ENTHALPY CHANGES

Enthalpy changes

            Various enthalpy change measured at standard conditions, ie at a temperature of 25 ° C (298 K) and 1 atm pressure is expressed in units of kJ and molar enthalpy change in units of kJ / mol.

a.       Standard enthalpy change of formation (ΔH˚f)

     Is the enthalpy change that occurs in the formation of one mole of a compound from  its elements at standard conditions.

Example:

1.      Reaction formation of water (H₂O)

         1/2O₂ + H₂ → H₂O                          ΔH˚f = - 270 kJ

2.      Reaction formation of HN3

        1/2N₂ + 3/2H₂ → NH₃                       ΔH˚f = + 300 kJ

Example question:

Given the thermochemical reaction:

1. H₂ + I₂ → 2 HI                                    ΔH = - 650 kJ

2. N₂ + 2 O₂ → 2 NO₂                              ΔH = + 245 kJ

Determine the standard formation reaction of the above reaction?

Answer:

1. H₂ + I₂ → 2 HI                                    ΔH = - 650 kJ

    1/2H₂ + 1/2I₂  → 2 x 1/2 HI                  ΔH˚f = - 6502 kJ= - 325 kJ

    1/2H₂ + 1/2I₂ → HI                              ΔH˚f = - 325 kJ

2. N₂ + 2 O₂ → 2 NO₂                              ΔH =+ 245 kJ

1/2N₂ + 2 x 1/2 O₂ → 2 x 1/2 NO₂             ΔH˚f = 245 x + 1/2 + kJ = 122.5 kJ

1/2N₂ + O₂→ NO₂                                    ΔH˚f = + 122.5 kJ

b.      Standard enthalpy change of decomposition (ΔH˚d)

     Is the enthalpy change that occurs in the decomposition of 1 mole of a compound into

its elements at standard conditions.

Example:

1.      The reaction of decomposition of water (H₂O)

        H₂O → H₂ + 1/2O₂                                   ΔH˚d = + 270 kJ

2.      Reaction of decomposition of NH₃

        NH₃   → 1/2N₂ + 3/2H₂                              ΔH˚d = - 300 kJ

Example question:

Given the thermochemical reaction:

1. 2 HI → H₂ + I₂                                                   ΔH = + 650 kJ

2. 2 NO₂ → N₂ + 2 O₂                                       ΔH = - 245 kJ

Determine the standard decomposition reaction of the above reaction?

Answer:

1. 2 HI → H₂ + I₂                                             ΔH = + 650 kJ

    2 x 1/2 HI → 1/2I₂ + 1/2H₂                            ΔH 1/2x + 650  kJ  = + 325 kJ

    HI → 1/2H₂ + + 1/2I₂                                   ΔH˚d = +325 kJ

2. 2 NO₂ → N₂ + 2 O                                               ΔH = - 245 kJ

   2 x 1/2 NO₂ → 1/2N₂ + 2 x 1/2 O₂     ΔH˚d = - 245 x 1/2 kJ = - 122.5 kJ       NO₂     → O₂ + 1/2N₂                        ΔH˚d= - 122.5 kJ

c.       The standard enthalpy change of combustion (ΔH˚c)

     Is the enthalpy change that occurs in the combustion of one mole of a substance at

standard conditions.

Example:

Determine the standard alcohol combustion thermochemical reactions if ΔH˚c C₂H₅OH =

- 560 kJ!

Answer:

C₂H₅OH + 2 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O      ΔH˚c = - 560 kJ

Enthalpy Changes Quiz

Lesson Subject            : Chemistry

Class                            : XI/ Science 1

Day/date                     :

Direction

1. Write name, absent number and class at the answer sheet.

2. Try to solve problems clearly.

1. Writing thermochemical equations is true with the rules are ....                            
A. H₂ (g) + 1/2O₂ (g) → H₂O (g) ΔH = -x kJ                                                                 
B. H₂ (g) + O₂ (g) → H₂O (g) ΔH = -x kJ
C. 2H₂ (g) + 2O₂ (g) → 2H₂O (g) ΔH = -x kJ
D. H₂ (g) + O₂ (g) → H₂O (g)
E. H₂ (g) + O₂ (g) + energy → H₂O (g)
2. .   For Reaction
N_2(g) + 2O₂               →          2NO_2(g)                ∆Hrxn = + 68 kJ

What is the value of ∆H˚d for the following reaction ?                                               

2NO_2(g)           →           N_2(g) + 2O_2(g)
A. -68 KJ
B. -34 KJ
C. +68 KJ
D. +34 KJ
E. +136 KJ
3. Combustion of one mole of methane gas the following thermochemical equation:
CH₄ (g) + 2O₂ (g) → CO₂ (g) + 2H₂O (l) ΔH = -294 kJ
Total enthalpy change for the reverse reaction is ....                                                        
A. -147 KJ
B. -294 KJ
C. -588 KJ
D. +147 KJ
E. +294 KJ
4. 100 mL gasoline combustion release of 275 kJ. ΔH for the combustion of 1 liter is ....
A. -275 KJ                                                                                                                      
B. -2750 KJ
C. -2.75 KJ
D. +275 KJ
E. +2750 KJ

5. As much as 5.6 L of methane burned at STP conditions. The reaction:                    
CH₄ (g) + 2O₂ (g) → CO₂ (g) + 2H₂O (l) ΔH = -294 kJ
The amount of heat released is ....
6. How much heat is evolved when 128 gr of sulfur is burned is excess O₂, given the thermochemical equation below? ( Ar S = 32, Ar O = 16 )                                            

S_(s) + O_2(g)                   →        SO_2(g)               ∆Hrxn = - 296 kJ 

7. For the reaction                                                                                                          

            2H₂O_(l) + 2CO_2(g)             →  C₂H_4(g) + 3O_2(g) ∆Hrxn= 1401 kJ

 How much heat is absorbed when 4,4 gr of carbon dioxide react with excess water?

(Ar C=12, Ar O=16)

BENTUK MOLEKUL

BENTUK MOLEKUL

Bentuk molekul (geometri molekul) adalah posisi atom dalam molekul. Ikatan kimia dalam suatu molekul pada awalnya dijelaskan sebagai interaksi atom melalui ikatan kovalen, yaitu berbagi elektron valensi untuk mencapai konfigurasi elektron gas mulia. Dengan berdasar dari Teori Mekanika Kuantum, Walter Heitler dan Fritz London (1927) menggambarkan elektron valensi berbagi sebagai interaksi orbital atom dalam bentuk tumpang tindih orbital. Kemudian, ini menjadi dasar teori ikatan kimia, dikenal sebagai Teori Ikatan Valensi.

• Teori Ikatan Valensi

Tumpang tindih orbital atom

Dalam teori ikatan valensi, ikatan kovalen digambarkan sebagai tumpang tindih orbital atom. Pada ikatan kovalen normal, tumpang tindih melibatkan dua setengah penuh atom orbital (masing-masing berisi 1 elektron valensi). Posisi tumpang tindih adalah seperti untuk mencapai energi potensial minimum, yang identik dengan ikatan terkuat.

Salah satu teori yang sering digunakan untuk meramalkan bentuk molekul adalah Valence-Shell Electron-Pair Repulsion atau VSEPR. Teori ini tidak menggunakan orbital atom sama sekali. Untuk menentukan bentuk molekul, teori ini menggunakan pasangan elektron di sekitar atom pusat, khususnya tolakan antara setiap pasangan elektron. Pasangan elektron dalam molekul akan menempati orbital itu sendiri sehingga akan ada gaya tolakan minimum. Untuk memiliki daya tolakan minimal, pasangan elektron menempati orbital dalam jarak yang jauh. Bentuk molekul dalam pembahasan sebelumnya ditinjau pada atom pusat yang tidak memiliki pasangan elektron bebas. What if the central atom has one or more lone pairs of electrons? Bagaimana jika atom pusat memiliki satu atau lebih pasangan elektron bebas?

Menurut lambang Lewis, selain sepasang elektron digunakan berikatan, juga digambarkan pasangan elektron yang tidak berikatan. Pasangan elektron yang tidak digunakan untuk berikatan disebut pasangan elektron bebas (PEB). Penjelasan mengenai pasangan bebas telah kita temukan pada saat membahas ikatan kovalen koordinasi di kelas X. Dengan demikian, ada dua jenis pasangan elektron dalam molekul, yaitu pasangan elektron yang digunakan untuk berikatan (PEI) dan pasangan elektron bebas (PEB).

Untuk menentukan jumlah pasangan elektron, kita harus mampu menggambarkan  struktur Lewis. Tabel 2 menunjukkan geometri molekul yang atom pusatnya memiliki pasangan elektron bebas. Untuk menyederhanakan, rumus molekul yang memiliki pasangan elektron bebas ditulis sebagai AB_xE_y, dengan A pusat atom, B sebagai atom yang terikat dengan atom pusat dan E sebagai pasangan elektron bebas. Sementara itu x menunjukkan jumlah atom terikat dengan atom pusat, nilai x = 2,3,.... Nilai y menunjukkan jumlah pasangan elektron bebas yang dimiliki atom pusat, nilai y = 1,2, ....