Menentukan Entalpi Reaksi Berdasarkan Data Percobaan + Soal & Pembahasan

Tujuan Pembelajaran :

Dengan melatih perhitungan entalpi reaksi pada materi termokimia, peserta dapat menentukan entalpi reaksi berdasarkan data percobaan menggunakan kalorimeter dan data entalpi pembentukan.

Uraian Materi :

MENENTUKAN ∆H REAKSI BERDASARKAN DATA PERCOBAAN

Prinsip utama dalam perhitungan entalpi menggunakan asas Black yang berbunyi “kalor yang diserap sama dengan kalor yang dilepas selama reaksi berlangsung”. Pada asas ini yang dapat dihitung adalah kalor atau panas reaksi bukan entalpi reaksi, tetapi karena proses reaksi ini dilakukan pada tekanan tetap, maka nilai kalor reaksi akan sama dengan nilai entalpinya. Dengan demikian, jika panas atau kalor reaksi dapat dihitung, maka secara otomatis nilai entalpi juga dapat ditentukan. Perubahan entalpi dapat ditentukan dengan cara sederhana. Oleh karena satuan yang dipakai untuk entalpi adalah kalori, maka alat yang digunakan untuk mengukur perubahan entalpi disebut kalorimeter.

Dalam aktivitas kimia muncul istilah tetapan kalorimeter. Tetapan kalorimeter merupakan kapasitas kalor dari kalorimeter. Setiap benda atau zat mempunyai kapasitas kalor yang berbeda-beda. Kapasitas kalor (diberi simbol C) didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan 1° C sejumlah zat. Secara matematika dapat dituliskan sebagai berikut.

$C = \frac{q}{\Delta T}$

dimana :

C = kapasitas kalor (Joule°C⁻¹)

q = kalor (Joule)

∆T = perubahan suhu (°C)

Jika kapasitas kalor tersebut dihitung dalam satuan massa (gram), maka namanya menjadi kapasitas kalor jenis, yang dapat dirumuskan sebagai berikut.

$Cp = \frac{q}{m\:x\:\Delta T}$

Persamaan itu dapat diubah menjadi

q = m x Cp x ∆T

dimana :

q = kalor (Joule)

m = massa (gram)

Cp = kalor jenis (Joule g⁻¹ °C⁻¹)

∆T = perubahan suhu (°C)

Persamaan inilah yang digunakan untuk menghitung kalor dalam aktivitas kimia.

Perhitungan Hreaksi juga dapat dilakukan dengan 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)}

∆Hreaksi = ∑∆H°f produk – ∑∆H°f reaktan

Jadi, secara umum ∆Hreaksi dapat ditentukan dengan rumus :

∆Hreaksi = ∑∆H°f produk – ∑∆H°f reaktan

Soal dan Pembahasan :

Soal + Pembahasan No. 1

Jika entalpi pembentukan H₂S, H₂O, dan SO₂ berturut-turut +20,6 kJ/mol; -241,81 kJ/mol; dan –296,81 kJ/mol, maka entalpi pembakaran dari H₂S (g) sebesar ...

A. -518,02 kJ

B. -559,22 kJ

C. +34,4 kJ

D. +518,02 kJ

E. +559,22 kJ

Pembahasan :

Pembahasan akan segera di post

JAWABAN : A

Soal + Pembahasan No. 2

Ke dalam 50 mL larutan tembaga (II) sulfat 0,4 M ditambahkan serbuk zink (sedikit berlebihan), ternyata suhunya naik 20°C. Reaksi yang terjadi adalah :

Zn (s) + CuSO₄ (aq) ⟶ ZnSO₄ (aq) + Cu (s)

Dengan menganggap bahwa kalor jenis larutan sama dengan kalor jenis air, yaitu 4,2 J/g°C dan kapasitas kalor wadah reaksi dapat diabaikan, dan massa jenis larutan 1 kg/L = 1 gr/mL, maka besarnya ∆Hreaksi adalah ...

A. -420 kJ/mol

B. -210 kJ/mol

C. +210 kJ/mol

D. +420 kJ/mol

E. +840 kJ/mol

Pembahasan :

Pembahasan akan segera di post

JAWABAN : B

Soal + Pembahasan No. 3

Larutan NaOH 1 M sebanyak 100 mL direaksikan dengan 100 mL larutan HCl 1 M dalam sebuah bejana. Tercatat suhu naik dari 29°C menjadi 37°C. Jika larutan dianggap sama dengan air, kalor jenis air 4,2 J/g°C, massa jenis air 1 g/mL, perubahan entalpi reaksi (∆H) netralisasi adalah ...

A. -67,2 kJ/mol

B. -37 kJ/mol

C. +37 kJ/mol

D. +42 kJ/mol

E. +67,2 kJ/mol

Pembahasan :

Pembahasan akan segera di post

JAWABAN : A

Sumber pustaka :

Supriano. 2019. Bahan Ajar Kimia. Jakarta : Kemdikbud

Chemistry icons created by Freepik - Flaticon