Termokimia : Penjelasan Hukum Kekekalan Energi Serta Reaksi Eksoterm dan Endoterm

Termokimia : Penjelasan Hukum Kekekalan Energi Serta Reaksi Eksoterm dan Endoterm

Dalam setiap materi terkandung energi dengan kualitas dan kuantitas yang berbeda-beda. Energi yang terkandung dalam tiap materi dalam bentuk energi kinetik atau energy potensial. Misalnya energi yang digunakan untuk menggerakkan partikel-partikel dan energi yang digunakan untuk mengadakan interaksi dalam molekul atau energi dalam (internal energi). Melalui proses kimia, energi tersebut dapat diubah menjadi energi bentuk lain, seperti: energi panas, energy mekanik (gerak), energi listrik, dan energi cahaya. Jumlah energy dari semua bentuk energi yang dimiliki zat disebut entalpi standar, dinyatakan dengan notasi H ( heat contents = isi panas).

Perbedaan entalpi standar yang terdapat dalam tiap zat menyebabkan terjadinya reaksi eksoterm dan reaksi endoterm. Besarnya entalpi standar yang terkandung dalam tiap zat tidak dapat diukur. Oleh karena itu, dalam pelajaran termokimia tidak menghitung besarnya entalpi standar yang dimiliki suatu zat, melainkan berapa besar perubahan entalpi standar yang menyertai suatu reaksi kimia.

Perubahan entalpi standar yang menyertai suatu reaksi dinyatakan dengan notasi ∆H (Delta H).

Perubahan entalpi standar yang terjadi pada reaksi kimia disebabkan oleh perbedaan entalpi standar yang dimiliki oleh setiap zat yang terlibat pada reaksi kimia. Oleh karena itu, besarnya perubahan entalpi standar reaksi ditentukan oleh besarnya entalpi standar zat-zat yang bereaksi dan hasil reaksi.

Untuk hal ini berlaku rumus:

Reaksi Eksoterm dan Endoterm

Reaksi eksoterm ialah reaksi yang membebaskan panas. Reaksi eksoterm terjadi jika entalpi standar zat-zat yang bereaksi lebih besar dari entalpi standar zat-zat hasil reaksi. Sehingga pada perubahan kimia sebagian energi dibebaskan ke lingkungan.

Reaksi endoterm ialah reaksi yang rnemerlukan panas. Reaksi endoterm terjadi jika entalpi standar zat-zat yang bereaksi lebih kecil dari entalpi standar zat-zat hasil reaksi. Jadi, untuk perubahan tersebut zat-zat yang bereaksi memerlukan sejumlah energi agar berubah menjadi zat-zat hasil.

Reaksi endoterm dapat diamati dengan turunnya suhu sistem, atau diperlukannya energi selama reaksi berlangsung (agar reaksi berlangsung zat harus dipanaskan terus sampai seluruh reaktan berubah menjadi zat hasil).

Bila sistem menerima kalor, maka q bertanda positif, dan bila sistem melepaskan kalor, maka q bertanda negatif. Jika pada suatu proses kalor berpindah dari lingkungan ke sistem, maka proses itu disebut proses endoterm. Jika pada suatu proses kalor berpindah dari sistem ke lingkungan, maka proses itu disebut proses eksoterm.

Pada reaksi eksoterm, karena mengeluarkan kalor maka entalpi standar hasil reaksi (Hh) lebih kecil daripada entalpi standar pereaksi (Hp), sehingga ∆H negatif. ∆H < 0 (karena Hp > Hh)

Pada reaksi endoterm, karena menyerap kalor dari lingkungan, maka entalpi standar hasil reaksi bertambah besar, sehingga Hh > Hp, jadi ∆H positif. ∆H > 0 (karena Hp < Hh).

Contoh penulisan persamaan reaksi dalam termokimia:

C(s) + O2(g) → CO2(g) + 394 kJ
2 C(s) + H2(g) → C2H2(g) – 226,8 kJ

Ditulis

C(s) + O2(g) → CO2(g) ∆H = –394 kJ
2 C(s) + H2(g) → C2H2(g) ∆H = +226,8 kJ