Pengertian Entalpi dan contoh soal

Entalpi adalah ukuran jumlah energi yang terkandung dalam benda (sistem) yang memiliki volume, berada di bawah tekanan dan dapat dipertukarkan dengan lingkungannya. Ini diwakili oleh huruf H. Satuan fisik yang terkait dengannya adalah J = kgm2 / s2. Secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut:

H = U + PV

Dimana:
H = Entalpi 
U = Energi internal sistem
P = Tekanan
V = Volume

Jika U dan P dan V adalah fungsi keadaan, H juga demikian. Ini karena pada saat tertentu, kondisi akhir dan awal variabel yang akan dipelajari dalam sistem dapat diberikan.

Apa itu entalpi pembentukan?

Ini adalah panas yang diserap atau dilepaskan oleh suatu sistem ketika, 1 mol produk suatu zat, dihasilkan dari unsur-unsurnya dalam keadaan agregasi normal; padat, cair, gas, disolusi atau dalam keadaan alotropik yang lebih stabil. Keadaan alotropik karbon yang paling stabil adalah grafit, selain berada pada kondisi tekanan normal 1 atmosfer dan suhu 25 ° C. Ini dilambangkan sebagai ΔH ° f:

ΔH ° f = H final - H inistial

Δ: Huruf Yunani yang melambangkan perubahan atau variasi energi dari keadaan akhir dan awal. Subskrip f, berarti pembentukan senyawa dan superskrip atau kondisi standar.

Contoh soal


Perhatikan reaksi pembentukan air cair

H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (l) ΔH ° f = -285,84 kJ / mol

Reagen: Hidrogen dan Oksigen, keadaan alaminya berbentuk gas.

Produk: 1 mol air cair.

Perlu dicatat bahwa entalpi pembentukan menurut definisi adalah untuk 1 mol senyawa yang dihasilkan, sehingga reaksi harus disesuaikan jika mungkin dengan koefisien fraksional, seperti yang terlihat pada contoh sebelumnya.

Reaksi eksotermik dan endotermik

Dalam proses kimia, entalpi pembentukan dapat positif ΔHof> 0 jika reaksinya endotermik, artinya ia menyerap kalor dari medium atau negatif ΔHof

Reaksi eksotermik

Reagen memiliki lebih banyak energi daripada produk.

ΔH ° f < 0

Reaksi endotermik

Reagen memiliki energi yang lebih rendah daripada produk.

ΔH ° f> 0

Untuk menulis dengan benar suatu persamaan kimia, itu harus seimbang secara molar. Untuk mematuhi “Hukum kekekalan materi”, ia juga harus memuat informasi tentang keadaan fisik reagen dan produk, yang dikenal sebagai status agregasi.

Juga harus diingat bahwa zat murni memiliki entalpi pembentukan dari nol ke kondisi standar dan dalam bentuk paling stabil.

Dalam sistem kimia di mana terdapat reagen dan produk, ia menyatakan bahwa entalpi reaksi sama dengan entalpi formasi dalam kondisi standar.

ΔH ° rxn = ΔH ° f

Contoh 1 menghitung entalpi

Temukan entalpi reaksi NO2 (g) sesuai dengan reaksi berikut:

2NO (g) + O2 (g) → 2NO2 (g)

Menggunakan persamaan untuk entalpi reaksi, kita memiliki:

ΔH ° rxn = 2 mol (°H ° dari NO2) – (2 mol ΔH ° f NO + 1 mol ΔH ° dari O2)

Dalam tabel di bagian sebelumnya kita dapat melihat bahwa entalpi pembentukan untuk oksigen adalah 0 KJ / mol, karena oksigen adalah senyawa murni.

ΔH ° rxn = 2 mol (33,18 KJ / mol) – (2 mol 90,25 KJ / mol + 1 mol 0)

ΔH ° rxn = -114,14 KJ

Cara lain untuk menghitung entalpi reaksi dalam sistem kimia adalah melalui hukum HESS , yang diusulkan oleh ahli kimia Swiss Germain Henri Hess pada tahun 1840.

Hukum mengatakan: “Energi diserap atau dipancarkan dalam proses kimia di mana reaktan menjadi produk, adalah sama jika dilakukan dalam satu tahap atau dalam beberapa tahap”.

Latihan 2

Penambahan hidrogen ke asetilena untuk membentuk etana dapat dilakukan dalam satu langkah:

C2H2 (g) + 2H2 (g) → H3CCH3 (g) Δ H ° f = – 311,42 KJ / mol

Atau bisa juga terjadi dalam dua tahap:

C2H2 (g) + H2 (g) → H2C = CH2 (g) Δ H ° f = – 174,47 KJ / mol

H2C = CH2 (g) + H2 (g)→ H3CCH3 (g) Δ H ° f = – 136,95 KJ / mol

Dengan menambahkan secara aljabar kedua persamaan yang kita miliki:

C2H2 (g) + H2 (g) H2C = CH2 (g) Δ H ° f = – 174,47 KJ / mol

H2C = CH2 (g) + H2 (g) H3CCH3 (g) Δ H ° f = – 136,95 KJ / mol

C2H2 (g) + 2H2 (g) H3CCH3 (g) ΔH ° rxn = 311,42 KJ / mol

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *