Termokimia

Read Time:1 Minute, 59 Second

Asas Kekekalan Energi

James Prescott Joule, seorang ilmuwan Inggris pada abad ke-18 mengemukakan suatu asas kekekalan energi.

“Energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan, tetapi energi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk lainnya.”

Salah satu penerapannya dalam kehidupan sehari-hari dapat kita lihat pada sepeda motor. Energi kimia pada aki motor berubah bentuk menjadi energi listrik yang dapat menyalakan lampu.

Sistem dan Lingkungan

Konsep mendasara yang harus dipahami dalam mempelajari termokimia adalah setiap reaksi kimia terdiri dari sistem dan lingkungan. Sistem adalah segala sesuatu yang menjadi pusat perhatian dalam mempelajari perubahan energi. Lingkungan adalah hal-hal yang berada di luar sistem yang membatasi sistem dan dapat memengaruhi sistem. Berdasarkan interaksinya dengan lingkungan, sistem dibedakan menjadi tiga jenis.

Sistem Terbuka. Sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran kalor dan materi di antara lingkungan dan sistem.
Sistem Tertutup. Sistem yang di antara sistem dan lingkungannya dapat terjadi pertukaran kalor tetapi tidak pertukaran materi.
Sistem Terisolasi. Sistem yang tidak memungkinkan terjadinya pertukaran kalor dan materi di antara sistem dan lingkungan.

Entalpi (H) dan Perubahan Entalpi (ΔH)

Entalpi (H) adalah jumlah energi yang terkandung dalam suatu materi pada tekanan tetap. Nilai absolut dari entalpi tidak dapat diukur, tetapi perubahan dapat ditentukan. Perubahannya dikenal sebagai perubahan entalpi (ΔH), yaitu perubahan kalor yang terjadi dalam suatu reaksi kimia pada tekanan tetap.

∆H = H_produk – H_reaktan

Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm

Berdasarkan perubahan kalor yang terjadi, reaksi kimia dapat dibedakan atas reaksi eksoterm dan reaksi endoterm.

Reaksi Eksoterm. Reaksi yang melepaskan kalor atau menghasilkan energi. Kalor berpindah dari sistem ke lingkungan. Pada reaksi eksoterm, H₂ < H₁ sehingga ΔH < 0 atau bernilai negatif (ΔH = -). Contoh reaksi eksoterm adalah reaksi antara kapur tohor dengan air, pembakaran kayu, ledakan bom, dan kembang api.
Reaksi Endoterm. Reaksi yang menyerap kalor atau memerlukan energi. Kalor berpindah dari lingkungan ke sistem. Pada peristiwa endoterm H₂ > H₁ sehingga ΔH > 0 atau bernilai positif (ΔH = +). Contoh reaksi endoterm adalah pembuatan es dari air, reaksi respirasi, dan elektrolisis.

Kalor Pembakaran Bahan Bakar

Reaksi pembakaran adalah reaksi antara bahan bakar dengan oksigen. Bahan bakar yang digunakan biasanya bahan bakar fosil yaitu gas alam, minyak bumi, dan batu bara. Selain itu, digunakan juga alkohol dan hidrogen. Nilai kalor bahan bakar umumnya dinyatakan dalam satuan kJ/g yang menyatakan beberapa kJ kalor yang dapat dihasilkan dari pembakaran 1 g bahan bakar tersebut. Pembakaran yang sempurna menghasilkan kalor pembakaran yang tinggi dan hasil pembakaran yang baik.