KIMIA FISIK






Disusun oleh :
• Eko Junianto
• Rizki Amallia
• Wenny Aqmarina


DINAS PENDIDIKAN NASIONAL
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JAMBI
2010/2011




KATA PENGANTAR


Assalamualaikum Wr.Wb
Puji syukur kami ucapkan kepada ALLAH SWT yang telah memberi kami kesehatan dan kemampuan untuk menyelesaikan tugas makalah ini hingga tepat waktunya dari dosen pembimbing kami .
Tak lupa pula kami kirimkan shalawat beriring salam kepada nabi besar kita MUHAMMAD SAW. Yang telah membawa kita dari alam kegelapan dan jahiliah , kealam yang terang berderang yang penuh ilmu pengetahuan seperti yang kita rasakan saat ini .
Sedikit tentang isi makalah kami yang berjudul entalpi, dimana entalpi termasuk sistem dari termodinamika yang menjelaskan tentang energi yang terkandung dalam suatu Zat . dimana jenis perubahan entalpi ini yang kami ketahui ada 9, namun di sini perubahan entalpi yang perlu kita ketahui dan dibahas cukup 3 saja yaitu :
• Perubahan Entalpi pembentukan standar (Hf)
• Perubahan entalpi pembakaran standar (Hd)
• Perubahan entalpi penguraian standar (Hc)

Sekian isi makalah kami , untuk lebih jelasnya bisa dibaca pada halaman berikutnya . lebih dan kurang kami mohon maaf .
Atas perhatian dan kerjasamanya, kami ucapkan terimakasih .

Wassalam ,
Jambi , April 2011

Penulis

BAB IV
PEMBAHASAN

ENTALPI
1 . Pengertian Entalpi
Entalpi adalah energi yang tersusun dari suatu Zat. Entalpi sering disebut juga sebagai entapion atau entropi . Entalpi termasuk sistem termodinamika , yang dikenal dengan simbol H ( Herman helmholts ) yang di definisikan dengan persamaan :
H = E + (PV)
Dimana
E = energi dalam sistem
P = tekanan sistem
V = volume sistem
Satuan dari entalpi adalah joule atau kalori
Setiap sistem atau zat mempunyai energi yang tersimpan didalamnya. Energi potensial berkaitan dengan wujud zat, volume, dan tekanan. Energi kinetik ditimbulkan karena atom – atom dan molekul molekul dalam zat bergerak secara acak. Jumlah total dari semua bentuk energi itu disebut entalpi (H) . Entalpi akan tetap konstan selama tidak ada energi yang masuk atau keluar dari zat.
Misalnya :
entalpi untuk air dapat ditulis H H20 (l) dan untuk es ditulis H H20 (s).
Perhatikan lampu spiritus, jumlah panas atau energi yang dikandung oleh spiritus pada tekanan tetap disebut entalpi spiritus. Entalpi tergolong sifat eksternal, yakni sifat yang bergantung pada jumlah mol zat.Bahan bakar fosil seperti minyak bumi, batu bara mempunyai isi panas atau entalpi.
Entalpi (H) suatu zat ditentukan oleh jumlah energi dan semua bentuk energi yang dimiliki zat yang jumlahnya tidak dapat diukur.


2 . Perubahan Entalpi ( H)
Perubahan entalpi adalah perubahan energi di dalam suatu sistem .
Persamaannya:

H = E + (PV)
Atau
Jika tekanannya konstan , maka persamaanya

H = E + PV

Salah satu contoh perubahan entalpi yaitu reaksi pembakaran bensin di dalam mesin motor. Sebagian energi kimia yang dikandung bensin, ketika bensin terbakar, diubah menjadi energi panas dan energi mekanik untuk menggerakkan motor.

Demikian juga pada mekanisme kerja sel aki. Pada saat sel aki bekerja, energi kimia diubah menjadi energi listrik, energi panas yang dipakai untuk membakar bensin dan reaksi pembakaran bensin menghasilkan gas, menggerakkan piston sehingga menggerakkan roda motor.















Harga entalpi zat sebenarnya tidak dapat ditentukan atau diukur. Tetapi ΔH dapat ditentukan dengan cara mengukur jumlah kalor yang diserap sistem.
Misalnya :
pada perubahan es menjadi air, yaitu 89 kalori/gram. Pada perubahan es menjadi air, ΔH adalah positif, karena entalpi hasil perubahan, entalpi air lebih besar dari pada entalpi es.
Termokimia merupakan bagian dari ilmu kimia yang mempelajari perubahan entalpi yang menyertai suatu reaksi. Pada perubahan kimia selalu terjadi perubahan entalpi. Besarnya perubahan entalpi adalah sama besar dengan selisih antara entalpi hasil reaksi dam jumlah entalpi pereaksi.

3 . Jenis-Jenis Perubahan Entalpi
Perubahan entalpi di bagi beberapa macam yaitu :
a. Perubahan entalpi pembentukan standar ( Hf )
Perubahan entalpi pembentukan standar ( Hf ) adalah terbentuknya atau besarnya energy yang di bebaskan atau di perlukan untuk membentuk 1 mol suatu senyawa dari unsur-unsurnya pada suhu dan tekanan standar ( 25 oC, 1 atm ). Entalpinya bisa dilepaskan maupun diserap. Satuannya adalah kJ / mol.
Bentuk standar dari suatu unsur adalah bentuk yang paling stabil dari unsur itu pada keadaan standar ( 298 K, 1 atm ).
Jika perubahan entalpi pembentukan tidak diukur pada keadaan standar maka dinotasikan dengan Hf
Perubahan entalpi pembentukan standar disebut juga kalor pembentukan standar
Catatan :
• Hf unsur bebas = nol
• Dalam entalpi pembentukan, jumlah zat yang dihasilkan adalah 1 mol.
• Dibentuk dari unsur-unsurnya dalam bentuk standar.


Contoh:
Pada pembentukan 10 gr kalsium sulfat di bebaskan 107 kj . tuliskan persamaan termokimia reaksi pembentukan MgSO4 ( Ar O = 16 , Mg = 24 , S =32)
Jawab :
Mg + S + 2O2 MgSO4 H = 1289,15 kj
Dik : massa = 10 gr
q = 107 kj
mol = gr = 10 = 0,083
Mr 120
Hf = q = 107 = 1289 ,15
Mol 0,083




b. Entalpi Pembakaran ( HCO )
Entalpi pembakaran adalah perubahan entalpi pembakran standar 1 mol Zat dengan gas O2 pada keadaan standar .dengan catatan setiap senyawa karbon ( alkena . alkana , alkuna) menghasilkanCO2 dan H2O.
Reaksi suatu zat dengan oksigen disebut reaksi pembakaran. Zat yang mudah terbakar adalah unsur karbon, hidrogen, belerang, dan berbagai senyawa dari unsur tersebut. Pembakaran dikatakan sempurna apabila karbon (c) terbakar menjadi CO2, hidrogen (H) terbakar menjadi H2O, belerang (S) terbakar menjadi SO2.
Perubahan entalpi pada pembakaran sempurna 1 mol suatu zat yang diukur pada 298 K, 1 atm disebut entalpi pembakaran standar (standard enthalpy of combustion), yang dinyatakan dengan ΔHc0 . Entalpi pembakaran juga dinyatakan dalam kJ mol -1 .
Harga entalpi pembakaran dari berbagai zat pada 298 K, 1 atm

Contoh soal :
Pembakaran bensin adalah suatu proses eksoterm. Apabila bensin dianggap terdiri atas isooktana, C8H18 (salah satu komponen bensin).tentukanlah jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 1 liter bensin. Diketahui entalpi pembakaran isooktana = -5460 kJ mol-1 dan massa jenis isooktan = 0,7 kg L -1 (H = 1; C =12).

Jawab:

dik : Entalpi pembakaran isooktana = - 5460 kJ mol-1 .
Massa 1 liter bensin = 1 liter x 0,7 kg
L-1 = 0,7 kg 700 gram .
Mol isooktana = 700 gram 114 gram mol-1 = 6,14 mol.
Jadi kalor yang dibebaskan pada pembakaran 1 liter bensin adalah:
6,14 mol x 5460 kJ mol -1 = 33524,4 kJ.








Entalpi pembakaran standar dibedakan :
Pembakaran Sempurna dan Tidak Sempurna
Salah satu Contoh
Pembakaran bahan bakar dalam mesin kendaraan atau dalam industri tidak terbakar sempurna. Pembakaran sempurna senyawa hidrokarbon (bahan bakar fosil) membentuk karbon dioksida dan uap air. Sedangkan pembakaran tak sempurna membentuk karbon monoksida dan uap air.
Misalnya:
a. Pembakaran sempurna isooktana:
C8H18 (l) +12 ½ O2 (g) –> 8 CO2 (g) + 9 H2O (g) ΔH = -5460 kJ
b. Pembakaran tak sempurna isooktana:
C8H18 (l) + 8 ½ O2 (g) -> 8 CO (g) + 9 H2O (g) ΔH = -2924,4 kJ
Dampak Pembakaran tak Sempurna
Sebagaimana terlihat pada contoh di atas, pembakaran tak sempurna menghasilkan lebih sedikit kalor. Jadi, pembakaran tak sempurna mengurangi efisiensi bahan bakar. kerugian lain dari pembakaran tak sempurna adalah dihasilkannya gas karbon monoksida (CO), yang bersifat racun. Oleh karena itu, pembakaran tak sempurna akan mencemari udara.
c . Entalpi penguraian standar ( Hd )
Entalpi penguraian standar adalah perubahan entalpi yang terjadi pada penguraian 1 mol senyawa menjadi unsur-unsur penyusunnya pada keadaan standar.
Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan dengan Hd. Satuannya = kJ / mol.
Perubahan entalpi penguraian standar merupakan kebalikan dari perubahan entalpi pembentukan standar, maka nilainya pun akan berlawanan tanda.
Menurut Marquis de Laplace, “ jumlah kalor yang dilepaskan pada pembentukan senyawa dari unsur-unsur penyusunnya = jumlah kalor yang diperlukan pada penguraian senyawa tersebut menjadi unsur-unsur penyusunnya.“Pernyataan ini disebut Hukum Laplace.
Contoh :
HCl 12 H2 + 12 Cl H = + 90 kj mol 1

d . Entalpi reaksi
Entalpi reaksi adalah proses tekanan konstan dimana untuk menyamakan pertukaran kalor dalam perubahan entalpi untuk setiap reaksi reaktan produk
entalpi reaksi ( enthalpy of reaction ) sebagai selisih entalpi produk dan entalpi reaktan :
H = H (produk) H (reaktan)
H dari suatu persamaan reaksi di mana zat-zat yang terdapat dalam persamaan reaksi dinyatakan dalam satuan mol dan koefisien-koefisien persamaan reaksi bulat sederhana.
Contoh:
2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2 H = -1468 kJ
e. Perubahan Entalpi Netralisasi Standar ( Hn o )
Perubahan entalpi netralisasi standar adalah perubahan entalpi yang terjadi pada penetralan 1 mol asam oleh basa atau 1 mol basa oleh asam pada keadaan standar.
Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan dengan Hn .
Satuannya = kJ / mol.
Contoh :
Hn reaksi = -200 kJ
Hn NaOH = -200 kJ / 2 mol = -100 kJ/mol
Hn H2SO4 = -200 kJ / 1 mol = -200 kJ/mol



f. Perubahan Entalpi Penguapan Standar ( Ho vap)
Perubahan entalpi penguapan standar adalah perubahan entalpi yang terjadi pada penguapan 1 mol zat dalam fase cair menjadi fase gas pada keadaan standar.
Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan dengan H vap. Satuannya = kJ / mol.

g. Perubahan Entalpi Peleburan Standar ( Ho fus )
Perubahan entalpi peleburan standar adalah perubahan entalpi yang terjadi pada pencairan / peleburan 1 mol zat dalam fase padat menjadi zat dalam fase cair pada keadaan standar. Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan dengan H fus. Satuannya = kJ / mol.

h. Perubahan Entalpi Sublimasi Standar ( Ho sub )
Perubahan entalpi sublimasi standar adalah perubahan entalpi yang terjadi pada sublimasi 1 mol zat dalam fase padat menjadi zat dalam fase gas pada keadaan standar.
Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan dengan H sub. Satuannya = kJ / mol.

i. Perubahan Entalpi Pelarutan Standar (Hosol )
Perubahan entalpi pelarutan standar adalah perubahan entalpi yang terjadi ketika 1 mol zat melarut dalam suatu pelarut ( umumnya air ) pada keadaan standar.


4 . Reaksi Endoterm dan Eksoterm
a . Reaksi endoterm
Reaksi endoterm adalah reaksi yang terjadi jika dalam suatu reaksi kimia, system menyerap kalor dari lingkungan .
Atau
Reaksi endoterm adalah Reaksi yang terjadi perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem atau pada reaksi tersebut dibutuhkan panas.
reaksi endoterm harga ΔH = ( + )
Contoh secara kimia :
CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g) - 178.5 kJ H = +178.5 kJ

Contoh secara fisik :
- Membakar minyak tanah di kompor minyak
- Nyala api unggun di saat kemping

atau
Reaksi endoterm adalah reaksi yang memerlukan energi atau menyerap energi dari lingkungan ketika reaksi terjadi. Umumnya reaksi ini menghasilkan suhu dingin.
Contoh :
- Asimilasi
- Fotosintesis
Pada reaksi endoterm, sistem menyerap energi. Oleh karena itu, entalpi sistem akan bertambah. Artinya entalpi produk (Hp) lebih besar daripada entalpi pereaksi (Hr). Akibatnya, perubahan entalpi, merupakan selisih antara entalpi produk dengan entalpi pereaksi (Hp -Hr) bertanda positif. Sehingga perubahan entalpi untuk reaksi endoterm dapat dinyatakan:
ΔH = Hp- Hr > 0

b.Reaksi eksoterm
Reaksi eksoterm adalah reaksi yang terjadi perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan atau pada reaksi tersebut dikeluarkan panas.
Pada reaksi eksoterm harga ΔH = ( - )
Contoh :
C(s) + O2(g)  CO2(g) + 393.5 kJ H = -393.5 kJ

Atau
Reaksi eksoterm adalah reaksi yang mengeluarkan energi atau menghasilkan energi ketika reaksi terjadi. Umumnya reaksi ini menghasilkan suhu panas pada reaksi eksoterm , sistem membebaskan energi, sehingga entalpi sistem akan berkurang, artinya entalpi produk lebih kecil daripada entalpi pereaksi. Oleh karena itu , perubahan entalpinya bertanda negatif. Sehingga p dapat dinyatakan sebagai berikut:
ΔH = Hp - Hr < 0