Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm
Tujuan : untuk mengetahui reaksi endoterm dan reaksi eksoterm
Teori :
Reaksi eksoterm adalah reaksi yang membebaskan kalor. Contoh Eksoterm: membakar minyak tanah di kompor minyak dan nyala api unggun.
Reaksi endoterm adalah reaksi yang menyerap kalor. Contoh Endoterm: asimilasi dan fotosintesis.
Pada reaksi eksoterm, kalor mengalir dari sistem ke lingkungan sehingga entalpi sistem akan berkurang, artinya entalpi produk (Hp) lebih kecil dari pada entalpi pereaksi (Hr). Oleh karena itu perubahan entalpinya (ΔH) bertanda negatif.
Reaksi Eksoterm: ΔH = Hp –Hr < 0 (negatif)
Pada reaksi endoterm,sistem menyerap energi. Oleh karena itu, entalpi sistem akan bertambah, artinya entalpi produk (Hp) lebih besar dari pada entalpi pereaksi (Hr). Akibatnya, perubahan entalpinya (ΔH) bertanda positif.
Reaksi Endoterm: ΔH = Hp –Hr > 0 (positif)
Perubahan entalpi pada reaksi eksoterm dan endoterm dapat dinyatakan dengan diagram tingkat energi seperti berikut ini:
Pada reaksi eksoterm terjadi perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan atau pada reaksi tersebut dikeluarkan panas.
Pada reaksi eksoterm harga H = ( - )
Contoh : C(s) + O2(g) CO2(g) + 393.5 kJ ; H = -393.5 kJ
Pada reaksi eksoterm harga H = ( - )
Contoh : C(s) + O2(g) CO2(g) + 393.5 kJ ; H = -393.5 kJ
Pada reaksi endoterm terjadi perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem atau pada reaksi tersebut dibutuhkan panas.
Pada reaksi endoterm harga H = ( + )
Contoh : CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) - 178.5 kJ ; H = +178.5 kJ
Pada reaksi endoterm harga H = ( + )
Contoh : CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) - 178.5 kJ ; H = +178.5 kJ
Banyak reaksi yang berlangsung serta merta begitu zat peraksi dicampurkan, tetapi banyak juga yang memerlukan pemanasan supaya menjadi reaksi. Reaksi eksoterm yang berlangsung serta merta menyebabkan kenaikan suhum sedangkan reaksi endoterm menyebabkan penurunan suhu. Reaksi eksoterm ada juga yang memerlukan pemanasan untuk memaulai reaksi, termasuk jenis ini adalah reaksi pembakaran.
Alat dan Bahan :
1. Tabung reaksi 6. Larutan HCl
2. Spatula 7. Potongan pita magnesium
3. Gabus 8. Kristal barium hidroksida
4. Alat pemanas 9. Belerang dan serbuk besi
5. Bubuk tembaga (II) karbonat
Langkah kerja :
1. Masukkan kurang lebih 3 cm3 larutan asam klorida (HCl) 2 M ke dalam sebuah tabung reaksi, kemudian tambahkan potongan pita magnesium sepanjang 4 cm. Amati perubahan yang terjadi dan rasaan perubahan suhu tabung reaksi.
2. Masukkan kristal barium hidroksida (Ba(OH)2. 8H2O) sebanyak 2 spatula kedalam tabung reaksi. Tambahkan kristal amonium klorida (NH4Cl) sebanyak 2 spatula. Aduk campuran itu kemudian tutuplah dengan gabus. Pegang tabung itu dan rasakan suhunya. Biarkan sebentar, buka tabung dan cium bau gas yang timbul. Catat pengamatan anda.
Catatan : perhatikan cara mencium/membaui gas
3. Campurkan serbuk belerang sebanyak 6 spatula dengan serbuk besi sebanyak 2 spatula. Masukkan campuran itu ke dalam tabung reaksi. Panaskan tabung itu sampai campuran berpijar. Hentikan pemanasan, amati apa yang terjadi dan catat pengamatan anda.
4. Masukkan 3 spatula bubuk tembaga (II) karbonat (CuCO3) ke dalam tabung reaksi. Panaskan tabung sampi mulai terjadi perubahan pada bubuk tembaga tersebut. Hentikan pemanasan, amati apa yang terjadi dan catat pengamaatan anda.
Hasil Pengamatan :
NO
|
Percobaan
|
Jenis Reaksi
|
1
|
Larutan HCl
|
Eksoterm
|
2
|
kristal barium hidroksida
|
Endoterm
|
3
|
Serbuk belerang
|
Eksoterm
|
4
|
bubuk tembaga (II) karbonat
|
endoterm
|
Pertanyaan :
1. Gejala apakah yang menunjukkan telah terjadi reaksi kimia pada percobaan 1, 2, 3, dan 4 ?
2. Jika hasil reaksi dibiarkan beberapa jam, apa yang anda harapkan terjadi dengan suhu campuran pada (1) dan (2) ?
3. Bagaimanakah jumlah entalpi zat-zat hasil reaksi (produk) dibandingkan dengan jumlah energi zat pereaksi (reaktan) pada reksi 1, 2, 3 dan 4 jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama ?
4. Gambarlah diagram tingkat energi untuk keempat reaksi tersebut ?
Jawaban
1. Percobaan 1 : Pada saat potongan pita magnesium di masukkan kedalm larutan asam klorida (HCl) menimbulkan gelembung berupa gas sehingga beberapa selang waktu kemudian pita tersebut berubah menjadi putih.
Percobaan 2 : Pada kristal barium hidroksida (Ba(OH)2. 8H2O) yang ditambahkan dengan Kristal amonium klorida(NH4Cl) dan di tutup dengan gabus sehingga udara tidak dapat masuk dan keluar, kemudian pada saat tabung di pegang terasa dingin dan setelah gabus di buka di kipas tercium bau yang tidak sedap.
Percobaan 3 : Pada saat pembakaran terjdi perubahan warna pada serbuk besi , yaitu mula-mula berwarna oranges lama-kelamaan berubah berwarna kemerahan kemudian berubah menjadi warna hitam.
Percobaan 4 : Pada saat pembakaran terjadi perubahan warna pada bubuk tembaga (ll)karbonat (CuCO3) yang awalnya berwarna biru kemudian berwarna hitan dan tercium bau yang sangat menyengat.
2. Percobaan 1 : pita magnesium meleleh
Percobaan 2 : senyawa yang bereaksi akan mencair
3. pada reaksi (1) terjadi reaksi eksoterm, di mana system membebaskan energi. Sebab entalpi produk( HP ) lebih kecil daripada entalpi pereaksi( HR ). Oleh karena itu, perubahan entalpinya bertanda negative (-)
Reaksi :
Mg + HCl ® MgCl2 + H2 ΔH = Hp- Hr < 0 ( bertanda negative )
HP HR
Pada reaksi (2) terjadi reaksi endoterm, di mana sistem menyerap energi. Sebab entalpi produk ( HP ) lebih besar daripada entalpi pereaksi (HR ). Oleh karena itu perubahan entalpinya bertanda positif (+)
Reaksi :
Ba(OH)2 (s) + 2NH4Cl ® BaCl2 (aq) + 2NH4Cl.OH (aq)
HR HP
ΔH = Hp- Hr > 0 (bertanda positive)
Pada reaksi (3) terjadi reaksi eksoterm, di mana sistem membebaskan energi. Sebab entalpi produk( HP ) lebih kecil daripada entalpi pereaksi( HR ). Oleh karena itu, perubahan entalpinya bertanda negative (-)
Reaksi :
Fe + S ® FeS ΔH = Hp- Hr < 0 ( bertanda negative )
HP HR
Pada reaksi (4) terjadi reaksi endoterm, di mana sistem menyerap energi. Sebab entalpi produk ( HP ) lebih besar daripada entalpi pereaksi (HR ). Oleh kare na itu perubahan entalpinya bertanda positif (+)
Reaksi :
CuCO3 ® CuO + CO2 ΔH = Hp- Hr > 0 (bertanda positive)
HR HP
4. percobaan 1 percobaan 3
Percobaan 2 percobaan 4
Kesimpulan :
Dari hasil percobaan dapat di simpulkan bahwa sebagian reaksi dapat berlangsung pada suhu rendah , sementara reaksi lain hanya dapat berlangsung pada suhu yang tinggi. Reaksi yang memerlukan pemanasan itu belum tentu endoterm. Reaksi antara serbuk besi dengan serbuk belerang merupakan contoh reaksi eksoterm yang hanya dapat berlangsung pada suhu tinggi. Meskipun memerlukan pemanasan, reaksi secara keseluruhan membebaskan energi. Reaksi eksoterm seperti itu memerlukan panas untuk mencapai kondisi yang memungkinkan reaksi dapat berlangsung. Jika reaksi sudah mulai berlangsung, maka pemanasan tidak diperlukan lagi. Sebaliknya, reaksi endoterm yang berlangsung pada suhu tinggi terus-menerus memerlukan pemanasan. Jika pemanasan dihentikan, maka reaksi akan terhenti. Reaksi peruraian CuCO3 ( tembaga (ll) karbonat) merupakan contoh reaksi endoterm yang berlangsung pada suhu tinggi. Jadi reaksi kimia yang melepaskan atau mengeluarkan kalor disebut reaksi eksoterm, sedangkan reaksi kimia yang menyerap kalor disebut reaksi endoterm.
