Perubahan Entalpi Standar dan Aplikasinya

Perubahan Entalpi Standar dan Aplikasinya

Dalam kajian termodinamika, reaksi kimia dianggap sempurna jika tidak ada perubahan komposisi dan zat hasil reaksi dapat kembali pada suhu semula biasanya dilepaskan selama reaksi berlangsung dan mengembalikan zat kepada suhu semula dinamakan kalor reaksi. Jika reaksi terjadi pada tekanan tetap, kalor reaksi dinyatakan sebagai perubahan entalpi, H. Nilai  bergantung pada jenis pereaksi, kuantitas pereaksi, dan suhu. Oleh sebab itu, perubahan entalpi harus dinyatakan dalam satuan jumlah kalor per kuantitas zat dan suhu reaksi.  biasanya dinyatakan dalam satuan joule per mol per Kelvin.


1. ENTALPI

Reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi. Bentuk energi yang paling sering menyertai perubahan kimia adalah kalor. Jumlah kalor yang menyertai suatu reaksi disebut kalor reaksi.

Khusus untuk reaksi yang berlangsung pada tekanan tetap, yaitu reaksi-reaksi dalam wadah terbuka, kalor reaksinya dikaitkan dengan suatu besaran yang disebut entalpi (H).

Jika suatu zat melepas kalor, berarti entalpinya berkurang, sebaliknya jika menyerap kalor, maka entalpinya bertambah.

2. PERUBAHAN ENTALPI

Kalor suatu reaksi dapat juga ditentukan dari data entalpi pembentukan zat pereaksi dan produknya. Dalam hal ini, zat pereaksi dianggap terlebih dahulu terurai menjadi unsur-unsurnya, kemudian unsur-unsur itu bereaksi membentuk zat produk. Secara umum untuk reaksi:

3. PERUBAHAN ENTALPI BERDASARKAN HUKUM HESS

Banyak reaksi yang dapat berlangsung secara bertahap. Misalnya pembakaran karbon atau grafit. Jika karbon dibakar dengan oksigen berlebihan terbentuk karbon dioksida menurut persamaan reaksi:

Reaksi tadi dapat  berlangsung melalui dua tahap. Mula-mula karbon dibakar dengan oksigen yang terbatas sehingga membentuk karbon monoksida. Selanjutnya, karbon monoksida itu dibakar lagi untuk membentuk karbon dioksida. Persamaan termokimia untuk kedua reaksi tersebut adalah:

Jika kedua tahap diatas dijumlahkan, maka diperoleh:

4. APLIKASI ENTALPI

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.

a.    PENGERTIAN PERUBAHAN ENTALPI STANDAR

Perubahan entalpi pembentukan standar atau pembentukan panas standar dari sebuah senyawa adalah besarnya perubahan entalpi dari 1 mol senyawa dari elemen-elemennya dalam keadaan standar. Lambangnya adalah ΔH_f^θ atau Δ_fH^θ. Lambang theta superskrip pada simbol di atas mengindikasikan bahwa proses ini hanya berlaku hanya pada kondisi standar saja. kondisi standar untuk gas adalah tekanan tepat 1 bar

1. Perubahan Entalpi Pembentukan Standar (ΔH°_f)

Perubahan entalpi pembentukan standar (ΔH°_f) yaitu perubahan entalpi yang diperlukan atau dilepaskan pada pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya pada suhu dan keadaan standar. Jika tidak diukur pada keadaan standar, perubahan entalpi pembentukan dinotasikan ΔH°_f. Perubahan entalpi pembentukan disebut juga kalor pembentukan.
Contoh:
Entalpi pembentukan standar natrium klorida membebaskan kalor sebesar 401,9 kJ/mol. Persamaan termokimianya sebagai berikut.
Na(s) + ½ (g) → NaCI(s)                   ΔH = -401,9 kJ/mol

2. Perubahan Entalpi Penguraian Standar (ΔH°_d)

Perubahan entalpi penguraian standar yaitu perubahan entalpi yang diperlukan atau dilepaskan pada penguraian 1 mol senyawa menjadi unsur-unsurnya pada keadaan standar. Hukum Laplace menyatakan bahwa jumlah kalor yang dilepaskan pada pembentukan senyawa dari unsur-unsurnya sama dengan jumlah kalor yang diperlukan pada penguraian senyawa tersebut menjadi unsur-unsurnya. Contoh:
Jika ΔH°_f  H₂O(g) = -285,85 kJ/mol maka ΔH°_d H₂O (g) = +285,85 kJ/mol.

3. Perubahan Entalpi Pembakaran Standar (ΔH°_C)

Perubahan entalpi pembakaran standar yaitu perubahan entalpi yang diperlukan dan dilepaskan pada pembakaran sempurna 1 mol zat pada keadaan standar.
Contoh:
Pembakaran 1 mol etanoi, membebaskan kalor 1.350 kJ/mol
C₂H₅OH(ℓ) + 30₂(g) -> 2CO₂(g) + 3H₂0(g)            ΔH = -1.350 kJ/mol

4. Perubahan Entalpi Netralisasi Standar  (ΔH°_n)

Perubahan entalpi netralisasi standar yaitu perubahan entalpi yang diperlukan atau dilepaskan untuk menetralkan 1 mol asam oleh basa atau 1 mol basa oleh asam yang diukur pada keadaan standar.
Contoh:
2NaOH(aq) + H₂S0₄(aq)  ->  Na₂S0₄(aq)+ 2H₂0(ℓ)
ΔH reaksi = -200 kJ _kj
ΔH°_n NaOH = -200/2mol kJ/mol
H°_n H₂S0₄ = -200 kJ

5. Perubahan Entalpi Penguapan Standar (ΔH°_vap)

Perubahan entalpi penguapan standar yaitu perubahan entalpi yang diperlukan atau dilepaskan pada saat 1 mol zat dalam fase cair berubah menjadi fase gas pada keadaan standar.
Contoh:
H₂O(t) -> H₂O(g)           ΔH°_vap = + 44 kJ

6. Perubahan Entalpi Peleburan Standar (ΔH°_fus)

Perubahan entalpi peleburan standart yaitu perubahan entalpi yang diperlukan atau dilepaskan pada saat 1 mol zat fase padat berubah menjadi fase cair pada keadaan standart.
Contoh:  H₂O(s) -> H₂O(ℓ)       ΔH°_fus =+6,01 kj

7. Perubahan Entalpi Sublimasi Standar (AH°_sub)

Perubahan entalpi sublimasi standar yaitu perubahan entalpi yang diperlukan atau dilepaskan pada saat 1 mol zat fase padat berubah menjadi fase gas pada keadaan standar.
Contoh:
H2O(S) ->  H2O(g)    ΔH°sub = +50,01 kJ
AH°sub = ΔH°fus + ΔH°vap

8. Perubahan Entalpi Pelarutan Standar  (ΔH°_sol)

Perubahan entalpi pelarutan standar yaitu perubahan entalpi yang diperlukan atau dilepaskan ketika 1 mol zat melarut dalam suatu pelarut pada keadaan standar.
Contoh:
HCI(g) -> HC(aq)     ΔH°_s0l = -75,14kJ

Daftar Pustaka

17 Desember 2014, https://id.wikipedia.org/wiki/Perubahan_entalpi_pembentukan_standar

CyanNegara,2010,http://aracn1997.blogspot.co.id/2014/10/perubahan-entalpi-standar-dan.html