Rangkuman Energetika Lengkap

Krisna Dwi Wardhana

11 years ago

ENERGETIKA

I. ASAS KEKEKALAN ENERGI

Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Setiap reaksi kimia selalu disertai oleh pembuatan energi. Bagian ilmu kimia yang mempelajari perubahan energi panas yang menyertai reaksi kimia disebut Termokimia.

Beberapa Pengertian

Kalor Reaksi : Energi yang berpindah dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya.
Reaksi Eksoterm : Reaksi yang membebaskan energi panas (energi berpindah dari sistem ke lingkungan)
Reaksi Endoterm : Reaksi yang menyerap energi panas (energi berpindah dari lingkungan ke sistem)

II. TERMOKIMIA

Kalor reaksi atau panas reaksi dibedakan menjadi :

a. Panas Pembentukan : panas reaksi yang menyertai pada pembentukan 1 mol suatu senyawa langsung dari unsur-unsurnya.
Contoh:
C (S) + O 2 ( g ) → CO 2 (g) , ΔH = 393,52 kj
H 2(g) + ½ O 2 (g) → H 2 O (g) , ΔH = -241,82 kj

b. Panas Peruraian : panas reaksi yang menyertai peruraian 1 mol suatu senyawa menjadi unsur-unsurnya.
Contoh:
H 2 O (g) → H 2(g) + ½ O 2(g) , ΔH = +241,82 kj
ΔH peruraian = – ΔH pembentukan

c. Panas pembakaran : panas reaksi pada pembakaran 1 mol zat.
Contoh :
C 2 H 2 (g) + 3 O 2 (g) → 2 CO 2(g) + 2H 2 O, ΔH = -1,4441 kj

d. Panas Pelarutan : banyaknya panas yang timbul pada pelarutan 1 mol zat dalam pelarutan yang jumlahnya sedemikian banyak, sehingga penambahan pelarut tidak menyebabkan timbulnya efek panas dan dapat diukur.
Contoh :
HCI (g) + aqua → HCl (aq) : ΔH = -4,32 kj

e. Panas Netralisasi : panas yang dibebaskan di dalam reaksi antara ion H+ dan ion Contoh :
H+ (aq) + OH- (aq) → H 2 O (aq) : ΔH = -56,83 kj
Pengukuran perubahan Entalphi ( DH)
Secara eksperimen ΔH ditentukan dengan menggunakan kalorimeter. Perubahan etalphi (ΔH) suatu reaksi hanya bergantung keadaan awal (pereaksi) dan keadaan akhir (hasil reaksi) dan tidak tergantung pada jalannya reaksi, (Hukum Hess).
Contoh :

atau:

ΔH reaksi = ΔH hasil reaksi – ΔH pereaksi

Untuk melanjutkan ke energi ikatan dan arah prosesnya silahkan ke halaman 2

III. ENERGI IKATAN

Reaksi kimia berlangsung melaui pemutusan dan pembentukan ikatan yang disertai pula perubahan energi.
Energi ikatan untuk molekul dwitom adalah perubahan entalphi pada pemutusn satu mol ikatan dalam molekul -molekul gas menjadi atom-atom gas.
Contoh :
H 2 (g) → 2H (g)
HF (g) → H (g) + F (g)
Energi ikatan tersebut juga disebut energi dissosiasi ikatan. Untuk molekul poli-atom dipakai pengertian energi ikatan rata-rata yaitu energi rata-rata yang diperlukan untuk memutuskan satu mol ikatan tersebut.
Contoh ;
2 H 2 (g) + O 2 (g) → 2 H 2 O (g) , ΔH = -483,64 kj
Pemutusan dan pembentukan ikatan:
2 H – H + O = O → 2 H – O – H
Pemutusan ikatan : Pembentukan ikatan :
– 2 ikatan H – H – 4 ikatan H – O
– 1 ikatan O = O
ΔH reaksi = energi pemutusan ikatan – energi pembentukan ikatan.

IV. ARAH PROSES

Reaksi kimia yang dapat berlangsung dengan sendirinya disebut reaksi spontan sedangkan reaksi yang dapat berlangsung dengan sendirinya disebut reaksi tak spontan.
Kespontanan reaksi ini ditentukaan oleh prinsip-prinsip termodinamika. (Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari tentang tentang perubahan energi panas dan pemindahannya dari suatu zat ke zat lain).
Sistem termodinamika dinyatakan dengan besaran tertentu yang disebut fungsi keadaan.

Beberapa fungsi keadaan Termodinamika:
a. Energi dalam (U)
b. Entalphi (H)
c. Entropi (S)
d. Energi bebas (C)

a. Energi dalam :

Energi yang tersimpan dalam suatu sistem. Jika sistem menerima/menyerap energi, energi dalam naik dan jika sistem melepas energi, energi dalam turun.
Perubahan energi dalam ΔU = U 2 – U 1

Keterangan:
U 1 = Energi dalam sistem keadaan 1
U 2 = Energi dalam sistem keadaan 2
– Hukum Termodinamika I
“Perubahan energi dalam sebanding dengan panas/kalor yang diserap atau dibebaskan sistem ditambah kerja yang diterima sistem”.

ΔU = q + w

Pengaruh Perubahan kalor q dan kalor w :
• Jika sistem tidak melakukan kerja : ΔU = q
• Jika sistem menerima kerja dan tak ada perpindahan kalor : ΔU = w
Catatan :
• w : + sistem menerima kerja
• w : – sistem melakukan kerja
• q : + sistem menerima kalor/panas
• q : – sistem melepas kalor/panas

b.Entalphi (H)

Jumlah panas/kalor yang dikandung oleh suatu sistem atau zat kimia pada tekanan tetap.
Nilai mutlak entalphi tak dapat ditentukan, yang dapat ditentukan adalah perubahan entalphi (s H).
ΔH = ΔU + P(ΔV)
Jika tekanan (P) tetap :
ΔH = q p ΔH = – reaksi eksoterm
ΔH = – reaksi endoterm
Pada umumnya ΔH = – reaksi spontan.
Hubungan ΔH dan ΔU :
• Untuk zat padat dan cair : ΔH = ΔU
• Untuk gas : ΔH = ΔU + nRT

c. Entropi (S)

Derajat ketidak teraturan sistem. Makin tidak teratur suatu suatu sistem, harga entropi makin naik.
ΔS = q/ΔT
– Hukum Termodinamika II
“Semua proses yang berlangsung spontan akan mengakibatkan entropi sistem dan lingkungan bertambah”.
ΔS = + → reaksi spontan

d. Energi Bebas Gibs (G)

Rumus : ΔS = ΔH – TΔS
Jika : ΔG = 0 proses dalam keadaan setimbang
ΔG < 0 proses spontan
ΔG > 0 proses tak spontan

Special Thanks to Abdul Hanan

Author
Recent Posts