Oleh : Yasmin Azahra (@X22-yasmin)
NIM : 41622010022
I. I. Abstrak
Termokimia yang merupakan bagian dari termodinamika mempelajari tentang perubahan energi yang menyertai suatu reaksi kimia yang dimanifestasikan sebagai kalor reaksi. Partikel-partikel penyusun zat selalu bergerak konstan, sehingga zat memiliki energi kinetik. Energi kinetik rata-rata suatu objek berbanding lurus dengan temperature absolutnya. Termokimia termasuk dalam cabang ilmu kimia yang mempelajari energi dan perubahan fisika atau reaksi kimia.
Kata kunci : termokimia, energi, reaksi
II. II. Abstract
Thermochemistry which is part of thermodynamics studies the energy changes that accompany a chemical reaction which is manifested as heat of reaction. The particles that make up matter are always in constant motion, so matter has kinetic energy. The average kinetic energy of an object is directly proportional to its absolute temperature. Thermochemistry is a branch of chemistry that studies energy and physical changes or chemical reactions.
Keyword : thermochemistry, energy, reaction
III. III. Pendahuluan
Proses pembakaran terjadi di sekeliling kita, seperti pada kendaraan, memasak didapur, pembakaran sampah dan lain sebagainya yang membutuhkan energi panas. Proses pelepasan panas dalam pembakaran merupakan salah satu reaksi dalam proses kimia dalam kehidupan. Secara praktik, termokimia lebih banyak berhubungan dan sering ditemukan dengan pengukuran kalori yang menyertai reaksi kimia atau proses yang berhubungan dengan perubahan struktur zat.
IV. IV. Rumusan masalah
a) Apa definisi dari termokimia?
b) Apa yang dimaksud dengan persamaan termokimia dan apa saja contoh persamaan termokimia ?
c) Apa saja reaksi – reaksi termokimia ?
d) Apa saja jenis-jenis perubahan entalpi standar dan apa saja contohnya ?
e) Bagaimana penerapan termokimia dalam kehidupan sehari -hari ?
V. V.Tujuan
a) Dapat memahami dan menjelaskan dengan detail/jelas pengertian dari termokimia.
b) Mengetahui definisi dari persamaan termokimia dan dapat menguraikan contoh-contohnya.
c) Mengetahui reaksi- reaksi termokimia.
d) Dapat menguraikan jenis-jenis perubahan entalpi standar dan contohnya.
e) Mengetahui penerapan termokimia dalam kehidupan sehari-hari.
VI. VI. Pembahasan
A. Pengertian Termokimia
Secara definisi, Termokimia adalah ilmu kimia yang mempelajari atau mendalami hubungan antara kalor ( energi panas ) dengan reaksi kimia atau proses-proses yang berhubungan dengan reaksi kimia. Termokimia memperkirakan perubahan energi yang terjadi dalam reaksi kimia, perubahan fase, dan pembentukan larutan. Sebagian besar ciri-ciri dalam termokimia berkembang dari penerapan hukum I Termodinamika, hukum ‘kekekalan’ energi, untuk fungsi energi dalam, entalpi, entropi, dan energi bebas Gibbs. Termokimia ini menerapkan hukum pertama Termodinamika, yaitu tentang Hukum Universal dari kekekalan energi dan perpindahan kalor. Tujuan utama termokimia adalah pembentukan kriteria untuk ketentuan penentuan kemungkinan terjadi atau spontanitas dari transformasi yang diperlukan.
B. Persamaan Termokimia
Dikutip dari Thermochemistry (2006), dapat diketahui bahwa persamaan Termokimia adalah persamaan yang menunjukkan perubahan entalpi pada suatu reaksi kimia. Contoh persamaan Termokimia :
· Reaksi 1 mol gas metana dengan 2 mol gas oksigen yang menghasilkan karbon dioksida dan air membebaskan kalor sebesar 802,3 kJ pada temperatur 298K (25) dan tekanan 1 atm.Persamaan termokimianya dapat ditulis :
CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 O2(g) = -802,3 kJ.
· Reaksi karbon dan gas hydrogen membentuk 1 mol gas etuna (C2H2) pada temperatur dan tekanan 1 atm membutuhkan kalor sebesar +226,8 kJ. Persamaan termokimianya dapat ditulis :
2C(s) + H2(g) C2H2(g) = +226,8 kJ.
C. Reaksi – reaksi Termokimia
Reaksi termokimia dapat dibedakan menjadi reaksi eksoterm dan reaksi endoterm.
- Reaksi eksoterm adalah kalor yang dihasilkan oleh suatu proses pembakaran dipindahkan dari system ke lingkungannya. Dapat disimpulkan bahwa reaksi eksoterm adalah reaksi yang menghasilkan kalor. Contoh nya yaitu pada reaksi pembakara yang terjadi pada api adalah reaksi eksoterm sehingga akan melepaskan energi ke sekelilingnya.
- Reaksi endoterm adalah reaksi yang terjadi perpindahan kalor dari lingkungan ke system sehingga suhu lingkungan turun dan menjadi lebih dingin. Dapat disimpulkan bahwa, reaksi endoterm adalah reaksi yang menyerap kalor. Reaksi endoterm menyerap sejumlah energi sehingga energi sistem bertambah. Contoh reaksi endoterm adalah reaksi antara barium hidroksida (Ba(OH)2) dan kristal ammonium klorida (NH4Cl) dengan penambahan beberapa tetes air, peristiwa pembekuan es, dan fotosintesis.
D. Jenis – jenis perubahan entalpi standar
Entalpi merupakan energi kimia yang terkandung didalam suatu system. Entalpi juga dapat diartikan sebagai jumlah kalor dalam suatu zat. Perubahan entalpi adalah perubahan kalor yang terjadi pada suatu reaksi kimia.
= HP - HR
1. Perubahan entalpi standar ()
Perubahan entalpi standar adalah pengukuran besarnya kalor yang diserap atau dibebaskan dari suatu reaksi yang berlangsung pada keadaan standar ( suhu 25 dan tekanan 1 atm ).
2. Perubahan entalpi pembentukan standar (f)
Perubahan entalpi pembentukan standar adalah pengukuran besarnya energi yang diserap atau dilepas pada pembentukan satu mol zat dari unsur-unsurnya yang paling stabil pada keadaan standar.
Contoh : C(s) + O2(g) CO2(g) f = -393,5 kJ.
3. Entalpi penguraian standar (d)
Entalpi penguraian standar adalah kalor yang diserap atau dilepas pada peruraian satu mol zat menjadi unsur-unsurnya.
Contoh : H2O(g) H2(g) + ½ O2(g) d = +242 kJ.
4. Entalpi pembakaran standar (c)
Entalpi pembakaran standar adalah kalor yang dilepas pada pembakaran 1 mol zat ( reaksi dengan oksigen).
Contoh : CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(g) c = -802 kJ.
5. Entalpi netralisasi (n)
Entalpi netralisasi adalah kalor yang dilepas pada pembentukan I mol air dan reaksi asam basa.
6. Entalpi pelarutan (s)
Entalpi pelarutan adalah kalor yang dilepas atau diserap pada pelarutan satu mol zat.
Contoh : NaCl(s) ) Na+(aq) + Cl-(aq) s = 4 kJ.
E. Penerapan termokimia dalam kehidupan sehari-hari
Termokimia mempunyai manfaat yang bermacam-macam dalam kehidupan dan juga mempunyai manfaat yang konkrit. Salah satuny adalah mempelajari bentuk energi yang dibutuhkan manusia untuk bergerak dengan membentuk energi kinetik. Dan juga sebagai tambahan ketika melakukan proses fotosintesis yang membutuhkan sinar matahari.
Contoh penerapan termokimia dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut:
1. Gas Elpiji ( LPG )
Gas elpiji yang umumnya digunakan pada kompor gas menggunakan reaksi antara butana dengan udara. Reaksi termokimia pada gas elpiji dapat melibatkan bentuk yang tidak sempurna. Reaksi pembakaran gas LPG dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi termokimia seperti berikut :
C4H10 + 6 ½ O2 4CO2 + 5H2O
2. Termometer
Termometer adalah alat yang umumnya digunakan untuk mengukur suhu tubuh atau suhu objek tertentu. Termometer bekerja dengan mekanisme ketika suhu naik, cairan pada bola tabung akan mengembang lebih banyak daripada gelas yang menutupinya. Zat yang digunakan untuk thermometer berasal dari zat cair dengan sifat yang termometrik atau dapat mengalami perubahan fisis ketika dipanaskan atau ketika didinginkan. Umumnya bahan yang digunakan yaitu raksa dan alkohol. Kedua zat tersebut memiliki dua titik tetap, yaitu titik tertinggi dan terendah.
3. Pembuatan metana melalui proses pemisahan batubara cair
Pada proses pembakaran batu bara akan dihasilkan gas SO2. Gas SO2 ini berbahaya bagi kesehatan manusia dan alam, dampak yang biasanya terjadi yaitu terjadinya hujan asam. Oleh sebab itu, diterapkan proses desulfurisasi menggunakan serbuk kapur ( CaCO3 ) atau spray air kapur Ca(OH)2 dalam alat scrubers untuk menghilangkan gas SO2. Reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut :
CaCO3(s) + SO2(g) CaSO3(s) + CO2(g)
Ca(OH)2(aq) + SO2(g) CaSO3(S) + H2O
4. Grasifikasi
Grasifikasi dilakukan dengan cara memecah molekul - molekul besar dalam batu bara melalui proses pemanasan pada suhu tinggi (600 - 800) kemudian dihasilkan bahan bakar berupa gas. Reaksi kimia nya adalah sebagai berikut :
Padatan batubara batubara cair CH4(g) + C(s)
Karbon yang terbentuk kemudian direaksikan dengan uap air dan menghasilkan CO dan H2.
C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) = 175 kJ.mol-1
Untuk meningkatkan nilai gas sintetik, gas CO diubah menjadi bahan bakar lain. Contohnya pada campuran gas CO dan H2 yang telah diperkaya akan bereaksi membentuk metana dan uap air. Menurut reaksi berikut :
CO(g) + 3H2(g) CH4(g) + H2O(g) = -206 kJ.mol-1
Setelah gas H2O diuapkan, maka akan diperoleh gas alam sintetik yaitu gas CH4.
5. Termokimia di dalam Buli – Buli ( kantong air )
Prinsip kerja buli-buli sama seperti prinsip kerja termokimia pada termos, yaitu menyimpan air panas. Ketika buli-buli digunakan maka suhu di luar buli-buli mempengaruhi keadaan suhu didalam buli-buli. Kemudian mengakibatkan suhu buli-buli menurun, karena suhu diluar buli-buli lebih rendah daripada suhu yang ada didalam buli-buli. Hal seperti ini termasuk ke dalam reaksi eksoterm.
VII. VII. Kesimpulan
Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari energi yang menyertai perubahan fisika atau reaksi kimia. Tujuan utama termokimia adalah untuk pembentukan kriteria untuk ketentuan penentuan kemungkinan terjadi atau spontanitas dari transformasi yang diperlukan. Persamaan termokimia adalah persamaan reaksi setara yang menyertakan kalor reaksi yang menunjukkan hubungan antara massa dan energi. Reaksi termokimia dibagi menjadi dua, yaitu reaksi eksoterm dan endoterm. Perubahan entalpi standar memiliki 6 jenis. Termokimia banyak penerapannya di kehidupan sehari-hari , misalnya gas LPG dan termometer.
VIII. VIII. Daftar Pustaka
Hidayat, Atep Afia. 2022. Kimia dan Pengetahuan Lingkungan Industri. Termodinamika dan Perubahan Energi ( Modul 2 ). Universitas Mercu Buana.
Ismunandar. 2014. Kuliah Kimia Dasar I : Termodinamika : Hukum I ( lanjutan ) dan Hukum II ( video Youtube ). Institut Teknologi Bandung. https://youtu.be/NilKh3R9Ayk.
Bitar. 2022. Termokimia : Pengertian, Persamaan, Reaksi, Rumus dan Contoh Soal.
https://www.gurupendidikan.co.id/termokimia/.
Al-Amin, Muhammad Irfan. 2021. Mengenal konsep Termokimia. https://katadata.co.id/safrezi/berita/614d30adda25c/mengenal-konsep-termokimia-pelajaran-kelas-xi-sma.
Utami, Silmi Nurul. 2020. Memahami persamaan Termokimia dan Hukum Hess. https://www.kompas.com/skola/read/2020/10/07/124246669/memahami-persamaan-termokimia-dan-hukum-hess?page=all.
Eka. 2022. Termokimia : Pengertian, Rumus, Contoh Soal. https://rumuspintar.com/termokimia/amp/.
2021. 5 contoh termokimia dalam kehidupan sehari-hari. https://materikimia.com/5-contoh-termokimia-dalam-kehidupan-sehari-hari/.
Ilmu Kimia. 2020. Pemanfaatan Termokimia Dalam Kehidupan Sehari-hari. https://www.pakarkimia.com/termokimia-dalam-kehidupan-sehari-hari/.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Catatan: Hanya anggota dari blog ini yang dapat mengirim komentar.