Termokimia Materi Kelas XI

Tahu kah kamu, kalau kegiatan api unggun saat malam hari itu adalah kegiatan yang paling menyenangkan saat pramuka? Suasana malam yang dingin nan mencekam di tempat kemah akan terasa hangat ketika api unggun dinyalakan. Hal itu menandakan adanya perpindahan panas dari api menuju lingkungan disekitarnya.  Dalam IPA panas dikenal dengan sebutan kalor. Kalor termasuk dalam salah satu bentuk energi. Kalor dalam suatu benda dapat dideteksi dengan indicator suhu, semakin tinggi suhu benda maka semakin tinggi pula kalor benda tersebut. Dalam hukum Termodinamika, dikenal istilah hukum kekekalan energi yang memiliki arti energi tidak dapat diciptakan ataupun dilenyapkan, energi hanya dapat dirubah bentuknya ke bentuk energi lainnya. Dalam termodinamika, total energi suatu benda disebut dengan "energi dalam (E)". Energi dalam total (E), dikenal sebagai entalpi (H), adalah energi total suatu sistem yang diukur dalam kondisi tekanan konstan. Seperti energi dalam, entalpi tidak dapat diukur, akan tetapi perubahan entalpi H lah yang dapat ditentukan. Oleh karena itu besarnya perubahan entalpi adalah jumlah panas yang dimiliki sistem.

Ketika kamu belajar tentang termokimia, kamu harus tau apa yang menjadi pusat perhatian atau pengamatan kita dan mana yang bukan jadi usat perhatian kita. Berdasarkan hal itu, dalam termokimia kita kenal sebutan "sistem" yang artinya segala hal yang menjadi pusat perhatian atau pengamatann kita dan "lingkungan" yang artinya segala hal diluar sistem dan dapat memengaruhi sistem. Sistem dapat diklasifikasikan menjadi 3 jenis, yaitu:

• Sistem tertutup, kemungkinan terjadinya perpindahan kalor namun tidak terjadi perpindahan materi pada suatu sistem.
• Sistem terbuka, kemungkinan terjadinya perpindahan kalor dan materi pada suatu sistem.
• Sistem terisolasi, sistem yang tidak mengalami perpindahan kalor dan materi.

Menurut hukum termodinamika, perpindahan panas spontan terjadi pada benda dengan suhu yamg berbeda. Dalam termokimia hanya terdapat dua kemungkinan perbedaan suhu, yaitu suhu dalam sistem lebih tinggi dari suhu disekitar atau suhu dalam sistem lebih rendah dari suhu disekitar.

• Reaksi Eksoterm

Reaksi eksoterm adalah reaksi yang melepas panas. Dalam reaksi ini suhu sistem lebih tinggi dari lingkungan sehingga akan terjadi perpindahan atau aliran kalor dari sistem ke lingkungan atau sistem membebaskan energi. Perubahan entalpi dalam reaksi ini bernilai negative, karena kalor dalam sistem keluar ke lingkungan, sehingga entalpi akhirnya menjadi lebih kecil dari entalpi awal sebelum reaksi.

• Reaksi Endoterm

Reaksi endoterm adalah reaksi yang membutuhkan panas. Dalam reaksi ini suhu sistem lebih rendah dari lingkungan, sehingga akan terjadi perpindahan atau aliran kalor dari lingkungan ke sistem. Perubahan entalpi dalam reaksi ini bernilai positif, karena kalor sistem bertambah, sehingga entalpi akhirnya menjadi lebih besar dari entalpi awal sebelum reaksi.  

Berdasarkan dengan jenis reaksi yang terjadi, perubahan entalphi dapat dibedakan menjadi:

• Perubahan Entalphi Pembentukan Standar (Hf0)

Menyatakan perubahan entalphi suatu zat pada pembentukan 1 mol dari unsur-unsurnya dalam keataan standar.

• Perubahan Entalphi Penguraian Standar (Hd0)

Menyatakan perubahan entalphi suatu zat pada penguraian 1 mol menjadi unsur-unsurnya dalam keadaan standar.

• Perubahan Entalphi Pembakaran Standar (Hc0)

Menyatakan perubahan entalphi pada pembakaran sempurna pada 1 mol zat dengan gas oksigen dalam keadaan standar.

Untuk menentukan nilai perubahan entalphi suatu zat dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu:

• Kalorimeter, kaloritmetri adalah salah satu cara yang dapat dilakukan untuk menentukan nilai perubahan entalphi reaksi melalui percobaan dengan "Kalorimeter". Kalorimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur kalor reaksi.
• Hukum Hess, penggunaan hukum hess dalam mencari perubahan nilai entalphi reaksi sesuai dengan hukum kekekalan energi.
• Data Entalphi Pembentukan, cara lain untuk menentukan nilai perubahan entalphi adalah dengan data perubahan entalphi pembentukan standar. Perubahan nilainya dapat dicari dengan mengurangi total nilai entalphi pembentukan standar produk dengan total nilai entalphi pembentukan standar reaktan.
• Energi Ikatan, suatu reaksi dapat terjadi karena adanya pemutusan ikatan kimia dan disertai dengan terbentuknya ikatan-ikatan baru. Energi ikatan adalah energi yang diperlukan  untuk memutuskan 1 mol ikatan dalam molekul gas menjadi atom-atom gas. Perubahan nilainya dapat dicari dengan mengurangi total energi ikatan yang putus dengan total energi ikatan yang terbentuk.

Persamaan kimia yang diikuti dengan nilai perubahan entalpi yang terkait dengan reaksi disebut persamaan termokimia. Contohnya: 2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)          H= -489,6 kj

Berdasarkan contoh persamaan diatas bisa kita simpulkan bahwa dalam pembentukan 2 mol air disertai dengan pelepasan energi sebesar 489,6 kj. Tanda negative pada entalpi tidak menunjukkan nilai sebenarnya melainkan menunjukkan pada reaksi itu terjadi pelepasan kalor atau sifatnya eksoterm. Reaksi dalam termodinamika dapat ditulis juga dalam bentuk diagram tingkat energi. Contohnya: H2O(s)    H2O(l)      H= +6,01  kj