Termokimia

A.  Asas Kekekalan Energi

1.    Sistem dan Lingkungan

Sistem adalah reaksi atau proses yang sedang dipelajari.  Ataupun lingkungan adalah segala sesuatu di sekitar sistem dengan apa sistem berinteraksi.

2.    Kalor dan Kerja

Pertukaran energi antara sistem dan lingkungan dapat berupa kalor dan atau kerja.  Kalor adalah bentuk energi yang berpindah dari satu sistem ke sistem lain karena perbedaan suhu.  Kalor berpindah dari suhu yang lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah.  Jumlah kalor dapat ditentukan dengan mengukur perubahan suhu yang terjadi, dengan rumus:

q = m . c . Dt  atau  q = C . Dt

Keterangan:

q   = kalor (J/g^oC)

M = massa (kg)

c   = kalor jenis

C = kapasitas kalor

Dt           = suhu akhir – suhu awal

3.    Hukum I Termodinamika (Azas Kekekalan Energi)

Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain tetapi tidak dapat dimusnahkan dan tidak dapat diciptakan.

B.  Kalor Reaksi

1.    Reaksi Eksoterm dan Endoterm

Reaksi yang membebaskan kalor disebut reaksi eksoterm, sedangkan reaksi yang menyerap kalor disebut reaksi endoterm.

Reaksi eksoterm: DH_produk > DH_pereaksi; DH bertanda negatif.

Reaksi endoterm: DH_produk < DH_preraksi; DH bertanda positif.

2.    Entalpi Molar

Entalpi molar adalah perubahan entalpi yang dikaitkan dengan jumlah mol zat. Entalpi molar dinyatakan dengan kJ/mol.  Contoh entalpi molar yaitu entalpi pembentukan, entalpi penguraian dan entalpi pembakaran.

C.  Penentuan Kalor Reaksi

Untuk menentukan kalor reaksi dapat digunakan beberapa cara berikut:

1.    Melalui percobaan (kalorimetri)

Kalor reaksi ditentukan dengan alat pengukur kalor (kalorimeter)

2.    Hukum Hess = Hukum Penjumlahan Kalor

Kalor reaksi tidak bergantung pada lintasan tetapi hanya pada keadaan awal dan keadaan akhir.

3.    Entalpi pembentukan

Apabila entalpi pembentukan zat-zat yang terlibat dalam reaksi diketahui, maka entalpi reaksi dapat ditentukan dengan rumus:

 

4.    Energi ikatan

a.     Energi ikatan adalah energi yang diperlukan untuk memutuskan 1 mol ikatan dari suatu molekul dalam wujud gas.

b.     Jika energi ikatan diketahui, maka perubahan entalpi dapat diperkirakan dengan rumus:   DH = SE_{pemutusan ikatan} - SE_{pembentukan ikatan}

5.    J

Contoh Soal dan Pembahasan

1.    Pada suatu reaksi, sistem melepaskan kalor 100 kJ dan melakukan kerja 5 kJ.  Perubahan energi dalam sistem itu adalah ...

Jawaban:

Sistem melepas kalor 100 kJ Þ q = -100 kJ

Sistem melakukan kerja 5 kJ Þ w = -5 kJ

DE = q + w = -100 kJ + (-5 kJ) = -105 kJ