Entalpi Pembentukan Standar

Pengertian Entalpi Pembentukan Standar

Entalpi pembentukan standar Hf suatu senyawa adalah perubahan entalpi yang menyertai pembentukan satu mol molekul dari unsur-unsurnya dengan semua zat

pada keadaan standar. Entalpi pembentukan standar mempunyai simbol ∆H fo . Superskrip nol pada fungsi termodinamik mengindikasikan adanya proses yang

berlangsung pada keadaan standar.

Penjelasan Entalpi Pembentukan Standar

Pada reaksi pada tekanan konstan, entalpi dapat diketahui dengan menggunakan kalorimeter. Nilai H pada proses tidak dapat diketahui dengan pengukuran

langsung pada sebuah kalorimeter karena proses terlalu lambat pada tekanan normal. Jadi H dalam proses ini dapat dihitung dari jumlah pembakaran. Simbol

derajat pada fungsi termodinamik (Ho ) mengindikasikan bahwa proses yang sama telah dilakukan pada keadaan standar. Sebagai fungsi termodinamik, seringkali

tergantung pada konsentrasi atau tekanan zat yang bersangkutan.

Nilai entalpi standar diukur pada temperatur 298,15 K dan tekanan 100 kPa. Meskipun demikian, reaksi tidak berlangsung secara normal pada kondisi standar ini

dan maka dari itu penting untuk mengetahui hubungan untuk melihat pengaruh temperatur dan tekanan pada kalor reaksi.

Entalpi Pembentukan Standar

Di bawah ini adalah contoh bebarapa entalpi pembentukan standar zat kimia. 

Senyawa ∆Hfo (kJ mol-1)

H2O(l) -285,8

H2O(g) -241,8

H2(g) 0

O2(g) 0

I2(s) 0

I2(g) 62,4

Al(s) 0

Al2O3(s) -1675,7

Ca(s) 0

CaO(s) -635,1

CaCO3(s) -1206,9

C (grafit) 0

C (intan) 1,9

CO2(g) -393,5

N2(g) 0

NO2(g) 33,2

N2O4(g) 9,2

Hukum Kirchhoff

Hukum Kirchhoff menjelaskan bahwa variasi entalpi sebuah reaksi dengan perubahan temperatur. Pada tekanan konstan, perubahan entalpi reaksi setara dengan

kapasitas kalor dan perubahan temperatur.

ΔHTf –ΔHTi = (Cpf-Cpi) (Tf-Ti)

Dimana ΔHTf dan ΔHTi adalah perubahan entalpi pada temperatur T f and Ti berturut-turut, Cpf dan Cpi adalah kapasitas kalor produk dan reaktan. 

Persamaan diatas hanya berlaku untuk perubahan temperatur yang kecil (<100 K) sehingga kapasitas kalor tidak konstan dengan perubahan suhu yang lebih

besar.

Entalpi

Pengertian Entalpi

Sebenarnya penjelasan mengenai  pengertian entalpi akan sangat mudah dipahami jika menggunakan penerapan. Entalpi merupakan suatu kuantitas

termodinamika. Entalpi adalah jumlah kalor yang dimiliki sebuah zat yang secara matematis, entalpi suatu sistem dinyatakan sebagai

H = U + pV

dimana, 

H adalah entalpi sistem.

U adalah energi dalam suatu sistem.

p adalah tekanan sistem / di sekeliling sistem.

V adalah volume sistem.

 

Perubahan entalpi seringkali sama dengan energi panas yang diserap atau dikeluarkan oleh sistem selama reaksi. Pada dasarnya entalpi dapat dihitung secara

matematis ketika energi dari sistem telah diketahui.

Satuan Entalpi

Entalpi dinyatakan dalam bentuk energi per massa. Energi mempunyai satuan Joule (J) dan massa mempunyai satuan kilogram (kg). Dengan demikian, satuan

entalpi adalah  J/kg. Satuan entalpi yang lain adalah erg/gram; BTU/lbm; kal/gram; dsb.

Konversi satuan entalpi adalah sebagai berikut:

1 kal/gram = 4184 J/kg.

1 BTU/lbm = 2326 J/kg.

Jenis-jenis Entalpi

Ada banyak sekali macam entalpi, namun yang sering digunakan adalah sebagai berikut:

1. Entalpi pembakaran

2. Entalpi pembentukan

3. Entalpi peruraian

4. Entalpi pelarutan

5. Entalpi penggabungan

6. Entalpi penguapan

7. Entalpi netralisasi

8. Entalpi sublimasi

9. Entalpi transisi

10. Entalpi hidrasi

Nilai Entalpi

Entalpi Positif

Entalpi positif terjadi pada reaksi yang bersifat endoterm. Reaksi ini mengambil energi dari lingkungan. Energi yang diserap digunakan untuk membuat ikatan.

Energi yang dibutuhkan untuk membentuk ikatan lebih besar daripada untuk memutus ikatan.

Entalpi Negatif

Entalpi yang bernilai negatif mengindikasikan bahwa reaksi berlangsung secara eksoterm. Energi yang ada berasal dari reaksi yang berlangsung. Reaksi jenis ini

membutuhkan lebih banyak energi untuk memutus ikatan daripada membentuk ikatan. Temperatur akan lebih tinggi sebagai hasil dari reaksi eksotermik.

Entalpi Kisi

Ketika ion-ion dalam keadaan gas bereaksi satu dengan yang lainnya membentuk senyawa kemudian melepaskan entalpi atau mengubah nilai entalpi, itulah yang

disebut entalpi kisi. Sebagai contoh adalah pembentukan NaCl yang biasanya melepaskan kalor ke lingkungan:

Na+  (g) + Cl -  (g) ⇌ NaCl (s)

Tabel Entalpi

Di bawah ini adalah tabel yang berisi data entalpi beberapa hidrokarbon.

Nama Rumus Kimia Entalpi (kkal/mol)

Hidrogen H2 0.0

Metana CH4 -17.9

Etana C2H6 -20.0

Asetilena C2H2 +54.2

n-propana C3H8 -25.0

n-butana C4H10 -30.0

n-pentana C5H12 -35.1

n-heksana C6H14 -40.0

n-heptana C7H16 -44.9

n-oktana C8H18 -49.8

n-nonana C9H20 -54.8

n-dekana C10H22 -59.6

2-metilpropana (Isobutana) C4H10 -32.1

2,2-dimetilpropana C6H14 -40.1

2-metilbutana (Isopentana) C5H12 -36.9

2,2-dimetilbutana C6H14 -44.5

2-metilpentana (Isoheksana) C6H14 -41.8

Entropi

Entropi berbeda dengan energi. Walaupun dengan sekilas namanya hampir sama, namun keduanya mempunyai konsep yang jauh berbeda. Temperatur dan

energi dalam dapat dihubungkan dengan hukum kedua temodinamika.

Pengertian Entropi

Rudolf Clausius membuat teori entropi berdasarkan sifat termodinamika. Jika total energi dihitung tidak dapat digunakan dalam beberapa proses seperti

termodinamika, maka konsep entropi dapat dipakai. Kecenderungan sistem atau reaksi untuk berproses ke arah tertentu disebut entropi sistem. Dengan kata lain,

entropi merupakan derajat ketidakteraturan atau keacakan suatu sistem.

Persamaan Entropi

Beberapa persamaan antropi adalah:

S = k log W

Dimana 

S adalah entropi

k adalah tetapan Boltzmann

W adalah jumlah mikrostat

ΔS = ΔQT

Dimana

S adalah entropi

Q adalah kalor

ΔS = Cln t2t1

dU=TdS–PdV

Satuan Entropi

Satuan internasional untuk entropi adalah Joule per Kelvin (J/K). Pokok dari satuan ini adalah energi dibagi dengan temperatur.

Entropi Molar

Entropi molar adalah entropi yang dihitung dari satu mol suatu zat. Entropi molar pada dasarnya diukur pada kondisi standar, dengan simbol S°.   Satuan entropi

molar adalah Joule per Kelvin per mol. Jika dipertimbangkan dengan hukum ketiga termodinamika, maka kristal murni suatu senyawa dapat   mempunyai entropi

nol.

S°= ∑Nk=1∫ dqTdT

Di sini dq/T mempunyai perubahan kalor yang sangat kecil pada temperatur T yang diberikan.

Tabel Entropi Standar

Di bawah ini ada beberapa data entropi senyawa yang diukur pada STP, yaitu 25o  C dan 101,3 kPa.

Senyawa Smo /J K-1mol-1

Padat

C (intan) 2,377

C (grafit) 5,74

Si 18,8

Ge 31,1

Sn (abu-abu) 44,1

Pb  64,8

Li 29,1

Na   51,2

K   64,2

Rb 69,5

Cs 85,2

NaF   51,5

MgO 26,9

AlN 20,2

NaCl  72,1

KCl 82,6

Mg 32,7

Ag 42,6

I2 116,1

MgH2  31,1

AgN3  99,2

Cairan

Hg 76,0

Br2  152,2

H2O 69,9

H2O2 109,6

CH3OH 126,8

C2H5OH 160,7

C6H6 172,8

BCl3  206,3

Gas Monoatomik

He 126,0

Ne 146,2

Ar 154,8

Kr 164,0

Xe 169,6

Gas Diatomik

H2 130,7

D2 145,0

HCl 186,9

HBr 198,7

HI 206,6

N2 191,6

O2 205,1

F2 202,8

Cl2 223,1

Br2 245,5

I2 260,7

CO 197,7

Gas Triatomik

H2O 188,8

NO2 240,1

H2S 205,8

CO2 213,7

SO2 248,2

N2O 219,9

O3 238,9

Gas Poliatomik ( > 3)

CH4 186,3

C2H6 229,6

C3H8 269,9

C4H10 310,2

C5H12 348,9

C2H4 219,6

N2O4 304,3

B2H6 232,0

BF3 254,0

NH3 192,5