Termokimia Adalah: Pengertian, Sistem, dan Rumusnya

Termokimia adalah salah satu pengetahuan dasar dari reaksi kimia yang mempelajari perubahan dari reaksi kimia yang mempelajari perubahan kalor atau panas. Agar lebih jelasnya kamu bisa simak artikel ini sampai selesai.

Karena tim Mustakim Media akan menjelaskan mulai dari pengertian, reaksinya hingga ciri-cirinya hingga jenis-jenisnya simak sampai akhir agar kamu tidak ketinggalan informasi mengenai hal ini.

Pengertian Termokimia

Di lansir dari A Level Chemistry Revision Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari perubahan energi yang terjadi selama reaksi.

Dalam reaksi kimia atau perubahan kimia, terjadi perubahan reaktan menjadi produk dalam prosesnya, energi selama reaksi berubah-ubah. Dan energi yang dimaksud adalah energi panas atau kalor.

Dengan pengertian lain termokimia ini merupakan cabang ilmu termodinamika dalam termodinamika ada yang dinamakan hukum pertama yang menyatakan bahwa energi di alam semesta adalah konstan.

Adapun perubahan yang terjadi dikarenakan ada jumlah panas yang dimasukkan atau dikeluarkan oleh sistem. Dan perubahan panas tersebutlah yang menjadi studi termokimia.

Sistem dan Lingkungan Dalam Termokimia

Setelah memahami apa itu pengertian termokimia adalah mari kita bahas pula apa saja sistem dan lingkungan dalam termokimia.

Sistem adalah tempat berlangsungnya suatu reaksi kimia yang menyebabkan perubahan energi. Sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu di luar sistem. Ada tiga jenis sistem dalam termokimia, yaitu sistem terbuka, sistem tertutup da sistem terisolasi.

Dan berikut merupakan penjelasan dari ketiga sistem temokimia tersebut diantaranya adalah:

  • Sistem terbuka adalah sistem termokimia yang memungkinkan pertukaran energi dan massa dengan lingkungannya
  • Sedangkan sistem tertutup adalah sistem termokimia yang haya memungkinkan pertukaran energi tanpa adanya pertukaran massa.
  • Selanjutnya ada sistem terisolasi adalah sistem termokimia yang tidak memungkinkan pertukaran massa maupun energi dengan lingkungannya

Persamaan Termokimia Adalah

Selanjutnya mari kita bahas mengenai persamaan termokimia adalah sedikit berbeda dengan persamaan kimia biasa. Dimana persamaan termokimia terdiri dari reaktan, produk, dan juga perubahan entalpi.

Perubahan entalpi (∆H) memberi tahu jumlah energi reaksi dan apakah energi panas di lepaskan atau diserap selama reaksi.

Dan jika perubahan entalpi bernilai positif berarti energi panas diserap oleh reaksi. Sehingga reaksi tergolong reaksi endodermik.

Sedangkan jika perubahan entalpi bernilai negatif, berarti energi panas dilepaskan oleh sistem ke lingkungan. Sehingga, reaksinya tergolong reaksi eksotermik.

Berikut adalah contoh persamaan termokimia adalah:

CH4 (g) + 2O 2 (g) ⸻> CO2 (g) + 2H 2 O (I) (1)

Reaktan                                   Produk

Artinya reaksi tersebut adalah reaksi eksotermik yang melepaskan kalor ke lingkungannya.

Termokimia melibatkan suatu reaksi kimia, tentu saja kalau ada reaksi kimia berarti ada “reaktan” dan “Produk/hasil”

Kamu bisa lihat pada reaksi yang terjadi antara gas metana (CH4) dan molekul oksigen (O2) kemudian akan menghasilkan produk gas karbondioksida (CO2) dan air (H2O).

Pada reaksi tersebut bisa kita lihat bahwa bahan bakar bergabung dengan oksigen untuk menghasilkan air dan karbondioksida.

Reaksi itu disebut dengan reaksi pembakaran. Kemudian, ketika bahan bakar (Pada reaksi di atas adalah metana) diharapkan dapat melepas panas, maka disebut dengan reaksi eksoterm. Sebaliknya, reaksi yang menyerap panas disebut dengan reaksi endoterm.

Rumus Perubahan Entalpi Termokimia Adalah

Perubahan termokimia erat kaitannya dengan istilah “sistem” dan lingkungan” dimana sistem dianggap sebagai reaktan dan produknya sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu yang di luar reaktan dan produknya.

Di sini juga kamu akan mengenal istilah entalpi, yaitu besar energi kimia yang dimiliki suatu zat pada tekanan tetap. Jika kamu ditanya seperti ini “jelaskan bagaimana hukum kekekalan energi dengan entalpi?”

Maka sejatinya entalpi akan berubah apabila tidak ada energi yang diserap atau pun dilepaskan. Dan entalpi ini dinyatakan dengan huruf H (Heat Content) dengan satuannya yaitu Joule.

Sedangkan untuk rumus perubahan entalpi (∆H) adalah sebagai berikut:

∆H= Hproduk – Hreaktan

Dengan catatan:

  • Bila ∆H postif berarti terdapat energi/kalor yang diserap dari lingkungan ke dalam sistem (reaksi endoterm)
  • Sebaliknya bila ∆H bernilai negatif berarti terdapat energi kalor yang dilepas oleh sistem ke lingkungan (reaksi eksoterm)

Ciri-ciri reaksi endoterm yaitu terjadi penurunan suhu yang menyebabkan suhu lingkungan menjadi dingin. Sedangkan ciri-ciri dari reaksi eksoterm adalah terjadi kenaikan suhu, sehingga suhu lingkungan menjadi panas.

Contoh Soal Termokimia dan Pembahasannya

Setelah kamu memahami materi mengenai termokimia mari kita lanjut ke contoh soal dan pembahasan mengenai termokimia.

1. Contoh soal

Di dalam suatu kalometer bom direaksikan 0,16 gram gas metana (CH4) dengan oksigen berlebih, sehingga terjadi reaksi sebagai berikut:

CH4 (g) + 2O 2  (g) ­-> CO2 (g) = 2H2O (g)

Ternyata terjadi kenaikkan suhu sebesar 1, 6⸰ C. diketahui kapasitas kalor kalometer yaitu 958 J/⸰ C, massa air di dalam kalometer adalah 1.000 gram dan kalor jenis air 4,18 J/g⸰ C. tentukan kalor pembakaran gas metana dalam kj/mol (Ar C = 12, H = 1).

2. Pembahasan

Kalor yang dilepas selama reaksi sama dengan kalor yang diserap oleh air di dalam kalometer dan oleh kalometer, sehingga dapat dituliskan rumus sebagai berikut:

զ eaksi = – (զ kalometer + զ air)

զ air = mair x cair x ∆H =1 x 4,18 j/⸰C x 1,56⸰ C = 6.520 J

զ kalometer = Ckalometer x∆T = 958 J/⸰ x 1,56⸰C = 1.494 J

maka զreaksi = – (զ kalometer +զ air ) = – (6.520 + 1.494) J = – 8.014 kj

jumlah metana yang dibakar adalah o,16 gram, sehingga jumlah molnya adalah:

Mol CH4 = o,16 gram : 16 g/mol = 0,01 mol

Untuk setiap reaksi pembakaran satu mol CH4 akan dilepaskan kalor sebanyak

Զ reaksi = – 8.014 kj : 0,01 mol = 801,4 kj/mol

Sehingga besarnya ∆H = զ reaksi = -801,4 kj/mol

Perubahan Eksoterm dan Endoterm

Nah, setelah mengetahui termokimia adalah perubahan panas ternyata tidak hanya semata itu ada dua jenis perubahan termokimia yaitu perubahan eksoterm dan endoterm. Untuk lebih jelasnya kamu bisa simak penjelasannya di bawah ini.

Untuk perubahan eksoterm, yaitu adalah perubahan yang melepaskan kalor atau panas yang terjadi perpindahan kalor/panas dari sistem ke lingkungan.

Sedangkan perubahan endoterm adalah perubahan yang menyerap perubahan yang menyerap kalor atau panas terjadi perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem. Perubahan endoterm ini bisa dengan kejadian dan proses menggoreng tempe.

Tempe menerima panas dari minyak goreng tentu sebagian panas yang keluar dari tempe ke udara jauh lebih sedikit dibanding yang diterima.

Demikian penjelasan mengenai termokimia adalah berikut contoh soal dan pembahasannya semoga apa yang tim Mustakim Media paparkan dapat bermanfaat dan dipahami.

FAQ| Pertanyaan Seputar Termokimia Adalah

Apa saja contoh termokimia dalam kehidupan sehari-hari?

Contoh pembakaran kayu bakar, memasak air di kompor, menggoreng tempe dan masih banyak lagi lainnya.

Apa tujuan utama dari termokimia?

Yaitu untuk digunakan dalam memperkirakan perubahan energi yang terjadi dalam reaksi kimia, perubahan fase, dan pembentukan larutan.

Artikel Menarik Lainnya: