Rangkuman Termodinamika dan soal-soal
Rangkuman Dari Video Termodinamika Yang Dibuat oleh Elma Suryani M.pd
Oleh : Raditya Sebastian ( 1306620042)
Energi:
Sebuah kapasitas untuk melakukan kerja
Contoh- Conth Energi:
1.) Radiasi Energi : Energi yang datang dari matahari dan sumber energi buat bumi.
2.) Thermal Energi : Energi yang terjadi karena pergerakan random yang terjadi dari atom dan molekul
3.) Enegi Kimia: Energi yang disimpan dalam ikatan kimia
4.)Energi Nuklir: Energi yang disimpan dalam Proton dan Neuttron di atom
5.) Energi Potensial: Energi yang tersimpan dalam suatu benda
Untuk TermoKimia, Materi ini akan lebih fokus dengan Thermal Energi
atau bisa dibilang TermoKimia mempelajari perubahan panas di reaksi kimia
di sini kita akan mempelajari sistem sistem yang berada di termokimia.
Sistem adalah suatu pusat perhatian yang akan kita pelajari
kita akan bedakan menjadi 3 sistem
Sistem Terbuka : sistem ini mengalami perubahan massa dan energi
Sistem Tertutup : sistem ini mengalami perubahan energi
Isolated: Tidak ada perubahan.
ada 2 ciri-ciri sistem
Exothermic process prosess dimana panas mentransfer energi thermal melalui sistem ke sekitar
contoh :
2H2(g)+O2(g)-> 2H20(l)+ Energi
H20 (g)-> H20+energi
Endothermic Process adalah proses dimana panas harus isi di sekitar menjadi sistem
Termodinamika:
Pembelajaran ilmu pengetahuan yang saintifik konversi antara panas dan energi
Pembelajaran ilmu pengetahuan yang saintifik konversi antara panas dan energi
State Function(Fungsi keadaaan): Sifat - Sifat yang ditentukan oleh keadaan suatu sistem,bagaiamanpun cara kondisi itu di capai. contohnya :
saa t kedua pendaki gunung mendaki gunung Energi Potensial kedua pendaki itu akan sama
maka bisa rumuskan:
ΔE=Efinal-Eawal
ΔP=Pfinal-Pawal
ΔV=Vfinal-Vawal
ΔT=Tfinal-Tawal
Hukum-Hukum Thermodinamika:
Energi bisa konversi dari satu bentuk ke bentuk yang lain tetapi tidak bisa diciptakan atau dihancurkan.
ΔEsistem + ΔElingkungan(sekitar) = 0
ΔEsistem =- ΔElingkungan(sekitar)
C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H20 (Reaksi Kimia Exothermic)
Energi Kimia yang hilang karena kombusi = Energi kimia yang diterima dari sekitar lingkungan
(system) (Surrondings)
Maka tidak ada Energi yang hilang hanya saja berubah dari suatu tempat ke tempat yang lain.
Ada bentuk lain dari Hukum 1 Thermodinamika:
ΔE= q + W
ΔE adalah perubahan energi internal dalam sistem
q adalah perubahan panas antara sistem dan lingkungan
W adalah usaha yang dilakukan atau dari sistem
W=-P ΔV jika gas mengembang saat melawan tekanan luar
tanda +,- buat Usaha dan Panas
Usaha dilakukan oleh sistem terhadap lingkungan (-)
Usaha dilakukan oleh lingkungan terhadap sistem (+)
Panas yang diabsorbsi oleh sistem terhadap lingkungan ( Proses endothermic) (+)
Panas yang diabsorbsi oleh lingkungan terhadap sistem (Proses Exothermic) (-)
Usaha dilakukan oleh lingkungan terhadap sistem
W= F . d
W=- P. ΔV
ΔV> 0
-P ΔV < 0
Wsystem < 0
ΔW ≠Wfinal - Wawal
Entalpi dan Hukum pertama Termodinamika
ΔE= q + W
saat Tekananya Konstant :
ΔH= Q dan W= - P ΔV
ΔE = ΔH - P ΔV
Entalphi ( H) digunakan untuk menghitung aliran panas kedalam atau keluar dari sistem di dalam prosess yang terjadi di tekanan yang tetap
ΔH= H(products) - H(reactants)
ΔH= panas yang dilepasakan atau diserap pada reaksi di tekanan yang konstant
Kapasitas Panas dari suatu substansi adalah jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikan temperatur dari sejumlah massa substansi sebanyak 1 degree celcius
C = m x s
q= m x s x Δt
q = C x Δt
Δt= t final - t initial
Konstanta Volume kalorimeter
q sistem = q air + q bomb + qrxn
qsistem= 0
qrxn = - (qair + qbomb)
qwater = m x s x Δt
qbomb = Cbomb x Δt
Reaksi pada V konstant
ΔH ≠ q rxn
Tekanan Konstant Kalorimeteri
q sistem = q air + q cal+ qrxn
qsistem= 0
qrxn = - (qair + q cal)
qwater = m x s x Δt
qbomb = Ccal x Δt
Reaksi konstanta Tekanan
ΔH = qrxn
karena tidak ada cara untuk mengukur Absolute value Entalpi dari substansi , apakah kita harus mengukur perubahan entalpi untuk setiap reaksi.
oleh karena itu kita untuk mencari entalpi kita harus menggunakan standarad enthalpy of formation (ΔH°) sebagai point referensi.
standarad enthalpy of formation (ΔH°) adalah perubahan panas yang terjadi jika 1 mol dari compound yang terbentuk oleh unsur yang mempunyai tekanan pada 1 atm.
standarad enthalpy of formation buat setiap unsur bentuknya akan paling stabil saat 0
ΔH°f (O2) = 0
ΔH°f ( O3) = 142 KJ/mol
ΔH°f(C, Graphite) = 0
ΔH°f( C, diamond) = 1,90 kJ/mol
standarad enthalpy of formation(ΔH°rxn) adalah reaksi entalpi yang dilakukan pada 1 atm
aA + bB --> cC + dD
ΔH°rxn = [cΔH°f(C) + dΔH°f(D)] - [aΔH°f (A) + bΔH°(B)]
ΔH°rxn = ΣnΔH°f(products) - ΣmΔH°f (reactans)
Hess Law : Jika reaktan sudah di konversi terhadap produk maka perubahan entalpinya akan tetap sama meskipun reaksinya dilakukan dengan satu cara atau beberapa cara
Sketsa cara kerjanya.
C(graphite) + 1/2O2(g) --> CO(g)
CO(g) + 1/2 O2 (g) ---> CO2(g)
___________________________-
C(graphite) + O2(g) ----> CO2(g)
Cara menghitung Entalpi:
Contoh Soal:
C(graphite) + O2 (g) ---> CO2 (g) ΔH°rxn = -393,5 kJ/mol
S(rhombic) + O2(g) ---> SO2 (g) ΔH°rxn = -296,1 kJ/mol
CS2(l) + 3O2(g)--->CO2 (g) + 2SO2 (g) ΔH°rxn = -1072 kJ/mol
pertama tama tulis rumus reaksi kimianya CS2
C(graphite) + 2S (rhombic)---> CS2(l)
kedua tambahkan rxns supaya bisa mendapatkan rxn yang dibutuhkan
C(graphite) + O2 (g) ----> CO2(g) ΔH°rxn = - 393,5 kJ/mol
2S(rhornbic) + 2O2 (g) ----> 2 SO2 (g) ΔH°rxn = -296,1 kJ/mol x 2
CO2(g) + 2SO2 (g) -----> CS2 (l) + 3O2 (g) ΔH°rxn = +1072kJ/mol
_________________________________________________________+
C(graphite) + 2S(rhombic) ---> CS2(l)
ΔH°rxn = -393,5 +(2x - 296,1) + 1072 = 86,3 kJ/mol
Soal -Soal
ada sebuah rumus kimia
SO2(g) + 1/2 O2(g) ----> SO3 (g)
Hitung panas yang berkembang saat 74,6 g dari SO2(molar massa 64,07 g/mol) itu di konversi menjadi SO3
Jawaban
dari soal kita bisa tau bahwa setiap mol SO2 itu terbakar sebanyak 99,1 kJ yang terbentuk sebagai panas maka faktor conversinya adalah
-99,1kJ/ 1 mol SO2
Soal Kedua
Carilah entalpi standar dari rumus kimia berikut :
2C(graphite) + H2(g) --> C2H2 (g)
rumus kimia buat yang dipakai untuk mencari jawaban
a.) C(graphite) + O2(g) ---> CO2(g) ΔH°rxn = -393,5 kJ/mol
b.) H2(g) + 1/2 O2(g) ---> H2O(l) ΔH°rxn = -285,8 kJ/mol
c.) 2C2H2(g) + 5 O2 (g) --> 4CO2(g) + 2H20 ΔH°rxn = -2598,8 kJ/mol
karena bentuk kimianya sudah ada kita cocokin apakah persamaan unsurnya sudah stabil atau sama dengan bentuk yang diinginkan karena belum kita ratakan dulu karena C di bentuknya ada 2 maka di persamaan kimia (C(graphite)) dikalikan dua
2C(graphite) + 2O2(g) ---> 2CO2(g)
ΔH°rxn = 2(-393,6 kJ/mol)
= -787,0 kJ/mol
setelah itu kita membutukan satu mol H2 dan ini sudah disediakan oleh rumus kimia b terakhir kita butuh 1 mole C2H2 sebagai produk ini sudah disediakan di rumus kimia c tetapi C2H2 ada 2 mol dan di posis reaktan oleh karena itu kita balik dan dibagi 2
2CO2(g) + H2O--> C2H2(g) + 5/2 O2(g) ΔH°rxn = 1/2(2598,8 kJ/mol) = 1299,4 kJ/mol
setelah itu kita gabungkan semua
2C(graphite)+2O2(g) ---->2CO2(g) ΔH°rxn = - 787,0 kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)---->H2O (g) ΔH°rxn = -285,8 kJ/mol x 2
2CO2(g) + H2O (l)-----> C2H2(g) + 5/2 O2(g) ΔH°rxn = +1299,4 kJ/mol
_________________________________________________________+
2C(graphite) + H2(g) --> C2H2 (g)
ΔH°rxn = -226,6kJ/mol
Jadi dari materi ini kita mempelajari beberapa cara kita bisa menggunakan suhu sebagai alat yang mengembangkan hidup kita sehari hari dan dari sini juga kita bisa belajar bedanya termokimia dan termodinamika.
Sumber :
https://www.youtube.com/watch?v=La9aYLvmgSM&feature=youtu.be
Soal - Soal diambil dari buku :
Raymond Chang General Chemistry The Essential Concepts hal 183, hal195, hal 196
Komentar
Posting Komentar