TERMOKIMIA

Sampai dengan pertengahan abad ke 19 para ilmuwan masih menganggap bahwa kalor atau panas merupakan materi. Anthony lavoisieryang menciptakan istilah ‘kalor’ bahkan masih menganggap bahwa kalor adalah “materi fluida” yang mengelilingi atom-atom suatu zat dan dapat dilepaskan melalui reaksi-reaksi yang menghasilkan panas. Demikian pula Jons Jakob Berzelius yang masih menacantumkan kalor dalam daftar unsur-unsur dalam bukunya.

Ilmuwan yang pertama kali mengemukakan bahwa kalor merupakan salah satu bentuk energi adalah Julius Robert Mayer (1814-1878) dari jerman, yang sekitar tahun 1840an bekerja sebagai Dokter Kapal pada angkatan laut hindia belanda di surabaya. Mayer mengamati bahwa darah pasien orang-orang di Jawa berwarna lebih merah terang dibandingkan dengan darah pasiennya dari eropa. Ini berarti bahwa darah penduduk daerah tropis mengandung lebih banyak oksigen. Mayer menyimpulkan bahwa didaerah tropis diperlukan lebih sedikit pembakaran makanan untuk menjaga agar suhu tubuh konstan, dan panas daripada pembakaran makanan itu lebih banyak dipakai untuk melakukan kerja dari individu. Jika ternyata panas dapat di ubah menjadi kerja, maka panas atau kalor merupakan bentuk energi. Mayer mempublikasikan pemikiran itu saat ia kembali ke eropa tahun 1842.

Pada tahun 1850 an para ilmuwan mulai mengakui panas (kalor) sebagai salah satu bentuk energi. Hal ini berkat beberapa eksperimen dari James Prescott Joule (1818-1889), seorang murid John Dalton di Inggeris. Dari berbagai eksperimennya, Joule merumuskan Asas Kekekalan Energi, yang berbunyi: “Energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk energi yang satu menjadi bentuk energi yang lain”. Nama Joule sendiri diabadikan dalam satuan energi menurut System International d’Unites (S.I.), satu Joule adalah kerja yang dilakukan jika gaya 1 Newton bergerak sepanjang 1 Meter.

Ada beberapa hal yang harus diketahui dalam termokimia:

1. Sistem dan lingkunganSistem adalah bagian dari alam semesta yang sedang menjadi pusat perhatian. Bagian lain dari alam semesta yang berinteraksi dengan sistem kita sebut lingkungan. Sistem kimia adalah campuran pereaksi yang sedang dipelajari. Interaksi antara sistem dan lingkungan dapat berupa pertukran materi dan/atau pertukaran energi. Berkaitan dengan itu, sistem dapat dibedakan atas sistem terbuka,sistem tertutup, dan sistem terisolasi.

2. Energi DalamEnergi didefinisikan sebagai kemmpuan melakukan kerja. Setiap zat atau sistem mempunyai sejumlah energi tertentu dan dapat digolongkan ke dalam energi kinetik dan energi potensial. Energi kinetik adalah energi yang berkaitan dengan gerakan molekul-molekul sistem. Sedangkan bentuk energi lain yang tidak berhubungan dengan gerak disebut energi potensial.

3. Kalor /entalpi /panasKalor adalah energi yang berpindah dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya karena perbedaan suhu, yaitu dari suhu tinggi ke suhu yang lebih rendah.Apabila suatu zat menyerap kalor, maka suhu zat itu akan naik sampai tingkat tertentu hingga zat ituakan mencair (jika zat padat) atau menguap (jika zat cair). Sebaliknya jika kalor dilepakan dari suatu zat, maka suhu zat itu akan turun sampai tingkat tertentuhingga zat itu akan mengembun (jika zat gas) atau membeku (jika zat cair).

4. Hukum Pertama Termodinamika (Azas Kekalan Enegi)Hubungan antara energi dalam, kalor dan kerja dirumuskan dalam hukum I termodinamika, yang disebut juga hukum kekekalan energi : ”Energi dapat diubah tetapi tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan.” secara matematika, hukum pertama termodinamika dapat dinyatakan sebagai berikut:

ΔE = q + w

Persamaan tersebut menytakan bahwa perubahan energi dalam (ΔE) sama dengan jumlah kalor yang diserap (q) ditambah dengan jumlah kerja yang diterima sistem (w).

5. Kalor Reaksi : ΔE dan ΔHBerdasarkan persamaan di atas karena reaksi yang berlangsung pada sistem tertutup dengan volum tetap. Oleh karena berlangsung pada volum tetap (ΔV = 0), maka sistem tidak melakukan kerja, w = 0. jika kalor reaksi pada volum tetap dinyatakan dengan qv, maka persamaan hukum I termodinamika di atas dapat di tulis sebagai berikut :ΔE = qv + 0 = qv = q reaksi

untuk reaksi yang berlangsung peda tekanan tetap, q reaksi = ΔH; ΔH akan berbeda dari ΔE jika sistem melakukan atau menerima kerja. Entalpi tergolong fungsi keadaan dan merupakan sifat ekstensif(tidak tetap). Oleh karena itu, perubahan entalpi yamg menyertai suatu reaksi hanya ditentukan keadaan awal dan keadaan akhir:ΔH = Hp - Hr

Oleh karena sebagian besar reaksi berlangsung pada tekanan tetap, yitu tekanan atmosfir, maka kalor reaksi selalu dinyatakan sebagai perubahan entalpi (ΔH).

6. Reaksi Eksoterm dan EndotermTelah disebutkan bahwa reaksi Eksoterm adalah reaksi yang melepaskan kalor,sedangkan reaksi Endoterm adalah reaksi yang menyerap kalor. perpindahan kalor pada kedua jenis reaksi itu adalah sebagai berikut.Reaksi Eksoterm: Kalor berpindah dari sistim ke lingkungan Reaksi Endoterm: Kalor berpindah dari lingkungan ke sistem

Pada reaksi endoterm, sistem menyerap energi. Oleh karena itu, entalpi sistem akan bertambah. Artinya entalpi produk (Hp) lebih besar dari pada entalpi pereaksi (HR). Akibatnya, perubahyan entalpi (ΔH), yaitu selisih antara entalpi produk dengan entalpi pereaksi (Hp - HR) bertanda positif.

Reaksi Endoterm: ΔH = Hp - HR > 0Sebaliknya, pada reaksi eksoterm, sistem membebaskan energi, sehingga entalpi sistem akan berkurang, artinya entalpi produk lebih kecil daripada entalpi pereaksi. Oelh karena itu, perubahan entalpinya bertanda negatif.Reaksi Eksoterm: ΔH = Hp - HR < 0

7. Persamaan TermokimiaPersamaan reaksi ang mengikutsertakan perubahan entalpinya disebut persamaan temokimia. Nilai ΔH yang dituliskan pada persamaan termokimia disesuaikan dengan stoikiometri reaksi, artinya jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi sama dengan koefisien reaksinya. Selanjutnya, kerena entalpi reaksi juga bergantung paa wujud zat yang terlibat alam reaksi, maka wujud atau keadaan zat harus dinyatakan, yaitu dengan membubuhkan indeks s untuk zat padat, l untuk zat cair, dan g untuk zat gas.

PENERAPAN  TERMOKIMIA  DALAM  KABIN  MOBIL

Jika Anda seorang yg mengendarai mobil silakan buka jendela setelah Anda masuk mobil dan jangan terburu-buru menyalakan AC. Hal ini dilakukan agar udara yg ada di dalam mobil bisa segera keluar dan tergantikan dengan udara yg lebih segar. Ternyata udara yg ada di dalam mobil (saat diparkir) mengandung Benzene/Bensol. Dari manakah Benzene ini berasal?

Menurut penelitian yang dilakukan oleh UC, dashboard mobil, sofa, airfreshener akan memancarkan Benzene, hal ini bisa disebabkan oleh suhuruangan yg meninggi. Hati-hati bila mencium bau plastik terbakar di dalam mobil Anda, segera cek asal bau tersebut.

penerapan termokimia dalam kabin

Tingkat Benzene yang dapat diterima dalam ruangan adalah 50 mg per sqft. Sebuah mobil yg parkir di ruangan dengan jendela tertutup akan berisi 400-800 mg dari Benzene. Jika parkir di luar rumah di bawah sinar matahari pada suhu di atas 60F, tingkat Benzene mencapai 2000-4000 mg, 40 kali lebih

besar dari tingkat yang dapat diterima. Orang-orang di dalam mobil pasti akan menyedot kelebihan jumlah toksin.

Bahaya BenzeneEfek singkat menghirup high level benzene dapat mengakibatkan kematian, sedangkan menghirup low level benzene dapat menyebabkan kantuk, pusing, mempercepat denyut jantung, sakit kepala, tremors, kebingungan, dan ketidaksadaran.

Long term efeknya bisa menyebabkan kerusakan pada sumsum tulang dan dapat menyebabkan penurunan sel darah merah, yang mengarah ke anemia. Hal ini juga dapat menyebabkan perdarahan yang berlebihan dan menurunkan sistem kekebalan, meningkatkan kesempatan infeksi, menyebabkan leukemia dan lainnya yang terkait dengan kanker darah dan pra-kanker dari darah.

Benzene adalah toksin yang menyerang hati, ginjal, paru-paru, jantung dan otak dan dapat menyebabkan kerusakan kromosonal. Saat ini sedang diadakan penelitian tentang pengaruh benzene terhadap tingkat kesuburan pria dan wanita.

Benzene adalah racun yg berbahaya karena tubuh kita kesulitan untukmengeluarkan jenis racun ini. Karena itu sangat disarankan agar Anda membuka jendela dan pintu untuk memberikan waktu pada udara yg ada di dalam agar keluar sebelum Anda masuk.