LKPD energi ikatan

KEGIATAN 7
Tujuan:
Peserta didik dapat menentukan perubahan entalpi dengan energi ikatan
Reaksi kimia pada dasarnya terdiri dari 2 proses, yang pertama adalah pemutusan ikatanikatan antar atom dari senyawa yang bereaksi dan yang kedua adalah proses penggabungan
ikatan kembali dari atom-atom yang terlibat reaksi sehingga membentuk susunan baru. Proses
pemutusan ikatan merupakan proses yang memerlukan energi (kalor), sedangkan proses
penggabungan ikatan adalah proses yang membebaskan energi (kalor).
ΔH suatu reaksi dapat ditentukan dengan berbagai cara, salah satunya yakni dengan
menggunakan data energi ikatan. Untuk memahami lebih jauh mengenai penentuan ΔH reaksi
dengan menggunakan data energi ikatan, kerjakan LKS berikut bersama teman kelompok!
Perhatikan Skema Berikut!
Pada reaksi :
H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)
Tahap pertama : H2(g) → 2H(g)
diperlukan energi
Cl2(g) → 2Cl(g)
diperlukan energi
Tahap kedua : 2H(g) + 2Cl(g) → 2HCl(g) …… dibebaskan energi
Dari penjelasan diatas, apa yang dimaksud dengan Energi Ikatan ?
ENERGI DISOSIASI IKATAN (D)
Perhatikan contoh berikut!
CH4(g) → CH3(g) + H(g)
∆H = +425 kJ/mol
CH3(g) → CH2(g) + H(g)
∆H = +480 kJ/mol
Reaksi tersebut menunjukan bahwa untuk memutuskan sebuah ikatan C – H dari
molekul CH4 menjadi gugus CH3 dan atom gas H diperlukan energi sebesar 425 kJ/mol, tetapi
pada pemutusan C – H pada gugus CH3 menjadi gugus CH2 dan sebuah atom gas H
diperlukan energi yang lebih besar, yaitu 480 kJ/mol. Jadi meskipun jenis ikatannya sama
tetapi dari gugus yang berbeda diperlukan energi yang berbeda pula.
Dari penjelasan diatas, apa yang dimaksud dengan Energi Disosiasi Ikatan ?
ENERGI IKATAN RATA-RATA
Perhatikan contoh berikut!
CH4(g) → CH3(g) + H(g)
∆H = +425 kJ/mol
CH3(g) → CH2(g) + H(g)
∆H = +480 kJ/mol
CH2(g) → CH (g) + H(g)
∆H = +425 kJ/mol
CH (g) → C(g) + H(g)
∆H = +335 kJ/mol
Jika keempat reaksi tersebut dijumlahkan, akan diperlukan energi 1.665 kJ/mol, sehingga jika
diambil rata – ratanya maka untuk setiap ikatan didapatkan nilai +416,25 kJ/mol. Jadi, energi
ikatan rata – rata dari ikatan C – H adalah 416,25 kJ/mol.
Tabel 1. Data Energi Ikatan Rata-rata
Ikatan
Energi Ikatan (kJ/mol)
Ikatan
Energi Ikatan (kJ/mol)
H-H
436
H-Cl
431
C-C
347
H-Br
364
O-O
149
H-I
297
F-F
153
C-H
414
Cl-Cl
242
C=C
611
Br-Br
193
C≡C
837
I-I
151
C=N
615
N-N
163
N=N
418
H-F
565
N≡N
946
O-F
190
O=O
495
Dari penjelasan diatas, apa yang dimaksud dengan Energi Ikatan Rata-rata ?
BACALAH ARTIKEL BERIKUT
HIDROGEN SEBAGAI SUMBER ENERGI MASA DEPAN
BBH atau bahan bakar hidrogen atau fuel cell adalah sumber energi masa depan
bersifat ecoenergy dengan proses pembakaran yang hanya menghasilkan air dan
energi (listrik dan panas). Gas hidrogen memiliki potensi yang luar biasa sebagai
sumber bahan bakar dan energi
Ketika terbakar, hidrogen melepaskan energi berupa panas dan menghasilkan air
sebagai bahan buangan, Sama sekali tidak mengeluarkan karbon. Dengan reaksi
sebagai berikut
Pembakaran hidrogen dapat diformulasikan :
2H2(g) + O2(g)  2H2O(g) + Energi
atau jika ditulis dengan rumus bangunnya akan menjadi seperti berikut.
2 H – H + O = O  2 H – O – H + energi
Pembakaran hidrogen tersebut terjadi secara eksotermik. Hidrogen tergolong molekul
yang sangat reaktif sehingga pembakaran dapat berlangsung dengan mudah. Reaksi
menghasilkan dua molekul air yang terdiri dari sepasang ikatan O—H. Energi total
yang dihasilkan reaksi pembakaran hidrogen ini adalah - 485 kJ, energi yang cukup
besar untuk membuat suatu ledakan.
Jawablah Pertanyaan berikut ini !
1. Setelah kalian membaca artikel diatas, tulislah persamaan termokimia dari reaksi
pembakaran hidrogen diatas!
2. Tulislah rumus bangun dari reaksi tersebut!
3. Hitunglah energi yang dihasilkan pada pembakaran hidrogen berdasarkan data energi
ikatan.
2H–H+O=O2H–O–H
Ikatan yang putus:
2 ikatan H –H = …….. x ………………. kJ
1 ikatan O = O = ……...x ………………. kJ
Ikatan yang terbentuk:
2 x 2 ikatan O – H = ………… x ……….. x …………………….. kJ
Dengan menggunakan rumus:
∆Hreaksi = ∑ energi pemutusan ikatan - ∑ energi pembentukan ikatan
∆Hreaksi = ∑ energi ikatan pereaksi - ∑ energi ikatan produk
Hitunglah ΔH reaksi !
1. Tentukan ΔH reaksi di bawah ini berdasarkan data energi ikatan yang ada pada literatur!
a. CH4(g) + Cl2(g) → CH3Cl(g) + HCl(g)
Rumus bangun:
ΔH = ∑ energi pemutusan ikatan - ∑ energi pembentukan ikatan
b. 2NH3(g) → N2(g) + 3H2(g)
Rumus bangun:
ΔH = ∑ energi pemutusan ikatan - ∑ energi pembentukan ikatan
c. CH≡ C – CH3 (g) + H2(g) → CH2 = CH─CH3(g)
Rumus bangun:
ΔH = ∑ energi pemutusan ikatan - ∑ energi pembentukan ikatan
d. 4 NH3(g) + 5 O2(g) → 4 NO(g) + 6 H2O(g)
Rumus bangun:
ΔH = ∑ energi pemutusan ikatan - ∑ l;energi pembentukan ikatan
2. Dengan menggunakan tabel energi ikatan, tentukan perubahan entalpi reaksi berikut!
3. Diketahui: energi ikatan:
H – H = 104, 2 kkal/mol
Cl – Cl = 57, 8 kkal/mol
H – Cl = 103,1 kkal/mol
Kalor yang diperlukan untuk memerlukan 146 gram HCl menjadi unsur-unsurnya
adalah…
(Ar H = 1, Ar Cl = 35.5)