Pengertian dan Penjabaran Termokimia

Posted on

Pengertian dan Penjabaran Termokimia Selamat datang di Lahiya, situs (blog) sederhana yang berbagi ilmu dan pengetahuan dengan penuh keikhlasan, di kesempatan ini kami bakal sharing pengetahuan mengenai Termokimia. Beberapa kajian utamanya yaitu Pengertian Termokimia, Bahan Kajian Termokimia, System serta Lingkungan Termokimia, Reaksi Termokimia, Jenis Perubahan Entalpi, Penentuan Entalpi, dan Hukum Terkait Termokimia.

Pengertian Termokimia

Termokimia adalah pengetahuan kimia yang mempelajari perubahan kalor atau panas sebuah zat yang menyertai sebuah reaksi atau proses kimia dan fisika.

Termokimia ini mempelajari hubungan antara daya panas dan daya kimia. Daya kimia adalah daya yang dikandung tiap unsur atau senyawa, daya kimia yang terdapat dalam sebuah zat yaitu sejenis daya potensial zat itu. Daya potensial kimia yang terkandung dalam sebuah zat disebut dengan panas dalam atau entalpi dan dinyatakan dengan simbol H. Selisih antara entalpi reaktan serta entalpi hasil pada sebuah reaksi disebut dengan perubahan entalpi reaksi, serta di beri simbol ΔH.

Bahan Kajian Termokimia

Bahan kajian termokimia yaitu penerapan hukum kekekalan energi serta hukum termodinamika I dalam bidang kimia.

Hukum kekekalan energi berbunyi:

  1. Energi tidak bisa di ciptakan serta tidak bisa dimusnahkan.
  2. Energi bisa berubah bentuk jadi daya lain.

Hukum termodinamika I berbunyi:
“Jumlah keseluruhan daya dalam alam semesta konstan atau tetap”

Sistem dan Lingkungan Termokimia

Segala sesuatu yang menjadi pusat perhatian dalam mempelajari perubahan daya dan berubah selama proses itu berjalan disebut dengan system

Sedangkan beberapa hal yang tidak berubah selama proses berjalan dan yang membatasi system serta dapat juga memengaruhi system disebut dengan lingkungan.

Berdasarkan interaksinya dengan lingkungan, system dibagi jadi tiga macam, yaitu:

System Terbuka

System terbuka yaitu sebuah system yang memungkinkan terjadi perpindahan daya serta zat (materi) antara lingkungan dengan system. Pertukaran materi artinya ada reaksi yang bisa meninggalkan wadah reaksi, misalnya gas

System tertutup

Sebuah system yang mana antara system serta lingkungan bisa terjadi perpindahan daya, namun tidak terjadi pertukaran materi

System terisolasi

Sebuah system yang memungkinkan terjadinya perpindahan daya dan materi antara system dengan lingkungan

Reaksi Termokimia

Reaksi pada termokimia terbagi atas reaksi eksoterm serta reaksi endoterm.

Reaksi Eksoterm

Reaksi yang terjadi ketika berlangsungnya pelepasan panas atau kalor. Reaksi panas ditulis dengan tanda negatif.
Contoh : N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) – 26, 78 Kkal

Perubahan entalpi pada reaksi ini digambarkan sebagai berikut ini:

Menurut hukum kekekalan energi:

Reaksi Endoterm

Reaksi yang terjadi saat berlangsungnya penyerapan panas atau kalor, perubahan entalpi reaksi bernilai positif.
Contoh : 2NH3 N2 (g) + 3H2 (g) + 26, 78 Kkal

Perubahan entalpi pada reaksi endoterm dirumuskan sebagai berikut ini:

Rangkuman:
Besarnya perubahan entalpi (ΔH) sama dengan besarnya panas reaksi, namun dengan tanda berlawanan.

Jenis Perubahan Entalpi

Perubahan entalpi pembentukan (ΔHf)
Adalah perubahan entalpi pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsur penyusunnya pada keadaan standard.
Nilai entalpi pembentukan standard ditentukan memakai tabel data entalpi pembentukan standard.
Nilai entalpi pembentukan standard:
Bernilai positif, bila menerima energi
Bernilai negatif, bila melepas energi
Bernilai nol, bila unsur itu udah terdapat di alam secara alami
Bentuk unsur yang sdah di alam terbagi atas monoatomik serta poliatomik. Poliatomik berarti unsur pembentuknya lebih dari 1 unsur.

Contoh monoatomik: C (s), Fe (s), H+ (aq), Ba (s), Ca (s), Mg (s), Na (s), Al (s), B (s), Zn (s), P (s). Monoatomik termasuk golongan gas mulia serta logam yang lain.

Contoh poliatomik: O2 (g), Cl2 (g), P4 (s), H2 (g), Br2 (l), N2 (g), I2 (g), F2 (g). Poliatomiktermasuk halogaen serta gas selain gas mulia.

Semua unsur-unsur yang udah terdapat dialam ini nilai entalpi pembentukannya nol.

Perubahan entalpi penguraian (ΔHd)

Yaitu ΔH untuk menguraikan 1 mol sebuah senyawa menjadi unsur-unsur penyusunnya pada keadaan standard.
Nilai entalpi penguraian standard berlawanan dengan nilai entalpi pembentukan standard. Pada reaksi penguraian reaktan beralih ke kanan serta product beralih ke kiri.

Perubahan entalpi pembakaran (ΔHc)

  • Yaitu ΔH dalam pembakaran sempurna 1 mol sebuah senyawa pada keadaan standard.
  • Nilai entalpi pembakaran standard ditentukan memakai tabel data entalpi pembakaran standar

Ciri paling utama dari reaksi pembakaran yaitu:

  • Adalah reaksi eksoterm
  • Melibatkan oksigen dalam reaksinya
  • Karbon terbakar jadi CO2, hidrogen terbakar jadi H2O, serta belerang terbakar jadi SO2.

Perubahan entalpi netralisasi (ΔHn)

Termasuk juga reaksi eksoterm. Yaitu kalor yang dilepaskan pada pembentukan 1 mol air serta reaksi asam-basa pada suhu 25 derjat celsius serta tekanan 1 atmosfer.

Penentuan Entalpi Reaksi

Penentuan ini dilakukan dengan:

  • Memakai kalorimetri
  • Memakai hukum Hess atau hukum penjumlahan
  • Memakai data tabel entalpi pembentukan
  • Memakai data energi ikatan

Penentuan dengan kalorimetri

Kalorimetri yaitu langkah penentuan daya kalor reaksi dengan kalorimeter. Kalorimeter yaitu system terisolasi, hingga seluruh daya yang diperlukan atau dibebaskan tetap berada dalam kalorimeter. Dengan mengukur perubahan suhu, kita bisa menentukan jumlah daya kalor reaksi berdasarkan rumus:

  • Ql = energi kalor pada larutan (J)
  • m = massa zat (kg)
  • c = kalor jenis zat (J/kg°C)
  • C = kapasitas kalor (J/°C)
  • Δt = perubahan suhu (°C)

Lantaran kalorimeter adalah system terisolasi, tidak ada daya yang terbuang ke lingkungan, sehingga daya kalor reaksi dan perubahan entalpi reaksi menjadi:

Penentuan dengan data energi ikatan

Energi ikatan (E) yaitu daya yang diperlukan untuk memutuskan 1 mol ikatan kovalen dari sebuah senyawa, tiap ikatan memerlukan daya yang berbeda supaya bisa terputus.

Reaksi berlangsung dalam dua tahap:

  • Pemutusan ikatan reaktan
  • Pembentukan ikatan produk

Tentukan perubahan entalpi reaksi dari pembakaran CH2 berikut ini:

  • CH2 (g) + 3/2O2 (g) �’ CO2 (g) + H2O (g) ΔH =?
  • (H–C–H) + 3/2 (O=O) �’ (O=C=O) + (H–O–H)

Hukum Terkait Termokimia

Hukum Laplace

Hukum ini dikemukakan oleh Marquis de Laplace (1749-1827), yang berbunyi:
“Jumlah kalor yang dilepaskan pada pembentukan sebuah senyawa dari unsur-unsurnya sama juga dengan jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menguraikan senyawa itu menjadi unsur-unsurnya”.

Contoh:

  • H2 (g) + ½ O2 (g) à H2O (l) ΔH = -68, 3 kkal/mol
  • H2O (l) à H2 (g) + ½ O2 (g) ΔH = 68, 3 kkal/mol

Hukum Hess

Hukum ini dikemukakan oleh German Hess (1840), yang berbunyi:
“Bila sebuah perubahan kimia bisa di buat menjadi beberapa jalan/langkah yang berbeda, jumlah perubahan daya panas keselurahannya (keseluruhan) yaitu tetap, tidak bergantung pada jalan/langkah yang ditempuh”.
Menurut hukum Hess, sebuah reaksi bisa terjadi lewat beberapa tahap reaksi, serta bagaimanapun tahap atau jalan yang ditempuh tidak akan memengaruhi entalpi reaksi. Perubahan entalpi reaksi cuma bergantung pada kondisi awal serta akhir system. Bukan tahap atau jalan yang ditempuh. Perubahan entalpi ini juga adalah penjumlahan entalpi reaksi dari tiap tahap.

Dengan demikian hukum Hess bisa dipakai untuk mengkalkulasi ΔH reaksi berdasarkan reaksi-reaksi lain yang ΔH-nya udah di ketahui.

Nah, sampailah kita di akhir pembahasan kali ini, tentang TERMOKIMIA, Mudah-mudahan ilmunya bisa berguna. Jika masih ada yang belum dipahami, silakan sahabat tanyakan lewat kotak komentar di bawah ini. Kami akan berupaya merespon dengan cepat dan tepat. Terimakasih sudah bertandang ke Lahiya, jangan lupa like, follow, dan komentarnya, ya.

Sumber:
http://www.softilmu.com/2015/11/Pengertian-Kajian-Perubahan-Entalpi-Reaksi-Hukum-Termokimia-Adalah.html