Penjelasan Aturan Hess Dan Energi Ikatan Paling Lengkap
Hukum Hess
1. Berdasarkan Entalpi ( ÄH ) dari Beberapa Reaksi yang Berhubungan
Pada tahun 1848, Germain Hess dari Jerman melalui banyak sekali eksperimen mengemukakan bahwasetiap reaksi mempunyai H yang tetap dan tidak tergantung pada jalan reaksi atau jumlah tahap reaksi
Contoh:
Menurut Hukum Hess:
∆H1 = ∆H2 + ∆H3 atau x = y + z
Hukum Hess dipakai untuk menghitung H suatu reaksi menurut H dari beberapa reaksi yang sudah diketahui :
Contoh Soal
Diketahui reaksi:
S(s) + O2(g) → SO2(g) ∆H = –300 kJ (reaksi 1)
2 SO2(g) + O2(g) → 2 SO3(g) ∆H = –190 kJ (reaksi 2)
Hitunglah ∆H pada reaksi 2 S(s) + 3 O2(g) → 2 SO3(g).
Jawab:
• Menyesuaikan reaksi (1) dan (2) dengan pertanyaan.
• Lihatlah reaksi 2 S(s) + 3 O2(g) → 2 SO3(g).
• Pada reaksi (1), S di sebelah kiri panah berjumlah 1 mol (koefisien 1), berarti reaksi (1) dikalikan 2 untuk menyesuaikan soal.
• Reaksi S(s) + O2(g) → SO2(g) ∆H = –300 kJ dikalikan 2.
• Pada reaksi (2), SO3 yang berada di sebelah kanan panah berjumlah 2 mol (koefisien 2)
sudah sesuai.
• Reaksi (1) menjadi 2 S(s) + 2 O2(g) → 2 SO2 (g) ∆H = –600 kJ
• Reaksi (2) tetap 2 SO2(g) + O2(g) → 2 SO3(g) ∆ H = –190 kJ
• Jadi, reaksi 2 S(s) + 3 O2(g) → 2 SO3(g) ∆ H = –790 kJ
Diketahui reaksi:
C(s) + O2(g) → CO2(g) ∆H = –94 kJ (reaksi 1)
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g) ∆H = –136 kJ (reaksi 2)
3 C(s) + 4 H2(g) → C3H8(g) ∆H = –24 kJ (reaksi 3)
Tentukan ∆H pada reaksi C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O(g) !
Jawab:
• Menyesuaikan masing-masing reaksi (1), (2), dan (3) dengan pertanyaan.
• Lihatlah C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O (g)!
• Reaksi (1) dikalikan 3 (agar CO2 menjadi 3 CO2)
• Reaksi (2) dikalikan 2 (agar 2 H2O menjadi 4 H2O)
• Reaksi (3) dibalik, maka tanda H menjadi + (agar C3H8 menjadi di sebelah kiri)
• Jadi, 3 C(s) + 3 O2(g) → 3 CO2(g) ∆H = –282 kJ
4 H2(g) + 2 O2(g) → 4 H2O(g) ∆H = –272 kJ
C3H8(g) → 3 C(s) + 4 H2(g) ∆H = 24 kJ
C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O (g) ∆H = –530 kJ
2. Berdasarkan Tabel Entalpi Pembentukan ( ∆Hf°)
Kalor suatu reaksi juga sanggup ditentukan dari data entalpi pembentukan (∆ Hf°) zat-zat pereaksi dan zat-zat hasil reaksi.
∆Hreaksi = Ó∆Hf°produk – Ó∆ Hf° reaktan
Misalnya:
m AB + n CD → p AD + q CB ∆H= ?
∆Hreaksi = (p · ∆Hf° AD + q · ∆Hf° CB) – (m · ∆Hf° AB + n · ∆Hf° CD)
Contoh Soal :
Diketahui:
∆Hf° CH4O(l) = –238,6 kJ/mol
∆Hf° CO2(g) = –393,5 kJ/mol
∆Hf° H2O(l) = –286 kJ/mol
a. Tentukan ∆H reaksi pembakaran CH4O sesuai reaksi:
CH4O(l) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l)
b. Tentukan jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 8 gram metanol (CH4O) (Ar C = 12, O = 16, dan H = 1)!
Jawab:
a. Reaksi CH4O(l) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l)
∆Hreaksi = Ó∆Hf°produk – Ó∆Hf°reaktan
∆Hreaksi = (∆Hf°CO2 + 2 ∆Hf°H2O) – (∆ Hf°CH4O + 2 ∆Hf° O2)
∆Hreaksi = (–393,5 + 2 × (–286)) – (–238,6 + 2 × 0)
= –726,9 kJ/mol
b. Mol CH4O =8/32 = 0,25 mol
kalor yang dibebaskan pada pembakaran 8 gram metanol = 0,25 × (–726,9) = –181,725 kJ
Energi Ikatan
Reaksi kimia merupakan proses pemutusan dan pembentukan ikatan. Proses ini selalu disertai perubahan energi. Energi yang dibutuhkan untuk tetapkan 1 mol ikatan kimia dalam suatu molekul gas menjadi atomatomnya dalam fase gas disebut energi ikatan atau energi disosiasi (D).
Untuk molekul kompleks, energi yang dibutuhkan untuk memecah molekul itu sehingga membentuk atom-atom bebas disebut energi atomisasi. Harga energi atomisasi ini merupakan jumlah energi ikatan atom-atom dalam molekul tersebut.
Untuk molekul kovalen yang terdiri dari dua atom, menyerupai H2, O2, N2, atau HI yang mempunyai satu ikatan, maka energi atomisasi sama dengan energi ikatan. Energi yang diharapkan untuk reaksi pemutusan ikatan telah diukur. Contoh untuk molekul diatom dicantumkan pada tabel
Misalnya, energi untuk tetapkan 1 mol ikatan H – H dalam suatu molekul gas H2 menjadi atom-atom H ialah 436 kJ mol–1.
H2(g) → 2H DH–H = 436 kJ mol–1.
Energi dibutuhkan untuk tetapkan molekul CH4 menjadi sebuahatom C dan 4 atom H:
CH4(g) → C(g) + 4 H(g)
Besarnya perubahan entalpi reaksi tersebut sanggup dihitung dengan entalpi pembentukan standar sebagai berikut:
∆H =∆Hf° (C, atomik) + 4 ∆Hf° (H, atomik) – ∆ Hf° (CH4(g))
= (716,7 kJ mol–1) + (218, kJ mol–1) – (–74,5 kJ mol–1)
= 1.663,2 kJ mol–1
Saat perubahan entalpi tersebut setara untuk tetapkan 4 ikatan (–H) maka besarnya energi ikatan rata-rata C – H ialah 415,8 kJ mol–1, selanjutnya kita sebut energi ini sebagai energi ikatan rata-rata karena empat ikatan C – H dalam CH4 putus dalam waktu yang sama.
Contoh Soal :
Diketahui:
∆Hf° C(g, atomik) = 716,7 kJ mol–1
∆Hf° H(g, atomik) = 218 kJ mol–1
∆Hf° C2H6(g) = –84,7 kJ mol–1
energi ikatan C–H = 415,8 kJ mol–1
Tentukan besarnya energi ikatan C – C pada C2H6!
C2H6(g) → 2 C(g, atomik).
∆H = 2 ∆Çf° C + 6 ∆Hf° C – ∆Hf° C2H6
= 2 (716,7) + 6 (218) – (–84,7)
= 2.826,1 kJ
Pada C2H6
EIkatan C – C + 6 EIkatan C – H = ∆H
EIkatan C – C + 6 (415,8) = 2.826,1
EIkatan C – C = 331,3 kJ/mol
Energi atomisasi suatu senyawa sanggup ditentukan dengan memakai entalpi pembentukan senyawa tersebut. Secara matematis, hal tersebut sanggup dijabarkan dengan persamaan:
∆ Hreaksi = Ó energi pemutusan ikatan – Ó energi pembentukan ikatan
∆ Hreaksi = Ó energi ikatan di kiri – Ó energi ikatan di kanan
Contoh Soal :
Diketahui :
C – H = 415 kJ/mol
C = C = 607 kJ/mol
C – C = 348 kJ/mol
H – H = 436 kJ/mol
Ditanya:
∆Hreaksi pada reaksi C2H4(g) + H2(g) → C2H6 (g)
∆Hreaksi = Ó energi pemutusan ikatan – Ó energi pembentukan ikatan
= {4 (C – H) + (C = C) + (H – H)} – {6 (C – H) + (C – C)}
= {(C = C) + (H – H)} – {2 (C – H) + (C – C)}
= (607 + 436) – (2 × 415 + 348)
= 1.043 – 1.178
= –135 kJ
Jadi, C2H4(g) + H2(g) →C2H6(g) ∆H = –135 kJ
Energi ikatan rata-rata ialah energi rata-rata per ikatan yang diharapkan untuk menguraikan 1 mol molekul menjadi atom-atom penyusunnya.
Contoh Soal :
Diketahui:
∆Hf° F2O = 257 kJ mol–1
energi ikatan gas fluorin = 157 kJ mol–1
energi ikatan gas oksigen = 498 kJ mol–1
Tentukan besarnya energi ikatan rata-rata F–O!
F2O(g) → 2 F(g) +1/2O2(g)
Terima Kasih Telah Berkunjung Ke Blog Paling Lengkap !
1. Berdasarkan Entalpi ( ÄH ) dari Beberapa Reaksi yang Berhubungan
Pada tahun 1848, Germain Hess dari Jerman melalui banyak sekali eksperimen mengemukakan bahwasetiap reaksi mempunyai H yang tetap dan tidak tergantung pada jalan reaksi atau jumlah tahap reaksi
Contoh:
Menurut Hukum Hess:
∆H1 = ∆H2 + ∆H3 atau x = y + z
Hukum Hess dipakai untuk menghitung H suatu reaksi menurut H dari beberapa reaksi yang sudah diketahui :
Contoh Soal
Diketahui reaksi:
S(s) + O2(g) → SO2(g) ∆H = –300 kJ (reaksi 1)
2 SO2(g) + O2(g) → 2 SO3(g) ∆H = –190 kJ (reaksi 2)
Hitunglah ∆H pada reaksi 2 S(s) + 3 O2(g) → 2 SO3(g).
Jawab:
• Menyesuaikan reaksi (1) dan (2) dengan pertanyaan.
• Lihatlah reaksi 2 S(s) + 3 O2(g) → 2 SO3(g).
• Pada reaksi (1), S di sebelah kiri panah berjumlah 1 mol (koefisien 1), berarti reaksi (1) dikalikan 2 untuk menyesuaikan soal.
• Reaksi S(s) + O2(g) → SO2(g) ∆H = –300 kJ dikalikan 2.
• Pada reaksi (2), SO3 yang berada di sebelah kanan panah berjumlah 2 mol (koefisien 2)
sudah sesuai.
• Reaksi (1) menjadi 2 S(s) + 2 O2(g) → 2 SO2 (g) ∆H = –600 kJ
• Reaksi (2) tetap 2 SO2(g) + O2(g) → 2 SO3(g) ∆ H = –190 kJ
• Jadi, reaksi 2 S(s) + 3 O2(g) → 2 SO3(g) ∆ H = –790 kJ
Diketahui reaksi:
C(s) + O2(g) → CO2(g) ∆H = –94 kJ (reaksi 1)
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g) ∆H = –136 kJ (reaksi 2)
3 C(s) + 4 H2(g) → C3H8(g) ∆H = –24 kJ (reaksi 3)
Tentukan ∆H pada reaksi C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O(g) !
Jawab:
• Menyesuaikan masing-masing reaksi (1), (2), dan (3) dengan pertanyaan.
• Lihatlah C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O (g)!
• Reaksi (1) dikalikan 3 (agar CO2 menjadi 3 CO2)
• Reaksi (2) dikalikan 2 (agar 2 H2O menjadi 4 H2O)
• Reaksi (3) dibalik, maka tanda H menjadi + (agar C3H8 menjadi di sebelah kiri)
• Jadi, 3 C(s) + 3 O2(g) → 3 CO2(g) ∆H = –282 kJ
4 H2(g) + 2 O2(g) → 4 H2O(g) ∆H = –272 kJ
C3H8(g) → 3 C(s) + 4 H2(g) ∆H = 24 kJ
C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O (g) ∆H = –530 kJ
2. Berdasarkan Tabel Entalpi Pembentukan ( ∆Hf°)
Kalor suatu reaksi juga sanggup ditentukan dari data entalpi pembentukan (∆ Hf°) zat-zat pereaksi dan zat-zat hasil reaksi.
∆Hreaksi = Ó∆Hf°produk – Ó∆ Hf° reaktan
Misalnya:
m AB + n CD → p AD + q CB ∆H= ?
∆Hreaksi = (p · ∆Hf° AD + q · ∆Hf° CB) – (m · ∆Hf° AB + n · ∆Hf° CD)
Contoh Soal :
Diketahui:
∆Hf° CH4O(l) = –238,6 kJ/mol
∆Hf° CO2(g) = –393,5 kJ/mol
∆Hf° H2O(l) = –286 kJ/mol
a. Tentukan ∆H reaksi pembakaran CH4O sesuai reaksi:
CH4O(l) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l)
b. Tentukan jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 8 gram metanol (CH4O) (Ar C = 12, O = 16, dan H = 1)!
Jawab:
a. Reaksi CH4O(l) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(l)
∆Hreaksi = Ó∆Hf°produk – Ó∆Hf°reaktan
∆Hreaksi = (∆Hf°CO2 + 2 ∆Hf°H2O) – (∆ Hf°CH4O + 2 ∆Hf° O2)
∆Hreaksi = (–393,5 + 2 × (–286)) – (–238,6 + 2 × 0)
= –726,9 kJ/mol
b. Mol CH4O =8/32 = 0,25 mol
kalor yang dibebaskan pada pembakaran 8 gram metanol = 0,25 × (–726,9) = –181,725 kJ
Energi Ikatan
Reaksi kimia merupakan proses pemutusan dan pembentukan ikatan. Proses ini selalu disertai perubahan energi. Energi yang dibutuhkan untuk tetapkan 1 mol ikatan kimia dalam suatu molekul gas menjadi atomatomnya dalam fase gas disebut energi ikatan atau energi disosiasi (D).
Untuk molekul kompleks, energi yang dibutuhkan untuk memecah molekul itu sehingga membentuk atom-atom bebas disebut energi atomisasi. Harga energi atomisasi ini merupakan jumlah energi ikatan atom-atom dalam molekul tersebut.
Untuk molekul kovalen yang terdiri dari dua atom, menyerupai H2, O2, N2, atau HI yang mempunyai satu ikatan, maka energi atomisasi sama dengan energi ikatan. Energi yang diharapkan untuk reaksi pemutusan ikatan telah diukur. Contoh untuk molekul diatom dicantumkan pada tabel
Misalnya, energi untuk tetapkan 1 mol ikatan H – H dalam suatu molekul gas H2 menjadi atom-atom H ialah 436 kJ mol–1.
H2(g) → 2H DH–H = 436 kJ mol–1.
Energi dibutuhkan untuk tetapkan molekul CH4 menjadi sebuahatom C dan 4 atom H:
CH4(g) → C(g) + 4 H(g)
Besarnya perubahan entalpi reaksi tersebut sanggup dihitung dengan entalpi pembentukan standar sebagai berikut:
∆H =∆Hf° (C, atomik) + 4 ∆Hf° (H, atomik) – ∆ Hf° (CH4(g))
= (716,7 kJ mol–1) + (218, kJ mol–1) – (–74,5 kJ mol–1)
= 1.663,2 kJ mol–1
Saat perubahan entalpi tersebut setara untuk tetapkan 4 ikatan (–H) maka besarnya energi ikatan rata-rata C – H ialah 415,8 kJ mol–1, selanjutnya kita sebut energi ini sebagai energi ikatan rata-rata karena empat ikatan C – H dalam CH4 putus dalam waktu yang sama.
Contoh Soal :
Diketahui:
∆Hf° C(g, atomik) = 716,7 kJ mol–1
∆Hf° H(g, atomik) = 218 kJ mol–1
∆Hf° C2H6(g) = –84,7 kJ mol–1
energi ikatan C–H = 415,8 kJ mol–1
Tentukan besarnya energi ikatan C – C pada C2H6!
C2H6(g) → 2 C(g, atomik).
∆H = 2 ∆Çf° C + 6 ∆Hf° C – ∆Hf° C2H6
= 2 (716,7) + 6 (218) – (–84,7)
= 2.826,1 kJ
Pada C2H6
EIkatan C – C + 6 EIkatan C – H = ∆H
EIkatan C – C + 6 (415,8) = 2.826,1
EIkatan C – C = 331,3 kJ/mol
Energi atomisasi suatu senyawa sanggup ditentukan dengan memakai entalpi pembentukan senyawa tersebut. Secara matematis, hal tersebut sanggup dijabarkan dengan persamaan:
∆ Hreaksi = Ó energi pemutusan ikatan – Ó energi pembentukan ikatan
∆ Hreaksi = Ó energi ikatan di kiri – Ó energi ikatan di kanan
Contoh Soal :
Diketahui :
C – H = 415 kJ/mol
C = C = 607 kJ/mol
C – C = 348 kJ/mol
H – H = 436 kJ/mol
Ditanya:
∆Hreaksi pada reaksi C2H4(g) + H2(g) → C2H6 (g)
∆Hreaksi = Ó energi pemutusan ikatan – Ó energi pembentukan ikatan
= {4 (C – H) + (C = C) + (H – H)} – {6 (C – H) + (C – C)}
= {(C = C) + (H – H)} – {2 (C – H) + (C – C)}
= (607 + 436) – (2 × 415 + 348)
= 1.043 – 1.178
= –135 kJ
Jadi, C2H4(g) + H2(g) →C2H6(g) ∆H = –135 kJ
Energi ikatan rata-rata ialah energi rata-rata per ikatan yang diharapkan untuk menguraikan 1 mol molekul menjadi atom-atom penyusunnya.
Contoh Soal :
Diketahui:
∆Hf° F2O = 257 kJ mol–1
energi ikatan gas fluorin = 157 kJ mol–1
energi ikatan gas oksigen = 498 kJ mol–1
Tentukan besarnya energi ikatan rata-rata F–O!
F2O(g) → 2 F(g) +1/2O2(g)
Terima Kasih Telah Berkunjung Ke Blog Paling Lengkap !
