TERMOKIMIA

Oleh : Risa Gestiana

Riie.com

بِسْــــــــــــــــــمِ اللهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيْمِ

Materi belajar online Kimia XI semester 1 :

1. Pengertian Termokimia

   • Hukum Termodinamika Pertama

   • Sistem dan Lingkungan

   • Energi Dalam (E)

   • Kerja (w)

   • Kalor (q)

2. Jenis Reaksi Termokimia

   • Reaksi Eksoterm

      ✓ Contoh Reaksi Eksoterm

      ✓ Diagram Reaksi Eksoterm

   • Reaksi Endoterm

      ✓ Contoh Reaksi Endoterm

      ✓ Diagram Reaksi Endoterm

3. Persamaan Termokimia

   • Persamaan Termokimia Reaksi Eksoterm

   • Persamaan Termokimia Reaksi Endoterm

KIMIA KELAS XI SEMESTER 1 : BAB 3 TERMOKIMIA

Pengertian Termokimia

Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang memperhatikan aspek suhu dalam reaksi, baik reaksi endoterm maupun eksoterm. Perbedaan reaksi endoterm dan eksoterm adalah adanya energi, jika sistem menyerap atau menerima energi maka reaksi merupakan endoterm. Sebaliknya, jika sistem melepaskan energi, maka reaksi adalah eksoterm.

Contohnya pada saat kita memegang es balok. Reaksi yang terjadi pada es adalah endoterm karena es menyerap atau menerima energi (energi disini adalah energi panas) sehingga es tersebut meleleh. Sementara, reaksi yang terjadi pada tangan kita adalah eksoterm karena tangan kita melepaskan energi (energi disini adalah energi panas) sehingga tangan kita menjadi dingin.

Entalpi reaksi atau energi yang dibutuhkan dalam membentuk atau mengurai zat, merupakan bagian dari persamaan termokimia.

Hukum Termodinamika Pertama

Hukum ini sering disebut dengan asas kekakalan energi, bunyinya adalah :

Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan

Menurut asas kekekalan energi diatas, maka energi tidak bisa hilang tetapi energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain.

Sistem dan Lingkungan

• Sistem adalah bagian dari alam semesta yang menjadi pusat perhatian kita.
• Lingkungan adalah bagian dari alam semesta yang membatasi sistem.

Pada peristiwa termokimia :

• Sistemnya adalah pereaksi kimia yang sedang kita pelajari.
• Lingkungannya adalah wadah tempat reaksi, udara disekitarnya.

Contoh soal :

Reaksi antara logam magnesium dengan larutan HCl didalam tabung reaksi terbuka menghasilkan magnesium klorida dan gas hidrogen

Reaksi : Mg _(s) + 2 HCl _(aq) → MgCl_2 (aq) + H_2 (g) 

Tentukan sistem dan lingkungannya !

Penyelesaian :

Sistemnya adalah logam magnesium dan larutan HCl.
lingkungannya adalah tabung reaksi dan udara disekitarnya.

Energi Dalam (E)

Energi dalam adalah total jumlah energi kinetik dan energi potensial yang terdapat dalam sistem.

• Energi kinetik disini meliputi berbagai jenis gerak molekul dan gerakan elektron dalam molekul.
• Energi potensial disini meliputi semua gaya tarik intra molekul dan antar molekul.

Energi dalam suatu sistem hampir mustahil bisa kita hitung, yang bisa kita lakukan adalah mengukur energi dalam pada keadaan awal dan akhir sistem, maka berdasarkan azas kekekalan energi, perubahan energi dalam dapat dirumuskan sebagai berikut :

ΔE = q + w

Keterangan :

ΔE = perubahan energi dalam
q = kalor yang diserap atau dilepas
w = kerja yang dilakukan atau diterima

Catatan :

• Bila sistem menerima kalor (+q) maka energi dalam sistem bertambah
• Bila sistem melepas kalor (-q) maka energi dalam sistem berkurang
• Bila sistem menerima kerja (+w) maka energi dalam sistem bertambah
• Bila sistem melakukan kerja (-w) maka energi dalam sistem berkurang

Contoh soal :

Suatu sistem menyerap kalor sebesar 300 kJ dan melakukan kerja sebesar 200 kJ, berapakah perubahan energi dalam sistem?

Penyelesaian :

ΔE = q + w
      = 300 kJ + (-200 kJ)
      = 100 kJ

Kerja (w)

Kerja adalah pertukaran energi antara sistem dan lingkungan yang bukan dalam bentuk kalor. Bentuk kerja yang biasa diukur dalam pada proses kimia adalah bentuk kerja yang berhubungan dengan perubahan volume sistem, yang dirumuskan :

w = – P . ΔV

Keterangan :

w = kerja (Joule)
P = tekanan (atm)
ΔV = perubahan volume (Liter)
1 L.atm = 101,32 Joule

Catatan :

• Jika gas melakukan ekspansi (ΔV = +) maka nilai w adalah negatif (-) yang berarti sistem melakukan kerja
• Jika gas melakukan kompresi (ΔV = -) maka nilai w adalah negatif (+) yang berarti sistem dikenai kerja

Contoh soal :

Suatu gas memuai dari volume 2L menjadi 8L pada tekanan konstan. Hitunglah kerja yang dilakukan gas itu pada saat memuai dalam kondisi :
a. pada ruang hampa
b. pada tekanan luar konstan 1,1 atm

Penyelesaian :

a. karena gas memuai maka sistem melakukan kerja 
    pada ruang hampa tekanan luarnya = 0 atm, maka kerja yang dilakukan : 
    W = – P . ΔV
    W = – 0 . (8-2)L
    W = 0
b. pada tekanan luar 1,1 atm, maka kerja yang dilakukan adalah
    W = – P . ΔV
    W = – 1,1 . (8-2)L
    W = – 6,6 L.atm
    kita konversi jawabannya ke Joule
    W = – 6,6 x 101,32 
    W = – 668.712 Joule
    W = – 6,69 x 10² Joule

Kalor (q)

Kalor adalah energi panas yang berpindah dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya, besarnya kalor sebanding dengan massa dikalikan dengan kalor jenis zat dan perubahan suhu, dirumuskan sebagai :

q = m . c . ΔT

Keterangan :

q = kalor (Joule)
m = massa zat (gram)
c = massa jenis zat (J.gr^-1.°C^-1)
ΔT = perubahan suhu (°C)

Contoh soal :

Untuk menaikkan suhu 10 liter air dari 25 °C ke 85 °C (kalor jenis air = 4,2 J.gr^-1.°C^-1) maka diperlukan kalor berapa?

Penyelesaian :

Massa air = 10 liter = 10.000 ml = 10.000 gram (1 mL = 1 gram)
ΔT = (85-25) °C = 60 °C
q = m . c . ΔT
   = 10000 gr x 4,2 J.gr^-1.°C^-1 x 60 °C
   = 2.520.000 J
   = 2.520 kJ

Jenis Reaksi Termokimia

Reaksi termokimia dibagi menjadi 2 jenis, yaitu reaksi eksoterm (melepas kalor) dan reaksi endoterm (menyerap kalor)

Reaksi Eksoterm

Reaksi eksoterm adalah reaksi yang membebaskan kalor, terjadi perpindahan kalor dari dari sistem ke lingkungan, sehingga :

• Suhu lingkungan akan naik
• Energi dalam sistem berkurang
• Harga ΔH negatif
  • ΔH = H akhir – H awal
• Pada saat terjadi reaksi suhunya naik kemudian turun lagi menyesuaikan suhu lingkungan

Contoh Reaksi Eksoterm :

• Reaksi netralisasi (asam + basa)

HBr _(aq) + NaOH _(aq) → NaBr _(aq) + H₂O _(l)      ΔH = –

Catatan : semua reaksi netralisasi termasuk reaksi eksoterm

• Reaksi pembakaran (ditambah oksigen)

C₃H_8 (g) + 5 O_2 (aq) → 3 CO_2 (g) + 4 H₂O _(l)      ΔH = –

Catatan : semua reaksi pembakaran termasuk reaksi eksoterm

• Respirasi

reaksi pembakaran glukosa (karbohidrat) dalam tubuh akan melepas kalor

C₆H₁₂O_6 (aq) + 6 O_2 (g) → 6 CO_2 (g) + 6 H₂O _(g)      ΔH = –

Diagram Reaksi Eksoterm

Di bawah ini adalah diagram/gambar reaksi eksoterm

Reaksi Endoterm

Reaksi endoterm adalah reaksi yang menyerap kalor, terjadi perpindahan kalor dari dari lingkungan ke sistem, sehingga :

• Suhu lingkungan akan turun
• Energi dalam sistem bertambah
• Harga ΔH positif
  • ΔH = H akhir – H awal
• Pada saat terjadi reaksi suhunya turun kemudian naik lagi menyesuaikan suhu lingkungan

Contoh Reaksi Endoterm :

• Reaksi pelarutan NH₄Cl

NH₄Cl _(s) → NH₄Cl _(aq)      ΔH = +

• Reaksi dekomposisi termal

Dekomposisi termal adalah reaksi peruraian suatu senyawa akibat dari proses pemanasan.

CaCO_3 (s) → CaO _(s) + CO_2 (g)     ΔH = +

• Reaksi ionisasi

Na _(g) → Na⁺ _(g) + e     ΔH = +

Diagram Reaksi Endoterm

Di bawah ini digram/gambar reaksi endoterm

Persamaan Termokimia

Persamaan termokimia adalah persamaan reaksi kimia yang disertai dengan perubahan enthalpinya. Dibawah ini adalah persamaan termokimia untuk reaksi eksoterm dan endoterm.

Persamaan Termokimia Reaksi Eksoterm

Entalpi pembakaran sempurna 1 mol butana (C₄H₁₀) yang melepas kalor sebesar 2870 kJ, maka persamaan termokimia bisa dituliskan :

C₄H_10 (g) + 13/2 O_2 (aq) → 4 CO_2 (g) + 5 H₂O _(l)      ΔH = –2870 kJ

atau bisa ditulis

C₄H_10 (g) + 13/2 O_2 (aq) → 4 CO_2 (g) + 5 H₂O _(l)      q = +2870 kJ

Catatan :

• Untuk reaksi eksoterm disebelah kanan tanda reaksi dikasih tanda ΔH = – atau q = +

Persamaan Termokimia Reaksi Endoterm

Entalpi pembentukan 1 mol H₂O dari H₂ dan O₂ memerlukan kalor 285 kJ, maka persamaan termokimia bisa dituliskan :

H_2 (g) + 1/2 O_2 (aq) → 4 H₂O _(l)      ΔH = +285 kJ

atau bisa ditulis

H_2 (g) + 1/2 O_2 (aq) + 285 kJ → H₂O _(l) 

Catatan :

• Untuk reaksi endoterm disebelah kanan dikasih tanda ΔH = + atau disebelah kiri tanda reaksi ditambah q = +

LATIHAN SOAL

1. Suatu sistem menyerap kalor sebesar 370 kJ dan melakukan kerja sebesar 420 kJ, berapakah perubahan energi dalam sistem? 

2. Suatu gas memuai dari volume 3L menjadi 7L pada tekanan konstan. Hitunglah kerja yang dilakukan gas itu pada saat memuai dalam kondisi :

a. pada ruang hampa

b. pada tekanan luar konstan 1,1 atm

3. Untuk menaikkan suhu 5 liter air dari 30°C ke 70°C (kalor jenis air = 4,2 J.gr^-1.°C^-1) maka diperlukan kalor berapa?

*)kerjakan seperti contoh diatas.

HIMPUNAN

Oleh : Risa Gestiana

Riie.com

بِسْــــــــــــــــــمِ اللهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيْمِ

CONTOH DAN PEMBAHASAN SOAL CERITA HIMPUNAN

Soal No. 1

Kelas 9C terdiri dari 31 orang siswa. Lalu ada 15 orang siswa yang mengikuti kompetisi matematika, kemudian ada juga 13 orang siswa yang mengikuti kompetisi IPA, dan sisa nya ada 7 orang siswa yang tidak mengikuti kompetisi apapun.

Maka hitunglah berapa banyak siswa yang mengikuti kedua kompetisi tersebut ?

Jawaban nya :

Misalkan ( x ) ialah banyak siswa yang mengikuti kedua kompetisi tersebut.

Maka himpunan tersebut dapat digambarkan dengan bentuk diagram venn seperti gambar yang di bawah ini :

Jumlah dari semua siswa ialah = 31 orang siswa, maka :

x + 15 – x + 13 – x + 7 = 31.

                           35 – x = 31.

                                   x = 4.

Jadi, banyak siswa yang mengikuti kedua kompetisi tersebut ialah sebanyak = 4 orang siswa.

Soal No. 2

Diketahui sebuah P = { h, e, l, l, o }. Banyaknya himpunan dari bagian P tadi ialah ?

Jawaban nya :

Banyaknya anggota dari P yakni n( P ) = 5

Banyaknya himpunan dari bagian P bisa diketahui dengan menggunakan rumus seperti di bawah ini:

2^{n( P )}

Maka caranya ialah seperti ini :

= 2^{n( P )}
= 25
= 32

jadi, hasil banyaknya himpunan dari bagian P tadi ialah = 32.

Soal No. 3

Dari 28 orang siswa yang mengikuti kegiatan ekstrakurikuler di sekolah dan masing – masing anak itu ada 15 orang siswa yang mengikuti pramuka,  lalu kemudian 12 orang siswa yang mengikuti futsal dan yang terakhir 7 orang siswa yang mengikuti keduanya.

Maka hitunglah berapa banyak siswa yang tidak mengikuti ekstrakurikuler pramuka maupun ekstrakurikuler futsal ialah ?

Jawaban nya :

Misalkan ( x ) ialah banyak siswa yang tidak mengikuti ekstrakurikuler.

Banyak anak yang hanya mengikuti ekstrakurikuler pramuka ialah sebanyak 15 – 7 = 8 orang siswa.

Banyak anak yang hanya mengikuti ekstrakurikuler futsal ialah sebanyak 12 – 7 = 5 orang siswa.

Maka himpunan tersebut dapat digambarkan dengan bentuk diagram venn seperti gambar yang di bawah ini :

Banyak anak yang tidak mengikuti ekstrakurikuler ialah :

8 + 7 + 5 + x = 28
           20 + x = 28
                   x = 28 – 20
                   x = 8 siswa

jadi, banyaknya siswa yang tidak mengikuti ekstrakurikuler pramuka maupun ekstrakurikuler futsal ialah = 8 orang siswa.

Soal No. 4

Di ketahui :

A = { x | 1 < x  5, maka x ialah bilangan bulat }.

B = { x | x  5, maka x ialah bilangan prima }.

Maka tentukanlah hasil dari A ∪ B ?

Jawaban nya :

A = { 2, 3, 4 ,5 }.

B = { 2, 3, 5, 7, 11, 13 }.

Simbol dari  ( union atau gabungan ) yang artinya ialah salah satu cara untuk menggabungkan anggota himpunan yang saling terkait.

A ∪ B = { 2, 3, 4, 5, 7, 11, 13 }.

Jadi, hasil dari A ∪ B ialah = { 2, 3, 4, 5, 7, 11, 13 }.

Soal No. 5

Ada 40 orang peserta yang ingin mengikuti sebuah lomba. Lombanya ialah ada baca puisi yang di ikuti oleh 23 orang peserta, lalu ada lagi lomba baca puisi dan menulis cerpen yang di ikuti oleh 12 orang peserta.

Maka hitunglah berapa banyak peserta yang mengikuti lomba menulis cerpen ?

Jawaban nya :

Misalkan ada banyak peserta yang tidak mengikuti lomba menulis cerpen di tandai dengan huruf x.

Banyak peserta yang hanya mengikuti lomba puisi ialah sebanyak 23 – 12 = 11 orang peserta.

Maka himpunan tersebut dapat digambarkan dengan bentuk diagram venn seperti gambar yang di bawah ini :

Banyak peserta yang hanya mengikuti lomba menulis cerpen ialah :

11 + 12 + x = 40
         23 + x = 40
                  x = 40 – 23 = 17 orang peserta

Jadi, banyak peserta yang mengikuti lomba menulis cerpen dapat diperoleh dari peserta yang hanya mengikuti lomba menulis cerpen dan kedua lomba lainnya, yakni dengan menjumlahkannya 17 + 12 = 29 orang peserta.

Soal No. 6

Di ketahui :

K = { x | 5  x  9, maka x ialah bilangan asli }.

L = { x | 7  x  13, maka x ialah bilangan cacah }.

Maka tentukanlah hasil dari K ∪ L ?

Jawaban nya :

K = { 5, 6, 7, 8, 9 }
L = { 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 }

Simbol  ( union atau gabungan ) yang artinya ialah salah satu cara untuk menggabungkan anggota himpunan yang saling terkait.

K ∪ L = { 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 }

Jadi, hasil dari K ∪ L ialah = { 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 }.

Soal No. 7

Di dalam sebuah kelas tercatat ada 21 orang siswa yang gemar bermain basket,  lalu ada juga 19 orang siswa yang gemar bermain sepak bola, kemudian ada juga 8 orang siswa yang gemar bermain basket dan sepak bola, serta ada juga 14 orang siswa yang tidak gemar olahraga.

Maka hitunglah berapa banyak siswa di dalam kelas tersebut ?

Jawaban nya :

Banyak siswa yang gemar bermain basket dan sepak bola ada 8 orang siswa.

Banyak siswa yang hanya gemar bermain basket ada 21 – 8 = 13 orang siswa.

Banyak siswa yang hanya gemar bermain sepak bola ada 19 – 8 = 11 orang siswa.

Banyak siswa yang tidak gemar berolahraga ada 14 orang siswa.

Maka himpunan tersebut dapat digambarkan dengan bentuk diagram venn seperti gambar yang di bawah ini :

Jumlah total dari siswa nya ada :

S = 13 + 8 11 + 14
S = 46 orang siswa

Jadi, banyak siswa yang di dalam kelas tersebut ada = 46 orang siswa.

Soal No. 8

Di ketahui :

A = { x | 1 < x < 20, maka x ialah bilangan prima }.

B = { y | 1  y  10, maka y ialah bilangan ganjil }.

Maka tentukanlah hasil dari A ∩ B ?

Jawaban nya :

A = { 2, 3, 5, 7, 11, 13, 16, 17, 19 }
B = { 1, 3, 5, 7, 9 }

Simbol  yang artinya irisan ialah salah satu cara untuk himpunan anggota yang sama dari himpunan yang saling terkait.

A ∩ B = { 3, 5, 7 }

Jadi, hasil dari A ∩ B ialah = { 3, 5, 7 }.

Soal No. 9

Di perusahaan apple terdapat 69 orang pelamar yang harus mengikuti tes tertulis dan tes wawancara agar dapat diterima sebagai karyawan. Dan ternyata ada 32 orang pelamar lulus untuk tes wawancara, lalu kemudian ada 48 orang pelamar lulus untuk tes tertulis, dan akhirnya ada juga 6 orang pelamar yang tidak mengikuti kedua tes tersebut.

Maka hitunglah berapa banyak pelamar yang akan diterima sebagai karyawan ?

Jawaban nya :

Misalkan banyak pelamar tadi yang diterima sebagai karyawan kita asumsikan sebagai huruf x.

Banyak pelamar yang hanya lulus tes wawancara ada 32 – x orang pelamar.

Banyak pelamar yang hanya lulus tes tertulis ada 48 – x orang pelamar.

Banyak pelamar yang tidak mengikuti kedua tes ada 6 orang pelamar.

Maka himpunan tersebut dapat digambarkan dengan bentuk diagram venn seperti gambar yang di bawah ini :

Banyak pelamar yang diterima sebagai karyawan ialah :

32 – x + x + 48 – x = 69
                       80 – x = 69
                                 x = 80 – 69
                                 x = 11 orang pelamar

Jadi, banyak pelamar yang akan diterima sebagai karyawan di perusahaan apple ialah = 11 orang pelamar.

Soal No. 10

Dari 40 orang anggota dari karang taruna, ada 21 orang yang gemar bermain tenis meja, lalu ada juga 27 orang yang gemar bermian bulutangkis, dan ada juga 15 orang yang gemar bermain tenis meja dan bulutangkis.

Maka hitunglah berapa banyak anggota karang taruna yang tidak gemar bermain tenis meja maupun bulutangkis ?

Jawaban nya :

Misalkan banyak anggota yang tidak menyukai keduanya kita asumsikan dengan huruf x.

Anggota dari karang taruna berjumlah 40 orang.

Banyak anggota yang gemar bermain tenis meja dan bulutangkis ada 15 orang.

Banyak anggota yang gemar bermain bulu tangkis ada 27 – 15 = 12 orang.

Banyak anggota yang gemar bermain tenis meja ada 21 – 15 = 6 orang.

Maka himpunan tersebut dapat digambarkan dengan bentuk diagram venn seperti gambar yang di bawah ini :

Banyak anggota yang tidak menyukai keduanya ialah :

12 + 15 + 6 + x = 40
               33 + x = 40
                         x = 40 – 33
                         x = 7 orang anggota

Jadi, banyak anggota karang taruna yang tidak gemar bermain tenis meja maupun bulutangkis ialah sebanyak = 7 orang anggota.

TERMOKIMIA

Oleh : Risa Gestiana

Riie.com

بِسْــــــــــــــــــمِ اللهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيْمِ

Materi belajar online kelima : 1) Memahami konsep termokimia; 2) Mengetahui tujuan termokimia; 3) Memahami konsep hukum kekekalan energi; 4) Mengetahui hubungan antara hubungan antara kalor jenis (c) dengan kapasitas kalor (C)

KIMIA KELAS XI SEMESTER 1 : BAB 3 TERMOKIMIA

Termokimia ialah cabang kimia yang berhubungan dengan hubungan timbal balik panas dengan reaksi kimia atau dengan perubahan keadaan fisika. Secara umum, termokimia ialah penerapan termodinamika untuk kimia. Termokimia ialah sinonim dari termodinamika kimia.

Tujuan utama termodinamika kimia ialah pembentukan kriteria untuk ketentuan penentuan kemungkinan terjadi atau spontanitas dari transformasi yang diperlukan.[1] Dengan cara ini, termokimia digunakan memperkirakan perubahan energi yang terjadi dalam proses-proses berikut:

Dalam arti lain Termokimia adalah Hubungan antar kalor dengan reaksi kimia atau proses-proses yang berhubungan dengan reaksi kimia.

A.     HUKUM KEKEKALAN ENERGI

Hukum Termodinamika 1 menyatakan bahwa “Energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnakan tetapi dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lain”

Dalam termokimia ada dua hal yang perlu diperhatikan yang menyangkut perpindahan energi, Yaitu Sistem dan Lingkungan.

Sistem merupakan Pusat fokus perhatian yang diamati dalam suatu percobaan.

Lingkungan merupakan hal-hal diluar sistem yang membatasi sistem dan dapat mempengaruhi sistem.

Berdasarkan interaksinya dengan lingkungan, Sistem dibedakan menjadi 3 macam:

1.      Sistem Terbuka

Memungkinkan terjadinya perpindahan energi dan Zat antara sistem dengan lingkungan.

2.      Sistem Tertutup

Memungkinkan terjadinya perpindahan energi tetapi, tidak dapat terjadi pertukaran materi antara sistem dan lingkungan

3.      Sistem terisolasi

Tidak memungkinkan terjadinya perpindahan energi dan Zat antara sistem dengan lingkungan.

B.     ENTALPI DAN PERUBAHAN ENTALPI

Entalpi adalahJumlah energi yang dimiliki suatu zat dalam segala bentuk.

Dilambangkan dengan “H” (berasal dari kata Heat yang berarti Panas).

Entalpi suatu zat TIDAK BISA DIUKUR BESARANYA, tetapi PERUBAHAN ENTALPINYA (ΔH) dapat diukur.

Perubahan Entalpi diperoleh dari Selieih entalpi produk dengan entalpi reaktan.

ΔH = Hp – Hr

Perubahan entalpi zat sama dengan harga kalor reaksinya

ΔH = q

Dalam hal tanda positif atau negatif harus diperhatikan. Jika Jika sistem melepaskan kalor, dapat dituliskan ΔH = -q. Sebaliknya, jika sistem menyerap kalor, dapat dituliskan ΔH = q.

C.     JENIS-JENIS REKASI TERMOKIMIA

 ΔT = Takhir – Tmula-mula

1.      Reaksi Eksoterm

Reaksi eksoterm adalah reaksi yang disertai perpindahan kalor  dari Sistem ke Lingkungan. Dalam kata lain reaksi eksoterm Melepaskan Energi. Saat terjadi reaksi inisuhu sistem naik.

Sistem melepaskan kalor ke lingkungan karena adanya kenaikan suhu.

Pada reaksi eksoterm harga ΔH = negatif ( – )

ΔH = Hp – Hr

Hp < Hr

ΔH < 0

Reaksi eksoterm berharga NEGATIF.

Contoh :

C(s) + O2(g) → CO2(g) + 393.5 kJ ;

ΔH = -393.5 kJ

Contoh Reaksi : Batu Kapur + Air

2.      Reaksi Endoterm

Reaksi endoterm adalah reaksi yang disertai perpindahan kalor  dari Lingkungan ke Sistem. Dalam kata lain reaksi eksoterm Menyerap Energi. Saat terjadi reaksi ini suhu sistem turun.

Sistem menyerap kalor oleh sistem karena adanya penurunan suhu.Pada reaksi endoterm harga ΔH = positif ( + )

ΔH = Hp – Hr

Hp > Hr

ΔH > 0

Contoh :

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)- 178.5 kJ ; ΔH = +178.5 kJ

Contoh Reaksi : Asam pekat + air

Proses eksoterm dan proses endoterm

Hubungan Antara KALOR JENIS (c) dengan KAPASITAS KALOR (C)

Kalor Jenis (c) Adalah Kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu dari 1 gram zat sebesar 1 ºC

Q = m.c.∆t | c = Q/∆t

Kapasitas Kalor (C) Adalah Kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu suatu zat sebesar 1 ºC

Q= C.∆t    Jadi hubungan antara Kalor Jenis dengan Kapasitas Kalor  C = m.c

PENGERTIAN, CARA, RUMUS MENGHITUNG DAN MENENTUKAN POTENSIAL SEL STANDAR (E°sel)

Oleh : Risa Gestiana

Riie.com

بِسْــــــــــــــــــمِ اللهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيْمِ

Materi belajar online kelima : 1) Memahami konsep potensial sel standar (E° sel); 2) Mengetahui rumus potensial sel standar (E° sel); dan 3) Menghitung potensial sel standar (E° sel).

Pengertian, Rumus, Cara Menghitung dan Menentukan Potensial sel standar (E°sel)

Tahukah kamu, bahwa potensial sel Volta dapat ditentukan melalui eksperimen dengan menggunakan voltmeter.

Disamping itu, data potensial elektrode positif atau katode dan potensial elektrode negatif atau anode juga dapat digunakan untuk menentukan potensial sel standar dengan menggunakan rumus di bawah ini.

E° sel = E°(katode) - E°(anode)
atau
E° sel = E°(reduksi) - E°(oksidasi)

Agar lebih mudah memahami cara menggunakan rumus di atas, maka perhatikan contoh soal di bawah ini.

Contoh Soal Cara Menghitung dan Menentukan Potensial sel standar (E°sel)

Contoh Soal Satu

Diketahui, suatu reaksi berdasarkan potensial standar elektrode seperti data berikut.

Mg²⁺(aq) + 2e^- → Mg(s), E° = - 2,37 V

Br₂(g) + 2e^- → 2Br^-(aq), E° = +1,07 V

1. Tentukan potensial sel standar (E°sel)
2. Tuliskan reaksi selnya.

Jawab
a. Tentukan potensial sel standar (E°sel)
E° sel = E°(katode) - E°(anode)
E° sel = 1,07 V - (- 2,37 V) = 3,44 V 

Brom mempunyai potensial elektrode standar positif, sehingga sebagai katode atau kutub positif dan magnesium sebagai anode atau kutub negatif. 

b. Reaksi sel
Katode : Br₂(g) + 2e^- → 2Br^-(aq) E° = +1,07 V (reaksi reduksi)
Anode : Mg²⁺(aq) + 2e^- → Mg(s) E° = - 2,37 V (reaksi oksidasi) 

Pada katode terjadi reaksi reduksi, sedangkan pada anode terjadi reaksi oksidasi, maka persamaan reaksi di atas yang terjadi pada anode harus dibalik reaksinya supaya menjadi reaksi oksidasi.

Karena Magnesium yang bertindak sebagai anode, maka reaksinya harus dibalik sehingga reaksi sel yang terjadi dapat ditulis menjadi berikut ini. 

Contoh Soal Dua

Diketahui berdasarkan potensial standar elektrode berikut ini.
Ag (aq) + e^- → Ag(s), E° = +0,80 V
Cu²⁺(aq) + 2e^- → Cu(s), E° = +0,34 V

1. Tentukan potensial sel standar (E°sel).
2. Tuliskan reaksi selnya.

Jawab
a. Tentukan potensial sel standar (E°sel)
Berdasarkan harga potensial elektrodenya, maka tembaga (Cu) lebih mudah mengalami reaksi oksidasi karena potensial elektrodenya lebih kecil dari pada perak (Ag), sehingga perak sebagai katode dan tembaga sebagai anode. 
E° sel = E°(katode) - E°(anode)
E° sel = 0,80 V - (0,34 V)
E° sel = 0,46 V 

b. Reaksi sel
Katode : Ag⁺(aq) + e^- → Ag(s) E° = +0,80 V (×2)
Anode : Cu(s) → Cu²⁺(aq)+ 2e^- E° = - 0,34 V (×1) 

Persamaan reaksi di atas, koefisien reaksi dari perak harus dikalikan dua untuk menyamakan jumlah elektron yang terlibat. Tetapi perlu diingat bahwa nilai potensial elektrode tidak tergantung pada koefisien reaksi, sehingga tidak ikut dikalikan. Reaksi selnya:
Katode : 2Ag⁺(aq) + 2e^- → 2Ag(s) E° = +0,80 V
Anode : Cu(s) → Cu²⁺(aq)+ 2e^- E° = - 0,34 V 

Soal Tiga

Tentukan potensial sel Volta, jika diketahui potensial sel lain yang menggunakan elektrode yang sama. 
Diketahui:
Mg(s) * Mg²⁺(aq) 2Cu²⁺(aq) *Cu(s) E° = +2,71 V
Zn(s) * Zn²⁺(aq) 2Cu²⁺(aq) *Cu(s) E° = +1,1 V 

Tentukan potensial sel standar Mg(s) * Mg²⁺(aq) 2Zn²⁺(aq) *Zn(s). 
Jawab
Untuk menjawab pertanyaan ini, harus disusun sel-sel yang diketahui sehingga jika dijumlahkan akan menghasilkan sel yang dimaksud.