Reaksi Eksoterm Dan Endoterm

A.      Tujuan                                  :

Siswa mampu menentukan perubahan reaksi eksoterm dan endoterm.

B.      Alat                                        :

1.       Tabung reaksi

2.       Tabung ukur 50 ml

3.       Thermometer

4.       Gelas kimia 100 ml

5.       Spatula

C.      Bahan                                   :

1.       Logam Mg

2.       Larutan HCl 1 M

3.       Kristal Ba(OH)₂

4.       Kristal NH₄Cl

5.       Kristal NaOH

D.      Landasan Teori                 :

Reaksi eksoterm adalah reaksi kimia dengan sistem melespakan kalor ke lingkungannya. Pada reaksi eksoterm, suhu campuran reaksi akan naik dan energi potensial dari zat-zat kimia yang bersangkutan akan turun. Selanjutnya, sistem melepaskan kalor ke lingkungannya.

Reaksi eksoterm ada yang terjadi secara alami dan ada yang terjadi secara buatan. Reaksi eksoterm yang terjadi secara alami merupakan proses reaksi di alam yang berlangsung spontan dengan melepaskan energi. Misalnya, besi berkarat, air mengalir, ledakan bom, pertunjukan kembang api, dan pembakaran kayu. Sementara reaksi eksoterm buatan merupakan reaksi eksoterm hasil laboratorium. Misalnya, reaksi peroksida dengan air, reaksi HCl dengan serbuk Zn, pencampuran air dengan asam pekat, dll.

Reaksi endoterm adalah reaksi kimia dengan system menyerap kalor dari lingkungannya. Pada reaksi ini, terjadi kenaikan energi potensial zat-zat yang bereaksi atau terjadi penurunan energi kinetik sehingga suhu sistem turun. Misalnya, reaksi pelarutan urea ke dalam air ditandai dengan suasana dingin pada reaksinya. Demikian pula dengan pembuatan es batu dan air, reaksi respirasi, proses elektrolisis, dan pencampuran reaksi-reaksi dalam larutan.

E.       Cara Kerja                           :

a.       Masukkan 5 ml larutan HCl 1 M ke dalam tabung reaksi. Ukur suhunya sebagai t awal. Kemudian, Kristal NaOH, aduk sambil diamati perubahan suhunya. Catat suhu tertinggi sebagai t akhir.

b.      Masukkan 5 ml larutan HCl 1 M ke dalam sebuah tabung reaksi. Ukur suhunya sebagai t awal. Kemudian tambahkan potongan pita magnesium (Mg) sepanjang 2-3 cm. Amati perubahan yang terjadi dan ukur perubahan suhu tabung reaksisebagai t akhir.

c.       Masukkan Kristal Ba(OH)₂ sebanyak 2 spatula ke dalam tabung reaksi. Ukur suhunya sebagai t awal. Tambahkan Kristal NH₄Cl sebanyak 2 spatula, kemudian diaduk. Peganglah tabung reaksi tersebut, amati dan rasakan perubahan suhu yang terjadi sebagai t akhir.

F.       Data Pengamatan            :

No.	Bahan Percobaan	Pengamatan			Keterangan (ekso/endo)
		T-awal	T-akhir	Ciri reaksi kimia
1.	5 ml HCl + 3 ml NaOH	30o	58o	Larutan semakin keruh, suhu semakin panas.	Eksoterm
2.	5 ml HCl + 2 cm Mg	30o	31o	Muncul gelembung, suhu semakin panas.	Eksoterm
3.	2 Spatula Ba(OH)2 + 2 spatula NH4Cl	29o	27o	Suhu semakin menurun	Endoterm

G.     Pembahasan                      :

Reaksi I                 :

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l)

Pada reaksi diatas mula-mula HCl(aq) bersuhu 30^o setelah ditambahkan dengan NaOH(aq) suhu bertambah menjadi 58^o, yang berarti pada reaksi ini suhu campuran reaksi akan naik dan energi potensial dari zat-zat kimia yang bersangkutan akan turun. Selanjutnya, sistem melepaskan kalor ke lingkungannya. Jadi dapat disimpulkan pada reaksi ini termasuk jenis reaksi eksoterm.

Reaksi II               :

2HCl(aq)  + 2Mg(s) → MgCl₂(aq)  + H₂(g)

Pada reaksi diatas mula-mula HCl(aq) bersuhu 30^o setelah ditambahkan dengan Mg(s) suhu bertambah menjadi 31^o, yang berarti pada reaksi ini suhu campuran reaksi akan naik dan energi potensial dari zat-zat kimia yang bersangkutan akan turun. Selanjutnya, sistem melepaskan kalor ke lingkungannya. Jadi dapat disimpulkan pada reaksi ini juga termasuk jenis reaksi eksoterm.

Reaksi III              :

Ba(OH)₂(s) + 2NH₄Cl(s) → 2NH₄OH(s) + BaCl₂(s)

Pada reaksi diatas mula-mula Ba(OH)₂(s)  bersuhu 29^o setelah ditambahkan dengan 2NH₄Cl(s)  suhu berkurang menjadi 27^o, yang berarti pada reaksi ini terjadi kenaikan energi potensial zat-zat yang bereaksi atau terjadi penurunan energi kinetik sehingga suhu sistem turun. Jadi dapat disimpulkan, reaksi ini termasuk dalam jenis reaksi endoterm.

Pertanyaan         :

1.       Gejala apakah yang menunjukkan terjadinya reaksi kimia pada percobaan di atas?

2.       Tentukanlah reaksi eksoterm dan endoterm pada percobaan di atas!

3.       Bagaimanakah entalpi sistem, jika suatu reaksi mengalami eksoterm dan endoterm?

4.       Buatlah diagram tingkat energi untuk reaksi eksoterm dan endoterm!

Jawaban              :

1.        Adanya perubahan suhu, timbul gelembung, larutan semakin keruh.

2.        Reaksi eksoterm dalam percobaan adalah reaksi no.1 dan reaksi no. 2 karena pada reaksi tersebut terjadi peningkatan suhu pada reaksi yang telah dicampur. Sedangkan endoterm yaitu reaksi no. 3 karena pada reaksi tersebut terjadi penurunan suhu pada reaksi campuran.

3.        Pada reaksi endoterm,sistem menyerap energi. Oleh karena itu,entalpi sistem akan bertambah, artinya entalpi produk (Hp) lebih besar daripada entalpi pereaksi (Hr). Akibatnya perubahan entalpi (∆H), merupakan selisih antara entalpi produk dengan entalpi pereaksi (Hp - Hr) bernilai positif. Sebaliknya, pada reaksi eksoterm sistem membebaskan energi, sehingga entalpi sistem akan berkurang. Artinya entalpi produk lebih kecil daripada entalpi pereaksi. Oleh karena itu entalpinya bertanda negatif.

4.        

 

                Produk                                                                            Produk

 H                                                                                              H

↑                                                                                            ↑

                                     ∆H > 0                                                                                      ∆H < 0

                      Reaktan                                                                                     Reaktan

                  Reaksi Endoterm                                                                  Reaksi Eksoterm

H.     Simpulan                             :

Setelah pemaparan materi di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa reaksi eksoterm adalah reaksi dengan sistem melespakan kalor ke lingkungannya, yang mengakibatkan suhu meningkat. Sedangkan reaksi endoterm adalah reaksi kimia dengan system menyerap kalor dari lingkungannya, yang mengakibatkan suhu menurun.