BAB II termokimia

8/18/2019 BAB II termokimia

1/6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Sistem adalah bagian dari alam semesta yang dipilih untuk dikaji, dan

sistem dapat sebesar semua samudera di Bumi atau sekecil isi gelas piala. Sebagian

besar sistem yang akan kita kaji adalah yang kecil dan kita akan melihat, terutama,

pada transfer energi sebagai kalor dan kerja, dan transfer materi antara sistem dan

sekelilingnya Sekeliling ( surrounding ) adalah bagian dari semesta di luar sistem yang

berinteraksi dengan sistem tersebut. Suatu sistem terbuka (open system) dengan

bebas mempertukarkan energi dan materi di sekelilingnya. Sistem tertutup

(closed system) dapat mempertukarkan energi dengan sekelilingnya, tetapj tidak

dengan materinya. Sistem terisolasi (isolated system) tidak berinteraksi dengan

sekelilingnya (Petrucci dkk., 2002).

lmu!an mendefinisikan energi sebagai kapasitas untuk melakukan kerja.

"erja dilakukan ketika gaya digunakan untuk memindahkan suatu objek. Sebagai

contoh mengangkat kotak berat adalah kerja. #isana ada bilangan yang menyatakan

energi yaitu energi termal, yang biasanya dinamakan panas, energi elektrik, energi

radiasi (termasuk cahaya), energi kimia energi mekanik (termasuk suara), dan

energi nuklir. $nergi dapat diklasifikasikan sebagai energi kinetik dan energi

potensial (%mland, &''').

$nergi kinetik, E k adalah energi dari suatu benda untuk berpindah tempat

untuk benda dengan massa m, dan kecepatan berpindah tempat v, maka energi kinetik

dirumuskan (tkins dan Paula, 200')


2/6

E k *1

2mv

2

$nergi potensial, E p adalah energi kondisi, dan posisi dari suatu benda.

"etepatannya tergantung pada posisi, dan gaya aksi pada benda. %ntuk benda

dengan massa m yang dipengaruhi oleh gaya gra+itasi bumi, potensial energi

tergantung pada ketinggian, h, di permukaan, maka energi potensial dirumuskan

(tkins dan Paula, 200')

E p * mgh

#imana g adalah konstan percepatan jatuh bebas, yang mendekati nilai ',& m s-2

pada permukaan laut. #emikian juga jika ketinggian benda dua kali lebih besar maka

potensial energinya pun dua kali lebih besar.

"alor (heat ) adalah energi yang ditransfer antara suatu sistem dan

sekelilingnya sebagai akibat dari perbedaan suhu. $nergi suatu kalor, bergerak dari

benda yang lebih hangat (dengan suhu yang tinggi) ke benda yang lebih dingin

(dengan suhu yang lebih rendah). Pada tingkat molekul, molekul-molekul pada benda

yang lebih hangat, melalui benturan, kehilangan energi kinetik dan mengalihkannya

ke benda yang lebih dingin. $nergi termal ditransfer, atau kalor mengalir, sampai

energi kinetik rerata molekul di antara kedua benda menjadi sama, sampai suhu

menjadi sama. "alor, menjelaskan energi yang berpindah antara suatu sistem dan

sekelilingnya (Petrucci, dkk., 2002).

Pengertian kalor berbeda dengan pengertian suhu. "alor merupakan faktor

ekstensif artinya bergantung pada jumlah at. Sedangkan suhu adalah faktor intensif

dan besarnya tidak bergantung pada jumlah at. /umlah kuantitas kalor biasanya

diberi simbol q dan besarnya bergantung pada tiga faktor yaitu suhu, jenis at, dan

banyaknya at. "etiga faktor tadi digabungkan menjadi satuu dalam kapasitas

panas (Bird, &'').


3/6

"apasitas kalor suatu at adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk

menaikkan suhu suatu at sebesar & o1. "alor jenis ini adalah banyaknya panas yang

dibutuhkan untuk menaikkan suhu suatu at & gram at &o

1. "apasitas kalor molar

adalah banyaknya panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu & mol at & o1

(Bird, &'').

enurut sejarah kuantitas kalor yang diperlukan untuk mengubah suhu satu

gram air sebesar satu derajat 1elsius disebut kalori (kal). "alori adalah satuan energi

yang kecil, dan satuan kilokalori (kkal) juga digunakan secara luas. Satuan S untuk

kalor adalah satuan S untuk energi, yaitu joule (Petrucci, dkk., 2002).

Pada suhu kamar, secara spontan sebagian besar terjadi perubahan

energi. $nergi termal biasanya terkadang berubah. Perubahan panas dari sistem

ke lingkungan dinamakan eksotermik. Pembakaran gas alami di laboratorium

merupakan contoh reaksi eksotermik. Perubahan berkurangnya energi termal di

lingkungan dengan lingkungan yang bertambah dingin dinamakan endotermik.

(%mland, &''').

nalisis sifat termal dari suartu logam dapat pula diketahui dengan

menggunakan beberapa metode, seperti logam uranium, paduan %o dan %oSi

menggunakan differential thermal analyzer . 3elah dilakukan analisis termal terhadap

logam uranium, paduan %-45o dan %-45o-&5Si menggunakan Differential

Thermal Analyzer (#3). 3ujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui

karakterisasi sifat termal diantaranya kestabilan panas, temperatur reaksi termokimia

dan entalpi (6anlinastuti, dkk., 200').

7asil analisis menunjukkan bah!a logam uranium mengalami perubahan

fasa 8 menjadi fasa 9 pada temperatur ::4,&: o1 dengan entalpi sebesar 2,0; cal dengan


4/6

panas yang dibutuhkan sebesar 2,42= cal


5/6

dihilangkan. "aidah utama bah!a energi dapat diubah dengan melakukan kerja, dan

tidak dapat dimusnahkan, dinamakan hukum kekekalan energi (%mland, &''').

Sebagai pemba!a energi yang menjanjikan, hidrogen bisa menjadi solusi

untuk menyimpan dan mengangkut energi terbarukan dalam bentuk kimia.

Sesungguhnya hidrogen yang efisien mampu mengkon+ersi menjadi listrik melalui

sel bahan bakar. #engan demikian, energi hidrogen dapat membantu memecahkan

masalah efek rumah kaca emisi gas yang menyebabkan pemanasan global dan

tekanan pada pasokan bahan bakar fosil dan harga, asalkan hidrogen yang dihasilkan

oleh proses seluruhnya melibatkan energi terbarukan. kan tetapi, energi terbarukan

hanya menyumbang sekitar =5 dari komersial produksi hidrogen terutama melalui

elektrolisis air, sementara lainnya '=5 hidrogen terutama berasal dari bahan bakar

fosil. Sejauh ini, proses produksi hidrogen ditampilkan dalam ramah lingkungan,

dalam besar skala, biaya rendah dan efisiensi yang tinggi masih tersedia untuk biaya

komersialisasi (Aiao, dkk., 20&2).

Sebuah kalorimeter adalah alat untuk mengukur panas yang dipindahkan.

Biasanya alat untuk menghitung energi dalam adalah kalorimeter bom adiabatik.

#alam kalorimeter bom, bom itu direndam dengan seluruh perangkat kalorimeter.

"alorimeter bagian luar juga direndam dalam bak air. ir di kalorimeter dan diluar

keduanya dipantau dan disesuaikan dengan suhu yang sama. Pengaturan ini

memastikan bah!a tidak ada kerugian baik panas dari kalorimeter ke

lingkungan (bagian luar) dan karenanya bah!a kalorimeter adalah adiabatik.

Perubahan suhu, 3, kalorimeter sebanding dengan panas sehingga menyerap

kalor (tkins dan Paula, 200').

Seperti halnya kalorimeter bom, kalor reaksi didefinisikan sebagai kuantitas

kalor yang akan dipertukarkan sekelilingnya dalam pengembalian kalorimeter ke


6/6

suhu a!alnnya. ?amun kalorimeter tidak secara fisik dikembalikan ke kondisi

a!alnya (Petrucci, dkk., 2002).

BAB II termokimia

Documents

Transcript of BAB II termokimia