Catatan Pembelajaran: Termokimia

Pendahuluan

• Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara reaksi kimia dan perubahan suhu.
• Terdiri dari dua kata: thermo (panas/kalar) dan kimia (reaksi kimia).
• Memahami bagaimana reaksi kimia mempengaruhi suhu lingkungan.

Konsep Dasar

Sistem dan Lingkungan

• Sistem: Segala sesuatu yang menjadi pusat perhatian dalam studi (objek penelitian).
• Lingkungan: Segala sesuatu di luar sistem.
• Contoh: Dalam wadah berisi larutan asam klorida (HCl) dan logam magnesium (Mg) -
  • Sistem: HCl dan Mg.
  • Lingkungan: Wadah dan udara di sekitarnya.

Transfer Energi

• Interaksi energi antara sistem dan lingkungan:
  • Sistem dapat mengeluarkan energi ke lingkungan atau sebaliknya.
  • Energi dalam (U): Total energi dalam sistem, sulit ditentukan secara langsung, yang bisa dihitung adalah perubahan energi dalam (ΔU).
  • Perubahan energi dalam = Kalor + Kerja (ΔU = Q + W).

Kalor dan Kerja

• Kalor (Q) dapat positif (sistem menyerap panas) atau negatif (sistem melepaskan panas).
• Kerja (W) juga bisa positif (sistem menerima kerja) atau negatif (sistem melepaskan kerja).

Entalpi

• Entalpi (H): Total panas dalam suatu sistem pada tekanan tetap.
• ΔH = perubahan entalpi (kalor reaksi).
• Dihitung dengan: ΔH = H_produk - H_reaktan.
• Jika H_produk > H_reaktan, ΔH positif (reaksi endoterm).
• Jika H_produk < H_reaktan, ΔH negatif (reaksi eksoterm).

Jenis Reaksi Berdasarkan Entalpi

Reaksi Endoterm

• Entalpi produk > entalpi reaktan (ΔH positif).
• Sistem menyerap kalor dari lingkungan, menyebabkan penurunan suhu lingkungan.
• Contoh: Degradasi CaCO₃ menjadi CaO + CO₂.

Diagrama Energi Reaksi Endoterm:

• Produk terletak di atas reaktan pada diagram energi.

Reaksi Eksoterm

• Entalpi produk < entalpi reaktan (ΔH negatif).
• Sistem melepaskan kalor ke lingkungan, menyebabkan kenaikan suhu lingkungan.
• Contoh: Pembakaran metana (CH₄) menghasilkan CO₂ dan H₂O.

Diagrama Energi Reaksi Eksoterm:

• Produk terletak di bawah reaktan pada diagram energi.

Kesimpulan

• Termokimia penting untuk memahami interaksi energi dalam reaksi kimia.
• Mengidentifikasi jenis reaksi berdasarkan perubahan entalpi membantu dalam studi kimia lebih lanjut.