TERMODINAMIKA Energi dan Hukum Pertama - Entalpi Pembentukan

Entalpi   pembentukan   suatu   senyawa   didefinisikan   sebagai   perbedaan diantara entalpi senyawa itu, H_senyawa , dengan entalpi berbagai zat elemental pembentuk  senyawa  itu,  semua  dievaluasi  pada  tingkat  keadaan  standar (298K, 1 atm).

Entalpi setiap zat elemental pada tingkat keadaan standar = 0.

Proses endoterm : menyerap panas dari lingkungannya, )H > 0.

Proses eksoterm : mengeluarkan panas ke lingkungannya, )H < 0.

Nilai dari entalpi pembentukan berbagai senyawa dapat dilihat dalam Tabel.

Reaksi kimia pembentukan oksida logam pada 298 K

M (s) + ½ O₂ (g) → MO (s)

ΔH₂₉₈ = H_MO - H_M - ½ H_O2

Karena H_M , dan H_O2 pada 298 K = 0, maka ΔH₂₉₈ = H_MO

Reaksi kimia oksidasi gas alam (CH₄) pada T = 298 K :

CH₄ (g) + 2O₂ (g) → CO₂ (g) + 2H₂O (g)

Reaksi ini merupakan penjumlahan dari reaksi berikut (1 + 2 - 3) :

1. C (s) + O₂ (g) → CO₂ (g)                                                          ΔH = ΔH_f (CO₂) = -393.5 kJ

2. 2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (g)                                                    ΔH = 2ΔH_f (H₂O) = 2 (-241.8) kJ

3. C (s) + 2H₂ (g) → CH₄ (g)                                                        ΔH = ΔH_f (CH₄) = -74.8 kJ

Maka entalpi oksidasi CH₄ = -802.3 kJ.

Perubahan  entalpi  untuk  reaksi  kimia  yang  tidak  terjadi  pada  temperatur standar (298 K), dihitung dengan persamaan :

Misal reaksi oksidasi timah hitam :

Pb (s) + ½ O₂ → PbO (s)

Data-data :

H_PbO(298) = -219 000 J/mole

Cp, Pb (s) = 23.6 + 9.75 x 10^-3 T (J/K-mole), 298 - TM
Cp, PbO (s) = 37.9 + 26.8 x 10^-3 T (J/K-mole), 298 - TM

Cp, O2 (g) = 30.0 + 4.18 x 10^-3 T - 1.7 x 10^-3 T^-2 (J/K-mole). 298 - 3000 K

ΔC_p= C_p, PbO (s) - C_p, Pb (s) - ½ C_p, O₂ (g)

= -0.7 + 14.96 x 10^-3 T + 0.85 x 10^-3 T^-2

Untuk selang T = 298 - 600 K (T_M, Pb) :

ΔH_T= -219 000 - 0.7 (T - 298) + 7.48 x 10^-3 (T² - 298²)

-0.85 x 10⁵ (1/T - 1/298)

Pengaruh perubahan fasa :

Entalpi timah hitam pada temperatur cairnya (600 K) :

ΔH_{M, Pb} = kalor peleburan Pb pada 600 K.

Entalpi timah hitam cair pada 1200 K :

Referensi: Ardy, Husaini. Diktat Kuliah Termodinamika. ITB. 2012

Share on :

Tweet