IGCSE, A-Level & AP IGCSE, A-Level & AP Sheet preview · ⁨Pratinjau lembar kerja⁩

Chemical energetics · ⁨Termodinamika kimia⁩

IGCSE Chemistry · ⁨Kimia IGCSE⁩ · Topic 5 · ⁨Topik 5⁩

View Slides · ⁨Lihat Salindia⁩ Train · ⁨Latih⁩
Video lesson for this topic · ⁨Pelajaran video untuk topik ini⁩ Open the video page · ⁨Buka halaman video⁩
5:51

Energetika

Patahkan stik pendar, dan ia menyala. Pegang penghangat tangan, dan ia menjadi panas. Buka kemasan dingin instan, dan ia menjadi es. Dalam setiap kasus, reaksi kimia adalah…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨Narasi bahasa Inggris · Subtitle bahasa Inggris + 中文 disematkan langsung⁩

5.1

Exothermic and endothermic reactions · ⁨Reaksi eksotermik dan endotermik⁩
Syllabus · ⁨Silabus⁩
English
Core Supplement
1 State that an exothermic reaction transfers thermal energy to the surroundings leading to an increase in the temperature of the surroundings 4 State that the transfer of thermal energy during a reaction is called the enthalpy change, $\Delta H$, of the reaction. $\Delta H$ is negative for exothermic reactions and positive for endothermic reactions
2 State that an endothermic reaction takes in thermal energy from the surroundings leading to a decrease in the temperature of the surroundings
5 Define activation energy, $E_a$, as the minimum energy that colliding particles must have to react
3 Interpret reaction pathway diagrams showing exothermic and endothermic reactions 6 Draw and label reaction pathway diagrams for exothermic and endothermic reactions using information provided, to include: (a) reactants (b) products (c) enthalpy change of the reaction, $\Delta H$ (d) activation energy, $E_a$
7 State that bond breaking is an endothermic process and bond making is an exothermic process and explain the enthalpy change of a reaction in terms of bond breaking and bond making
8 Calculate the enthalpy change of a reaction using bond energies
Bahasa Indonesia
Inti Tambahan
1 Nyatakan bahwa reaksi eksoterm mentransfer energi termal ke lingkungan yang menyebabkan peningkatan suhu lingkungan 4 Nyatakan bahwa perpindahan energi termal selama reaksi disebut perubahan entalpi, $\Delta H$, dari reaksi. $\Delta H$ bernilai negatif untuk reaksi eksoterm dan positif untuk reaksi endoterm
2 Nyatakan bahwa reaksi endoterm menyerap energi termal dari lingkungan yang menyebabkan penurunan suhu lingkungan
5 Definisikan energi aktivasi, $E_a$, sebagai energi minimum yang harus dimiliki partikel yang bertumbukan agar dapat bereaksi
3 Interpretasikan diagram jalur reaksi yang menunjukkan reaksi eksoterm dan endoterm 6 Gambar dan beri label diagram jalur reaksi untuk reaksi eksoterm dan endoterm menggunakan informasi yang disediakan, yang mencakup: (a) reaktan (b) produk (c) perubahan entalpi reaksi, $\Delta H$ (d) energi aktivasi, $E_a$
7 Nyatakan bahwa pemutusan ikatan adalah proses endoterm dan pembentukan ikatan adalah proses eksoterm serta jelaskan perubahan entalpi reaksi dalam istilah pemutusan dan pembentukan ikatan
8 Hitung perubahan entalpi reaksi menggunakan energi ikatan

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Sumber: Silabus Cambridge International⁩

English
Reaction profile: exothermic energy change

In every chemical reaction, energy is transferred. The reaction is either exothermic or endothermic, depending on which way the energy moves.

  • An exothermic reaction 放热反应 gives out thermal energy 热能 to the surroundings 环境. So the temperature of the surroundings goes up.
  • An endothermic reaction 吸热反应 takes in thermal energy from the surroundings. So the temperature of the surroundings goes down.

Examples of exothermic reactions are combustion 燃烧 (burning a fuel) and neutralisation 中和 (an acid reacting with an alkali). An example of an endothermic reaction is the thermal decomposition 分解 of a compound (breaking it down using heat).

Bahasa Indonesia
Profil reaksi: perubahan energi eksotermik
Api unggun yang membakar kayu
Membakar kayu bersifat eksotermik, melepaskan panas ke lingkungan sekitar.

Dalam setiap reaksi kimia, energi ditransfer. Reaksinya bisa eksotermik atau endotermik, tergantung pada arah perpindahan energinya.

  • Reaksi eksotermik memancarkan energi termal ke lingkungan sekitar. Jadi suhu lingkungan sekitar menjadi naik.
  • Reaksi endotermik menyerap energi termal dari lingkungan sekitar. Jadi suhu lingkungan sekitar menjadi turun.

Contoh reaksi eksotermik adalah kombusi (pembakaran bahan bakar) dan netralisasi (asam bereaksi dengan basa). Contoh reaksi endotermik adalah dekomposisi termal senyawa (memecahnya menggunakan panas).

Dua termometer: dalam reaksi eksotermik angka naik, dalam reaksi endotermik angka turun
Reaksi eksotermik menghangatkan lingkungan; reaksi endotermik mendinginkannya
Explore · ⁨Jelajahi⁩

Exothermic & endothermic · ⁨Eksotermik & endotermik⁩

ΔH = products − reactants · ⁨ΔH = produk − reaktan⁩

Exothermic drops to lower-energy products (releases heat); endothermic climbs to higher. · ⁨Eksotermik turun menuju produk berenergi rendah (melepaskan panas); endotermik naik menuju produk berenergi lebih tinggi.⁩

Vocabulary · ⁨Kosa kata⁩ Train · ⁨Latih⁩
English Bahasa Indonesia
exothermic reaction/eɡzəˈðɜːmɪk rɪˈækʃn/ reaksi eksotermik
thermal energy/ˈθɜːml ˈenədʒi/ energi termal
surroundings/səˈraʊndɪŋz/ lingkungan sekitar
endothermic reaction/ˌendəʊˈθɜːmɪk rɪˈækʃn/ reaksi endotermik
combustion/kəmˈbʌstʃn/ pembakaran
neutralisation/ˌnjuːtrəlaɪˈzeɪʃn/ pen neutralan
decomposition/ˌdiːkɒmpəˈzɪʃn/ dekomposisi
enthalpy change/enˈθælpi tʃeɪndʒ/ perubahan entalpi
activation energy/ˌæktɪˈveɪʃn ˈenədʒi/ energi pengaktifan
colliding/kəˈlaɪdɪŋ/ tabrakan
particles/ˈpɑːtɪklz/ zarah
reaction pathway diagram/rɪˈækʃn ˈpæθweɪ ˈdaɪəɡræm/ diagram jalur reaksi
reactants/rɪˈæktənts/ reaktan
products/ˈprɒdʌkts/ produk
bond breaking/bɒnd ˈbreɪkɪŋ/ pemutusan ikatan
bond making/bɒnd ˈmeɪkɪŋ/ pembentukan ikatan
5.1

Enthalpy change, ΔH · ⁨Perubahan entalpi, ΔH⁩
English

The amount of thermal energy transferred in a reaction is called the enthalpy change 焓变. It is written as $\Delta H$ and has these signs:

  • $\Delta H$ is negative for an exothermic reaction, because energy leaves the chemicals.
  • $\Delta H$ is positive for an endothermic reaction, because energy is taken in.
Bahasa Indonesia

Jumlah energi termal yang ditransfer dalam suatu reaksi disebut perubahan entalpi. Ditulis sebagai $\Delta H$ dan memiliki tanda-tanda berikut:

  • $\Delta H$ negatif untuk reaksi eksotermik, karena energi keluar dari zat kimia.
  • $\Delta H$ positif untuk reaksi endotermik, karena energi diserap masuk.
Api Bunsen menyediakan energi: perubahan entalpi ΔH adalah panas yang ditransfer pada tekanan konstan
Api Bunsen menyediakan energi: perubahan entalpi ΔH adalah panas yang ditransfer pada tekanan konstan
5.1

Activation energy · ⁨Energi aktivasi⁩
English

Particles do not react every time they meet. The activation energy 活化能 ($E_a$) is the smallest amount of energy that colliding 碰撞 particles 粒子 must have before they can react. It is like a hill the particles must get over before the reaction can happen.

Bahasa Indonesia

Partikel tidak selalu bereaksi setiap kali mereka bertemu. Energi aktivasi ($E_a$) adalah jumlah energi terkecil yang harus dimiliki partikel bertabrakan sebelum mereka dapat bereaksi. Ini seperti bukit yang harus dilalui partikel sebelum reaksi terjadi.

Explore · ⁨Jelajahi⁩

Activation energy · ⁨Energi aktivasi⁩

Ea = the energy barrier · ⁨Ea = penghalang energi⁩

Every reaction must climb the activation-energy barrier before products can form. · ⁨Setiap reaksi harus melewati penghalang energi-aktivasi sebelum produk dapat terbentuk.⁩

5.1

Reaction pathway diagrams · ⁨Diagram jalur reaksi⁩
English

A reaction pathway diagram 反应进程图 shows how the energy changes as a reaction happens. Energy is on the vertical axis, and the progress of the reaction is on the horizontal axis.

  • The line starts at the energy level of the reactants 反应物.
  • It rises over a 'hill' — the height of this hill is the activation energy $E_a$.
  • It then falls or rises to the energy level of the products 生成物.
  • The gap between the reactant level and the product level is the enthalpy change $\Delta H$.

For an exothermic reaction, the products are lower than the reactants, so energy is given out and $\Delta H$ is negative.

For an endothermic reaction, the products are higher than the reactants, so energy is taken in and $\Delta H$ is positive.

Bahasa Indonesia

Sebuah diagram jalur reaksi menunjukkan bagaimana energi berubah saat reaksi berlangsung. Energi ada pada sumbu vertikal, dan kemajuan reaksi ada pada sumbu horizontal.

  • Garis dimulai dari tingkat energi reaktan.
  • Garis naik melewati 'bukit' — tinggi bukit ini adalah energi aktivasi $E_a$.
  • Kemudian garis turun atau naik menuju tingkat energi produk.
  • Jarak antara tingkat reaktan dan tingkat produk adalah perubahan entalpi $\Delta H$.

Untuk reaksi eksotermik, produk berada lebih rendah daripada reaktan, sehingga energi dilepaskan dan $\Delta H$ bernilai negatif.

Untuk reaksi endotermik, produk berada lebih tinggi daripada reaktan, sehingga energi diserap dan $\Delta H$ bernilai positif.

Dua diagram jalur reaksi: satu eksotermik dengan produk di bawah reaktan dan satu endotermik dengan produk di atas
Reaksi eksoterm berakhir lebih rendah dari awal ($\Delta H<0$); reaksi endoterm berakhir lebih tinggi ($\Delta H>0$)
Explore · ⁨Jelajahi⁩

Reaction pathway diagrams · ⁨Diagram jalur reaksi⁩

Drag ΔH and the activation energy. Exothermic releases energy; endothermic takes it in; the hump is the energy barrier. · ⁨Seret ΔH dan energi aktivasi. Eksotermik melepaskan energi; endotermik menyerapnya; tonjolan adalah penghalang energi.⁩

5.1

Bonds and energy · ⁨Ikatan dan energi⁩
English

A reaction involves breaking the bonds in the reactants and making new bonds in the products.

  • Bond breaking 断键 takes in energy, so it is an endothermic step.
  • Bond making 成键 gives out energy, so it is an exothermic step.

The bond energy 键能 is the energy needed to break one mole of a particular bond. You can use bond energies to find the enthalpy change:

$$\Delta H = (\text{energy to break all bonds}) - (\text{energy released making all bonds})$$

If more energy is given out making bonds than is taken in breaking bonds, the reaction is exothermic ($\Delta H$ negative). If less energy is given out, it is endothermic ($\Delta H$ positive).

Worked example

For the reaction $\text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{HCl}$, use these bond energies (in kJ/mol): H–H $= 436$, Cl–Cl $= 242$, H–Cl $= 431$.

Bonds broken: one H–H and one Cl–Cl $= 436 + 242 = 678$.

Bonds made: two H–Cl $= 2 \times 431 = 862$.

$$\Delta H = 678 - 862 = -184 \text{ kJ/mol}$$

The answer is negative, so this reaction is exothermic.

Bahasa Indonesia
Pemanas Bunsen dengan api biru
Memutus dan membuat ikatan mentransfer energi — api menyediakannya di sini.

Suatu reaksi melibatkan pemutusan ikatan pada reaktan dan pembentukan ikatan baru pada produk.

  • Pemutusan ikatan menyerap energi, jadi itu adalah langkah endotermik.
  • Pembentukan ikatan memancarkan energi, jadi itu adalah langkah eksotermik.

Energi ikatan adalah energi yang dibutuhkan untuk memutus satu mol ikatan tertentu. Anda dapat menggunakan energi ikatan untuk menemukan perubahan entalpi:

$$\Delta H = (\text{energy to break all bonds}) - (\text{energy released making all bonds})$$

Jika lebih banyak energi dilepaskan saat membentuk ikatan dibandingkan yang diserap saat memutus ikatan, reaksi bersifat eksotermik ($\Delta H$ negatif). Jika lebih sedikit energi yang dilepaskan, maka bersifat endotermik ($\Delta H$ positif).

Contoh dikerjakan

Untuk reaksi $\text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{HCl}$, gunakan energi ikatan berikut (dalam kJ/mol): H–H $= 436$, Cl–Cl $= 242$, H–Cl $= 431$.

Ikatan putus: satu H–H dan satu Cl–Cl $= 436 + 242 = 678$.

Ikatan terbentuk: dua H–Cl $= 2 \times 431 = 862$.

$$\Delta H = 678 - 862 = -184 \text{ kJ/mol}$$

Jawabannya negatif, jadi reaksi ini bersifat eksotermik.

Diagram tingkat energi untuk hidrogen ditambah klorin membentuk hidrogen klorida: naik untuk memutus ikatan, lalu turun lebih besar untuk membentuk ikatan, berakhir di bawah titik awal
Memutus ikatan menyerap energi ($+678$); forming ikatan melepaskan lebih banyak ($-862$); jadi $\Delta H = -184$ kJ/mol
Vocabulary · ⁨Kosa kata⁩ Train · ⁨Latih⁩
English Bahasa Indonesia
bond energy/bɒnd ˈenədʒi/ tenaga ikatan
5.1

Exam tips · ⁨Tips ujian⁩
English
  • Exothermic gives out heat, so the surroundings warm up and $\Delta H$ is negative; endothermic takes in heat, so the surroundings cool and $\Delta H$ is positive.
  • Bond breaking takes energy in (endothermic); bond making gives energy out (exothermic). Use $\Delta H = (\text{energy to break bonds}) - (\text{energy released making bonds})$.
  • If more energy is released making bonds than is used breaking them, the reaction is exothermic. Always check the sign of your final answer.
  • On a reaction pathway diagram, an exothermic reaction ends lower than it starts; an endothermic one ends higher. The height of the hill is the activation energy.
Bahasa Indonesia
  • Eksotermik melepaskan panas, sehingga lingkungan menghangat dan $\Delta H$ bernilai negatif; endotermik menyerap panas, sehingga lingkungan mendingin dan $\Delta H$ bernilai positif.
  • Pemutusan ikatan menyerap energi (endotermik); pembentukan ikatan melepaskan energi (eksotermik). Gunakan $\Delta H = (\text{energy to break bonds}) - (\text{energy released making bonds})$.
  • Jika lebih banyak energi dilepaskan saat membentuk ikatan daripada yang digunakan saat memutusnya, reaksi bersifat eksotermik. Selalu periksa tanda jawaban akhir Anda.
  • Pada diagram jalur reaksi, reaksi eksotermik berakhir lebih rendah dari titik awalnya; reaksi endotermik berakhir lebih tinggi. Tinggi bukitnya adalah energi aktivasi.

Interactive lessons on this topic · ⁨Pelajaran interaktif untuk topik ini⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨Kerjakan langkah demi langkah, dengan latihan pengecekan instan.⁩

Past Papers · ⁨Soal-Soil Masa Lalu⁩

More topics in IGCSE Chemistry · ⁨Kimia IGCSE⁩ · ⁨Topik lain dalam IGCSE Chemistry · ⁨Kimia IGCSE⁩⁩

Log in or create account · ⁨Masuk atau buat akun⁩

IGCSE, A-Level & AP