TERMODINAMIKA
Energi
Segala sesuatu di dunia ini sangat bergantung kepada energi. Tiap hari kita selalu berhubungan dengannya. Energi merupakan pengatur segala benda, tata nilai dan aktivitas manusia, dan alam.
Bentuk - Bentuk Energi
1. Energi Nuklir
Energi nuklir adalah jenis energi yang dihasilkan dari proses reaksi nuklir. Reaksi nuklir terjadi di inti atom yang pecah atau bergabung menjadi inti atom yang lain dan partikel lain.
2. Energi Kimia
Energi kimia adalah salah satu bentuk energi, yang tersimpan dalam ikatan kimia antar atom dan dapat diubah menjadi bentuk energi lain melalui reaksi kimia.
3. Energi Radiasi
Energi radiasi adalah energi yang dibawa oleh gelombang elektromagnetik, dapat ditularkan melalui sejumlah media, termasuk cahaya tampak, sinar gamma, gelombang radio, sinar-x, gelombang inframerah dan gelombang ultraviolet.
4. Energi Potensial
Energi potensial adalah energi yang tersimpan pada suatu benda. Misalnya, benda yang berada pada ketinggian tertentu maka benda tersebut memiliki energi potensial.
5. Energi Termal
Energi termal ialah energi yang memiliki kaitan dengan gerak acak atom dan molekul, dinamai termal karena energi ini dapat diukur melalui suhu (termal).
Suhu
Suhu adalah ukuran energi panas. Termokimia adalah studi tentang energi panas yang dikaitkan dengan reaksi kimia dan / atau transformasi fisik.
Reaksi Eksotermik dan Endotermik
Reaksi eksotermik merupakan reaksi atau proses yang melepaskan energi, biasanya dalam bentuk panas atau cahaya.
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
Reaksi endotermik adalah reaksi yang membutuhkan energi luar, biasanya dalam bentuk panas, agar reaksi dapat dilanjutkan. Karena reaksi endotermik menarik panas dari lingkungannya.
Termodinamika
Termodinamika adalah cabang fisika yang berhubungan dengan hubungan antara panas dan bentuk energi lainnya.
Hukum Termodinamika
Hukum pertama termodinamika disebut juga sebagai hukum kekekalan energi yang menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan tapi hanya dapat dikonversi dari suatu bentuk ke bentuk lain.
ΔEsistem + ΔElingkungan = 0
ΔEsistem = -ΔElingkungan
Hukum pertama termodinamika
ΔE = q + w
dimana :
q = ΔH dan w = -PΔV
ΔE = ΔH - PΔV
ΔH = ΔE + PΔV
Pekerjaan dilakukan pada sistem
w = F x d
w = -P x ΔV
P x V = F/d² x d³ = F x d = w
dimana :
ΔV > 0
-PΔV < 0
wsistem < 0
Entalpi
Jika suatu proses pada tekanan tetap dilakukan dengan tanpa adanya kerja yang dilakukan pada proses tersebut.
ΔH = H (Produk) - H(reaktan)
ΔH = panas yang dilepaskan atau diserap selama reaksi pada tekanan konstan.
Persamaan Termokimia
Persamaan Termokimia adalah persamaan kimia stoikiometri seimbang yang mencakup perubahan entalpi, ΔH. Dalam bentuk variabel, persamaan termokimia akan terlihat seperti ini:
A + B → C
koefisien stoikiometri selalu mengacu pada jumlah mol suatu zat
H2O (s) → H2O (l) ΔH = 6,01 kJ/mol
Apabila persamaan reaksi ditukar maka :
H2O (l) → H2O (s) ΔH = -6,01 kJ/mol
Apabila reaksi dikalikan bilangan n maka :
2H2O (s) → 2H2O (l) ΔH =2 x 6,01 kJ/mol = 12,02 kJ/mol
Hukum Hess
Merupakan suatu teorema yang digunakan untuk menentukan tingkat perubahan entalpi (ΔH) dalam suatu reaksi. Dalam hukum ini, terdapat perubahan dinyatakan untuk fungsi dari keadaan, perubahan reaksi kimia yang memiliki nilai sama. Hal tersebut diperlukan sebagai pencapaian hasil reaksi yang berbeda.
Contoh Soal :
1. Kerja yang dilakukan untuk menempatkan suatu gas adalah 74 J. Sebagai hasilnya, 26 J kalor dibebaskan ke lingkungan. hitunglah perubahan energi gas.
Penyelesaian :
Dik : W = -74 J {Nilai (-) karena melakukan kerja}
q = -26 J {Nilai (-) karena melepas kalor}
Dit : ΔE = ?
Jawab : ΔE = q + W
= -26 J + (-74) J
= -100 J
2. suatu gas memuai dan melakukan kerja p-v pada lingkungan yang sama dengan 325 j. pada sama yang sama, gas menyerap kalor sebanyak 127 j dari lingkungan. hitunglah perubahan energi dalam gas.
Dik : W = -325 J {Nilai (-) karena melakukan kerja}
q = 127 J {Nilai (+) karena menyerap kalor}
Dit : ΔE = ?
Jawab : ΔE = q + W
= 127 J + (-325) J
= -198 J
Sumber : Raymond Chang. Kimia Dasar Edisi ketiga Jilid 1.
