Sunday, 11 December 2011

TERMOKIMIA ( REMIDI 5 LEMBAR )

gw mau share aja ini gw lagi bkin remidi tau aja yang cari2 tentang . apa yang di maksud termokimia dan all about termokimia gitu :O hohooho cekidot 

Termokimia ialah cabang kimia yang berhubungan dengan hubungan timbal balik panas dengan reaksi kimia atau dengan perubahan keadaan fisika. Secara umum, termokimia ialah penerapan termodinamika untuk kimia. Termokimia ialah sinonim dari termodinamika kimia.

Tujuan utama termodinamika kimia ialah pembentukan kriteria untuk ketentuan penentuan kemungkinan terjadi atau spontanitas dari transformasi yang diperlukan.[1] Dengan cara ini, termokimia digunakan memperkirakan perubahan energi yang terjadi dalam proses-proses berikut:
1.    reaksi kimia
2.    perubahan fase
3.    pembentukan larutan
Termokimia is terutama berkaitan dengan fungsi keadaan berikut ini yang ditegaskan dalam termodinamika:
§  Energi dalam (U)
§  Entalpi (H).
§  Entropi (S)
Sebagian besar ciri-ciri dalam termokimia berkembang dari penerapan hukum I termodinamika, hukum 'kekekalan' energi, untuk fungsi keadaan berikut ini.
1651 BRADDON WAY. EL CAJON, CA 92021 US

Persamaan Termokimia


Persamaan reaksi yang mengikutsertakan perubahan entalpinya disebut persamaan termokimia. Nilai ΔH yang dituliskan pada persamaan termokimia disesuaikan dengan stokiometri reaksi. Artinya jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi sama dengan koefisien reaksinya.
Oleh karena entalpi reaksi juga bergantung pada wujud zat harus dinyatakan, yaitu dengan membubuhkan indeks s untuk zat padat , l untuk zat cair, dan g untuk zat gas. Perhatikan contoh berikut .           Contoh: Pada pembentukan 1a mol air dari gas hidrogen dengan gas oksigen dibebaskan 286 kJ. Kata “dibebaskan” menyatakan bahwa reaksi tergolong eksoterm. Oleh karena itu ?H = -286 kJ Untuk setiap mol air yang terbentuk. Persamaan termokimianya adalah:
H2 (g)  + 1/2 O2 (g) ——> H2O (l)                  ΔH = -286 kJ
Atau
2 H2 (g)  + O2 (g) ——> 2 H2O (l)                 ΔH = -572 kJ
(karena koefisien reaksi dikali dua, maka harga ΔH  juga harus dikali dua).

Entalpi Pembentukan, Penguraian dan Pembakaran

Harga perubahan entalpi reaksi dapat dipengaruhi oleh kondisi yakni suhu dan tekanan saat pengukuran. Oleh karena itu, perlu kondisi suhu dan tekanan perlu dicantumkan untuk setiap data termokimia.
Data termokimia pada umumnya ditetapkan pada suhu 25 0 C dan tekanan 1 atm yang selanjutnya disebut kondisi standar. Perubahan entalpi yang diukur pada suhu 25 0 C dan tekanan 1 atm disebut perubahan entalpi standar dan dinyatakan dengan lambang  Δ H0 atau ΔH298. Sedangkan perubahan entalpi yang pengukurannya tidak merujuk kondisi pengukurannya dinyatakan dengan lambang ΔH saja.
Entalpi molar adalah perubahan entalpi reaksi yang dikaitkan dengan kuantitas zat yang terlibat dalam reaksi. Dalam termokimia dikenal berbagai macam entalpi molar, seperti entalpi pembentukan, entalpi penguraian, dan entalpi pembakaran.

Pengertian Termokimia


Bagian dari ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor atau panas suatu zat yang menyertai suatu reaksi atau proses kimia dan fisika disebut termokimia. Secara operasional termokimia berkaitan dengan pengukuran dan pernafsiran perubahan kalor yang menyertai reaksi kimia, perubahan keadaan, dan pembentukan larutan.
Termokimia merupakan pengetahuan dasar yang perlu diberikan atau yang dapat diperoleh dari reaksi-reaksi kimia, tetapi juga perlu sebagai pengetahuan dasar untuk pengkajian teori ikatan kimia dan struktur kimia. Fokus bahasan dalam termokimia adalah tentang jumlah kalor yang dapat dihasilkan oleh sejumlah tertentu pereaksi serta cara pengukuran kalor reaksi.
Supaya lebih muda memahami energi yang menyertai perubahan suatu zat, maka perlu dijawab beberapa pertanyaan berikut ini:
1.     Energi apa yang dimiliki oleh suatu zat?
2.    Hukum apa yang berlaku untuk energi suatu zat?
3.     Bagaimana menentukan jumlah energi yang menyertai suatu reaksi?
4.      Bagaimana energi suatu zat dapat diukur?
5.       Bagaimana kaitan antara energi yang dibebaskan atau diserap pada perubahan kimia  dengan ikatan kimia?
Termokimia merupakan penerapan hukum pertama termodinamika terhadap peristiwa kimia yang membahas tentang kalor yang menyertai reaksi kimia.
Untuk memahami termokimia perlu dibahas tentang:
(a) Sistem, lingkungan, dan alam semesta.
(b) Energi yang dimiliki setiap zat.
(c) Hukum kekekalan energi.






Energi yang Dimiliki Setiap Zat

Energi apakah yang dimiliki oleh suatu zat? Memahami energi lebih sulit dari pada memahami suatu zat. Sebab energi tidak dapat dilihat, tidak dapat dipegang atau dimasukkan ke dalam botol untuk dipelajari.
Apa yang dapat dipelajari tentang energi? Dalam energi yang penting adalah dampak energi pada suatu materi atau benda. Energi biasanya dinyatakan sebagai kapasitas atau kemampuan untuk melakukan kerja, yang dimiliki oleh suatu zat dan dapat menyebabkan suatu proses terjadi.
Sebuah mobil yang bergerak memiliki energi sebab mobil tersebut dapat melakukan kerja pada mobil yang lain, misalnya menubruk. Benda yang jatuh dapat melakukan kerja terhadap benda lain, misalnya memecahkan kaca. Energi yang dimiliki oleh suatu benda apabila benda itu bergerak disebut energi kinetik.
Minyak dan batu bara mempunyai energi yang dibebaskan pada saat pembakaran, yakni sebagai kalor yang selanjutnya dapat menjadikan mesin mampu melakukan kerja. Demikian pula aki memiliki energi, karena dapat menjalankan dinamo. Energi semacam ini disebut energi potensial. Oleh karena itu, energi total yang dimiliki oleh suatu benda adalah jumlah energi kinetik dan energi potensial.
Energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam sebuah benda, yang diakibatkan oleh gaya tarik atau gaya tolak dari benda atau obyek lain. Atom-atom terdiri atas partikel-partikel yang bermuatan listrik. Ada yang saling tarik-menarik dan ada yang tolak-menolak. Karena muatannya maka elektron dan inti atom memiliki energi potensial.
Energi potensial itu bisa berubah bila jarak antara inti dan elektron berubah. Dengan demikian, terjadi perubahan energi potensial nila elektron berpindah dari atom satu ke atom yang lainnya dalam pembentukan ion-ion. Energi potensial atom-atom juga akan berubah bila terjadi pemilikan bersama elektron dalam pembentukan molekul.
Menurut teori kinetik, setiap zat baik yang berwujud padat, cair dan gas pada suhu lebih besar dari nol kelvin terdiri atas banyak partikel-partikel kecil berupa molekul-molekul atau atom-atom yang terus menerus bergerak secara acak dan beraneka ragam, saling bertumbukan dan saling berpantulan. Karena adanya gerak acak tersebut maka gaya yang dihasilkan saling meniadakan atau menghapuskan, kita tidak menyadari bahwa ada partikel-partikel kecil yang bergerak secara acak, saling bertumbukan dan berpantulan. Hal ini disebabkan karena partikel-partikel  kecil tidak dapat dilihat.
Adanya gerakan translasi (berpindah tempat), rotasi (berputar), dan vibrasi (bergetar) seperti pada Gambar 4.
gb11
Gambar 4. Gerakan-gerakan molekul H2O, (a) gerakan translasi, (b) gerakan rotasi dan (c) gerakan vibrasi.
Di samping itu, dapat terjadi perpindahan tingkat energi elektron dalam atom atau molekul. Setiap gerakan, dipengaruhi oleh banyak faktor dan dapat berubah bentuk bila saling bertumbukan. Akibatnya, besar energi gerakan satu partikel akan berbeda dengan yang lain. Jumlah total  energi semua partikel dalam sistem disebut energi dalam atau internal energy (U).
Komponen utama dari energi dalam yang menjadi pusat perhatian kita adalah energi termal, yaitu energi yang terkait dengan gerakan molekul-molekul sistem, dan energi kimia, yaitu  energi yang terkait dengan ikatan kimia dan interaksi antar molekul.
Energi dalam tergolong fungsi keadaan, yaitu besaran yang harganya bergantung pada keadaan sistem, tidak pada asal usulnya. Perhatikan gambar 5. Keadaan suatu sistem ditentukan oleh jumlah mol (n), suhu (T), dan tekanan (P). Karena itu, nilai mutlak U tidak dapat dihitung.
gb21
Gambar 5. Energi dalam tergolong fungsi keadaan
Nilai energi dalam dari suatu zat tidak dapat ditentukan. Akan tetapi, dalam termokimia kita hanya akan berkepentingan dengan perubahan energi dalam (ΔU). Oleh karena itu merupakan fungsi keadaan. Bila sistem mengalami peristiwa, mungkin akan mengubah energi dalam, misalnya dari U1 (keadaan awal) menjadi U2 (keadaan akhir). Maka perubahan energi dalam pada suatu proses hanya dapat ditentukan oleh energi dalam mula-mula dan energi dalam akhir, yang dapat ditulis:
ΔU = U 2- U1 (1)                                     (1)
Untuk suatu reaksi kimia, perubahan energi dalam reaksi sama dengan energi dalam produk dikurangi dengan energi dalam pereaksi atau reaktan. Atau dinyatakan ΔU = Up – Ur Jika energi dalam produk lebih besar dari pada energi dalam pereaksi, maka perubahan energi dalam sistem akan bertanda positif, dan sebaliknya.
Energi dalam tergolong sifat ekstensif, yaitu sifat yang bergantung pada jumlah zat. Jika  energi dalam dari 1 mol air adalah x kJ, maka energi dalam dari 2 mol air, pada suhu dan tekanan yang sama adalah 2 x kJ.
Walaupun nilai mutlak U1 dan U2 tidak diketahui, perubahannya dapat diketahui dari perubahan suhu sistem. Jika suhu naik menandakan gerakan partikel lebih cepat dan berarti energi dalam bertambah. Sebaliknya , jika suhu turun berarti energi dalam berkurang . Perhatikan Gambar 6
gb31
Gambar 6. Energi dalam sistem: (a) pada suhu T1 dan (b) pada suhu T2










Kerja (W)

Pertukaran energi antara sistem dan lingkungan selain dalam bentuk kalor disebut kerja. Bentuk kerja yang paling lazim menyertai proses kimia adalah kerja tekanan – volume (kerja PV) , yaitu jenis kerja yang berkaitan dengan perubahan volume sistem. Gambar 7 menunjukkan sejumlah gas dalam sebuah silinder dengan piston yang dapat bergerak bebas. Pada awalnya, gas mendapat beban 2P (yang berasal dari 2 benda di atas piston). Jika salah satu beban tersebut dikurangi, maka volume gas akan bertambah. Piston akan terangkat setinggi h. Marilah kita perhatikan berapakah kerja yang dilakukan sistem pada proses tersebut.
Sebagaimana ditunjukkan pada gambar 7, gas mengalami ekspansi melawan tekanan luar sebesar P atm. Dalam fisika telah dipelajari bahwa kerja sama dengan gaya kali jarak atau w = F x s. Dan tekanan adalah gaya persantuan luas atau P = F/A. PerhatikanGambar 7 berikut:
gb12
Gambar 7. Kerja volume – tekanan
Pada gambar 7 tersebut diatas, gaya bergerak sepanjang h, maka besarnya kerja yang dilakukan sistem adalah:
Kerja (W) =  gaya x jarak = P x A x h               (2)
Oleh karena A x h adalah perubahan volume (ΔV), maka persamaan di atas dapat ditulis sebagai :
W = P x ΔV (3)
Jika tekanan dinyatakan dalam atm, dan volume dalam liter, maka satuan kerja adalah liter atm. Dalam satuan SI, kerja dinyatakan dalam Joule (J). Hubungan keduanya adalah:
1 L atm = 101, 32 J
Contoh: Hitunglah besarnya kerja (dalam Joule) yan g dilakukan  suatu sistem yang mengalami ekspansi melawan tekanan 2 atm dengan perubahan volume 10 liter.
Jawab: Kerja (W) = P x ΔV
= 2 atm x 10 liter
= 20 L atm
= 20 L atm x 101,32 J/L. atm
= 2026,4 J
= 2,0264 kJ


No comments:

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...