Perubahan Entalpi Standar dan Reaksi, Lengkap Contoh Rumus | Kimia Kelas 11
Teman KOCO, tahukah kamu bahwa pada saat kita mempelajari ilmu tentang perubahan kalor suatu zat yang melibatkan proses kimia dan fisika, maka hal itu disebut dengan termokimia. Nah, kita akan membutuhkan persamaan termokimia untuk menginformasikan reaksi tersebut. Terlebih lagi, kita harus tetap memperhatikan penulisan koefisien dan fase zatnya. “Wah, kenapa begitu, Minco?” Lantaran akan mempengaruhi perubahan entalpi (⧋H). “Apa itu perubahan entalpi, Minco?” Yuk kita ulas bersama mengenai perubahan entalpi standar untuk berbagai reaksi, dan lainnya di artikel ini!
Pengertian Entalpi
Entalpi merupakan besaran fisis yang nilainya dipengaruhi oleh jumlah dan wujud zat, serta dipengaruhi oleh lingkungan (suhu dan tekanan). Pengukuran entalpi pada suhu dan tekanan yang berbeda akan menghasilkan nilai entalpi yang berbeda. Oleh karena itu, disepakati suatu keadaan standar, yaitu pada suhu 298 K dan tekanan 1 atm. Jadi, perubahan entalpi standar adalah perubahan entalpi yang diukur pada 298 K dan tekanan 1 atm. Perubahan entalpi standar dibedakan berdasarkan berdasarkan jenis reaksi atau prosesnya.
Perubahan Entalpi Standar Untuk Berbagai Reaksi
Perubahan Entalpi Pembentukan Standar (ΔHfo)
Perubahan entalpi pembentukan standar (Standard Enthalpy of Formation) merupakan perubahan entalpi yang terjadi pada pembentukan 1 mol suatu senyawa dari unsur-unsurnya yang paling stabil pada keadaan standar. Satuan perubahan entalpi pembentukan standar menurut Standar Internasional (SI) adalah kilojoule per mol (kJ mol-1).
Contoh: Perubahan entalpi pembentukan standar dari kristal amonium klorida adalah -314,4 kJ mol-1. Persamaan termokimia dari pernyataan tersebut adalah:
Perubahan Entalpi Penguraian Standar (ΔHdo)
Perubahan entalpi penguraian standar (Standard Enthalpy of Decomposition) adalah perubahan entalpi yang terjadi pada penguraian 1 mol suatu senyawa menjadi unsur unsurnya yang paling stabil pada keadaan standar. Pada dasarnya, perubahan entalpi penguraian standar merupakan kebalikan dari perubahan entalpi pembentukan standar, maka nilainya pun akan berlawanan tandanya.
Perubahan Entalpi Pembakaran Standar (ΔHco)
Perubahan entalpi pembakaran standar (Standard Enthalpy of Combustion) adalah perubahan entalpi yang terjadi pada pembakaran 1 mol suatu zat secara sempurna. Pembakaran merupakan reaksi suatu zat dengan oksigen.
Energi Ikatan Rata-Rata
Perubahan entalpi reaksi dapat dihitung dengan menggunakan data energi ikatan. Energi ikatan adalah energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan oleh satu molekul gas menjadi atom-atom dalam keadaan gas. Harga energi ikatan selalu positif, dengan satuan kJ atau kkal, serta diukur pada kondisi zat-zat berwujud gas. Energi ikatan rata-rata ialah energi rata-rata yang diperlukan untuk memutuskan suatu ikatan dalam suatu senyawa.
Contoh Soal: Hitung besar energi ikatan rata-rata dari N-H dalam molekul NH3
Perubahan Entalpi Reaksi
Kalorimetri
Perubahan entalpi reaksi dapat ditentukan dengan menggunakan suatu alat yang disebut kalorimeter (alat pengukur kalor). Dalam kalorimeter, zat yang akan direaksikan dimasukkan ke dalam tempat reaksi. Tempat ini dikelilingi oleh air yang telah diketahui massanya. Kalor reaksi yang dibebaskan terserap oleh air dan suhu air akan naik.
Perubahan suhu air ini diukur dengan termometer. Kalorimeter ditempatkan dalam wadah terisolasi yang berisi air untuk menghindarkan terlepasnya kalor. Berdasarkan hasil penelitian, untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 10C diperlukan kalor sebesar 4,2 kJ atau 1 kkal. Untuk 1 gram air diperlukan kalor sebesar 4,2 J atau 1 kal. Jumlah kalor ini disebut kalor jenis air dengan lambang c. Jumlah kalor yang terserap ke dalam air dihitung dengan mengalikan 3 faktor yaitu massa air dalam kalorimeter (gram), perubahan suhu air (°C), dan kalor jenis air. Rumusnya ditulis:
q = m x c x ΔT
Keterangan:
q = kalor yang dibebaskan atau diserap
m = massa air (gram)
c = kapasitas kalor air (J)
Δt = perubahan suhu (°C)
Contoh Soal:
Di dalam kalorimeter terdapat zat yang bereaksi secara endoterm. Reaksi tersebut menyebabkan 1 kg air yang terdapat dalam calorimeter mengalami penurunan suhu 5°C. Tentukan kalor reaksi dari reaksi tersebut!
Pembahasan:
q = m x c x ΔT
= 1.000 gram x 4,2 Jg-1°C-1 x 5°C
= 21.000 J
= 21 kJ
Hukum Hess
Hukum Hess menyatakan bahwa ketika reaktan terkonversi menjadi produk, nilai perubahan entalpi dari reaksi tetap sama, baik dengan satu langkah ataupun dengan sederetan langkah. Dengan kata lain, perubahan entalpi dari keseluruhan proses sama dengan jumlah total perubahan entalpi setiap langkah.
Dalam penerapan hukum Hess, kadangkala persamaan termokimia yang tersedia perlu dimanipulasi terlebih dahulu. Berikut aturan dalam memanipulasi persamaan termokimia:
1. Ketika persamaan reaksi dibalik (reaktan menjadi produk, produk menjadi reaktan), tanda nilai ΔH juga harus dibalik (dari positif menjadi negatif, dan sebaliknya).
2. Substansi yang dihilangkan dari kedua sisi persamaan reaksi harus dalam fase yang sama.
3. Jika semua koefisien dari suatu persamaan reaksi dikali atau dibagi dengan faktor yang sama, maka nilai ΔH reaksi tersebut juga harus dikali atau dibagi dengan faktor tersebut.
Usai menyimak pemaparan diatas, kini kamu makin mahir menguasai seputar perubahan entalpi standar dan reaksi. Penasaran, kan untuk mengetahui seberapa jauh pemahaman materi yang kamu miliki? Yuk kerjakan TEMU (Tes Kemampuan Kamu) di Kelas BESTIE , ya!
Oiya, Minco alias Mimin KOCO juga mau kasih bocoran, nih kalau KOCO Star juga menyediakan media pembelajaran jika kamu masih butuh penjelasan yang lebih lengkap lagi. Langsung klik gambar banner ini, ya!
Dapatkan juga akses ke ribuan materi atau video belajar Matematika, IPA, IPS, Bahasa Indonesia, Bahasa Inggris, serta bantuan langsung dari para guru secara live online dengan berlangganan KODIO Learning. “The good life is one inspired by love and guided by knowledge.” – Bertrand Russel
