Energi Pembentukan dan Analisis Kinetika

Perubahan Entalpi Berdasarkan Energi Ikatan

Energi ikatan didefinisikan sebagai energi yang diperlukan untuk memutuskan 1 mol ikatan dari suatu molekul dalam wujud gas. Energi ikatan dinyatakan dalam kilojoule per mol (kJ mol ^-1 )

Kalor suatu reaksi dapat juga ditentukan dari data entalpi pembentukan zat pereaksi dan produknya. Dalam hal ini, zat pereaksi dianggap terlebih dahulu terurai menjadi unsur-unsurnya, kemudian unsur-unsur itu bereaksi membentuk zat produk. Secara umum untuk reaksi:

m AB + n CD —–> p AD + q CB

ΔH ⁰ = jumlah ΔH ⁰ f (produk) - jumlah ΔH ⁰ f (pereaksi)

Perubahan Entalpi Berdasarkan Hukum Hess

Banyak reaksi yang dapat berlangsung secara bertahap. Misalnya pembakaran karbon atau grafit. Jika karbon dibakar dengan oksigen berlebihan terbentuk karbon dioksida menurut persamaan reaksi:

C(s) + O2 (g) —–> CO2 (g) Δ H = – 394 kJ

Reaksi diatas dapat berlangsung melalui dua tahap. Mula-mula karbon dibakar dengan oksigen yang terbatas sehingga membentuk karbon monoksida. Selanjutnya, karbon monoksida itu dibakar lagi untuk membentuk karbon dioksida. Persamaan termokimiauntuk kedua reaksi tersebut adalah:

C (s) + ½ O2 (g) —–> CO (g) ΔH = – 111 kJ

CO (g) + ½ O2 (g) —–> CO2 (g) Δ H = – 283 kJ

Jika kedua tahap diatas dijumlahkan, maka diperoleh:

C (s) + ½ O2 (g) —–> CO (g) ΔH = – 111 kJ

CO (g) + ½ O2 (g) —–> CO2 (g) ΔH = – 283 kJ

————————————————————————- +

C(s) + O2 (g) —–> CO2 (g) ΔH = – 394 kJ

Perubahan entalpi pembentukan standar atau pembentukan panas standar dari sebuah senyawa adalah besarnya perubahan entalpi dari 1 mol senyawa dari elemen-elemennya dalam keadaan standar. Lambangnya adalah ΔH_f^O atau Δ_fH^O. Lambang theta yang diberi superscript pada simbol diatas mengindikasikan bahwa proses ini hanya berlaku hanya pada kondisi standar saja. Kondisi yang dimaksud antara lain:

1.     Untuk gas: kondisi standar untuk gas adalah tekanan tepat 1 bar

2.     Untuk substansi pada sebuah larutan: konsentrasinya tepat 1 M pada tekanan 1 bar

3.     Untuk substansi murni pada kondisi terkondensasi (cairan atau padatan): cairan atau padatan murni pada tekanan 1 bar

4.     Untuk elemen kimia: dalam bentuk ketika elemen tersebut paling stabil dengan tekanan 1 bar dan suhu spesifik tertentu. (Biasanya 25 derajat Celsius atau 298.15 K). Satu pengecualian adalah fosforus: paling stabil dengan tekanan 1 bar adalah fosforus hitam, sedangkan fosforus putih dianggap sebagai referensi yang entalpi pembentukan standarnya nol^[1].

Sebagai contoh, perubahan entalpi pembentukan standar dari karbon dioksida adalah entalpi dari reaksi berikut ini dengan mengikuti kondisi-kondisi seperti di atas:

C_(s,grafit) + O_2(g) → CO_2(g)

Dari keterangan diatas, patut dicatat bahwa semua elemen tertulis dalam keadaan standarnya, dengan 1 mol produk yang terbentuk. Hal ini merupakan standar untuk semua entalpi pembentukan.

Perubahan entalpi pembentukan standar diukur dalam energi per satuan unit substansi. Satuan yang sering dipakai adalah kilojoule per mol (kJ mol⁻¹), tapi juga dapat diukur dalam satuan kalori per mol, joule per mol, atau kilokalori per mol. Dalam ilmu fisika, energi per partikel sering dituliskan dalam satuan elektronvolt yang sama dengan kira-kira 100 kJ mol⁻¹.

Semua elemen kimia dalam keadaan standar (gas oksigen, karbon padat dalam bentuk grafit, dll.) mempunyai entalpi pembentukan standar nol, tidak ada perubahan energi pada pembentukannya.

Pengertian Energi kinetik  

Adalah energi  gerak yang diperoleh sebagai gerakan dari obyek, partikel, atau seperangkat partikel.  Sebuah obyek yang memiliki gerak, apakah itu gerak vertikal atau horizontal, maka sebuah obyek tersebut berarti memiliki energi kinetik. Faktor yang mempengaruhi energi kinetik adalah semakin berat sebuah obyek tersebut dan semakin cepat pula obyek tersebut bergerak maka energi kinetik yang yang dimiliki obyek tersebut semakin besar.  Ada banyak bentuk energi kinetik antara lain yaitu :  getaran (energi karena gerak getaran), rotasi (energi karena gerak rotasi atau berputar), dan translasi (energi karena gerakan perpindahan dari satu lokasi ke lokasi lain).

Ada banyak contoh sederhana Energi Kinetik didalam praktek kehidupan kita sehari – hari antara lain sebagai berikut ini : seseorang yang berjalan, bisbol yang dilempar, pensil yang  jatuh dari meja, dan partikel bermuatan dalam medan listrik juga merupakan contoh energi kinetik dan masih banyak contoh- contoh yang lainnya.

Energi kinetik adalah kuantitas skalar, dan tidak memiliki arah. Tidak seperti kecepatan, percepatan, gaya, dan momentum, energi kinetik dari suatu benda benar-benar dijelaskan oleh besarnya saja. Seperti usaha dan energi potensial, satuan ukuran standar pengukuran untuk energi kinetik adalah Joule.  Seperti yang  tersirat oleh teori di atas, 1 Joule setara dengan 1 kg * (masa/ detik) ^ 2.

Pertanyaan :
1. diketahui entalpi pembentukan standar(delta H) Ca3(PO4)2 adalah -4121 kJ, berapa kalor dibebaskan pada pembentukan 5gram Ca3(PO)4 dari unsur-unsurnya? (Mr Ca3(PO4)2 = 310 )..... 

2. Diketahui entalpi pembentukan standar P(g) = 314,6 kJ mol. tentukanlah perubahan entalpi standar reaksi berikut. 

P4(s) -------> 4P(g)