26/04/2014

1

Thermodinamika Kimia

ydhie schyadi

PS Farmasi – Universitas Pakuan

2014

Mengapa perubahan Terjadi ?

Proses spontan

Berlangsung dengan sendirinya “secara alami”

tanpa memerlukan pemicu

Mengapa perubahan Terjadi ?

Proses tidak spontan

Diperlukan sesuatu untuk bisa berlangsung

Kapan reaksi berlangsung spontan ?

Kespontanan suatu reaksi dapat ditentukan

dengan mempelajari thermodinamika

Thermodinamika dapat digunakan untuk

menghitung kerja yang dihasilkan dari

beberapa reaksi kimia

Dua faktor yang dapat menetukan

kespontanan reaksi yaitu entalphi dan

entropi

Entalpi adalah istilah dalam termodinamika yang

menyatakan jumlah energi dari suatu sistem

termodinamika.

Entalpi terdiri dari energi dalam sistem, termasuk

satu dari lima potensial termodinamika dan fungsi

keadaan, juga volume dan tekanannya (merupakan

besaran ekstensif.

Satuan SI dari entalpi adalah joule,.

Entropi adalah salah satu besaran termodinamika

yang mengukur energi dalam sistem per satuan

temperatur yang tak dapat digunakan untuk

melakukan usaha.

Entropi dari sebuah sistem tertutup selalu naik dan

pada kondisi transfer panas,

Energi panas berpindah dari komponen yang

bersuhu lebih tinggi ke komponen yang bersuhu

lebih rendah.

26/04/2014

2

Pada suatu sistem yang panasnya terisolasi, entropi

hanya berjalan satu arah (bukan proses reversibel/

bolak-balik).

Entropi suatu sistem perlu diukur untuk menentukan

bahwa energi tidak dapat dipakai untuk melakukan

usaha pada proses-proses termodinamika.

Es yang meleleh pada suhu ruangan

merupakan contoh dari naiknya entropi,

Rudolf Clausius menyatakan sebagai

kenaikan disgregasi molekul air pada es.[1]

Energi – kemampuan untuk melakukan kerja

Kerja – usaha yang diberikan pada suatu objek

Energi dapat diklasifikasi menjadi :

Energi Potensial

Energi yang tersimpan- Kemampuan untuk

melakukan kerja

Energi kinetik

Energi dari yang bergerak - keadaan sedang

melakukan kerja

Energi dapat dipindahkan dari satu objek ke

yang lainnya. Energi juga dapat berubah bentuk

Perubahan dari energi potensial menjadi

energi kinetik Energi Kinetik

26/04/2014

3

Energi dan Ikatan kimia

Dalam Reaksi Kimia

•Ikatan yang lama putus

•Ikatan baru terbentuk

•Energi bisa diserap atau dilepaskan

Eksoterm : berupa energi yang dilepaskan

Ikatan baru lebih stabil

Endotermik : berupa energi yang diserap

Ikatan baru kurang stabil

Energi dalam Reaksi Kimia

• Ikatan yang lama putus

• Ikatan baru terbentuk

• Energi bisa diserap atau dilepaskan

Reaksi Eksoterm

Pada reaksi eksoterm terjadi perpindahan kalor dari

sistem ke lingkungan atau pada reaksi tersebut

dikeluarkan panas.

Pada reaksi eksoterm harga ΔH = negatif ( – )

C(s) + O2(g) → CO2(g) + 393.5 kJ ;

ΔH = -393.5 kJ

Reaksi Endoterm

Pada reaksi terjadi perpindahan kalor dari lingkung

an ke sistem atau pada reaksi tersebut dibutuhkan

panas. Pada reaksi endoterm harga ΔH = positif ( + )

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)- 178.5 kJ ;

ΔH = +178.5 kJ

Ba(OH)2(s) + NH4Cl( l ) + kalor → BaCl2 (s) + NH3(g) + H2O( l ) CaO(s) + H2O(l)→ Ca(OH)2(s)

26/04/2014

4

Setiap materi mengandung energi yang disebut energi

internal (U).

Besarnya energi ini tidak dapat diukur, yang dapat

diukur hanyalah perubahannya.

Mengapa energi internal tidak dapat diukur? Sebab

materi harus bergerak dengan kecepatan sebesar

kuadrat kecepatan cahaya sesuai persamaan Einstein

(E = mc2).

Perubahan energi internal ditentukan oleh keadaan

akhir dan keadaan awal ( ΔU = Uakhir – Uawal).

Perubahan energi internal dalam bentuk panas dinamakan kalor.

Kalor adalah energi panas yang ditransfer (mengalir) dari satu

materi ke materi lain.

Jika tidak ada energi yang ditransfer, tidak dapat dikatakan

bahwa materi mengandung kalor.

Jadi, Anda dapat mengukur kalor jika ada aliran energi dari satu

materi ke materi lain.

Besarnya kalor ini, ditentukan oleh selisih keadaan akhir dan

keadaan awal.

air panas dalam termos.

Kita tidak dapat mengatakan bahwa air

dalam termos mengandung banyak

kalor sebab panas yang terkandung

dalam air termos bukan kalor, tetapi

energi internal.

Jika terjadi perpindahan panas dari air

dalam termos ke lingkungan sekitarnya

atau dicampur dengan air dingin maka

akan terbentuk kalor.

Besarnya kalor ini diukur berdasarkan perbedaan

suhu dan dihitung menggunakan persamaan berikut.

Q = m.c.ΔT

Ket:

Q = kalor

m = massa zat

c = kalor jenis zat

ΔT = selisih suhu

Jika perubahan energi terjadi pada tekanan tetap,

misalnya dalam wadah terbuka (tekanan atmosfer) maka

kalor yang terbentuk dinamakan perubahan entalpi (ΔH).

Entalpi dilambangkan dengan H (berasal dari kata „Heat

of Content’).

perubahan entalpi adalah kalor yang terjadi pada tekanan

tetap, atau Δ H = QP (Qp menyatakan kalor yang diukur

pada tekanan tetap)

Panas yang dibutuhkan (+) atau dilepaskan (-) pada

sistem tertutup (tekanan konstan)

26/04/2014

5

Energi yang diserap atau dilepaskan ketika perubahan

berlangsung dalam tekanan tetap

DH = Hakhir - Hawal

Subskrips digunakan untuk menunjukkan jenis perubahan

DHvap = panas penguapan

DHnet = Panas netralisasi

DHfusion =panas fusi

DHsol = Panas pelarutan

DHrxk = panas reaksi

26/04/2014

6

26/04/2014

7

26/04/2014

8

3