TERMOKIMIA

 

TERMOKIMIA

v  Hukum Kekekalan Energi

            Berdasarkan Hukum Kekekalan Energi, energi tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan. Dengan kata lain, energi alam emesta adalah tetap sehingga energi yang terlibat dalam suatu proses kimia dan fisika hanya merupakan perpindahan atau perubahan bentuk energi. Artinya, kita tidak dapat membuat energi, tetapi kita dapat mengubah bentuk energi.

 v  Sistem dan Lingkungan

                    Sistem adalah bagian dari alam semesta yang menjadi pusat perhatian langsung dalam suatu percobaan tertentu. Ada dua jenis sistem, yaitu sistem tertutup dan sistem terbuka. Sistem tertutup adalah sistem yang penyekatnya mencegah aliran zat masuk dan keluar sistem (penyekatnya kedap), sedangkan dalam sistem terbuka dapat berubah seiring dengan berjalannya waktu. Bagian sisa dari semesta yang dapat bertukar energi dengan sistem selama proses yang diamati ini berlangsung disebut lingkungan. Sistem dan lingkungan bersama-sama membentuk semesta termodinamika untuk proses tersebut. Antara sistem dan lingkungan saling berinteraksi.    

         v     Jenis-jenis Reaksi Termokimia

Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari aspek energi pada reaksi kimia. Dasar Termokimia adalah Hukum Termodinamika :

DU = Q + PDV,

Entalphi (H) adalah kalor reaksi pada sistem isobar (tekanan tetap), menyatakan banyaknya energi yang tersimpan dalam suatu zat atau sistem.

Reaksi termokimia

1.    R. Eksoterm : reaksi yang mengeluarkan/menghasilkan kalor, energi sistem berkurang, energi lingkungan bertambah. Sehingga DH sistem berkurang ( DH = -)

    A + B à C              DH = - x kJ

2.    R. Endoterm : reaksi yang memerlukan/membutuhkan kalor, energi sistem bertambah, energi lingkungan berkurang. Sehingga DH sistem bertambah( DH = +)

     A + B à C              DH = + x kJ

 

Tabel hubungan jenis reaksi, perubahan entalphi dan kalor

Reaksi	Q(Kalor)	DH(perubahan entalphi
Eksoterm	+	-
Endoterm	-	+

 

v  Contoh Reaksi Endoterm

§  Mencairnya es batu

§  Penguapan air

§  Memasak telur

§  Fotosintesis

§  Kantung kompres

§  Melelehkan garam batu

§  Perubahan embun beku menjadi uap air

§  Memanggang roti

 

      v  Contoh Reaksi Eksoterm

§  Membuat es batu

§  Lilin menyala

§  Perkaratan besi

§  Letusan kembang api

§  Peledakan bom

§  Pembakaran kayu

§  Reaksi netralisasi asam basa

§  Respirasi

§  Pencampuran air dengan asam kuat

 

     v  Macam-macam Perubahan Entalpi

Jenis-jenis perubahan entalphi pembentukan standar:

1.    DH_f ^q (Perubahan entalphi pembentukan standar)

Energi yang terlibat untuk membentuk 1 mol suatu zat dari unsur-unsurnya dalam keadaan standar.

Contoh : DH_f ^q H₂O = - 47 kJ/mol

Perubahan entalphi pembentukan standar air adalah – 47 kJ

Untuk membentuk 1 mol H₂O dari unsur-unsurnya dalam keadaan standar, yaitu gas H₂ dan gas Oksigen dilepaskan kalor sebesar 47 kJ.

Persamaan reaksi :

H₂ + O₂ à H₂O DH = -47 kJ/mol

2.    DH_d^q (Perubahan entalphi penguraian standar)

Energi yang terlibat untuk menguraikan 1 mol suatu zat menjadi unsur-unsurnya dalam keadaan standar.

Contoh : DH_d ^q H₂O = + 47 kJ/mol

Perubahan entalphi penguraian standar air adalah – 47 kJ

Untuk menguraikan 1 mol H₂O menjadi unsur-unsurnya dalam keadaan standar, yaitu gas H₂ dan gas Oksigen dibutuhkan kalor sebesar 47 kJ.

Persamaan reaksi :

H₂O à  H₂ + O₂ DH = + 47 kJ/mol

3.    DH_c^q (Perubahan entalphi pembakaran standar)

Energi yang terlibat untuk membakar (mereaksikan dengan gas O₂) 1 mol suatu zat menjadi hasil reaksinya.

Contoh : DH_c ^q CH₄ = -  105 kJ/mol

Perubahan entalphi pembakaran standar metana adalah – 105 kJ

Untuk membakar 1 mol CH₄ menjadi hasil-hasil reaksinya pada keadaan standar, dilepaskan kalor sebesar 105 kJ/mol

Persamaan reaksi :

CH₄ + O₂ à CO₂ + H₂O              DH = 105 kJ/mol