TERMOKIMIA

            Termokimia merupakan cabang dari ilmu kimia yang mempelajari kalor reaksi yang terlibat dalam suatu reaksi kimia.

•       Reaksi Endoterm dan Reaksi Eksoterm

Reaksi kimia yang melibatkan penyerapan kalor disebut reaksi endoterm, sedangkan reaksi kimia yang melibatkan pelepasan kalor disebut reaksi eksoterm.

 

Gambar Reaksi Endoterm dan Reaksi Eksoterm

HUKUM KEKEKALAN ENERGI

Hukum kekekalan energi menyatakn bahwa :

Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari bentuk energi yang satu ke bentuk energi yang lain.

Perubahan energi pada suatu sistem dapat terjadi melalui dua cara, yakni :

·         Jika sistem menyerap kalor dan, atau

·         Jika sistem melakukan kerja atau dikenai kerja

Gambar tersebut menjelaskan bahwa :

_·          Sistem adalah bagian dari alam semesta di mana terjadi perubahan energi.

_·          Lingkungan adalah segala sesuatu dari alam semesta yang berada di luar sistem

_·          Pembatas adalah pemisah antara sistem dan lingkungan

Jika kalor dilambangkan sebagai q dan w, maka :

∆E = q + w

Nilai q dan w bisa positif atau negatif. Hal ini dapat dianalogikan dengan prinsip untung (+) dan rugi (-).

Ø  Jika sistem melepas kalor atau melakukan kerja, maka sistem akan rugi karena mengeluarkan energi. Jadi, nilai q dan w adalah negatif (-).

Ø  Jika sistem menyerap kalor atau dikenai suatu kerja, maka sistem akan untung karena mendapat energi. Jadi, nilai q dan w adalah positif (+).

Pemahaman tentang energi dapat dijelaskan sebagai berikut :

Ø  Sistem menyerap atau melepas kalor

      Kalor merupakan bentuk energi yang terkait dengan energi energi kinetik partikel. Jika sistem menyerap kalor, maka pergerakan partikel-partikel dalam sistem akan naik dan suhu sistem meningkat atau sistem menjadi panas. Sebaliknya, jika kalor dilepas oleh sistem, maka pergerakan partikel-partikel akan turun dan suhu sistem turun atau sistem menjadi dingin.

Ø  Sistem dikenakan atau melakukan suatu kerja

Kerja adalah bentuk energi yang menggambarkan suatu perpindahan energi antara kondisi mekanik sistem dengan lingkungan. Jenis kerja yang sering terkait dengan reaksi kimia adalah kerja yang melibatkan perubahan volum. Contohnya, reaksi pembakaran bensin dalam silinder. Kalor yang dilepas pada reaksi ini menyebabkan gas-gas mengalami ekspansi/ memuai dan mendorong piston. Dalam hal ini, sistem melakukan kerja mendorong piston sebesar w. 

Kerja w dapat dirumuskan sebagai berikut :

w = -P x ∆V

dengan :  P    = tekanan berlawanan arah dengan arah dorong dengan piston

                ∆V = perubahan volum gas dalam silinder

           

            Sesuai dengan prinsip untung rugi, tanda negatif pada rumus dapat dipahami sebagai berikut.

Ø  Jika gas mengalami ekspansi (∆V positif), maka nilai w adalah negatif (-), artinya sistem melakukan kerja.

Ø  Jika gas mengalami kompresi (∆V negatif), maka nilai w adalah positif (+), artinya sistem dikenai kerja.

      Sebagian besar reaksi kimia berlangsung pada tekanan tetap. Nilai energi (E) dan perubahan energi (∆E) yang diukur pada tekanan tetap disebut entalpi (H) dan perubahan (∆H).

 ∆H reaksi = H_akhir - H_awal

                                    = ∑H_{produk reaksi} - ∑H_pereaksi

Berdasarkan rumus dapat ditunjukan melalui diagram entalpi berikut :