Analisis Termodinamika Reaksi Netralisasi Antara HCl dan NaOH

Reaksi netralisasi antara HCl dan NaOH adalah salah satu reaksi kimia yang paling umum dan penting dalam kimia. Dalam reaksi ini, asam dan basa bereaksi untuk membentuk garam dan air. Dalam artikel ini, kita akan menganalisis aspek termodinamika dari reaksi ini, termasuk kalor yang dihasilkan oleh campuran dan perubahan entalpi reaksi. Pertama-tama, mari kita lihat persamaan reaksi netralisasi antara HCl dan NaOH: HCl + NaOH -> NaCl + H2O Dalam percobaan ini, kita memiliki 100 mL HCl 1 M dan 100 mL NaOH 1 M yang dicampurkan dalam kalorimeter cangkang kopol. Suhu campuran awal adalah 15°C. Massa jenis larutan (p) adalah 1 g/mL dan kalor jenis larutan (c) adalah 4.184 J/gK. a. Kalor yang dihasilkan oleh campuran terbentuk dapat dihitung menggunakan rumus: Q = m x c x ΔT Di mana Q adalah kalor yang dihasilkan, m adalah massa larutan, c adalah kalor jenis larutan, dan ΔT adalah perubahan suhu. Dalam kasus ini, massa larutan adalah 200 g (100 mL x 1 g/mL + 100 mL x 1 g/mL), kalor jenis larutan adalah 4.184 J/gK, dan perubahan suhu adalah 15°C (suhu campuran akhir - suhu campuran awal). Mari kita hitung kalor yang dihasilkan: Q = 200 g x 4.184 J/gK x 15°C = 12552 J = 12.552 kJ Jadi, kalor yang dihasilkan oleh campuran terbentuk adalah 12.552 kJ. b. Perubahan entalpi reaksi (ΔH) dapat dihitung menggunakan rumus: ΔH = Q / n Di mana ΔH adalah perubahan entalpi reaksi, Q adalah kalor yang dihasilkan, dan n adalah jumlah mol reaktan yang bereaksi. Dalam kasus ini, kita perlu mengetahui jumlah mol HCl dan NaOH yang bereaksi. Jumlah mol HCl = volume HCl (L) x konsentrasi HCl (mol/L) = 0.1 L x 1 mol/L = 0.1 mol Jumlah mol NaOH = volume NaOH (L) x konsentrasi NaOH (mol/L) = 0.1 L x 1 mol/L = 0.1 mol Jadi, jumlah mol reaktan yang bereaksi adalah 0.1 mol. Mari kita hitung perubahan entalpi reaksi: ΔH = 12.552 kJ / 0.1 mol = 125.52 kJ/mol Jadi, perubahan entalpi reaksi (ΔH) adalah 125.52 kJ/mol. Secara termodinamika kimia, reaksi netralisasi antara HCl dan NaOH termasuk dalam reaksi eksotermik, di mana kalor dilepaskan ke lingkungan sekitarnya. Reaksi ini juga termasuk dalam reaksi spontan, di mana perubahan entalpi negatif menunjukkan bahwa reaksi akan berlangsung dengan sendirinya tanpa memerlukan energi tambahan. Dalam kesimpulan, reaksi netralisasi antara HCl dan NaOH menghasilkan kalor sebesar 12.552 kJ dan memiliki perubahan entalpi reaksi sebesar 125.52 kJ/mol. Reaksi ini termasuk dalam reaksi eksotermik dan spontan.