Termokimia

HUKUM KEKEKALAN ENERGI


Pada pertengahan abad ke-18, ilmuwan Inggris, James Prescott Joule, melakukan percobaan yang melahirkan Hukum Kekekalan Energi.Inilah percobaan Joule yang paling terkenal. Peralatannya terdiri atas roda jantera kuningan yang memutar air di dalam wadah tembaga. Roda jantera diputar oleh beban yang dijatuhkan. Ketika jatuh, beban tadi memiliki energi mekanis atau gerak. Joule menjatuhkan beban tadi berkali- kali. Pada waktu jatuh, beban memutar roda jantera dan mengaduk air. Setiap kali beban jatuh, suhu air naik. Jumlah kenaikannya bergantung pada jarak beban yang dijatuhkan. Hal ini membuktikan bahwa energi gerak beban yang dijatuhkan berubah menjadi energi panas di dalam air. Hukum Kekekalan Energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi energi dapat berubah bentuk dari bentuk energi yang satu ke bentuk energi yang lain. Hukum ini lebih dikenal dengan Hukum Termodinamika I.Dalam bentuk persamaan, Hukum Pertama Termodinamika dapat ditulis ∆E= q- W

PENGERTIAN SISTEM DAN LINGKUNGAN

Sistem dapat diartikan sebagai zat- zat yang sedang diamati atau bagian dari alam yang menjadi pusat perhatian, sedangkan lingkungan merupakan segala sesuatu yang mengelilingi sistem atau sesuatu yang membatasi sistem . Misalnya, dalam proses es mencair, yang dipandang sebagai sistem adalah air dan es, sedangkan udara luar sebagai lingkungan. Jika suatu reaksi berlangsung dalam gelas kimia, zat- zat yang bereaksi bertindak sebagai sistem, gelas kimia sebagai pembatas reaksi, dan segala sesuatu di luar gelas kimia bertindak sebagai lingkungan.

ENTALPI

Reaksi Endoterm adalah reaksi yang menyerap panas (terjadi perpindahan panas dari lingkungan ke sistem). Oleh karena itu, entalpi sistem akan bertambah. Artinya entalpi produk (Hproduk) lebih besar daripada entalpi pereaksi (Hreaktan). Akibatnya perubahan entalpi (∆H) bertanda positif. Reaksi Endoterm: ∆H = Hproduk - Hreaktan > 0


Reaksi Eksoterm adalah reaksi yang melepaskan panas (terjadi perpindahan panas dari sistem ke lingkungan). Oleh karena itu, entalpi sistem akan berkurang. Artinya entalpi produk (Hproduk) lebih kecil daripada entalpi pereaksi (Hreaktan). Akibatnya perubahan entalpi (∆H) bertanda negatif. Reaksi Endoterm: ∆H = Hproduk - Hreaktan < 0 ENTALPI

Entalpi (H) adalah jumlah energi yang dimiliki sistem pada tekanan tetap. Entalpi suatu zat ditentukan oleh jumlah energi dan semua bentuk energi yang dimiliki zat, jumlahnya tidak dapat diukur. Hukum Hess menyatakan bahwa besarnya entalpi dari suatu reaksi tidak ditentukan oleh jalan atau tahap reaksi, tetapi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan keadaan akhir suatu reaksi. Karena pada umumnya proses kimia berlangsung pada tekanan tetap sehingga perubahan entalpi suatu sistem sama dengan kalor yang diserap atau dilepaskan oleh sistem pada tekanan tetap. Sehingga dengan kata lain, entalpi (H) merupakan energi dalam bentuk kalor yang tersimpan di dalam suatu sistem.

Entalpi Standar adalah perubahan entalpi yang menyertai suatu reaksi kimia pada suhu dan tekanan tertentu. Harga perubahan entalpi suatu reaksi bergantung pada beberapa faktor yaitu : sifat fisik, jumlah zat yang bereaksi, suhu dan tekanan, oleh karena itu dalam penentuan entalpi reaksi faktor-faktor tersebut harus dipertimbangkan. Sebagai contoh:
Pada pembentukan 1 mol air dari gas Hidrogen dan gas Oksigen pada suhu 250C dan tekanan 1atm dibebaskan kalor sebesar 286 kJ, sedangakan pada pembentukan 1 mol air dari gas Hidrogen dan gas Oksigen pada suhu 1000C dan tekanan 1atm besarnya kalor yang dibebaskan adalah 283 kJ. Jadi perubahan entalpi reaksi sangat tergantung pada suhu dan tekanan, oleh karena itu perlu ditetapkan suatu keadaan yang tetap sebagai standar.
Berdasarkan kesepakatan, suhu 250C (298K) dan tekanan 1atm (76 cmHg) ditetapkan sebagai keadaan standar, karena pada suhu 250C dan tekanan 1atm umumnya zat memiliki bentuk yang paling stabil.

Jadi perubahan entalpi suatu reaksi yang diukur pada suhu 250C dan tekanan 1atm disebut Perubahan Entalpi Standar yang diberi lambang ∆Ho untuk membentuk 1 mol persenyawaan langsung dari unsur- unsurnya yang diukur pada 298 K dan tekanan 1 atm.