T i p s Menentukan Bentuk
D. Reaksi Eksoterm dan Endoterm
2. Reaksi Endoterm
Reaksi endoterm merupakan kebalikan dari reaksi eksoterm. Dalam reaksi ini, sistem menyerap kalor dari lingkungan sehingga harga entalpi reaksinya bertambah besar dan H-nya berharga positif, atau H hasil reaksi– H pereaksi > 0. Karena hasilnya positif, berarti H hasil reaksi lebih tinggi dari H reaksi, dan digambarkan dalam diagram berikut.
Gambar 3.11
Pembakaran merupakan reaksi eksotermik yang melepaskan energi ke sekelilingnya.
Diagram reaksi eksoterm
Awal reaksi/H yang dimiliki sistem di awal reaksi
Akhir reaksi / H disaat akhir reaksi H = H akhir reaksi – H awal reaksi
H
T i p
s
H = H hasil reaksi – H pereaksi Reaksi eksoterm: H < 0 Reaksi endoterm: H > 0
Gambar 3.12
Pengembunan merupakan reaksi eksoterm. Uap air melepas kalor ke sekeliling- nya untuk berubah fase menjadi cair. Do k. PI M 50.000 P hoto Ar t
kemudian aduk hingga larut semua. Tutuplah beker gelas dan rasakan suhu pada beker. Buka tutupnya, kemudian cium bau yang timbul.
4. Campurkan 3 sendok spatula serbuk belerang dengan 1 spatula serbuk besi ke dalam tabung reaksi. Panaskan tabung tersebut hingga campuran mulai berpijar. Hentikan pemanasan dan amati apa yang terjadi sebelum, selama, dan sesudah pemanasan.
E. Hasil Percobaan
Isilah tabel berikut berdasarkan hasil pengamatan kalian dengan penjelasan serinci mungkin.
No Kegiatan Pengamatan
1 Pelarutan natrium karbonat dalam akuades 2 Pelarutan natrium hidroksida dalam akuades 3 Pencampuran barium hidroksida hidrat dan
amonium klorida
a. penampakan fisik sewaktu pencampuran b. suhu yang dirasakan
c. bau yang dicium
4 Pencampuran belerang dan serbuk besi a. sebelum pemanasan b. selama pemanasan c. setelah pemanasan akuades pengaduk NH4Cl Ba(OH)2.8H2O pemanas tabung reaksi penjepit
serbuk belerang serbuk besi (3) (4)
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.
1. Apa yang dimaksud dengan sistem dan ling- kungan? Berikan satu saja contoh sistem dan lingkungannya.
2. Bagaimana pengaruh sistem terhadap ling- kungan?
3. Tuliskan persamaan reaksi termokimia untuk reaksi di bawah ini.
a. CuO padat terurai menjadi Cu padat dan O2 gas menyerap panas sebesar 155,08 kJ.
b. Gas H2 ditambah gas O2 membentuk
H2O liquid menyerap panas 285,83 kJ
4. Tunjukkan dengan diagram energi un- tuk soal nomor 3.
5. Termasuk reaksi eksoterm atau- kah endoterm reaksi-reaksi beri- kut? Jelaskan.
a. fotosintesis
b. proses pembakaran bensin dalam ken- daraan bermotor
c. respirasi atau pernapasan d. fermentasi
e. pembusukan sampah
U j i K o m p e t e n s i
WARNING
Gunakan penjepit untuk memegangi tabung reaksi yang dipanaskan. Arahkan muka tabung ke tempat kosong.
F. Pembahasan
Analisalah hasil kegiatan yang telah kalian lakukan hingga kalian paham betul dan bisa membedakan reaksi eksoterm dengan endoterm.
G. Kesimpulan
Tariklah kesimpulan tentang perbedaan reaksi eksoterm dengan reaksi endoterm berdasarkan hasil kegiatan kalian.
Kimia Kelas XI
48
Sebelum kita mempelajari cara menentukan harga entalpi dari suatu reaksi, kita perlu tahu apakah semua senyawa kimia menyebabkan adanya perubahan entalpi. Ternyata tidak, hanya campuran yang bereaksilah yang mengakibatkan terjadinya perubahan entalpi. Dengan kata lain, campuran yang tidak membentuk senyawa baru tidak menimbulkan perubahan en- talpi. Perhatikan contoh berikut.
NaCl(aq) + KBr(aq) NaBr(aq) + KCl(aq)
Pada reaksi di atas, seolah-olah terbentuk zat baru yaitu NaBr dan KCl. Kenyataannya tidaklah demikian, karena senyawa di atas dalam larut- an berbentuk ion. Bila ditulis dengan reaksi ion akan tampak jelas bahwa tidak terjadi zat baru, artinya fase zat-zat sebelum dan sesudah reaksi tetap. Adapun reaksi ionnya dituliskan seperti berikut ini.
Na+(aq) + Cl-(aq) + K+(aq) + Br-(aq) Na+(aq) + Cl-(aq) + K+(aq) + Br-(aq)
E. Persamaan Termokimia
Bagaimana cara menuliskan persamaan termokimia? Penulisan reaksi persamaan termokimia mirip dengan penulisan reaksi biasa, termasuk macam atom dan jumlah atomnya. Perbedaannya, H reaksi pada penu- lisan persamaan termokimia harus disertakan. Yang tidak boleh dilupakan, kita harus menuliskan fase dari zat-zatnya, misalnya fase padat atau solid (s), fase cair atau aqueous (aq), fase gas (g) serta fase liquid (l) untuk pelarut murni. Simak baik-baik contoh penulisan persamaan termokimia berikut.
Na(s) + ½ Cl2(g) NaCl(s) H = - 411 kJ/mol N2(g) + O2(g) 2 NO(g) H = + 180,5 kJ/mol
Perlu kita ketahui bahwa besarnya entalpi tergantung dari jumlah mol zat pereaksi, wujud zat padat, cair atau gas, dan keadaan dari sistem (dilakukan pada kondisi tertutup atau terbuka). Artinya, perbedaan jum- lah mol, perbedaan wujud zat, serta perlakuan terhadap sistem tertutup maupun terbuka menentukan perbedaan entalpinya.
Pengukuran terhadap perubahan entalpi dapat dilakukan pada kon- disi standar dan non-standar. Kondisi standar dilakukan pada suhu 25 C atau 298 K dan tekanan 1 atm. Pengukuran pada kondisi standar dinota- sikan dengan H atau H298, sedang di luar kondisi standar dinyatakan dengan H saja. Perubahan entalpi dinyatakan dengan satuan kilo joule (kJ) atau joule (J).
Apabila pengukuran H dilakukan untuk 1 mol zat pada kondisi standar, maka H tersebut dinamakan sebagai entalpi molar dengan satuan kJ/mol. Dalam termokimia dikenal ada beberapa jenis entalpi molar, yaitu:
1. Entalpi Pembentukan Standar ( Hf°)
Hf adalah besarnya perubahan entalpi (kalor) yang dibebaskan atau diserap pada pembentukan satu mol senyawa dari unsur-unsurnya. Sebagai contoh, entalpi pembentukan metanol cair atau CH3OH(l) adalah -238,6 kJ/mol. Artinya, untuk membentuk satu mol metanol cair dari karbon,
Metanol
Merupakan zat cair tak berwarna,mudah terbakar, dan bersifat racun. Dapat membutakan mata bila terminum berlebihan. Digu- nakan sebagai pelarut, zat anti beku, dan bahan baku industri kimia.
Kimia Kelas XI
50
Beberapa entalpi pembakaran senyawa dapat kalian lihat pada Tabel 3.2 berikut.
Tabel 3.2 Kalor Pembakaran Beberapa Senyawa Kimia
Senyawa Persamaan Termokimia ∆Hcº
(kJ/mol) Asetilena (C2H2(g)) C2H2(g) + 5/2 O2(g) 2 CO2(g) + 2 H2O(l) -1256 Belerang S(s) S(s) + O2(g) SO2(g) - 297 Propana (C3H8(g)) C3H8(g) + 5 O2(g) 3 CO2(g) + 2 H2O(l) - 2218 Butana (C4H10(g)) C4H10(g) + 13/2 O 2(g) 4 CO2(g) + 5 H2O(l) - 2877 Etanol(C2H5OH(l)) C2H5OH(l) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(l) -1371 Hidrogen (H2(g)) H2(g) + 1/ 2 O2(g) 2 H2O(l) - 285,85 Isooktana (C8H18 (g)) C8H18(g) + 25/2 O2(g) 8 CO2(g) + 9 H2O(l) -5460 Karbon (C(s)) C(s) + O2(g) CO2(g) -393,5 Karbon monoksida (CO(g)) CO(g) + 1/2 O 2(g) CO2(g) - 283 Metana (CH4(g)) CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(l) - 802 Metanol (CH3OH(l)) CH3OH(l) + 3/2 O 2(g) CO2(g) + 2 H2O(l) - 638
Apabila proses pembakaran senyawa hidrokarbon sempurna, akan dihasilkan gas CO2 dan H2O. Namun, apabila pembakaran senyawanya tidak sempurna, gas CO dan H2O yang akan menjadi hasilnya.
Berikut contoh soal persamaan termokimia tentang pembakaran senya- wa hidrokarbon. Cermati dan pelajari baik-baik agar kalian lebih paham.
C o n t o h
Berapa kJ panas yang dihasilkan oleh 1 tangki kendaraan bermotor yang bervolume 3,5 L, jika berat jenis bensin setelah dihitung secara kasar adalah 0,7 kg/L. ( Hc isooktana = -5460 kJ/mol, Mr isooktana = 114 kg/mol)
Penyelesaian:
Diketahui : Volume tangki kendaraan (v)= 3,5 L Berat jenis bensin (ρ) = 0,7 kg/L
Hc isooktana = -5460 kJ/mol Ditanyakan : Hc pada tangki kendaraan.
Jawab : Nassa tangki kendaraan = 3,5L × 0,7 kg/L = 2,45 kg Hc tangki = mol × (-5450) kJ/mol
= 117127,19 kJ
Jadi, panas yang dihasilkan adalah 117127,19 kJ
T i ps
Beda antar- H H 1 mol zat tanda Hf terbentuk + atau - Hd terurai + atau - Hc terbakar -
Oxtob