Sekarang sebagai pelengkap dari materi yang akan quipper.co.id bahas, silahkan kalian perhatikan uraian pada materi dibawah ini dengan selengkap – lengkapnya.
Pengertian Termokimia
Termokimia ialah sebuah ilmu kimia yang mempelajari tentang perubahan kalor / panas suatu zat yang disertai adanya suatu reaksi / proses kimia serta fisika.
Termokimiia tersebut sangat lengkap mempelajari sebuah hubungan antara energi panas dengan energi kimia.
Energi kimia ialah sebuah energi yang memiliki kandungan unsur / senyawa, juga energi kimia yang dikandung dalam suatu zat atau seperti energi potensial zat itu sendiri.
Energi potensial kimia yang dikandung dalam suatu zat itu dinamakan panas dalam (entalpi) serta diperjelas oleh simbol H.
Sedangkan perbedaan antara entalpi reaktan dengan entalpi hasil di sebuah reaksi dinamakan perubahan entalpi reaksi, serta memiliki simbol ΔH.
Menurut interaksi nya sendiri bersama lingkungan, sistem itu dapat dijadikan 3 macam, antara lain :
Sistem Terbuka
Sistem terbuka ialah sebuah sistem yang bisa saja terjadi karena adanya perpindahan energi dan juga zat (materi) diantara lingkungan dan sistem.
Perubahan tempat suatu materi disebut dengan reaksi yang bisa pergi dari tempatnya atau wadah reaksi, contohnya saja seperti : gas.
Sistem tertutup
Sebuah sistem yang diantaranya terdapat sistem dan juga lingkungan yang bisa melakukan suatu pergantian energi, namun tidak bergantian materi.
Sistem Terisolasi
Sebuah sistem yang mungkin saja bisa berubah tempat energi dengan materi yaitu antara sistem dan juga lingkungan.
Reaksi Termokimia
Reaksi termokimiia ini sendiri telah dibagi menjadi :
Reaksi Eksoterm
Reaksi yang terjadi disaat sedang mengalami proses pelepasan panas / kalor.
Reaksi panas dapat dibuktikan dengan diberi tanda negatif.
Misal :
- N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) – 26,78Kkal
Pergantian dari entalpi pada proses reaksi tersebut dijabarkan dibawah ini :
- P + Q < > R + x kKal
- P & Q = zat awal
- R = zat hasil reaksi
- x = besar panas reaksi
Penjelasan hukum kekekalan energi adalah :
- Isi panas (P + Q) = isi panas R + x kKal
- H (P + Q) = H (R) + x kKal
- H (R) – H (P + Q) = -x kKal
- ΔH = -x kKal
Reaksi Endoterm
Reaksi yang terjadi disaat berlangsungnya suatu proses peresapan panas / kalor, jadi pergantian entalpi reaksi itu mempunyai nilai positif.
Misal :
2NH3+N2(g)+3H2(g) = 26,78 kKal.
Pergantian entalpi pada sebuah reaksi endoterm memiliki rumus seperti dibawah ini :
- R < > P + Q – x kKal
- Berlaku :
- H (P + Q) – H (R) = x kKal
- ΔH = x kKal
Kesimpulan :
Besarnya sebuah pergantian pada entalpi (ΔH) sama saja dengan besar dari panasnya reaksi, namun dengan rumus yang berbeda.
Jenis Perubahan Entalpi
Perubahan Entalpi Pembentukan (ΔHf)
Ialah pergantian entalpi yang membentuk 1mol senyawa yang terjadi akibat beberapa unsur yang disusun oleh keadaan standar.
Nilai entalpi dalam bentuk standar ditetapkan dengan menggunakan sebuah tabel data entalpi bentuk standar.
Nilai entalpi dalam bentuk standar :
- Memiliki nilai positif, bila sedang menerima energi.
- Memiliki nilai negatif, bila melepaskan energi.
- Memiliki nilai nol, bila unsur – unsur telah terjadi dengan cara yang alami.
Unsur – unsur yang telah terjadi secara alami dibagi 2 yaitu : monoatomik dan poliatomik.
- Contohnya monoatomik :
- C(s), Fe(s), H+(aq), Ba(s), Ca(s), Mg(s), Na(s), Al(s), B(s), Zn(s), P(s). Monoatomik ialah sebuah golongan gas mulia juga logam lainnya.
- Contohnya poliatomik :
- O2(g)- Cl2(g)-P4(s)-H2(g)-Br2(l)- N2(g)-I2(g)- F2(g). Poliatomik merupakan jenis halogaen dan gas selain gas mulia.
- Semua unsur – unsur yang sudah terdapat dialam ini nilai entalpi pembentukannya nol.
2. Perubahan Entalpi Penguraian (ΔHd)
Kemudian ΔH untuk menguraikan 1 mol senyawa menjadi elemen penyusunnya dalam kondisi standar.
Nilai entalpi dekomposisi standar berlawanan dengan nilai dari entalpi pembentukan yang standar.
Dalam reaksi dekomposisi, reaktan bergerak ke kanan dan produk bergerak ke kiri.
- CO2(G)-C(s)+O2(G)ΔH
- = +94.1Kkal
- = ΔH menguraikan skala yang standar CO2(g)
3. Perubahan Entalpi Pembakaran (ΔHc)
Kemudian ΔH berlagsung pada pembakaran sempurna 1 mol suatu senyawa dalam kondisi yang standar.
Adapun untuk Nilai entalpi pembakaran yang standar sendiri bisa ditetapkan dengan tabel data entalpi pembakaran yang standar.
Ciri utama dari reaksi pembakaran adalah :
- Reaksi eksotermik.
- Terlibat langsung oksigen pada suatu reaksi.
- Karbon dibakar dalam CO2, hidrogen dibakar dalam H2O dan sulfur terbakar dalam SO2 ….
CH4(g)+2 O2(g) ~CO2(g)+2 H2O(1) ΔH
= -212.4 K kal
= Proses pembakaran CH4 (g)
4. Perubahan Entalpi Netralisasi (ΔHn)
Termasuk reaksi eksotermik. Panas dilepaskan dalam pembentukan 1 mol air dan reaksi asam-basa yang berlansung di suhu mencapai 25 derajat Celcius dengan tekanan 1 atmosfer.
NaOH(aq)~NaC1(aq)+H2O(1)
( ΔHn) =-285.85kj?mol
Penentuan Entalpi Reaksi
Penentuan ini dilakukan dengan :
- Menggunakan kalorimetri.
- Menggunakan hukum Hess atau hukum penjumlahan.
- Menggunakan data tabel entalpi pembentukan.
- 4Menggunakan data energi ikatan.
1. Penentuan Dengan Kalorimetri
Kalorimetri ialah merupakan sautu cara yang digunakan untnuk menentukan energi termal dari suatu reaksi dengan kalorimeter.
Adapun Kalorimeter sendiri ialah merupakan suatu sistem yang terisolasi, yang sehingga membuat semua energi yang nantinya akan diperlukan atau dibebaskan masih tetap terjaga berada dalam kalorimeter.
Jadi Dengan melakukan pengukuran terhadap perubahan suhu yang terjadi, maka membuat kita bisa dengan mudah mendapatkan jumlah energi panas yang ada dari suatu reaksi dengan hanya berdasarkan rumus:
- Ql = Merupakan energi panas (kalor) dilarutan
- (J)m = Merupakan massa zat
- (kg)c = Merupakan suatu kalor jenis zat
- (J/kg°C)C = Merupakan kapasitas kalor
- (J/°C)Δt = Merupakan simbol adanya perubahan suhu (°C)
- Jadi oleh sebab kalorimeter ialah merupakan suatu sistem yang terisolasi, sehingga akhirnya menyebabkan tidak ada lagi energi yang terbuang di lingkungan, yang sehingga akhirnya mengakibatkan energi kalor dan adanya perubahan entalpi ikut berubah menjadi :
2. Penentuan Dengan Data Energi Ikatan
Kemudian Energi ikatan (E) ialah merupakan suatu energi yang sangat diperlukan guna memecah 1 mol ikatan kovalen dari suatu senyawa, setiap ikatan membutuhkan energi yang berbeda untuk dipecah.
Kemudian Reaksi tersebut akan berlangsung dengan dua tahapan :
- 1) Adanya Pemutusan ikatan reaktan.
- 2) Kemudian terjadi sutau Pembentukan ikatan produk.
ΔHR =∑ Eikatan putus -∑Eikatan terbentuk
Tentukan perubahan entalpi reaksi dari pembakaran CH2 dibawah 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
1. Hukum Laplace
Pertama kali Hukum ini dijelaskan oleh Marquis de Laplace pada tahun (1749-1827), yang bunyinya :
“Jumlah panas yang dibebaskan pada saat proses pembentukan senyawa berlagsung dari sejumlah unsur atau elemen yang hampir sama dengan jumlah panas yang dibutuhkan untuk memecah senyawa menjadi unsur-unsurnya.”
Contohnya :
- H2(g) + ½ O2(g) à H2O(l)
- ΔH = -68,3 kkal/molH2O(l) à H2(g) + ½ O2(g)
- ΔH = 68,3 kkal/mol
2. Hukum Hess
Pertama kali Hukum ini disampaikan oleh German Hess pada (1840), dengan bunyi :
“Jika perubahan kimia dapat dilakukan dalam sejumlah cara yang berbeda, total (jumlah menyeluruh) perubahan energi termal ialah konstan, terlepas dari jalur / metode yang diadopsi.”
Berdasarkan hukum Hess, dimana keterangan ialah suatu reaksi dapat terjadi dengan melalui tahapan reaksi yang berbeda, namun tahapan atau jalur yang diambil tidak akan memengaruhi entalpi reaksi.
Perubahan dalam entalpi reaksi hanya bergantung pada kondisi awal dan akhir sistem.
Bukan panggung atau jalur yang diambil. Perubahan entalpi ini juga merupakan jumlah entalpi reaksi dari setiap tahap.
Oleh karena itu hukum Hess dapat dimanfaatkan guna menetapkan reaksi reaksi berdasarkan reaksi lain yang diketahui ΔH.
