KIMIA (ENERGI IKATAN)

Energi ikatan adalah kalor yang diperlukan untuk memutuskan ikatan oleh satu mol molekul gas menjadi atom – atom atau gugus dalam keadaan gas disebut. Simak selengkapnya di bawah.

ENERGI IKATAN

Reaksi kimia pada dasarnya terdiri dari dua proses , yang pertama adalah pemutusan ikatan antar – atom  dari senyawa yang bereaksi, dan selanjutnya proses penggabungan ikatan kembali dari atom – atom yang terlibat reaksi sehingga membentuk  susunan baru. Proses pemutusan ikatan merupakan proses yang memerlukan kalor (endoterm) , sedangkan proses penggabungan ikatan adalah proses yang melepaskan kalor (eksoterm).

Contoh

Pada reaksi : H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)

Tahap pertama : H2(g) → 2H(g) …….. diperlukan energi

               Cl2(g) → 2Cl(g) …… diperlukan energi

Tahap kedua : 2H(g) + 2Cl(g) → 2HCl(g) …… dibebaskann energi

Secara skematis dapat digambarkan sebagai berikut.

Kalor yang diperlukan untuk memutuskan ikatan oleh satu mol molekul gas menjadi atom – atom atau gugus dalam keadaan gas disebut dengan energi ikatan.

1. ENERGI DISOSIASI IKATAN (D)

Energi disosiasi ikatan adalah energi yang diperlukan untuk memutuskan salah satu ikatan 1 mol suatu molekul gas menjadi gugus – gugus molekul gas.

Contoh

CH4(g) → CH3(g) + H(g)       ∆H = +425 kJ/mol

CH3(g) → CH2(g) + H(g)       ∆H = +480 kJ/mol

Reaksi tersebut menunjukan bahwa untuk memutuskan sebuah ikatan C – H dari molekul CH4menjadi gugus CH3 dan atom gas H diperlukan energi sebesar 425 kJ/mol, tetapi pada pemutusan C – H pada gugus CH3 menjadi gugus CH2 dan sebuah atom gas H diperlukan energi yang lebih besar, yaitu 480 kJ/mol. Jadi meskipun jenis ikatannya sama tetapi dari gugus yang berbeda diperlukan energi yang berbeda pula.

2. ENERGI IKATAN RATA – RATA

Energi ikatan rata – rata adalah energi rata – rata yang diperlukan untuk memutuskan sebuah ikatan dari seluruh ikatan suatu molekul gas menjadi atom – atom gas.

Contoh

CH4(g) → CH3(g) + H(g)    ∆H = +425 kJ/mol

CH3(g) → CH2(g) + H(g)    ∆H = +480 kJ/mol

CH2(g) → CH (g) + H(g)    ∆H = +425 kJ/mol

CH (g) → C(g) + H(g)         ∆H = +335 kJ/mol

Jika keempat reaksi tersebut dijumlahkan, akan diperlukan energi 1.665 kJ/mol, sehingga jika diambil rata – ratanya maka untuk setiap ikatan didapatkan nilai +416,25 kJ/mol. Jadi, energi ikatan rata – rata dari ikatan C – H adalah 416,25 kJ/mol.

Energi ikatan rata –  rata merupakan besaran yang cukup berarti untuk meramalkan besarnya energi dari suatu reaksi yang sukar ditentukan melalui pengukuran langsung dengan kalorimeter, meskipun terdapat penyimpangan – penyimpangan.

Tabel energi ikatan rata – rata beberapa ikatan (kJ mol-1)

Ikatan	Energi ikatan rata – rata (kJ/mol)	Ikatan	Energi ikatan rata – rata (kJ/mol)
C – H	+413	I – I	+151
C – H	+348	C – I	+240
C – O	+358	N – O	+201
C – F	+485	N – H	+391
C – Cl	+328	N – N	+163
C – Br	+276	C = C	+614
H – Br	+366	C = O	+799
H – H	+436	O = O	+495
H – O	+463	N ≡ N	+941
H – Cl	+431	C ≡ N	+891
F – F	+155	C ≡ C	+839
Cl – Cl	+242
Br – Br	+193

Energi ikatan dapat digunakan sebagai petunjuk kekuatan ikatan dan kestabilan suatu molekul. Molekul dengan energi ikatan besar berarti ikatan dalam molekul tersebut kuat, yang berarti stabil. Molekul dengan wnwegi ikatan kecil berarti mudah terurai.

Contoh

Energi ikatan H – F = 567 kJ mol-1 dan H – I = 299 kJ mol-1. Fakta menunjukan bahwa gas HI lebih terurai daripada gas HF.

Selain dapat digunakan sebagai informasi kestabilan suatu molekul, nilai energi ikatan rata – rata atau energi disosiasi ikatan dapat digunakan untuk memperkirakan nilai perubahan entalpi suatu reaksi. Perubahan entalpi merupakan selisih dari energi yang digunakan untuk memutuskan ikatan dengan energi yang terjadi  dari penggabungan ikatan.

∆H = ∑Energi ikatan zat pereaksi – ∑Energi ikatan zat hasil reaksi

Contoh soal energi ikatan

Dengan menggunakan data energi ikatan rata – rata (tabel di atas), hitunglah perubahan entalpi (∆H) reaksi berikut:

contoh soal energi ikatan

Jawab:

Perubahan entalpinya dapat dihitung sebagai berikut,

Ikatan yang putus :        4 ikatan C – H   = 4 x 413 kJ = 1.652 kJ

                                            1 ikatan Cl – Cl = 1 x 242 kJ = 242 kJ

Ikatan yang terbentuk : 3 ikatan C – H = 3 x 413 kJ = 1.239 kJ

                                            1 ikatan C – Cl = 1 x 328 kJ = 328 kJ

                                            1 ikatan H – Cl = 1 x 431 kJ = 431 kJ

∆H = (∑pemutusan ikatan – ∑penggabungan ikatan)

       = (1.652 + 242)  – (1.239 + 328 + 431) kJ = 1.894 – 1.998 kJ

       = -104 kJ

Posted in: Adaptif,KIMIA