Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari perubahan energi dalam proses/reaksi kimia. Persamaan termokimia adalah suatu persamaan reaksi kimia yang diikuti dengan nilai perubahan entalpi (energi) yang menyertai reaksi tersebut. Contoh persamaan termokimia: 2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (g) ΔH = – 489,6 kJ. Keterangan ΔH yang menyertai persamaan reaksi kimia tersebut adalah perubahan entalpi.
Dari persamaan termokimia 2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (g) ΔH = – 489,6 kJ memuat informasi bahwa dalam pembentukan 2 mol uap air akan disertai pelepasan energi sebesar 489,6 kJ. Sehingga, dapat juga diperoleh kesimpulan bahwa dalam pembentukan 1 mol uap air disertai pelepasan energi sebesar 244,8 kJ.
Keterangan tanda negatif (–) pada nilai ΔH menunjukan bahwa reaksi tersebut melepaskan kalor. Di mana setiap reaksi kimia yang melepaskan kalor termasuk dalam reaksi eksoterm.
Ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk mengenali persamaan termokimia termasuk dalam reaksi endoterm dan eksoterm. Bagaimana cara mengenali jenis reaksi kimia pada suatu persamaan termokimia? Apakah termasuk dalam rekasi eksoterm atau reaksi endoterm? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah.
Baca Juga: Reaksi Eksoterm dan Endoterm
Cara Menuliskan Persamaan Termokimia
Persamaan termokimia menyertakan reaksi setara yang diikuti oleh nilai perubahan entalpi (ΔH). Pada reaksi yang melepaskan panas ditandai dengan nilai ΔH negatif, sedangkan reaksi yang membutuhkan panas ditandai dengan ΔH positif.
Reaksi yang membutuhkan panas dan ditandai dengan menurunnya suhu lingkungan disebut rekasi endoterm. Reaksi yang mengeluarkan panas yang ditandai dengan menaiknya suhu lingkungan disebut reaksi eksoterm.
Cara penulisan persamaan termokian diberikan melalui penyelesaian soal seperti di bawah.
Soal:
Pada pembentukan 32 gram SO2 (Ar S = 32; O = 16) dibebaskan kalor sebesar 76 kJ. Tuliskan persamaan termokimia reaksi pembentukan gas SO2!
Penyelesaian:
Persamaan reaksi yang setara pada pembentukan SO2 (Sulfur Dioksida) adalah S (s) + O2 (g) → SO2 (g). Sebelum menuliskan persamaan termokimia pada pembentukan SO2 dihitung terlebih dahulum jumlah mol SO2 jika diketahui massa sama dengan 32 gram.
Dari perhitungan dapat diketahui bahwa pembentukan 32 gram SO2 untuk sejumlah 0,5 mol. Untuk pembentukan 0,5 mol dibebesakan kalor sebesar 76 kJ, sehingga untuk pembentukan 1 mol dibebaskan kalor sebanya 152 kJ.
Jadi, persamaan termokimia untuk pembentukan gas SO2 adalah:
S (s) + O2 (g) →SO2 (g) ΔH = –152 kJ/mol.
Baca Juga: Persamaan Laju Reaksi dan Cara Menentukan Orde Reaksi
Cara Mengenali Persamaan Termokimia Sebagai Reaksi Eksoterm/Endoterm
Reaksi kimia yang membutuhkan atau melepaskan kalor dapat diamati melalui sebuah percobaan. Di mana pengamatan salah satunya dapat dilakukan melalui kondisi suhu lingkungan. Namun, beberapa soal dalam ujian kadang tidak menyertakan secara detail apakah reaksi membutuhkan kalor atau melepaskan kalor.
Misalnya pada persamaan reaksi 6 CO2 (g) + 6 H2O (l) → C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g). Apakah persamaan tersebut merupakan reaksi eksoterm atau reaksi endoterm? Lalu bagaimana dengan C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O (g), apakah termasuk reaksi eksoterm/endoterm?
Ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk menentukan jenis persamaan termokima termasuk dalam reaksi eksoterm atau endoterm. Reaksi eksoterm dapat dikenali melalui persamaan termokimia yang menghasilkan energi, reaksi pembakaran (membutuhkan O2), dan penambahan logam alkali dengan air. Sedangan reaksi endoterm dikenali dari reaksi yang menyerap energi seperti pada es mencair dan melarutkan amonium nitrat (NH₄NO₃) dalam air.
Persamaan 6CO2(g) + 6H2O(l) → C6H12O6(aq) + 6O2(g) merupakan reaksi fotosintesis yang terjadi pada tumbuhan yang memiliki klorofil. Proses fotosintesis hanya dapat berlangsung dengan adanya sinar matahari (membutuhkan energi). Sehingga persamaan 6CO2(g) + 6H2O(l) → C6H12O6(aq) + 6O2(g) merupakan reaksi endoterm.
Untuk persamaan C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O (g) dapat dikenali sebagai reaksi eksoterm. Alasannya karena reaksi tersebut merupakan reaksi pembakaran glukosa oleh oksigen (O2) yang terdapat dalam sel saat bernafas.
Baca Juga: Rumus Waktu Paruh Peluruhan Aktivitas Radioaktif
Contoh Soal dan Pembahasan
Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat gunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Salamat Berlatih!
Contoh 1 – Soal Persamaan Termokimia
Diketahui persamaan termokimia berikut.
(1) N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)
(2) 2C(s)+3H2(g)+1/2O2(g)→C2H5OH(l)
(3) H2O(l)→H2(g)+1/2O2(g)
(4) H2O(s)→H2O(l)
Pasangan persamaan reaksi yang merupakan reaksi endoterm ditunjukkan oleh nomor ….
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)
Pembahasan:
Selidiki setiap persamaan termokimia apakah membutuhkan atau melepaskan energi/kalor.
(1) N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)
Reaski pada nomor 1 merupakan entalpi pembentukan untuk dua mol NH3. Pada reaksi pembentukan amonia dalam prosesnya melepskan kalor sehingga termasuk reaksi eksoterm.
(2) 2C(s)+3H2(g)+1/2O2(g)→C2H5OH(l)
Pada persamaan reaksi yang diberikan melibatkan oksigen yang menunjukkan terjadi proses pembakaran. Di mana semua proses pembakaran merupakan reaksi eksoterm.
(3) H2O(l)→H2(g) + 1/2O2(g)
Reaksi pembentukan H2O(l) ditulis dalam persamaan H2(g)+1/2O2(g)→H2O(l). Di mana reaksi kimia tersebut merupakan reaksi eksoterm karena terjadi pembakaran (melibatkan O2). Sedangkan untuk reaksi H2O(l)→H2(g)+1/2O2(g) merupakan kebalikan dari reaksi pembentukannya sehingga termasuk sebagai reaksi endoterm.
(4) H2O(s)→H2O(l)
Reaksi yang terjadi pada persamaan H2O(s)→H2O(l) adalah proses peleburan es (solid) menjadi cair (liquid) atau yang dikenal dengan mencair. Di mana, pada proses mencari dibutuhkan kalor/panas sehingga termasuk dalam reaksi endoterm.
Jawaban: D
Contoh 2 – Soal Menentukan Persamaan yang Merupakan Reaksi Eksoterm
Perhatikan reaksi berikut!
1) C6H12O6 (aq) → 2C2H5OH (aq) + 2CO2 (g)
2) C6H12O6 (aq) + O2 (g) → 6CO2 (g) + 6H2O (l)
3) H2O (aq) → H2 (g) + 1/2O2 (g)
4) C8H18 (g) + 121/2O2 (g) → 8CO2 (g) + 9H2O (g)
5) C (s) + 2H2O (g) → CO2 (g) + 2H2 (g)
Pernyataan yang benar tentang reaksi eksoterm adalah ….
A. 1 dan 3
B. 1 dan 5
C. 2 dan 4
D. 2 dan 5
E. 3 dan 5
Pembahasan:
Reaksi ekosterm dapat mudah dikenali dari reaktan atau pereaksi yang melibatkan oksigen. Dari beberapa persamaan reaksi yang diberikan ada dua rekasi yang melibatkan O2 yaitu reaksi pada nomor 2) dan 4).
Jadi, pernyataan yang benar tentang reaksi eksoterm adalah 2 dan 4.
Jawaban: C
Demikianlah tadi ulasan cara mengenali reaksi eksoterm/endoterm pada persamaan kimia.Terima kasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat!
Baca Juga: Rumus Kadar Zat/Unsur dalam Suatu Senyawa
