Pengertian TermokimiaDitulis oleh Bambang Sugianto pada 06-06-2009Bagian 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.

Supaya lebih muda memahami energi yang menyertai perubahan suatu zat, maka perlu dijawab beberapa pertanyaan berikut ini:

1.     Energi apa yang dimiliki oleh suatu zat?

2.    Hukum apa yang berlaku untuk energi suatu zat?

3.     Bagaimana menentukan jumlah energi yang menyertai suatu reaksi?

4.      Bagaimana energi suatu zat dapat diukur?

5.       Bagaimana kaitan antara energi yang dibebaskan atau diserap pada perubahan kimia  dengan ikatan kimia?

Termokimia merupakan penerapan hukum pertama termodinamika terhadap peristiwa kimia yang membahas tentang kalor yang menyertai reaksi kimia.

Untuk memahami termokimia perlu dibahas tentang:

(a) Sistem, lingkungan, dan alam semesta.

(b) Energi yang dimiliki setiap zat.

(c) Hukum kekekalan energi.

PERSAMAAN TERMOKIMIA

Persamaan Termokimia

Adalah persamaan reaksi yang mengikutsertakan perubahan entalpinya ( DH ).

Nilai DH yang dituliskan di persamaan termokimia, disesuaikan dengan

stoikiometri reaksinya, artinya = jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi kimia =

koefisien reaksinya; ( fase reaktan maupun produk reaksinya harus dituliskan).

Contoh :

Pada pembentukan 1 mol air dari gas hidrogen dengan oksigen pada 298 K, 1

atm dilepaskan kalor sebesar 285, 5 kJ.

Persamaan termokimianya :

Jika koefisien dikalikan 2, maka harga DH reaksi juga harus dikalikan 2.

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menuliskan persamaan

termokimia :

Koefisien reaksi menunjukkan jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi.

Ketika persamaan reaksinya dibalik ( mengubah letak reaktan dengan produknya

) maka nilai DH tetap sama tetapi tandanya berlawanan.

Jika kita menggandakan kedua sisi persamaan termokimia dengan faktor y maka

nilai DH juga harus dikalikan dengan faktor y tersebut.

Ketika menuliskan persamaan reaksi termokimia, fase reaktan dan produknya

harus dituliskan.

9).    Jenis-Jenis Perubahan Entalpi

Perubahan entalpi yang diukur pada suhu 25 oC dan tekanan 1 atm ( keadaan

standar) disebut perubahan entalpi standar ( dinyatakan dengan

tanda DHo atau DH298 ).

Perubahan entalpi yang tidak merujuk pada kondisi pengukurannya dinyatakan

dengan lambang DH saja.

Entalpi molar = perubahan entalpi tiap mol zat ( kJ / mol ).

Perubahan entalpi, meliputi :

a. Perubahan Entalpi Pembentukan Standar ( DHf o ) = kalor pembentukan

Adalah perubahan entalpi yang terjadi pada pembentukan 1 mol

senyawa dari unsur-unsurnya pada suhu dan tekanan standar ( 25oC, 1 atm ).

Entalpinya bisa dilepaskan maupun diserap. Satuannya adalah kJ / mol.

Bentuk standar dari suatu unsur adalah bentuk yang paling stabil dari unsur itu

pada keadaan standar ( 298 K, 1 atm ).

Jika perubahan entalpi pembentukan tidak diukur pada keadaan standar maka

dinotasikan dengan DHf

Contoh :

Catatan :

DHf unsur bebas = nol

Dalam entalpi pembentukan, jumlah zat yang dihasilkan adalah1 mol.

Dibentuk dari unsur-unsurnya dalam bentuk standar.

b. Perubahan Entalpi Penguraian Standar ( DHd o )

Adalah perubahan entalpi yang terjadi pada penguraian 1 mol senyawa menjadi

unsur-unsur penyusunnya pada keadaan standar.

Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan

dengan DHd. Satuannya = kJ / mol.

Perubahan entalpi penguraian standar merupakan kebalikan dari perubahan

entalpi pembentukan standar, maka nilainya pun akan berlawanan tanda.

Menurut Marquis de Laplace, “ jumlah kalor yang dilepaskan pada pembentukan

senyawa dari unsur-unsur penyusunnya = jumlah kalor yang diperlukan pada

penguraian senyawa tersebut menjadi unsur-unsur penyusunnya. “ Pernyataan

ini disebut Hukum Laplace.

Contoh :

Diketahui DHf o H2O(l) = -286 kJ/mol, maka entalpi penguraian H2O(l) menjadi

gas hidrogen dan gas oksigen adalah +286 kJ/mol.

c. Perubahan Entalpi Pembakaran Standar ( DHc o )

Adalah perubahan entalpi yang terjadi pada pembakaran 1 mol suatu zat secara

sempurna pada keadaan standar.

Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan

dengan DHc. Satuannya = kJ / mol.

Contoh :

d. Perubahan Entalpi Netralisasi Standar ( DHn o )

Adalah perubahan entalpi yang terjadi pada penetralan 1 mol asam oleh

basa atau 1 mol basa oleh asam pada keadaan standar.

Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan

dengan DHn. Satuannya = kJ / mol.

Contoh :

DHn reaksi = -200 kJ

DHn NaOH = -200 kJ / 2 mol  =  -100 kJ/mol

DHn H2SO4 = -200 kJ / 1 mol  =  -200 kJ/mol

e. Perubahan Entalpi Penguapan Standar ( DHovap)

Adalah perubahan entalpi yang terjadi pada penguapan 1 mol zat dalam fase

cair menjadi fase gas pada keadaan standar.

Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan

dengan DHvap. Satuannya = kJ / mol.

Contoh :

f. Perubahan Entalpi Peleburan Standar ( DHofus )

Adalah perubahan entalpi yang terjadi pada pencairan / peleburan 1 mol zat

dalam fase padat menjadi zat dalam fase cair pada keadaan standar.

Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan

dengan DHfus. Satuannya = kJ / mol.

Contoh :

g. Perubahan Entalpi Sublimasi Standar ( DHosub )

Adalah perubahan entalpi yang terjadi pada sublimasi 1 mol zat dalam fase

padat menjadi zat dalam fase gas pada keadaan standar.

Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan

dengan DHsub. Satuannya = kJ / mol.

Contoh :

h. Perubahan Entalpi Pelarutan Standar ( DHosol )

Adalah perubahan entalpi yang terjadi ketika 1 mol zat melarut dalam suatu

pelarut ( umumnya air ) pada keadaan standar.

Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan

dengan DHsol. Satuannya = kJ / mol.

LAPORAN AKHIR MODUL IA. Judul : TermokimiaB. Tujuan :

1. Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan kalor2. Perubahan kalor dapat diukur atau dipelajari dengan percobaan yang

sederhanaC. Dasar TeoriPenerapan hukum pertama termodinamika terhadap peristiwa kimia disebut termokimia, yang membahas tentang kalor yang menyertai reaksi kimia. Reaksi kimia termasuk proses isothermal, bila dilakukan di udara terbuka, maka kalor reaksi

qp = ΔHAkibatnya, kalor dapat dihitung dari perubahan entalpi reaksi

q = ΔHreaksi = Hhasil reaksi – HpereaksiSupaya terdapat keseragaman harys ditetapkan keadaan standar, yaitu suhu 25oC dan tekanan 1 atm. Dengan demikian, perhitungan termokimia didasarkan pada keadaan standar, contoh:

AB + CD → AC + BD ΔHo = x kJ mol-1ΔHo adalah lambing (notasi) perubahan entalpi reaksi pada keadaan itu.Ditinjau dari jenis reaksi, terdapat empat jenis kalor, yaitu sebagai berikut.

Kalor pembentukan, ialah kalor yang menyertai pembentukan satu mol senyawa langsung dari unsur-unsurnya. Contohnya ammonia (NH3), harus dibuat dari gas nitrogen dan hidrogen, sehingga reaksinya :

½ N2 (g) + 1½ H2 (g) → NH3 (g) ΔHo = -46 kJ mol-1Karena NH3 harus 1 mol maka koefisien reaksi nitrogen dan hidrogen boleh dituliskan sebagai pecahan. Energi yang dilepaskan sebesar 46 kJ disebut kalor pembentukan amonia (ΔHoNH3).

Kalor penguraian, (kebalikan dari kalor pembentukan), yaitu kalor yang menyertai penguraian 1 mol senyawa langsung menjadi unsur-unsurnya, contoh

HF(g) → ½ H2 (g) + ½ F2 (g) ΔH = +271 kJ mol-1 Kalor penetralan, ialah kalor yang menyertai pembentukan 1 mol air dari

reaksi penetralan (asam dan basa), contoh :HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) ΔH = 121 kJ mol-1

Kalor reaksi, yakni kalor yang menyertai suatu reaksi dengan koefisien yang paling sederhana, contoh:

3H2(g) + N2(g) → 2NH3(g) ΔH = -92 kJKalor yang menyertai suatu reaksi dapat ditentukan dengan percobaan laboratorium. Zat pereaksi yang terukur direaksikan di dalam kalorimeter, yaitu alat yang akan mengukur kalor yang dihasilkan atau diserap reaksi tersebut. Jika reaksi eksotermik, kalor yang dihasilkan akan menaikkan suhu air dalam kalorimeter. Besarnya kalor dapat dihitung dengan kenaikan suhu dan massa air di dalam alat tersebut. Sebaliknya, jika reaksi endoterm, maka suhu air akan turun sehingga dapat dihitung kalor yang diserap reaksi.

Syukri S. 1999. Kimia Dasar I, Bandung : ITB PressKalor adalah perpindahan energi termal. Kalor mengalir dari satu bagian ke bagian lain atau dari satu sistem ke bagian atau sistem lain karena adanya perbedaan temperatur. Selama pengalirannya kita tidak mengetahui proses keseluruhannya, misalnya keadaan akhirnya. Kalor belum diketahui sewaktu proses berlangsung. Kuantitas yang diketahui selama proses berlangsung ialah laju aliran Q yang merupakan fungsi waktu.Hampir semua reaksi kimia menyerap atau melepaskan energi, umumnya dalam bentuk kalor. Kalor (heat) adalah perpindahan energi termal antara dua benda

yang suhunya berbeda. Sering dikatakan “aliran kalor” dari benda panas ke bena dingin. Walaupun kalor itu sendiri mengandung arti perpindahan energi, biasanya disebut “kalor diserap” atau “kalor dibebaskan” ketika menggambarkan perubahan energi yang terjadi selama proses tersebut.Untuk menganalisis perubahan energi yang berkaitan dengan reaksi kimia pertama-tama harus mendefinisikan sistem, atau bagian tertentu dari alam yang menjadi perhatian kita. Untuk kimiawan, sistem biasanya mencakup zat-zat yang terlibat dalam perubahan kiia dan fisika. Sebagai contoh dalam suatu percobaan penetralan asam-basa, sistem dapat berupa kalorimeter yang mengandung HCl yang didalamnya ditambahkan larutan NaOH. Sisa alam yang berada di luar sistem di sebut lingkungan (surrounding).

Sumber : http://aatuhalu.wordpress.com/../16, diakses 8:24 / 11-12-2011Jumlah perubahan kalor selama perubahan kimia dapat diukur dalam suatu kalorimeter (yang diukur adalah temperaturnya). Kalorimeter terdiri atas tabung yang dibuat sedemikian rupa, sehingga tidak ada pertukaran atau perpindahan kalor dengan lingkungan disekitarnya, atau sekelilingnya. Walaupun ada itu dapat terjadi sekecil mungkin, sehingga dapat diabaikan.Botol termus dapat digunakan sebagai kalorimeter sederhana, yang dihubungkan atau dibungkus busa pastik, akan tetapi perlu diperhatikan bahwa ada perukaran antara kalorimeter dan isinya sehingga menera kalorimeter (yaitu permukaan kalor yang diserap kalorimeter), seteliti mungkin sesuai dengan pelajaran yang dipelajari.Jumlah kalor yang diserap kalorimeter untuk menaikan suhunya sebesar 1 oC disebut tetapan kalorimeter. Salah satu cara yang digunakan untuk menentukan tetapan kalorimeter ialah dengan mencantumkan sejumlah “air dingin” dengan Massa mol, dan suhunya T dengan sejumlah “air panas” dengan massa mol, dan suhunya T di dalam kalorimeter yang ditentukan tetapannya pada temperatur air yang dicampurkan tidak lebih dari 30. Jika kalorimeter tidak menyerap kalor dari campuran ini. Kalor yang diberikan air panas harus sama dengan kalor yang diserap air dingin. Harga tetapan kalorimeter degan temperaturnya tidak langsung dapat diukur, yang dapat diukur adalah perubahan temperaturnya.

Team Teaching Kimia Dasar I. 2011. Penuntun Praktikum Kimia Dasar I, Gorontalo : UNG