Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak pernah lepas dari pemanfaatan energi, seperti halnya dalam pembakaran bahan bakar bensin untuk kendaraan, memasak dengan kompor gas (membakar gas alam), dan pembangkit listrik tenaga air. Manusia sangat memerlukan energi untuk melakukan aktivitas sehari-hari. Energi diperoleh dari makanan, yaitu karbohidrat dan lemak yang dimetabolisme di dalam tubuh menghasilkan energi.
Aktivitas dari kalor reaksi yang menghasilkan kebermanfaatan seperti yang diterangkan di atas disebut sebagai termokimia.Termokimia adalah ilmu kimia yang mempelajari kalor reaksi dalam suatu reaksi kimia. Termokimia membahas mengenai sejumlah panas yang dihasilkan atau diperlukan oleh sejumlah tertentu pereaksi dan cara pengukuran panas reaksi tersebut.
Untuk menghitung jumlah energi yang dimiliki oleh suatu sistem pada tekanan tetap kita membutuhkan persamaan termokimia.Persamaan termokimia adalah persamaan reaksi yang menyertakan perubahan entalpinya (ΔH). Nilai perubahan entalpi yang dituliskan pada persamaan termokimia harus sesuai dengan stoikiometri reaksi, artinya jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi sama dengan koefisien reaksinya.
Contoh: diketahui persamaan termokimia; H2(g) + ½ O2(g) → H2O(l) ΔH = -285,85 kJ/molArtinya, pada pembentukan 1 mol H2O dari gas hidrogen dan gas oksigen dibebaskan energi sebesar 285.85 kJ (reaksi eksoterm).
Untuk memahami perhitungan persamaan termokimia, berikut diberikan contoh soal beserta pembahasannya.
1. Tuliskan persamaan termokimia untuk reaksi pembentukan NH4Cl bila diketahuiΔHfoNH4Cl = -120 kJ/mol!
Jawab:- Reaksi pembentukan, maka NH4Cl disebelah anak kanan panah.- Zat-zat di sebelah kiri anak panah berupa unsur.- Unsur N, H, dan Cl adalah unsur-unsur diatomik.- ½ N2(g) + 2 H2(g) + ½ Cl2(g) → NH4Cl(s) ΔHfo = -20 kJ/mol↓ Koefisien 1 untuk 1 mol NH4Cl
2. Tuliskan persamaan termokimia pembentukan CaCO3, yang membebaskan kalor sebesar 224 kJ!
Jawab:Persamaan reaksi:Ca(s) + C(s) + 3/2 O2(g) → CaCO3(s) ΔHfo= -200 kJ/mol- Dibebaskan kalor berarti reaksi eksoterm (tanda ΔHfo = negatif).- Unsur Ca dan C adalah monoatomik (hanya ditulis 1 atom saja).
3. Pada pembentukan 22 gram C3H8 (Ar C = 12, H = 1) dibebaskan kalor sebesar 75 kJ. Tuliskan persamaan termokimia pembentukan C3H8!
Jawab:- Massa 1 mol C3H8 = Mr C3H8= (3 × Ar C) + (8 × Ar H)= (3 × 12) + (8 × 1)= 44 gram/mol- Banyak mol dari 22 gram C3H8 =massa/Mr= 22/44= 0,5 mol- ΔHfo berlaku untuk pembentukan 1 mol zat,maka ΔHfoC3H8 = 1/0,5 × (-75 kJ) = -150 kJ- Persamaan termokimia pembentukan C3H8 adalah:3 C(s) + 4 H2(g) → C3H8 ΔHfo = -150 kJ/molYang boleh ditulis di sebelah kanan reaksi adalah ΔH untuk 1 mol.
Ketika reaksi kimia terjadi, ikatan-ikatan kimia pada zat-zat yang bereaksi akan putus dan ikata-ikatan kimia yang baru terbentuk, membentuk zat-zat produk. Energi dibutuhkan untuk memutuskan ikatan-ikatan dan energi dibebaskan pada ikatan-ikatan yang terbentuk, sehingga hampir semua reaksi kimia melibatkan perubahan energi. Energi dapt ditangkap pun dilepaskan. Energi dapat meliputi cahaya, listrik, ataupun panas.
Sumber: KIMIA Untuk SMA/MA Kelas XI Program Ilmu Alam; Budi Utami, Agung Nugroho, Catur Saputro, Lina Mahardiani, Sri Yamtinah, Bakti Mulyani, Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasioanal, 2009.
Ikuti tulisan menarik Endah Rezeki Fadlilah lainnya di sini.
