termokimia - SMAN 2 Balikpapan

PUSAT SUMBER BELAJAR
MATA PELAJARAN KIMIA
KELAS XI IPA
SEMESTER GANJIL
TERMOKIMIA
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
TERMOKIMIA
A
L
P
R
I
D
A
STANDAR KOMPETENSI
2. Memahami perubahan energi dalam reaksi
kimia dan cara pengukurannya.
KOMPETENSI DASAR
2.1 Mendeskripsikan perubahan entalpi reaksi,
reaksi eksoterm dan reaksi endoterm
2.2 Menentukan ΔH reaksi berdasarkan
percobaan, Hukum Hess, data perubahan entalpi
pembentukan standar, dan data energi ikatan
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
Definisi
Termokimia
Merupakan cabang dari ilmu
kimia yang mempelajari tentang
energi yang diserap maupun
energi yang dibebaskan dari suatu
reaksi-reaksi kimia
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
Sistem dan Lingkungan
Sistem : sesuatu yang menjadi pusat perhatian
dalam mempelajari perubahan energi
 Lingkungan : hal-hal yang diluar sistem yang
membatasi sistem dan mempengaruhi sistem

Lingkungan
Sistem
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
Macam Sistem
Sistem terbuka :
Suatu sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran
energi dan zat antara sistem dengan lingkungan.
 Sistem tertutup :
Suatu sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran
energi tetapi tidak pertukaran zat antara sistem dengan
lingkungan.
 Sistem terisolasi :
Suatu sistem yang tidak memungkinkan terjadinya
pertukaran energi dan zat antara sistem dan lingkungan.

SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
Energi dan Entalpi
Energi berarti kemampuan untuk melakukan suatu
kerja / usaha.
 Entalpi berarti besarnya energi yang terkandung
dalam suatu zat pada tekanan tetap.

Perubahan Entalpi (ΔH)
Masing-masing zat memiliki entalpi yang berbeda
maka setiap reaksi kimia akan terjadi perubahan
energi dalam bahasa matematika memiliki ΔH
tertentu.
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
Reaksi eksoterm dan endoterm
Reaksi eksoterm Yaitu reaksi yang membebaskan
kalor / energi dari sistem ke lingkungan.
H akhir < H awal maka
Δ H = H akhir - H awal sehingga Δ H = Reaksi endoterm Yaitu reaksi yang menyerap kalor
/ energi dari lingkungan ke sistem.
H akhir > H awal maka
Δ H = H awal - H akhir sehingga Δ H = +
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
Macam perubahan entalpi standar




Perubahan entalpi pembentukan/formation standar ( ΔHof )
Yaitu perubahan entalpi pada pembentukan 1 mol zat dari
unsur-unsur yang stabil pada keadaan standar.
Perubahan entalpi peruraian/decomposition standar ( ΔHod )
Yaitu perubahan entalpi pada peruraian 1 mol zat menjadi
unsur-unsur yang stabil pada keadaan standar.
Perubahan entalpi pembakaran/combustion standar ( ΔHoc )
Yaitu perubahan entalpi pada pembakaran 1 mol suatu zat
secara sempurna pada keadaan standar.
Perubahan entalpi pelarutan/solvation standar ( ΔHos )
Yaitu perubahan entalpi pada pelarutan 1 mol suatu zat
secara sempurna pada keadaan standar.
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
Persamaan Termokimia
Merupakan penggambaran suatu reaksi yang disertai informasi
tentang perubahan entalpi atau kalor.
Contoh
Pembentukan satu mol air dari gas hidrogen dan oksigen pada
suhu 298oK dan tekanan 1 atm dilepaskan kalor sebesar 285,5 kJ.
Tulislah persamaan reaksinya
Jawab
H2 + ½O2
SK DAN KD
H2 O
MATERI 1
ΔH = -285,5 kJ
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
SOAL-SOAL LATIHAN 1
Tuliskanlah persamaan reaksi berdasarkan data
perubahan entalpi standar berikut :
1.
CH3OH(g)
ΔHof = -200,66 kJ/mol
2.
N2O3(g)
ΔHof = +83,73 kJ/mol
3.
Al2O3(s)
ΔHof = -1675,7 kJ/mol
4.
COCl2(g)
ΔHof = +218,8 kJ/mol
5.
Pembakaran gas nitrogen menghasilkan gas
dinitrogen trioksida memerlukan kalor 83,73 kJ/mol
6.
Pembakaran belerang menghasilkan gas belerang
dioksida melepaskan kalor 297 kJ/mol
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
SOAL-SOAL LATIHAN 2
Kerjakan Quick Review 3.4 di
buku paket halaman 100
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
Penentuan perubahan entalpi
Kalorimetri/Kalorimeter
Merupakan alat yang digunakan untuk mengukur perubahan
suhu. Perubahan suhu merupakan perubahan kalor yang
diukur pada tekanan yang tetap. Kalor merupakan bentuk
energi yang terjadi akibat adanya perubahan suhu yang
dirumuskan sebagai berikut :
qsistem = m . c . ΔT
Keterangan : q = jumlah kalor (Joule)
m = massa zat (gram)
c = kalor jenis zat (J/goK)
ΔT = perubahan suhu (K) T2 – T1
Harga q merupakan harga ΔH, tinggal tandanya disesuaikan.
Jika suhu air naik berarti membebaskan kalor terjadi reaksi
eksoterm(q positif = ΔH negatif), jika suhu air turun berarti
menyerap kalor terjadi reaksi endoterm (q negatif = ΔH positif)
1.
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
Perhitungan Kalorimeter
Kalor yang diserap atau yang dilepaskan
kalorimeter disebut kapasitas kalor ( C = J/oK)
q kalorimeter = C . ΔT
dimana C = J/oK
= m.C
Sehingga rumus kalor sistem yang melibatkan
kalorimeter
q reaksi = q sistem + q kalorimeter
= m . c . ΔT + C . ΔT
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
Contoh Soal
1. Sebanyak 3000 gram air dipanaskan dengan elpiji
sehingga suhunya berubah dari 25 K menjadi 75 K.
Tentukan besarnya energi yang diperlukan untuk
menaikan suhu air dan tentukan perubahan entalpinya.
Penyelesaian
Diketahui : m = 3000 g
ΔT = 75 – 25 = 50oC
c = 4,18 J/goK
Jawab
qsistem = m . c . ΔT
= 3000 . 4,18 . 50
= 627000 J = 627 kJ
ΔH = - 627 kJ
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
2. Pencampuran 100 mL larutan HCl 2 M dan 100 mL larutan NaOH 1 M
menyebabkan kenaikan suhu larutan dari 25oC menjadi 31,5oC. Jika kalor
jenis larutan dianggap sama dengan kalor jenis air = 4,2 J/goC, kapasitas
kalorimeter = 0, dan massa jenis air = 1 g/mL, tewntukan ΔH reaksi
Penyelesaian
Diketahui :
mol HCl = 0,1 L . 2 M = 0,2 mol
mol NaOH = 0,1 L . 1 M = 0,1 mol
Maka
mol NaCl = mol terkecil = 0,1 mol
V larutan = V air = 200 ml
massa larutan = massa air = 200 mL . 1 g/mL = 200 g
ΔT = 31,5 – 25 = 6,5oC
Jawab
qsistem = m . c. ΔT
= 200 . 4,2 . 6,5 = 5460 J = 5,46 kJ
qreaksi = qsistem + qkalorimeter
qreaksi = -5,46 + 0 = - 5,46 kJ
ΔH untuk 0,1 mol = - 5,46 kJ
maka ΔH untuk 1 mol = - 54,6 kJ/mol
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
2. Hukum Hess
Menyatakan bahwa kalor suatu reaksi tidak tergantung pada jalannya reaksi,
tetapi tergantung pada keadaan awal dan akhir suatu reaksi.
Atau
Perubahan entalpi suatu reaksi tetap sama, baik berlangsung dalam satu tahap
maupun beberapa tahap
Hukum Hess berdasarkan data diagram
proses 1
B
ΔH1
ΔH2
ΔH3
A
proses 2
C
ΔH4
D
E
ΔH6
ΔH5
proses 1 = proses 2 = proses 3
ΔH1 + ΔH2 = ΔH3 = ΔH4 + ΔH5 + ΔH6
proses 3
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
Hukum Hess berdasarkan data persamaan reaksi
A
L
P
Diketahui data sebagai berikut
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O
ΔH = -2820 kJ R
I
C2H5OH + 3O2
2CO2 + 3H2O
ΔH = -1380 kJ D
Tentukan perubahan entalpi fermentasi 270 gram glukosa (Mr = 180) A
dengan persamaan reaksi sebagai berikut
C6H12O6
2C2H5OH + 2CO2
R
A
T
T
Jawab
E
,
Atur sedemikian rupa sehingga data persamaan reaksi memenuhi
persamaan yang diminta. Jika data persamaan reaksi dikalikan maka S.
P
data ΔH juga ikut dikalikan sesuai dengan faktor pengalinya, jika
D
reaksi dibalik maka data ΔH juga berubah (-) menjadi (+) atau
sebaliknya.
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
Reaksi 1 tetap
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O
Reaksi 2 dibalik dan dikali 2
4CO2 + 6H2O
2C2H5OH + 6O2
Kedua reaksi dijumlahkan
ΔH = -2820 kJ
ΔH = 2760 kJ
+
C6H12O6
SK DAN KD
2C2H5OH 2 +
MATERI 1
2CO2 ΔH = -60 kJ
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
3. Data pembentukan standar
ΔHreaksi = ΔHhasil - ΔHpereaksi
Molekul diatomik/atom (Cl2, O2, Br2, Na, F, K, dst) ΔHof = 0 kJ/mol
Contoh
Diketahui data sebagai berikut
ΔHof CS2 = +88 kJ/mol
ΔHof SO2 = -297 kJ/mol
ΔHof CO2 = -394 kJ/mol
Tentukan ΔH pembakaran CS2
Jawab
CS2 + 3O2
CO2 + 2SO2
ΔHreaksi = ΔHhasil - ΔHpereaksi
= (1 . ΔHof CO2 + 2 . ΔHof SO2 ) – (1. ΔHof CS2 + 3 . ΔHof O2 )
= (1 . -394 + 2 . -297) – (1 . 88 + 3 . 0)
= -1076 kJ/mol
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
4. Data energi ikatan
Besarnya energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan suatu molekul dala
bentuk gas sebanyak satu mol.
Energi ikatan dinyatakan dengan satuan kJ/mol dengan lambang D (disosiasi).
ΔHreaksi = Σ energi ikatan reaktan - Σ energi ikatan produk
Contoh
Tentukan ΔH reaksi C2H4 + H2
C2H6
Jika diketahui energi ikatan :
C – C = 348
C – H = 413
C = C = 614
H – H = 436
Jawab
H H
H H
l l
l l
H–C=C-H + H–H
H–C–C–H
l l
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
H H
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
A
L
P
R
I
D
A
LATIHAN
SOAL
ΔHreaksi = Σ energi ikatan reaktan - Σ energi ikatan
produk
ΔHreaksi = (4 . DC-H + DC=C + DH-H ) – (6. DC-H + DC-C)
2
ΔHreaksi = (614 + 436) – (2. 413 + 348)
ΔHreaksi = -124 kJ/mol
SK DAN KD
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL
A
L
P
R
I
D
A
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
Ingat Bumi indah
berawal dari sekolah
R
A
T
T
E
,
S.
P
D
selesai
SK DAN KD
A
L
P
R
I
D
A
MATERI 1
MATERI 2
LATIHAN
SOAL