KATA PENGANTAR
Segala puji hanya milik Allah SWT.
Shalawat dan salam selalu tercurahkan kepada Rasulullah
SAW. Berkat limpahan dan rahmat-Nya penyusun
mampu menyelesaikan tugas makalah Kimia, Makalah ini
merupakan persyaratan untuk mencapai standard kelulusan Ulangan Harian
pelajaran kimia kelas XI IPA.
Makalah ini membahas segala
hal yang berkaitan dengan sktuktur atom,sistem periodik,ikatan kima dan
terokimia. penulis sangat berharap karya tulis ini dapat membantu kita untuk
memahami pelajaran kimia
Dalam penyusunan tugas atau materi ini, tidak
sedikit hambatan yang penulis hadapi. Namun penulis menyadari bahwa kelancaran
dalam penyusunan materi ini tidak lain berkat bantuan, dorongan, dan bimbingan
orang tua, sehingga kendala-kendala penulis dapat teratasi.
Semoga makalah ini dapat memberikan wawasan yang
lebih luas dan menjadi sumbangan pemikiran kepada pembaca khususnya para siswa.
kami sadar bahwa makalah ini masih banyak kekurangan dan jau dari sempurna.
Untuk itu, kepada guru pembimbing saya meminta
masukannya demi perbaikan pembuatan makalah
kami di masa yang akan datang dan mengharapkan
kritik dan saran dari para pembaca.
Jakarta
12 desember 2012
Penulis
i
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan
dan tekhnologi, manusia tidak terlepas dari berbagai bentuk masalah dalam
kehidupan ,olehnya para ilmuan selalu mengkaji persoalan yang terjadi baik
dalam lingkungan maupun alam secara keseluruhan. Dengan hal tersebut sejarah
perkembangan yang diangkat lewat latar belakang ini adalah sejarah perkembangan
system periodik unsur mulai dari pengelompokkan unsur – unsur yang sederhana
hingga pengelompokkan yang secara modern. Sistem priodik merupakan suatu cara
untuk mengelompokkan unsure-unsur berdasarkan sifatnya. Pengelompokkan unsur
mengalami sejarah perkembangan, sifat logam, non logam, hukum-hukum,
golongan, peride, dan sifat-sifat unsur dalam system periodik
modern.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan pembahasan tersebut di
atas maka penyususn dapat merumuskan beberapa hal yang menjadi masalah sebagai
berikut :
1. menjelaskan pengertian stuktur atom
2. Menjelaskan sistem periodik unsur
3. pengelompokan unsur-unsur berdasarkan
hukum-hukum
4. menjelaskan pengertian terokimia
5. menjelaskan entalpi dan perubahan entalpi
C. Tujuan
Tujuan penyusunan makalah ini adalah :
1. Untuk memperoleh gambaran tentang pandangan
konsep kimia yang khususnya menyangkut sistem periodik Unsur.
2. Untuk memperkaya khasanah ilmu
pengetahuan khususnya ilmu kimia terutama yang berkaitan dengan system periodik
Unsur.
3. Agar mampu menjelaskan dan memahami tentang
sistem periodik unsur
BAB II
PMBAHASAN
A. STRUKTUR ATOM, SISTEM
PERIODIK, DAN IKATAN KIMIA
I. TEORI ATOM MEKANIKA KUANTUM
a. Teori yang mendasari
1. Teori / hukum Einstein dikenal dengan energi foton
E= mc2
artinya suatu materi yang bermasa 1 gram mempunyai energi sebasar
8.9874 x 10 10 kj.
Menurut Einstein radiasi gelombang
elktromagnetik mempunyai sifat partikel dan radiasi ituDikenal dengan energi
foton.
2. Teori Max Planck
Menurut planck radiasi gelombang elektromagnetik
bersifat diskrit artinya suatu benda hanya dapat memancarkan atau menyerap
radiasi elektromagnetik dalam ukuran paket-paket kecil yang disebut dengan
kuanta/kuantum.
Besarnya energi itu tergantung kepada frekuensi dan panjang
gelombang radiasinya.
E = hv
E= hc/λ
E = Energi foton
h = tetapan planck (h= 6.63×10-34 js)
energi foton berbanding terbalik dengan panjang
gelombangnya, semakin besar panjang gelombang semakin kecil energi fotonnya.
3. Hipotesis Louis de Broglie
Menurut de Broglie suatu benda bermasa m yang
bergerak dengan kecepatan v membentuk gelombang sebesar
λ = h/mv
Sehingga de Broglie menyimpulkan bahwa materei
dapat btersifat sebagai partikel dan dapat bersifat sebagai gelombang .
electron sebagai partikel juga mempunyai sifat gelombang. Hal inilah yang
mendasari lahirnya teori atom mekanika kuantum atau teori mekanika gelombang.
Teori ini membantah teori Borh yang menyatakan bahwa gerakan partikel berbentuk
lintasan tetapi gerakan partikel berbentuk gelombang.
4. Azas ketidak pastian Heisenberg
Menurut Werner Heisenberg posisi dan momentum
suatu partikel tidak dapat ditentukan secara bersamaan. Semakin dapat
ditentukan posisi suatu partikel maka semakintidak dapat ditentukan momentum
suatu partikel dan sebaliknya, keadaan itu ditulisnya dalam suatu persamaan
sebagai berikut:
(Δx)(Δp) ≥ h/2π
Δp = kesalahan momentum
Δx = kesalahan posisi
Semakin kecil Δp maka semakin besar Δx, semakin besarΔp maka
semakin kecil Δx
b. Bilangan Kuantum
Erwin schrodinger menggunakan empat jenis
bilangan kuantum yang mempunyai fungsi tertentu untuk menentukan bentuk dan
ukuran orbital.
v Bilangan kuantum utama
(n).
Bilangan kuantum utama merupakan bilangan yang
menunjukan tingkat energi orbital
n merupakan bilangan bulat positif dan tidak termasuk nol. n =
1,2,3,….
Semakin tinggi harga n, maka semakin semakin besar orbitalnya.
Bilangan kuantum azimuth (l)
Bilangan kuantum azimuth menyatakan bentuk orbital.
l = 0 orbital s (Sharp)
l = 1 orbital p (principal)
l = 2 orbital d (diffuse)
l = 3 orbital f (fundamental)
Nilai l dimulai dari 0 sampai (n-1). Hubungan
antara kulit, tingkat energi dan bentuk orbital dapat digambarkan sebagai
berikut.
Kulit K n = 1, l = 0 , orbital s
Kulit L n = 2, l = 0 , 1 , orbitas s ,p
Kulit M n = 3, l = 0, 1, 2 orbital s, p, d
Kulit N n = 4, l = 0, 1, 2, 3 orbital s, p, d, f
Dan seterusnya.
Bilangan kuantum magnetic (m)
Bilangan kuantum magnetic menunjukan arah
orbital dalam sumbu x, y, z atau orientasi orbital dalam ruang.
m bernilai negative, nol, dan positif.
Missal : jika l = 0 maka m = 0 orbital s
l = 1 maka m = –1, 0, 1 orbital px, py, pz
l = 2 maka m = –2–1, 0, 1, 2 orbitalnya dx2 –y2, dz2, dxy, dxz,
dyz
v Bilangan kuantum spin
(s)
Bilangan kuantum spin menyatakan arah perputaran
electron dalam orbital.Arah perputaran yang searah dengan jarum jam nilainya
+1/2 dan arah perputaran yang berlawanan arah jarum jam nilainya -1/2. Tingkat
energinya sama, tanda hanya untuk membedakan yang satu dengan yang lain.
c. Bentuk dan Orientasi Orbital
1.Orbital s
Bentuk orbital s memiliki satu orbital dengan
bentuk seperti bola, sehingga tidak tergantung pada sudut manapun. Orbital s
hanya terdapat 1 nilai m , sehingga hanya terdapat 1 orientasi, yaitu sama ke
segala arah.
2.Orbital p
Orbital p berbentuk cuping-dumbbell (bagai balon
terpilin).Sub kulit p memiliki tiga orbital. Pada sub kulit ini terdapat 3
nilai m(–1, 0, +1) sehingga terdapat 3 orientasi yang satu dan lainnya
membentuk sudut 9o.
3.Orbital d
Orbital d memiliki 5 orbital dengan bentuk yang
komplek sdan orientasi yang berbeda. Empat orbital pertama memiliki bentuk yang
sama, sedangkan satu orbital memiliki bentuk yang berbeda.Kelima orbital itu
adalah dxy ,dxz ,dyz,dx2y2,dan dz2.
4.Orbital f
Orbital f(mempunyai 7 orbital) dan dikelompokan
menjadi tigakelompok, yaitu :
1) kelompok pertama: fxyz
2) kelompok kedua : fx(z2-y2),fy(z2-y2),fz(x2-y2)
3) kelompok ketiga : fx3,fy3,fz3
II.KONFIGURASI ELEKTRON BERDASARKAN KONSEP BILANGAN KUANTU
Konfigurasi elektron menggambarkan
penataan/susunan elektron dalam atom. Dalam menentukan konfigurasi elektron suatu atom, ada 3
aturan yang harus dipakai, yaitu : Aturan Aufbau, Aturan Pauli, dan Aturan
Hund.
1. Aturan Aufbau
Pengisian orbital dimulai dari tingkat energi
yang rendah ke tingkat energi yang tinggi. Elektron mempunyai kecenderungan akan menempati dulu
subkulit yang energinya rendah. Besarnya tingkat energi dari suatu subkulit
dapat diketahui dari bilangan kuantum utama (n) dan bilangan kuantum azimuth (
l ) dari orbital tersebut. Orbital dengan harga (n + l) lebih besar mempunyai
tingkat energi yang lebih besar. Jika harga (n + l) sama, maka orbital yang
harga n-nya lebih besar mempunyai tingkat energi yang lebih besar. Urutan
energi dari yang paling rendah ke yang paling tinggi sebagaimana digaram yang
dibuat oleh Mnemonik Moeler adalah sebagai berikut:
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s
< 4d < 5p < 6s < 4f < 5d ….
Aturan Pauli (Eksklusi Pauli)
Aturan ini dikemukakan oleh Wolfgang Pauli pada
tahun 1926. Yang menyatakan “Tidak boleh terdapat dua elektron dalam satu atom
dengan empat bilangan kuantum yang sama”. Orbital yang sama akan mempunyai
bilangan kuantum n, l, m, yang sama tetapi yang membedakan hanya bilangan
kuantum spin (s). Dengan demikian, setiap orbital hanya dapat berisi 2 elektron
dengan spin (arah putar) yang berlawanan. Jadi, satu orbital dapat ditempati
maksimum oleh dua elektron, karena jika elektron ketiga dimasukkan maka akan
memiliki spin yang sama dengan salah satu elektron sebelumnya.
Contoh :
Pada orbital 1s, akan ditempati oleh 2 elektron, yaitu :
Elektron Pertama à n=1, l=0, m=0, s= +½
Elektron Kedua à n=1, l=0, m=0, s= – ½
3. Aturan Hund
Aturan ini dikemukakan oleh Friedrick Hund Tahun
1930. yang menyatakan “elektron-elektron dalam orbital-orbital suatu subkulit
cenderung untuk tidak berpasangan”.
Elektron-elektron baru berpasangan apabila pada subkulit itu sudah
tidak ada lagi orbital kosong.
Untuk menyatakan distribusi elektron-elektron
pada orbital-orbital dalam suatu subkulit, konfigurasi elektron dituliskan
dalam bentuk diagram orbital.
Suatu orbital digambarkan dalam bentuk kotak,
sedangkan elektron yang menghuni orbital digambarkan dengan dua anak panah yang
berlawanan arah. Jika orn=bital hanya mengandung satu elektron, maka anak panah
yang ditulis mengarah ke atas.
Dalam menerapkan aturan hund, maka kita harus menuliskan arah
panah ke atas terlebih dahulu pada semua kotak, baru kemudian diikuti dengan
arah panah ke bawah jika masih terdapat elektron sisanya
III.HUBUNGAN KONFIGURASI ELEKTRON DENGAN SISTEM PERIODIK UNSUR
Konfigurasi elektron menyatakan sebaran elektron
dalam atom. Nomor atom menunjukkan jumlah elektron. Hal ini membuktikan bahwa
terdapat hubungan antara sifat-sifat unsur dengan konfigurasi elektron, katena
tabel Sistem Periodik Unsur (SPU) disusun berdasarkan kenaikan nomor atom
unsur. Pada SPU dikenal istilah Golongan (kolom vertikal) dan Periode (baris
horizontal)
1. Golongan
SPU dibagi atas 8 golongan. Setiap golongan
dibagi atas Golongan Utama (A) dan Golongan Transisi (B). Penomoran golongan
dilakukan berdasarkan elektron valensi yang dimiliki oleh suatu unsur. Setiap
Unsur yang memiliki elektron valensi sama akan menempati golongan yang sama
pula
Berdasarkan letak elektron terakhir pada
orbitalnya, dalam konfigurasi elektron, unsur-unsur dalam SPU dibagi menjadi 4
blok, yaitu blok s, blok p, blok d, dan blok f.
Jika konfigurasi elektron berakhir di blok s
atau p maka pasti menempati golongan A. Jika konfigurasi elektron berakhir di
blok d maka pasti menempati golongan B.Jika konfigurasi elektron berakhir di
blok f maka pasti menempati golongan B (Lantanida, n=6 dan Aktinida, n=7
(gol.radioatif)
Selain itu untuk menentukan nomor golongan,
ditentukan dengan mengetahui jumlah elektron valensi pada konfigurasi terakhir.
2.periode
SPU terdiri atas 7 periode. Periode disusun berdasarkan kenaikan nomor atom. Unsur-unsur yang mempunyai jumlah kulit sama akan menempati baris yang sama. Dengan demikian jumlah kulit sama dengan periode, sehingga periode 1 memiliki n-1, periode 2 memiliki n=2, dst.
SPU terdiri atas 7 periode. Periode disusun berdasarkan kenaikan nomor atom. Unsur-unsur yang mempunyai jumlah kulit sama akan menempati baris yang sama. Dengan demikian jumlah kulit sama dengan periode, sehingga periode 1 memiliki n-1, periode 2 memiliki n=2, dst.
IV. SISTEM PERIODIK
Dasar dan Penyusunan Sistem Periodik Unsur Modern
Sistem periodik unsur modern (lihat gambar)
disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Lajur horizontal,
yang selanjutnya disebut periode, disusun menurut kenaikan nomor atom,
sedangkan lajur vertikal, yang selanjutnya disebut golongan, disusun menurut
kemiripan sifat.
Unsur segolongan bukannya mempunyai sifat yang
sama, melainkan mempunyai kemiripan sifat. Setiap unsur memiliki sifat khas
yang membedakannya dari unsur lainnya. Unsur-unsur dalam sistem periodik dibagi
menjadi dua bagian besar, yaitu unsur-unsur yang menempati golongan A yang disebut
unsur golongan utama, dan unsur-unsur yang menempati golongan B yang disebut
unsur transisi (James E. Brady, 1990).
Sistem periodik unsur modern yang disebut juga
sistem periodik bentuk panjang, terdiri atas 7 periode dan 8 golongan. Periode
1, 2, dan 3 disebut periode pendek karena berisi sedikit unsur, sedangkan
periode lainnya disebut periode panjang. Golongan terbagi atas golongan A dan
golongan B. Unsur-unsur golongan A disebut golongan utama, sedangkan golongan B
disebut golongan transisi. Golongan-golongan B terletak antara golongan IIA dan
IIIA. Golongan B mulai terdapat pada periode 4 .Dalam sistem periodik unsur
yang terbaru, golongan ditandai dengan golongan 1 sampai dengan golongan 18
secara berurutan dari kiri ke kanan. Dengan cara ini, maka unsur transisi
terletak pada golongan 3 sampai dengan golongan 12. Cara seperti itu dapat
dilihat pada sistem periodik unsur pada gambar 1.14
a. Periode
Sistem periodik unsur modern mempunyai 7
periode. Unsur-unsur yang mempunyai jumlah kulit yang sama pada konfigurasi
elektronnya, terletak pada periode yang sama.
b. Golongan
Sistem periodik unsur modern mempunyai 8
golongan utama (A).
Unsur-unsur pada sistem periodik modern yang mempunyai elektron
valensi (elektron kulit terluar) sama pada konfigurasi elektronnya, maka
unsur-unsur tersebut terletak pada golongan yang sama (golongan
utama/A).
Unsur-unsur pada sistem periodik modern yang mempunyai elektron
valensi (elektron kulit terluar) sama pada konfigurasi elektronnya, maka
unsur-unsur tersebut terletak pada golongan yang sama (golongan
utama/A).
V.IKATAN KIMIA
v Ikatan Kovalen
Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi akibat
pemakaian pasangan elektron secara bersama-sama oleh dua atom (James E. Brady, 1990).
Ikatan kovalen terbentuk di antara dua atom yang sama-sama ingin menangkap
elektron (sesama atom bukan logam).
Cara atom-atom saling mengikat dalam suatu molekul dinyatakan oleh
rumus
bangun atau rumus struktur. Rumus struktur diperoleh dari rumus Lewis dengan mengganti setiap pasangan elektron ikatan dengan sepotong garis. Misalnya, rumus bangun H2 adalah H – H.
Contoh:
a. Ikatan antara atom H dan atom O, dalam H2O konfigurasi elektro H dan O adalah H : 1 ( memerlukan 1 elektron ), O : 2 6 ( memerlukan 2 elektron ) . Atom O harus memasangkan 2 elektron, sedangkan atom H hanya memasangkan 1 elektron. Oleh karena itu, 1 atom O berikatan dengan 2 atom H. Lambang Lewis ikatan antara H dengan O dalam H2O.
bangun atau rumus struktur. Rumus struktur diperoleh dari rumus Lewis dengan mengganti setiap pasangan elektron ikatan dengan sepotong garis. Misalnya, rumus bangun H2 adalah H – H.
Contoh:
a. Ikatan antara atom H dan atom O, dalam H2O konfigurasi elektro H dan O adalah H : 1 ( memerlukan 1 elektron ), O : 2 6 ( memerlukan 2 elektron ) . Atom O harus memasangkan 2 elektron, sedangkan atom H hanya memasangkan 1 elektron. Oleh karena itu, 1 atom O berikatan dengan 2 atom H. Lambang Lewis ikatan antara H dengan O dalam H2O.
Dua atom dapat membentuk ikatan dengan sepasang, dua pasang, atau
tiga
pasang elektron bergantung pada jenis unsur yang berikatan. Ikatan kovalen
yang hanya melibatkan sepasang elektron disebut ikatan tunggal (dilambangkan dengan satu garis), sedangkan ikatan kovalen yang melibatkan lebih dari sepasang elektron disebut ikatan rangkap. Ikatan yang melibatkan dua pasang elektron disebut ikatan rangkap dua (dilambangkan dengan dua garis), sedangkan ikatan yang melibatkan tiga pasang elektron disebut ikatan rangkap tiga (dilambangkan dengan tiga garis).
pasang elektron bergantung pada jenis unsur yang berikatan. Ikatan kovalen
yang hanya melibatkan sepasang elektron disebut ikatan tunggal (dilambangkan dengan satu garis), sedangkan ikatan kovalen yang melibatkan lebih dari sepasang elektron disebut ikatan rangkap. Ikatan yang melibatkan dua pasang elektron disebut ikatan rangkap dua (dilambangkan dengan dua garis), sedangkan ikatan yang melibatkan tiga pasang elektron disebut ikatan rangkap tiga (dilambangkan dengan tiga garis).
b. Ikatan rangkap dua daklam molekul oksigen ( O2 )
Oksigen (Z = mempunyai 6 elektron valensi, sehingga untuk
mencapai konfigurasi oktet harus memasangkan 2 elektron. Pembentukan ikatannya
dapat Lambang Lewis ikatan O2
d. Ikatan rangkap tiga dalam molekul N2, Nitrogen mempunyai 5
elektron valensi, jadi harus memasangkan 3 elektron. untuk mencapai konfigurasi
oktet. Pembentukan ikatannya dapat digambarkan sebagai berikut.
Lambang Lewis ikatan N2
Lambang Lewis ikatan N2
Pasangan elektron yang dipakai bersama-sama disebut pasangan elektron
ikatan (PEI), sedangkan yang tidak dipakai bersama-sama dalam ikatan disebut
pasangan elektron bebas ( PEB ). Misalnya :
• Molekul H2O mengandung 2 PEI dan 2 PEB
• Molekul NH3 mengandung 3 PEI dan 1 PEB
• Molekul NH3 mengandung 3 PEI dan 1 PEB
v Ikatan Ion
Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi akibat
perpindahan elektron dari satu atom ke atom lain (James E. Brady, 1990). Ikatan
ion terbentuk antara atom yang melepaskan elektron (logam) dengan atom yang
menangkap elektron (bukan logam). Atom logam, setelah melepaskan elektron
berubah menjadi ion positif. Sedangkan atom bukan logam, setelah menerima
elektron berubah menjadi ion negatif. Antara ion-ion yang berlawanan muatan ini
terjadi tarik-menarik (gaya elektrostastis) yang disebut ikatan ion (ikatan
elektrovalen).
Ikatan ion merupakan ikatan yang relatif kuat. Pada suhu kamar,
semua senyawa ion berupa zat padat kristal dengan struktur tertentu. Dengan
mengunakan lambang Lewis, pembentukan NaCl digambarkan sebagai berikut.
NaCl mempunyai struktur yang berbentuk kubus, di mana tiap
ion Na+dikelilingi oleh 6 ion Cl– dan tiap ion Cl– dikelilingi
oleh 6 ion Na+.
v Ikatan Kimia
Gaya yang mengikat atom-atom dalam molekul atau
gabungan ion dalam setiap senyawa disebut ikatan kimia. Konsep ini pertama kali
dikemukakan pada tahun 1916 oleh Gilbert Newton Lewis (1875-1946) dari Amerika
dan Albrecht Kossel (1853-1927) dari Jerman (Martin S. Silberberg, 2000).
v Konfigurasi Elektron Gas
Mulia
Dibandingkan dengan unsur-unsur lain, unsur gas
mulia merupakan unsur yang paling stabil. Kestabilan ini disebabkan karena
susunan elektronnya berjumlah 8 elektron di kulit terluar, kecuali helium
(mempunyai konfigurasi elektron penuh). Hal ini dikenal dengan konfigurasi
oktet, kecuali helium dengan konfigurasi duplet.
Unsur-unsur lain dapat mencapai konfigurasi oktet dengan
membentuk ikatan agar dapat menyamakan konfigurasi elektronnya dengan
konfigurasi elektron gas mulia terdekat. Kecenderungan ini disebut aturan
oktet. Konfigurasi oktet (konfigurasi stabil gas mulia) dapat dicapai dengan
melepas, menangkap, atau memasangkan elektron. Dalam mempelajari materi ikatan
kimia ini, kita juga perlu memahami terlebih dahulu tentang lambang Lewis.
Lambang Lewis adalah lambang atom disertai elektron valensinya. Elektron dalam lambang
Lewis dapat dinyatakan dalam titik atau silang kecil (James E. Brady, 1990).
B. TERMOKIMIA
Pengertian Termokimia
Bagian dari ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor atau panas
suatu zat yang menyertai suatu reaksi atau proses kimia dan fisika disebut termokimia. Termokimia merupakan pengetahuan dasar yang
perlu diberikan atau yang dapat diperoleh dari reaksi-reaksi kimia, tetapi juga
perlu sebagai pengetahuan dasar untuk pengkajian teori ikatan kimia dan
struktur kimia. Fokus bahasan dalam termokimia adalah tentang jumlah kalor yang
dapat dihasilkan oleh sejumlah tertentu pereaksi serta cara pengukuran kalor
reaksi.
I. Pengertian Reaksi Eksoterm dan Endoterm
Perubahan entalpi (ΔH) positif menunjukkan bahwa
dalam perubahan terdapat penyerapan kalor atau pelepasan kalor.
Reaksi kimia yang melepaskan atau mengeluarkan kalor disebut reaksi
eksoterm, sedangkan reaksi kimia
yang menyerap kalor disebut reaksi endoterm. Aliran kalor pada kedua jenis reaksi diatas dapat dilihat pada
gambar berikut :
Pada reaksi endoterm, sistem menyerap energi.
Oleh karena itu, entalpi sistem akan bertambah. Artinya entalpi produk (Hp)
lebih besar daripada entalpi pereaksi (Hr). Akibatnya, perubahan entalpi,
merupakan selisih antara entalpi produk dengan entalpi pereaksi (Hp -Hr)
bertanda positif. Sehingga perubahan entalpi untuk reaksi endoterm dapat
dinyatakan:
ΔH = Hp- Hr > 0 (13 )
Sebaliknya, pada reaksi eksoterm , sistem membebaskan energi,
sehingga entalpi sistem akan berkurang, artinya entalpi produk lebih kecil
daripada entalpi pereaksi. Oleh karena itu , perubahan entalpinya bertanda
negatif. Sehingga p dapat dinyatakan sebagai berikut:
ΔH = Hp- Hr < 0 ( 14 )
Perubahan entalpi pada reaksi eksoterm dan endoterm dapat
dinyatakan dengan diagram tingkat energi. Seperti pada gambar 2 :
II. Entalpi dan
Perubahan Entalpi
Setiap sistem atau zat mempunyai energi yang
tersimpan didalamnya. Energi potensial berkaitan dengan wujud zat, volume, dan
tekanan. Energi kinetik ditimbulkan karena atom – atom dan molekulmolekul
dalam zat bergerak secara acak. Jumlah total dari semua bentuk energi itu disebut entalpi
(H) . Entalpi akan tetap
konstan selama tidak ada energi yang masuk atau keluar dari zat. . Misalnya entalpi untuk air dapat ditulis H H20
(l) dan untuk es ditulis H H20 (s).
Entalpi (H) suatu zat ditentukan oleh jumlah
energi dan semua bentuk energi yang dimiliki zat yang jumlahnya tidak dapat
diukur. Perubahan kalor atau entalpi yang terjadi selama proses penerimaan atau
pelepasan kalor dinyatakan dengan ” perubahan entalpi (ΔH) ” . Misalnya pada perubahan es menjadi air, maka
dapat ditulis sebagai berikut:
Δ H = H H20 (l) -H H20 (s) (7)
Harga entalpi zat sebenarnya tidak dapat
ditentukan atau diukur. Tetapi ΔH
dapat ditentukan dengan cara mengukur jumlah kalor yang diserap sistem.
Misalnya pada perubahan es menjadi air, yaitu 89 kalori/gram. Pada perubahan es
menjadi air, ΔH
adalah positif, karena entalpi hasil perubahan, entalpi air lebih besar dari
pada entalpi es.
Termokimia merupakan bagian dari ilmu kimia yang
mempelajari perubahan entalpi yang menyertai suatu reaksi. Pada perubahan kimia
selalu terjadi perubahan entalpi. Besarnya perubahan entalpi adalah sama besar
dengan selisih antara entalpi hasil reaksi dam jumlah entalpi pereaksi.
Pada reaksi endoterm, entalpi sesudah reaksi
menjadi lebih besar, sehingga ΔH
positif. Sedangkan pada reaksi eksoterm, entalpi sesudah reaksi menjadi lebih
kecil, sehingga ΔH
negatif. Perubahan entalpi pada suatu reaksi disebut kalor reaksi. Kalor reaksi untuk reaksi-reaksi yang khas
disebut dengan nama yang khas pula, misalnya kalor pembentukan,kalor
penguraian, kalor pembakaran, kalor pelarutan dan sebagainya.
Suatu reaksi kimia dapat dipandang sebagai suatu
sistem yang terdiri dari dua bagian yang berbeda, yaitu pereaksi dan hasil
reaksi atau produk. Perhatikan suatu reaksi yang berlangsung pada sistem
tertutup dengan volume tetap (ΔV = 0), maka sistem tidak melakukan kerja, w = 0. Jika kalor
reaksi pada volume tetap dinyatakan dengan qv , maka persamaan hukum I termodinamika
dapat ditulis:
ΔU = qv + 0 = qv = q reaksi (8)
q reaksi disebut sebagai kalor reaksi. Hal ini berarti
bahwa semua perubahan energi yang menyertai reaksi akan muncul sebagai kalor.
Misal: suatu reaksi eksoterm mempunyai perubahan energi dalam sebesar 100 kJ.
Jika reaksi itu berlangsung dengan volume tetap, maka jumlah kalor yang
dibebaskan adalah 100 kJ.
Kebanyakan reaksi kimia berlangsung dalam sistem
terbuka dengan tekanan tetap (tekanan atmosfir). Maka sistem mungkin melakukan
atau menerima kerja tekanan – volume, w = 0). Oleh karena itu kalor reaksi pada
tekanan tetap dinyatakan dengan qp , maka hukum I termodinamika dapat ditulis
sebagai berikut:
ΔU = qp + w atau qp = ΔU – w = q reaksi (9)
Untuk menyatakan kalor reaksi yang berlangsung pada tekanan tetap,
para ahli mendefinisikan suatu besaran termodinamika yaitu entalpi (heat
content) dengan lambang “H”
Entalpi didefinisikan sebagai jumlah energi dalam dengan perkalian
tekanan dan volume sistem, yang dapat dinyatakan:
H = U + P V (10)
Reaksi kimia termasuk proses isotermal, dan bila dilakukan di
udara terbuka maka kalor reaksi dapat dinyatakan sebagai:
qp = Δ H (11)
Jadi, kalor reaksi yang berlangsung pada tekanan tetap sama dengan
perubahan entalpi. Oleh karena sebagian besar reaksi berlangsung pada tekanan
tetap, yaitu tekanan atmosfir, maka kalor reaksi selalu dinyatakan sebagai
perubahan entalpi (ΔH).
Akibatnya, kalor dapat dihitung dari perubahan entalpi reaksi, dan
perubahan entalpi reaksi yang menyertai suatu reaksi hanya ditentukan oleh keadaan
awal (reaktan) dan keadaan akhir (produk).
q = ΔH reaksi = Hp-Hr (12)
Contoh:
Suatu reaksi berlangsung pada volume tetap disertai penyerapan
kalor sebanyak 200 kJ. Tentukan nilai Δ U , Δ H, q dan w reaksi itu
Jawab:
Sistem menyerap kalor sebanyak 200 kJ , berarti q = + 200 kJ
Reaksi berlangsung pada volume tetap , maka w = 0 kJ.
Sistem menyerap kalor sebanyak 200 kJ , berarti q = + 200 kJ
Reaksi berlangsung pada volume tetap , maka w = 0 kJ.
ΔU = q + w
= + 200 kJ + 0 kJ = 200 kJ Δ H = q = + 200 kJ
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Struktur atom merupakan satuan dasar materi yang terdiri dari inti
atom beserta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom
mengandung campuran proton yang bermuatan positif dan neutron yang bermuatan
netral (terkecuali pada Hidrogen-1 yang tidak memiliki neutron).
Model atom Dalton memiliki kelebihan yaitu mulai membangkitkan
minat terhadap penelitian mengenai model atom. Namun terdapat pula kelemahan
yaitu teori atom Dalton tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat
menghantarkan arus listrik. Bagaimana mungkin bola pejal dapat menghantarkan
arus listrik? padahal listrik adalah elektron yang bergerak.
Ikatan kimia adalah sebuah proses fisika yang bertanggung jawab
dalam interaksi gaya tarik menarik antara dua atom atau molekul
yang menyebabkan suatu senyawa diatomik atau poliatomik menjadi
stabil.
Bagian dari ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor atau panas
suatu zat yang menyertai suatu reaksi atau proses kimia dan fisika disebut termokimia. Termokimia merupakan pengetahuan dasar yang
perlu diberikan atau yang dapat diperoleh dari reaksi-reaksi kimia
B. Saran
Bagi para pembaca makalah ini, sebaiknya tidak merasa puas, karena
masih banyak ilmu-ilmu yang didapat dari berbagai sumber. Sebaiknya mencari
sumber lain untuk lebih memperdalam materi mengenai Kimia Unsur Alangkah
baiknya jika mempelajari juga unsur-unsur kimia yang lain dalam tabel periodik
dan terokimia
Tidak ada komentar:
Posting Komentar