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 CH4 menjadi 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:
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
