heat of formation of NTO salt, Jenkins equation

 

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh..

Di tulisan yang lalu kita telah membahas bagaimana menentukan panas pembentukan NTO menggunakan skema yang sederhana. Pada tulisan ini kita akan membahas bagaimana menentukan panas pembentukan NTO yang mana NTO dianggap sebagai sebuah garam ionik.

Di kuliah kita dulu belajar bagaimana menentukan panas pembentukan garam dengan persamaan Kapustinskii, tetapi di tulisan ini kita akan menggunakan persamaan yang lain. Pada dasarnya pembentukan garam dapat dijabarkan dalam skema siklus Born-Haber berikut (Xue  dkk., 2007) :

skema
Berdasarkan siklus Born-Haber tersebut, panas pembentukan garam tersebut bisa disederhanakan dengan rumus :
persamaan_1
Δ HL merupakan energi kisi yang dapat diprediksi menggunakan persamaan yang diusulkan oleh Jenkins dkk., 2002

energi kisi
nm dan nx tergantung dari sifat alamiah Mp+ dan Xq- (garam MpXq). Nilai ini sama dengan 3 untuk ion monoatom dan 5 untuk ion poliatom linear dan 6 untuk ion poliatom non linear. Persamaan untuk energi potensial kisi UPOT memiliki bentuk

energi kisi potensial
pm adalah densitas g/cm^3. Mm adalah massa Mr untuk material ionik, g dan koefisien γ (kJ/mol cm) dan δ (kJ/mol) diambil dari literatur (Jenkins dkk., 2002).

Panas pembentukan kation dan anion dari garam bisa ditentukan menggunakan reaksi isodesmik atau untuk NTO maka bisa juga anion NTO ditentukan menggunakan metode G2MP2 dan semisalnya serta panas pembentukan H+ bernilai 1530 kJ/mol.

Mengapa menggunakan persamaan yang diusulkan oleh Jenkins dan tidak menggunakan persamaan Kapustinskii? Karena dengan persamaan yang diusulkan oleh Jenkins kita tidak perlu mencari jari-jari termokimia, cukup menggunakan data massa jenis (atau bisa diturunkan dari volume) yang bisa diperoleh dengan mudah. Dengan perhitungan kimia komputasi, kita bisa memperoleh data volume dan bisa diubah menjadi massa jenis. Hal ini tentu lebih mudah daripada harus mencari jari-jari termokimia. Oke, cukup sekian dan semoga bermanfa’at!

# bacaan lebih lanjut bisa dicari di jurnal-jurnal berikut

# Xue,H, Gao, H, Twamley, B and Shreeve, J, 2007, Energetic Salts of 3-Nitro-1,2,4-triazole-5-one,5-Nitroaminotetrazole, and Other Nitro-Substituted Azoles, Chem.Matter, 19, 1731-1739.

# Jenkins, H. D. B., Tudeal, D., Glasser, L., 2002, Lattice Potential Energy Estimation for Complex Ionic Salts from Density Measurements, Inorg. Chem., 41, 2364-2367.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s