TERMOKIMIA

 

 

             Hampir semua reaksi kimia disertai pembebasan atau penyerapan energi. Energi yang menyertai perubahan kimia dapat berupa kalor, radiasi, listrik, kerja, dan lain-lain, tetapi yang paling biasa ialah dalam bentuk kalor. Reaksi-reaksi yang membebaskan kalor disebut reaksi eksoterm sedangkan reaksi yang menyerap kalor disebut reaksi endoterm. Reaksi eksoterm umumnya berlangsung lebih dramatis daripada reaksi endoterm. Contoh reaksi eksoterm ialah pembakaran bensin, sedangkan contoh reaksi endoterm ialah fotosintesis. Jumlah kalor yang menyerap reaksi kimia disebut kalor reaksi.

Cabang ilmu kimia yang mempelajari perubahan energi dalam proses atau reaksi kimia disebut termokimia.

Untuk mempelajari termokimia, ada beberapa konsep dasar yang terlebih dahulu harus dipahami. Pertama, sejumlah zat (campuran zat) yang terdapat di dalam  suatu wadah disebut sistem. Kedua, bagian luar sistem itu disebut lingkungan. Antara sistem dan lingkungan dapat terjadi pertukaran kalor.  

Contoh:

Misalkan kita sedang mempelajari reaksi antara natrium hidroksida dan asam klorida dengan jalan mencampurkan suatu larutan natrium hidroksida dengan larutan asam klorida dalam suatu erlenmeyer. Campuran larutan-larutan itu kita sebut sistem. Segala sesuatu di luar sistem, termasuk Erlenmeyer tempat larutan itu kita sebut lingkungan. (tolong dicari gambar sistem dan lingkungan  mengenai larutan NaOH dan HCl).

 

 

 

 Ilmuwan yang pertama kali mengemukakan bahwa kalor (panas) merupakan salah satu bentuk energi adalah  Julius Robert Mayer   (1814 – 1878) dari Jerman, yang sekitar tahun 1840 bekerja sebagai dokter kapal pada Angkatan Laut Hindia Belanda di Surabaya. Mayer mengamati bahwa darah pasien orang-orang di Jawa berwarna lebih merah terang dibandingkan dengan darah pasiennya di Eropa. Ini berarti bahwa darah penduduk daerah tropis mengandung lebih banyak oksigen. Mayer menyimpulkan bahwa di daerah tropis diperlukan lebih sedikit pembakaran makanan untuk menjaga agar suhu tubuh konstan, dan panas dari pembakaran makanan itu lebih banyak dipakai untuk melakukan kerja dari individu.  Jika ternyata panas dapat diubah menjadi kerja, hal ini berarti bahwa keduanya merupakan bentuk energi. Mayer mempublikasikan pemikirannya itu tatkala ia kembali ke Eropa tahun 1842.

Pada tahun 1850-an para ilmuwan mulai mengakui panas (kalor) sebagai salah satu bentuk energi. Hal ini berkat beberapa eksperimen dari James Prescott Joule (1818 – 1889), seorang murid John Dalton di Inggris. Dari berbagai eksperimennya, Joule merumuskan Azas Kekalan Energi.

 

 

 

Energi tidak diciptakan ataupun dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk energi yang satu menjadi energi yang lain

 

 

 

 

 

Nama Joule diabadikan dalam satuan energi menurut System International d’Unites (SI). Satu joule adalah kerja yang dilakukan jika gaya satu newton bergerak sepanjang satu meter.

Joule = newton x meter              = kg . m . s-2  x m              = kg . m2 . s-2

 

 

 

 

 

 

 

Jika percepatan gravitasi adalah 10 m.s^-2, maka energi yang diperlukan untuk mengangkat benda bermassa 1 kg setinggi 1 meter adalah 10 joule.

Hubungan satuan joule dengan satuan-satuan energi yang lain sebagai berikut.

1 kalori = 4,184 joule 1 liter = 101,2 joule 1 kilowatt hour (kWh) = 3,6 x 10 6 joule 1 elektron volt (eV) = 1,6 x 10-19 joule

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A.      Reaksi Eksoterm Dan Reaksi Endoterm

Reaksi eksoterm ialah reaksi yang membebaskan panas. Reaksi eksoterm jika entalpi standar zat-zat yang bereaksi lebih besar dari entalpi standar zat-zat hasil reaksi. Sehingga pada perubahan kimia sebagian energi dibebaskan.

Reaksi endoterm ialah reaksi yang memerlukan panas. Reaksi endoterm terjadi jika entalpi standar zat-zat yang bereaksi lebih kecil dari entalpi zat-zat hasil reaksi. Jadi, untuk perubahan tersebut zat-zat yang bereaksi memerlukan sejumlah energi agar berubah menjadi zat-zat hasil reaksi. Reaksi endoterm dapat diamati dengan turunnya suhu sistem, atau diperlukannya energi selama reaksi berlangsung (agar reaksi berlangsung zat harus dipanaskan terus sampai seluruh reaktan berubah menjadi zat hasil).

Bila sistem menerima kalor, maka q bertanda positif, dan bila sistem melepaskan kalor, maka q bertanda negatif. Jika pada suatu proses kalor berpindah dari lingkungan ke sistem, maka proses itu disebut endoterm. Jika pada suatu proses kalor berpindah dari sistem kelingkungan, maka proses itu disebut proses eksoterm.