Gagasan utama
Termokimia mengikuti kalor yang dipertukarkan dalam perubahan kimia dan fisika. Perubahan entalpi ΔH negatif untuk reaksi eksotermik yang melepas kalor, dan positif untuk reaksi endotermik.
- Kalor untuk mengubah suhu adalah q = mcΔT. Air memiliki c = 4,18 J/(g·°C).
- Hukum Hess: perubahan entalpi reaksi sama baik satu tahap maupun beberapa tahap, sehingga persamaan dan ΔH-nya dapat dijumlahkan.
- Dengan entalpi pembentukan, ΔH°_rxn = ΣΔH°f(produk) − ΣΔH°f(pereaksi), dengan unsur pada keadaan standar bernilai nol.
- Dengan energi ikatan, ΔH ≈ energi untuk memutus ikatan pereaksi dikurangi energi yang dilepas saat membentuk ikatan produk.
Persamaan penting
q = mcΔTΔH°_rxn = ΣΔH°f(products) − ΣΔH°f(reactants)ΔH ≈ Σ bonds broken − Σ bonds formedq = mL (phase change)
Contoh soal
Pembakaran metana: CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O(l). Dengan ΔH°f −74,8 untuk CH₄, −393,5 untuk CO₂, dan −285,8 kJ/mol untuk H₂O(l): ΔH°_rxn = [−393,5 + 2(−285,8)] − (−74,8) = −890,3 kJ per mol metana. Dalam kalorimeter, 100,0 g air yang naik dari 20,0 °C ke 25,0 °C menyerap q = 100,0 × 4,18 × 5,0 = 2090 J.
Kesalahan umum
- Lupa mengalikan ΔH°f dengan koefisien stoikiometri.
- Membalik urutan produk dikurangi pereaksi, yang membalik tanda ΔH.
- Memakai ΔH untuk satu mol reaksi tanpa menskalakan ketika persamaan digandakan atau dibalik.
Latihan
Uji dirimu dengan soal latihan tentang topik ini: Termokimia