TUGAS RANGKUMAN DARI VIDEO "Termodinamika part 1"

NAMA : FEBRIAN ZULMI

NIM : 1306620032

PRODI : FISIKA-A

MATA KULIAH : KIMIA UMUM

1. Energi adalah kapasitas untuk melakukan pekerjaan. • Energi bercahaya berasal dari matahari dan merupakan sumber energi utama bumi • Energi termal adalah energi yang terkait dengan gerakan acak atom dan molekul • Energi kimia adalah energi yang disimpan dalam ikatan zat kimia • Energi nuklir adalah energi yang disimpan dalam pengumpulan neutron dan proton di atom • Energi potensial adalah energi yang tersedia oleh kebajikan

2. Panas adalah transfer energi termal antara dua tubuh yang berada pada suhu yang berbeda. Perubahan Energi dalam Reaksi Kimia Suhu adalah ukuran energi termal. Suhu = Energi Termal

3. Termodinamika adalah studi ilmiah tentang interkonversi panas dan jenis energi lainnya dansifat yang ditentukan oleh keadaan sistem, terlepas dari bagaimana kondisi itu tercapai. energi, tekanan, volume, suhu DE = E_terakhir - E_awal, DP = E_terakhir - E_awal DV = E_terakhir - E_{awal ,} DT = E_terakhir - E_awal

3. Perubahan entalpi (∆H) positif menunjukkan bahwa dalam perubahan terdapat penyerapan kalor atau pelepasan kalor. Reaksi kimia yang melepaskan atau mengeluarkan kalor disebut reaksi eksoterm, sedangkan reaksi kimia yang menyerap kalor disebut reaksi endoterm.

4. Hukum I termodinamika menyatakan hubungan antara energi sistem dengan lingkungannya jika terjadi peristiwa. Energi dalam sistem akan berubah jika sistem menyerap atau membebaskan kalor. Jika sistem menyerap energi kalor, berarti lingkungan kehilangan kalor, energi dalamnya dan sebaliknya, jika lingkungan menyerap kalor atau sistem membebasakan kalor maka energi dalam sistem akan bertambah (DU > 0), berkurang (DU < 0), dengan kata lain sistem kehilangan kalor dengan jumlah yang sama.

Energi dalam juga akan berubah jika sistem melakukan atau menerima kerja. Walaupun sistem tidak menyerap atau membebaskan kalor, energi dalam sistem akan berkurang jika sistem melakukan kerja, sebaliknya akan bertambah jika sistem menerima kerja. Sebuah pompa bila dipanaskan akan menyebabkan suhu gas dalam pompa naik dan volumenya bertambah.

Berarti energi dalam gas bertambah dan sistem melakukan kerja. Dengan kata lain, kalor(q) yang diberikan kepada sistem sebagian disimpan sebagai energi dalam (DU) dan sebagian lagi diubah menjadi kerja (w). Secara matematis hubungan antara energi dalam, kalor dan kerja dalam hukum I termodinamika dapat dinyatakan sebagai berikut:

DU = q + W

Persamaan menyatakan bahwa perubahan energi dalam (DU) sama dengan jumlah kalor yang diserap (q) ditambah dengan jumlah kerja yang diterima sistem (w).

5. Rumusan hukum I termodinamika dapat dinyatakan :

“Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain, atau energi alam semesta adalah konstan.“

Karena itu hukum ini disebut juga hukum kekekalan energi . Berdasarkan hukum I termodinamika, kalor yang menyertai suatu reaksi hanyalah merupakan perubahan bentuk energi. Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk energi kalor. Energi kimia dapat diubah menjadi energi listrik dan energi listrik dapat diubah menjadi energi kimia. Agar tidak terjadi kekeliruan dalam menggunakan rumus diatas, perlu ditetapkan suatu perjanjian. Maka perjanjian itu adalah:

• Yang diutamakan dalam ilmu kimia adalah sistem, bukan lingkungan
• Kalor (q) yang masuk sistem bertanda positif (+),sedangkan yang keluar bertanda negatif (-)
• Kerja (w) yang dilakukan sistem (ekspansi) bertanda negatif (-) , dan yang dilakukan lingkungan (kompresi) bertanda positif (+),

 Yang diutamakan dalam ilmu kimia adalah sistem, bukan lingkungan.

Kerja dihitung dengan rumus:

W = – P (V1- V2)

Dimana w = kerja (pada tekanan 1 atm),

V1 = volume awal, dan V2 = volume akhir, dan P = tekanan yang melawan gerakan piston pompa (atm), P untuk ekspansi adalah P ex dan untuk kompresi adalah P in . Penerapan hukum termodinamika pertama dalam bidang kimia merupakan bahan kajian dari termokimia.

6. Termokimia merupakan pengetahuan dasar yang perlu diberikan atau yang dapat diperoleh dari reaksi-reaksi kimia, tetapi juga perlu sebagai pengetahuan dasar untuk pengkajian teori ikatan kimia dan struktur kimia. Fokus bahasan dalam termokimia adalah tentang jumlah kalor yang dapat dihasilkan oleh sejumlah tertentu pereaksi serta cara pengukuran kalor reaksi.

7. Persamaan reaksi yang mengikutsertakan perubahan entalpinya disebut persamaan termokimia. Nilai ∆H yang dituliskan pada persamaan termokimia disesuaikan dengan stokiometri reaksi. Artinya jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi sama dengan koefisien reaksinya. Oleh karena entalpi reaksi juga bergantung pada wujud zat harus dinyatakan, yaitu dengan membubuhkan indeks s untuk zat padat , l untuk zat cair, dan g untuk zat gas. 

8. Pada reaksi endoterm, sistem menyerap energi. Oleh karena itu, entalpi sistem akan bertambah. Artinya entalpi produk (Hp) lebih besar daripada entalpi pereaksi (Hr). Akibatnya, perubahan entalpi, merupakan selisih antara entalpi produk dengan entalpi pereaksi (Hp – Hr) bertanda positif. Sehingga perubahan entalpi untuk reaksi endoterm dapat dinyatakan:

∆H = Hp – Hr > 0

Sebaliknya, pada reaksi eksoterm , sistem membebaskan energi, sehingga entalpi sistem akan berkurang, artinya entalpi produk lebih kecil daripada entalpi pereaksi. Oleh karena itu , perubahan entalpinya bertanda negatif. Sehingga p dapat dinyatakan sebagai berikut:

∆H = Hp – Hr < 0

Perubahan entalpi pada reaksi eksoterm dan endoterm dapat dinyatakan dengan diagram tingkat energi.

9. Harga perubahan entalpi reaksi dapat dipengaruhi oleh kondisi yakni suhu dan tekanan saat pengukuran. Oleh karena itu, perlu kondisi suhu dan tekanan perlu dicantumkan untuk setiap data termokimia. Data termokimia pada umumnya ditetapkan pada suhu 25⁰C dan tekanan 1 atm yang selanjutnya disebut kondisi standar.

10. Perubahan entalpi yang diukur pada suhu 25⁰C dan tekanan 1 atm . Disebut perubahan entalpi standar dan dinyatakan dengan lambang ∆H^o Sedangkan perubahan entalpi yang pengukurannya tidak merujuk kondisi pengukurannya dinyatakan dengan lambang ∆H saja. Entalpi molar adalah perubahan entalpi reaksi yang dikaitkan dengan kuantitas zat yang terlibat dalam reaksi. Dalam termokimia dikenal berbagai macam entalpi molar, seperti entalpi pembentukan, entalpi penguraian, dan entalpi pembakaran.

11. Perubahan entalpi pada pembentukan 1 mol zat langsung dari unsur-unsurnya disebut entalpi molar pembentukan atau entalpi pembentukan. Jika pengukuran dilakukan pada keadaan standar (298 k, 1 atm) dan semua unsur-unsurnya dalam bentuk standar, maka perubahan entalpinya disebut entalpi pembentukan standar (∆H^of )Entalpi pembentukan dinyatakan dalam kJ per mol (kJ mol -1) Supaya terdapat keseragaman, maka harus ditetapkan keadaan standar, yaitu suhu 25⁰C dan tekanan 1 atm. Dengan demikian perhitungan termokimia didasarkan pada keadaan standar.

12. Pada umumnya dalam persamaan termokimia dinyatakan :

AB + CD → AC + BD ∆H^o= x kJ/mol

∆H^o adalah lambang dari perubahan entalpi pada keadaan itu. Yang dimaksud dengan bentuk standar dari suatu unsur adalah bentuk yang paling stabil dari unsur itu pada kondisi standar (298 K, 1 atm). Untuk unsur yang mempunyai bentuk alotropi, bentuk

standarnya ditetapkan berdasarkan pengertian tersebut. 

13. Pada umumnya entalpi pembentukan senyawa bertanda negatif. Entalpi pembentukan unsur dalam bentuk standarnnya, misalnya entalpi pembentukan grafit, adalah nol.

14. Reaksi penguraian/Entalpi Penguraian (∆H^od ) adalah kebalikan dari reaksi pembentukan. Oleh karena itu, sesuai dengan azas kekekalan energi, nilai entalpi penguraian sama dengan entalpi pembentukannya, tetapi tandanya berlawanan.

15. Reaksi suatu zat dengan oksigen disebut reaksi pembakaran Entalpi Penguraian (∆H^od ). Zat yang mudah terbakar adalah unsur karbon, hidrogen, belerang, dan berbagai senyawa dari unsur tersebut. Pembakaran dikatakan sempurna apabila karbon (c) terbakar menjadi CO2, hidrogen (H) terbakar menjadi H2O, belerang (S) terbakar menjadi SO2.

16. Perubahan entalpi pada pembakaran sempurna 1 mol suatu zat yang diukur pada 298 K, 1 atm disebut entalpi pembakaran standar (standard enthalpy of combustion), yang dinyatakan dengan ∆H^oc Entalpi pembakaran juga dinyatakan dalam kJ mol ^-1 . Harga entalpi pembakaran dari berbagai zat pada 298 K, 1 atm Harga entalpi pembakaran dari berbagai zat pada 298 K, 1 atm diberikan pada tabel berikut.

17. Setiap sistem atau zat mempunyai energi yang tersimpan didalamnya. Energi potensial berkaitan dengan wujud zat, volume, dan tekanan. Energi kinetik ditimbulkan karena atom – atom dan molekul – molekul dalam zat bergerak secara acak. Jumlah total dari semua bentuk energi itu disebut entalpi (H) . Entalpi akan tetap konstan selama tidak ada energi yang masuk atau keluar dari zat. Entalpi tergolong sifat eksternal, yakni sifat yang bergantung pada jumlah mol zat.

18. Entalpi (H) suatu zat ditentukan oleh jumlah energi dan semua bentuk energi yang dimiliki zat yang jumlahnya tidak dapat diukur. Perubahan kalor atau entalpi yang terjadi selama proses penerimaan atau pelepasan kalor dinyatakan dengan “ perubahan entalpi (∆H) “.

 

SUMBER SOAL : BUKU JAMES E. BRADY "KIMIA UNIVERSITAS ASAS DAN STRUKTUR" EDISI KELIMA JILID SATU 1998

1. Suatu campuran pereaksi di dalam tabung reaksi meyebabkan tabung tersebut menjadi panas jika dipegang. Penyataan yang tepat mengenai hal tersebut adalah….

Pembahasan:

Jika suatu reaksi kimia menghasilkan panas, maka reaksi tersebut merupakan reaksi eksoterm. Pada reaksi eksoterm, entalpi reaksi bernilai negative (entalpi pereaksi lebih besar daripada entalpi hasil reaksi)

2. Suatu gas memiliki volume awal 2,0 m3 dipanaskan dengan kondisi isobaris hingga volume akhirnya menjadi 4,5 m3. Jika tekanan gas adalah 2 atm, tentukan usaha luar gas tersebut!

Pembahasan:

Data :
V2 = 4,5 m3 
V1 = 2,0 m3 
P = 2 atm = 2,02 x 105 Pa
Isobaris → Tekanan Tetap

W = P (ΔV)
W = P(V2 − V1)
W = 2,02 x 105 (4,5 − 2,0) = 5,05 x 105 joule