Termodinamika 1 : Termokimia

Oleh : @Kel-K07, @K18-Fierdian, @K21-Rohit


Termokimia merupakan suatu cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang suatu perubahan kalor atau energi yang menyertai suatu reaksi kimia, baik yang diserap maupun yang dilepaskan. Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak bisa diciptakan atau dimusnahkan. Energi hanya bisa diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Energi juga bisa mengalami suatu perpindahan dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya. Sistem adalah segala hal yang diteliti perubahan energinya. Sementara itu, lingkungan adalah segala sesuatu di luar sistem. Contoh sistem dan lingkungan bisa diamati pada air teh panas dalam gelas. Air teh panas merupakan sistem, sementara gelas sebagai wadahnya termasuk lingkungan.


Interaksi antara sistem dan lingkungan bisa berupa pertukaran energi atau materi. Pertukaran energi ini bisa berupa kalor atau bentuk energi lain. Adanya suatu pertukaran energi tersebut menyebabkan terjadinya perubahan jumlah energi yang terkandung dalam sistem. Berdasarkan interaksinya dengan lingkungan, sistem digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu sistem terbuka, sistem tertutup, dan sistem terisolasi atau tersekat.

Reaksi Termokimia

Reaksi pada termokimia terbagi atas reaksi eksoterm dan reaksi endoterm.

1. Reaksi Eksoterm

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

2. Reaksi Endoterm

Reaksi yang terjadi ketika berlangsungnya penyerapan panas atau kalor, maka perubahan entalpi reaksi bernilai positif.
Contoh : 2NH3 N2 (g) + 3H2 (g) + 26,78 Kkal
Kesimpulan : Besarnya perubahan entalpi (ΔH) sama dengan besarnya panas reaksi, tapi dengan tanda berlawanan.

Jenis Perubahan Entalpi

         1. Perubahan Entalpi Pembentukan (ΔHf)

Merupakan perubahan entalpi pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsur penyusunnya pada keadaan standar. Nilai entalpi pembentukan standar ditentukan menggunakan tabel data entalpi pembentukan standar. Nilai entalpi pembentukan standar:

• Bernilai positif, jika menerima energi
• Bernilai negatif, jika melepas energi
• Bernilai nol, jika unsur tersebut sudah terdapat di alam secara alami
• Bentuk unsur yang sdah di alam terbagi atas monoatomik dan poliatomik. Poliatomik berarti unsur pembentuknya lebih dari 1 unsur.

1. 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 golonga gas mulia dan logam lainnya.
2. Contoh poliatomik : O2(g), Cl2(g), P4(s), H2(g), Br2(l), N2(g), I2(g), F2(g).
    Poliatomiktermasuk halogaen dan gas selain gas mulia.

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

         2. Perubahan Entalpi Penguraian (ΔHd)

Adalah ΔH untuk menguraikan 1 mol suatu senyawa menjadi unsur-unsur penyusunnya pada keadaan standar. Nilai entalpi penguraian standar berlawanan dengan nilai entalpi pembentukan standar. Pada reaksi penguraian reaktan berpindah ke kanan dan produk berpindah ke kiri.

         3. Perubahan Entalpi Pembakaran (ΔHc)

    Adalah ΔH dalam pembakaran sempurna 1 mol suatu senyawa pada keadaan standar. Nilai entalpi      pembakaran standar ditentukan menggunakan tabel data entalpi pembakaran standar
    Ciri utama dari reaksi pembakaran adalah:
• Merupakan reaksi eksoterm
• Melibatkan oksigen dalam reaksinya
• Karbon terbakan menjadi CO2, hidrogen terbakar menjadi H2O, dan belerang terbakar menjadi
  SO2.

          4. Perubahan entalpi netralisasi (ΔHn)

    Termasuk reaksi eksoterm. Adalah kalor yang dilepas pada pembentukan 1 mol air dan reaksi
    asam-basa pada suhu 25 derjat celsius dan tekanan 1 atmosfer.

Contoh Soal

1. Sebanyak 6 gr Urea dialarutkan ke dalam kalorimeter yang berisi 200 ml air . Setelah urea dilarutkan ternyata suhu larutan turun dari 25 C menjadi 18 C. Bila kalor jenis air sebesar 4,18 j/gr. maka dH pelarutan ialah...

→ Untuk menjawab soal diatas , langkah pertama yang harus kita lakukan adalah mencari jumlah kalornya dengan menggunakan rumus :

q  = m . c . dT

q = jumlah kalor
c = kalor jenis
dT =  Perubahan Suhu

Maka jumlah kalornya :
q = m . c . dT
   = 206 . 4,18 . 7
   = +6027,5 j atau 6,02 kj

Setelah itu kita cari mol dari urea :
n = gr/Mr = 6/60 = 0,1 mol

Maka dH : 1/0,1 x 6027,5 = +60275 j atau +60,275 kj

2. Ke dalam 100 ml larutan HNO3 2 M dengan suhu 2 C ditambahkan 100 ml larutan KOH 2 M dengan suhu 25 C. ternyata, suhu campuran naik sampai 40 C. Jika kalor jenis air = 4,2 j/g. maka perubahan entalpi reaksi adalah... j/mol

→ Pertama, kita cari jumlah kalor yang dihasilkan !
q = m . c . ⧍T
   = 200 . 4,2 . 15
   = 12600 j atau 12,6 kj

Reaksi Penetralan :

HNO3 + KOH → KNO3 + H2O

Jumlah mol   = V . M = 0,1 x 2 = 0,2 mol
Maka ⧍H = 12,6 / 0,2 = 63 Kj



    Daftar Pustaka :

• Adom, Andi. 2009. Materi, Energi, dan Termokimia. https://andykimia03.wordpress.com/tag/hukum-termodinamika-i/, Diakses 1 Oktober 2018.
• Hadi, Abdul. 2015. Pengertian dan Penjabaran Termokimia. https://www.softilmu.com/2015/11/Pengertian-Kajian-Perubahan-Entalpi-Reaksi-Hukum-Termokimia-Adalah.html, Diakses 1 Oktober 2018.
• Panduan Kimia. 2017. Contoh Soal Termokimia : 50 Contoh Soal dan Pembahasan Termokimia. http://www.panduankimia.net/2017/05/contoh-soal-termokimia-50-contoh-soal.html, Diakses 1 Oktober 2018.
• Nurrahmi, Sitti. 2016. Termodinamika 1. https://www.slideshare.net/SittiNurrahmi1/termodinamika-1, Diakses 1 Oktober 2018.