3 Cara Menentukan Perubahan Entalpi Reaksi Kimia

Penentuan Perubahan Entalpi (∆H)

Myrightspot.com-Perubahan entalpi pada suatu reaksi kimia dapat ditentukan melalui eksperimen, untuk menghitung besarnya perubahan entalpi menggunakan kalorimeter, hukum Hess, dan energi ikatan.

1. Kalorimetri

learner.org

Kalor reaksi dapat ditentukan melalui percobaan dengan kalorimeter. Proses pengukuran kalor reaksi disebut kalorimetri. Data ∆H reaksi yang terdapat pada tabel-tabel umumnya ditentukan secara kalorimetri. Kalorimetri sederhana ialah mengukur perubahan suhu dari sejumlah air atau larutan sebagai akibat dari suatu reaksi kimia dalam suatu wadah terisolasi.

Plastik merupakan bahan nonkonduktor, sehingga jumlah kalor yang diserap atau yang berpindah ke lingkungan dapat diabaikan. Jika suatu reaksi berlangsung secara eksoterm, maka kalor sepenuhnya akan diserap oleh larutan di dalam gelas. Sebaliknya, jika reaksi tergolong endoterm, maka kalor itu diserap dari larutan di dalam gelas. Jadi, kalor reaksi sama dengan jumlah kalor yang diserap atau yang dilepaskan larutan di dalam gelas. Jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan larutan dapat ditentukan dengan mengukur perubahan suhunya (Ted Lister and Janet Renshaw, 2000).

Karena energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, maka:

qreaksi + qlarutan = 0

atau

qreaksi = –qlarutan

q larutan = m · c · ∆t

dengan:

q = jumlah kalor (J)

m = massa campuran (gram)

c = kalor jenis larutan (J g^–1 K^–1)

∆t = kenaikan suhu (K)

dan

q kalorimeter = C ∆t

dengan C = kapasitas kalor dari kalorimeter (JK^–1)

2. Menggunakan Hukum Hess Mengenai Jumlah Panas

Entalpi seperti juga temperatur adalah fungsi keadan. Karena itu dengan cara bagaimanapun keadaan satu ke yang lain terjadi, perubahan energi akhir atau perubahan entalpi akhir adalah sama . Suatu fungsi keadaan (atau variabel keadaan) adalah suatu jumlah yang harganya hanya tergantung dari keadaan sistem pada saat tersebut dan tak tergantung dari keadaan sistem sebelumnya.

Walaupun reaksi dapat melalui berbagai langkah mekanisme berbeda, secara keseluruhan entalpi reaksi tetap sama. hukum Hess mengenai jumlah panas menyatakan

“Jika suatu reaksi berlangsung dalam dua tahap reaksi atau lebih, maka perubahan entalpi untuk reaksi tersebut sama dengan jumlah perubahan entalpi dari semua tahapan”.

Hukum Hess secara sederhana dapat diartikan bahwa perubahan entalpi reaksi tidak tergantung pada jalan reaksi melainkan tergantung pada hasil akhir reaksi. Sehingga perubahan entalpi suatu reaksi mungkin untuk dihitung dari perubahan entalpi reaksi lain yang nilainya sudah diketahui. Sehingga hukum Hess ini dapat digunakan untuk menentukan kalor reaksi yang tidak dapat diketahui secara langsung.

Prinsip-prinsip yang harus diperhatikan pada perhitungan persamaan termokimia menurut hukum Hess:

a. Jika suatu persamaan reaksi harus dibalik, maka ubah tanda ∆H.

Contoh,

Reaksi : H2(g) + O2(g) → H2O2(l) ∆ H = –187,8 kJ

Dibalik: H2O2(l) →H2(g) + O2(g) ∆H = +187,8 kJ

b. Jika pada penjumlahan reaksi ada zat yang muncul di kedua ruas persamaan dengan fase zat sama, maka zat tersebut dapat dihilangkan.

Perhitungan ∆H reaksi juga dapat dilakukan dengan cara menggunakan data dasar kalor reaksi pembentukan standar (∆H°f). Kalor pembentukan standar merupakan kalor pembentukan senyawa dari unsur-unsurnya.

Perhatikan persamaan reaksi kesetimbangan umum berikut.

aA + bB → cC + dD

∆Hreaksi = (c × C + d × D) – (a × A + b × B)

= ∆H°f produk – ∆H°f reaktan

Jadi, secara umum ∆H reaksi dapat ditentukan dengan rumus

∆Hreaksi = ∆H°f produk – ∆H°f reaktan

∆H°f produk : merupakan jumlah entalpi pembentukan standar dari zat-zat produk.

∆H°f reaktan: merupakan jumlah entalpi pembentukan standar dari zat-zat reaktan.

3. Menghitung ∆Hreaksi menggunakan data energi ikatan

Entalpi dan kalor reaksi selain dapat ditentukan dengan kalorimeter atau dengan cara hukum Hess , dapat pula ditentukan dengan menghitung energi ikatan yang digunakan untuk melepas atau membentuk suatu ikatan. Energi ikatan atau energi dissosiasi merupakan energi yang diperlukan untuk memutuskan 1 mol ikatan molekul gas menjadi atom-atomnya dalam fase gas.

Panas reaksi dari suatu reaksi dapat diperkirakan dengan menggunakan bantuan energi ikatan rata-rata. Rumus menghitung entalpi dengan memakai energi ikatan dapat dituliskan sebagai berikut: