1 / 77

TERMOKIMIA

TERMOKIMIA. PENGERTIAN Termokimia adalah cabang dari ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara reaksi dengan panas . HAL-HAL YANG DIPELAJARI Perubahan energi yang menyertai reaksi kimia Reaksi kimia yang berlangsung secara spontan Reaksi kimia dalam kedudukan kesetimbangan.

colton-hatfield
Download Presentation

TERMOKIMIA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. TERMOKIMIA PENGERTIAN Termokimiaadalahcabangdariilmukimia yang mempelajarihubunganantarareaksidengan panas. HAL-HAL YANG DIPELAJARI • Perubahanenergi yang menyertaireaksikimia • Reaksikimia yang berlangsungsecaraspontan • Reaksikimiadalamkedudukankesetimbangan. By Farid Qim Iya SMAN 1

  2. By Farid Qim Iya SMAN 1

  3. Eksperimen 3 2NH4Cl(s) + Ba(OH)2 (s) 2NH4OH + BaCl2 Eksperimen 4 Mg(s) + 2HCl(aq)  MgCl2(aq) + H2(g) Eksperimen 5 Fe(s) + S(s) FeS(s) Eksperimen 6 CuCO3(s) CuO(s) + CO2(g) By Farid Qim Iya SMAN 1

  4. Syarat Terjadinya Reaksi Reaksi dapat terjadi jika terjadi tumbukkan antar partikel, tetapi tidak setiap tumbukkan antar partikel dapat terjadi reaksi, hal ini disebabkan tumbukkan yang dapat menghasilkan reaksi harus mencapai kompleks teraktivasi. Untuk mencapai kompleks teraktivasi ini maka partikel pereaksi harus memiliki energi minimum yang disebut energi aktivasi. Ea = Energi aktivasi = energi minimum yang harus dimiliki partikel pereaksi agar reaksi dapat berlangsung. Partikel yang memiliki Energi aktivasi maka partikel tersebut mencapai kondisi partikel yang teraktivasi (partikelnya siap memutuskan ikatannya dan siap membentuk ikatan baru). By Farid Qim Iya SMAN 1

  5. By Farid Qim Iya SMAN 1

  6. By Farid Qim Iya SMAN 1

  7. Reaksi pelarutan KNO3 larutan menjadi dingin? sistem : reaksi pelarutan KNO3 KNO3(s)  KNO3(aq) (partikel dari kristal ion KNO3 , ion K+ dan ion NO3-) lingkungan : air, wadah reaksi (gelas kimia), udara disekitar reaksi, pengaduk, termometer, tangan yang memegang tabung reaksi) By Farid Qim Iya SMAN 1

  8. 2. Reaksi pelarutan NaOH  air menjadi panas ? 3. Reaksi Ba(OH)2 8H2O + NH4Cldalam tabung reaksi dipegang tangan, tangan kita terasa dingin? 4. Reaksi Mg(s) + HCl(aq)  larutan menjadi panas? Reaksi serbuk Fe + serbuk S dalam tabung reaksi kemudian dipanaskan, setelah panas dihilangkan ternyata reaksi tetap berlangsung? 6. PemanasanCuCO3 terurai menjadi CuO dan gas CO2 , setelah pemanasan dihentikan reaksi ternyata berhenti ? By Farid Qim Iya SMAN 1

  9. Reaksi pelarutan NaOH air menjadi panas? air menyerap panas dari sistem (reaksi pelarutan NaOH) reaksi pelarutan NaOH melepaskan panas dan air sebagai menyerap panas tersebut. sistem : reaksi pelarutan NaOH NaOH(s)  NaOH(aq) (partikel dari kristal ion NaOH , ion Na+ dan ion OH-) lingkungan : air, wadah reaksi (gelas kimia), udara disekitar reaksi, pengaduk, termometer, tangan yang memegang tabung reaksi) By Farid Qim Iya SMAN 1

  10. Proses pembekuan air H2O(𝓵)  H2O(s) : termasuk reaksi eksoterm ? Air (liquid) melepas kalor ke lingkungan sehingga menjadi es Proses penguapan air H2O(𝓵)  H2O(g) : termasuk reaksi endoterm? Air (liquid) menyerap kalor lingkungan sehingga menjadi gas By Farid Qim Iya SMAN 1

  11. Sistem : bagian yang menjadi pusat perhatian/ pengamatan (dalamsuatureaksikimia yang menjadisistemadalahzat-zatkimia yang direaksikan ) • Lingkungan : daerah yang membatasisistem/daerah yang beradadiluarsistem (dalamsuatureaksikimia yang menjadilingkunganadalahwadahAtau Tempatreaksikimiaberlangsung) • 1. Reaksieksoterm: reaksi yang membebaskankalor dari sistem ke lingkungan • Contoh : pembakarankayu, Na dimasukkandalam air, batukapurCaOdimasukkandalam air, respirasidll • 2. Reaksiendoterm : reaksi yang membutuhkan/menyerapkalor dari lingkungan ke sistem • Contoh : menguapkan air, mencairkanes, campuranserbukBa(OH)2dan NH4Cl, Fotosintesisdll • Contoh, padareaksiantara barium oksidadan ammonium kloridakalaukitapegangwadahakanterasadingin, karenaadanyaalirankalordarilingkungankesistem. By Farid Qim Iya SMAN 1

  12. SISTEM BERDASARKAN INTERAKSI DENGAN LINGKUNGAN DIBEDAKAN : • 1. sistem terbuka  terjadi perpindahan materi dan energi antara sistem dengan lingkungan • 2. sistem tertutup  hanya terjadi perpindahan energi antara sistem dengan lingkungan • 3. sistem terisolasi  tidak ada perpindahan energi maupun materi antara sistem dengan lingkungan. By Farid Qim Iya SMAN 1

  13. REAKSI EKSOTERM DAN ENDOTERM 1. REAKSI EKSOTERM Adalahreaksi yang padasaatberlangsungdisertaipelepasanpanasataukalor. Panasreaksiditulisdengantandapositip. Contoh : N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) + 26,78 Kkal 2. REAKSI ENDOTERM Adalahreaksi yang padasaatberlangsungmembutuhkanpanas. Panasreaksiditulis de ngantandanegatif Contoh : 2NH3 N2 (g) + 3H2 (g) - 26,78 Kkal By Farid Qim Iya SMAN 1

  14. REAKSI EKSOTERM  reaksi yang melepas kalor dari sistem ke lingkungan E sistem berkurang  E lingkungan bertambah  ditandai dengan kenaikan suhu lingkungan  ∆T = positif  ∆T = T2 – T1  Takhir > T awal  ∆H = negatif  ∆H = H2 – H1  H2 < H1  contoh : reaksi-reaksi pembakaran, reaksi pembentukan By Farid Qim Iya SMAN 1

  15. REAKSI ENDOTERM  reaksi yang menyerap kalor dari lingkungan ke sistem E sistem bertambah  E lingkungan berkurang  ditandai dengan penurunan suhu lingkungan  ∆T = negatif  ∆T = T2 – T1  Takhir < T awal  ∆H = positif  ∆H = H2 – H1  H2 > H1  contoh : reaksi fotosintesis, reaksi penguraian By Farid Qim Iya SMAN 1

  16. Dalam termokimia dikenal istilah entalpi (H = heat content = isi panas) Entalpi = jumlah kalor yang dimiliki suatu zat. Entalpi termasuk besaran fungsi keadaan artinya nilai entalpi zat tidak dapat ditentukan, tetapi yang dapat ditentukan adalah nilai perubahan entalpi. Besaran fungsi keadaan adalah besaran yang nilainya hanya bisa ditentukan dari keadaan awal dan akhir. By Farid Qim Iya SMAN 1

  17. Syarat Terjadinya Reaksi Reaksi dapat terjadi jika terjadi tumbukkan antar partikel, tetapi tidak setiap tumbukkan antar partikel dapat terjadi reaksi, hal ini disebabkan tumbukkan yang dapat menghasilkan reaksi harus mencapai kompleks teraktivasi. Untuk mencapai kompleks teraktivasi ini maka partikel pereaksi harus memiliki energi minimum yang disebut energi aktivasi. Ea = Energi aktivasi = energi minimum yang harus dimiliki partikel pereaksi agar reaksi dapat berlangsung. Partikel yang memiliki Energi aktivasi maka partikel tersebut mencapai kondisi partikel yang teraktivasi (partikelnya siap memutuskan ikatannya dan siap membentuk ikatan baru). By Farid Qim Iya SMAN 1

  18. Ea = Energi aktivasi = energi minimum yang harus dimiliki pereaksi agar menghasilkan reaksi. By Farid Qim Iya SMAN 1

  19. By Farid Qim Iya SMAN 1

  20. PERUBAHAN ENTALPI (ΔH) PENGERTIAN Perubahanentalpiadalahperubahanpanasdarireaksipadasuhudantekanan yang tetap, yaituselisihantaraentalpizat-zathasildikurangientalpizat-zatreaktan. Rumus : ΔH = HP - HR ΔH : perubahanentalpi HP : entalpihasilreaksi HR : entalpizatreaktan. By Farid Qim Iya SMAN 1

  21. PERUBAHAN ENTALPI (ΔH) 1. PADA REAKSI EKSOTERM P + Q  R + x Kkal P dan Q = zatawal R = zathasilreaksi x = besarnyapanasreaksi Menuruthukumkekekalanenergi : Isipanas (P + Q) = Isipanas R + x Kkal H (P + Q) = H ( R) + x Kkal H (R) - H (P + Q) = - x Kkal ΔH = - x Kkal By Farid Qim Iya SMAN 1

  22. PERUBAHAN ENTALPI (ΔH) 2. PADA REAKSI ENDOTERM R  P + Q – x Kkal Berlaku : H (P + Q) - H (R) = x Kkal ΔH = x Kkal Kesimpulan : Besarnyaperubahanentalpi (ΔH) samadenganbesarnya panasreaksi, tetapidengantandaberlawanan. Contohsoal : Hitungentalpiperubahan CH4 (g) menjadi CO2 (g) dan H2O(g) Padatemperatur 298 oK, biladiketahuipadatemperatur tersebut : ΔH. CH4 = -74,873 KJ mol-1 ; ΔH. O2 = 0,00 KJ mol-1 By Farid Qim Iya SMAN 1

  23. Entalpi Energi yang diserapataudilepaskanketikaperubahanberlangsungdalamtekanantetap DH = Hakhir- Hawal Subskripsdigunakanuntukmenunjukkanjenisperubahan ∆Hvap= panaspenguapan ∆Hnet= Panasnetralisasi ∆Hfusion=panasfusi ∆Hsol= Panaspelarutan ∆Hr= panasreaksi By Farid Qim Iya SMAN 1

  24. Jenis-jenisperubahanentalpistandar. • Perubahanentalpipembentukanstandar (ΔHof), • Perubahanentalpipenguraianstandar (ΔHod), • Perubahanentalpipembakaranstandar ( ΔHoc). • Perubahanentalpipembentukanstandar (ΔHof), adalahkalor yang dilepaskanataudiserappadapembentukan 1 mol senyawadari unsure-unsurnyapadasuhu 25oC (298 K) dantekanan 1 atmosfer. • f = formation = pembentukan • Ciri reaksi pembentukan : • unsur + unsur + . . .  senyawa • H2(g) + S(s) +2O2(g)  H2SO4(l) By Farid Qim Iya SMAN 1

  25. 2. PerubahanEntalpiPenguraianStandarΔHod Perubahanentalpipenguraianstandarmerupakankebalikandariperubahanentalpipembentukanstandar, yaitukalor yang dlepaskan atau dibutuhkanpada penguraian 1 mol senyawa menjadiunsur-unsurnya pada suhu 25oC (298 K) dan tekanan 1 atmosfer. d = decomposition / dissociation = penguraian Ciri reaksi penguraian : Senyawa  unsur + unsur + . . . • H2SO4(l)  H2(g) + S(s) +2O2(g) By Farid Qim Iya SMAN 1

  26. 3. PerubahanEntalpiPembakaranStandarΔHoc (c = combustion)Perubahanentalpipembakaran standar, yaitukalor yang dilepaskan pada pembakaran 1mol zat Ciri reaksi pembakaran : Zat + O2 Pembakaran karbon : C(s) + O2(g)  CO2(g) Pembakaran hidrogen : H2(g) + ½ O2(g)  H2O(g) Pembakaran CO : CO(g) + ½ O2(g)  CO2(g) Pembakaran belerang: S(s) + O2(g)  SO2(g) Pembakaran SO2 : SO2(g) + ½ O2(g)  SO3(g) By Farid Qim Iya SMAN 1

  27. C(s) + O2(g)  CO2(g) ∆Hco C ∆Hfo CO2 S(s) + O2(g)  SO2(g) ∆Hco S ∆Hfo SO2 SO2(g) + ½ O2(g)  SO3(g) ∆Hco SO2 ∆Hfo SO3 S(s) + 1,5 O2(g)  SO3(g) ∆Hfo SO3 CO(g) + ½ O2(g)  CO2(g) ∆Hco CO ∆Hfo CO2 C(s) + ½ O2(g)  CO(g) ∆Hco C ∆Hfo CO By Farid Qim Iya SMAN 1

  28. By Farid Qim Iya SMAN 1

  29. Perubahanentalpi (ΔH) adalahsifatekstensif , yaitusifat yang bergantungpadajumlahzat. Konsep:perbandingan ΔH reaksi = perbandingan mol zatsoal : (Ar H= 1, N= 14)dalam reaksi penguraian 2NH3 (g)  N2(g) + 3H2(g) ΔH = +560 Jtentukan nilai ΔH reaksi:a. Penguraian 8,5 gram NH3b. Untuk menghasilkan 7 gram gas N2c. Untuk menghasilkan 24 gram H2d. Pembentukan 68 gram NH3jawab: By Farid Qim Iya SMAN 1

  30. Konsep : • Perbandingan koefisien reaksi = perbandingan mol zat • 2NH3 (g)  1N2(g) + 3H2(g) ΔH = +560 J • Reaksi tersebut menyatakan: • penguraian 2 mol NH3 ΔH = +560 J • untuk menghasilkan 1 mol N2 ΔH = +560 J • untuk menghasilkan 3 mol H2 ΔH = +560 J • Jawab: • Perbandingan mol senyawa = perbandingan ΔH • Penguraian 1 mol NH3 ΔH = ½ x 560 J = 280 J • Penguraian 8,5 gram NH3 (= 8,5/Mr 17 = 0,5 mol) •  ΔH = 0,5/2 x 560 = 140 • atau  ΔH = 0,5/1 x 280 = 140 J By Farid Qim Iya SMAN 1

  31. 2NH3 (g)  N2(g) + 3H2(g) ΔH = +560 Jtentukan nilai ΔH reaksi:b. Untuk menghasilkan 7 gram gas N2 Jawab: 2NH3 (g)  N2(g) + 3H2(g) ΔH = +560 Untuk menghasilkan 1 mol N2 ΔH = +560 untuk menghasilkan 7 gram N2  ΔH = ? (mol N2 = 7 gram / 28 (Mr N2) mol N2 = 0,25 mol  ΔH = +140 J By Farid Qim Iya SMAN 1

  32. 2NH3 (g)  N2(g) + 3H2(g) ΔH = +560 Jtentukan nilai ΔH reaksi:c. Untuk menghasilkan 24 gram H2 (Mr H2 ) Mol H2 = 24 / 2 = 12 mol Untuk menghasilkan 3 mol H2 ΔH = +560 J Untuk menghasilkan 12 mol H2  ΔH = 12/3 x 560 J = 2240 J By Farid Qim Iya SMAN 1

  33. 2NH3 (g)  N2(g) + 3H2(g) ΔH = +560 Jtentukan nilai ΔH reaksi:d. Pembentukan 68 gram NH3 Jawab : 2NH3 (g)  N2(g) + 3H2(g) ΔH = +560 J N2(g) + 3H2(g)  2NH3 (g) ΔH = - 560 J (reaksi dibalik maka nilai ΔH menjadi lawannya) Pada pembentukan 2 mol NH3 ΔH = - 560 J Pada pembentukan 68 gram NH3 (mol NH3 = 68/Mr) = 68/17 mol = 4 mol Sehingga ΔH = 4/2 x (– 560) J = - 1120 J By Farid Qim Iya SMAN 1

  34. 2. Diketahuipersamaantermokimia • 2SO2(g) + O2(g)  2SO3(g) ΔH = -198 kJ • a. Berapakahperubahanentalpipembakaranstandar gas SO2? • b. Berapakahperubahanentalpijika SO2 yang bereaksi 12,8 gram? (Ar S= 32, O= 16) • c. Berapakahperubahanentalpijika SO3 yang terbentuksebanyak 20 gram? (Ar S= 32, O= 16) • d. Berapakahperubahanentalpijikavolum SO3 yang terjadi 10 liter ( 25oC, 1 atm)? By Farid Qim Iya SMAN 1

  35. 3. Padareaksipembakaran gas CO berikut: • CO(g) + ½ O2(g)CO2(g)H = - 485 kJ, makapadapembakaran 7 gram CO (C=12, O=16) dibebaskankalorsebesar. . . . . . kJ • Diketahuireaksipembakaran gas asetilena: • C2H2(g) + O2(g)  2CO2(g) + 2H2O(g) H = -120 kJ. • Maka padapembakaran 5,6 liter C2H2keadaanstandar (keadaan STP) dihasilkan kalor sebesar . . . . kJ • Gas asetilenadapatdibuatmenurutreaksi: • CaC2(s) + 2H2O(l)  Ca(OH)2 (aq) + C2H2 (g) • Kalorpembakaran gas iniadalah -320 kkal/mol. Jikadalamsuatuprosesdigunakan 160 gram kalsiumkarbidadandenganasumsibahwahanya 60% CaC2 yang bereaksi, makapadapembakaran gas asetilena yang terbentuk, akandihasilkankalorsebanyak . . . . . kkal. (Ar C = 12; Ca = 40) By Farid Qim Iya SMAN 1

  36. Stoikhiometri Beberapareaksisecarasederhanadikaitkandengankalor yang dilepaskan. Pembakarangasolin, batubara, gas alam. Kalor yang dilepaskandapatditunjukkansebagaiprodukreaksi Untuk reaksi yang diberikan, DH diintepretasikan untuk setiap mol. By Farid Qim Iya SMAN 1

  37. Stoikhiometri Penentuan kalor yang dilepaskan jika 50,0 g methana dibakar dengan oksigen berlebih Pertama, tentukan jumlah mol methana (MM= 16,043 g) By Farid Qim Iya SMAN 1

  38. Stoikhiometri Sekarang lihat reaksi setara thermokimianya Kalor yang dilepaskan By Farid Qim Iya SMAN 1

  39. PENENTUAN ΔH REAKSI MELALUI: • Menggunakan konsep Hess • a. Menggunakan rumus Hess • ∆H reaksi = ∑ ∆Hfo product - ∑ ∆Hfo reactan • ∆H reaksi = ∑ ∆Hfo kanan - ∑ ∆Hfo kiri • b. Mengubah reaksi-reaksi yang diketahui kemudian menjumlahkannya. • Menggunakan data energi ikatan. • ∆H reaksi = ∑energi ikat pemutusan - ∑ energi ikat pembentukan • ∆H reaksi = ∑energi ikat kiri - ∑ energi ikat kanan • 3. Dalam percobaan menggunakan kalorimeter. By Farid Qim Iya SMAN 1

  40. Penentuan ΔH denganAlatKalorimeter. Kalorimeterterdiriatasbejana yang dilengkapidenganpengadukdan thermometer. Bejanadiselimutidenganpenyekatpanas yang bertujuanuntukmengurangiperpindahanpanasdari system kelingkunganatausebaliknya. By Farid Qim Iya SMAN 1

  41. Untukmengukurkalorreaksi yang diserapataudikeluarkanoleh system reaksi, data yang diperlukanadalahsebagaiberikut : 1) perubahan (selisih) suhusebelumdansesudahreaksi 2) massa total larutan (m) 3) kalorjenislarutan (c) • Secaramatematis, jumlahkalor yang diserapataudikeluarkan, dapatdirumuskansebagaiberikut: • Q = m. c. ΔT • Keterangan: • Q = kalor yang diserapataudikeluarkan • m = massazat • c = kalorjenis • ΔT = perubahansuhu By Farid Qim Iya SMAN 1

  42. By Farid Qim Iya SMAN 1

  43. By Farid Qim Iya SMAN 1

  44. By Farid Qim Iya SMAN 1

  45. By Farid Qim Iya SMAN 1

  46. By Farid Qim Iya SMAN 1

  47. By Farid Qim Iya SMAN 1

  48. By Farid Qim Iya SMAN 1

  49. Kekekalan energi: • q sistem + q lingkungan = 0 • q sistem = - q lingkungan • q sistem = q reaksi = ΔH reaksi • q lingkungan dapat meliputi: • q larutan = mlarutan . c . Δ T • q air = mair . c . Δ T • q kalorimeter = Ckalorimeter . Δ T • c = kalor jenis J/g. K • C = kapasitas kalor = J/K By Farid Qim Iya SMAN 1

  50. Dalam kalorimeter direaksikan 50 mL larutan NaOH 1 M dengan 50 mL HCl 2 M, massa jenis larutan sama dengan massa jenis air (1 g/mL) kalor jenis larutan 4,2 J/goC , jika terjadi kenaikan suhu dari 25oC menjadi 30oC • Reaksi : HCl(aq) + NaOH(aq)  NaCl(aq) + H2O(l) • tentukan perubahan entalpi reaksi tersebut: • Jika kalorimeter tidak menyerap panas • Jika kalorimeter menyerap panas dengan Ckalorimeter = 100 J/K By Farid Qim Iya SMAN 1

More Related