Apa Sih Itu Termokimia? Yukk Simak Materi tentang Termokimia

atau perubahan keadaan fisik: cabang kimia yang mempelajari hubungan panas dengan reaksi kimia atau perubahan keadaan fisik.

Gasifikasi termokimia adalah salah satu dari beberapa proses konversi termokimia yang juga mencakup pembakaran dan pirolisis dan berfungsi untuk mengubah bahan baku karbon menjadi gas, cairan, dan produk padat.

Pembakaran adalah konversi lengkap (di hadapan oksigen) menjadi karbon dioksida, air, dan energi. Pembakaran juga merupakan cara untuk mengubah limbah menjadi energi dan melibatkan oksidasi bahan bakar untuk menghasilkan panas pada suhu tinggi tanpa menghasilkan gas, cairan, atau padatan bahan bakar antara yang berguna. 

Pembakaran biasanya menggunakan oksidator (udara) berlebih untuk memastikan konversi bahan bakar maksimum dan produk dari proses pembakaran termasuk panas, spesies teroksidasi (seperti karbon dioksida dan air), produk dari pembakaran tidak sempurna (seperti karbon monoksida dan hidrokarbon), lainnya produk reaksi (sebagian besar sebagai polutan), dan abu dari bahan mineral anorganik (atau mineral organo) dalam bahan baku.

Termokimia, cabang kimia yang menjelaskan perubahan energi yang terjadi selama reaksi kimia. Dalam beberapa situasi, energi yang dihasilkan oleh reaksi kimia sebenarnya lebih menarik bagi ahli kimia daripada produk material dari reaksi tersebut. Misalnya, pembakaran molekul organik yang terkontrol, terutama gula dan lemak, di dalam sel kita menyediakan energi untuk aktivitas fisik, pikiran, dan transformasi kimia kompleks lainnya yang terjadi di tubuh kita. 

Demikian pula, masyarakat kita yang intensif energi mengekstraksi energi dari pembakaran bahan bakar fosil, seperti batu bara, minyak bumi, dan gas alam, untuk membuat pakaian dan furnitur, memanaskan rumah Anda di musim dingin dan mendinginkannya di musim panas, dan menyalakan mobil atau bus yang membawa Anda ke kelas dan ke bioskop. 

Di akhir bab ini, Anda akan cukup mengetahui tentang termokimia untuk menjelaskan mengapa es batu mendinginkan segelas soda, cara kerja kompres dingin dan kompres panas instan, dan mengapa kolam renang dan kasur air dipanaskan. Anda juga akan memahami faktor-faktor apa yang menentukan kandungan kalori dari diet Anda dan mengapa bahkan penggunaan bahan bakar fosil yang "tidak berpolusi" dapat mempengaruhi lingkungan.

Sifat Energi

Semua bentuk energi dapat dipertukarkan. Tiga hal dapat mengubah energi suatu benda: perpindahan panas, kerja yang dilakukan pada atau oleh suatu benda, atau kombinasi panas dan kerja. Termokimia adalah cabang kimia yang secara kualitatif dan kuantitatif menjelaskan perubahan energi yang terjadi selama reaksi kimia. Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha.

Hukum Pertama Termodinamika

Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa energi alam semesta adalah konstan. Perubahan energi dalam suatu sistem adalah jumlah panas yang dipindahkan dan kerja yang dilakukan. Pada tekanan konstan, aliran kalor (q) dan energi dalam (U) berhubungan dengan entalpi sistem (H). Aliran kalor sama dengan perubahan energi dalam.

Entalpi

Pada tekanan konstan, aliran kalor (q) dan energi dalam (U) berhubungan dengan entalpi sistem (H).

Entalpi Reaksi

Untuk reaksi kimia, entalpi reaksi (Hrxn) adalah perbedaan entalpi antara produk dan reaktan; satuan Hrxn adalah kilojoule per mol. Pembalikan reaksi kimia membalikkan tanda Hrxn.

Kalorimetri

Kalorimetri mengukur perubahan entalpi selama proses kimia, di mana besarnya perubahan suhu bergantung pada jumlah kalor yang dilepaskan atau diserap dan pada kapasitas kalor sistem. Ini menggunakan perangkat yang disebut kalorimeter, yang mengukur perubahan suhu saat reaksi kimia dilakukan. Besarnya perubahan temperatur bergantung pada jumlah kalor yang dilepaskan atau diserap dan pada kapasitas kalor sistem.

Hukum Hess

Hukum Hess berpendapat bahwa untuk reaksi kimia, entalpi reaksi (Hrxn) adalah perbedaan entalpi antara produk dan reaktan; satuan Hrxn adalah kilojoule per mol. Pembalikan reaksi kimia membalikkan tanda Hrxn. Besarnya Hrxn juga bergantung pada keadaan fisik reaktan dan produk karena proses seperti peleburan padatan atau penguapan cairan juga disertai dengan perubahan entalpi: entalpi peleburan (Hfus) dan entalpi uap.

Entalpi Formasi

Keadaan standar untuk mengukur dan melaporkan entalpi pembentukan atau reaksi adalah 25^oC dan 1 atm. Bentuk unsur dari setiap atom adalah dengan entalpi terendah dalam keadaan standar. Panas pembentukan keadaan standar untuk bentuk unsur setiap atom adalah nol. Entalpi pembentukan (Hf) adalah perubahan entalpi yang menyertai pembentukan suatu senyawa dari unsur-unsurnya. Entalpi pembentukan standar (Hof) ditentukan dalam kondisi standar: tekanan 1 atm untuk ga

Makanan dan Bahan Bakar

Konsep termokimia dapat diterapkan untuk menentukan energi aktual yang tersedia dalam makanan. Kalori gizi setara dengan 1 kkal (4,184 kJ). Kandungan kalori suatu makanan adalah Hcomb-nya per gram. Kandungan kalori khas makanan adalah 9 Cal/g untuk lemak, 4 Cal/g untuk karbohidrat dan protein, dan 0 Cal/g untuk air dan mineral.