apa itu termokimia

Mengenal Termokimia Beserta Contoh Soal & Pembahasannya


Tahukah kamu apa itu termokimia? Salah satu cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara kalor atau energi panas dengan reaksi kimia atau proses yang melibatkan reaksi kimia dikenal dengan istilah termokimia.

Salah satu indikasi adanya proses kimia dalam kehidupan adalah ditemukannya pelepasan dan penyerapan kalor. Selain itu, termokimia lebih berkaitan dengan pengukuran kalori yang menyertai reaksi kimia atau proses yang berkaitan dengan perubahan struktur suatu zat.

Tertarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang apa itu termokimia? Simak artikel berikut ini, yuk!

BACA JUGA: Hukum kekekalan energi: pengertian, jenis, rumus dan contohnya

Apa itu termokimia?

iStock

Menurut definisinya, termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara kalor dan reaksi kimia atau proses yang berhubungan dengan reaksi kimia. Ilmu ini memiliki kriteria yang digunakan sebagai proposisi dalam menentukan kemungkinan terjadinya atau spontanitas perubahan yang diperlukan.

Dengan bidang ilmu ini, Sedulur dapat mengevaluasi perubahan energi yang terjadi dalam suatu reaksi kimia, peralihan fasa, dan pembentukan larutan. Selain itu, sebagian besar ciri cabang ilmu ini juga merupakan pengembangan penerapan hukum pertama termodinamika dan hukum kekekalan energi pada fungsi energi dalam, entalpi, entropi, dan energi bebas Gibbs.

Lalu apakah termokimia memiliki keterkaitan dengan termodinamika? Ya itu betul. Mereka memiliki hubungan yang erat karena termokimia menerapkan hukum termodinamika pertama, yaitu hukum universal kekekalan energi dan perpindahan panas.

karakteristik termokimia

apa itu termokimia
iStock

Telah disebutkan bahwa ciri-ciri termokimia adalah pengembangan dari hukum pertama termodinamika dan hukum kekekalan energi untuk fungsi energi dalam, entalpi, entropi dan energi bebas Gibbs. Nah, berikut adalah beberapa fitur termokimia yang dapat Anda pelajari.

1. Energi

Energi adalah kemampuan yang digunakan untuk melakukan usaha. Energi yang dimiliki setiap benda berupa energi kinetik dan energi potensial. Benda yang bergerak akan memiliki energi kinetik. Misalnya di air terjun, kipas berputar dan angin.

Sedangkan energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena keadaan atau kedudukannya. Misalnya pada energi pegas dan energi potensial gravitasi.

2. Kalori

Ciri selanjutnya adalah panas, yaitu energi yang dipindahkan dari satu benda ke benda lain karena perbedaan suhu. Kalor memiliki satuan yang sama dengan energi yaitu joule (J). Namun, kalori juga sering dinyatakan dalam kalori atau kilokalori. Dalam reaksi kimia, adanya kalor yang menyertainya disebut kalor reaksi.

Baca juga  Cara Clear Cache di Windows 10, Lebih Cepat & Tidak Lemot

3. Sistem dan lingkungan

Dalam termokimia, dua hal penting yang perlu diperhatikan ketika mentransfer energi adalah sistem dan lingkungan. Sistem adalah segala sesuatu yang menjadi objek perhatian ketika mempelajari perubahan energi dan perubahan proses.

Sedangkan lingkungan adalah sesuatu yang tidak berubah dalam proses dan membatasi sistem. Lingkungan ini juga dapat mempengaruhi sistem. Misalnya dalam proses melarutkan air dengan garam. Sistem air-garam. Sedangkan lingkungan dapat berupa udara di sekitar.

BACA JUGA: Sel galvani: definisi, rumus, prinsip, diagram dan contoh

Menurut interaksinya dengan lingkungan, sistem dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu:

  1. Sistem terbuka, yaitu sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran energi dan materi antara sistem dan lingkungan. Misalnya, melarutkan garam meja dalam gelas terbuka.
  2. Sistem tertutup, yaitu sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran energi antara sistem dengan lingkungannya, tetapi tidak memungkinkan terjadinya pertukaran materi. Misalnya perubahan kalor selama reaksi pelarutan dalam gelas tertutup. Dalam keadaan ini, material tidak akan keluar atau masuk ke dalam kaca karena kondisinya tertutup. Akan tetapi, energi masih dapat mengalir masuk dan keluar dari kaca, yang ditunjukkan dengan adanya panas pada dinding kaca atau aliran panas dari nyala api di luar kaca.
  3. Sistem terisolasi, yaitu sistem yang tidak memungkinkan terjadinya pertukaran energi dan materi antara sistem dan lingkungan karena adanya batas-batas yang mengisolasi sistem dan lingkungan. Misalnya, dalam air dalam termos. Ini karena air panas dalam termos tidak mengubah suhu maupun volume. Agar benda atau energi tidak berubah.

Reaksi dalam termokimia

apa itu termokimia
iStock

Dalam termokimia, dua jenis reaksi penting perlu diketahui, yaitu reaksi endoterm dan reaksi eksoterm. Inilah penjelasannya.

Reaksi endotermik

Reaksi endoterm adalah reaksi kimia yang memindahkan kalor dari lingkungan ke sistem. Reaksi ini memerlukan kalor, menyerap kalor, atau merupakan reaksi pemutusan ikatan. Pada reaksi ini, nilai ΔH = ( + ), dan biaya panas pembentukan = ( – ).

Perhatikan contoh berikut.

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) -178,5 kJ; ΔH = +178,5 kJ.

Terlihat dari reaksi di atas bahwa kalor pembentukan = -178,5 kJ, ΔH (perubahan entalpi) = +178,5 kJ.

reaksi eksotermik

Reaksi eksoterm adalah reaksi kimia yang memindahkan kalor dari suatu sistem ke lingkungan. Reaksi ini memancarkan, menghasilkan, atau menghasilkan panas, dan mungkin juga merupakan reaksi ikatan. Pada reaksi ini, nilai ΔH adalah (-) dan nilai kalor pembentukan (+). Perlu dicatat bahwa reaksi eksotermik tidak stabil pada suhu tinggi.

Baca juga  4 Cara Cek KK Secara Online Beserta Syarat Pembuatannya

Perhatikan contoh berikut.

C(tv) + O2(g) → CO2(g) + 393,5 kJ; ΔH = -393,5 kJ.

Terlihat dari reaksi di atas bahwa kalor pembentukan = +393,5 kJ, ΔH (perubahan entalpi) = -393,5 kJ

Tabel 1. Perbedaan antara reaksi endoterm dan reaksi eksoterm

reaksi eksotermik

Reaksi endotermik

menghasilkan energi

Membutuhkan energi

Sistem menghasilkan panas

Sistem menyerap panas

Kalor dipindahkan dari sistem ke lingkungan

Panas dipindahkan dari lingkungan ke sistem

Suhu meningkat

Suhu menurun

∆H akhir < ∆H awal

∆H akhir > ∆H awal

∆H negatif

∆H positif

BACA JUGA: Molalitas: pengertian, rumus, satuan dan contoh tugas

Aplikasi termokimia

apa itu termokimia
iStock

Mengetahui apa itu termokimia, ciri-ciri dan jenis reaksinya, berikut penjelasan penerapan termokimia dalam kehidupan sehari-hari.

1. Kromatografi lapis tipis

Penerapan termokimia dapat dilihat pada perkembangan warna saat melakukan kromatografi lapis tipis. Dalam hal ini, noda akan berpendar saat terkena sinar ultraviolet saat dipanaskan hingga suhu tinggi.

Reaksi dalam larutan juga dapat dideteksi dengan memisahkan gel silika dengan ikatan aminopropil. Dalam hal ini, permukaan pelat gel silika akan bertindak sebagai katalis, yang digabungkan dengan senyawa π-elektron yang melimpah. Reaksi ini juga akan menghasilkan produk yang berpendar jika sudah dalam kondisi jenuh.

2. Produksi bahan bakar minyak atau gas

Aplikasi selanjutnya adalah produksi bahan bakar minyak dan gas menggunakan bahan baku dari mikroalga. Metode produksi bahan bakar minyak dan gas melalui beberapa tahapan yaitu gasifikasi, pirolisis, hidrogenasi dan pencairan.

3. Gasifikasi

Gasifikasi adalah proses mengubah biomassa menjadi gas atau bahan bakar kimia. Proses ini menggunakan bahan dasar karbon yang dimodifikasi melalui proses termokimia pada suhu standar berkisar antara 600 hingga 1000 derajat Celcius.

Proses oksidasi pada gasifier akan dilakukan dengan menggunakan udara, oksigen, steam, atau kombinasi keduanya. Bahan baku yang digunakan dalam gasifikasi termokimia adalah biomassa lignoselulosa yang dikeringkan dan digiling hingga ukuran tertentu.

4. Produksi bioetanol

Kimia ini juga dapat diterapkan dalam produksi bioetanol menggunakan biomassa lignoselulosa sebagai bahan baku. Pencampuran karbon monoksida dengan dua atom hidrogen akan menghasilkan etanol melalui reaksi eksotermik yang terjadi pada tekanan 200 bar menggunakan katalis logam pada suhu 300 derajat Celcius.

Baca juga  Flash Sale Super Seratus 29-30 Oktober. Belanja Mudah dan Murah!

Proses termokimia juga dapat menghasilkan produk sampingan alkohol berupa butanol, propanol dan metanol. Sejumlah besar hasil yang diperoleh membuat proses termokimia produksi bioetanol menjadi sangat efisien.

Contoh termokimia

kimia panas
iStock

Untuk membantu Anda lebih memahami termokimia, berikut adalah contoh pertanyaan dan diskusi yang dapat Anda jelajahi.

1. Apa saja yang dipelajari pada bagian kimia termokimia? Beri nama!

Membalas:

Dalam termokimia kita dapat mempelajari beberapa hal, yaitu perubahan energi yang menyertai reaksi kimia, reaksi kimia yang terjadi secara spontan, dan reaksi kimia dalam kesetimbangan.

2. Campuran reagen dalam tabung menyebabkan tabung memanas saat dipegang. Pernyataan yang benar tentang hal ini adalah….

a, entalpi reaktan berkurang

b. Entalpi reaktan meningkat

di. Entalpi reaktan dan produk meningkat.

e.Entalpi reaktan lebih besar dari entalpi produk.

Membalas:

Jika panas dilepaskan sebagai hasil dari reaksi kimia, itu adalah reaksi eksotermik. Dalam reaksi eksotermik, entalpi reaksi adalah negatif (entalpi reaktan lebih besar daripada entalpi produk). Jadi jawabannya adalah d.

3. Kristal KNO3 dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditetesi air. Tabung reaksi terasa dingin. Reaksi ini dapat diklasifikasikan sebagai

sebuah. Eksotermis, energi mengalir dari sistem ke lingkungan

b. Eksotermis, energi mengalir dari lingkungan ke dalam sistem

di. Endotermik, energi mengalir dari sistem ke lingkungan

e.Endotermik, energi mengalir dari lingkungan ke dalam sistem.

Membalas:

Pada percobaan ini reaksinya bersifat endotermis, karena pada saat KNO3 direaksikan dengan air suhu turun karena tabung reaksi dingin. Setelah mencapai titik terendah, lama kelamaan suhu akan naik kembali ke suhu awal. Penurunan suhu selama reaksi KNO3 dengan air ini menunjukkan bahwa reaksi tersebut menyerap kalor. Jadi jawabannya adalah d.

Demikian informasi tentang apa itu termokimia, serta contoh soal dan pembahasannya. Semoga informasi ini dapat bermanfaat dan menambah pemahaman Anda dalam mempelajari ilmu kimia. Selamat belajar!

Ingin menghabiskan bulanan tanpa menggunakan keras? aplikasi super larutan! Semuanya tersedia: mulai dari sembako hingga kebutuhan rumah tangga. Selain harganya yang murah, Sedulur juga bisa merasakan kemudahan berbelanja dengan handphone. Tidak perlu keluar rumah, barang langsung diantar.

Bagi Anda yang memiliki toko kelontong atau kios, Anda juga bisa berbelanja secara grosir atau grosir melalui aplikasi super. Harga dijamin lebih murah dan keuntungan lebih tinggi.




https://wvmuseums.org