TERMOKIMIA

TERMOKIMIA

A.      Hukum Kekekalan Energi

Hukum Kekekalan Energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Hukum kekekalan energi ini merupakan hukum pertama termodinamika. Hukum ini menyatakan jika suatu sistem mengalami perubahan yang akhirnya kembali ke keadaan awal, perubahan energi keseluruhannya adalah nol. Jadi, energi sistem adalah tetap. Energi dihitung dengan satuan Joule.

Contoh : energi listrik yang terdapat pada radio dapat berubah menjadi energi bunyi. Energi listrik merupakan bentuk energi yang paling mudah diubah ke bentuk energi lain yang berguna.  

B.      Sistem dan Lingkungan

Sistem adalah objek yang menjadi pusat perhatian, sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu di luar sistem. Antara sistem dan lingkungan dapat terjadi pertukaran energi dan materi. 

Berdasarkan pertukaran tersebut, sistem dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu sebagai berikut:

• Sistem terisolasi                                                                                                        
• Sistem terisolasi tidak dapat mempertukarkan energi dan materi dengan lingkungannya. Contohnya ialah air panas dalam botol termos. 

• Sistem tertutup                                                                                                
• Sistem tertutup hanya dapat mempertukarkan energi dengan lingkungannya. Contohnya ialah gas helium dalam tabung tertutup.

• Sistem Terbuka                                                                                                                         
• Sistem terbuka dapat mempertukarkan energi dan materi dengan lingkungannya. Contohnya ialah air es dalam gelas.

Sistem memiliki sejumlah energi tertentu. Energi yang tersimpan dalam sistem disebut energi dalam. Besarnya energi dalam tidak dapat ditentukan, yang diukur adalah perubahan energi dalam (U). Sistem mengalami perubahan energi dalam melalui kalor (q) dan kerja (W).

Kalor (q) dapat diartikan sebagai energi yang dipindahkan melaui batas-batas sistem akibat adanya perbedaan suhu antara sistem dan lingkungan. Kalor (q) berharga positif (+) jika sistem menyerap kalor (kalor masuk ke sistem) dan berharga negatif (-) jika sistem melepas kalor (kalor keluar dari sistem). Jumlah kalor (panas) yang dipertukarkan antara sistem dan lingkungan gantung pada proses. Jadi, q bukan merupakan fungsi keadaan.

Kerja (W) adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Kerja (W) adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Kerja (W) juga dapat dirumuskan sebagai bentuk energi bukan kalor yang dipertukarkan antara sistem dan lingkungan. Kerja (W)  berharga positif (+) jika lingkungan melakukan kerja terhadap sistem dan berharga negatif (-) jika sistem melakukan kerja terhadap lingkungan. Seperti halnya kalor (q), kerja (W) juga bergantung pada proses. Oleh karena itu, W bukan merupakan fungsi keadaan. Hubungan antara energi dalam, kalor, dan kerja dapat dirumuskan dengan persamaan matematika.

Keterangan :

(U)    = Energi dalam

   q    = Kalor yang diserap/dilepaskan oleh sistem

  W   = Kerja yang dilakukan/ diterima oleh sistem

C.      Eksoterm dan Endoterm

      a.       Eksoterm

Reaksi eksoterm adalah reaksi yang berlangsung dengan melepaskan kalor. Contoh : ketika kita makan, terjadi pembakaran di dalam tubuh yang menimbulkan rasa panas pada tubuh kita sehingga kita berkeringat.

      b.      Endoterm

Reaksi endoterm adalah reaksi yang berlangsung dengan menyerap kalor. Contoh : hawa dingin saat hujan turun menyerap kalor yang berasal dari tubuh kita sehingga kita merasa kedinginan karena terjadi penurunan suhu tubuh.

ENTALPI DAN PERUBAHANNYA

Perubahan entalpi sistem suatu reaksi ditentukan oleh keadaan awal (reaktan) dan keadaan akhir (produk).

Jenis perubahan entalpi reaksi bergantung pada jenis reaksi yang terjadi. Besarnya perubahan entalpi reaksi bergantung pada jumlah zat yang bereaksi, wujud zat yang terdapat dalam reaksi, suhu, dan tekanan.

A.      Keadaan Standar

Keadaan standar adalah keadaan pada suhu dan tekanan standar, yaitu pada suhu 25^o(298 K) dan tekanan 1 atm (1,01 x 10⁵ N/m² atau 101 kPa). Perubahan entalpi yang dihitung berdasarkan keadaan standar dapat dituliskan dengan simbol H^o dan satuannya adalah kJ/mol atau kkal/mol.

B.      Perubahan Entalpi pada Keadaan Standar

C.      Perubahan Entalpi Pembentukan Standar

Perubahan entalpi pembentukan standar adalah besarnya kalor yang dilepaskan atau diserap 1 mol senyawa yang dibentuk dari unsur-unsurnya pada keadaan standar. Perubahan entalpi pembentukan standar diberi simbol H^o_f dan satuannya adalah kJ/mol atau kkal/mol.

Contoh:

D.      Perubahan Entalpi Penguraian Standar

E.       Perubahan Entalpi Pembakaran Standar