Perubahan Entalpi Standar dan Aplikasinya

Oleh: Hariadi Adha Putra Rieswanto dan Irwansyah

Dalam termodinamika, reaksi kimia dianggap sempurna jika tidak ada perubahan komposisi dan zat hasil reaksi dapat kembali pada suhu semula biasanya pada suhu kamar. Jumlah total kalor yang diserap atas dilepaskan selama reaksi berlangsung  dan mengembalikan zat kepada suhu  semula dinamakan  kalor reaksi. Jika reaksi

terjadi pada tekanan tetap, kalor rekasi dinyatakan sebagai perubahan entalpi, ΔH. Nilai ΔH bergantung pada jenis pereaksi, kuantitas pereaksi, dan suhu. Oleh sebab itu , perubahan entalpi harus dinyatakan dalam satuan jumlah kalor perkuantitas zat dan suhu reaksi. ΔH biasanya dinyatakan dalam satuan joule per mol per kelvin.

Perubahan Entalpi Standar(ΔH )

Telah dispakati bahwa perubahan entalpi pada keadaan standar adalah pengukuran entalpi zat [ada tekanan tetap 1 atm dan 298,15 K dalam kedaaan paling stabil dari zat itu. Sehingga perubahan entalpi standar adalah perubahan kalor yang terjadi dalam suatu reaksi kimia yang diukur pada 1 atm dan 298,15 K

Perubahan entalpi standar suatu reaksi dapat digolongkan menurut jenis reaksinya:

Perubahan Entalpi Pembentukan standar ΔHF

Adalah kalor yang terlibat pada reaksi pembentukan satu mol  senyawa dari unsur unsurnya diukur pada 1 atm, 298,15K.

C(s,grafit)+2 H2(g)→ CH4(g)            ΔH =-74,8kJ/mol

Entalpi untuk unsur dalam bentuk paling stabil dikukuhkan sebesar 0 kJ/mol.  Semakin kecil nilai ΔHF  maka semakin stabil energy senyawa itu. Keadaan stabil untuk karbon adalah grafit (C_grafit), keadaan stabil untuk gas diatom, seperti O₂, N₂, H₂, Cl₂, dan lainnya. ΔHF  bersifat eksoterm sehingga bertanda “-“

      

      Perubahan Entalpi Penguraian Standar ΔHd

Reaksi ini merupakan kebalikan dari reaksi pembentukan, yaitu penguraian senyawa menjadi unsur unsunrya. Oleh karena itu, perubahan entapi penguraian suatu senyawa menjadi unsur unsurnya pada keadaan standar sama besar tetapi berlawanan tanda sesuai dengan sifat ekstensif, maka ΔHd  bersifat endoterm sehingga bertanda “+”

C(s)+O2(g) → CO2(g)  ΔHF  = -393,509 kJ/mol

CO2(g) ) → C(s)+O2(g) ΔHd = +393,509 kJ/mol

     

      Perubahan Entalpi Pembakaran Standar ΔHc

Adalah kalor yang dilepaskan jika satu mol zat dibakar sempurna pada keadaan standar. Istilah pembakaran dalam ilmu kimia agak berbeda makna dengan yang biasa dipakai dalam keseharian. Dalam ilmu kimia, pembakaran berarti meraksikan suatu zat dengan oksigen.

C(s) + O2(g) → CO2(g)                                        ΔHc = - 393,5 kJ/mol

CH4(g) + 2O2(g) → CO2 + 2H2O(L)                  ΔHc = - 393,5 kJ/mol

CH3OH(s) + 3/2 O2(g) → CO2(g) + 2H2O (L)  ΔHc = - 393,5 kJ/mol

Penggunaan Data ∆H Standar

Perubahan entalpi suatu reaksi dapat dihitung  dari selisih perubahan entalpi hasil hasil reaksi(keadaan akhir) dengan perubahan entalpi zat zat pereaksi(keadaan awal), dimana tidak mengenal jalanya reaksi.

∆H^o_Reaksi = ∑∆H^o_Produk - ∑∆H^o_Pereaksi

 

      Hukum Hess

Reaksi pembentukan asam sulfat dari unsur-unsurnya.

S(s) + H₂(g) + 2O₂(g) → H₂SO₄(l)

Pembentukan asam sulfat dari unsur-unsurnya tidak terjadi sehingga tidak dapat diukur perubahan entalpinya. Oleh karena itu,  pada tahun 1840 ahli kimia dari Swiss Germain H. Hess mengemukakan fakta bahwa banyak pembentukan senyawa dari unsur-unsurnya tidak dapat diukur perubahan entalpinya secara laboratorium, maka perubahan entalpi reaksi hanya ditentukan oleh kalor pereaksi dan kalor hasil reaksi.

Aplikasi dalam kehidupan sehari hari

·        

          Penerapan Termokimia dalam Kabin Mobil

Jika anda seorang yang mengendarai mobil silakan buka jendela setelah anda masuk mobil dan jangan terburu-buru menyalakan AC. Hal ini dilakukan agar udara yang ada di dalam mobil bisa segera keluar dan tergantikan dengan udara yang lebih segar. Ternyata udara yang ada di dalam mobil (saat diparkir) mengandung Benzene/Bensol. Dari manakah Benzene ini berasal? Menurut penelitian yang dilakukan oleh UC; dashboard mobil, sofa, airfreshener akan memancarkan Benzene, hal ini bisa disebabkan oleh suhu ruangan yang meninggi. Tingkat Benzene yang dapat diterima dalam ruangan adalah 50mg per sqft. Sebuah mobil yg parkir di ruangan dengan jendela tertutup akan berisi 400-800mg dari Benzene. Jika parkir di luar rumah di bawah sinar matahari pada suhu di atas 60̊ F, tingkat Benzene berjalan sampai 2000-4000mg, 40kali dengan tingkat yang dapat diterima. Orang-orang di dalam mobil pasti akan menyedot kelebihan jumlah toksin (racun).

·          

      Reaksi kimia yang dapat menyebabkan perubahan suhu

Perubahan suhu berarti ada perubahan energi kalor. Misalnya pada pencampuran air dengan kapur yang menyebabkan air menjadi hangat, berarti reaksi itu mengeluarkan (kebalikan dari menyerap) energi.

·          

      Cara Kerja Termokimia didalam Buli-buli

Prinsip kerja pada buli-buli (kantong air) ini sama halnya seperti prinsip kerja termokimia pada termos tempat penyimpanan air panas. Buli-buli biasanya digunakan untuk mengompres. Cairan yang dimasukan kedalam buli-buli ini biasanya H_2­O bersuhu tinggi (panas) atau H₂O bersuhu rendah (dingin). Air yang dimasukan kedalam buli-buli biasanya bersuhu 36̊ C sampai 38̊ C jika panas. Buli-buli ini biasanya dipergunakan untuk meredakan sakit kepala, sakit perut, gigi, keram dan pegal dibagian otot kaki. Secara konduksi dimana terjadi pemindahan panas dari buli-buli kedalam tubuh sehingga akan menyebabkan pelebaran pembuluh darah, sehingga akan terjadi penurunan ketegangan otot. Kompres ini dilakukan dengan menggunakan buli-buli panas yang dibungkus dengan kain, dengan suhu berkisar antara 36̊ C sampai 38̊ C yang ditempelkan pada sisi kanan atau sisi kiri pada bagian tubuh yang dirasa sakit atau pegal akibat ketegangan otot.

Air panas yang ada didalam buli-buli ini harus diganti secara berkala sekitar tiap 5 menit sekali. Supaya suhu buli-buli dapat bertahan (tetap). Hal seperti ini dapat kita sebut dengan reaksi eksoterm, karena suhu di luar buli-buli serta merta mempengaruhi keadaan suhu didalam buli-buli. Yang pada akhirnya mengakibatkan suhu buli-buli menurun, karena suhu diluar buli-buli lebih rendah daripada suhu yang ada didalam buli-buli.

Daftar Pustaka

Sunarya, Yayan. 2010. Kimia Dasar 1. Bandung: Yrama Widya.

Setyawan, Nicodimus. 2015. Perubahan Entalpi Standar dan Aplikasinya. [online]. Tersedia: http://nico056mercubuana.blogspot.co.id/2015/10/perubahan-entalpi-standar-dan.html. [14 September 2016].

Sugianto, Bambang. 2009. TERMOKIMIA. [online]. Tersedia: https://dsupardi.wordpress.com/kimia-xi/termokimia/. [14 September 2016].

Putra, Rio. 2013. Perubahan Entalpi Standar dan Aplikasinya. [online]. Tersedia: http://www.slideshare.net/riorenhardputra/perubahan-entalpi-standar-aplikasinya-presentasi-teman-26937363. [14 September 2016].

Negara, Cyan. 2014. Perubahan Entalpi Standar dan Aplikasinya. [online]. Tersedia: http://aracn1997.blogspot.co.id/2014/10/perubahan-entalpi-standar-dan.html. [14 September 2016].