Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor atau panas suatu zat yang menyertai reaksi-reaksi kimia.
Perubahan kalor yang terjadi pada suatu reaksi kimia dinyatakan dalam perubahan entalpi (∆H).
Ditinjau dari perubahan entalpi, reaksi kimia dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu reaksi eksoterm dan reaksi endoterm. Apa itu eksoterm dan endoterm? Lihat disini Penjelasan reaksi eksoterm dan reaksi endoterm !
(Baca juga kenali perbedaan reaksi eksoterm dan reaksi endoterm dengan mudah )
Yuk kita bahas!
1. Reaksi Eksoterm
Istilah eksoterm berasal dari bahasa Yunani, eksos (luar) dan term (panas atau kalor), artinya terdapat kalor yang keluar dari sistem ke lingkungan. Apa yang dimaksud sistem dan lingkungan?
Dalam reaksi kimia, yang termasuk sistem adalah reaktan (pereaksi) dan produk (hasil reaksi). Contohnya pada reaksi pembentukan NaCl.
HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
Dari reaksi di atas, reaktannya adalah larutan HCl dan NaOH, sedangkan produknya adalah larutan NaCl dan H2O. (Ingat reaktan ada di sebelah kiri tanda panah, sedangkan di sebelah kanan adalah produk).
Sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu yang ada di luar sistem yang kita amati. Pada contoh di atas yang termasuk lingkungan adalah bagian selain reaktan dan produk, misalnya udara di sekitarnya.
Nah, reaksi eksoterm merupakan reaksi pembebasan kalor dari sistem ke lingkungan sehingga suhu lingkungan bertambah (mengalami kenaikan, T2 > T1). Pada reaksi eksoterm, sistem yang melepaskan kalor akan mengalami penurunan energi, sehingga energi sebelum reaksi (Hr) akan lebih besar daripada energi setelah reaksi (Hp). Diagram reaksi eksoterm digambarkan sebagai berikut.
Dengan demikian, besar perubahan entalpi (∆H) akan bernilai negatif, karena Hp – Hr akan menghasilkan nilai negatif (∆H < 0).
Rumusnya
Penulisan persamaan termokimianya, yaitu:
Reaktan → Produk ∆H = – kJ
Yang termasuk proses eksoterm di antaranya sebagai berikut.a. Reaksi pembakaran (bereaksi dengan O2).b. Reaksi perkaratan besi,c. Reaksi polimerasi.d. Reaksi netralisasi, yaitu reaksi antara asam dan basa. Misalnya reaksi antara asam HCl dan basa NaOH.e. Respirasi.f. Pembuatan api unggun.g. Pelarutan batu kapur dalam air.h. Dekomposisi sampah daun menjadi kompos.i. Reaksi pembentukan senyawa.j. Proses pengembunan (dari gas menjadi cair).k. Proses pembekuan (dari cair menjadi padat).
l. Proses pengkristalan (dari gas menjadi padat).
Halaman ini menjelaskan tentang perbedaan reaksi eksoterm dengan reaksi endoterm, sifat-sifat, contoh reaksi, dan contoh dalam kehidupan sehari-hari.
Reaksi Eksoterm
Pengertian reaksi eksoterm
Reaksi eksoterm adalah reaksi yang menyebabkan adanya transfer kalor dari sistem ke lingkungan. Reaksi eksoterm selalu ditandai dengan adanya kenaikan suhu sistem saat reaksi berlangsung. Perubahan entalpi dihitung dengan
ΔH = energi untuk memutus ikatan – energi untuk membuat produk reaksi
Dengan demikian, perubahan entalpi bertanda negatif (ΔH < 0). Hal ini dikarenakan energi yang dilepaskan lebih besar daripada energi yang digunakan untuk reaksi.
Contoh reaksi eksoterm
Contoh reaksi eksoterm salah satunya adalah reaksi pembentukan air dari hidrogen dan oksigen sebagai berikut:
2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (g) ΔH = −483,6 kJ/mol
Contoh reaksi eksoterm yang lain adalah:
- Reaksi pembakaran
- Reaksi netralisasi asam dan basa
- Reaksi korosi seperti oksidasi logam
- Reaksi polimerisasi
- Respirasi
- Dekomposisi tumbuhan menjadi kompos
| Ledakan kembang api yang menghasilkan panas merupakan contoh reaksi eksoterm |
Reaksi Endoterm
Reaksi endoterm adalah reaksi yang menyebabkan adanya transfer kalor dari lingkungan ke sistem. Reaksi endoterm ditandai dengan adanya penurunan suhu sistem. Dengan demikian kalor dipindahkan dari lingkungan ke dalam sistem reaksi. Reaksi endoterm mempunyai entalpi bernilai positif (ΔH > 0). Energi yang dilepaskan lebih kecil daripada energi yang digunakan saat reaksi.
Contoh reaksi endoterm
Salah satu contoh reaksi endoterm adalah reaksi pembentukan nitrogen oksida dari gas nitrogen dan oksigen sebagai berikut:
N2 (g) + O2 (g) → 2NO (g) ΔH = +180,5 kJ/mol
Contoh reaksi endoterm yang lain adalah:
- Fotosintesis
- Cracking alkana
- Reaksi dekomposisi termal
- Es batu meleleh
Experience Life
Salah satu peristiwa eksotermik adalah adanya pembakaran
KOMPAS.com - Dalam termokimia, reaksi kimia dapat melepaskan atau menyerap energi berupa panas dari lingkungannya. Reaksi kimia tersebut dibagi menjadi dua, ialah reaksi endoterm dan reaksi eksoterm.
Reaksi Endoterm
Dilansir dari Encyclopedia.com, reaksi endoterm merupakan reaksi kimia dari reaktan yang memiliki entalpi rendah, namun menghasilkan produk dengan entalpi tinggi.
Karena entalpi reaktannya rendah, sistem membutuhkan energi tambahan untuk melepaskan ikatan sehingga terjadilah penyerapan kalor dari lingkungan sekitarnya ke sistem.
Hal ini menyebabkan penurunan suhu pada reaksi endoterm. Reaksi endoterm dirumuskan dengan persamaan berikut:
Baca juga: Memahami Proses dan Reaksi Kimia Fotosintesis
KOMPAS.com/SILMI NURUL UTAMI Persamaan perubahan entalpi
Jadi, entalpi reaksi endoterm akan selalu bernilai positif. Berikut adalah contoh persamaan reaksi endoterm:Reaksi tersebut adalah reaksi pembentukan air dari karbon dioksida. Reaksi tersebut memiliki entalpi positif yang berarti reaksi tersebut menyerap panas dan juga mengalami penurunan suhu.
Es batu yang meleleh, penguapan air, proses fotosintesis, bahkan menggoreng makanan dalam wajan juga termasuk reaksi endoterm karena sama-sama menyerap panas dari lingkungan sekitar.
Reaksi eksoterm dan endoterm merupakan salah satu materi pembelajaran Termokimia. Termokimia sendiri masih termasuk bagian dari ilmu kimia yang membahas seputar panas suatu zat yang menyertai suatu reaksi kimia (kalor).
Nantinya, perubahan kalor yang terjadi pada suatu reaksi kimia akan dinyatakan dalam perubahan entalpi. Berdasarkan perubahan entalpi ini, ada dua jenis pembagian reaksi kimia.
Pertama adalah reaksi eksoterm dan yang kedua adalah reaksi endoterm. Keduanya akan kita bahas pada kesempatan kali ini.
Lantas apa pengertian dari kedua reaksi tersebut? Simak di sini untuk pemahaman selanjutnya dan kita temukan pula contohnya.
Baca Juga: Cara Menentukan Orde Reaksi Perlu Melalui PercobaanDefinisi Reaksi Eksoterm dan Endoterm
Eksoterm merupakan sebuah istilah turunan bahasa Yunani yaitu eksos berarti luar dan term yang berarti kalor atau panas. Mengacu dari arti kata tersebut, reaksi eksoterm bisa kita artikan sebagai adanya kalor yang keluar dari sistem ke lingkungan.
Menurut KBBI, reaksi eksoterm merupakan kalor hasil dari adanya proses pembakaran kemudian berpindah dari sistem ke lingkungan. Mudahnya, reaksi eksoterm ini adalah reaksi yang menghasilkan panas (kalor).
Sedangkan maksud dari lingkungan di sini merupakan semua hal yang berada di luar sistem yang kita amati. Ketika terjadi pelepasan kalor ke lingkungan, maka akan menurunkan energi di dalam sistem.
Di saat itulah entalpi yang menunjukkan hasil reaksi akan menjadi lebih kecil atau berkurang dari entalpi awal. Oleh karenanya, bisa kita lihat perubahan entalpi sistemnya bernilai negatif.
Dalam pembelajaran reaksi eksoterm dan endoterm ini, bisa kita tahu apabila sistem akan mengeluarkan atau menghasilkan suatu energi. Kasus ini terjadi pada reaksi eksoterm.
Maka dari itu, entalpi sistem akan menjadi berkurang. Artinya, entalpi produk tentu akan lebih kecil ketimbang entalpi pereaksi. Gambaran selisih antara entalpi produk dengan entalpi pereaksi adalah negatif.
Baca Juga: Pengertian Laju Reaksi dan Faktor yang MempengaruhinyaReaksi eksoterm dan endoterm merupakan hal yang masih berkaitan. Kata endoterm ini juga berasal dari kata bahasa Yunani, yakni endon yang artinya dalam dan term artinya kalor.
Berkebalikan dari reaksi eksoterm, reaksi endoterm adalah adanya kalor yang dari lingkungan masuk ke sistem. Mengutip penjelasan di KBBI, reaksi endoterm merupakan reaksi yang menyerap kalor.
Dalam reaksi endoterm ini, akan berlangsung proses perpindahan panas dari lingkungan menuju sistem. Akibatnya, suhu wilayah lingkungan menurun dan terasa lebih dingin.
Lantaran berlangsungnya proses reaksi endoterm ini menyerap sejumlah energi, maka akan menyebabkan energi sistem semakin bertambah. Oleh karena entalpinya bertambah, maka perubahan entalpi akan memiliki tanda positif.
Contoh Reaksi Eksoterm dan Endoterm
Salah satu penerapan reaksi eksoterm adalah dalam reaksi yang terjadi antara kapur bakar (kalsium oksida) dengan air. Perumusannya bisa Anda lihat di bawah ini.
CaO(s) + H2(OH)2(aq) ∆H =-64kJ
Kapur bakar adalah salah satu produk hasil dari kalsinasi batu kapur yang diproses dalam temperatur 1000 Celcius. Apabila batu kapur bakar kita masukan ke dalam air, maka akan terjadi reaksi.
Ketika temperatur campuran naik, itu menjadi sebuah tanda akan munculnya reaksi setelah kapur masuk ke dalam air. Sehingga bisa kita dapat rumus persamaan reaksinya sebagai berikut
CaO(s) + H2O(I) = Ca(OH)2(aq) + ∆H.
Bisa juga Anda dengan perumusan CaO(s) + H2O(I) = Ca(OH)2(aq) + 64 kJ untuk reaksi eksoterm dan endoterm tersebut.
Perubahan entalpi reaksinya sebesar -64kJ, menunjukkan adanya energi sebesar 64 kJ tersebut yang sistem lepaskan untuk menuju lingkungan. Gampangnya, lingkungan menyerap energi sebesar 64 kJ dari sistem.
Temperatur sistem menjadi lebih tinggi daripada temperatur lingkungan, itu adalah perubahan nyata ketika reaksi tengah berlangsung. Imbasnya, panas akan meninggalkan sistem kemudian menuju di lingkungan hingga temperatur keduanya menjadi sama.
Contoh reaksi eksoterm dan endoterm selanjutnya adalah dalam reaksi endoterm. Reaksi ini akan berlangsung pada reaksi pembentukan nitrogen oksida berbahan dasar oksigen dan gas nitrogen. Perumusannya adalah sebagai berikut. N2 (g) + O2 (g) = 2 NO (g) atau ∆H = +180,6 kJ/Mol
Anda juga bisa menemukan reaksi endoterm ini di dalam reaksi lain seperti aktivitas fotosintesis, pelelehan es batu, dan cracking alkana. Dalam kehidupan sehari-hari, ternyata sudah banyak menerapkan reaksi eksoterm dan endoterm ini. (R10/HR Online)