REAKSI EKSOTERM DAN ENDOTERM

Termokimia ilmu yang mempelajari perubahan energi yang terjadi dalam reaksi kimia, perubahan fase, dan pembentukan larutan.
Termokimia = kalor kimia
 
GLOSARIUM

Diagram entalpi : suatu diagram yang menunjukan tingkat entalpi reaktan dan produk

Endoterm : Suatu proses dimana terjadi penyerapan kalor oleh sistem

Energi : Kemampuan melakukan usaha

Entalpi : Jumlah total energi dari suatu sistem yang diukur pada kondisi tekanan tetap

Eksoterm : Suatu proses dimana terjadi pelepasan kalor oleh sistem

Kalor : Salah satu bentuk energi yang dideteksi melalui suhu

Lingkungan : Bagian di luar sistem dan dapat berpengaruh terhadap sistem

Persamaan Termokimia : Persamaan reaksi yang diikuti besarnya nilai perubahan entalpi pada reaksi

Sistem : Segala sesuatu yang menjadi pusat pengamatan

Sistem terbuka : Kondisi dimana memungkinkan terjadinya pertukaran materi dan energi dari sistem ke lingkungan ataupun sebaliknya.

Sistem terisolasi : Kondisi dimana tidak memungkinkan terjadinya pertukaran materi dan energi dari sistem ke lingkungan ataupun sebaliknya.

Sistem tertutup : Kondisi dimana memungkinkan terjadinya pertukaran energi dari sistem ke lingkungan ataupun sebaliknya.

Termokimia adalah cabang dari ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara reaksi dengan panas.

Perubahan panas (kalor) pada tekanan tetap dinamakan perubahan entalpi (ΔH).


REAKSI EKSOTERM DAN ENDOTERM

Beberapa Istilah dalam Thermokimia

1. Sistem bagian yang menjadi pusat   perhatian/ pengamatan  ( dalam suatu reaksi kimia yang menjadi sistem adalah zat-zat kimia yang direaksikan )

2. Lingkungan : daerah yang membatasi sistem/daerah yang berada di luar sistem (dalam suatu reaksi kimia yang menjadi lingkungan adalah wadah Atau Tempat reaksi kimia berlangsung)

 

Sistem berdasarkan interaksi dengan lingkungan dibedakan :

1. Sistem terbuka à terjadi perpindahan materi dan energi antara sistem dengan lingkungan

2. Sistem tertutup à hanya terjadi perpindahan energi antara sistem dengan lingkungan

3. Sistem terisolasi à tidak ada perpindahan energi maupun materi antara sistem dengan lingkungan.

 

Berdasarkan kalor yang dilepas atau diserap oleh reaksi maka reaksi kimia dibedakan:

1. Reaksi eksoterm : reaksi yang melepas kalor dari sistem ke lingkungan.

2. Reaksi endoterm : reaksi yang menyerap kalor dari lingkungan ke sistem.


KERJAKAN Soal dibawah ini di lembar kertas atau diketik dalam file kemudian upload kedalam G Form link 

https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdadsztYSM5Crc0CXitNfxKoNNL79cxkHqeZVFh3f3Lla-01w/viewform?usp=dialog


SOAL DISKUSI 
1. Pada percobaan pelarutan NaOH dalam air mengapa air (larutan) menjadi panas, jelaskan!



     Jelaskan dengan perubahan jenis interaksi yang terjadi untuk menentukan yang termasuk sistem dan lingkungan dari proses tersebut.

a. Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi dari percobaan tersebut

b. Tuliskan jenis partikel dari zat pereaksi

c. Tuliskan jenis ikatan yang ada pada  zat pereaksi

d. Tuliskan jenis partikel dari hasil reaksi

e. Tuliskan jenis ikatan antar partikel dari zat hasil reaksi

f. Tuliskan yang termasuk sebagai sistem

g. Tuliskan yang termasuk lingkungan

h. Tentukan jenis reaksi eksoterm atau endoterm?  Dan Jelaskan !

i. Gambarkan diagram tingkat energi dari percobaan tersebut.


2.  Pada percobaan pelarutan KNO3 dalam air mengapa air (larutan) menjadi dingin ?

Jelaskan dengan perubahan jenis interaksi yang terjadi untuk menentukan yang termasuk sistem dan lingkungan dari proses tersebut.

a. Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi dari pelarutan KNO3 dalam air

b. Tuliskan jenis partikel dari zat pereaksi

c. Tuliskan jenis ikatan yang ada pada  zat pereaksi

d. Tuliskan jenis partikel dari hasil reaksi

e. Tuliskan jenis ikatan antar partikel dari zat hasil reaksi

f. Tuliskan yang termasuk sebagai sistem

g. Tuliskan yang termasuk lingkungan

h. Tentukan jenis reaksi eksoterm atau endoterm?  Dan Jelaskan !

i.   Gambarkan diagram tingkat energi dari percobaan tersebut


  3. Pada Pada percobaan reaksi NH4Cl dengan Ba(OH)28H2O  setelah diguncangkan campuran menjadi dingin, jelaskan!

Jelaskan dengan perubahan jenis interaksi yang terjadi untuk menentukan yang termasuk sistem dan lingkungan dari proses tersebut.

a. Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi dari percobaan tersebut

b. Tuliskan jenis partikel dari zat pereaksi

c. Tuliskan jenis ikatan yang ada pada  zat pereaksi

d. Tuliskan jenis partikel dari hasil reaksi

e. Tuliskan jenis ikatan antar partikel dari zat hasil reaksi

f. Tuliskan yang termasuk sebagai sistem

g. Tuliskan yang termasuk lingkungan

h. Tentukan jenis reaksi eksoterm atau endoterm?  Dan Jelaskan !

i. Gambarkan diagram tingkat energi dari percobaan tersebut.


4. Pada  percobaan reaksi Mg dengan larutan HCl larutan menjadi panas, jelaskan!

Jelaskan dengan perubahan jenis interaksi yang terjadi untuk menentukan yang termasuk sistem dan lingkungan dari proses tersebut.

a. Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi dari percobaan tersebut

b. Tuliskan jenis partikel dari zat pereaksi

c. Tuliskan jenis ikatan yang ada pada  zat pereaksi

d. Tuliskan jenis partikel dari hasil reaksi

e.  Tuliskan jenis ikatan antar partikel dari zat hasil reaksi

f.  Tuliskan yang termasuk sebagai sistem

g. Tuliskan yang termasuk lingkungan

h. Tentukan jenis reaksi eksoterm atau endoterm?  Dan Jelaskan !

i.  Gambarkan diagram tingkat energi dari percobaan tersebut.


Reaksi Eksoterm maupun reaksi endoterm dapat berupa 

  • Reaksinya spontan (partikel-partikel pereaksi sudah memiliki energi sebesar Ea)
  • Reaksi tidak spontan (perlu penambahan energi dari luar, missal perlu pemanasan.

 

REAKSI EKSOTERM

à reaksi yang melepas kalor dari sistem ke lingkungan

àE sistem berkurang

à E lingkungan bertambah

à  ditandai dengan kenaikan suhu lingkungan

à  ∆T = positif

à ∆T = T2 – T1

à Takhir  > T awal

à ∆H = negatif

à ∆H = H2 – H1

à H2  <  H1

àContoh: semua reaksi pembakaran, reaksi pembentukan

 

Ea = Energi aktivasi = energi minimum yang harus dimiliki partikel pereaksi agar reaksi dapat berlangsung.

Partikel yang memiliki Ea maka partikel tersebut mencapai kondisi partikel yang teraktivasi (ikatan antar partikel sudah putus dan siap membentuk ikatan baru).

REAKSI ENDOTERM

à reaksi yang menyerap kalor dari lingkungan ke sistem

àE sistem bertambah

à E lingkungan berkurang

à  ditandai dengan penurunan suhu lingkungan

à  ∆T =  negatif

à ∆T = T2 – T1

à Takhir  < T awal

à ∆H = positif

à ∆H = H2 – H1

à H2  >  H1

à contoh : reaksi fotosintesis, reaksi penguraian

 







PENGERTIAN ∆H

Perubahan entalpi adalah perubahan panas dari reaksi pada suhu dan tekanan yang tetap, yaitu selisih antara entalpi zat-zat hasil dikurangi entalpi zat-zat reaktan.

Rumus  :     ΔH = HP -  HR  = Hakhir - Hawal  = H2 – H1   

   ΔH : perubahan entalpi

     H: entalpi product (hasil reaksi )

   HR  : entalpi zat reactan.


Penugasan Mandiri

Untuk lebih memantapkan pemahaman perubahan entalpi, silahkan kalian kerjakan
soal berikut:
1. Buatlah tabel seperti contoh di bawah ini dan isilah dengan peristiwa atau aktivitas
yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari serta identifikasilah peristiwa atau aktivitas tersebut ke dalam proses eksoterm ataukah endoterm dengan cara memberi tanda cek ( √), masing-masing minimal 5 item !


2. Perhatikan beberapa data hasil praktikum sekelompok siswa!
a. Pelarutan NaOH dalam tabung reaksi dengan air mengakibatkan dasar tabung menjadi    hangat.
b. Pencampuran antara kristal Ba(OH)2 dengan kristal NH4Cl menyebabkan tabung reaksi         menjadi sangat dingin, menimbulkan aroma menyengat dan timbun embun di luar       tabung  reaksi.
c. Pengenceran asam nitrat pekat dengan aquades mengakibatkan gelas kimia menjadi hangat.
d. Pelarutan urea, CO(NH2)2 dengan air mengakibatkan permukaan gelas kimia menjadi dingin.
Tentukan data tersebut di atas termasuk ke dalam reaksi eksoterm atau endoterm.
Tuliskan alasan kalian!


3. Diketahui persamaan termokimia:
N2 (g) + 3 H2 (g) ⇌ 2 NH3 ΔH = - 92 kJ
Buatlah diagram tingkat energi dari persamaan termokimia tersebut.

SOAL PILIHAN GANDA

 1. Berikut ini beberapa persamaan reaksi yang umumnya terjadi di sekitar kita:

(1) 6 CO2 (g) + 6 H2O (l) → C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g)

(2) C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O (g)

(3) H2O (l) → H2O (g)

(4) H2O (l) → H2O (s)

(5) H2O (s) → H2O (l)

Persamaan reaksi yang terjadi secara endoterm terjadi pada nomor....

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (4)

C. (2) dan (3)

D. (3) dan (5)

E. (4) dan (5)


2. Perhatikan gambar berikut!


Berdasar gambar tersebut jika dibiarkan maka dapat disimpulkan bahwa kondisi tersebut adalah

A. Endoterm karena kalor masuk ke sistem

B. Endoterm karena kalor menuju lingkungan

C. Eksoterm karena kalor meninggalkan lingkungan

D. Eksoterm karena kalor masuk ke sistem

E. Eksoterm karena kalor ke luar menuju lingkungan


3. Perhatikan beberapa pernyataan hasil percobaan :

(1) Pereaksian dua zat yang diawali dengan pembakaran, setelah reaksi berjalan pembakaran dihentikan dan ternyata reaksi tersebut terus berlanjut.

(2) Pelarutan suatu zat pada terlarut tertentu ternyata mengakibatkan kenaikan suhu larutan yang signifikan pada hasil pelarutannya.

(3) Dua zat dicampurkan belum terjadi reaksi, dengan pemanasan ternyata zat mulai bereaksi, sesaat, setelah bereaksi dan pemanasan dihentikan ternyata zat tersebut berhenti bereaksi.

(4) Pelarutan suatu zat pada pelarut tertentu ternyata mengakibatkan penurunan suhu larutan.

(5) Pencampuran dua zat dan secara spontan menghasilkan nyala api diatas zat tersebut.

Berdasar pernyataan tersebut, yang merupakan peristiwa endoterm yang benar adalah ....

A. (1) dan (3)

B. (2) dan (3)

C. (3) dan (4)

D. (3) dan (5)

E. (4) dan (5)


4. Berikut di bawah ini yang bukan merupakan peristiwa endoterm adalah ....

A. Proses pencairan es batu

B. Pernafasan

C. Fotosintesis

D. Proses penjemuran baju

E. Proses memasak


5. Pada proses pembuatan es batu di dalam freezer, air wujud cair berubah menjadi padatan, hal tersebut merupakan proses ....

A. Eksoterm karena kalor dari freezer masuk ke air yang wujud cair

B. Eksoterm karena kalor dari freezer keluar ke air yang wujud cair

C. Eksoterm karena kalor air wujud cair keluar menuju freezer

D. Endoterm karena kalor dari freezer masuk ke air wujud cair

E. Endoterm karena kalor dari wujud cair menuju freezer


6. Perhatikan data berikut :

Reaksi I : C3H8 + 5 O2 ⟶ 3 CO2 + 4 H2O ΔH = – P kJ

Reaksi II : NH4Cl + NaOH ⟶ NH3 + NaCL ΔH = + Q kJ

Pernyataan yang benar dari data tersebut adalah ....

A. Reaksi I sistem melepas kalor , reaksi eksoterm

B. Reaksi II sistem menyerap kalor, reaksi eksoterm

C. Reaksi II lingkungan menyerap kalor, reaksi eksoterm

D. Reaksi I lingkungan menyerap kalor, reaksi endoterm

E. Reaksi II lingkungan menyerap kalor, reaksi endoterm


7. Perhatikan diagram tingkat energi reaksi berikut ini :

Pernyataan yang tepat dari diagram di atas adalah ....
A. Reaksi eksoterm, ∆H > 0
B. Reaksi eksoterm, ∆H < 0
C. Reaksi eksoterm, ∆H = 0
D. Reaksi endoterm, ∆H > 0
E. Reaksi endoterm, ∆H < 0

8. Sekelompok praktikan melakukan percobaan dengan mencampurkan kristal barium hidroksida, Ba(OH)2 dengan kristal amonium klorida, NH4Cl pada tabung reaksi, kemudian menutup mulut tabung reaksi menggunakan ibu jari dan mengkocok tabung reaksi tersebut selama 1 menit. Setelah pengkocokan selesai, hasil pengamatannya adalah sebagai berikut:
- menyebabkan tabung reaksi menjadi sangat dingin 
- menimbulkan aroma menyengat
- timbul embun di permukaan luar tabung reaksi.
Berdasar data tersebut, pernyataan yang tepat berikut ini berkait dengan perubahan entalpi adalah ....
A. reaksi eksoterm karena kalor keluar sehingga tabung menjadi dingin
B. reaksi eksoterm karena reaksi menghasilkan aroma menyengat
C. reaksi eksoterm karena menghasilkan embun pada permukaan tabung
D. reaksi endoterm karena tabung menjadi dingin
E. reaksi endoterm karena reaksi menghasilkan aroma menyengat



Pembahasan no 1

a) Reaksi : NaOH(s) + H2O(l)  à NaOH(aq) à Na+(aq)  +  OH-(aq)

b) Partikel pereaksi adalah:

ü  Jenis partikel NaOH dalah senyawa ionik.

ü  Molekul H2O

c) Partikel NaOH terbentuk dengan ikatan ionik antara ion Na+ dengan OH-

      Antar molekul H2O terjadi ikatan hidrogen

d)  Partikel hasil reaksi adalah:

ü  Jenis partikel ion Na+ , ion OH- dan molekul H2O

e)  Jenis ikatan yang ada dalam partikel hasil reaksi adalah interaksi ion – polar (yaitu ion Na+ dengan H2O , ion OH- dengan H2O) dan ikatan hidrogen dari molekul air

 

Tuliskan perubahan jenis ikatan antar partikel (interaksi antar partikel) sebelum reaksi dan setelah terjadi reaksi

Sebelum reaksi (Zat Pereaksi)

Setelah reaksi (Hasil reaksi)

Ikatan ionik Na+ dengan OH-

Ikatan hidrogen dari molekul air

Ikatan ion – polar 

(yaitu ion Na+ dengan H2O, ,ion OH- dengan H2O) 

Ikatan hidrogen dari meolekul air

 

f) Yang sebagai sistem adalah senyawa NaOH , H2O , ion Na+  dan ion OH-

g)  Yang sebagai lingkungan :  wadah reaksi, termometer , air, udara disekitar reaksi

h)  Reaksi pelarutan NaOH tergolong reaksi eksoterm karena reaksi (sistem) melepas kalor ke lingkungan

i)   Gambar diagram tingkat energi

 

Tidak ada komentar: