Sistem adalah bagian dari alam semesta yang sedang menjadi pusat perhatian kita atau fokus kajian yang sedang kita lakukan. Sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu yang berada diluar atau disekitar sistem yang bukan merupakan bahan kajian.
Reaksi eksoterm merupakan reaksi yang terjadi dengan disertai pelepasan kalor dari sistem ke lingkungan atau reaksi melepas kalor. Salah satu ciri khas reaksi eksoterm adalah selama proses reaksi berlangsung, suhu sistem naik.
Sedangkan reaksi endoterm adalah reaksi yang disertai dengan perpindahan kalor dari lingkungan ke siste atau reaksi penyerapan kalor, Salah satu ciri khas reaksi endoterm adalah selama reaksi berlangsung terjadi penurunan suhu.
Pada percobaan di atas terjadi penambahan suhu karena wadah terasa panas sehingga bisa disimpulkan bahwa reaksi yang terjadi adalah reaksi eksoterm.
Jadi, jawaban yang benar adalah C.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.Morbi adipiscing gravdio, sit amet suscipit risus ultrices eu.Fusce viverra neque at purus laoreet consequa.Vivamus vulputate posuere nisl quis consequat.
Create an account
TERMOKIMIA
Sistem dan Lingkungan
Suatu sistem kimia adalah bagian dari alam semesta yang menjadi pusat perhatian langsung. Di luar atau selain sistem disebut lingkungan. Contohnya: jika kita mereaksikan batu kapur dengan air dalam gelas kimia, maka akan dihasilkan air kapur. Batu dan air, disebut sebagai sistem sedangkan gelas kimia dan udara adalah lingkungan.
Sistem dapat dibagi tiga berdasarkan transformasi materi dan energinya, yaitu:
1. Sistem terbuka, yaitu sistem yang dapat terjadi pertukaran materi dan energi dari lingkungan ke sistem dan sebaliknya. Misalnya: air teh dalam gelas terbuka.
2. Sistem tertutup, yaitu sistem yang hanya dapat terjadi perpindahan energi dari lingkungan ke sistem atau sebaliknya tanpa ada pertukaran materi. Contoh: air panas dalam gelas tertutup rapat.
3. Sistem terisolasi, yaitu sistem yang tidak dapat terjadi pertukaran baik materi maupun energi dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya. contoh: air panas dalam termos.
Hukum Kekekalan Energi
Setiap materi memiliki energi yang terkandung di dalamnya. Energi dapat dibedakan menjadi energi kinetik dan energi potensial. Energi kinetik adalah energi yang terkandung di dalam materi yang bergerak, misalnya air terjun. Energi potensial adalah energi yang dikandung dalam suatu materi yang tidak bergerak.
Beberapa bentuk energi adalah energi kalor, energi kimia, energi listrik, energi cahaya, dan energi bunyi. Suatu bentuk energi dapat diubah menjadi bentuk energi lain. Pada saat terjadi perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk yang lain tidak pernah ada energi yang hilang atau bertambah. Hal itu dinyatakan dalam Hukum Termodinamika Pertama yaitu energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk yang lain. Secara matematis dapat dituliskan dengan persamaan berikut.
U = q + W
Keterangan:
U = perubahan energi dalam
q = kalor (bertanda + berarti sistem menerima kalor, q bertanda – berarti sistem membebaskan kalor.
W = kerja (W bertanda + berarti sistem menerima kerja, W bertanda – berarti sistem melakukan kerja).
Jumlah total dari semua bentuk energi dalam zat disebut entalpi (H). Entalpi suatu zat akan konstan selama tidak ada energi yang masuk atau keluar dari zat tersebut. Besarnya H tidak dapat diukur, namun yang dapat ditentukan adalah H. Perubahan entalpi dari suatu reaksi = kalor yang diserap atau dibebaskan oleh reaksi ( H = qreaksi). Besarnya H adalah selisih dari entalpi hasil reaksi dengan entalpi pereaksi.
Reaksi eksoterm dan Endoterm
Semua reaksi kimia melibatkan energi. Pada umumnya, energi yang menyertai reaksi kimia berbentuk energi kalor. Termokimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor yang menyertai suatu reaksi kimia. Pada setiap reaksi kimia akan terjadi dua kemungkinan proses perpindahan kalor antara sistem dan lingkungan. Perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan disebut reaksi eksoterm, sedangkan perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem disebut reaksi endoterm.
Pada reaksi eksoterm entalpi pereaksi lebih besar daripada entalpi hasil reaksi sehingga perubahan entalpi negatif ( H<0).>
CaO(s) + H2O(l) ——> Ca(OH)2(aq) (timbul panas)
Pada proses ini sistem melepaskan kalor ke lingkungan dengan ditandai naiknya suhu.
Pada reaksi endoterm, entalpi pereaksi lebih kecil daripada entalpi hasil reaksi sehingga perubahan entalpi positif. Temperatur sistem lebih rendah daripada lingkungan sehingga akan terjadi aliran kalor dari lingkungan ke sistem. Contoh:
a. Reaksi antara barium hidroksida (Ba(OH)2) dan garam amonium klorida (NH4Cl) merupakan reaksi endoterm yang ditandai dengan turunnya suhu.
Ba(OH)2(s) + 2NH4Cl(s) ——–> BaCl2(l) + 2NH3(g) + 2H2O(l)
b. Pembuatan kapur tohor dengan pemanasan batu kapur berdasarkan reaksi berikut.
CaCO3(s)——-> CaO(s) + CO2(g) (perlu dipanaskan)
Diagram reaksi endoterm adalah sebagai berikut
.
Persamaan Laju
Mengukur laju reaksi
Ada beberapa cara untuk mengukur laju dari suatu reaksi. Sebagai contoh, jika gas dilepaskan dalam suatu reaksi, kita dapat mengukurnya dengan menghitung volume gas yang dilepaskan per menit pada waktu tertentu selama reaksi berlangsung.
Definisi Laju ini dapat diukur dengan satuan cm3s-1
Bagaimanapun, untuk lebih formal dan matematis dalam menentukan laju suatu reaksi, laju biasanya diukur dengan melihat berapa cepat konsentrasi suatu reaktan berkurang pada waktu tertentu.
Sebagai contoh, andaikan kita memiliki suatu reaksi antara dua senyawa A dan B. Misalkan setidaknya salah satu mereka merupakan zat yang bisa diukur konsentrasinya-misalnya, larutan atau dalam bentuk gas.
Untuk reaksi ini kita dapat mengukur laju reaksi dengan menyelidiki berapa cepat konsentrasi, katakan A, berkurang per detik.
Kita mendapatkan, sebagai contoh, pada awal reaksi, konsentrasi berkurang dengan laju 0.0040 mol dm-3 s-1.
Hal ini berarti tiap detik konsentrasi A berkurang 0.0040 mol per desimeter kubik. Laju ini akan meningkat seiring reaksi dari A berlangsung.
Kesimpulan
Untuk persamaan laju dan order reaksi, laju reaksi diukur dengan cara berapa cepat konsentrasi dari suatu reaktan berkurang. Satuannya adalah mol dm-3 s-1
Order reaksi
Halaman ini tidak akan mendefinisikan apa arti order reaksi secara langsung, tetapi mengajak kita untuk mengerti apa itu order reaksi.
Order reaksi selalu ditemukan melalui percobaan. Kita tidak dapat menentukan apapun tentang order reaksi dengan hanya mengamati persamaan dari suatu reaksi.
Jadi andaikan kita telah melakukan beberapa percobaan untuk menyelidiki apa yang terjadi dengan laju reaksi dimana konsentrasi dari satu reaktan, A, berubah, Beberapa hal-hal sederhana yang akan kita temui adalah ;
Kemungkinan pertama : laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi A
Hal ini berarti jika kita melipatgandakan konsentrasi A, laju reaksi akan berlipat ganda pula. JIka kita meningkatkan konsentrasi A dengan faktor 4, laju reaksi pun akan menjadi 4 kali lipat.
Kita dapat mengekspresikan persamaan ini dengan simbol :
Adalah cara yang umum menulis rumus dengan tanda kurung persegi untuk menunjukkan konsentrasi yang diukur dalam mol per desimeter kubik (liter).
Kita juga dapat menulis tanda berbanding lurus dengan menuliskan konstanta (tetapan), k.
Kemungkinan lainnya : Laju reaksi berbanding terbalik dengan kuadrat konsentrasi A
Hal ini berarti jika kita melipatgandakan konsentrasi dari A, laju reaksi akan bertambah 4 kali lipat (22). Jika konsentras dari Ai ditingkatkan tiga kali lipat, laju reaksi akan bertambah menjadi 9 kali lipat (32). Dengan simbol dapat dilambangkan dengan:
Secara umum,
Dengan melakukan percobaan yang melibatkan reaksi antara A dan B, kita akan mendapatkan bahwa laju reaksi berhubugngan dengan konsentrasi A dan B dengan cara :
Hubungan ini disebut dengan persamaan laju reaksi :
Kita dapat melihat dari persamaan laju reaksi bahwa laju reaksi dipengaruhi oleh pangkat dari konsentrasi dari A dan B. Pangkat-pangkat ini disebut dengan order reaksi terhadap A dan B
Jika order reaksi terhadap A adalah 0 (no), berarti konsentrasi dari A tidak mempengaruhi laju reaksi.
Order reaksi total (keseluruhan), didapat dengan menjumlahkan tiap-tiap order. Sebagai contoh, di dalam reaksi order satu terhadap kedua A dan B (a = 1 dan b = 1), order reaksi total adalah 2. Kita menyebutkan order reaksi total dua.
Beberapa contoh
Tiap contoh yang melibatkan reaksi antara A dan B, dan tiap persamaan laju didapat dari ekperimen untuk menentukan bagaimana konsentrasi dari A dan B mempengaruhi laju reaksi.
Contoh 1:
Dalam kasus ini, order reaksi terhadap A dan B adalah 1. Order reaksi total adalah 2, didapat dengan menjumlahkan tiap-tiap order.
Contoh 2:
Pada reaksi ini, A berorder nol karena konsentrasi A tidak mempengaruhi laju dari reaksi. B berorder 2 , sehingga order reaksi total adalah dua.
Contoh 3:
Pada reaksi ini, A berorder satu dan B beroder nol, karena konsentrasi B tidak mempengaruhi laju reaksi. Order reaksi total adalah satu.
Bagaimana bila kita memiliki reaktan-reaktan lebih dari dua lainnya?
Tidak menjadi masalah berapa banyak reaktan yang ada. Konsentasi dari tiap reaktan akan berlangsung pada laju reaksi dengan kenaikan beberapa pangkat. Pangkat-pangkat ini merupakan order tersendiri dari setiap reaksi. Order total (keseluruhan) dari reaksi didapat dengan menjumlahkan tiap-tiap order tersebut.
Ketetapan laju
Hal yang cukup mengejutkan, Ketetapan laju sebenarnya tidak benar-benar konstan. Konstanta ini berubah, sebagai contoh, jika kita mengubah temperatur dari reaksi, menambahkan katalis atau merubah katalis.
Tetapan laju akan konstan untuk reaksi yang diberikan hanya apabila kita mengganti konsentrasi dari reaksi tersebut. Anda akan mendapatkan efek dari perubahaan suhu dan katalis pada laju konstanta pada halaman lainnya.
Kalkulasi yang melibatkan order reaksi
Anda akan dapat menghitung order dari reaksi dan tetapan laju dari data yang diberikan maupun dari hasil percobaan yang Anda lakukan.