Termokimia ialah cabang kimia yang berhubungan dengan hubungan timbal balik panas dengan reaksi kimia atau dengan perubahan keadaaan fisika. Bagian dari ilmu yang mempelajari panas suatu zat yang menyertai suatu reaksi atau proses kimia dan fisika disebut termokimia. Secara operasional termokimia berkaitan dengan pengukuran dan penafsiran perubahankalor yang menyertai reaksi kimia, perubahan keadaan, dan pembentukan larutan.Menurut KAMUS BESAR BAHASA INDONESIA :
Termokimia adalah penalahan tentang pengaruh kalor pada reaksi kimia.
Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = ‘panas’ and dynamic = ‘perubahan’) adalah fisika energi , panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana banyak hubungan termodinamika berasal.Termokimia terutama berkaitan dengan fungsi keadaan berikut ini ynag ditegaskan dalam termodinamika :
•Energi dalam
•Entalpi
•Entropi
•Energi Bebas Gibbs
I. Sistem Dan Lingkungan
Jika sepotong pita magnesium kita masukan kedalam larutan asam klorida, maka pita magnesium akan segera larut atau bereaksi dengan HCL disertai pelepasan kalor yang
menyebabkan gelas kimia beserta isinya menjadi panas, campuran pita magnesium dan
larutan HCL disebut sistem, sedangkan gelas kimia disebut sebagai lingkungan.
Jadi,
•Sistem adalah bagian dari alam semesta yang sedang menjadi pusat perhatian.
Menurut KAMUS BESAR BAHASA INDONESIA :
Sistem adalah perangkta unsure ynag secar teratur berkaitan sehingga membentuk suatu
totalitas.
•Lingkungan adalah bagian lain dari alam semesta yang berinteraksi dengan sistem.
Menurut KAMUS BESAR BAHASA INDONESIA :
Lingkungan adalah daerah (kawasan, dan sebagainya) yang termasuk didalamnya.
Lingkungan Alam adalah keadaan (kondisi, kekuatan sekitar yang mempengaruhi perkembangn
dan dan tingkah laku organisme.
Pada umumnya system jauh lebih kecil daripada lingkungannya. Dialam ini terjadi banyak system sehingga alam mengandung sistem dalam jumlah tak terhingga, ada yang berukuran
besar seperti tata surya, berukuran kecil (seorang manusia dan sebuah mesin), dan berukuran kecil sekali seperti sebuah sel dan satu atom. Akibatnya, satu sistem kecil bisa berada pada sistem besar, atau satu sistem merupakan lingkungan bagi sistem yang lain. Akan tetapi bila sebuah sistem dijumlahkan dengan lingkungannya, akan sama
besarnya dengan sebuah sistem yang dijumlahkan dengan lingkungan yang disebut alam semesta.
Sistem terbagi menjadi tiga yaitu :
1.sistem terbuka,
2.sistem tertutup, dan
3.sistem terisolasi.
Sistem Dikatakan sistem terbuka jika antara sistem dan lingkungan dapat mengalami
pertukaran materi dan energy. Pertukaran materinya artinya ada hasil reaksi yang dapat
meninggalkan sistem (wadah reaksi), misalnya gas, atau ada sesuatu darilingkungan yang
dapat memasuki sistem.
Sistem dikatakan tertutup jika antara sistem dan lingkungan tidak dapat terjadi
pertukaran materi, tetapi dapat terjadi pertukaran energi.
Sistem dikatakaan terisolasi jika anatara sistem dan lingkungannya tidak dapat terjadi
pertukaran materi maupun energi.
II. Entalpi
Adalah istilah dalam termodinamika yang menyatakan jumlah energy internal dari suatu
system termodinamika ditambah energy yang digunakan untuk melakukan kerja. Entalpi tidak
bisa di ukur, yang bias dihitung adalah nilai perubahannya.
Menurut KAMUS BESAR BAHASA INDONESIA :
Entalpi adalah Energi Kalor yang dikandung suatu zat disebabkan oleh getaran atau rotasi
dari atom ion atau molekul.
Menurut Hukum Hess
Jika suatu proses dapat dianggap berlangsung dalam beberapa tahapan atau tingkatan
(baik secara nyata maupun hipotesis) perubahan entalpi untuk seluruh proses dapat
diperoleh dengan menjumlahkan perubahan-perubahan entalpi dari setiap tahap.
Secara matematis dapat diturunkan rumusnya sebagai berikut :
ΔH = ΔU + PΔV
Dimana :
•H = Entalpi Sistem (joule)
•U = Energi internal (joule)
•P = Tekanan dari system (Pa)
• V = volume system (m3)
III.Entropi
Adalah Ukuran ketidakteraturan system atau secara sederhana bias dikatakan sebagai
derajat ketidakberaturan atau derajat kehancuran.
Menurut KAMUS BESAR BAHASA INDONESIA :
Entropi adalah keseimbangan termodinamis,terutama, mengenai perubahan energy yang
hukumnya disebut hukum termodinamika kedua yang menyatakan bahwa semua energy hanya
dapat berpindah dari tempat yang mengandung banyak energy ke tingkat yang kurang
mengandung energy.
Jika entropi system meningkat, komponen system menjadi semakin tidak teratur, random dan
energy system lebih terdistribusi pada range lebih besar.
Entropi juga fungsi keadaan yaitu hanya tergantung pada keadaan awal dan akhir tidak
pada bagaimana proses terjadinya.
Dengan meninjau system dan lingkungan terlihat semua proses yang berlangsung dalam arah
spontan akan meningkatkan entropi total alam semesta ( system dan lingkungan)
Entropi dan Ketidakteraturan
• Redistribusi partikel gas dalam wadah terjadi tanpa perubahan energi dalamtotal
sistem, semua susunan ekivalen
• Jumlah cara komponen sistem dapat disusun tanpa merubah energi sistem terkait erat
dengan kuantitas entropi (S)
• Entropi adalah ukuran ketidakteraturan sistem
•Sistem dengan cara tersusun ekivalen komponennya banyak seperti gas memiliki
ketidakteraturan besar atau entropi tinggi
• Jika entropi sistem meningkat, komponen sistem menjadi semakin tidak teratur, random
dan energi sistem lebih terdistribusi pada range lebih besar Sdisorder > Sorder
•Seperti halnya energi dalam atau entalpi, entropi juga fungsi keadaan yaitu hanya
tergantung pada keadaan awal dan akhir tidak pada bagaimana proses terjadinya DSsis =
Sfinal – Sinitial
•Jika entropi meningkat maka DSsis akan positif, sebaliknya jika entropi turun,
maka DSsis akan negatif
Entropi dan Hukum Kedua Termodinamika
• Apa yang menentukan arah perubahan spontan?
•Sistem alami cenderung kearah tidak teratur, random, distribusi partikel kurang teratur
• Beberapa sistem cenderung lebih tidak teratur (es meleleh) tetapi ada juga yang lebih
teratur (air membeku) secara spontan
• Dengan meninjau sistem dan lingkungan terlihat semua proses yang berlangsung dalam
arah spontan akan meningkatkan entropi total alam semesta (sistem dan lingkungan). Ini
yang disebut dengan hukum kedua termodinamika
• Hukum ini tidak memberikan batasan perubahan entropi sistem atau lingkungan, tetapi untuk perubahan spontan entropi total sistem dan lingkungan harus positif
DSuniv = DSsis + DSsurr > 0
Entropi Molar Standar
• Entropi (S) berhubungan dengan jumlah cara (W) sistem dapat tersusun tanpa merubah
energi dalam
• Tahun 1877 Ludwig Boltzmann menguraikan hubungan ini secara kuantitatif
• S = k ln W
• Dimana k adalah konstanta Blotzmann (R/NA) » 1,38x10-23 J/K
•Tidak seperti entalpi, entropi memiliki nilai mutlak dengan menerapkan hukum ketiga Termodinamika yang menyatakan kristal sempurna memiliki entropi nol pada temperatur nol
absolut Ssis = 0 pada 0 K
• Pada nol absolut, semua partikel pada kristal memiliki energi minimum sehingga hanya
ada satu cara mereka tersusun
• Nilai entropi biasanya dibandingkan pada keadaan standar dengan T tertentu, untuk gas
pada 1 atm, larutan 1 M, dan zat murni pada keadaan paling stabil untuk padat dan cair
• Entropi merupakan besaran ekstensif sehingga tergantung pada jumlah oleh karena itu
dikenalkan dengan entropi molar standar dalam satuan J/mol K
Berdasarkan pengamatan level molekuler kita bisa memperkirakan entropi zat akibat
pengaruh :
1. Perubahan temperatur
2. Keadaan fisik dan perubahan fasa
3. Pelarutan solid atau liquid
4. Pelarutan gas
5. Ukuran atom atau kompleksitas molekul
Fase Entropi :
•Ketika fase yang lebih teratur berubah ke yang kurang teratur, perubahan entropi
positif
•Entropi solid atau liquid terlarut biasanya lebih besar dari solut murni, tetapi jenis
solut dan solven dan bagaimana proses pelarutannya mempengaruhi entropi overall
•Entropi larutan gas dalam liquid atau solid selalu lebih kecil dibanding gas murni
•Perbedaan entropi zat dengan fase sama tergantung pada ukuran atom dan komplesitas
molekul
•Untuk senyawa, entropi meningkat seiring dengan kompleksitas kimia yaitu dengan semakin
banyaknya jumlah atom dalam molekul
