THE HEAT OF SOLUTION

by: Madiya, I W.

Energi Pelarutan

1. Pendahuluan

1.1 Standar Kompetensi

Memahami perubahan energi pada sistem larutan

1.2 Kompetensi Dasar

Mendeskripsikan perubahan energi pelarutan pada proses endoterm dan eksoterm

1.3 Indikator

 Menjelaskan tentang perubahan entalpi pada larutan

 Menjelaskan perubahan entalpi pada larutan cairan dalam cairan secara endoterm dan eksoterm

 Menjelaskan periubahan entalpi pada larutan padatan dalam cairan secara endoterm dan eksoterm

1.4 Kerangka Kontekstual

Sering kita mendengar istilah endoterm dan eksoterm. di laboratorium, bila kita melarutkan zat dalam air kadang kita rasakan wadah tempat melarutkan tersebut terasa dingin dan kadang terasa hangat. hal ini disebabkan karena adanya proses yang berlangsung secara eksoterm dan endoterm. Pada umumnya pelarut yang sering digunakan adalah air. Proses pelarutan dalam pelarut air disebut hidrasi, dan jika pelarutnya bukan air disebut solvasi.

2. Uraian Materi

Terbentuknya suatu larutan hampir selalu terjadi bersamaan dengan adsorpsi atau pelepasan energi. Misalnya ketika kalium iodida dilarutkan dalam air, campuran menjadi dingin, menunjukkan bahwa proses melarutnya kalium iodida adalah

By: Madiya, I W.

The Heat of Solution

1. Introduction

Standard Competence

To understand the energy change in solution

Basic Competence

To describe the energy change in solution on endothermic and exothermic process

Indicators

 To explain about enthalpy change in solution

 To explain about enthalpy change of liquids in liquids solution on endothermic and exothermic process

 To explain about enthalpy change of solids in liquids solution on endothermic and exothermic process

Contextual Framework

We often hear about endothermic and exothermic word. In laboratory, if we dissolved something into water in a container, sometime we feel the container becomes cool and sometime becomes warm. This case we can explain by endothermic and exothermic process. Solvent that commonly used is water. The dissolving process that occurs in water we called hydration, and if the solvent is not water we called it solvation

2. Subject Matter Explanation

The dissolving process nearly always occurs with either an absorption or release of energy. For example, when potassium iodide is dissolved in water, the mixture becomes cool, indicating that for potassium iodide the dissolving process is endothermic. On the other

endoterm. Kebalikannya bila litium klorida dimasukkan kedalam air, campuran akan menjadi panas menandakan bahwa proses pelarutan disini mengeluarkan panas karena itu tergolong proses eksoterm. jumlah panas yang diserap atau dilepaskan bila suatu zat membentuk larutan disebut panas larutan yang bdiberi simbol ∆Hpelarutan. Panas pelarutan adalah perbedaan energi yang dimiliki larutan setelah terbentuk dan energi yang dimiliki oleh komponen larutan sebelum dercampur. Jadi,

∆Hpelarutan = Hpelarutan-Hkomponen

Baik Hpelarutan maupun Hkomponen tak bisa diukur, tetapi ∆Hpelarutan dapat diukur. dalam suatu proses pelarutan, bila energi dilepaskan maka larutannya akan memiliki energui yang lebih kecil daripada energi yang yang dimiliki komponen-komponen larutan tersebut, sehingga perbedaannya dinyatakan dengan ∆Hpelarutan merupakan harga negatif. kebalikannya proses pelarutan yang endoterm memiliki harga yang positif

Larutan Cairan dalam Cairan

Bila suatu cairan dilarutkan dalam cairan, dapat kita bayangkan bahwa molekul-molekul dari solven akan saling menjauh untuk memberi tempat pada molekul-molekul solut. Demikian juga molekul-molekul solut yang akan masuk ke larutan, molekul-molekulnya akan memisah agar dapat menempati ruang dalam campuran. Karena adanya gaya tarik-menarik antara molekul-molekul baik dari solut ataupun solven proses pemisahan dari molekul-molekul tersebut memerlukan tambahan energi untuk memisahkan masing-masing molekulnya. Akhirnya ketika solut dan

hand, when lithium chloride is added to water, the mixture becomes warm, signifying that the dissolving process in this case evolves heat and is there fore exothermic. The amount of heat that is absorbed or released when a substance enters solution is called the heat of solution and is given the symbol, ∆Hsoln. It represent the difference between the energy possessed by the solution after it has been formed and the energy that the component had before the were mixed that is,

∆Hsoln = Hsoln-Hcomponents

Neither Hsoln or Hcomponents can ’t actually be measured, but their difference, ∆Hsoln can be. When energy is evolved during the dissolving process, the resulting dissolving process less energy than the components from which it was prepared, so the difference represented by ∆Hsoln is negative number. Conversely, an endothermic dissolving process would have a positive ∆Hsoln

Solution of Liquids in Liquids

When one liquid dissolves in another, we can imagine that the molecule of the solvent are caused to move apart so as allow room for the solute molecules. Similarly, for the solute enters solution, its molecules must also become separated so that they can take their place in the mixture. Since there are attractive forces between molecules in both the solvent and solute, the process of separating their molecules requires an input of energy that is, work must be done on both the solute and solvent to separate their molecules from one another. Finally, as the solute and

solven yang molekul-molekulnya terpisah disatukan energi akan dilepaskan karena adanya gaya tarik-menarik antara molekul-molekul solut dan solven. urutan langkahnya diperlihatkan pada gambar di bawah ini,

Dalam beberapa zat, seperti benzena dan karbon tetraklorida, gaya tarik antar molekulnya memiliki kekuatan hampir sama; sebab itu, cairan semacam ini bila dilarutkan maka hampir tak ada panas yang dilepaskan atau diserap. Larutan dimana anatara solit-solut, solut-solven, dan solven-solven memiliki gaya interaksi yang sama disebut larutan ideal. Perubahan entalpi yang terjadi pada dertan langkah pembuatan larutan seperti yang ditunjukkan pada gambar 2, bahwa untuk larutan ideal, energi yang dilepaskan pada tahap akhir sama dengan yang diadsorpsi pada dua langkah awal sehingga perubahan energinya adalah nol. Diagram entalpi untuk pembentukan larutan ideal disajikan pada gambar di bawah ini

solvent in their expand states, are brought together, energy is released because of the attractions that exist between the solute and solvent molecules. This sequence of steps we can described in this picture bellow,

In some substance, such as benzene and carbon tetrachloride, the intermolecular attractive forces are very nearly the same magnitude; therefore, these compounds form solutions with virtually evolve or absorbed of heat. Solution in which the solute-solute, solvent-solvent, and solute-solvent interaction are all the same are called ideal solution. The enthalpy change that occur along the series of steps that we have devised to arrive at the solution are show graphically in figure 2, we see that for an ideal solution the energy released in the final step is the same as that absorbed in the first two; thus, the net change is zero. The enthalpy diagram for the formation of ideal solution is,

When the molecules of solute and solvent attract each other more strongly than they do molecules of their own kind, more energy can released as the expanded solute and solvent are brought together than was required to separate them in the first place. Under these circumstances the overall dissolving process can evolve heat and be exothermic. For example, heat evolves when acetone and water are mixed.

Bila gaya tarik menarik antara molekul solut dan solven lebih besar daripada gaya terik menarik antara masing-masing molekul solut atau solvennya sendiri, maka energi yang dilepaskan waktu pencampuran solut dan solven yang jarak molekul-molekulnya sudah diperbesar akan lebih besar daripada energi yang diperlukan untuk memisahkan masing-masing solute dan solven tersebut. dalam hal seperti ini sistem akan mengeluarkan panas, dan disebut eksoterm. Contohnya, yaitu, panas akan dilepaskan saat kita melarutkan aseton dalam air.

Bila gaya tarik menarik antara solut dan solven lebih kecil daripada molekul solut dan solvennya masing-masing, maka pembentukan larutan akan memerlukan tambahan energi. Akan lebih banyak energi yang diadsorpsi pada waktu memisahkan molekul-molekul pada tahap pertama dan kedua daripada energi yang dihasilkan pada waktu pencampuran solut dan solven pada tahap ketiga. Pada waktu terbentuk, larutan menjadi dingin, menandakan bahwa terjadi proses endoterm. Contohnya, ketika kita mencampur etanol dengan pelarut hekasana maka akan terjadi pendinginan. Molekul-molekul heksan yang nonpolar akan masuk diantara ikatan hidrogen dari molekul-molekul etanol, sehingga akan merusak ikatan hidrogen, kejadian ini akan mengadsorpsi energi sehingga terjadi pendinginan. Diagram entalpi untuk proses ini,akan disajikan pada gambar berikut,

Larutan Zat Padat dalam Cairan

Disini, analisisnya sedikit berbeda. akan kita bayangkan larutan terbentuk dalam dua tahap. Pertama adalah penguapan dari zat padat sehingga terbentuk partikel-partikel

When the solute-solvent attractive forces are weaker than those between pure solute or solvent, the formation of a solution requires a net input of energy. More energy is absorbed in the first two steps than is recovered when the solute and solvent are brought together in the third. The solution become cool as it is formed, signifying that an endothermic change has occurred. For example, when ethanol and hydrocarbon solvent such as hexane are mixed. The non polar hexane molecules come between the hydrogen-bonded ethanol molecules, effectively destroying the hydrogen bonds. This absorbed energy and the solution becomes cool. The enthalpy diagram of this process, will show in this picture bellow,

Solution of Solids in Liquids

The analysis here is done a little differently. We imagine the solution being formed in two steps. The first is the vaporization of the solid to give the isolated gaseous solute particles.