MAKALAH Termokimia

 

BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1 Latar Belakang

Termokimia yang merupakan bagian dari Termodinamika membahas tentang perubahan energi yang menyertai suatu reaksi kimia yang dimanifestasikan sebagai kalor reaksi. Partikel-partikel penyusun zat selalu bergerak konstan, sehingga zat memiliki energi kinetik. Energi kinetik rata-rata suatu objek berbanding lurus dengan temperature absolutnya (0K).

ini berarti jika suatu objek dalam keadaan panas, atom-atom molekulnya-molekul penyusun objek tersebut bergerak cepat, sehingga energy kinetic objek tersebut besar. Energi potensial suatu zat muncul dari gaya tarik menarik dan tolak-menolak antara partikel-partikel penyusun zat. Salah satu bentuk energi yang umum dijumpai adalah energi kalor.

Kalor adalah salah satu bentuk energi yang dapat dipertukarkan antara sistem dan lingkungan. Kalor reaksi adalah perubahan energi dalam reaksi kimia dalam bentuk kalor. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit.

Alat untuk mengukur kalor reaksi dari suatu reaksi kimia adalah kalorimeter. Kalorimeter yang menggunakan teknik pencampuran dua zat didalam suatu wadah, umumnya digunakan untuk menentukan kalor jenis suatu zat. Ada dua jenis kalorimeter yaitu kalorimeter volume tetap dan kalorimeter tekanan tetap.

 

1.2 Rumusan masalah

·         Apa aitu Termokimia?

·         Apa saja contoh-contoh termokimia dalam kehidupa sehari-hari?

 

 

1.3 Tujuan

Semoga makalah ini dapat menambah wawasan dan pengetahuan siswa/siswi serta dapat melatih siswa/siswi untuk memiliki rasa ingin tahu yang tinggi dan lebih telaten dalam mencari dan mengumpulkan sumber dan informasi selama melakukan pengkajian.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

 

2.1  Pengertian Termokimia

Termokimia merupakan penerapan hukum pertama termodinamika terhadap peristiwa kimia yang membahas tentang kalor yang menyertai reaksi kimia.

Termokimia dapat didefinisikan sebagai bagian ilmu kimia yang mempelajari dinamika atau perubahan reaksi kimia dengan mengamati panas/termalnya saja. Salah satu terapan ilmu ini dalam kehidupan sehari-hari ialah reaksi kimia dalam tubuh kita dimana produksi dari energi-energi yang dibutuhkan atau dikeluarkan untuk semua tugas yang kita lakukan. Pembakaran dari bahan bakar seperti minyak dan batu bara dipakai untuk pembangkit listrik.

Bensin yang dibakar dalam mesin mobil akan menghasilkan kekuatan yang menyebabkan mobil berjalan. Bila kita mempunyai kompor gas berarti kita membakar gas metan (komponen utama dari gas alam) yang menghasilkan panas untuk memasak. Dan melalui urutan reaksi yang disebut metabolisme, makanan yang dimakan akan menghasilkan energi yang kita perlukan untuk tubuh agar berfungsi. Hampir semua reaksi kimia selalu ada energi yang diambil atau dikeluarkan.

Dengan kajian-kajian yang dilakukan mengenai pengaplikasian termokimia dalam kehidupan sehari-hari. Dan untuk menguraikan permasalahan tersebut lebih detail lagi, penulis mencoba membuat makalah yang isinya membahas tentang “Aplikasi Termokimia Dalam Kehidupan Sehari-hari”.

 

Persamaan Termokimia

·         Adalah persamaan reaksi yang mengikutsertakan perubahan entalpinya ( DH ).

·         Nilai DH yang dituliskan di persamaan termokimia, disesuaikan dengan stoikiometri reaksinya, artinya = jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi kimia = koefisien reaksinya; ( fase reaktan maupun produk reaksinya harus dituliskan).

 

2.2 Contoh Termokimia dalam kehidupan Sehari - hari

1. Penggunaan Gas LPG pada Kompor Gas

Gas LPG umunya tersusun atas butana. Reaksi pembakaran gas LPG dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi termokimia seperti berikut:

C₄H₁₀ + 6 ½ O₂ → 4CO₂ + 5H₂O

Reaksi pembakaran tersebut juga dapat melibatkan beberapa fraksi, karena gas LPG terkadang tidak murni hanya mengandung butana. Gas LPG terkadang juga tersusun atas senyawa hidrokarbon rantai lain dalam jumlah kecil, misalnya propana (C₃H₈), enata (C₂H₆), dan pentana (C₅H₁₂).

 

2. Termometer Zat Cair

 

Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu. Cara kerja termometer zat cair melibatkan proses termokimia yaitu ketika suhu naik, maka cairan dibola tabung mengembang lebih banyak daripada gelas yang menutupinya. Akibatnya, cairan yang tipis dipaksa naik ke atas secara kapiler.

Sebaliknya, jika suhu turun, maka cairan dibola tabung akan mengerut dan cairan yang tipis akan kembali turun.

 

 

 

 

 

3. Pembuatan Metana Melalui Proses Pemisahan Batubara Cair

Batu bara banyak dimanfaatkan sebagai sumber bahan bakar, bahan pembuatan kosmetik, dan compac disk (CD). Pada proses pembakaran batu bara akan dihasilkan gas SO₂. Gas SO₂ ini sangatlah berbahaya bagi Kesehatan manusia dan juga alam, dampak yang paling umum yaitu dapat menyebabkan terjadinya hujan asam. Oleh sebab itu, diterapkan proses desulfurisasi menggunakan serbuk kapur (CaCO₃) atau spray air kapur Ca(OH)₂ dalam alat scrubers untuk menghilangkan gas SO₂. Reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut:

CaCO₃(s) + SO₂(g) → CaSO₃(s) + CO₂(g)

 

Ca(OH)₂(aq) + SO₂(g) → CaSO₃(s) + H₂O

 

Namun, biaya operasional desulfurisasi dan pembuangan deposit padatan Kembali menjadi masalah baru. Untuk meningkatkan nilai dari batu bara dan menghilangkan pencemaran SO₂, maka dilakukan rekayasa batu bara, seperti grasifikasi dan reaksi karbon uap.

 

GRASIFIKASI

Grasifikasi dilakukan dengan memecah molekul-molekul besar dalam batu bara melalui proses pemanasan pada suhu tinggi (600C – 800C) sehingga dihasilkan bahan bakar berupa gas.  Reaksinya adalah sebagai berikut.

Padatan batubara → Batubara cair → CH₄(g) + C(s)

Karbon yang terbentuk kemudian direaksikan dengan uap air sehingga menghasilkan gas karbon monoksida (CO) dan gas hydrogen (H₂).

C(s) + H₂O(g) → CO(g) + H₂(g)  ∆H = 175 kJ.mol^-1

Untuk meningkatkan nilai gas sintetik, gas CO diubah menjadi bahan bakar lain. Misalnya, campuran gas CO dan H₂ yang telah diperkaya akan bereaksi membentuk metana dan uap air. Menurut reaksi berikut:

CO(g) + 3H₂(g) → CH₄(g) + H₂O(g) ∆H = -206 kJ.mol^-1

Setelah gas H₂O diuapkan, maka akan diperoleh gas alam sintetik berupa gas CH₄. Begitulah proses pembuatan gas metana menggunakan batu bara melalui proses pemisahan batubara cair.

 

4. Termokimia di dalam Buli-Buli (Kantong Air)

Buli-Buli Panas image via shopee.co.id

Buli-buli umumnya digunakan sebagai alat pengompres. Prinsip kerja buli-buli sama seperti prinsip kerja termokimia pada termos, yaitu menyimpan air panas. Cairan yang dimasukkan ke dalam buli-buli adalah air bersuhu tinggi berkisar antara 36C hingga 38C atau bersuhu rendah (dingin).

Ketika buli-buli digunakan maka suhu di luar buli-buli serta merta mempengaruhi keadaan suhu didalam buli-buli. Pada akhirnya mengakibatkan suhu buli-buli menurun, karena suhu diluar buli-buli lebih rendah daripada suhu yang ada di dalam buli-buli. Hal seperti ini termasuk ke dalam reaksi eksoterm.

 

5. Kantong Penyeka Portabel

Kantung Penyeka Panas dan Dingin image via jurnalpost.com

Kantung penyeka portabel adalah alat P3K yang digunakan untuk mengantisipasi terjadinya kram atau terkilir. Kantung penyeka portabel menerapkan konsep reaksi endoterm dan eksoterm secara langsung.

Kantung penyeka terbagi menjadi dua jenis, yaitu kantung penyeka dingin dan kantung penyeka panas.

Kantung penyeka dingin berupa kantung plastik dua lapis. Plastik bagian luar terisi oleh serbuk ammonium nitrat (NH₄NO₃) dan plastic bagian dalam berisi air. Penggunaan kantung penyeka dingin yaitu dengan menekan kantung tersebut maka airnya akan keluar melarutan ammonium nitrat. Proses ini akan menurunkan suhu sehingga terjadi reaksi endoterm.

Kantung penyeka panas berupa kantung plastic kuat yang bertujuan supaya tidak ada gas oksigen yang bocor serta dapat menahan tekanan gas oksigen, hal ini dilakukan karena kantung penyeka panas berisi serbuk besi, garam dapur, dan gas oksigen. Reaksi pada kantung penyeka panas menghasilkan kalor sehingga terjadi reaksi eksoterm. Untuk menghasilkan panas kantong tersebut harus dikocok terlebih dahulu supaya oksigen keluar dari larutan NaCl dan terjadi reaksi antara besi dengan gas oksigen yang dikatalis oleh NaCl dan air.

 

 

 

BAB III

PENUTUP

 

3.1 Kesimpulan

Singkatnya, materi pembelajaran pada termokimia ini merupakan materi dasar yang wajib untuk dipelajari dan dipahami secara mendalam. Materi yang secara umum mencakup Reaksi endoterm, Hukum dalam termokimia, Energi ikatan, dan arah proses merupakan materi-materi dasar dalam pelajaran kimia yang berguna untuk mempelajari materi selanjutnya yang tentu saja lebih rumit. Dalam makalah ini materi duraikan secara singkat agar para pembaca lebih mudah memahaminya.

Didalam termokimia ada istilah sistem dan lingkungan. Sistem yang dimaksud adalah bagian dari alam yang dipelajari atau yang manjadi pokok perhatian dalam termokimia yang dipelajari, yaitu perubahan energinya. Sedangkan lingkungan yang dimaksud adalah segala sesuatu di luar sistem, dengan apa sistem melakukan dan mengadakan pertukaran energi.

            Energi adalah kapasitas atau kemampuan untuk melakukan kerja atau usaha. Energi hanya dapat diubah bentuknya dari bentuk yang satu dengan yang lainnya. Misalnya pada pembangkit tenaga uap, perubahan energi dimulai dari energi panas yang terbentuk di boiler berubah menjadi energi mekanik pada turbin, dan energi mekanik diubah menjadi energi listrik pada generator.

 

3.2 Saran

Dengan adanya makalah sederhana ini, penyusun mengharapkan agar para pembaca dapat memahami materi termokimia ini dengan mudah. Saran dari penyusun agar para pembaca dapat menguasai materi singkat dalam makalah ini dengan baik, kemudian dilanjutkan dengan pelatihan soal sesuai materi yang berhubungan agar semakin menguasa