor suatu zat adalah 10 J. K . Berapa Joule diperlukan untuk
o
o
memanaskan zat itu dari 25 K menjadi 85 K.
Jawab
q = C . t
-1
=10 J. K x (85–25)K
= 600 J
b) Kalorimetri
Kalorimetri ialah proses pengukuran perubahan suhu dari sejumlah air atau
larutan sebagai akibat dari reaksi kimia yang terisolasi. Alat, suatu sistem yang
terisolasi, yang digunakan untuk kalorimetri dinamakan kalorimeter. Oleh karena
kalorimater adalah sistem yang terisolasi, maka menyebabkan semua kalor yang ada
15
dalam kalorimeter itu tidak ada yang terbuang ke luar kalorimeter atau lingkungan
sehingga kalor reaksi (qreaksi) sama dengan jumlah kalor yang diserap oleh larutan (q
larutan )dan kalorimeter (qkalorimeter ), tetapi tandanya berlawanan.
qreaksi = - (q larutan)+ qkalorimeter)
Ada dua macam kalorimeter, yaitu kalorimeter bom dan kalorimeter termos.
Kalorimeter Bom adalah kalorimeter yang terbuat dari baja, di mana bom, semacam
wadah, digunakan sebagai tempat pereaksi. Bom ini kemudian dimasukan dalam
penangas air yang terisolasi dari lingkungan. Sebelum reaksi berlangsung (melakukan
eksperimen), kapasitas dari kalorimeter harus diukur terlebih dahulu. Hal ini karena
kapasitas dari kalorimeter akan memengaruhi kalor reaksi. Di samping itu, suhu air
sebelum reaksi diukur (sebagai suhu mula-mula) terlebih dahulu. Seluruh pereaksi
bereaksi secara keseluruhan ditunjukkan oleh suhu maksimum (sebagai suhu akhir).
Suhu akhir ini menunjukkan kalor yang dilepas atau diserap oleh pereaksi. Bila
pereaksi melepas kalor maka suhu akhir lebih besar daripada suhu mula-mula.
Sebaliknya, bila pereaksi menyerap kalor maka suhu akhir lebih kecil daripada suhu
mula-mula.
Sedangkan kalorimeter termos atau dikenal sebagai kalorimeter gelas kopi adalah
kalorimater di mana tempat yang digunakan untuk bereaksi adalah tempat gelas kopi
yang terbuat dari stirobusa. Kalorimeter termos mempunyai prinsip kerja yang sama
dengan kalorimeter bom. Bila zat pereaksi bereaksi, maka akan memberi efek pada
lingkungannya (dalam hal ini air dan tempat pereaksi itu). Dengan mengetahui suhu
air dan kapasitas dari wadah pereaksi maka akan didapat informasi kalor reaksi.
Contoh soal 2.7
Pada pembakaran 64 gr metanol dalam kalorimeter, menyebabkan suhu air
o
mengalami kenaikan 20 C. Jika kalorimeter berisi 5 liter air dan kalor jenis air = 4,2
o -1
-1
J.g . C . Berapa entalpi pembakaran dari metanol? Berilah persamaan
termokimianya!(Ar C = 12, H = 1, dan O = 16, serta kapasitas kalorimeter = 2.700 J.
o C)
Jawab
Massa jenis air = 1 dan Vair = 5 liter, maka massa air = 5 kg = 5000 gr.
16
qlarutan = m x cx t
-1 o -1
o
= 5000 g . 4,2 J.g . C . 20 C = 42000 J = 42 kJ.
qkalorimeter = C x t
o
o
= 2.700 J. C x 20 C = 54000 J = 54 kJ
qreaksi = - (qlarutan + qkalorimeter) = - (42 +54) kJ = -96 kJ
64
Jumlah mol metanol = = 2 mol
32
o
H c2 mol = - 96 kJ
96 kJ
o
H c1 mol = = - 48 kJ/mol
2 mol
Reaksi termokimianya adalah:
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O H = - 48 kJ/mol
2. Penentuan harga H reaksi berdasarkan Hukum Hess
Germain Henry Hess adalah seorang ahli kimia berkebangsaan Swiss. Dia
pernah menyatakan bahwa: “kalor reaksi yang dibebaskan atau diperlukan pada suatu
reaksi tidak bergantung pada jalannya reaksi, tetapi hanya bergantung pada keadaan awal
dan akhir reaksi.” Pernyataan Germain Henry Hess ini kemudian dikenal dengan Hukum
Hess.
Hukum Hess sering digunakan untuk menentukan harga perubahan entalpi suatu
reaksi, karena tidak semua harga perubahan entalpi bisa ditentukan dengan eksperimen.
Contoh:
pembentukan NO2(g) dengan menggunakan dua cara, yaitu sebagai berikut.
1. Secara Langsung
N2(g) + 2O2(g) 2NO2(g) H = 66,4 kJ
2. Secara tidak Langsung
Reaksi 1 : N2(g) + 2O2(g) 2NO(g) + O2(g) H = 180,5 kJ
Reaksi 2 : 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) H = -114,1 kj +
N2(g) + 2O2(g) 2NO2(g) H = 66,4 kJ
17
Reaksi di atas bisa digambarkan sebagai berikut.
H = 66,4 kJ 2NO2(g)
N2(g) + 2O2(g)
2NO(g) + O2(g)
H = 180,5 kJ H = -114,1 kJ
Gambar 2.11 Diagram siklus pembentukan NO2
H
0 N2(g) + 2O2(g)
H2
2NO(g) + O2(g)
H1
H3
2NO2(g)
Gambar 2.12. Diagram tingkat energi reaksi pembentukan NO2
Seperti pada contoh di atas, untuk reaksi secara langsung, reaksi berlangsung dalam satu
tahap dan untuk reaksi secara tidak langsung, reaksi berlangsung dalam 2 tahap.
Perubahan entalpi yang dihasilkan pada reaksi no 1 sama dengan perubahan entalpi pada
reaksi no 2 ditambah no3, H1 = H2 + H3.
3. Penentuan Harga H Reaksi Berdasarkan Data H Pembentukan Standar
Perubahan entalpi reaksi bisa ditentukan dengan menggunakan data perubahan
entalpi pembentukan standar. Zat-zat pereaksi dianggap mengalami reaksi penguraian
dan zat-zat hasil reaksi dianggap menggalami reaksi pembentukan.
18
Contoh:
o
C2 H6(g) 2C(s) + 3H2(g) H1 = H d C2H6(g)
o
2C(s) + 2O2(g) 2CO2(g) H2 = 2 x H f CO2(g)
3
o
3H2(g) + O2(g0 3H2O(l) H3 = 3 x H f H2O(l)
2
+
7
C2 H6(g) + O2(g0 2CO2(g) + 3H2O(l) Hr = H1 + H2 + H3
2
Hreaksi = H1 + H2 + H3
o
o
o
= H d C2H6(g) + 2 H f CO2(g) + 3 H f H2O(l)
o
o
o
= (2 H f CO2(g) + 3 H f H2O(l)) - H f C2H6(g)
o
o
Catatan: H f O2(g) tidak diikut sertakan karena nilai H f untuk unsur = 0
Secara umum, untuk reaksi xA + yB sC + tD,
o
o
o
o
Hreaksi = (sH f C + t H f D)–(xH f A + yH f B),
sehingga:
o
o
Hreaksi = H f hasil reaksi - H f pereaksi
Contoh soal 2.8
Tentukan entalpi pembakaran propana, bila diketahui:
o
H f C3H8(g) = - 104 kJ/mol
o
H f CO2(g) = - 393,5 kJ/mol
o
H f H2O(l) = - 285,8 kJ/mol
Jawab
Reaksi pembakaran propana, sesuai dengan reaksi:
C3 H8(g) + 5 O2(g0 3CO2(g) + 4H2O(l)
o
o
Hreaksi = H f hasil reaksi - H f pereaksi
o
o
o
o
= (3 H f CO2(g) + 4 H f H2O)-(H f C3H8(g) + H f O2(g))
= [3(- 393,5) + 4(- 285,8)]-(- 104 + 0)
= (-1180,5) +(-1143,2) + 104
= - 2219,7 kJ
19
Contoh soal 2.9
Diketahui kalor pembakaran metana -802 kJ/mol, kalor pembentukan CO2(g) = - 393,5
kJ/mol dan kalor pembentukan H2O(l) = -285,8 kJ/mol. Tentukan besarnya kalor
pembentukan metana!
Jawab
Misalkan besarnya kalor pembentukan metana adalah x
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
o
o
Hreaksi = H f hasil reaksi - H f pereaksi
o
o
o
o
- 802 = (H f CO2(g) + 2H f H2O)-(H f CH4(g) + H f O2(g))
= [(- 393,5) + 2 .(- 285,8)] - (x + 0)
= - 965,1-x
x = - 965,1 + 802
= -163,1 kJ
4. Penentuan Harga H Reaksi Berdasarkan Data Energi Ikatan
Energi ikatan adalah energi yang diperlukan untuk memutuskan 1 mol ikatan
dari suatu molekul dalam bentuk gas. Energi ini bisa digunakan untuk menentukan harga
perubahan entalpi reaksi. Pada suatu reaksi kimia akan terjadi pemutusan ikatan pereaksi
dan pembentukan ikatan produk. Dengan mengetahui besarnya energi ikatan pereaksi
yang putus dan energi ikatan produk yng terbentuk maka anda bisa menentukan harga
H reaksi.
Hreaksi = Eikatan yang putus - Eikatan yang terbentuk
Untuk mengetahui lebih banyak tentang beberapa zat dengan energi ikatannya,
di bawah ini disajikan tabel beberapa zat beserta harga energi ikatannya.
Tabel 2.2 Beberapa harga energi ikatan rata-rata
Energi Ikatan Rata-Rata (kj/mol) pada 25 °C
Ikatan Tunggal
C-H 413 N-H 391 Si-H 323 O-H 463 F-F 155
C-C 348 N-N 163 Si-Si 226 O-O 146
20
C-N 293 N-O 201 Si-C 301 O-F 190 Cl-F 253
C-0 358 N-F 272 Si-O 368 O-Cl 203 Cl-Cl 242
C-F 485 N-Cl 200 CM 234
C-Cl 328 N-Br 243 H-H 436
C-Br 276 H-F 576 S-H 339 Br-F 237
C-I 240 H-Cl 431 S-F 372 Br-Cl 218
C-S 259 H-Br 366 S-Cl 253 Br-Br 193
H-I 299 S-Br 218
S-S 266 I-Cl 208
I-Br 175
I-I 151
Ikatan Ganda
C = C 614 N = N 418 S = O 323
C C 839 N N 941 S = S 418
C = N 615
C N 891 O = O 495
C = O 799
C C 1.072
Contoh soal 2.10
Tentukan energi reaksi dari reaksi CH3OH + 2 O2 CO2 + 2H2O, jika diketahui energi
ikatan beberapa senyawanya sebagai berikut.
C–H: 413 kJ/mol
C–O: 358 kJ/mol
O–H: 463 kJ/ mol
O = O: 495kJ/ mol
C = O: 799 kJ/mol
Jawab
2CH3OH + 3O2 2CO2 + 4H2O
H
2H–C–O –H + 3O = O 2O = C = O + 4H–O–H
H
21
Pemutusan ikatan: Pembentukan ikatan:
6 mol C–H: 6x413 = 2478 kJ 4 mol C = O: 4 x 799 = 3196 kJ
2 mol O–H: 2 x 463 = 926 kJ 8 mol O–H: 8 x 463 = 3704 kJ
2 mol C – O: 2x358 kJ = 716 kJ
3 mol O = O: 3 x 495= 1485 kJ + +
x = 5605 kJ y = 6900 kJ
H = x–y
= 5605–6900
= - 1295 kJ
Refleksi
1. Pada pembakaran 11 gr propana dalam kalorimeter volume tetap, mengakibatkan
o
o
suhu kalorimeter naik dari 25,8 C menjadi 60,5 C. Jika kalorimeter berisi air 1 liter
-1 o -1
o -1
dan kalor jenis air = 4,2 J. g . C , serta kapasitas kalorimeter 1500 J. C . Tentukan
entalpi reaksi dan persamaan termokimia dari reaksi pembakaran itu!
2. Diketahui:
C(s) + O2(g) CO2(g) H = - 408,80 kJ
S(s) + O2(g) SO2(g) H = -297,62 kJ
C(s) + 2S(g) CS2(s) H = 82,35kJ
Tentukan perubahan entalpi pembakaran karbon disulfida, sesuai reaksi berikut!
CS2(s) + 3O2(g0 CO2(g) +2 SO2(g)
o o o
3. Bila diketahui H f CO2(g) = -394 kJ/mol, H f CO(g) = -110 kJ/mol, H f H2O(g),
o
o
H f NH3 = - 46,19kJ/mol, H f NO = 90,37kJ/mol. Hitunglah perubahan entalpi
reaksi pada:
a. CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)
b. 4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) +6H2O(l)
4. Diketahui energi ikatan H–H: 431 kJ, O=O: 489 kJ, H–O: 460 kJ/mol. Hitunglah
reaksi di bawah ini!
1
H2(g) + O2(g) H2O(g)
2
22
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK
PENENTUAN HARGA ∆H REAKSI MENGGUNAKAN KALORIMETER
SEDERHANA
A.TUJUAN
1. Menentukan harga ∆H reaksi urea + air
2. Menentukan harga ∆H reaksi deterjen + air
B. ALAT DAN BAHAN
ALAT
1. Kalorimeter sederhana yang terbuat dari styrofoam.
2. Gelas kimia / Gelas ukur.
3. Penyumbat kalorimeter yang terbuat dari karet atau gabus.
4. Thermometer.
5. Pengaduk
BAHAN
1. Urea 60 gr
2. Sabun deterjan 60 gr
3. air
C. CARA KERJA
1. Mengukur perubahan entalpi Urea dan air
a. Susun alat kalorimeter.
b. Isi gelas kimia dengan air 100 ml
c. Catat suhunya
d. Masukkan 60 gr Urea, aduk sampai 3 menit, Catat suhunya
2. Mengukur perubahan entalpi Deterjen dan air
a. Susun alat kalorimeter.
b. Isi gelas kimia dengan air 100 ml
c. Catat suhunya
d. Masukkan 60 gram deterjen, aduk sampai 3 menit, Catat suhunya
D. HASIL PENGAMATAN
Mengukur perubahan entalpi UREA dan air
Pengukuran Suhu Suhu
Suhu Awal
Suhu Akhir
23
Mengukur perubahan entalpi Deterjen dan air
Pengukuran Suhu Suhu
Suhu Awal
Suhu Akhir
A. PERHITUNGAN
Mengukur perubahan entalpi UREA dan air
Suhu Awal :...............
Suhu Akhir : ..................
T : ...................
Massa Urea (m) : .................
o
Kalor Jenis Air (c) : 4,2 J / g. C
Q = m. c. T
Q = ........
Mol CO(NH2)2 = massa CO(NH2)2 / Mr CO(NH2)2 (Mr CO(NH2)2 = 60)
= .................../ ..............= ........
H = - Q/mol =.......................
Mengukur perubahan entalpi deterjen dan air
Suhu Awal :...............
Suhu Akhir : ..................
T : ...................
Massa deterjen (m) : .................
o
Kalor Jenis Air (c) : 4,2 J / g. C
Q = m. c. T
Q = ........
Mol deterjen = massa C6H5C10H21/ Mr C6H5C10H21 (Mr C6H5C10H21= 218)
= .................../ ..............= ........
H = - Q/mol =......................
F. KESIMPULAN
1. Zat yang mengalami reaksi endoterm adalah .......
Alasannya :
2. Zat yang mengalami reaksi eksoterm adalah......
Alasanya:
24
RANGKUMAN
1. Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang kalor.
2. Hukum kekekalan energi berbunyi: “energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat
dimusnahkan, hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain.”
3. Energi dalam terdiri dari energi potensial dan energi kinetik.
4. Perubahan energi adalah selisih antara energi dalam produk dengan energi dalam reaktan.
5. Perubahan energi yang menyertai reaksi berupa kalor reaksi dan kerja.
6. Entalpi (H) adalah kalor reaksi yang terjadi pada tekanan tetap.
7. Entalpi tidak dapat diukur, yang dapat diukur hanyalah perubahan entalpi (H).
8. Perubahan entalpi terjadi karena adanya perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan atau
sebaliknya.
9. Sistem adalah sesuatu yang menjadi pusat perhatian.
10. Lingkungan adalah sesuatu di luar sistem.
11. Reaksi eksoterm adalah reaksi yang mengakibatkan terjadinya perpindahan energi dari
sistem ke lingkungan.
12. Reaksi endoterm adalah reaksi yang mengakibatkan terjadinya perpindahan energi dari
lingkungan ke sistem.
13. Entalpi standar dapat berupa:
o
a. Entalpi pembentukan standar (H f)
o
b. Entalpi penguraian standar (H d)
o
c. Entalpi pembakaran standar (H c)
o
d. Entalpi pelarutan standar (H s)
14. Penentuan harga H dapat dilakukan dengan eksperimen, Hukum Hess, data H
pembentukan standar dan data energi ikatan.
UJI PEMAHAMAN MATERI
TUGAS MANDIRI
1 Suatu reaksi kimia dinyatakan eksoterm jika terjadi perpindahan panas dari :
2 Diketahui reaksi :
4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) H = -908 kJ.
25
Jika entalpi pembentukan amoniak dan uap air masing-masing –46 dan –242 kJ,
entalpi pembentukan NO adalah ....
3. Pada pelarutan 4 g kristal NaOH (Mr = 40) dalam 25 ml air terjadi kenaikan suhu dari
-1
0
0
26 C menjadi 31 C. Jika kalor jenis larutan = 4,2 J g -1 0 C , entalpi pelarutan NaOH
adalah ....
4. Diketahui : Hf C6H12O6(s) = -1.268 kJ
Hf H2O(l) = -286 kJ
Hf CO2(g) = -394 kJ
H pembakaran 90 gram gluosa C6H12O6(s) adalah .... (Ar C =12, O = 16, H = 1)
0
5. Untuk menaikkan suhu x C 200g air, diperlukan energi 14,28 kJ, nilai x adalah .... (kalor
0
jenis air = 4,2J/g C)
6. Jika diketahui kalor pembentukan Fe3O4(s) = -1118,4 kkal dan kalor pembentukan H2O(g)
= -242 kkal, berapa kalo kalor reaksi reduksi :
3Fe(s) + 4H2O(g) Fe3O4(s) + H2(g) + O2(g) ?
1
7. H2O(l) H2(g) + O2(g) H = +286 kkal
2
H2(g) + O2(g) H2O(g) H = -242 kkal
1
2
H2O(l) H2O(s) H = -6 kkal
Perubahan entalpi dari uap air menjadi es adalah ....
8. Karbon dan karbon monoksida bereaksi dengan oksigen menghasilkan karbon dioksida.
Menurut persamaan :
-1
C + O2 CO2 H = -394 kJ mol
2CO + O2 2CO2 H = -284,5 kJ mol -1
Kalor pembentukan 1 mol karbon monoksida adalah ....
9. Energi ikatan C–Cl akan ditentukan dengan melakukan reaksi adisi berikut ini.
CH2 = CH2 + HCl CH3–CH2–Cl H = -44 kJ
Jika energi ikatan :
C = C = 614 kJ
C–H = 413 kJ
C–C = 348 kJ
H–Cl = 431 kJ
26
Maka energi ikatan C–Cl adalah ....
10.Diketahui energi ikatan :
H–F = 576 kJ
H–H = 436 kJ
F–F = 155 kJ
Energi yang diperlukan untuk menguraikan 2 g HF menjadi unsur-unsurnya adalah ....
UJI KOMPETENSI
Pilihan Ganda
I. Pilihlah huruf a, b, c, d, atau e di depan jawaban yang benar!
1. Satu sendok urea dimasukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian diteteskan air.
Tabung reaksi terasa dingin, reaksi tersebut tergolong reaksi ....
a. endoterm, energi berpindah dari lingkungan ke sistem
b. endoterm, energi tidak berpindah
c. eksoterm, energi berpindah dari lingkungan ke sistem
d. eksoterm, energi berpindah dari sistem ke lingkungan
e. endoterm, energi berpindah dari sistem ke lingkungan
2. Kalor pembentukan AgNO3 = -23 kkal/mol. Pernyataan ini dapat ditulis ....
a. 2Ag(s) + 2HNO3(aq) 2AgNO3(s) + H2(g) H = -46 kkal
b. Ag2O(s) + N2O5(g) 2AgNO3(s) H = -46 kkal
c. 2Ag(s) + N2(g) + 3O2(g) 2AgNO3(s) H = -46 kkal
d. Ag(s) + NO2(g) + O2(g) AgNO3 H = -23 kkal
1
2
+
e. Ag + NO AgNO3 H = -23 kkal
3
3. Perubahan entalpi reaksi:
C3H8(g) + 5O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(g) H = x kJ
dapat juga disebut ....
a. kalor penguraian O2
b. kalor pembentukan H2O
c. kalor penguraian C3H8
d. kalor pembakaran C3H8
e. kalor pembentukan CO2 dan H2O
4. Persamaan reaksi 2CO + O2 2CO2 + 136,6 kkal, menyatakan bahwa pada
pembakaran 1 mol CO terjadi perubahan entalpi sebesar ....
27
a. -65,3 kkal
b. -68,3 kkal
c. -136,6 kkal
d. +68,3 kkal
e. +136,6 kkal
5. Dari reaksi 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) H = -572 kJ, dapat dikatakan bahwa
....
a. kalor pembentukan uap air –286 kJ
b. pada pembakaran 2 mol hidrogen, 572 kJ kalor mengalir dari lingkungan ke
sistem
c. pada pembentukan 1 mol air diperlukan kalor sebesar 286 kJ
d. kalor pembentukan air –572 kJ
e. pada pembentukan 2 mol air, 572 kJ kalor mengalir dari sistem ke lingkungan
6. Perhatikan diagram berikut!
A + B C + D
H = -a kJ
H = -b H = -d
kJ kJ
E + F G + H
H = -c kJ
Berdasarkan diagram di atas, persamaan yang sesuai dengan Hukum Hess
adalah ....
a. d = a + b - c
b. d = -a - b - c
c. d = a + b + c
d. d = a - b - c
e. d = -a + b + c
7. Menurut perjanjian, zat yang memiliki entalpi pembentukan standar sama dengan
0
nol pada 289 K adalah ....
a. K(l)
b. H2(g)
c. C(intan)
d. Na(l)
e. I2(g)
28
0
8. Diketahui data entalpi pembentukan standar (H f ) beberapa senyawa adalah
sebagai berikut.
C3H8(g) = -104 kJ/mol
CO2(g) = -394 kJ/mol
H2O(l) = -286 kJ/mol
Perubahan entalpi (H) reaksi dari C3H8(g) + 5O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(l) sebesar
....
a. -1.100 kJ
b. -1.210 kJ
c. -1.342 kJ
d. -2.222 kJ
e. -2.343 kJ
9.
H1
H3
CO(g) ½O2(g)
CO(g) H2
Berdasarkan diagram tersebut, hubungan antara H1, H2, dan H3 adalah ....
a. H2 = H1 - H3 d. H3 = H1 + H2
b. H2 = H3 + H1 e. H3 = H2 - H1
c. H3 = H1 - H2
10. Diketahui H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) H = 152 kJ. Untuk menguraikan gas HCl menjadi
H2 dan Cl, maka besar kalor yang diperlukan adalah ....
a. -76 kJ d. +76 kJ
b. -152 kJ e. + 152 kJ
c. - 304 kJ
29
11.Diketahui reaksi
S(s) + O2(g) SO2(g) H1 = -299 kJ mol -1
-1
SO2(s) + ½O2(g) SO3(g) H2 = X kJ mol
S(s) + 1½O2(g) SO3(g) H3 = -396 kJ mol -1
Besarnya X adalah ....
-1
-1
a. -48,5kJ mol d. +695 kJ mol
-1
-1
b. -97 kJ mol e. -695kJ mol
-1
c. +97 kJ mol
12. Hukum termodinamika tidak lain merupakan ....
a. Hukum Kekekalan Entropi d. Hukum Kekekalan Massa
b. Hukum Kekekalan Energi e. Hukum Kekekalan Massa dan Energi
c. Hukum Aksi Massa
13. Diketahui energi ikatan dari :
-1
O–H = 464 kkal mol
-1
O = O = 500 kkal mol
-1
H–H = 436 kkal mol
Kalor yang diperlukan untuk menguraikan 4,5 g air (Mr = 18) adalah ....
a. 8 kJ d. 242 kJ
b. 98 kJ e. 484 kJ
c. 121 kJ
14. Diketahui :
C = C = 614 kJ/mol C - Cl = 328 kJ/mol
C - C = 348 kJ/mol H - Cl = 431 kJ/mol
C - H = 413 kJ/mol
Hr dari reaksi H2C = CH2 + HCl H3C–CH2Cl adalah ....
30
a. -201 kJ d. +201 kJ
b. -44 kJ e. 1045kJ
c. +44 kJ
15. Diketahui : 2NO(g) + O2(g) N2 O4(g) H = a kJ
1
NO(g) + O2(g) NO2(g) H = b kJ
2
H reaksi untuk 2NO2(g) N2O4(g) adalah ....
a. (-a + b) kJ d. (2a + b) kJ
b. (a + 2b) kJ e. (-2a + b) kJ
c. (a - 2b) kJ
Uraian
1. Apakah arti reaksi eksoterm dan reaksi endoterm?
2. Sebutkan cara menentukan perubahan entalpi reaksi !
3. Tulislah persamaan termokimia dari berikut ini :
0
a.H f C2H5OH(l)= -238 kJ/mol
0
b.H d Na2CO3(s)= +1131 kJ/mol
0
c.H c C2H2(g)= -1.256 kJ/mol
-1
4. Jika diketahui energi ikatan (kJ mol )
N N = 914
H–H = 436
N–H = 391
tentukan H reaksi
1
N2(g) + 1 H2(g) NH3(g) !
2
5. Diberikan data sebagai berikut
H2(g) + F2(g) 2HF(g) H = -271 kJ
C(s) + 2F2(g) CF4(g) H = -675 kJ
31
2C(s) + 2H2(g) C2H4(g) H = +51,9 kJ
Gunakan hukum Hess untuk menghitung H reaksi :
C2H4(g) + 6F2(g) CF4(g) + 4HF(g) !
6. Pembakaran sempurna asam asetat CH3COOH(l) menjadi H2O(l) dan CO2(g) pada tekanan
tetap menghasilkan energi sebesar 872 kJ per mol CH3COOH. Tuliskan persamaan
termokimia untuk reaksi tersebut !
7. Sebanyak 0,72 gram gas pentana dibakar dalam kalorimeter yang berisi 500 ml air
0
0
dengan suhu 29 C. Setelah reaksi, suhu air dalam kalorimeter naik menjadi 40 C. Jika
-1 0
-1
kapasitas kalorimeter diabaikan, kalor jenis air adalah 4,2 J g C . Tentukan entalpi
pembakaran pentana(C5H12) ! (Ar C = 12, H = 1)
o
8. Diketahui H f H2O(l)= -286 kJ
o
H f CO2(g)= -394 kJ
o
H fCH3OH = -238 kJ
o
H fC4H10 = -126 kJ
Tentukan kalor pembakaran
a. 0,5 mol metanol
b. 0,25 mol butana
9 Diketahui energi ikatan dari :
O–H= 463kJ/ mol
O = O= 146kJ/ mol
H–H = 436 kj /mol
H - Cl = 431 kJ/mol
Cl –Cl = 242 kJ/mol
Tentukan perubahan entalpi
o
a.. H f H2O(g)
o
b.H d HCl(l)
10. Diketahui : 2NO(g) + O2(g) NO2(g) H = a kJ
32
1
NO(g) + O2(g) NO2(g) H = b kJ
2
Berapa H reaksi untuk 2NO2(g) N2O4(g)
Kinerja Ilmiah
1. Bagaimana langkah-langkah untuk membuktikan reaksi eksoterm dan reaksi endoterm?
2. Termasuk reaksi apakah (reaksi eksoterm atau reaksi endoterm) bila larutan NH4Cl dan
larutan Ba(OH)2 dicampur? Jelaskan mengapa anda menjawab demikian!
3. Bagaimana langkah-langkah menentukan perubahan entalpi reaksi penetralan pada larutan
asam klorida dan larutan Natrium hidroksida?
4. Termasuk reaksi apakah (reaksi eksoterm atau reaksi endoterm) bila larutan NaOH dan
larutan HCl dicampur? Jelaskan mengapa anda menjawab demikian!
5. Bagaiman membuktikan bahwa energi dalam sistem tertutup adalah konstan?
KUNCI JAWABAN
Pilihan Ganda
1. e 6.c 11. d
2. c 7.e 12.a
3. c 8.b 13.e
4. d 9.b 14.b
5. e 10.a 15.c
Uraian
1.Reaksi yang membebaskan kalor
Reaksi yang memerlukan kalor
2.Penentuan berdasarkan eksperimen, Hukum Hess, data entalpi pembentukan , data energi
ikatan.
1 1
3. a. C + 3 H2 + O2 C2H5OH H = -238kJ
2 2
3
b. Na2CO3 2Na + C + O2 H = +1131 kJ
2
5
c. C2H2 + O2 2CO2 + H2O H = -1256 kJ
2
4 395 kJ/mol
5 –1268,9 kJ/mol
6. CH3COOH + 2 O2 2CO2 + H2O H = -872 kJ/mol
7 -2310 kJ
8 a. 364 kJ b. 720 kJ
9 a. –417 kJ b. +92 kJ
10 – 1104,2 kJ/mol
33
DAFTAR PUSTAKA
Bredy, James E. 1998. Kimia Universitas Asas & Struktur. Jilid 1. Jakarta : Erlangga
Badan Standar Nasional Pendidikan .2006. Kurikulum Mata Pelajaran Kimia untuk
SMA.Jakarta: BSNP
Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Konsep-konsep Inti. Edisi ketiga. Jilid 1. Jakarta :
Erlangga.
Departemen Pendidikan dan Kebudayaan . 1995. Glosarium Kimia. Jakarta:Balai Pustaka.
Holman,J.and Hill G.1989.Chemistry in Contex,England: Thomas Nelson
Holman,John R.1994. General Chemistry.John Wiley and Sons
Keenan, 1999. Kimia Untuk Universitas. Edisi keenam. Jilid 1. Jakarta : Erlangga
Petrucci, Ralph H – Suminar. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan terapan Modern. Edisi ke-4.
Jilid 2 Jakarta : erlangga.
Sukri S. 1999. Kimia Dasar 2. Bandung : ITB.
Suroyo AY, dkk. 2003. Ensiklopedi Sains dan Kehidupan, Referensi dan Petunjuk Lengkap
Ilmu Biologi, fisika dan Kimia. Taruty Samudra Berlian.
Susan Mc Keever, dkk. 1993. Ensiklopedi Sains. Jakarta : PT Aries Lima.
Tho Lai Hoong, dkk. 2001. Ensiklopedi Sains. Indonesia : PT Aqua Mandiri.
34