Termokimia

Jika Anda tengah mempelajari ilmu kimia tentu akan familiar dengan termokimia. Termokimia tidak hanya membahas seputar entalpi serta persamaan kimianya saja. Ada begitu banyak hal yang dapat Anda pelajari dari termokimia. Untuk itu, penting bagi Anda untuk mengetahui termokimia – rangkuman, persamaan, contoh dan makalahnya.

Pengertian Termokimia

Pengertian-Termokimia

Termokimia menjadi salah satu cabang ilmu yang mempelajari adanya reaksi kimia sekaligus suatu perubahan energi. Cabang ilmu kimia ini erat kaitannya dengan lingkungan dan sistem. Adapun yang dimaksud dengan lingkungan ialah apapun terkecuali sistem. Sementara itu, sistem sendiri merupakan segala sesuatu yang tengah menjadi fokus perhatian.

Cabang ilmu ini juga mempelajari hubungan yang terjadi antara energi kimia fisika dan panas. Termokimia menjelaskan tentang perubahan kalor pada suatu zat yang turut serta melibatkan proses fisika dan kimia. Bagian dari kajian termodinamika ini membahas lebih jauh tentang adanya perubahan energi suatu reaksi kimia yang telah dimanifestasikan menjadi kalor reaksi.

Lihat Juga : 1 Kg Berapa Liter ?

Reaksi dan Persamaan Termokimia

1. Reaksi termokimia

Reaksi-Termokimia

Reaksi termokimia sejatinya terbagi menjadi dua jenis yakni reaksi endoderm dan eksoterm. Kedua reaksi ini memiliki definisi yang bertolak belakang.

a. Reaksi endoderm

Reaksi ini dikenal sebagai reaksi kimia yang menyerap panas (kalor). Sistem kerjanya yakni perpindahan kalor dari lingkungan menuju sistem sehingga menjadikan entalpi sistem yang semakin bertambah. Adapun nilai . Misalnya, 2NH3 à N2 + 3H2’ = + 50 kJ.

b. Reaksi eksoterm

Ini merupakan reaksi pelepasan kalor. Cara kerja reaksi ini yakni kalor berpindah dari sistem menuju lingkungan. Hal ini menimbulkan berkurangnya entalpi sistem. Nilai . Contohnya, CH4 + 02 à CO2 + H2O = -100 kJ.

2. Persamaan termokimia

Persamaan-termokimia

Tidak hanya reaksi, termokimia juga mempunyai persamaannya sendiri. Persamaan termokimia menjelaskan adanya persamaan reaksi kimia yang diikuti oleh semacam data perubahan entalpi. Misalnya, CO2(g) à C(5) + O2(g)  = +393,5 kJ/mol.

Macam-Macam Entalpi Reaksi 

Terdapat tiga jenis entalpi reaksi yang perlu Anda ketahui. Macam-macam entalpi reaksi di antaranya entalpi pembentukan, penguraian serta pembakaran.

1. Entalpi pembentukan

Entalpi-pembentukan

Entalpi yang disimbolkan dengan f ini adalah suatu perubahan entalpi pembentukan satu mol zat secara langsung yang berasal dari unsur-unsur pembentukannya dalam keadaan standar. Misalnya, entalpi pembentukan 1 mol CaCO3 maka Ca(s) + C(s) + 3/2O(g) à CaCO3(s)

2. Entalpi penguraian

Entalpi-penguraian

Entalpi reaksi ini disimbolkan dengan  yang merupakan semacam perubahan entalpi penguraian 1 mol zat ke berbagai macam unsur pembentukannya dalam kondisi standar. Misalnya, entalpi penguraian 1 mol CH3COOH maka CH3COOH(aq) à C(s) + H2(g) + O2(g).

3. Entalpi pembakaran

Entalpi-pembakaran

Entalpi reaksi ini mempunyai simbol c yang mana merupakan adanya perubahan entalpi pembakaran sempurna 1 mol zat dalam kondisi standar. Contohnya, entalpi pembakaran 1 mol zat CH4 maka CH4(g) + 2O2(g) à CO2(g) + 2H20(l).

Lihat Juga : Barisan dan Deret Bilangan

Kalorimeter

Kalorimeter

Istilah ini tentu tidak asing jika Anda tengah mempelajari kimia. Kalorimeter merupakan suatu alat yang dipakai guna melakukan pengukuran terhadap banyaknya jumlah kalor yang ikut serta dalam proses perubahan kimia. Alat pengukur ini terbagi menjadi tiga macam yakni kalorimeter larutan, bom dan makanan.

1. Kalorimeter larutan

Kalorimeter-larutan

Kategori kalorimeter ini dipakai guna melakukan pengukuran terkait banyaknya besaran jumlah kalor yang ikut dalam reaksi kimia dari sistem larutan. Kalor yang dibebaskan pada dasarnya akan memicu adanya perubahan suhu terhadap kalorimeter. Tiap kuantitas perubahan suhu pereaksi nantinya akan dihitung kalor reaksinya. Saat ini Anda bisa dengan mudahnya menjumpai kalorimeter jenis ini di pasaran.

2. Kalorimeter bom

Kalorimeter-bom

Kalorimeter jenis ini merupakan sebuah alat yang dipakai guna melakukan pengukuran jumlah kalor yang dilepaskan pada proses pembakaran sempurna suatu bahan bakar, makanan maupun senyawa. Dalam hal ini kondisi O2 dinyatakan berlebih.

3. Kalorimeter makanan

Kalorimeter-makanan

Jenis kalorimeter ini merupakan alat yang dipakai guna menentukana besaran nilai kalor zat-zat makanan seperti lemak, protein hingga karbohidrat. Alat ini banyak digunakan oleh para pakar gizi untuk menilai total nilai gizi bahan makanan tertentu.

Hukum Hess

Hukum-Hess

Pada hukum ini begitu populer saat tengah mempelajari termokimia. Hukum Hess menyatakan adanya reaktan terkonversi menjadi produk, besaran nilai perubahan entalpi yang berasal dari reaksi tetap sama baik dengan menggunakan satu maupun sejumlah langkah tertentu. Jadi, perubahan entalpi dari total keseluruhan proses sama dengan total jumlah perubahan entalpi dalam tiap-tiap langkah.

Pada hukum Hess, seringkali dijumpai adanya persamaan termokimia yang tersedia guna memanipulasi. Akan tetapi, ada sejumlah aturan dalam memanipulasi termokimia. Berikut merupakan aturan-aturan dalam saat memanipulasi suatu persamaan termokimia.

  1. Saat persamaan reaksi dibalik maka nilai juga perlu dibalik.
  2. Penghilangan substansi dari kedua persamaan reaksi mesti dalam keadaan sama.
  3. Apabila seluruh koefisien yang berasal dari suatu persamaan reaksi dikalikan maupun diagi dengan sejumlah faktor sama, maka besaran total nilai  dari reaksi tersebut wajib dibagi atau dikali dengan faktor serupa.

Contoh Soal Termokimia

Contoh-Soal-Termokimia

Demi memantapkan pemahaman terkait materi termokimia – rangkuman, persamaan, contoh dan makalahnya maka Anda perlu mengerjakan sejumlah permasalahan yang berkaitan. Anda juga perlu membaca beberapa makalah terkait yang ada di perpustakaan kimia atau melalui laman internet. Berikut adalah beberapa contoh soal berkaitan yang dapat Anda kerjakan.

1. Data energi suat energi ikatan dalam satuan kJ/mol ialah sebagai berikut.

C = C = 614     C – H = 413     O – H = 463

C –C = 348      C – O = 358

Maka, besaran perubahan entalpi dalam reaksi C2H4 + H20 à CH3-CH2-OH ialah…

Diketahui

2. Diketahui sebanyak 100 ml larutan HCl 0,2 M bercampur dengan 100 ml larutan NaOH sebanyak 0,2 M sehingga terjadilah suatu perubahan suhu dari 27o menjadi 30o C. Apabila larutan yang telah terbentuk dianggap sama dengan kalor jenis air yaitu = 4,2 J/g oC dan air, maka besarnya entalpi pelarutan campuran tersebut ialah…

V larutan = 100 + 100 ml

V larutan = 200 ml, asumsinya sama dengan air (masa jenis air 1 g/ml) maka massa air adalah 200 g.

Q = m x c x

Q = (200 g) x (4,2 J/g oC) x (30 – 27) oC

Q = 2520 J (untuk 0,02 mol pada proses pelarutannya).

Dengan demikian, maka kalor 1 mol pelarutan ialah =  x 2520 J = 126.000 J = 126 kJ. Maka besaran entalpi pelarutan 1 mol zat = -Q = -126 kJ.

Sejatinya, termokimia ialah bagian penting dari cabang ilmu kimia yang berfokus terhadap suatu perubahan entalpi dalam suatu reaksi tertentu. Kiranya dengan termokimia – rangkuman, persamaan, contoh dan makalahnya bisa membantu Anda untuk lebih memahami tentang materi tersebut. Jika Anda ingin melihat penerapan termokimia dalam kehidupan sehari-hari maka bisa menjadikan gas elpiji sebagai contoh.

Artikel lainnya :