Pembahasan Soal OSNP Kimia Tahun 2022 (Nomor 4)

Oksida nitrogen merupakan salah satu jenis polutan udara yang dapat membahayakan kesehatan dan ekosistem karena dapat menyebabkan gangguan pernafasan, hujan asam, efek rumah kaca, dll. Reaksi antara oksida nitrogen dapat menghasilkan gas N2 dan O2 yang tidak berbahaya. Berikut adalah diagram tingkat energi reaksi beberapa oksida nitrogen.

Diketahui data-data termodinamika sebagai berikut (subskrip angka merujuk pada diagram di atas).
∆H1⁰ = 182,6 kJ/mol
∆H2⁰ = 66,4 kJ/mol
∆H5⁰ = -101 kJ/mol
∆G1⁰ = 175,2 kJ/mol
∆G2⁰ = 102,6 kJ/mol
∆G5⁰ = -71,5 kJ/mol
(i) Nilai ∆𝐻𝑓⁰ N2O(g) adalah ….. kJ/mol. [poin 2] Reaksi yang sesuai dengan nilai tersebut ditunjukkan oleh no. …… [poin 1]

Penyelesaian: Nilai ∆𝐻𝑓⁰ N2O(g) adalah 81,6 kJ/mol kJ/mol. Reaksi yang sesuai dengan nilai tersebut ditunjukkan oleh no. 4

∆𝐻𝑓⁰ N2O(g) adalah entalpi pembentukan 1 mol N2O(g) dari unsur-unsurnya:

N₂(g) + 1/2O₂(g) → N₂O(g)

Reaksi ini sesuai dengan reaksi (4)

Reaksi (4):

N₂(g) + 2O₂(g) → N₂O(g) + 3/2O₂(g)

pada ruas kiri terdapat 2 mol O₂(g) sedangkan pada ruas kanan terdapat 3/2O₂(g). Reaksi ini bisa disederhanakan menjadi:

N₂(g) + 1/2O₂(g) → N₂O(g)

Reaksi (4) merupakan penjumlahan dari reaksi (1) dan (5), maka:

∆𝐻𝑓⁰ N2O(g) = ∆H1⁰ + ∆H5⁰ = 182,6 kJ/mol + (-101 kJ/mol) = 81,6 kJ/mol

 

(ii) Salah satu reaksi antara oksida nitrogen yang dapat terjadi adalah
𝑁2𝑂(𝑔) + 𝑁𝑂2(𝑔) → 3/2𝑁2(𝑔) + 3/2𝑂2(𝑔)
a. ∆𝐻⁰ reaksi tersebut adalah…. kJ/mol. [poin 3]
b. ∆𝐺⁰ reaksi tersebut adalah…. kJ/mol. [poin 3]
c. ∆𝑆⁰ alam semesta untuk reaksi tersebut pada T = 25⁰C adalah….. J/(mol.K). [poin 4]
d. Nilai tetapan kesteimbangan (K) reaksi tersebut pada T = 25⁰C adalah …… [poin 3]

Penyelesaian:

a. Untuk mendapatkan nilai ∆H⁰ reaksi tersebut, kita dapat menggunakan data reaksi (2) dan (4)

Reaksi (2):

N₂(g) + 2O₂(g) → 2NO₂(g)       ∆H2⁰ = 66,4 kJ/mol (dibalik dan dikali ½)

NO₂(g) → 1/2N₂(g) + O₂(g)        ∆H⁰ = -33,2 kJ/mol

Reaksi (4):

N₂(g) + 2O₂(g) → N₂O(g) + 3/2O₂(g)          ∆H4⁰ = 81,6 kJ/mol (dibalik)

N₂O(g) + 3/2O₂(g) → N₂(g) + 2O₂(g)           ∆H⁰ = -81,6 kJ/mol

Kemudian reaksi tersebut dijumlahkan:

NO₂(g) → 1/2N₂(g) + O₂(g)                           ∆H⁰ = -33,2 kJ/mol

N₂O(g) + 3/2O₂(g) → N₂(g) + 2O₂(g)           ∆H⁰ = -81,6 kJ/mol

--------------------------------------------------------------------------- +

N₂O(g) + NO₂(g) → 3/2N₂(g) + 3/2O₂(g)      ∆H⁰ = -114,8 kJ/mol

                    

b. Untuk mendapatkan nilai ∆G⁰ reaksi tersebut, kita dapat menggunakan data reaksi (2) dan (4)

Karena data nilai ∆G⁰ reaksi (4) belum ada, maka kita perlu mencari terlebih dahulu nilai ∆G⁰ reaksi (4). Reaksi (4) merupakan penjumlahan dari reaksi (1) dan (5), maka:

∆G4⁰ = ∆G1⁰ + ∆G5⁰ = 175,2 kJ/mol + (-71,5 kJ/mol) = 103,7 kJ/mol

Setelah mendapatkan nilai ∆G4⁰, kita lanjutkan dengan mencari nilai ∆G⁰ reaksi yang ditanyakan:

Reaksi (2):

N₂(g) + 2O₂(g) → 2NO₂(g)       ∆G2⁰ = 102,6 kJ/mol (dibalik dan dikali ½)

NO₂(g) → 1/2N₂(g) + O₂(g)        ∆G⁰ = -51,3 kJ/mol

Reaksi (4):

N₂(g) + 2O₂(g) → N₂O(g) + 3/2O₂(g)          ∆G4⁰ = 103,7 kJ/mol (dibalik)

N₂O(g) + 3/2O₂(g) → N₂(g) + 2O₂(g)           ∆G⁰ = -103,7 kJ/mol

Kemudian reaksi tersebut dijumlahkan:

NO₂(g) → 1/2N₂(g) + O₂(g)                           ∆G⁰ = -51,3 kJ/mol

N₂O(g) + 3/2O₂(g) → N₂(g) + 2O₂(g)           ∆G⁰ = -103,7 kJ/mol

--------------------------------------------------------------------------- +

N₂O(g) + NO₂(g) → 3/2N₂(g) + 3/2O₂(g)      ∆G⁰ = -155,0 kJ/mol

 

c. ∆G⁰ = ∆H⁰ - T∆S⁰

-155,0 kJ/mol = -114,8 kJ/mol – (298 K) ∆S⁰

(298 K) ∆S⁰ = -114,8 kJ/mol + 155,0 kJ/mol = 40,2 kJ/mol

∆S⁰ = (40,2 kJ/mol) / (298 K)

∆S⁰ = 0,1349 kJ/mol.K = 134,9 J/mol.K

d ln K = - ΔG^o/(RT) = -(-155,0 J.mol^-1)/(8,315 J.mol^-1.K^-1 x 298 K) = 0,062554

K = e^0,062554 = 1,065

Baca juga: 

• Pembahasan Soal OSNP Kimia Tahun 2022 (Nomor 1)
• Pembahasan Soal Kelarutan OSNP Kimia Tahun 2022 (Nomor 5)

Ini Dia 5 Contoh Soal Termodinamika Terbaru Yang Harus Kamu Pelajari

Contoh Soal Termodinamika (Bagian II)

Soal 1

Hitung perubahan entropi ketika 3,00 mol bensin menguap secara reversibel pada titik didih normalnya yaitu 80,1°C. Entalpi molar penguapan bensin pada suhu ini adalah 30,8 kJ mol^-1. (Ketika penguapan terjadi, tekanan bensin di atas cairan dipertahankan pada 1 atm dengan cara meningkatkan volume yang tersedia untuk gas.)

Solusi:

Perubahan entropi dari suatu proses reversibel diberikan oleh rumus:

ΔS = q_rev/T

di mana ΔS adalah perubahan entropi, q_rev adalah kalor yang diserap atau dilepaskan selama proses reversibel, dan T adalah suhu pada saat proses terjadi.

Pada kasus ini, bensin menguap secara reversibel pada titik didih normalnya yaitu 80,1°C. Karena tekanannya dipertahankan pada 1 atm dengan meningkatkan volume yang tersedia untuk gas, proses ini bersifat isobarik. Kalor yang diserap oleh bensin selama penguapan diberikan oleh entalpi molar penguapan, ΔH_vap:

q_rev = ΔH_vap × n

di mana n adalah jumlah mol bensin yang menguap. Pada kasus ini, n = 3,00 mol.

q_rev = (30,8 kJ/mol) × (3,00 mol) = 92,4 kJ

Suhu pada saat proses terjadi adalah titik didih bensin, yang diberikan sebagai 80,1°C. Suhu ini harus dikonversi ke kelvin:

T = 80,1°C + 273,15 = 353,25 K

Sekarang kita dapat menghitung perubahan entropi:

ΔS = q_rev/T = (92,4 kJ)/(353,25 K) = 0,262 kJ/K

Oleh karena itu, perubahan entropi ketika 3,00 mol bensin menguap secara reversibel pada titik didih normalnya yaitu 80,1°C adalah 0,262 kJ/K.

Soal 2

(a) Hitung perubahan entropi untuk proses 5,00 mol argon yang mengembang secara reversibel pada suhu konstan 298 K dari tekanan 10,0 atm menjadi 1,00 atm.

(b) Hitung perubahan entropi untuk keadaan awal dan akhir yang sama seperti pada bagian (a) tetapi melalui jalur yang berbeda. Pertama, 5,00 mol argon mengembang secara reversibel dan adiabatik antara dua tekanan yang sama. Ini menyebabkan suhu turun menjadi 118,6 K. Kemudian gas dipanaskan pada tekanan konstan kembali ke 298 K.

Solusi:

(a) Untuk menghitung perubahan entropi untuk proses tersebut, kita dapat menggunakan rumus:

ΔS = nR ln(V2/V1) = nR ln(P1/P2)

Di mana ΔS adalah perubahan entropi, n adalah jumlah mol, R adalah konstanta gas, V1 adalah volume awal, V2 adalah volume akhir, P1 adalah tekanan awal, dan P2 adalah tekanan akhir.

Oleh karena itu, perubahan entropi adalah:

ΔS = nR ln(P1/P2) = (5,00 mol)(8,314 J/mol·K)ln(10 atm/1 atm) = +95,7 J/K

(b) Untuk langkah pertama, prosesnya adiabatik, sehingga tidak ada pertukaran kalor dan ΔS = 0. Ketika gas dipanaskan secara reversibel pada tekanan konstan dari 118,6 hingga 298 K, perubahan entropinya adalah

ΔS = nCp ln(T2/T1)

Di mana C adalah kapasitas kalor molar gas pada tekanan konstan. Untuk gas ideal, kita dapat hitung menggunakan rumus:

Cp = (5/2)R

Jadi:

ΔS1 = (5,00 mol)(5/2)(8,314 J/mol·K)ln(298K/118,6 K) = +95,7 J/K

Soal 3:

Hitunglah panas yang diserap dan kerja yang dilakukan pada sistem gas ideal yang terdiri dari 5,00 mol saat mengalami ekspansi yang ireversibel pada suhu konstan T sebesar 298 K dari tekanan 10,0 atm hingga 1,00 atm. Tekanan eksternal dijaga konstan pada 1,00 atm.

Solusi:

Pertama kita hitung volume awal menggunakan persamaan gas ideal:

V₁ = nRT/P₁ = (5 mol) (0,08206 L.atm.K^-1.mol^-1)(298K)/10 atm = 12,2 L

Lalu kita hitung volume akhir:

V₂ = nRT/P₁ = (5 mol) (0,08206 L.atm.K^-1.mol^-1)(298K)/1 atm = 122 L

Selanjutnya hitung kerja yang dilakukan menggunakan rumus:

w_irrev = -P_ext ΔV = - (1,00 atm) (122 L – 12,2 L) = 109,8 L.atm = -11,125 kJ

Pada T konstan, ΔU = 0, sehingga

q_irrev = - w_irrev = 11,125 kJ

Soal 4

Diketahui:

S^o(N₂(g)) = 191,50 JK^-1mol^-1

S^o(O₂(g)) = 205,03 JK^-1mol^-1

S^o(NO₂(g)) = 239,95 JK^-1mol^-1

Hitung ΔS^o untuk reaksi kimia 

Dengan reaktan dan produk berada pada suhu 25^oC dan tekanan 1 atm.

Solusi:

Perubahan entropi untuk reaksi adalah jumlah entropi produk, dikurangi jumlah entropi reaktan, masing-masing dikalikan dengan koefisien dalam persamaan kimia seimbang. 

Soal 5

Diketahui:

ΔG_f^o(N₂O(g)) = 104,18 kJ.mol^-1

ΔG_f^o(NO₂(g)) = 51,29 kJ.mol^-1

ΔG_f^o(NO(g)) = 86,55 kJ.mol^-1

Hitung ΔG^o untuk reaksi kimia 

Solusi: 

Baca juga:

• Contoh Soal Termodinamika (Bagian I)

• Konsep Kerja, Kalor, dan Energi Dalam dalam Hukum Termodinamika Pertama: Persamaan dan Aplikasi Termokimia

• Hukum Termodinamika Pertama

7 Contoh Soal Termodinamika Menarik untuk Meningkatkan Pemahaman Anda

Contoh Soal Termodinamika

Selamat datang di artikel saya yang akan membahas contoh soal termodinamika yang berguna untuk meningkatkan pemahaman Anda. Termodinamika adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari energi dan perubahan yang terjadi pada sistem. Dalam artikel ini, saya telah merangkum 7 contoh soal termodinamika yang menarik dan mudah dipahami, sehingga dapat membantu Anda meningkatkan pemahaman tentang konsep dasar termodinamika. Yuk, simak artikel ini sampai selesai!

Soal 1

Sebuah silinder mengandung gas sebanyak 2,00 L di bawah tekanan 1,00 atm. Tekanan eksternal juga sebesar 1,00 atm. Gas tersebut dipanaskan secara perlahan, dengan piston bergerak bebas ke luar untuk menjaga tekanan gas tetap mendekati 1,00 atm. Anggaplah pemanasan berlanjut hingga mencapai volume akhir sebesar 3,50 L. Hitunglah kerja yang dilakukan pada gas dan ungkapkan dalam satuan joule.

Solusi:

Ini adalah sebuah ekspansi sistem dari 2,00 L menjadi 3,50 L melawan tekanan eksternal konstan sebesar 1,00 atm. Kerja yang dilakukan pada sistem adalah:

W = -Pext ΔV

dimana W adalah kerja yang dilakukan, Pext adalah tekanan eksternal, dan ΔV adalah perubahan volume gas.

Dalam hal ini, tekanan eksternal adalah konstan sebesar 1,00 atm, dan perubahan volume adalah ΔV = V_akhir - V_awal = 3,50 L - 2,00 L = 1,50 L. Oleh karena itu, kerja yang dilakukan pada gas adalah:

W = -1,00 atm x 1,50 L = -1,50 L·atm

Untuk mengungkapkan ini dalam satuan joule, kita perlu mengonversi dari L·atm ke joule menggunakan faktor konversi:

1 L·atm = 101,325 J

Jadi kita memiliki:

W = -1,50 L·atm x (101,325 J/L·atm) = -152,0 J

Oleh karena itu, kerja yang dilakukan pada gas selama ekspansi ini adalah -152,0 joule. Tanda negatif menunjukkan bahwa kerja dilakukan pada gas, yang konsisten dengan fakta bahwa gas sedang mengalami ekspansi melawan tekanan eksternal.

Soal 2

Anggap sebuah massa 10,00 kg jatuh melalui perbedaan ketinggian 3,00 m, dan hasil kerjanya digunakan untuk memutar sebuah baling-baling di dalam 200,0 g air, yang pada awalnya suhunya 15,00°C. Suhu air akhir ternyata menjadi 15,35°C. Dengan mengasumsikan bahwa kerja yang dilakukan digunakan sepenuhnya untuk meningkatkan suhu air, hitung faktor konversi antara joule dan kalori.

Solusi:

Langkah pertama adalah menghitung jumlah kerja yang dilakukan oleh massa ketika jatuh melalui perbedaan ketinggian 3,00 m. Kerja ini sama dengan perubahan energi potensial massa, yang diberikan oleh:

W = mgh

di mana W adalah kerja yang dilakukan, m adalah massa, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah perbedaan ketinggian.

Dengan mengganti nilai yang diberikan, kita peroleh:

W = (10,00 kg) (9,81 m/s²) (3,00 m) = 294 J

Selanjutnya, kita perlu menghitung panas yang diserap oleh air akibat kerja ini. Panas yang diserap sama dengan perkalian massa air, kalor jenis air, dan perubahan suhu. Kalor jenis air adalah 1 kal/(g°C). Massa air adalah 200,0 g. Perubahan suhu adalah (15,35 - 15,00)°C = 0,35°C. Oleh karena itu, kita peroleh:

Q = (200,0 g) (1 kal/(g°C)) (0,35°C) = 70,0 kal

Terakhir, kita dapat menggunakan faktor konversi antara joule dan kalori untuk menemukan jawabannya. Satu kalori sama dengan 4,2 joule. Oleh karena itu,

1 kalori = 4,2 J

Dengan membagi panas yang diserap oleh air dengan faktor konversi, kita mendapatkan:

70 kal x 4,2 J/kal = 294 J

Besarnya kerja yang dilakukan sama dengan besarnya kalor yang diterima oleh air.

Soal 3

Selembar besi dengan massa 72,4 g dipanaskan hingga 100,0°C dan dicelupkan ke dalam air seberat 100,0 g yang pada awalnya berada pada suhu 10,0°C dalam kalorimeter cangkir Styrofoam. Diasumsikan tidak ada panas yang hilang ke cangkir Styrofoam atau lingkungan sekitar. Hitung suhu akhir yang tercapai. (Cair = 4,18 J/g°C dan Cbesi = 0,449 J/g°C)

Solusi:

Untuk menyelesaikan masalah ini, kita perlu menggunakan persamaan:

q = mCΔT

di mana q adalah panas yang ditransfer, m adalah massa zat, C adalah kapasitas kalor spesifik, dan ΔT adalah perubahan suhu.

Pertama, kita perlu menghitung panas yang ditransfer dari besi ke air. Panas yang ditransfer dari besi sama dengan panas yang diserap oleh air:

q_besi = q_air

Kita dapat menghitung q_besi menggunakan persamaan:

m_besi x C_besi x ΔT_besi = m_air x C_air x ΔT_air

72,4 g x 0,449 J/g°C x (100°C - Tf ) = 100,0 g x 4,18 J/g°C x (Tf - 10°C)

3.251 - 32,51Tf = 418Tf - 4180

7431 = 450,51Tf

Tf = 16,5°C

Oleh karena itu, suhu akhir yang tercapai sekitar 16,5°C.

Soal 4

Anggaplah bahwa 1,00 kJ kalor ditransfer ke 2,00 mol argon (pada 298 K, 1 atm). Berapakah suhu akhir Tf jika kalor ditransfer (a) pada volume konstan, atau (b) pada tekanan konstan? Hitunglah perubahan energi, ΔU, pada setiap kasus.

Solusi:

Karena argon merupakan gas monoatomik, mendekati gas ideal, 

Pada volume konstan, 

Pada tekanan konstan, 

Jadi perbedaan energi dalam ΔU untuk setiap kasus adalah (1000 – 600) J = 400 J.

Soal 5

Untuk menguapkan 100,0 g karbon tetraklorida pada titik didih normalnya, 349,9 K, dan P = 1 atm, dibutuhkan 19,5 kJ panas. Hitung ΔHvap untuk CCl₄ dan bandingkan dengan ΔU untuk proses yang sama.

Solusi:

Massa molar CCl₄ adalah 153,8 g.mol^-1 ; sehingga, jumlah mol CCl₄ dalam 100 g adalah 

Maka perubahan entalpi penguapan 1 mol CCl₄ adalah 

Perubahan energi dalam dapat dihitung menggunakan rumus 

Masukkan ΔT=349,9 K dan Δng = 1 (karena terjadi peningkatan sebanyak 1 mol gas produk dari 1 mol liquid), sehingga

Dengan demikian, dari 30,0 kJ energi yang ditransfer dari lingkungan sekitar dalam bentuk panas, sebanyak 27,1 kJ digunakan untuk meningkatkan energi dalam molekul (ΔU) dan 2,9 kJ digunakan untuk mengekspansi uap yang dihasilkan, Δ(PV).

Soal 6

Hitunglah panas dan kerja yang terjadi pada suatu proses di mana 5,00 mol gas mengembang secara reversibel pada suhu konstan T sebesar 298 K dari tekanan 10,00 hingga 1,00 atm.

Solusi:

Pada suhu konstan T dan n, q dan w diberikan oleh persamaan berikut 

Tekanan berbanding terbalik dengan volume, maka: 

Sehingga, 

Soal 7

Misalkan 5,00 mol gas monoatomik ideal pada suhu awal 298 K dan tekanan 10,0 atm diperluas secara adiabatik dan reversibel hingga tekanan turun menjadi 1,00 atm. Hitung volume dan suhu akhir, perubahan energi dan entalpi, serta kerja yang dilakukan.

Solusi:

Pertama hitung volume awal, 

dan rasio kapasitas panas untuk gas monoatomik adalah 

untuk proses adiabatik reversibel, 

Suhu akhir dapat dihitung menggunakan persamaan gas ideal 

Dari sini kerja yang dilakukan dan perubahan energi dapat dicari, pada proses adibatik q = 0, maka: 

Maka perubahan entalpinya adalah: 

Baca juga:

• Contoh Soal Termodinamika (Bagian II)

• Hukum Termodinamika Pertama

Memahami Entalpi dalam Reaksi Kimia: Cara Mengukur Energi yang Dilepaskan atau Diserap

Energi merupakan salah satu hal yang sangat penting dalam kehidupan kita sehari-hari. Energi terdapat dalam berbagai bentuk seperti energi mekanik, energi panas, energi listrik, energi nuklir, dan lain sebagainya. Namun, pada artikel ini kita akan membahas tentang energi dalam reaksi kimia. Energi sangatlah penting dalam reaksi kimia karena reaksi kimia melibatkan perubahan energi. Dalam artikel ini, kita akan membahas bagaimana energi dilepaskan atau diserap dalam reaksi kimia, dan bagaimana kita dapat mengukur energi dalam reaksi kimia.

Energi dalam Reaksi Kimia

Reaksi kimia melibatkan perubahan energi, yang dapat berupa pelepasan energi atau penyerapan energi. Ketika reaksi kimia melepaskan energi, disebut sebagai reaksi eksotermik. Contoh reaksi eksotermik adalah pembakaran kayu, dimana kayu dan oksigen bereaksi menghasilkan energi panas dan gas karbon dioksida. Ketika reaksi kimia menyerap energi, disebut sebagai reaksi endotermik. Contoh reaksi endotermik adalah fotosintesis, dimana tumbuhan menyerap energi matahari dan menggunakan energi tersebut untuk menghasilkan glukosa dan oksigen.

Dalam reaksi kimia, perubahan energi dapat diukur dengan menggunakan entalpi (ΔH). Entalpi adalah jumlah energi yang dibutuhkan atau dilepaskan dalam sebuah reaksi kimia pada kondisi tetap. Entalpi dapat diukur dalam satuan Joule (J) atau kilojoule (kJ).

Bagaimana Energi Dilepaskan atau Diserap dalam Reaksi Kimia?

Energi dalam reaksi kimia dapat dilepaskan atau diserap melalui tiga cara yaitu perubahan suhu, perubahan tekanan, dan perubahan konsentrasi.

Perubahan Suhu

Perubahan suhu dapat mempengaruhi reaksi kimia. Ketika suhu meningkat, reaksi eksotermik akan melepaskan lebih banyak energi, sedangkan reaksi endotermik akan menyerap lebih banyak energi. Hal ini disebabkan karena ketika suhu meningkat, molekul dalam reaksi akan bergerak lebih cepat, sehingga energi kinetik meningkat. Hal ini dapat dilihat pada persamaan reaksi berikut:

Reaksi eksotermik: A + B → C + D + energi (panas)

Reaksi endotermik: E + F + energi (panas) → G + H

Pada reaksi eksotermik, energi dilepaskan ketika A dan B bereaksi membentuk C dan D. Pada reaksi endotermik, energi diserap ketika E dan F bereaksi membentuk G dan H.

Perubahan Tekanan

Perubahan tekanan juga dapat mempengaruhi reaksi kimia. Jika tekanan meningkat, reaksi yang melibatkan gas akan menjadi lebih sulit terjadi, karena molekul gas lebih sulit untuk bergerak dan bertabrakan. Hal ini akan mengurangi jumlah tumbukan antar molekul, sehingga reaksi akan lebih lambat terjadi. Sebaliknya, jika tekanan berkurang, maka molekul gas akan lebih mudah untuk bergerak dan bertabrakan, sehingga reaksi akan lebih mudah terjadi. Namun, perubahan tekanan biasanya memiliki dampak yang lebih kecil dibandingkan dengan perubahan suhu.

Perubahan Konsentrasi

Perubahan konsentrasi juga dapat mempengaruhi reaksi kimia. Jika konsentrasi suatu zat dalam reaksi kimia ditingkatkan, maka jumlah tumbukan antar molekul akan meningkat, sehingga reaksi akan lebih mudah terjadi. Sebaliknya, jika konsentrasi suatu zat dalam reaksi kimia dikurangi, maka jumlah tumbukan antar molekul akan berkurang, sehingga reaksi akan menjadi lebih sulit terjadi.

Bagaimana Mengukur Energi dalam Reaksi Kimia?

Entalpi (ΔH) dapat diukur dengan menggunakan kalorimeter. Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah energi yang dilepaskan atau diserap dalam sebuah reaksi kimia. Ada dua jenis kalorimeter yaitu kalorimeter bom dan kalorimeter kop. Kalorimeter bom digunakan untuk reaksi yang melibatkan gas, sedangkan kalorimeter kop digunakan untuk reaksi yang melibatkan zat cair atau padat.

Pada kalorimeter bom, sampel reaksi ditempatkan dalam sebuah bomb kalorimeter yang terdiri dari sebuah tabung baja yang dilapisi dengan bahan isolasi termal. Tabung ini kemudian diisi dengan oksigen dan dipanaskan menggunakan kawat pemanas. Reaksi terjadi dan energi yang dilepaskan atau diserap dapat diukur dengan memantau perubahan suhu di dalam kalorimeter.

Pada kalorimeter kop, sampel reaksi ditempatkan dalam sebuah wadah termal yang ditempatkan dalam air. Wadah termal ini kemudian dipanaskan atau didinginkan dengan suatu sumber panas atau dingin. Energi yang dilepaskan atau diserap kemudian diukur dengan memantau perubahan suhu air di sekitar wadah termal.

Kesimpulan

Energi sangatlah penting dalam reaksi kimia karena reaksi kimia melibatkan perubahan energi. Dalam reaksi kimia, energi dapat dilepaskan atau diserap melalui perubahan suhu, perubahan tekanan, dan perubahan konsentrasi. Entalpi dapat diukur dengan menggunakan kalorimeter. Memahami energi dalam reaksi kimia dapat membantu kita untuk memahami berbagai reaksi kimia yang terjadi di sekitar kita.