Menentukan Perubahan Entalpi (∆H) dengan Entalpi Pembentukan Standar

Perubahan entalpi yang dikaitkan dengan reaksi pembentukan zat disebut kalor pembentukan atau entalpi pembentukan. Entalpi pembentukan dinyatakan dengan ∆Hf. Misalnya, persamaan termokimia untuk pembentukan air dan uapnya pada suhu 100°C dan tekanan 1 atm adalah sebagai berikut.

H2(g) + ½  O2(g® H2O(l)   ∆Hf = - 283 kJ

H2(g) + ½ O2(g® H2O(g)   ∆Hf = - 242 kJ

Jika ingin mendapatkan data kalor penguapan air, persamaan pembentukan air dibalik, kemudian ditambahkan pada kalor pembentukan uap air. Karena dibalik, tanda ∆Hf pada pembentukan air juga dibalik. Jika pembentukan air eksoterm, proses sebaliknya harus endoterm.

H2(g) + ½  O2(g® H2O(l)   ∆Hf = - 283 kJ (Eksoterm)

H2O(l® H2(g) + ½ O2(g)    ∆Hf = + 283 kJ (Endoterm)

Jika persamaan endoterm ditambahkan pada kalor pembentukan uap air, diperoleh kalor

penguapan air. H2O(l® H2O(g)

Kalor reaksinya

∆H = ∆Hf H2O(g) - ∆HfH2O(l)

∆H = - 242 kJ - (- 283 kJ)

∆H = + 41 kJ

Secara umum, kalor reaksi sama dengan kalor pembentukan produk dikurangi kalor pembentukan reaktan. Secara matematis, pernyataan itu dapat ditulis

∆Hreaksi = ∆Hfproduk - ∆Hfreaktan

Besar ∆Hf bergantung pada suhu, tekanan, dan keadaan fisik reaktan dan produk. Misalnya, kalor pembentukan air pada 100°C dan 1 atm adalah -283 kJ/mol, sedangkan pada 25°C dan 1 atm, kalor pembentukan air adalah -286 kJ/mol. Untuk menghindari pencantuman kondisi pada saat ∆Hf diukur, ditetapkan kondisi standar, yaitu kondisi pada suhu 25°C dan tekanan 1 atm. Kalor pembentukan standar dinyatakan dengan ∆Hof.

Besar ∆H bergantung pada suhu, tekanan, dan keadaan fisik reaktan dan produk. ∆H yang diukur pada kondisi standar (25°C dan 1 atm) disebut kalor pembentukan standar, ∆Hof.

Contoh 1

Hitunglah ∆H reaksi pembakaran NH3 menjadi NO dan H2O (∆Hof NH3 = -46,19 kJ/mol, ∆Hof NO = + 90,37 kJ/mol, ∆Hof H2O = -285,84 kJ/mol).

Penyelesaian

4NH3(g) + 5O2(g® 4NO(g) + 6H2O(l)

∆H = (4 x  ∆Hof NO + 6 x ∆Hof H2O) – (4 x ∆Hof NH+ 5 x ∆Hof O2)

∆H = (4 x  90,37 + 6 x -285,84) – (4 x -46,19 + 5 x 0)

∆H = 361,48 – 1.715,04 + 184,76

∆H = 1.168,8 kJ


Contoh 2

Hitunglah ∆Hf reaksi : C2H4(g) + 6F2(g) ® 2CF4(g) + 4HF(g)

Diketahui ∆Hfo C2H4 = +52,3 kJ/mol, ∆HfCF4 = -680 kJ/mol, ∆HfHF = -286,5 kJ/mol.

Penyelesaian

Reaksi : C2H4(g) + 6F2(g) ® 2CF4(g) + 4HF(g)

∆Hreaksi = ∑∆Hfo hasil reaksi – ∑∆Hfo pereaksi

∆Hreaksi = (2∆Hfo CF4 + 4 ∆Hfo HF) – (∑∆Hfo C2H4 + 6∑∆Hfo F2)

∆Hreaksi = ((2 x -680) + (4 x -286,5)) – (+52,3)

∆Hreaksi = -1360 –1074 –52,3

∆Hreaksi = -2486,3 kJ/mol

 

Contoh 3

Entalpi pembakaran asetilena adalah -1300 kJ. Jika entalpi pembentukan CO2 dan H2O berturut-turut adalah -395 kJ/mol dan -285 kJ/mol.

Hitunglah entalpi pembentukan asetilena, C2H2.

Penyelesaian

Persamaan reaksinya: C2H2 + 5/2 O2 ® 2CO2 + H2O  ∆H = -1300 kJ

∆Hreaksi = ∑∆Hfo hasil reaksi – ∑∆Hfo pereaksi

-1300 = (2. ∆Hfo CO2 + ∆HfH2O) – (∆Hfo C2H2 + 0)

-1300 = (2 (-395) + (-285)) – (∆Hfo C2H2)

∆Hfo C2H2 = -790 – 285 + 1300

∆Hfo C2H2 = +225 kJ/mol

Share:

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

FEATURED

Recent Posts

Tayangan Halaman