Termokimia



Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari perubahan energi ( kalor / panas)
Berdasarkan asas kekekalan energi, kita tidak mungkin menciptakan dan memusnahkan energi.
Yang dapat dilakukan hanyalah mengubah suatu bentuk energi menjadi bentuk energi yang lain.

Sistem dan lingkungan
—  SISTEM
sesuatu yang akan kita dipelajari.
—  LINGKUNGAN
Sesuatu yang membatasi sistem (diluar sistem)
 Suatu sistem dapat menyerap energi dari lingkungan , atau melepaskan energi ke lingkungan.

PERUBAHAN ENTALPHI
—  ENTALPHI (H) 
jumlah energi yang tersimpan dalam suatu zat pada suhu 298 K dan tekanan 1 atm.
—  Pada setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan entalphi (∆H)
∆H = entalphi hasil reaksi - entalphi pereaksi
      = H ruas kanan – H ruas kiri

Perhatikan reaksi sederhana berikut :
   A -------à B    
∆H = H B – H A

Dimana :
HA          = entalphi pereaksi
HB          = entalphi hasil reaksi
∆H          = perubahan entalphi

Ditinjau dari perubahan entalphi , dikenal ada dua jenis reaksi, yaitu reaksi eksoterm dan reaksi endoterm.

REAKSI EKSOTERM DAN ENDOTERM
◦       Reaksi Eksoterm
Pada reaksi eksoterm terjadi perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan atau pada reaksi tersebut dikeluarkan panas.
Pada reaksi eksoterm harga ∆H = ( - )
sebab : H B < H A
           H B – H A < 0
 jadi ∆H berharga negatif
—  Reaksi Endoterm

Pada reaksi endoterm terjadi perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem atau pada reaksi tersebut dibutuhkan panas.
Pada reaksi endoterm harga ∆H = (+)
sebab : H B > H A
         H B – H A > 0
jadi ∆H berharga positif.

Contoh reaksi eksoterm dan endoterm
—  Reaksi eksoterm
C(s) + O2(g)  à  CO2(g) + 393.5 kJ ; ∆H = -393.5 kJ
—  Reaksi endoterm
CaCO3(s) à  CaO(s) + CO2(g) - 178.5 kJ ; ∆H = +178.5 kJ
  
Istilah yang digunakan pada perubahan entalpi :
1.       Entalpi Pembentakan Standar ( ∆Hf ):
∆H untuk membentuk 1 mol persenyawaan langsung dari unsur-unsurnya yang diukur pada 298 K dan tekanan 1 atm.
Contoh:
H2 (g) + 1/2 O2 (g) à H20 (l)   ∆Hf = -285.85 kJ
 2.       Entalpi Penguraian (∆Hd):
 ∆H dari penguraian 1 mol persenyawaan langsung menjadi unsur-unsurnya (= Kebalikan dari ∆H pembentukan).
Contoh:
H2O (l) à H2(g) + 1/2 O2(g)  ∆H =  +285.85 kJ
3.       Entalpi Pembakaran Standar ( ∆Hc):
∆H untuk membakar 1 mol persenyawaan dengan O2 dari udara yang diukur pada 298 K dan tekanan 1 atm.
Contoh:
CH4(g) + 2O2(g)  à CO2(g) + 2H2O(l)  ∆Hc = -802 kJ
4.       Entalpi Reaksi:
∆H dari suatu persamaan reaksi di mana zat-zat yang terdapat dalam persamaan reaksi dinyatakan dalam satuan mol dan koefisien-koefisien persamaan reaksi bulat sederhana.
Contoh:
2Al(s) + 3H2SO4 à  Al2(SO4)3 + 3H2 ∆H = -1468 kJ



Afinitas Elektron



Akibat pengaruh subtituen yang tersusun pada satuan asam menyebabkan  dalam proses pelarutan, contoh subtituen R untuk keasaman asam HARn

HARn ===> H+  +ARn-
Mengingat pengaruh relatif asam kuat atau asam lemah dari berbagai subtituen.Hal ini akan membagi proses ionisasi ke dalam dua langkah hypotessis

Tahap 1
Proton digerakan dari asam tanpa ada penyusunan dari elektron yang tersisa dalam anion, yaitu elektron-elektron anion tersebut membeku selama berada dalam asam Netral.
HARn ===> H+  + ARn- * 
Tanda bintang menunjukan bahwa anion tersebut mempunyai konfigurasi elektron yang membeku.Energi tingkat pertama ini merupakan energi interaksi coulom antara proton pada HRn dan semua elektron dalam inti.Untuk pendekatan pertama energi ini ditentukan oleh muatan pada atom A, yang mana pada giliranya ditentukan oleh keelektronegatifan subtituen R.Keelektronegatifan ion yang besar (e- yang tertarik)adalah R.Muatan muatan positif yang besar adalah A dan energi yang lebih mudah pada langkah pertama subtituen yang lebih elektronegatif menambah keasaman.

Tahap 2
Pada langkah 2 terjadi hubungan elektronic dalam anion, contohnya elektron-elektron ARn-*didistribusi kembali untuk memberikan pendistribusian pada keadaan dasar anion ARn-.
         ARn-* ===>   ARn-
Langkah-langkah hubungan elektronik ini pada prinsipnya terdiri dari aliran elektron dari atom A kesubtituen R.Dengan demikian subtituen meupakan tempat muatan negatif dari anion.

Reaksi Asam-Basa




Pendahuluan:
Asam telah dikenal sejak sebelum Robert Boyle:
·         Asam --> Senyawa yang mempunyai sifat karakteristik yang khas untuk spesies tersebut, hal ini menimbulkan usaha untuk memisahkan dalam suatu golongan tersendiri..
Fakta --> tanah berkapur --> menimbulakan gelembung jika dilarutkan dalam pelarut tertentu (cuka). Larutan encer dari pelarut semacam ini à diberi nama “ASAM” (acid dari bahasa LATIN ACETUM =CUKA)

·         Basa --> Senyawa lain yang mempunyai sifat yang berbeda dengan asam. Senyawa ini diturunkan dari abu berbagai tanaman yang diberi nama ALKALIS (ARAB) à abu tumbuh-tumbuhan..Sifat ini hanya karaterstik untuk spesies ini.Kemampuanya melarutkan lemak dan belerang, menetralkan efek dari asam, pelaut ubar.

·         Robert Boyle mengidentifikasi sifat asam:
  1. Kemampuanya bertindak sebai pelarut bagi banyak zat.
  2. Kemampuanya mengendapkan belerang dari larutan alkalis
  3. Kemampuanya mengubah warna ubar nabati.

·         Roulle (1944) = Memperluas konsep mengenai alkalis dan memasukannya ke kelas senyawa yang lebih umum = Basa.
garam = gabungan asam dan basa.
Basa diidentifikasi sebagai spesies yang beeaksi dengan asam untuk menghasilkan garam.
Kelompok basa = alkali, alkali tanah, logam dan beberapa minyak.

Penyimpangan pertama dari definisi eksperimental mengenai asam munculsebagai hasil study Lavoiser mengenai oksidasi:
asam = gabungan dari oksigen dari nonlogam(P dan S).sifat asam disebabkan oleh adanya oksigen.
Jatuhnya teori Lavoiser disebabkan oleh study mengenai asam Maratat(HCl) secara eksperimental sebagai asam = tapi tidak mengandung oksigen.Hal ini didukung oleh Sir Humphrey  Daug = tidak ada oksigen dalam asam Mariatat.
Scheel = menemukan gas asam Mariatat à Daug à menemukan gas tersebut klorin.
Daug = Menyarankan bahwa keasaman tidak dikaitkan dengan unsur khusus apa saja, tetapi lebih banyak disebabkan oleh kemasan khusus dari berbagai zat.Dan pada tahun 1816 = Ia menyatakan bahwa Hidrogen terdapat pada semuaasam.
Gagasan ini ditolak Gay lussac = Ia menyelidiki tentang HCl, tapi tak berhasil menemukan O dalam asam Mariatat.Sampai ia menemukan HI dan HCN juaga tak mengandung O.
Saran dari Gay lussac =  Bahwa asan yang tak mengandung oksigen, dimasukan ke kelas khusus = HIDRASIDA
Hal ini tak berlansung lama karena ditumbangkan oleh LIEBIG.Memandang asa sebagai senyawa yang mengandung atom Hidrogen yang dapat diganti oleh logam.