T E R M O K I M I A
Perubahan Entalpi Netralisasi ΔHn
Perubahan entalpi netralisasi adalah perubahan entalpi yang terjadi pada saat reaksi antara asam dengan basa baik tiap mol asam atau tiap mol basa.
​
​
Download materi termokimia lengkap, klik file di bawah ini
Masih teringat rasanya dekat dengan api unggun bukan?
Di alam terbuka yang dingin kita dihangatkan oleh nyala api unggun.
Mengapa bisa timbul rasa hangat?
Ternyata, rasa hangat itu berasal dari panas yang dihasilkan nyala api kayu bakar. Kayu mengandung karbon dan unsur serta senyawa lainnnya yang apabila dibakar dengan oksigen akan menghasilkan suatu energi berupa panas (kalor). Kalor pembakaran inilah yang dapat membiat tubuh terasa hangat.
Apakah kita dapat mengetahui berapa kalor pembakaran yang dihasilkan?
Bagaimana caranya akan kita dapatkan melalui materi dalam bab ini.
Pengertian Termokimia
Sebuah kayu bakar mengandung karbon yang apabila dibakar akan menghasilkan suatu kalor dengan nilai tertentu. Untuk mengetahui bagaimana menghitung kalor dari suatu reaksi diperlukan ilmu termokimia. Termokimia berasal dari bahasa Yunani yang berarti ‘panas’ atau ‘kalor’ dan kimia. Termokimia merupakan ilmu kimia yang mempelajari banyaknya panas yang dilepas atau diserap (disorpsi) akibat reaksi kimia. Ilmu ini digunakan untuk memperkirakan perubahan energi yang terjadi dalam proses reaksi kimia, pembentukan larutan, maupun pada perubahan fase zat. Para pengguna proses yang terkait dengan termokimia adalah ahli ilmu pengetahuan dan ahli teknik. Misalnya, ahli kimia yang menerapkan termokimia untuk menghitung kalor pembakaran senyawa tertentu, atau ahli teknik kimia yang menggunakannya untuk merancang pabriik. Termokimia merupakan cabang dari ilmu termodinamika, yang mempelajari tentang kalor yang menyertai proses perubahan kimia dan perubahan fisika.
Bagaimana? Sudah ada bayangan tentang termokimia?
Untuk lebih jelasnya, silakan lihat video berikut tentang aplikasi termokimia dalam kehidupan sehari hari.
​
​Setelah mengetahui pengertian termokimia, kita akan belajar tentang "Entalpi dan Perubahan Entalpi"
Entalpi dan Perubahan Entalpi
Apa itu entalpi???
​​
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, kita dapat mengukur kalor jika ada aliran energi dari satu materi ke materi lain. Besarnya kalor ini, ditentukan oleh selisih keadaan akhir dan keadaan awal.
​
Agar lebih jelas, perhatikan contoh di bawah ini
Contoh:
Amati 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 Δ T
Keterangan:
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’). Dengan demikian, perubahan entalpi adalah kalor yang terjadi pada tekanan tetap, atau ΔH = QP (Qp menyatakan kalor yang diukur pada tekanan tetap).
Video termokimia dalam kehidupan sehari-hari
Sistem dan Lingkungan
​
Matahari adalah ciptaan Tuhan yang menjadisumber energi bagi alam semesta, baik berupa energi panas maupun energi cahaya. Tumbuhan hijau menyerap cahaya matahari dan mengubah zat-zat pada daun menjadi karbohidrat melalui fotosintesis. Karbohidrat merupakan sumber energi bagi makhluk hidup. Peristiwa ini merupakan salah satu contoh hukum kekekalan energi, yaitu energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, energi dapat diubah dari suatu bentuk energi menjadi bentuk yang lain. Pada proses tersebut tidak ada energi yang hilang tetapi energi berubah ke bentuk energi lain.
Setelah mengetahui apa itu entalpi, kita lanjut belajar tentang sistem dan lingkungan yaaaa...
Sistem dan Lingkungan
Pada Gambar (a) bahan bakar bereaksi dengan gas oksigen di udara dan menimbulkan panas di sekelilingnya. Pada proses ini terjadi perpindahan energi dari sistem ke lingkungan.
Pada Gambar (b) daun yang berklorofil berfungsi sebagai sistem akan menyerap sinar matahari dan CO2 dari lingkungan, karbon dioksida bereaksi dengan air membentuk karbohidrat dan gas oksigen dalam proses fotosintesis. Pada proses ini terjadi perpindahan energi dari lingkungan ke sistem.
Berdasarkan penjelasan di atas, maka kita tahu bahwa:
Sistem adalah segala sesuatu yang dipelajari perubahan energinya, sedangkan lingkungan adalah segala yang berada di sekeliling sistem. Dalam ilmu kimia, sistem adalah sejumlah zat yang bereaksi,
Lingkungan adalah segala sesuatu di luar zat-zat tersebut misalnya tabung reaksi. Secara umum, sistem didefinisiskan sebagai bagian dari semesta yang merupakan fokus kajian dan lingkungan adalah segala sesuatu di luar sistem yang bukan kajian.
I n t e r m e z z o . . .
Biar gak bosen belajar, kita nonton video dulu yaaaa...
Okaaay, kita lanjut belajar lagi yaaaaa...
​
Perubahan Entalpi
​
Energi yang terkandung di dalam suatu sistem atau zat disebut entalpi (H). Entalpi merupakan sifat ekstensif dari materi maka bergantung pada jumlah mol zat. Entalpi suatu sistem tidak dapat diukur, yang dapat diukur adalah perubahan entalpi yang menyertai perubahan zat, karena itu kita dapat menentukan entalpi yang dilepaskan atau diserap pada saat terjadi reaksi. Perubahan energi pada suatu reaksi yang berlangsung pada tekanan tetap disebut perubahan entalpi. Perubahan entalpi dinyatakan dengan lambang ΔH, dengan satuan Joule dan kilo Joule.
Berdasarkan perubahan entalpi, dikenal dua macam reaksi yaitu reaksi eksoterm dan reaksi endoterm.
Reaksi Eksoterm
​
Pernahkah kamu memasukkan bongkahan batu kapur ke dalam air? Pada air lama-lama akan terjadi gelembung-gelembung gas dan campuran air dengan kapur menghasilkan panas.
Entalpi sistem sebelum reaksi lebih besar daripada sesudah reaksi
ΔH pereaksi > ΔH hasil reaksi.
Perubahan entalpi sistem menjadi lebih kecil dari 0 atau ΔH = –
Reaksi endoterm
​
Reaksi endoterm kebalikan dari reaksi eksoterm. Pada reaksi endoterm sistem menyerap panas dari lingkungan.
Entalpi sistem sesudah reaksi lebih besar daripada sebelum reaksi:
ΔH pereaksi < ΔH hasil reaksi.
Perubahan entalpi sistem menjadi lebih besar dari 0 atau ΔH = +
Macam – macam Perubahan Entalpi
​
Besarnya perubahan entalpi suatu reaksi bergantung pada jumlah zat yang bereaksi, wujud zat, suhu, dan tekanan, maka perubahan entalpi dihitung berdasarkan keadaan standar yaitu keadaan pada suhu dan tekanan standar pada suhu 25°C (298 K) dan tekanan 1 atm.
Entalpi Pembentukan Standar (ΔHf° = Standard Enthalpy of Formation)
Entalpi pembentukan standar adalah ΔH untuk membentuk 1 mol persenyawaan langsung dari unsur-unsurnya yang diukur pada 298 K dan tekanan 1 atm.
​
Catatan:
• Unsur-unsur diatomik adalah H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, I2.
Massa 1 mol = Mr zat (satuan gram/mol).
• Misal:
– Massa 1 mol H2O = Mr H2O = 18 gram/mol
– Massa 1 mol CO2 = Mr CO2 = 44 gram/mol
• Volume 1 mol zat pada keadaan standar (STP) adalah 22,4 liter/mol.
Entalpi Penguraian Standar (ΔHd° = Standard Enthalpy of Dissosiation)
Entalpi penguraian standar adalah ΔH dari penguraian 1 mol persenyawaan langsung menjadi unsur-unsurnya (kebalikan dari ΔH pembentukan). Sesuai dengan asas kekekalan energi, maka nilai entalpi penguraian sama dengan entalpi pembentukannya, tetapi tandanya berlawanan.