Menghitung perubahan entalpi reaksi dengan data energi ikatan rata-rata

Materi : termokimia
Kelas : XI ipa 4 dan ipa 2
jumlah pertemuan : 2xpertemuan ( 4 Jp )
Tanggal : 30 oktober 2019

Energi ikatan merupakan konsep penting dalam kimia yang menjelaskan jumlah energi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan antara gas ikatan kovalen. [1] Energi ikatan jenis isi tidak berlaku pada ikatan ion. [2]Ketika 2 atom saling mengikat untuk membentuk molekul baru, tingkat kekuatan ikatan antara atom bisa ditentukan dengan mengukur jumlah energi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan tersebut. Ingat, satu atom tidak memiliki energi ikatan; energi ini hanya ada pada ikatan antara dua atom. Untuk menghitung energi ikatan, cukup tentukan jumlah total ikatan yang patah, lalu kurangi jumlah total ikatan yang terbentuk.

Bagian 1 dari 2:
Menentukan Ikatan Putus dan Terbentuk

1. 
   1
   Definisikan persamaan untuk menghitung energi ikatan. Energi ikatan didefinisikan sebagai jumlah semua ikatan yang putus dikurangi jumlah semua ikatan terbentuk: ΔH = ∑H(ikatan putus) - ∑H(ikatan terbentuk). ΔH adalah perubahan energi ikatan, juga disebut sebagai entalpi ikatan, dan ∑H adalah jumlah energi ikatan untuk setiap sisi persamaan. [3]

   • Persamaan ini adalah bentuk dari Hukum Hess.
   • Satuan untuk energi ikatan adalah kilojoule per mol atau kJ/mol.[4]
2. 
   2
   Tuliskan persamaan kimia yang menampilkan semua ikatan antarmolekul. Ketika persamaan reaksi pada soal dituliskan hanya dengan simbol kimia dan angka, menuliskan persamaan ini akan membantu karena menggambarkan semua ikatan yang terbentuk antara beragam unsur dan molekul. Representasi visual ini akan memungkinkan Anda menghitung semua ikatan yang putus dan terbentuk pada sisi reaktan dan produk dalam persamaan.

   • Ingat, sisi kiri persamaan adalah para reaktan, dan sisi kanan adalah produknya.
   • Ikatan tunggal, ganda, dan tiga kali lipat memiliki energi ikatan yang berbeda sehingga pastikan menggambar diagram dengan ikatan antarunsur yang tepat. [5]
   • Sebagai contoh, jika Anda menarik persamaan berikut untuk reaksi antara 2 hidrogen dan 2 bromin: H2(g) + Br2(g) ---> 2 HBr(g), Anda akan memperoleh: H-H + Br-Br ---> 2 H-Br. Tanda sambung (-) menandakan ikatan tunggal antarunsur dalam reaktan dan produk.
3. 
   3
   Ketahui peraturan untuk menghitung ikatan yang putus dan terbentuk.Dalam sebagian kasus, energi ikatan yang akan digunakan untuk perhitungan ini akan berupa rata-rata. [6] Ikatan yang sama dapat memiliki energi ikatan agak berbeda berdasarkan molekul terbentuknya; dengan demikian, energi ikatan rata-rata lazim digunakan. [7].

   • Ikatan tunggal, ganda, dan tiga kali lipat diperlakukan sebagai 1 pemutusan. Semuanya memiliki energi ikatan berbeda, tetapi dihitung sebagai hanya satu pemutusan.
   • Hal serupa berlaku bagi formasi tunggal, ganda, atau tiga kali lipat. Ini akan dihitung sebagai satu formasi.
   • Dalam contoh ini, semua ikatan adalah ikatan tunggal.
4. 
   4
   Identifikasi pemutusan ikatan di sisi kiri persamaan. Sisi kiri persamaan berisi reaktan, yang akan mewakili semua ikatan putus dalam persamaan. Ini adalah proses endotermis yang membutuhkan penyerapan energi untuk memutuskan ikatan. [8]

   • Dalam contoh ini, sisi kiri memiliki 1 ikatan H-H dan 1 ikatan Br-Br.
5. 
   5
   Hitung semua ikatan yang terbentuk di sisi kanan persamaan. Sisi kanan persamaan berisi semua produk. Inilah semua ikatan yang akan terbentuk. Pembentukan ikatan adalah proses eksotermis yang melepaskan energi, biasanya berupa panas. [9]

   • Dalam contoh ini, sisi kanan memiliki 2 ikatan H-Br.

   
   
6. 1. Cari ikatan energi ikatan yang ditanyakan soal. Ada banyak tabel yang berisi informasi rata-rata ikatan energi ikatan tertentu. Anda bisa mencarinya di internet atau buku kimia. Penting untuk mengetahui bahwa informasi energi ikatan dalam tabel selalu untuk molekul dalam bentuk gas.[10]

      • Sebagai contoh, Anda ingin mencari energi ikatan H-H, Br-Br, dan H-Br.
      • H-H = 436 kJ/mol; Br-Br = 193 kJ/mol; H-Br = 366 kJ/mol.[11]
      • Untuk menghitung energi ikatan molekul dalam bentuk cair, Anda perlu turut mencari entalpi perubahan penguapan untuk molekul cair. Inilah jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengubah cairan menjadi gas. [12]Angka ini dijumlahkan pada ikatan energi total.
        • Sebagai contoh: Kalau soal menanyakan cairan air, tambahkan perubahan entalpi penguapan air (+41 kJ) pada persamaan.[13]
   2. 
      2
      Kalikan energi ikatan dengan angka putusnya ikatan. Dalam beberapa persamaan, Anda bisa memiliki ikatan sama yang putus berkali-kali. [14] Sebagai contoh, jika 4 atom hidrogen berada dalam molekul, artinya energi ikatan hidrogen harus dihitung empat kali, alias dikali 4.

      • Dalam contoh ini, hanya ada 1 ikatan per molekul sehingga energi ikatan cukup dikalikan 1.
      • H-H = 436 x 1 = 436 kJ/mol
      • Br-Br = 193 x 1 = 193 kJ/mol
   3. 
      3
      Jumlahkan semua energi ikatan dari ikatan yang putus. Setelah mengalikan energi ikatan dengan angka ikatan individualnya, Anda perlu menjumlahkan semua ikatan pada sisi reaktan. [15]

      • Dalam contoh kita, jumlah putusnya ikatan adalah H-H + Br-Br = 436 + 193 = 629 kJ/mol.
   4. 
      4
      Kalikan energi ikatan dengan angka ikatan terbentuk. Seperti saat mengerjakan pemutusan ikatan di sisi reaktan, Anda harus mengalikan angka ikatan terbentuk dengan masing-masing energi ikatannya. [16] Kalau ternyata terbentuk 4 ikatan hidrogen, kalikan energi ikatan tersebut dengan 4.

      • Dalam contoh ini, terbentuk 2 ikatan H-Br sehingga energi ikatan H-Br (366 kJ/mol) akan dikalikan 2: 366 x 2 = 732 kJ/mol.
   5. 
      5
      Jumlahkan semua energi ikatan yang terbentuk. Sekali lagi, layaknya pemutusan ikatan, semua ikatan terbentuk di sisi produk dijumlahkan.[17] Terkadang hanya terbentuk 1 produk dan Anda bisa melewatkan langkah ini.

      • Dalam contoh kita, hanya ada 1 produk terbentuk sehingga energi ikatan terbentuk sama dengan energi ikatan 2 ikatan H-Br yaitu 732 kJ/mol.
   6. 
      6
      Kurangi angka ikatan terbentuk dengan ikatan putus. Setelah semua energi ikatan di kedua sisi dijumlahkan, cukup kurangi ikatan putus dengan ikatan terbentuk. Ingat persamaan ini: ΔH = ∑H(ikatan putus) - ∑H(ikatan terbentuk). Masukkan angka-angka ke dalam rumus dan kurangkan.

      • Dalam contoh ini: ΔH = ∑H(ikatan putus) - ∑H(ikatan terbentuk) = 629 kJ/mol - 732 kJ/mol = -103 kJ/mol.
   7. 
      7
      Tentukan apakah seluruh reaksi merupakan endotermis atau eksotermis. Langkah terakhir adalah menghitung ikatan energi untuk menentukan apakah reaksi melepaskan energi atau mengonsumsi energi. Endotermis (yang mengonsumsi energi) akan memiliki energi ikatan akhir positif, sementara reaksi eksotermis (yang melepaskan energi) akan memiliki energi ikatan negatif. [18]

      • Dalam contoh kita, energi ikatan akhir adalah negatif. Dengan demikian, reaksinya eksotermis.