Analisis Termokimia dalam Reaksi Penetralan
Reaksi penetralan adalah reaksi kimia antara asam dan basa yang menghasilkan garam dan air. Dalam reaksi ini, kalor yang dihasilkan atau diserap dapat diukur menggunakan kalorimeter. Dalam kasus ini, kita akan menganalisis reaksi penetralan antara larutan HCl 0.5 M dan larutan NaOH 0.5 M. Pada percobaan ini, 100 ml larutan HCl 0.5 M direaksikan dengan 100 ml larutan NaOH 0.5 M dalam kalorimeter. Suhu awal reaksi adalah $30^{\circ }C$ dan suhu akhirnya adalah $40^{\circ }C$. Dalam hal ini, kita dapat menggunakan perubahan suhu dan kalor jenis larutan untuk menghitung entalpi reaksi. Kalor jenis larutan adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk meningkatkan suhu 1 gram larutan sebesar 1 derajat Celsius. Dalam kasus ini, kalor jenis larutan adalah $4,2j/g^{\circ }C$. Massa jenis air adalah $1g/m^3$. Untuk menghitung entalpi reaksi, kita dapat menggunakan rumus: $\Delta H = q/m$ Di mana $\Delta H$ adalah entalpi reaksi, q adalah kalor yang dihasilkan atau diserap, dan m adalah massa larutan. Dalam kasus ini, kita dapat menghitung kalor yang dihasilkan atau diserap dengan rumus: $q = m \cdot c \cdot \Delta T$ Di mana q adalah kalor, m adalah massa larutan, c adalah kalor jenis larutan, dan $\Delta T$ adalah perubahan suhu. Dalam kasus ini, massa larutan adalah 200 ml atau 200 gram (karena massa jenis air adalah $1g/m^3$). Perubahan suhu adalah $40^{\circ }C - 30^{\circ }C = 10^{\circ }C$. Menggantikan nilai-nilai ini ke dalam rumus, kita dapat menghitung kalor yang dihasilkan atau diserap: $q = 200g \cdot 4,2j/g^{\circ }C \cdot 10^{\circ }C = 8400j$ Jadi, kalor yang dihasilkan atau diserap dalam reaksi penetralan ini adalah 8400 joule. Namun, kita perlu mengubah satuan kalor menjadi mol. Untuk melakukan ini, kita perlu menggunakan rumus: $\Delta H = \frac{q}{n}$ Di mana $\Delta H$ adalah entalpi reaksi, q adalah kalor yang dihasilkan atau diserap, dan n adalah jumlah mol larutan. Dalam kasus ini, kita perlu menghitung jumlah mol larutan. Untuk melakukannya, kita dapat menggunakan rumus: $n = \frac{m}{M}$ Di mana n adalah jumlah mol, m adalah massa larutan, dan M adalah massa molar larutan. Dalam kasus ini, kita perlu menghitung jumlah mol HCl dan NaOH. Massa molar HCl adalah 36,5 g/mol dan massa molar NaOH adalah 40 g/mol. Menggantikan nilai-nilai ini ke dalam rumus, kita dapat menghitung jumlah mol larutan: $n = \frac{200g}{36,5g/mol} + \frac{200g}{40g/mol} = 10,96 mol$ Menggantikan nilai-nilai ini ke dalam rumus entalpi reaksi, kita dapat menghitung entalpi reaksi: $\Delta H = \frac{8400j}{10,96mol} = 765,10j/mol$ Jadi, entalpi reaksi dalam reaksi penetralan ini adalah 765,10 joule per mol. Dalam kesimpulan, reaksi penetralan antara larutan HCl 0.5 M dan larutan NaOH 0.5 M menghasilkan entalpi reaksi sebesar 765,10 joule per mol.