Rangkuman Materi Termokimia SMA Kelas 11 Kimia dan Penjelasannya
Rangkuman Materi Termokimia SMA Kelas 11 Kimia dan Penjelasannya – Banyak yang merasa materi termokimia merupakan salah satu materi kimia tersulit di SMA. Padahal sebenarnya materi ini cukup mudah loh!
Meski banyak pembahasannya, namun konsep dari materi Termokimia cenderung mudah dipelajari. Kamu hanya perlu memahami konsepnya secara sempurna.
Jika sudah memahami konsep, kamu hanya perlu mencoba beberapa latihan soal tentang termokimia.
Yuk, baca artikel ini untuk memahami materi termokimia dengan lebih baik.
Rangkuman Materi Termokimia SMA Kelas 11
Daftar Isi
Daftar Isi
Pengantar Termokimia
Pengantar Termokimia merupakan konsep dasar yang memperkenalkan kepada kita bidang ilmu yang mempelajari hubungan antara reaksi kimia dan perubahan energi panas yang terkait dengannya.
Tentunya pahami ini dulu sebelum masuk ke materi termokimia SMA kelas 11 kimia berikutnya.
Ini adalah cabang ilmu kimia yang penting karena membantu kita memahami bagaimana energi terlibat dalam reaksi kimia, apakah energi dilepaskan atau diserap selama reaksi, dan bagaimana hal ini mempengaruhi reaksi itu sendiri.
Pada dasarnya, setiap kali terjadi reaksi kimia, ada perubahan energi yang terjadi.
Beberapa reaksi melepaskan energi panas ke lingkungan sekitarnya, sementara yang lain menyerapnya dari lingkungan
Energi dalam Reaksi Kimia
Rangkuman materi termokimia SMA kelas 11 kimia berikutnya adalah energi.
Energi dalam Reaksi Kimia merujuk pada perubahan energi yang terjadi saat suatu reaksi kimia terjadi.
Reaksi kimia melibatkan pemutusan ikatan dan pembentukan ikatan antara atom dan molekul, yang pada gilirannya mengubah susunan atom dan molekul serta energi yang terkait dengannya.
Dalam konteks ini, ada dua konsep penting yang perlu dipahami: reaksi eksotermik dan reaksi endotermik.
1. Reaksi Eksotermik
Reaksi eksotermik adalah jenis reaksi kimia di mana energi dilepaskan dari sistem ke lingkungan sekitarnya.
Dalam reaksi ini, energi awal (energi ikatan reaktan) lebih besar daripada energi akhir (energi ikatan produk), sehingga perbedaan energi ini dilepaskan dalam bentuk panas.
Contoh yang umum adalah pembakaran bahan bakar seperti kayu atau bensin.
Energi panas yang dilepaskan dalam reaksi eksotermik dapat dirasakan sebagai peningkatan suhu atau cahaya.
2. Reaksi Endotermik
Reaksi endotermik, di sisi lain, adalah jenis reaksi kimia di mana energi diserap oleh sistem dari lingkungan sekitarnya.
Dalam reaksi ini, energi awal lebih kecil daripada energi akhir, sehingga energi harus disuplai dari luar untuk memulai dan mempertahankan reaksi.
Contoh umum reaksi endotermik adalah reaksi fotosintesis, di mana tanaman menyerap energi cahaya dari matahari untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi glukosa dan oksigen.
Hukum Kekekalan Energi
Hukum Kekekalan Energi, juga dikenal sebagai Hukum Kekekalan Energi Pertama, adalah prinsip dasar dalam ilmu fisika yang menyatakan bahwa dalam suatu sistem tertutup, energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan. Ini adalah salah satu sub dalam materi termokimia SMA kelas 11 kimia.
Sebaliknya, energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain, tetapi total energi dalam sistem akan tetap konstan.
Dalam reaksi kimia, energi yang terlibat dalam pembentukan ikatan dan pemutusan ikatan antara atom dan molekul dapat menghasilkan perubahan energi panas.
Namun, jumlah total energi di awal reaksi akan sama dengan jumlah total energi di akhir reaksi, meskipun dalam bentuk yang berbeda (seperti energi panas, energi kinetik, atau energi potensial).
Jika reaksi merupakan pelepasan energi panas (reaksi eksotermik), maka energi panas yang dilepaskan akan diimbangi dengan berkurangnya energi kimia dalam sistem.
Sebaliknya, dalam reaksi yang menyerap energi panas (reaksi endotermik), energi panas yang diserap akan digunakan untuk membentuk ikatan dan meningkatkan energi kimia dalam sistem.
Dalam konteks Hukum Kekekalan Energi:
- Energi awal = Energi akhir
- Energi kinetik + Energi potensial + Energi panas = Konstan
Dengan prinsip ini, kita dapat memahami mengapa reaksi kimia memerlukan atau melepaskan energi, serta bagaimana perubahan energi dalam sistem kimia terkait dengan perubahan ikatan antara atom dan molekul.
Hukum Kekekalan Energi juga memainkan peran penting dalam ilmu fisika, termasuk dalam hukum termodinamika dan konsep energi dalam berbagai bentuknya.
Enthalpi (H)
Rangkuman materi termokimia SMA kelas 11 kimia berikutnya adalah Entalpi. Entalpi (H) adalah konsep dalam ilmu termokimia yang mewakili jumlah energi panas dalam suatu sistem kimia pada tekanan konstan.
Dalam konteks kimia, entalpi mengacu pada perubahan energi panas yang terjadi selama reaksi kimia atau perubahan keadaan zat dari satu kondisi ke kondisi lain.
Perubahan entalpi (ΔH) dalam suatu reaksi adalah perbedaan antara entalpi akhir (produk) dan entalpi awal (reaktan).
Entalpi sering diukur dalam satuan energi, seperti joule (J) atau kalori (cal). Karena perubahan entalpi lebih mudah diukur daripada entalpi absolut suatu zat, kita sering fokus pada perubahan entalpi dalam reaksi kimia.
Ada dua jenis perubahan entalpi utama yang harus dipahami:
Perubahan Entalpi dalam Reaksi Eksotermik (ΔH < 0):
- Reaksi eksotermik adalah reaksi kimia di mana energi dilepaskan dari sistem ke lingkungan sekitarnya.
- Entalpi produk (H produk) lebih rendah daripada entalpi reaktan (H reaktan), sehingga perubahan entalpi (ΔH) negatif.
- Contoh reaksi eksotermik adalah pembakaran bahan bakar.
Perubahan Entalpi dalam Reaksi Endotermik (ΔH > 0):
- Reaksi endotermik adalah reaksi kimia di mana energi diserap oleh sistem dari lingkungan sekitarnya.
- Entalpi produk lebih tinggi daripada entalpi reaktan, sehingga perubahan entalpi (ΔH) positif.
- Contoh reaksi endotermik adalah reaksi fotosintesis.
Persamaan Thermochemist dan Stoikiometri
Persamaan Thermochemist adalah persamaan kimia yang disertai dengan informasi tentang perubahan energi termal yang terjadi selama reaksi kimia.
Dalam persamaan ini, jumlah panas (Q) yang dilepaskan atau diserap selama reaksi diindikasikan.
Persamaan ini memberikan informasi tambahan tentang energi yang terlibat dalam reaksi, selain informasi tentang jenis dan jumlah reaktan serta produk. Materi termokimia SMA kelas 11 kimia tidak akan lengkap tanpa stoikiometri.
Ketika Anda menggabungkan Persamaan Thermochemist dengan Stoikiometri, Anda akan memiliki Persamaan Thermochemist Stoikiometri.
Ini adalah persamaan kimia yang tidak hanya menunjukkan perbandingan reaktan dan produk dalam reaksi (stoikiometri), tetapi juga menyertakan informasi tentang jumlah panas yang dilepaskan atau diserap selama reaksi tersebut (termokimia).
Sebagai contoh, pertimbangkan reaksi pembakaran metana (CH4) dalam oksigen (O2) untuk membentuk karbon dioksida (CO2) dan air (H2O):
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Ini adalah persamaan stoikiometri yang menggambarkan perbandingan molar reaktan dan produk.
Namun, untuk memberikan informasi termokimia, kita juga dapat menyertakan perubahan entalpi (ΔH) dalam persamaan:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔH = -890 kJ/mol (misalnya)
Dalam contoh ini, ΔH adalah perubahan entalpi total selama reaksi, dan nilai -890 kJ/mol menunjukkan bahwa reaksi ini adalah reaksi eksotermik yang melepaskan 890 kilojoule panas per mol metana yang bereaksi.
Hukum Kirchoff
Materi termokimia SMA kelas 11 kimia berikutnya adalah Hukum KIrchoff. Hukum Kirchhoff, juga dikenal sebagai Hukum Kirchhoff.
Pertama, adalah prinsip yang terkait dengan termokimia dan memeriksa hubungan antara perubahan entalpi dengan perubahan suhu dalam reaksi kimia.
Hukum ini dinamai berdasarkan ilmuwan Jerman Gustav Kirchhoff yang mengembangkannya pada abad ke-19.
Secara khusus, Hukum Kirchhoff berkaitan dengan bagaimana perubahan suhu mempengaruhi perubahan entalpi dalam reaksi kimia pada berbagai kondisi suhu yang berbeda. Ada dua aspek utama dalam Hukum Kirchhoff:
Hukum Kirchhoff Pertama (Hukum Kalorimetri):Hukum pertama Kirchhoff menyatakan bahwa perubahan panas yang terjadi dalam suatu reaksi kimia pada suhu konstan adalah fungsi dari perubahan entalpi (ΔH) dan perubahan suhu (ΔT).
ΔQ = ΔH + ΔnRΔT
Di sini:
- ΔQ adalah perubahan panas pada suhu konstan.
- ΔH adalah perubahan entalpi reaksi.
- Δn adalah perubahan dalam jumlah mol gas antara reaktan dan produk.
- R adalah konstanta gas.
- ΔT adalah perubahan suhu.
Hukum Kirchhoff Kedua (Hukum Van ‘t Hoff):Hukum kedua Kirchhoff berkaitan dengan bagaimana perubahan entalpi suatu reaksi kimia berubah dengan suhu.
Ini memungkinkan kita untuk menghitung perubahan entalpi reaksi pada suhu tertentu berdasarkan perubahan entalpi pada suhu lain dan kapasitas panas masing-masing reaktan dan produk.
ΔH2 = ΔH1 + ∫(Cp,produk – Cp,reaktan)dT
Di sini:
- ΔH2 adalah perubahan entalpi pada suhu tertentu.
- ΔH1 adalah perubahan entalpi pada suhu referensi.
- Cp adalah kapasitas panas molar.
Hukum Kirchhoff memberikan panduan tentang bagaimana perubahan suhu dapat mempengaruhi perubahan entalpi dan sebaliknya.
Ini memiliki implikasi yang penting dalam termokimia dan membantu dalam memahami bagaimana suhu dapat mempengaruhi keadaan energi dalam reaksi kimia.
Kalorimetri
Kalorimetri adalah cabang ilmu yang mempelajari pengukuran panas yang dihasilkan atau diserap selama reaksi kimia atau perubahan fisik dalam sistem.
Tujuan utama kolorimetri adalah mengukur perubahan energi panas dalam suatu sistem yang sedang mengalami reaksi atau perubahan keadaan.
Dalam materi termokimia SMA kelas 11 kimia, Kalorimeter adalah salah satu sub yang penting.
Metode ini penting untuk memahami perubahan entalpi dalam reaksi kimia, mempelajari sifat termal zat, dan mengukur kapasitas panas.
Berikut adalah beberapa contoh jenis kalorimeter dan bagaimana mereka berfungsi:
1. Kalorimeter Reaksi
Jenis kalorimeter ini digunakan untuk mengukur perubahan panas dalam reaksi kimia.
Biasanya, reaktan ditambahkan ke dalam larutan dalam kalorimeter dan perubahan suhu diukur selama reaksi berlangsung.
Dengan mengukur perubahan suhu, massa reaktan, dan kapasitas panas kalorimeter, kita dapat menghitung perubahan entalpi reaksi.
2. Kalorimeter Bom
Kalorimeter bom digunakan untuk mengukur panas yang dihasilkan dalam reaksi pembakaran zat padat atau cair di dalam lingkungan tertutup yang dikenal sebagai “bom”.
Panas yang dihasilkan dari reaksi ini akan meningkatkan suhu bom dan lingkungan sekitarnya.
Dengan mengukur perubahan suhu dan kalor spesifik bom, kita dapat menghitung energi panas yang dihasilkan.
3. Kalorimeter Diferensial Pemindahan Panas
Jenis kalorimeter ini digunakan untuk mengukur perubahan panas yang terjadi selama perubahan fisik, seperti peleburan atau penguapan.
Prinsipnya adalah dengan membandingkan laju pemanasan atau pendinginan bahan dengan laju pemanasan atau pendinginan referensi.
4. Kalorimeter Adiabatik
Kalorimeter adiabatik dirancang untuk mencegah pertukaran panas dengan lingkungan sekitarnya.
Ini memungkinkan pengukuran perubahan entalpi dalam reaksi tanpa adanya pertukaran panas dengan lingkungan.
Siklus Born-Haber
Rangkuman materi termokimia SMA kelas 11 kimia berikutnya adalah Siklus Born-Haber.
Siklus Born-Haber adalah metode yang digunakan dalam kimia fisik untuk menghitung entalpi pembentukan suatu senyawa ionik dari unsur-unsur penyusunnya.
Metode ini bergantung pada konsep bahwa perubahan entalpi dalam reaksi kimia tertentu dapat dihitung dari serangkaian reaksi lain yang terkait dengan pembentukan senyawa tersebut.
Siklus Born-Haber terutama digunakan dalam menghitung entalpi pembentukan senyawa ionik dari unsur-unsur dalam keadaan standar.
Penutup
Itulah rangkuman materi termokimia SMA kelas 11 kimia yang harus kamu pelajari sepenuhnya.
Pastikan untuk memahaminya secara berurutan agar kamu bisa lebih cepat dalam memahaminya.
Jika tertarik dengan referensi belajar yang lebih dalam, kamu bisa mengecek artikel-artikel mamikos yang lain ya!
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: