Apabila 100 mL HCI 1M dicampur dengan 100 mL NaOH 1 M memiliki suhu awal 28° C , kalor jenis air 4,18 j/g°C, dan massa jenis larutan 1 g /mL. Hitung besarnya pe

Jawaban :

Besarnya perubahan entalpi reaksi = 54,34 kJ/mol

Pendahuluan

Termokimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari kalor atau energi yang menyertai suatu reaksi kimia, baik yang diserap atau dilepaskan. Keseluruhan energi dalam bentuk kalor yang terdapat dalam suatu sistem disebut entalpi. Entalpi dalam sistem bersifat tetap selama tidak terjadi pertukaran energi antara sistem dengan lingkungan. Entalpi dinyatakan dengan huruf H dengan satuan Joule (J). Perubahan entalpi reaksi dapat ditentukan dengan berbagai cara, seperti menggunakan kalorimeter, data entalpi pembentukan standar, diagram tingkat energi (Hukum Hess), dan energi ikatan.

Penulisan dan interpretasi persamaan termokimia diatur dalam pedoman sebagai berikut :

• Koefisien stoikiometri menunjukkan jumlah mol suatu materi
• Jika letak reaktan dan produk pada persamaan reaksi dibalik, maka nilai entalpi reaksi tetap, sedangkan tanda ΔH-nya berubah menjadi kebalikannya.

       Contoh : Proses pembekuan air menjadi es membebaskan kalor sebesar 6,01  kJ, persamaan termokimia dituliskan sebagai berikut :

       H₂O (l) → H₂O (s)  ΔH = - 6,01 kJ

   Dengan demikian, untuk reaksi pelelehan es menjadi air memerlukan kalor sebesar 6,01 kJ. Persamaan termokimia dituliskan sebagai :

        H₂O (s) → H₂O (l)   ΔH = + 6,01 kJ

• Jika koefisien reaksi digandakan, nilai ΔH juga digandakan sesuai dengan perubahan faktor koefisien persamaan.
• Contoh : Jika koefisien dari salah satu reaksi di atas digandakan dua kalinya, perubahan entalpi juga dikalikan dua. Persamaan reaksi termokimia menjadi :

       2H₂O (s) → 2H₂O (l)   ΔH = + 12,02 kJ

• Wujud zat yang terlibat dalam reaksi harus ditulis dalam kurung dan italic untuk membantu menentukan perubahan entalpinya. Zat padat dinyatakan dengan (s), zat cair dinyatakan dengan (l), zat gas dinyatakan dengan (g) dan larutan dinyatakan dengan (aq).
• Jika diketahui reaksi 2B₅H₉ (l) + 12O₂ (g) → 5B₂O₃ (s) + 9H₂O (l) menghasilkan kalor sebanyak 8.634 kJ mol⁻¹ maka penulisan persamaan termokimia menjadi :

         B₅H₉ (l) + 6O₂ (g) → 5/2 B₂O₃ (s) + 9/2 H₂O (l) ΔH = - 8.634 kJ mol⁻¹

Kalorimeter merupakan suatu sistem terisolasi sehingga tidak terjadi pertukaran energi dan materi antara sistem dan lingkungan. Oleh karena itu, kalorimeter dapat digunakan untuk menentukan jumlah kalor yang diserap oleh air dan perangkat kalorimeter. Semua kalor yang dilepaskan oleh sistem tidak ada yang terbuang ke lingkungan. Proses pengukuran kalor reaksi dengan kalorimeter dinamakan kalorimetri.

Persamaan yang berlaku untuk menentukan besarnya (jumlah) kalor dalam kalorimeter adalah :

q = m · c · ΔT  atau q = C · ΔT

q : jumlah kalor (Joule)

m : massa zat (gram)

c : kalor jenis (J g⁻¹ °C⁻¹)

ΔT : perubahan suhu (Takhir - Tawal) (°C)

ΔH = -q / mol

Pembahasan

Reaksi termokimia yang terjadi pada pencampuran HCl dan NaOH adalah sebagai berikut :

HCl (aq) + NaOH (g) ➡ NaCl (aq) + H₂O (l)  

diketahui di soal :

Volume HCl   = 100 mL

Molaritas HCl = 1 M

Mol HCl          = 100 mL × 1 M = 100 mmol = 0,1 mol

Volume NaOH   = 100 mL

Molaritas NaOH = 1 M

Mol NaOH          = 100 mL × 1 M = 100 mmol = 0,1 mol

Volume total      = 100 mL + 100 mL = 200 mL

T₀ = 28 °C

T₁  = 34,5 °C

ΔT = T₁ - T₀ = 34,5 °C - 28 °C = 6,5 °C

C = 4,18 J/ g °C

∫  = 1 g / mL

Massa larutan = Volume × ∫

                       = 200 mL × 1 g / mL

                       = 200 g

q = m × C × ΔT

  = 200 g × 4,18 J / g °C × 6,5 °C

  = 5.434 J

  = 5,434 kJ

ΔH = -q / mol

     = - 5,343 kJ / 0,1 mol

     = - 54,34 kJ / mol

Pelajari lebih lanjut

1. Materi tentang kalor kalorimeter brainly.co.id/tugas/18163115

2. Materi tentang reaksi termokimia brainly.co.id/tugas/18042439

3. Materi tentang entalpi reaksi brainly.co.id/tugas/6791881

4. Materi tentang macam-macam perubahan entalpi brainly.co.id/tugas/8797520

-----------------------------

Detil Jawaban

Kelas : XI

Mapel : Kimia

Bab : Termokimia

Kode : 11.7.2

Kata Kunci : Kalorimeter, Kalor reaksi, entalpi reaksi, entalpi, kalor pembakaran