Apa itu variasi entalpi?

variasi entalpi adalah besaran fisika yang dilambangkan dengan singkatan H (huruf Yunani berarti variasi dan huruf H melambangkan entalpi) yang menunjukkan jumlah energi yang diserap atau dilepaskan oleh a reaksi kimia.

• Reaksi endotermik: ketika energi diserap;

• Reaksi eksoterm: ketika energi dilepaskan.

Ekspresi untuk menghitung perubahan entalpi

Seperti semua variasi yang dikerjakan dalam Fisika, variasi entalpi ditentukan dari pengurangan antara hasil akhir dan hasil awal. Karena akhir reaksi sesuai dengan produk dan awal sesuai dengan reaktan, oleh karena itu:

H = Produk - Reagen

Karena setiap zat kimia memiliki jumlah energi (entalpi) tertentu, untuk menghitung variasi entalpi, perlu memperhitungkan jumlah energi setiap anggota reaksi, sebagai berikut:

• Reagen: jika reaksi memiliki lebih dari satu produk, entalpinya juga harus ditambahkan;

Jika suatu reaksi menghasilkan persamaan berikut:

A + 2 B →

Entalpi reaktan akan diberikan dengan menambahkan entalpi reaktan A ke jumlah dua kali entalpi B (ini karena ada 2 mol B dalam persamaan).

Hr = HA + 2.HB

• Produk: jika reaksi menghasilkan lebih dari satu produk, entalpinya harus dijumlahkan;

Jika suatu reaksi menghasilkan persamaan berikut:

A + 2 B → C + 3D

Entalpi reaktan akan diberikan oleh jumlah entalpi produk C dengan jumlah entalpi rangkap tiga D (ini karena ada 3 mol D dalam persamaan).

Hp = HC + 3.HD

Jadi, ekspresi untuk menghitung variasi entalpi diberikan oleh pengurangan antara entalpi produk dan entalpi reaktan dari reaksi kimia.

H = Hp - Hr

Menafsirkan hasil variasi entalpi

Karena merupakan pengurangan antara entalpi produk dan reagen, hasil variasi entalpi bisa positif atau negatif.

• Negatif: ketika entalpi reaktan lebih besar dari pada produk.

Jam > Hp

• Positif: ketika entalpi produk lebih besar daripada reaktan.

Hp > Hr

Dari hasil variasi entalpi, kita dapat mengklasifikasikan reaksi menjadi endotermik atau eksotermik, menurut kriteria berikut:

• endotermik: bila hasilnya positif.

H > 0

• eksotermik: bila hasilnya negatif.

H < 0

Contoh cara menentukan perubahan entalpi reaksi kimia

Contoh Pertama (UFF-RJ): Pertimbangkan nilai entalpi pembentukan default (ΔH^HAI_F) dalam KJ.mol^-1 pada 25 °C, dari zat berikut:

• CH_{4 (g)} = -74,8

• CHCl₃₍₁₎ = - 134,5

• HCl_(G) = - 92,3

Untuk reaksi berikut:

CH_{4 (g)} + 3Cl_{2 (g)} → CHCl₃₍₁₎ + 3HCl_(G)

H^HAI_F boleh jadi:

a) - 151,9 KJ.mol^-1

b) 168,3 KJ.mol^-1

c) - 673,2 KJ.mol^-1

d) - 336,6 KJ.mol^-1

e) 841,5 KJ.mol^-1

Untuk menentukan variasi entalpi reaksi ini, kita harus melakukan langkah-langkah berikut:

• 1^HAI Melangkah: Periksa apakah persamaan tersebut seimbang. Jika tidak, harus seimbang.

Persamaan yang diberikan oleh latihan ini seimbang, jadi kita memiliki 1 mol CH₄ dan 3 mol Cl₂ dalam reagen, dan 1 mol CHCl₃ dan 3 mol HCl dalam produk.

• 2^HAI Melangkah: Hitung jumlah entalpi produk (Hp), kalikan jumlah dalam mol dengan entalpi yang disediakan dan kemudian tambahkan hasilnya:

Hp = produk CHCl₃ + produk HCl

Hp = 1.(-134,5) + 3.(-92,3)

Hp = -134.5 + (-276.9)

Hp = -134.5 - 276.9

Hp = - 411,4 KJ.mol^-1

• 3^HAI Melangkah: Hitung jumlah entalpi reaktan (Hr), kalikan jumlah dalam mol dengan entalpi yang diberikan dan kemudian tambahkan hasilnya:

Catatan: Sebagai Cl₂ itu adalah zat sederhana, jadi entalpinya adalah 0.

Hr = CH reagen₄ + reagen Cl₂

Jam = 1.(-74,8) + 3.(0)

Jam = -74,8 + 0

Jam = -74,8 KJ.mol^-1

• 4^HAI Melangkah: Hitung perubahan entalpi, menggunakan nilai yang ditemukan pada langkah sebelumnya dalam ekspresi berikut:

H^HAI_F = Hp - Hr

H^HAI_F = - 411,4 - (-74,8)

H^HAI_F = -411,4 + 74,8

H^HAI_F = -336,6 KJ.mol^-1

Contoh ke-2 (UEM-PR): Dimungkinkan untuk menyiapkan gas oksigen di laboratorium dengan memanaskan kalium klorat dengan hati-hati, menurut reaksi:

2KClO_3(s) → 2KCl_(S) + 3O_{2 (g)} H= +812 KJ/mol

Misalkan entalpi KCl_(S) bernilai +486 KJ/Mol dan mempertimbangkan sistem pada 25 °C dan 1 atm, berapa nilai entalpi default KClO_3(s) dalam KJ/mol?

Untuk menentukan entalpi salah satu komponen persamaan dari pengetahuan variasi entalpi, kita harus melakukan langkah-langkah berikut:

• 1^HAI Melangkah: Periksa apakah persamaan tersebut seimbang. Jika tidak, harus seimbang.

Persamaan yang diberikan oleh latihan adalah seimbang, jadi kita memiliki 2 mol KclO₃ dalam reagen, dan 2 mol KCl dan 3 mol O₂ pada produk.

• 2^HAI Melangkah: Hitung jumlah entalpi produk (Hp), kalikan jumlah dalam mol dengan entalpi yang disediakan dan kemudian tambahkan hasilnya:

Catatan: Sebagai O₂ itu adalah zat sederhana, jadi entalpinya adalah 0.

Hp = produk KCl+ produk O₂

Hp = 2.(+486) + 3.(0)

Hp = +972 + 0

Hp = 972 KJ.mol^-1

• 3^HAI Melangkah: Hitung entalpi pereaksi KClO₃, menggunakan variasi entalpi, yang disediakan dalam pernyataan, dan entalpi produk yang dihitung pada langkah sebelumnya, dalam ekspresi berikut:

H^HAI_F = Hp - Hr

812= 972 - 2.(Jam)

2 Jam = 972-812

2 Jam = 160

jam = 160
2

Jam = 80 KJ/mol

Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-variacao-entalpia.htm