Kalkulator Entalpi Ikatan

Hasil

Perkiraan kasar untuk reaksi fase gas: energi ikatan rata-rata mengabaikan lingkungan setiap ikatan, jadi selisih puluhan kJ/mol dari perhitungan dengan entalpi pembentukan adalah hal yang wajar.

Cara Menggunakan Kalkulator Entalpi Ikatan

1. 1. Gambar strukturnya. Tuliskan struktur Lewis setiap reaktan dan produk agar Anda dapat melihat setiap ikatannya. Alat ini tidak menebak struktur dari rumus, karena rumus yang sama bisa memuat ikatan yang berbeda.
2. 2. Daftarkan ikatan yang putus dan yang terbentuk. Ketik di kedua kotak — 4 C–H, 2 O=O — dengan menghitung satu untuk setiap molekul dalam persamaan yang sudah setara. Gunakan - untuk ikatan tunggal, = untuk ikatan rangkap dua, dan ≡ untuk ikatan rangkap tiga. Anda juga bisa menekan “+ putus” atau “+ terbentuk” di tabel, atau memilih salah satu contoh reaksi.
3. 3. Periksa daftarnya. Ikatan yang tidak ada di tabel akan ditandai dengan namanya. Ikatan yang tidak berubah di kedua sisi boleh dihilangkan: keduanya saling meniadakan.
4. 4. Baca ΔH. Jawabannya adalah Σ putus − Σ terbentuk, dengan kedua jumlahnya, subtotal setiap ikatan, dan perhitungannya. ΔH negatif berarti reaksinya eksoterm.

Metode Perhitungan

Memutus ikatan menyerap energi dan membentuk ikatan melepaskannya. Jika ikatan yang diputus pada reaktan membutuhkan energi lebih besar daripada yang dikembalikan oleh ikatan yang terbentuk pada produk, reaksi secara keseluruhan menyerap panas. Ditulis sebagai persamaan, dengan D sebagai energi ikatan rata-rata:

ΔH ≈ Σ D(ikatan putus) − Σ D(ikatan terbentuk)

ΔH < 0: eksoterm.  ΔH > 0: endoterm.

kJ per mol reaksi sebagaimana ditulis; 1 kcal = 4,184 kJ

Konvensi tanda ini yang sering membuat orang heran: energi ikatan adalah bilangan positif, dan jumlah produk dikurangkan. Jangan menulis ΔH = Σ produk − Σ reaktan di sini, karena itu aturan untuk entalpi pembentukan. Gunakan yang sesuai dengan data yang Anda pegang, dan jangan mencampur keduanya dalam satu perhitungan.

Contoh Kasus: Membakar Metana

Untuk CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(g), metana memiliki empat ikatan C–H, setiap O₂ memiliki satu ikatan O=O, karbon dioksida memiliki dua ikatan C=O, dan setiap air memiliki dua ikatan O–H. Dengan nilai rata-rata dari tabel:

• Putus: 4 × 415 (C–H) + 2 × 498 (O=O) = 1660 + 996 = 2656 kJ
• Terbentuk: 2 × 741 (C=O) + 4 × 464 (O–H) = 1482 + 1856 = 3338 kJ
• ΔH ≈ 2656 − 3338 = −682 kJ per mol CH₄ yang dibakar

Mengapa Berbeda dari Hasil Entalpi Pembentukan

• Energi ikatan adalah rata-rata. Ikatan C–H pada metana tidak sama dengan ikatan C–H pada etanol atau benzena. Tabel memberikan satu nilai yang diambil dari banyak senyawa, sehingga setiap molekul sedikit meleset. Nilai C=O 741 kJ/mol di tabel cocok untuk aldehida dan keton, sedangkan ikatan C=O pada CO₂, sekitar 799 kJ/mol, lebih kuat. Selisih itu saja menjelaskan sebagian besar perbedaan pada contoh di atas.
• Hanya berlaku untuk gas. Energi ikatan mengacu pada molekul gas yang terpisah, sehingga jawabannya adalah ΔH fase gas. Jika salah satu produk adalah air cair, Anda harus menambahkan entalpi kondensasi, sekitar −44,0 kJ untuk setiap mol H₂O (285,8 − 241,8 dari nilai pembentukan CRC).
• Tidak bisa melihat delokalisasi atau tegangan. Resonansi pada benzena atau karbonat, tegangan cincin, dan ikatan hidrogen membuat molekul nyata lebih stabil atau kurang stabil daripada jumlah ikatannya.
• Entalpi pembentukan diukur untuk senyawa sebenarnya. ΔH°_rxn = ΣΔH°_f(produk) − ΣΔH°_f(reaktan) memakai nilai nyata yang tertabulasi pada 298 K, sehingga itu jawaban yang lebih baik setiap kali datanya tersedia. Gunakan energi ikatan ketika data tidak ada, atau untuk melihat ikatan mana yang mendorong perubahan energi. Kalkulator Entalpi Reaksi menjalankan rute entalpi pembentukan.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Bagaimana cara menghitung ΔH menggunakan entalpi ikatan?

Jumlahkan energi yang dibutuhkan untuk memutus setiap ikatan pada reaktan, jumlahkan energi yang dilepaskan saat membentuk setiap ikatan pada produk, lalu kurangkan: ΔH ≈ Σ D(putus) − Σ D(terbentuk). Hitung setiap ikatan sekali per molekul dalam persamaan yang sudah setara. Untuk H₂ + Cl₂ → 2 HCl, hasilnya (436 + 243) − 2(432) = −185 kJ.

Mengapa memutus ikatan bersifat endoterm dan membentuknya eksoterm?

Atom dalam sebuah ikatan berada pada energi yang lebih rendah daripada jika terpisah, sehingga memisahkannya membutuhkan energi, dan membiarkannya berikatan mengembalikan energi itu. Jumlah yang sama terlibat di kedua arah, itulah sebabnya energi ikatan ditulis sebagai bilangan positif untuk pemutusan.

Mengapa jawaban energi ikatan saya tidak sama dengan jawaban entalpi pembentukan?

Energi ikatan adalah rata-rata untuk ikatan dalam fase gas, sehingga mengabaikan lingkungan khusus setiap molekul, dan tidak bisa memperhitungkan cairan, resonansi, atau tegangan. Selisih puluhan kJ/mol adalah hal yang wajar. Anggap hasil entalpi pembentukan lebih akurat jika Anda memiliki datanya.

Apakah saya perlu mendaftar setiap ikatan dalam molekul?

Hanya yang berubah. Ikatan yang sama pada reaktan dan produk muncul di kedua jumlah dan saling meniadakan. Untuk C₂H₄ + H₂ → C₂H₆, Anda cukup mendaftar C=C dan H–H yang putus serta C–C dan dua C–H yang terbentuk, dan jawabannya, −128 kJ, sama dengan menghitung setiap ikatan.

Bagaimana cara menghitung ikatan rangkap seperti O=O atau C=C?

Ikatan rangkap adalah satu ikatan dengan energinya sendiri yang lebih besar, sehingga masukkan sebagai satu item: O=O adalah 498 kJ/mol, bukan dua ikatan O–O. Ikatan rangkap tiga sama: N≡N adalah 946 kJ/mol.

Bisakah saya memakai entalpi ikatan untuk reaksi yang melibatkan cairan atau padatan?

Hanya setelah semuanya diubah menjadi gas. Tambahkan entalpi penguapan atau sublimasi untuk setiap zat yang bukan gas, dan perlakukan hasilnya dengan sangat hati-hati. Untuk reaksi dalam larutan, entalpi pembentukan atau kalorimetri adalah rute yang lebih andal.