Daftar Isi

Halaman

I.     Pendahuluan

I.1.    Latar belakang

I.2.    Tujuan penulisan

I.3.    Metode penulisan

I.4.    Sistematika penulisan

II.  Isi

II.1.     Konsep Dasar

II.2.     Reaksi endoterm

II.3.     Hukum dalam termokimia

II.4.     Energi ikatan

II.5.     Arah proses

III. Penutup

III.1.  Kesimpulan

III.2.  Saran

Daftar pustaka

1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Dalam makalah ini, kami mengambil tema mengenai Termokimia. Kami

memilih tema ini karena kami rasa materi ini sangat penting untuk dipelajari.

Termokimia merupakan salah satu materi dasar dalam kimia yang harus dikuasai.

Di dalam makalah ini kami membahas tentang konsep dasar dari termokimia

yang kami sajikan pada bagian awal dari isi makalah. Hal ini kami lakukan karena

kami menilai untuk memahami suatu materi, kita harus mengetahui konsep dasar

terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan pada bagian inti materi.

Termokimia merupakan materi yang harus dipahami dengan baik karena di

dalamnya mencakup cukup banyak materi lainnya, seperti Reaksi endoterm, Hukum

dalam termokimia, Energi ikatan, dan arah proses. Maka dari itu, kami berusaha untuk

membuat materi termokimia dalam makalah ini menjadi ringkas dan mudah dipahami.

I.2. Tujuan Penulisan

1.  Untuk mempelajari konsep dasar termokimia

2.  Untuk mempelajari materi-materi yang terkait dengan termokimia

3.  Memahami tentang termokimia lebih mendalam

I.3. Metode Penulisan

Dalam menulis makalah ini, kami memperoleh kajian materi dari beberapa sumber,

yaitu studi literatur dari buku-buku yang terkait dengan topik dan berbagai artikel dari

internet.

2

BAB II

ISI

II.1. Konsep Dasar

Termokimia adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara energi

panas dan energi kimia. Sedangkan energi kimia didefinisikan sebagai energi

yang dikandung setiap unsur atau senyawa. Energi kimia yang terkandung

dalam suatu zat adalah semacam energi potensial zat tersebut. Energi potensial

kimia yang terkandung dalam suatu zat disebut panas dalam atau entalpi dan

dinyatakan dengan simbol H. Selisih antara entalpi reaktan dan entalpi hasil

pada suatu reaksi disebut perubahan entalpi reaksi. Perubahan entalpi reaksi

diberi simbol ΔH.

Bagian dari ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor atau panas

suatu zat yang menyertai suatu reaksi atau proses kimia dan fisika disebut

termokimia. Secara operasional termokimia berkaitan dengan pengukuran dan

pernafsiran perubahan kalor yang menyertai reaksi kimia, perubahan keadaan,

dan pembentukan larutan.

Termokimia merupakan pengetahuan dasar yang perlu diberikan atau

yang dapat diperoleh dari reaksi-reaksi kimia, tetapi juga perlu sebagai

pengetahuan dasar untuk pengkajian teori ikatan kimia dan struktur kimia.

Fokus bahasan dalam termokimia adalah tentang jumlah kalor yang dapat

dihasilkan oleh sejumlah tertentu pereaksi serta cara pengukuran kalor reaksi.

Termokimia merupakan penerapan hukum pertama termodinamika

terhadap peristiwa kimia yang membahas tentang kalor yang menyertai reaksi

kimia.

II.2. Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm

Berdasarkan perpindahan energinya atau perubahan entalpinya ada dua jenis

reaksi:

1)   Reaksi eksoterm yaitu reaksi yang membebaskan kalor, kalor mengalir dari

sistem ke lingkungan (terjadi penurunan entalpi), entalpi produk lebih kecil

daripada entalpi pereaksi. Oleh karena itu, perubahan entalpinya bertanda

negatif.  Pada reaksi eksoterm umumnya suhu sistem menjadi naik, adanya

3

kenaikan suhu inilah yang menyebabkan sistem melepas kalor ke

lingkungan. Reaksi eksoterm: DH = HP - HR < 0 atau DH = (-)

2)   Reaksi Endoterm yaitu reaksi yang memerlukan kalor, kalor mengalir dari

lingkungan ke sistem (terjadi kenaikan entalpi), entalpi produk lebih besar

daripada entalpi pereaksi. Oleh karena itu, perubahan entalpinya bertanda

positif. Pada reaksi endoterm umumnya suhu sistem terjadi penurunan,

adanya penurunan suhu inilah yang menyebabkan sistem menyerap kalor

dari lingkungan. Reaksi endoterm: DH = HP - HR > 0 atau DH = (+)

II.3.    Hukum dalam termokimia

Dalam mempelajari reaksi kimia dan energi kita perlu memahami hukum-

hukum yang mendasari tentang perubahan dan energi.

Hukum kekekalan energi

Dalam perubahan kimia atau fisika energi tidak dapat diciptakan atau

dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentu lainnya.

Hukum ini merupakan hukum termodinamika pertama dan menjadi dasar

pengembangan hukum tentang energi selanjutnya, seperti konversi energi.

Hukum Laplace

Hukum ini diajukan oleh Marquis de Laplace dan dia menyatakan bahwa

jumlah kalor yang dilepaskan dalam pembentukan sebuah senyawa dari unsur-

unsurnya sama dengan jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menguraikan

senyawa tersebut menjadi unsur-unsurnya.

Panjabaran dari hukum ini untuk entalphi reaksi ΔH dan kalor reaksi;

C + O2 → CO2 ΔH = -94 Kkal

CO2 → C + O2 ΔH = +94 Kkal

Sedangkan untuk kalor reaksi,

C + O2 → CO2 -94 Kkal

CO2 → C + O2 +94 Kkal

Untuk reaksi pertama, unsur C bereaksi dengan gas oksigen menghasilkan

karbondioksida dan kalor sebesar 94 Kkal. Sedangkan reaksi kedua

karbondioksida terurai menjadi unsur C dan gas oksigen dengan

membutuhkan kalor sebesar 94 Kkal.

Dari sisi tanda, tampak jelas perbedaan antara entalphi reaksi dengan kalor

4

reaksi, jika entalphi bernilai positif maka kalor reaksi bernilai negatif,

demikian pula sebaliknya jika entalphi negatif maka kalor reaksi positif.

Hukum Hess

Hukum ini diajukan oleh Germain Hess, dia menyatakan bahwa entalphi

reaksi (ΔH) hanya tergantung pada keadaan awal reaksi dan hasil reaksi dan

tidak bergantung pada jalannya reaksi.

Jika suatu reaksi merupakan penjumlahan aljabar dari dua atau lebih reaksi,

maka perubahan entalphi (ΔH) atau kalor reaksinya juga merupakan

penjumlahan aljabar dari (ΔH) yang menyertai reaksi. Untuk lebih mudah

memahaminya kita perhatikan Bagan 10.17.

Bagan 10.17. Penjumlahan aljabar reaksi dan entalphi menurut Germain Hess

Berdasarkan persamaan reaksi gas karbon dioksida dapat terbentuk melalui

dua tahap, yang pertama pembentukan karbonmonoksida dari unsur-unsurnya

dan dilanjutkan dengan oksidasi dari karbonmonoksida menjadi

karbondioksida.

Penjumlahan aljabar ΔHreaksi dari setiap tahap reaksi juga dilakukan sesuai

dengan tahap reaksi, maka ΔHreaksi dari pembentukan gas Karbon dioksida juga

dapat dilakukan.

Berdasarkan berbagai jenis reaksi, maka kita juga dapat mengembangkan jenis

kalor reaksi atau ΔH yang disesuaikan dengan jenis reaksinya, ada empat jenis

kalor reaksi yaitu kalor reaksi pembentukan, penguraian, pembakaran dan

pelarutan. Keempat klasifikasi tersebut disederhanakan dalam bagan pada

Bagan 10.18.

II.4.        Energi ikatan

Pada dasarnya reaksi kimia terdiri dari dua proses, yaitu pemutusan ikatan antar atom-

atom dari senyawa yang bereaksi (proses yang memerlukan energi) dan

penggabungan ikatan kembali dari atom-atom yang terlibat reaksi sehingga

membentuk susunan baru (proses yang membebaskan energi).  

Perubahan entalpi reaksi dapat dihitung dengan menggunakan data energi ikatan.

Energi ikatan adalah energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan oleh satu

5

molekul gas menjadi atom-atom dalam keadaan gas. Harga energi ikatan selalu

positif, dengan satuan kJ atau kkal, serta diukur pada kondisi zat-zat berwujud gas.  

Entalpi reaksi yang dihitung berdasarkan harga energi ikatan rata-rata sering berbeda

dari entalpi reaksi yang dihitung berdasarkan harga entalpi pembentukan standar.

Perbedaan ini terjadi karena energi ikatan yang terdapat dalam suatu tabel adalah

energi ikatan rata-rata. Energi ikatan C – H dalam contoh di atas bukan ikatan C – H

dalam CH4, melainkan energi ikatan rata-rata C – H. 

CH4(g) CH3(g) + H(g) H = +424 kJ/mol

CH3(g) CH2(g) + H(g) H = +480 kJ/mol

CH2(g) CH(g) + H(g) H = +425 kJ/mol

CH(g) C(g) + H(g) H = +335 kJ/mol

Jadi, energi ikatan rata-rata dari ikatan C – H adalah 416 kJ/mol. Sedangkan energi

ikatan C – H yang dipakai di atas adalah +413 kJ/mol.

Bahan Bakar dan Perubahan Entalpi Reaksi pembakaran adalah reaksi suatu zat

dengan oksigen. Biasanya reaksi semacam ini digunakan untuk menghasilkan energi.

Bahan bakar adalah merupakan suatu senyawa yang bila dilakukan pembakaran

terhadapnya dihasilkan kalor yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. 

Jenis bahan bakar yang banyak kita kenal adalah bahan bakar fosil. Bahan bakar fosil

berasal dari pelapukan sisa organisme, baik tumbuhan maupun hewan yang

memerlukan waktu ribuan sampai jutaan tahun, contohnya minyak bumi dan batu

bara. 

Namun selain bahan bakar fosil dewasa ini telah dikembangkan pula bahan bakar

jenis lain, misalnya alkohol dan hidrogen. Hidrogen cair dengan oksigen cair

bersama-sama telah digunakan pada pesawat ulang-alik sebagai bahan bakar roket

pendorongnya. Pembakaran hidrogen tidak memberi dampak negatif pada lingkungan

karena hasil pembakarannya adalah air.  

Matahari adalah umber energi terbesar di bumi, tetapi penggunaan energi surya belum

komersial. Dewasa ini penggunaan energi surya yang komersial adalah untuk

6

pemanas air rumah tangga (solar water heater).  Nilai kalor dari bahan bakar

umumnya dinyatakan dalam satuan kJ/gram, yang menyatakan berapa kJ kalor yang

dapat dihasilkan dari pembakaran 1 gram bahan bakar tersebut. 

Contoh : nilai kalor bahan bakar bensin adalah 48 kJ/g, artinya setiap pembakaran

sempurna 1 gram bensin akan dihasilkan kalor sebesar 48 kJ.  Pembakaran bahan

bakar dalam mesin kendaraan atau dalam industri umumnya tidak terbakar sempurna.

Pembakaran sempurna senyawa hidrokarbon (bahan bakar fosil) membentuk karbon

dioksida dan uap air. 

Sedangkan pembakaran tidak sempurnanya menghasilkan karbon monoksida dan uap

air.  Pembakaran tak sempurna mengurangi efisiensi bahan bakar, kalor yang

dihasilkan akan lebih sedikit dibandingkan apabila zat itu terbakar sempurna.

Kerugian lainnya adalah dihasilkannya gas karbon monoksida (CO) yang bersifat

racun

II.5.    Arah proses

Berdasar kespontanannya, suatu proses reaksi dapat di bagi menjadi dua.

Yaitu:

1.    Proses spotanProses spotan adalah satu proses yang berlangsung satu arah system di lingkungan tidak berada dalam ke setimbangan.Contoh:

         Air mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah.         Spirtus kebakar2.    Proses tidak spotan

Proses tidak spotan adalah suatu proses yang dapat berlangsung karena adanya pengaruh dari luar system. System dan lingkungan selalu berada dalam keadaan kesetimbangan.Contoh:

         Air membeku         Memperoleh alumunium dari oksidanya

7

Suatu reaksi kimia berlangsung spotan atau tidak spotan dapat ditentukan dengan melihat 3 fungsi keadaan yaitu:

  Entalpi (H)

Reaksi spotan H < 0 dan tidak spotan bila H > 0

  Entropi (S)Entropi adalah derajat ketidakaturan system.

Reaksi spotan S > 0 dan tidak spotan bila S < 0

  Energi bebas (G)

Perubahan energy bebas ( G) adalah jumlah energy maksimum dalam

suatu proses yang berlangsung pada suhu dan tekanan tetap yang tidak

digunakan untuk menghasilka kerja. Oleh karena itu reaksi spotan G < 0

dan tidak spotan bila G > 0

G = T = Suhu dalam derajat Kelvin

8

BAB IIIPENUTUP

III.1.    KesimpulanSingkatnya, materi pembelajaran pada termokimia ini merupakan materi dasar yang wajib untuk dipelajari dan dipahami secara mendalam. Materi yang secara umum mencakup Reaksi endoterm, Hukum dalam termokimia, Energi ikatan, dan arah proses merupakan materi-materi dasar dalam pelajaran kimia yang berguna untuk mempelajari materi selanjutnya yang tentu saja lebih rumit. Dalam makalah ini materi duraikan secara singkat agar para pembaca lebih mudah memahaminya.

III.2.    SaranDengan adanya makalah sederhana ini, penyusun mengharapkan agar para pembaca dapat memahami materi termokimia ini dengan mudah. Saran dari penyusun agar para pembaca dapat menguasai materi singkat dalam makalah ini dengan baik, kemudian dilanjutkan dengan pelatihan soal sesuai materi yang berhubungan agar semakin menguasai materi.

9

10

DAFTAR PUSTAKA

Brady, James .E. 1999. Kimia Universitas Azas & Struktur Jilid 1, Edisi ke-5. Jakarta : Binarupa      Aksara

Kleinfelter, Wood. 1989.Kimia Untuk Universitas Jilid 1.ed.6.Jakarta : Erlangga

Rahayu,Nurhayati,dan Jodhi Pramuji G.2009.Rangkuman Kimia SMA.Jakarta : Gagas Media

Sutresna,Nana. 2007.Cerdas Belajar Kimia untuk Kelas XI.Jakarta : Grafindo Media Pratama

Kuliah Kimia Dasar I oleh Pak UmarDogra, SK. 1990. Kimia Fisik dan Soal-Soal. Jakarta: Universitas IndonesiaDenbigh, Kenneth. 1980. Prinsip-Prinsip Keseimbangan Kimia edisi ke-

empat. Jakarta: Universitas Indonesia

free.vlsm.org/v12/sponsor/.../0281%20Fis-1-4d.htmhttp://blog.ums.ac.id/vitasari/files/2009/06/kuliah-11_panas-reaksi.pdf

11