Senin, 05 November 2012

Persamaan Termokimia

 Persamaan reaksi yang menyatakan jumlah mol dan keadaan fisik masing-masing zat pereaksi maupun hasil reaksi serta perubahan hasil entalpi untuk reaksi yang bersangkutan disebut persamaan termokimia. jika zat-zat yang terlibat pada reaksi dalam keadaan standar 1 atm dan temp-eratur 250c maka perubahan entalpi ditandai sebagai ∆H°.

Sebagai contoh reaksi antara gas nitrogen dan gas hidrogen membentuk amonia menurut reaksi :

N2(g) + 3H2(g) -> 2NH4(g) ; dH0 = -92 kJ, pada 250C dan tekanan 1 atm
1 mol gas N2 dengan 3 mol gas H2 membentuk 2 mol gas NH3

Jika zat-zat yang direaksikan dilipatkan dua menjadi :
2N2(g) + 6H2(g) -> 4NH4(g) ;  ∆H° = -184 kJ
Jika dijadikan 0,5 mol menjadi :
½ N2(g) + 3/2 H2(g) -> NH4(g) ; = -46,10 kJ
Macam Persamaan Termokimia atau Jenis Entalpi
A. Entalpi Pembentukan Standar H°f
Perubahan entalpi pembentukan standar menyatakan perubahan entalpi pada pembentukan 1 mol zat dari unsur-unsurnya pada kondisi standar. Sebagai contoh, 
 Entalpi pembentukan standar  H°f gas amonia NH3 adalah -46,0 kJ/mol. Persamaan termokimia :
½ N2(g) + 3/2 H2(g) -> NH3(g) ;  H°f= -46 kj/mol
perubahan entalpi pembentukan standar dari beberapa zat :
B. Perubahan Entalpi Pembakaran Standar, H°c
Perubahan entalpi pembakaran standar H°c menyatakan perubahan entalpi pada pembakaran habis 1 mol zat pada kondisi standar. Istilah pembakaran habis penting karena banyak reaksi antara zat dengan oksigen yang dapat membentuk lebih dari satu oksida. Sebagai contoh, 
Entalpi pembakaran gas asetilena / C2H2 = -1297,9 kJ/mol, persamaan termokimia :
C2H2(g) + 5/2O2(g) -> 2CO2(g) + H2O(l) ; dHc0 = -1297,9 kJ/mol
perubahan entalpi pembakaran standar dari beberapa zat :
C. Perubahan Entalpi Penguraian Standar
Perubahan entalpi penguraian standar menyatakan bahwa, kalor yang dilepas atau diserap untuk 
menguraikan 1 mol senyawa menjadi unsur-unsurnya ((∆Hd) 
∆Hod adalah kalor yang dibebaskan/diserap oleh reaksi penguraian 1 
mol senyawa menjadi unsur-unsurnya pada keadaan standard 
( 25oC, 1atm). 
Contoh : 
NO2(g)  ½ N2(g) + O2(g) ∆Ho=-33,2 kJ/mol

D. Perubahan Entalpi Pengatoman Standar H°at

Perubahan entalpi pengatoman standar menyatakan bahwa perubahan entalpi pada pembentukan 1 mol atom-atom unsur dalam fase gas pada kondisi standar.Entalpi pengatoman gas metana / CH4 = +1,662 kJ/mol persamaan termokimianya ditulis :
CH4(g) -> 2 C(s) + 4 H(g) ; dHs = +1,662 kJ/mol
E. Perubahan Entalpi Pelarutan Standar H°s
Entalpi pelarutan standar, subskrip s berarti pelarutan / solubility adalah perubahan entalpi yang terjadi pada pelarutan 1 mol suatu zat dalam suatu pelarutan diukur pada keadaan standar.
NaOH(s) --> NaOH(aq) ; Hos = -23 kj/mol
E. Perubahan Entalpi Netralisasi H°n
Perubahan entalpi netralisasi adalah perubahan entalpi yang terjadi pada saat reaksi antara asam dengan basa baik tiap mol asam atau tiap mol basa.
Perubahan Entalpi Netralisasi Jenis jenis Perubahan Entalpi | Materi Kimia SMA Kelas XI Semester 1



TERMOKIMIA


            Termokimia merupakan cabang dari ilmu kimia yang mempelajari kalor reaksi yang terlibat dalam suatu reaksi kimia.

  •       Reaksi Endoterm dan Reaksi Eksoterm

Reaksi kimia yang melibatkan penyerapan kalor disebut reaksi endoterm, sedangkan reaksi kimia yang melibatkan pelepasan kalor disebut reaksi eksoterm.
 
Gambar Reaksi Endoterm dan Reaksi Eksoterm

HUKUM KEKEKALAN ENERGI

Hukum kekekalan energi menyatakn bahwa :

Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari bentuk energi yang satu ke bentuk energi yang lain.

Perubahan energi pada suatu sistem dapat terjadi melalui dua cara, yakni :
·         Jika sistem menyerap kalor dan, atau
·         Jika sistem melakukan kerja atau dikenai kerja

Gambar tersebut menjelaskan bahwa :
·          Sistem adalah bagian dari alam semesta di mana terjadi perubahan energi.
·          Lingkungan adalah segala sesuatu dari alam semesta yang berada di luar sistem
·          Pembatas adalah pemisah antara sistem dan lingkungan


Jika kalor dilambangkan sebagai q dan w, maka :
E = q + w
Nilai q dan w bisa positif atau negatif. Hal ini dapat dianalogikan dengan prinsip untung (+) dan rugi (-).
Ø  Jika sistem melepas kalor atau melakukan kerja, maka sistem akan rugi karena mengeluarkan energi. Jadi, nilai q dan w adalah negatif (-).
Ø  Jika sistem menyerap kalor atau dikenai suatu kerja, maka sistem akan untung karena mendapat energi. Jadi, nilai q dan w adalah positif (+).

Pemahaman tentang energi dapat dijelaskan sebagai berikut :
Ø  Sistem menyerap atau melepas kalor
      Kalor merupakan bentuk energi yang terkait dengan energi energi kinetik partikel. Jika sistem menyerap kalor, maka pergerakan partikel-partikel dalam sistem akan naik dan suhu sistem meningkat atau sistem menjadi panas. Sebaliknya, jika kalor dilepas oleh sistem, maka pergerakan partikel-partikel akan turun dan suhu sistem turun atau sistem menjadi dingin.
Ø  Sistem dikenakan atau melakukan suatu kerja
Kerja adalah bentuk energi yang menggambarkan suatu perpindahan energi antara kondisi mekanik sistem dengan lingkungan. Jenis kerja yang sering terkait dengan reaksi kimia adalah kerja yang melibatkan perubahan volum. Contohnya, reaksi pembakaran bensin dalam silinder. Kalor yang dilepas pada reaksi ini menyebabkan gas-gas mengalami ekspansi/ memuai dan mendorong piston. Dalam hal ini, sistem melakukan kerja mendorong piston sebesar w. 
Kerja w dapat dirumuskan sebagai berikut :
w = -P x V
dengan :  P    = tekanan berlawanan arah dengan arah dorong dengan piston
                V = perubahan volum gas dalam silinder
           
            Sesuai dengan prinsip untung rugi, tanda negatif pada rumus dapat dipahami sebagai berikut.
Ø  Jika gas mengalami ekspansi (∆V positif), maka nilai w adalah negatif (-), artinya sistem melakukan kerja.
Ø  Jika gas mengalami kompresi (∆V negatif), maka nilai w adalah positif (+), artinya sistem dikenai kerja.
      Sebagian besar reaksi kimia berlangsung pada tekanan tetap. Nilai energi (E) dan perubahan energi (∆E) yang diukur pada tekanan tetap disebut entalpi (H) dan perubahan (∆H).


 ∆H reaksi = Hakhir - Hawal
                                    = Hproduk reaksi - Hpereaksi

Berdasarkan rumus dapat ditunjukan melalui diagram entalpi berikut :






Jumat, 26 Oktober 2012

kimia kelas XI

Konfigurasi Elektron dan Sistem Periodik

Konfigurasi elektron menggambarkan susunan elektron-elektron pada orbital-orbitalnya dalam atom. Ada tiga aturan pengisian elektron-elektron ke dalam orbital-orbitalnya, yakni Asas aufbau, Asas Larangan Pauli, dan Kaidah Hund.

a. Asas aufbau
 Menurut Asas aufbau, pada kondisi normal atau tingkat dasar dari atom, "elektron-elektron cenderung menempati orbital-orbital dengan energi lebih rendah terlebih dahulu".
Urutan tingkat energi adalah sebagai berikut :

 
Urutan pengisian :
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p

b. Asas Larangan Pauli
  Di tahun 1925, Wolfgang Pauli mengemukakan pentingnya arah rotasi (spin) dari elektron dalam pengisian elektron dalam orbital. Hal ini dinyatakan dalam Asas Larangan Pauli :
"Tidakboleh ada dua elektron yang mempunyai keempat bilangan kuantum dengan nilai yang sama". 
 jadi, jika dua elektron mempunyai nilai n, l, dan m yang sama maka nilai s harus berlawanan. 

c. Kaidah Hund
Menurut kaidah Hund "Jika elektron-elektron dimasukkan ke dalam orbital-orbital pada subkulit yang sama, maka elektron-elektron akan mengisi orbital satu per satu dengan arah rotasi (spin) yang sama sebelum dapat berpasangan." 
simak contoh berikutini :
   
catatan : 
Terdapat dua cara penulisan konfigurasi elektron dengan menggunakan notasi singkat, yaitu : 
  •    Berdasarkan urutan tingkat energi : 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d10, dan seterusnya.
  •    Berdsarkan urutan nomor kulit      :  1s2, 2s2, sp6, 3s2, 3p6, 3d10, 4s2, 4p6, 4d10, 4f14, 5s2 dan seterusnya.