Bahan Ajar Termokimia

1

2

Masalah ????

Sampah merupakan masalah besar saat ini, terutama di kota-kota besar yang padat penduduk.

Minimnya kesadaran masyarakat untuk memilah sampah sesuai dengan jenis bahan dasarnya merupakan
salah satu penyebab sulitnya pengolahan sampah. Berdasarkan data dari Badan Statistik Nasional tahun
2014, rata-rata 81% masyarakat Indonesia membuang sampah dengan tidak memilah jenis sampah. Selain
itu, pengolahan sampah di beberapa daerah di negara kita belum memaksimalkan potensi energi yang
terkandung di dalam sampah. Negara-negara maju seperti Denmark, Swiss, Amerika, dan Prancis, telah
mengatasi masalah sampah dengan pengolahan yang maksimal. Tidak hanya mengatasi bau busuk dari
sampah, tetapi mampu mengubah sampah-sampah tersebut menjadi energi listrik. Berdasarkan fakta
tersebut, mengapa sampah dapat diolah dan menghasilkan energi? Bagaimana cara menentukan kalor yang
dihasilkan atau dibutuhkan dalam perubahan kimia dan isika? Ayo, pertanyaan apa lagi yang ingin kalian
ajukan berkaitan dengan fakta ini?

3

TERMOKIMIA

Termokimia adalah bagian ilmu kimia yang mempelajari kalor yang menyertai perubahan materi. Kalor
adalah salah satu bentuk energi yang dapat diterima atau dilepaskan oleh suatu materi. Kalor, energi, dan
kerja.

A.Hukum Kekekalan Energi
Semua benda di alam semesta memiliki energi. Energi digunakan pada saat benda tersebut berpindah
tempat atau berubah bentuk. Ada dua energi yang dimiliki oleh suatu benda, yaitu energi potensial dan energi
kinetik. Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda ketika benda tersebut diam. Adapun
energi kinetik adalah energi yang dimiliki suatu benda ketika benda tersebut bergerak. Jumlah dari energi
kinetik dan energi potensial disebut dengan energi dalam (energi internal). Energi dalam ini yang dapat
dimanfaatkan dalam pengolahan sampah menjadi energi listrik atau panas. Hukum kekekalan energi
menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan tau dimusnahkan, energi dapat diubah dari satu bentuk ke
bentuk lain. Salah satu contoh bentuk perubahan energi adalah energi listrik berubah menjadi energi gerak.

Latihan 1:
Jenis-jenis perubahan energi
Analisis jenis perubahan energi yang terjadi pada kegiatan-kegiatan berikut!

No
kegiKegiatan

JeJenis Perubahan Energi

1.Penggunaan baterai pada mobil mainan.

2. Penggunaan baterai pada lampu senter.

3. Penggunaan turbin pada pembangkit listrik.

4. Penggunaan batu bara pada kereta api.

. Kegiatan Jenis perubahan energ
Buat kesimpulan dari pengamatan yang sudah kalian lakukan!

4

Perubahan energi yang menyertai suatu reaksi kimia dapat dirumuskan sebagai berikut:

ΔE =E2- E1

Keterangan:
ΔE = perubahan energi yang terjadi dalam suatu reaksi
E1 = energi yang terjadi pada pereaksi/Reaktan
E2 = Energi yang terjadi pada hasil reaksi (produk)

Sesuia dengan hukum termodinamika I, perubahan energi tersebut akan muncul sebagai kalor dan kerja
dirumuskan:

ΔE = q (kalor) + w(kerja)

Keterangan:

ΔE = perubahan energi dalam (J)

q = jumlah kalor yang diserap atau dilepas sistem (J)

w = kerja yang dilakukan sistem (J)

Nilai q dan w bisa positif atau negatif. Untuk menentukan nilai q dan w

digunakan aturan berikut.

• q bernilai positif (+) jika sistem menyerap kalor (q > 0).

• q bernilai negatif (–) jika sistem melepas kalor (q < 0).

• w bernilai positif (+) jika sistem menerima kerja (w > 0).

• w bernilai negatif (–) jika sistem melakukan kerja (w < 0).

CocONTOH
Contoh:
Suatu sistem menyerap kalor sebesar 300 kJ setelah melakukan kerja sebesar 125 kJ. Tentukan
perubahan energi yang terjadi!
Pembahasan:
Diketahui:
sistem melakukan kerja = –125 kJ
sistem menyerap kalor = +300 kJ
Ditanyakan: perubahan energi dalam?
Jawab:

ΔE = q + w
= 300 kJ + (–125 kJ)
= 175 kJ

Jadi, perubahan energi dalam pada sistem tersebut adalah +175 kJ.nt

B.Sistem dan Lingkungan
Seorang pelajar sedang mengamati perubahan suhu yang terjadi ketika dia melarutkan satu sendok urea ke
dalam satu gelas air. Ternyata, ketika dia mengaduk urea dengan sendok, suhu gelas menjadi dingin. Dia
melakukan pengamatan tersebut di atas meja. Jika urea beserta air merupakan sistem, sedangkan gelas,
sendok, dan meja disebut sebagai lingkungan, dapatkah kalian menyimpulkan, apa itu sistem dan apa itu
lingkungan? Silakan diskusikan dengan guru dan teman-temanmu.oh

5

Latihan 2:
Jelaskan pengertian sistem dan Lingkungan
Sistem

Lingkungan

Sistem dan lingkungan dapat melakukan interaksi berupa pertukaran materi dan energi.

Berdasarkan interaksi ini, sistem dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu:

1.Sistem terbuka, yaitu sistem yang dapat mengalami pertukaran materi dan energi dengan

lingkungan.

2.Sistem tertutup, yaitu sistem yang dapat mengalami pertukaran energi dengan lingkungan, tetapi

tidak dapat mengalami pertukaran materi.

3.Sistem terisolasi, yaitu sistem yang tidak dapat mengalami pertukaran dengan lingkungan, baik

materi maupun energi.

Latihan 3

Hubungkan dengan pengertian dari ketiga jenis sistem tersebut.

No Contoh

Penjelasan

1. Air panas dalam gelas terbuka
dalah sistem terbuka.

2. Air panas dalam gelas tertutup
adalah sistem tertutup.

3. Air panas dalam termos adalah
sistem terisolasi.

C.Entalpi dan Perubahan Entalpi
Reaksi kimia lebih banyak dilakukan pada kondisi tekanan tetap, sehingga diperkenalkan fungsi
termodinamika lain yang disebut dengan entalpi (H). Ketika reaksi sedang berlangsung pada tekanan tetap,
sistem dapat melakukan pertukaran kalor (qp) dan melakukan kerja (w), sehingga dapat digunakan rumus
berikut untuk menghitung harga ΔE.

ΔE = qp + w

ΔE = qp – P.ΔV

qp = ΔE + P.ΔV

6

Karena P tetap maka P.ΔV = Δ(PV) dan persamaannya menjadi:

qp = Δ(E + PV)

Kombinasi (E + PV) yang ada di ruas kanan dideinisikan sebagai entalpi (H).

H = E + PV

Sehingga pada tekanan tetap berlaku:

qp = Δ(E + PV) = ΔH

Seperti sudah dibahas sebelumnya, reaksi kimia banyak berlangsung dalam kondisi tekanan tetap,
sehingga pertukaran kalor sama dengan perubahan entalpi. Perubahan entalpi dapat dideinisikan dengan
persamaan:

ΔH = Hakhir – Hawal

atau dapat ditulis:

ΔH = Hproduk – Hreaktan

Reaksi Eksotermik dan Endotermik

Seperti yang sudah dipelajari dalam subbab sebelumnya, kalor dapat mengalami perpindahan.
Perpindahan tersebut terjadi dari sistem ke lingkungan atau dari lingkungan ke sistem karena adanya
perbedaan suhu.

1.Reaksi eksotermik

Reaksi eksotermik adalah reaksi kimia yang disertai dengan pelepasan kalor dari sistem ke lingkungan.
Contohnya reaksi pembakaran.

C3H8(g) + 5O2(g)→ 3CO2(g) + 4H2O(l) + panas

Dapat juga ditulis sebagai berikut

C3H8(g) + 5O2(g)→ 3CO2(g) + 4H2O(l) ΔH= - … kJ

Pada reaksi eksotermik, sistem akan mengalami penurunan energi karena sistem melepaskan
kalor (ditandai dengan suhu lingkungan yang naik). Akibatnya, energi sesudah reaksi (E2) lebih
kecil dari energi sebelum reaksi E1), sehingga perubahan energi (ΔH) akan bernilai negatif, H2 –
H1 < 0 (berharga negatif).
Pada reaksi eksotermik, energi akhir (berupa entalpi, (H2) lebih kecil daripada energi awal (H1) karena
sistem melepaskan kalor, sehingga harga ΔH < 0.

C3H8(g) + 5O2(g)→ 3CO2(g) + 4H2O(l)

7

2.Reaksi endotermik

Reaksi endotermik adalah reaksi kimia yang disertai dengan penyerapan kalor dari lingkungan ke
sistem.
Contohnya reaksi fotosintesis.

6CO2(g) + 6H2O(l) cahaya matahari C6H12O6(s) + 6O2(g)

Pada reaksi endotermik, sistem akan mengalami kenaikan energi karena sistem menyerap kalor
(ditandai dengan suhu lingkungan yang turun). Akibatnya, energi setelah reaksi (H2) lebih besar
dari energi sebelum reaksi H1), sehingga perubahan energi (ΔEH akan bernilai positif, H2 – H1 >
0 (berharga positif).

Pada reaksi endotermik, energi akhir (berupa entalpi, H2) lebih besar dibandingkan energi awal (H2)
karena sistem menyerap kalor, sehingga harga ΔH > 0.

6CO2(g) + 6H2O(l) cahaya matahari C6H12O6(s) + 6O2(g)

Tugas:
1.Tulislah Masing-masing 5 Contoh reaksi Eksoterm dan reaksi endoterm dalam kehidupan

sehari

2.Tulislah ciri-ciri reaksi eksoterm dan reaksi endoterm
3.Gambarkan diagram reaksi eksoterm dan reaksi endoterm

8

LKPD

REAKSI EKSOTERM DAN REAKSI ENDOTERM

Tujuan:
Untuk mengetahui reaksi eksotermik dan endotermik berdasarkan hasil percobaan.
Alat:
1.2 buah gelas kimia 100 ml
2.1 buah gelas ukur 50 ml
3.1 buah batang pengaduk
4.1 buah termometer
Bahan:
1.Larutan HCl 0,5 M
2.Larutan HCl 1 M
3.Logam Mg
4.Larutan NaHCO3 0,5 M

Langkah kerja:
Percobaan 1: Reaksi logam Mg + larutan HCl

1.Ukur volume larutan HCl 0,5 M sebanyak 20 ml menggunakan gelas ukur.
2.Masukkan ke dalam gelas kimia 100 ml. Ukur suhunya dan catat.
3.Siapkan logam Mg seberat 0,5 gram.
4.Masukkan logam Mg ke dalam gelas kimia yang berisi larutan HCl.
5.Ukur suhu campuran dan catat.
6.Hitung perubahan suhu yang terjadi.
7.

Percobaan 2: Reaksi NaHCO3 dan HCl

1.Ukur volume larutan NaHCO3 0,5 M sebanyak 20 ml menggunakan gelas ukur.
2.Masukkan ke dalam gelas piala 100 ml.
3.Ukur suhunya dan catat.
4.Ukur volume larutan HCl 1 M sebanyak 20 ml menggunakan gelas ukur.
5.Ukur pula suhunya dan catat.
6.Masukkan larutan HCl ke dalam gelas piala yang berisi larutan NaHCO3.
7.Segera aduk, lalu ukur suhu campuran dan catat.
8.Hitung perubahan suhu yang terjadi.

Percobaan Suhu awal

Suhu Akhir

ΔT

Pertanyaan:

1.Pada percobaan 1, bagaimana perubahan suhu sebelum dan sesudah reaksi? Bagaimana pula

dengan percobaan 2?

2.Berdasarkan data yang telah kalian peroleh, manakah yang merupakan reaksi eksotermik dan

endotermik? Jelaskan!

3.Tentukan Sistem dan lingkungan dari percobaan 1 dan 2

Perobaan

Sistem

Lingkungan

1

2

9

4.Tuliskan ciri-ciri reaksi eksoterm dan endoterm

No

Reaksi eksoterm

Reaksi Endoterm

D.Persamaan termokimia
Persamaan termokimia merupakan persamaan reaksi kimia yang menyertakan jumlah kalor yang terlibat di

dalam reaksi tersebut. Kalor yang terlibat dalam reaksi tersebut dilambangkan dengan ΔH. Jika reaksi

tersebut melepaskan kalor dari sistem ke lingkungan (reaksi eksotemik), maka ΔH akan berharga negatif.

Sebaliknya, jika reaksi tersebut berlangsung dengan menyerap kalor dari lingkungan ke sistem (reaksi

endotermik), maka ΔH akan berharga positif.

Perhatikan contoh-contoh persamaan termokimia berikut.

1.2P(s) + 3Br2(l)→ 2PBr3(g) ΔH = –242 kJ

Artinya, reaksi antara 2 mol posporus merah dengan 3 mol bromin akan melepaskan kalor reaksi

sebesar 242 kJ (ΔH negatif).

2.P(s) + Br2(l)→ PBr3(g) ΔH = –121 kJ

Perhatikan koefisien masing-masing zat dan harga perubahan entalpi. Persamaan termokimia ini

merupakan setengah dari persamaan termokimia yang pertama, sehingga harga perubahan

entalpinya juga setengah dari ΔH persamaan termokimia pertama. Pada persamaan termokimia,

koeisien reaksi boleh berupa pecahan karena merupakan jumlah zat dalam satuan mol.

3.H2O(l) → H2O(g) ΔH = +40,7 kJ.mol–1

Artinya, untuk menguapkan 1 mol air diserap kalor sebesar 40,7 kJ (ΔH sitif). edangkan ketika reaksi

berlangsung sebaliknya: 2O(g) H2O(l) ΔH = –40,7 kJ.mol–1 erjadi pelepasan kalor sehingga harga

ΔH menjadi negatif.

Latihan 5

1.Jelaskan arti dari persamaan termokimia berikut!

C(s) + O2(g)→ CO2(g) ΔH = –393,5 kJ.mol–1

2.Tuliskan persamaan termokimia dari pernyataan berikut!

Untuk pembakaran sempurna 1 mol metanol (CH3OH) menjadi gas CO2 dan uap air, dilepaskan kalor

sebesar 692,6 kJ.

3.Pada reaksi pembakaran 2 mol gas NO menjadi gas NO2, dilepaskan kalor sebesar 114,14 kJ,

menurut reaksi: 2NO(g) + O2(g)→ 2NO2(g) ΔH = –114,14 kJ Hitunglah kalor yang dilepaskan jika 1,5

gram gas NO dibakar pada tekanan tetap! (Mr NO = 30)

10

4.Kalor yang dilepaskan ketika terjadi reaksi pembakaran gas CO menjadi CO2 adalah –283,0 kJ.mol–

1, menurut reaksi: CO(g) + ½ O2(g)→ CO2(g) ΔH = –283,0 kJ.mol–1 . Hitunglah kalor yang diserap jika

1,1 gram gas CO2 diuraikan menjadi gas CO dan oksigen! (Ar C = 12, O = 16)

E.Jenis-jenis Entalpi Standar

a.Entalpi pembentukan standar (ΔH 0f = Standard Enthalpy of Formation)

Entalpi pembentukan standar adalah perubahan entalpi yang terjadi pada reaksi pembentukan 1

mol suatu senyawa dari unsur-unsurnya, semua zat dalam bentuk stabil pada suhu 25 0C dan 1 atm.

Beberapa unsur yang termasuk unsur standar adalah unsur yang paling stabil dalam keadaan

standar yaitu: H2, O2,Cl2, N2, F2, Br2, Na, K, Ba, Al, C, Ag, Fe dan lain-lain.

Entalpi pembentukan standar (ΔH 0f) uap air adalah – 242 kJ mol-1 .

Persamaan termokimianya ditulis:

½ O2(g) + H2(g) → H2O(g) ΔH 0f = -242 kJ mol-1

Contoh:

1.Perhatikan tiga persamaan termokimia berikut.

H2O(l) + SO3(g)→ H2SO4(l) ΔH = –x kJ
2H+(g) + SO42–(aq)→ H2SO4(l) ΔH = –y kJ
H2(g) + S(s) + 2O2(g)→ H2SO4(l) ΔH = –z kJ

Menurut kalian, manakah dari ketiga persamaan termokimia di atas yang menunjukkan perubahan
entalpi pembentukan standar ( ΔHfo ) dari H2SO4?

Pembahasan:
Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, perubahan entalpi pembentukan standar ( ΔHf o ) adalah
perubahan entalpi yang diserap/dilepaskan dalam pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya.
Maka, yang merupakan ΔHfo dari H2SO4 adalah persamaan termokimia yang ketiga, karena pada
reaksi tersebut 1 mol H2SO4 terbentuk dari unsur-unsurnya, yaitu hidrogen (gas H2), belerang (padatan
S), dan oksigen (gas O2). Pada reaksi pertama, H2SO4 terbentuk dari H2O (senyawa) dan SO3
(senyawa). Adapun pada reaksi kedua, H2SO4 terbentuk dari ion 2H+ dan ion SO4 2–.

2.Perubahan entalpi pembentukan standar ( ΔH0f ) NaOH adalah –463,96 kJ.mol–1. Hitunglah

perubahan entalpi yang dilepaskan/diserap untuk pembentukan 5 gram NaOH dari unsur-unsurnya!
(Mr NaOH = 40)

Pembahasan:
Persamaan termokimia pembentukan NaOH standar adalah:
Na(s) + O2(g) + H2(g)→ NaOH(s) ΔH0f = –463,96 kJ.mol–1.
Dari persamaan termokimia tersebut, kita peroleh data bahwa harga mol NaOH pada keadaan standar
adalah 1 mol dan ΔH0f = –463,96 kJ.mol–1.
5 gram NaOH setara dengan 1 5 g/40 g.mol_ = 0,125 mol.
ΔH untuk membentuk 5 gram NaOH dari unsur-unsurnya adalah:
ΔH =0,125 mol /1 mol × (–463,96 kJ.mol–1) = –57,995 kJ.mol–1

Berikut adalah tabel perubahan entalpi pembentukan standar ( ΔHfo ) beberapa senyawa.
Tabel 5.2 Perubahan entalpi pembentukan standar dari beberapa senyawa

11

Latihan 6

b.Entalpi Penguraian Standar (ΔH0d = Standard Enthalpy of Decomposition)

Entapi penguraian standar adalah perubahan entalpi yang terjadi pada reaksi penguraian 1 mol

suatu senyawa menjadi unsur-unsurnya yang stabil pada keadaan standar.

Entapi penguraian standar ini merupakan kebalikan dari entalpi pembentukan standar. Oleh karena

itu, besarnya entalpi penguraian standar berlawanan dengan entalpi pembentukan standar.

Contoh:

SO2(g) → S(s) + O2(g) ΔH0d = +296,83 kJ/mol

12

Latihan 7

1.Tentukan persamaan termokimia penguraian standar dari senyawa-senywa berikut:

jika diketahui:

ΔH0d CuSO4(s) = +772,8 kJ/mol

ΔH0d KClO3 (s) = +393 kJ/mol

ΔH0f NaCO3(s) = - 1435 kJ/mol

c.Entapi Pembakaran standar (ΔH0c =Standard Enthalpy of Combustion)

Entalpi pembakaran standar adalah kalor yang dibebaskan untuk proses pembakaran 1 mol unsur

atau senyawa pada keadaan standar.

Contoh:

CH3OH (l) + 3/2 O2 9g) → CO2 (g) + 2H2O(l) ΔH0c = - 638 kJ

C6H12O6 +6 O2 (g) → 6CO2 (g) + 6 H2O (l) ΔH0c = - 2820 kJ

Latihan 8

Diketahui persamaan termokimia reaksi pembakaran CH4 adalah :

2CH4(g) + 4 O2(g) → 2CO2(g) +4H2O (l) ΔH = -1780,74 kJ

a.Tentukan entapi pembakaran standar CH4

b.Berapa kJ yang dihasilkan pada pembakaran 5,6 Liter gas CH4? (STP)

13

F.Penentuan ΔH reaksi

A.Penentuan ΔH reaksi berdasarkan Eksperimen

Kalorimetri
Di laboratorium, pertukaran kalor dalam proses fisika ataupun kimia diukur dengan menggunakan
suatu alat yang disebut kalorimeter, sedangkan kegiatan pengukuran perubahan kalor dengan
menggunakan kalorimeter disebut dengan kalorimetri. Kalor yang dilepas oleh satu benda akan
diserap oleh benda yang lain sesuai dengan hukum kekekalan energi. Sebenarnya, kalor tidak dapat
diukur secara langsung dengan alat, tetapi kita dapat mengukur perubahan suhu dengan
menggunakan termometer.










Kalorimeter bom dirancang secara khusus agar tidak ada kalor yang keluar ataupun masuk
kalorimeter bom, sehingga:
Q reaksi = –q kalorimeter
Kapasitas kalor adalah energi yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1°C. Antara
suhu dan kalor dihubungkan dengan persamaan sebagai berikut.
q = C.ΔT

Keterangan:
q = kalor yang dilepaskan/diserap (J)
C = kapasitas kalor (J.°C–1)
ΔT = perubahan suhu (°C)

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diserap atau diperlukan oleh 1 gram zat untuk menaikkan
suhu sebesar 1°C. Jika kita menghitung kalor suatu zat berdasarkan massa zat tersebut maka
digunakan persamaan berikut.

q = m.c.ΔT

Keterangan:
q = kalor yang dilepaskan/diserap (J)
m = massa (g)
c = kalor jenis (J.g–1.°C–1)
ΔT = perubahan suhu (°C)
Seorang ahli kimia pangan akan menghitung jumlah kalori yang terdapat dalam laktosa. Dia
memasukkan laktosa sebanyak 200 mg ke dalam kalorimeter bom dan dibakar sehingga terjadi
perubahan suhu dari 20°C menjadi 20,9°C. Jika kapasitas kalor kalorimeter bom adalah 420 J.°C–1,
berapakah kalori dari laktosa tersebut?

14

Pembahasan:

Pada proses pembakaran laktosa dalam kalorimeter bom terjadi kenaikan suhu, di mana sistem
melepaskan kalor dan lingkungan (kalorimeter) menyerap kalor (sesuai dengan hukum kekekalan
energi). Kalor yang diserap kalorimeter bom adalah:
qkal = Ckal. ΔT

= 420 J.°C–1 × (20,9 – 20)°C
= 378 J

Dari hasil percobaan, ternyata diperoleh kalor yang diserap oleh kalorimeter adalah 378 joule, artinya
sistem (laktosa) melepaskan kalor sebesar 378 joule.
Jadi, qsistem = 378 joule.

Seperti yang sudah dipaparkan di subbab D, kalorimeter bom merupakan sistem yang terisolasi, tidak
adanya pertukaran kalor dari sistem ke lingkungan, sehingga kalor reaksi pada kalorimeter dapat
dinyatakan dengan:

qreaksi = –(qsistem + qkalorimeter)

Kalor yang diserap oleh kalorimeter sangat kecil (420 J.°C–1), seringkali diabaikan, sehingga
persamaan di atas dapat ditulis:

qreaksi = –qsistem

Pada tekanan tetap:

qreaksi = ΔH

contoh

Sebanyak 100 ml larutan NaOH 0,02 M direaksikan dengan 100 ml larutan HCl 0,02 M dalam
kalorimeter sederhana. Suhu awal dari kedua larutan tersebut adalah 22,5°C. Jika setelah reaksi,
suhu campuran menjadi 24,6°C, hitunglah perubahan entalpi (ΔH) untuk reaksi penetralan tersebut!
Catatan:
Karena massa zat terlarut sangat kecil maka massa jenis larutan dianggap sama dengan massa
jenis air = 1 g.ml–1, kalor jenis air = 4,2 J.g–1.°C–1, dan diasumsikan panas yang dilepaskan ke
kalorimeter diabaikan.
Pembahasan:
Massa campuran = massa NaOH + massa HCl

= (100 ml × 1 g.ml–1) + (100 ml × 1 g.ml–1)
= 200 gram

Perubahan suhu (ΔT) = (24,6 – 22,5)°C = 2,1°C
Kalor yang dilepaskan dari reaksi diterima oleh larutan, sehingga:

qlarutan = –qreaksi

Untuk menghitung perubahan kalor yang terjadi, gunakan persamaan berikut.
qlarutan = m.c.ΔT

= 200 g × 4,2 J.g–1.°C–1 × 2,1°C
= 1.764 J
= 1,764 kJ

qreaksi = –1,764 kJ
qreaksi merupakan kalor yang dilepaskan ketika mereaksikan 100 ml NaOH 0,02 M (0,002 mol
NaOH) dan 100 ml HCl 0,02 M (0,002 mol HCl).

Adapun pada reaksi penetralan:
NaOH(aq) + HCl(aq)→ NaCl(aq) + H2O(l)

15

kalor penetralannya berlaku untuk 1 mol NaOH dan 1 mol HCl, sehingga:

Catatan:
100 ml NaOH 0,02 M = 2 mmol = 0,002 mol
100 ml HCl 0,02 M = 2 mmol = 0,002 mol

16

LKPD

Mengukur perubahan entalpi menggunakan kalorimeter

Alat dan bahan:

1.Satu set alat kalorimeter sederhana
2.Air
3.NaCl

Langkah kerja:

1.Timbang air sebanyak 125 gram, masukkan ke dalam kalorimeter sederhana.
2.Ukur suhu awal air dalam kalorimeter dan catat.
3.Timbang NaCl sebanyak 5 gram, masukkan ke dalam kalorimeter.
4.Tutup kalorimeter dan aduk.
5.Ukur suhu akhir larutan dan catat.
6.Tentukan kalor pelarutan NaCl tersebut berdasarkan data hasil percobaan.

Pertanyaan:

1.Hitunglah perubahan entalpi pada pelarutan NaCl, jika kalor jenis larutan = kalor jenis air = 4,2 J.g–

1.°C–1, kapasitas kalorimeter = 0 J.°C–1, massa jenis air = massa jenis larutan = 1 g.ml–1, dan
Mr NaCl = 58,5.

2.Buat kesimpulan dari percobaan yang sudah kalian lakukan. Apakah proses tersebut berlangsung

secara eksotermik atau endotermik? Jelaskan!

Latihan 4

1.Asam benzoat merupakan zat yang sering digunakan untuk mengawetkan minuman ringan atau sirup.
Seorang ahli kimia pangan meneliti jumlah kalori yang terdapat dalam asam benzoat. Dia
memasukkan 500 mg asam benzoat ke dalam kalorimeter bom dan terjadi perubahan suhu dari 20°C
menjadi 22,87°C. Jika kapasitas kalor kalorimeter bom dalah 420 J.°C–1, hitung jumlah kalori yang
terdapat dalam asam benzoat tersebut!

2.Seorang pelajar melakukan percobaan di laboratorium sekolahnya. Dia ingin mengetahui jumlah kalor
yang menyertai reaksi penetralan 150 ml larutan HCl 0,01 M dengan 150 ml larutan KOH 0,01 M. Dia
mereaksikan kedua larutan tersebut di dalam kalorimeter sederhana. Setelah reaksi berlangsung
terjadi kenaikan suhu sebesar 3,2°C. Berapakah perubahan entalpi pada reaksi tersebut jika kalor
jenis larutan = kalor jenis air = 4,2 J.g–1.°C–1 dan massa jenis larutan = massa jenis air = 1 g.ml–1?

3.Pada proses pelarutan 1,7 gram NaNO3 dalam 100 gram air terjadi penurunan suhu sebesar 1,56°C.
Hitung kalor yang menyertai reaksi pelarutan tersebut jika kalor jenis larutan = 4,2 J.g–1.°C–1,
kapasitas kalor kalorimeter = 11,7 J.°C–1, dan Mr NaNO3 = 85!

4.Apabila 100 mL larutan NaOH 1 M direaksikan dengan 100 mL larutan HCl 1 M dalam sebuah
kalorimeter, ternyata suhu larutan naik dari 270C menjadi 33,5 0C. Jika kalor jenis larutan dianggap
sama dengan lkalor jenis air=4,18 Jg-1K-1, hitunglah perubahan entalpi reaksinya.

17

B.Penentuan Harga H reaksi berdasarkan hukum Hess

Hukum Hess menyatakan bahwa kalor reaksi yang dibebaskan atau diperlukan pada suatu reaksi
tidak bergantung pada jalanya reaksi, tetapi hanya bergantung pada keadaan akhir dan keadaan
awal.

Hukum Hess sering digunaan untuk menentukan harga perubahan entalpi suatu reaksi ,

karean tidak semua harga perubahan entalpi dapat ditentukan dengan eksperimen

18

19

20

21

Penentuan kalor reaksi berdasarkan tabel entalpi pembentukan standar

Kalor suatu reaksi dapat juga ditentukan berdasarkan data entalpi pembentukan zat pereaksi dan

produnya. Dalam hal ini, zat pereaksi dianggap terlebih dahulu terurai menjadi unsur-unsurnya,

kemudian unsur-nusurnya bereaksi membentuk zat produk

Secara umum, untuk reaksi:

mAB + nCD →pAD + qCB ΔH = ?

ΔH0 = [ p x ΔH0f AD + q x ΔH0f CB] – [m x ΔH0f AB + n x ΔH0f CD]

ΔH0 =Σ ΔH0f (produk) - Σ ΔH0f (reaktan)

Contoh:

Diketahui entalpi pembentukan metanol, CH3OH (l) = -238,6 kJ mol- ; CO2 (g) = -393,5 kJ mol-1; dan

H2O (l) = -286 kJ mol-1.

a.Tentukan entalpi pembakran metanol, CH4OH (l) membentuk gas CO2 (g) dan air

22

b.Tentukan Jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 8 gram metanol (Ar H= 1; C = 12; O

= 16)

Reaksi pembakaran metanol adalah sebagai berikut

CH4O (l) + 3/2 O2 (g) → CO2(g) + 2H2O (l) ΔH = ?

a.ΔH0 = [ p x ΔH0f AD + q x ΔH0f CB] – [m x ΔH0f AB + n x ΔH0f CD]

ΔH0 = [ 1 x ΔH0f CO2 + 2 x ΔH0f H2O] – [1 x ΔH0f CH4O + 3/2 x ΔH0f O2]

ΔH0 = [ 1 x -393,5 + 2 x -286] – [1 x -238,6 + 3/2 x 0]

ΔH0 = [ -726,9] kJ

b.8 gram CH4O

Mol =

𝐺

𝑀𝑟

Mol =

8

32 𝑚𝑜𝑙

Mol = 0,25 mol

ΔH = ΔH0 x n

ΔH = -726,9 kJ/mol x 0,25 mol

ΔH = -181,725 kJ

Latihan:

Tentukan Perubahan entalpi reaksi berikut (ΔH0f )

a.2 C2H6 (g) + 7 O2(g) → 4 CO2 (g) + 6H2O (g)

b.Pembakaran 1 gram Etano (C2H5OH)

c.Pembakaran 1 mol C3H8

23

24

25