Dokumen tersebut membahas tentang termokimia. Termokimia adalah ilmu yang mempelajari panas dan perubahannya dalam reaksi kimia. Ada dua jenis perubahan yaitu perubahan fisika yang tidak menghasilkan zat baru, dan perubahan kimia yang menghasilkan zat baru. Entalpi adalah panas yang dilepas atau diserap selama perubahan kimia. Nilai entalpi dapat diukur menggunakan kalorimeter.

1. TERMOKIMIA
PENDAHULUAN
Apakah termokimia itu ? Termokimia atau thermochemistry berasal dari kata thermo yang berarti
panas dan chemistry yang berarti kimia. Termokimia dalah ilmu yang mempelajari tentang panas dan
perubahannya dalam suatu reaksi kimia. Perubahan dalam suatu reaksi dibagi menjadi dua jenis,
yaitu perubahan fisika dan perubahan kimia.
Perubahan fisika adalah perubahan yang tidak menghasilkan zat / senyawa baru. Contohnya
perubahan es menjadi air dan menjadi uap air.
Perubahan es menjadi air : H2O (s)  H2O (l)
Perubahan air menjadi uap air : H2O (l)  H2O (g)
Perubahan uap air menjadi es : H2O (g)  H2O (s)
Perubahan kimia adalah perubahan yang menghasilkan materi baru. Contohnya adalah reaksi
pengaratan pada besi :
4Fe (s) + 3O2 (g)  2Fe2O3 (s)
Pada proses pengaratan padatan besi mengalami oksidasi dari oksigen mengahasilkan senyawa baru
besi (III) oksida, yang memiliki sifat berbeda dengan besi.
Karakteristik Besi Besi (III)oksida
Warna Logam putih perak Padatan merah kecoklatan
Titik Lebur 1535 o
C 1566 o
C
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ENERGI
Energi adalah kapasitas untuk menghasilkan kalor dan melakukan kerja. Air dalam bendungan
memiliki energi yang berasal dari energi potensial (energi yang dimiliki benda ketika diam). Jika air
ini dialirkan menjadi air terjun, maka energi potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik yang
dapat digunakan untuk menggerakkan turbin dan menghasilkan energi listrik.
Air
H2O (l)
Es
H2O (s)
Uap Air
H2O (g)

2. Energi = Kalor + Kerja
Kalor adalah sejumlah energi yang ditransfer dari satu benda ke benda lain karena adanya
perbedaan suhu. Kalor memiliki dua sifat, yaitu :
1. Kalor dapat mengubah suhu suatu benda
Apabila suatu panas ditambahkan pada suatu zat maka suhu benda tersebut akan naik.
Sementara apabila suatu panas ditarik dari suatu zat maka suhu benda tersebut akan
turun.
Misalnya, 50 ml air dengan suhu 20 o
C ditambahkan 50 ml air dengan suhu 100 o
C, maka
ketika dua larutan ini tercampur rata akan dihasilkan suhu campuran. Dimana suhu
campuran ini akan > 20 o
C.
2. Kalor dapat mengubah wujud suatu benda
Penambahan kalor pada suatu benda dapat mengubah wujud benda tersebut, misalnya
perubahan air menjadi uap air atau es.
Pada suatu reaksi kimia terdapat reaktan dan produk, maka reaktan dan produk tersebut dikenal
dengan sebutan sistem. Sementara hal yang berada diluar sistem (erlenmeyer, labu, dll) dikenal
dengan sebutan lingkungan. Suatu sistem mengandung energi kinetik dan energi potensial. Apabila
sistem tersebut diisolasi, maka dihasilkan energi internal. Energi internal adalah energi total yang
dimiliki suatu zat dalam keadaan terisolasi. Pada kenyataannya, sangat sulit untuk mengisolasi
sistem dari lngkungan karena sistem selalu mengalami kontak fisik dengan lingkungan. Tetapi kita
dapat menghitung, jumlah energi yang masuk kedalam sistem dan energi yang keluar sistem.
Perubahan energi yang masuk dan keluar sistem tersebut dikenal dengan ∆E.
∆E = E akhir – E awal
Karena Energi = Kalor + Kerja
Maka ∆E = Q + W
∆E = Q - P∆V
Q = ∆E + P∆V
Pada volum konstan Q = ∆E
Pada tekanan konstan Q = ∆E + P∆V
Karena kebanyakan dalam reaksi kimia berlangsung pada tekanan konstan, maka :
Q = ∆E + P∆V = ∆H
∆H = H produk – H reaktan

3. Contoh.
C3H8 (g) + 5O2 (g)  3CO2 (g) + 4H2O (g) ∆E = -2045 KJ
∆H = -2043 KJ
P∆V = 2KJ
Nilai perubahan entalpi (∆H) adalah sejumlah panas yang dilepas atau diserap selama reaksi ketika
reaktan berubah menjadi produk pada tekanan yang tetap.
Dalam menghitung entalpi, wujud dari setiap reaktan dan produk ( padat, solid, gas, aquoeus ) harus
jelas dan dituliskan, karena apabila berbeda wujudnya maka nilai entalpinya akan berbeda pula.
Perhatikan reaksi berikut :
C3H8 (g) + 5O2 (g)  3CO2 (g) + 4H2O (g) ∆H = -2043 KJ
C3H8 (g) + 5 O2 (g)  3CO2 (g) + 4H2O (l) ∆H = -2219 KJ
Perbedaan nilai entalpi dari reaksi diatas disebabkan karena adanya reaksi dari uap air ( H2O (g)) ke
air (H2O (l)) .
H2O (g)  H2O (l) ∆H = - 44 KJ
4 H2O (g)  4 H2O (l) ∆H = - 176 KJ
Nilai entalpi yang diukur pada keadaan ATP ( suhu= 25o
C dan tekanan =1 atm) dikenal dengan
entalpi standar (lambang ∆Ho
), sehingga :
C3H8 (g) + 5O2 (g)  3CO2 (g) + 4H2O (g) ∆Ho
= -2043 KJ/mol
Jenis entalpi pada perubahan fisika :
1. Entalpi Pencairan
H2O (s)  H2O (l) ∆Ho
fus
2. Entalpi Penguapan
H2O (l)  H2O (g) ∆Ho
vap
3. Entalpi Sublimasi
H2O (s)  H2O (g) ∆Ho
sub
Jenis Entalpi pada perubahan kimia :
1. Entalpi pembentukan
H2 (g) + Cl2 (g)  2HCl (g) ∆Ho
f=-3KJ
2. Entalpi penguraian
NaCl (s)  Na (s) + 0,5 Cl2 (g) ∆Ho
d=+2 KJ
3. Entalpi pembakaran
4Fe (s) + 3O2 (g)  2Fe2O3 (s) ∆Ho
c

4. 4. Entalpi penetralan
NaOH (aq) + HCl (aq)  NaCl (aq) + H2O (l) ∆Ho
n
5. Entalpi pelarutan
NaOH (s)  NaOH (aq) ∆Ho
sol
Apabila sejumlah panas diserap dari lingkungan kedalam sistem maka dikenal dengan reaksi
endotermik.
Contoh :
Ba(OH)2.8H2O (s) + 2 NH4Cl (s)  BaCl2 (aq) + NH3 (aq) + 10 H2O (l) ∆Ho
= + 88 KJ/mol
Artinya : Reaksi antara barium klorida dan amonium klorida berlangsung secara endotermik, yang
ditandai dengan nilai entalpi positif.
Sebaliknya apabila dalam suatu reaksi kimia, selama reaksi berlangsung dilepaskan kalor dari dalam
sistem ke lingkungan maka reaksinya disebut dengan reaksi eksotermik, yang ditandai dengan
entalpi bernilai negatif.
Contoh :
2 Al (s) + Fe2O3 (s)  Al2O3 (s) + 2 Fe (s) ∆Ho
= -852 KJ
KALORIMETRI
Kita dapat menentukan nilai kalor dari suatu reaksi atau perubahan fisika dan kimia dengan metode
Kalorimetri. Metode ini menggunakan suatu alat yang bernama Kalorimeter. Kalorimeter terdiri dari
bejana terinsulasi yang dihubungkan dengan termometer dan pengaduk dalam suatu sistem
tertutup (gambar 1). Jika suatu reaksi berlangsung dalam kalorimeter, maka besarnya nilai panas
yang dilepaskan dan diserap dapat dihitung berdasarkan perubahan suhu. Karena tekanan dalam
kalorimeter adalah tetap / konstan (tekanan atmosfer), maka besarnya nilai entalpi ∆H dapat
dihitung pula berdasarkan perubahan suhu.

5. Gambar 1. Kalorimeter
Bom Kalorimeter adalah salah satu jenis kalorimeter yang digunakan untuk mengukur
banyaknya kalor yang dilepaskan selama reaksi pembakaran. Contoh/ sampel diletakan
didalam wadah kecil (biasanya berbahan stainlessteel) dan ditutup dalam lingkungan yang
mengandung oksigen. Wadah tersebut diletakan dalam suatu bejana terinsulasi (dikenal
dengan sebutan Bom ) yang berisi air, dan dihubungkan dengan suatu arus listrik. Reaksi
diinisiasi dengan arus listrik, panas yang dilepaskan dihitung berdasarkan perubahan suhu
yang terlihat pada termometer.
Gambar 2. Bom Kalorimeter
Ketika kalorimeter menyerap panas yang dilepaskan dalam suatu reaksi kimia, perubahan
temperatur yang dihasilkan bergantung pada kapasitas kalor dari kalorimeter. Kapasitas
Kalor (C) suatu zat artinya banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu suatu
zat setiap satu derajat celcius (satuan kal/o
C atau J/o
C). Maka besarnya kapasitas kalor
kalorimeter adalah :
‫ܥ‬ =
ܳ
∆ܶ
T = Themometer
C = Cover
M = Magnetic Stirrer
H = Heat
A = Current (Ampere)
B = Battere

6. Dari persamaan diatas, maka besarnya kalor yang diserap oleh kalorimeter adalah :
Q kalorimeter = C x ∆T
Kalor Reaksi (Q) atau Entalpi (∆H) dapat dihitung melalui selisih nilai kalor pada akhir reaksi
dikurangi kalor pada awal reaksi.
Q = ∆H = H2 - H1
Q = ∆H = m.c.T2 - m.c.T1
Q = ∆H = m.c.(T2 – T1)
Q = ∆H = m.c.∆T
Q = ∆H = + / - cal atau J
Kalor jenis suatu zat (c) adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu satu gram
zat setiap satu derajat celcius (satuan kal/go
C atau J/Kgo
C)
ܿ=
ܳ
݉ . ∆ܶ
Kapasitas Molar Kalor (CM) adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu satu mol
zat (satuan kal/mol atau J/mol).
Cm =
ࡽ
࢔
Kalori adalah salah satu satuan panas. Satu kalori diartikan dengan banyaknya kalor yang
dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram air sebesar 1 derajat Celcius.
1 kal = 1 g air /o
C
1 kal = 4,184 J
Dari definisi diatas dapat diartikan , nilai kalor jenis air adalah 1 kal/ g o
C.
Latihan 1.
Sebanyak 50 ml air pada suhu 27 o
C dimasukan dalam kalorimeter dan dialirkan arus listrik hingga
suhunya 57 o
C. Jika kalor jenis air 1 cal/g o
C dan berat jenis air 0,998 g/ml. Tentukan kalor yang
diserap/dilepaskan (Q/∆H)
Diketahui :
V air : ............ ml T 1 : ............o
C
Bj air : ............ g/ml T 2 : ............ o
C
C : ............ kal/go
C
---

7. Apabila suatu kalorimeter dihubungkan dengan arus listrik maka besarnya nilai kalor dalam suatu
reaksi dapat ditentukan dengan cara:
Q = V.I.t
Karena V = I.R, maka :
Q = I.R.I.t (satuan : J)
Latihan 2.
Sebanyak 25 ml larutan A dimasukan ke dalam kalorimeter dan dialirkan arus listrik sebesar 1
ampere dengan hambatan 3,5 ohm selama 15 menit. Jika panas kalorimeter diabaikan, berapakah
besarnya kalor reaksi larutan ?
Diketahui :
Kuat arus : ............ amp Volume larutan A : ............ ml
Hambatan : ............ ohm
Waktu : ............ detik
Jawab :
ASAS BLACK
Panas suatu benda adalah nilai kalor yang dimiliki suatu benda. Apabila dua benda bersentuhan,
maka akan terjadi proses perpindahan panas dari satu benda ke benda lainnya sampai dicapai
keadaan setimbang.
Asas Black menyatakan bahwa dalam sistem tertutup terisolasi, kalor yang dilepaskan oleh
benda bersuhu tinggi = kalor yang diserap oleh benda bersuhu rendah.
Dari konsep Asas Black dapat diuraikan :
Qlepas = Qserap
Qlepas = kalor yang dilepaskan oleh benda bersuhu tinggi
Qserap = kalor yang diserap oleh benda bersuhu rendah.
Pada reaksi eksotermik di dalam suatu kalorimeter , jumlah kalor reaksi dapat dihitung melalui asas
Black dimana kalor yang dilepaskan akan sama nilainya dengan kalor yang di serap.
[‫݈ܽܭ‬‫݃݊ܽݕݎ݋‬ ݈݀݅݁‫]݊ܽ݇ݏܽ݌‬ = [‫݈ܽܭ‬‫݃݊ܽݕݎ݋‬ ݀݅‫]݌ܽݎ݁ݏ‬

8. [‫݈ܽܭ‬‫݃݊ܽݕݎ݋‬ ݈݀݅݁‫]݊ܽ݇ݏܽ݌‬ = ቂ
‫݈ܽܭ‬‫݃݊ܽݕݎ݋‬ ݀݅‫݌ܽݎ݁ݏ‬
‫݈ܽܭ‬‫݅ݎ݋‬݉ ݁‫ݐ‬݁‫ݎ‬
ቃ+ ቂ
‫݈ܽܭ‬‫݃݊ܽݕݎ݋‬ ݀݅‫݌ܽݎ݁ݏ‬
݈ܽ‫ݐݑݎ‬ܽ݊
ቃ
Latihan 3.
Sebuah kalorimeter sederhana ditimbang beratnya sebesar 300 g. Sebanyak 50 ml larutan x
dimasukan ke dalam kalorimeter dan ditimbang beratnya menjadi 350 g. Suhu pada termometer
menunjukkan angka 25o
C. Kedalam kalorimeter dialirkan arus listrik sebesar 2 ampere dengan
hambatan 5 ohm selama 5 menit. Jika panas kalorimeter diabaikan, berapakah besarnya kalor jenis
larutan jika suhu akhir 35 o
C ?
Diketahui :
m kalorimeter : ............................. g Kuat arus : ............ amp
m larutan : ............................. g Hambatan : ............ ohm
Waktu : ............ detik
Jawab :
Q lepas = Q serap
Latihan 4.
Sebuah kalorimeter sederhana ditimbang beratnya sebesar 300 g. Sebanyak 50 ml air dimasukan ke
dalam kalorimeter dan ditimbang beratnya menjadi 350 g. Suhu pada termometer menunjukkan
angka 25o
C. Kedalam kalorimeter dialirkan arus listrik sebesar 2 ampere dengan hambatan 5 ohm
selamat 5 menit. Jika kalor jenis air 1 kal/go
C dan suhu akhir 35 o
C, berapakah besarnya kapasitas
kalorimeter ?
Diketahui :
m kalorimeter : ............................. g Kuat arus : ............ amp
m air : ............................. g Hambatan : ............ ohm
Waktu : ............ detik
Jawab :
Q lepas = Q serap
Q lepas = Q air + Q kalorimeter
Q lepas = Q yg di serap air + Q yg di serap kalorimeter

9. Latihan 5.
Sebuah kalorimeter sederhana ditimbang beratnya sebesar 400 g. Sebanyak 50 ml air dimasukan ke
dalam kalorimeter dan ditimbang beratnya menjadi 450,5 g. Suhu pada termometer menunjukkan
angka 25o
C. Kedalam kalorimeter ditambahkan 50 ml air panas dengan suhu 70o
C. Kalorimeter di
kocok selama 4 menit sampai tercapai suhu campuran pada suhu 40o
C,kemudian kalorimter
ditimbang dan beratnya menjadi 502 g . Jika besarnya kalor jenis air 1 kal/go
C. Berapa besarnya
kapasitas kalorimeter dalam kal/o
C dan J/o
C?
Diketahui :
m kalorimeter : ............................. g T suhu kamar : ............ o
C
m air suhu kamar : ............................. g T air panas : ............ o
C
m air panas : ............................. g T campuran : ............ o
C
C : ............ kal/go
C
Jawab :
[‫݈ܽܭ‬‫݃݊ܽݕݎ݋‬ ݈݀݅݁‫]݊ܽ݇ݏܽ݌‬ = [‫݈ܽܭ‬‫݃݊ܽݕݎ݋‬ ݀݅‫]݌ܽݎ݁ݏ‬
[‫݈ܽܭ‬‫݃݊ܽݕݎ݋‬ ݈݀݅݁‫]݊ܽ݇ݏܽ݌‬ = ቂ
‫݈ܽܭ‬‫݃݊ܽݕݎ݋‬ ݀݅‫݌ܽݎ݁ݏ‬
‫݈ܽܭ‬‫݅ݎ݋‬݉ ݁‫ݐ‬݁‫ݎ‬
ቃ+ ቂ
‫݈ܽܭ‬‫݃݊ܽݕݎ݋‬ ݀݅‫݌ܽݎ݁ݏ‬
݈ܽ‫ݐݑݎ‬ܽ݊
ቃ
Latihan 6.
Sebuah kalorimeter sederhana ditimbang beratnya sebesar300 g. Sebanyak 50 ml larutan Y yang
bersifat polar dengan berat jenis 1,105 g/ml dimasukan ke dalam kalorimeter. Suhu pada
termometer menunjukkan angka 25o
C. Kedalam kalorimeter ditambahkan 50 ml air panas dengan
suhu 78o
C. Kalorimeter di kocok selama 4 menit sampai tercapai suhu campuran pada suhu
44o
C,kemudian kalorimter ditimbang dan beratnya menjadi 403 g . Jika besarnya kalor jenis larutan Y
adalah 0,85 kal/go
C dan kalor jenis air 1 kal/go
C. Berapa besarnya kapasitas kalorimeter dalam kal/o
C
dan J/o
C?
Diketahui :
m kalorimeter : ............................. g T suhu kamar : ............ o
C
m air suhu kamar : ............................. g T air panas : ............ o
C
m air panas : ............................. g T campuran : ............ o
C
C : ............ kal/go
C
Jawab :
[‫݈ܽܭ‬‫݃݊ܽݕݎ݋‬ ݈݀݅݁‫]݊ܽ݇ݏܽ݌‬ = [‫݈ܽܭ‬‫݃݊ܽݕݎ݋‬ ݀݅‫]݌ܽݎ݁ݏ‬
[‫݈ܽܭ‬‫݃݊ܽݕݎ݋‬ ݈݀݅݁‫]݊ܽ݇ݏܽ݌‬ = ቂ
‫݈ܽܭ‬‫݃݊ܽݕݎ݋‬ ݀݅‫݌ܽݎ݁ݏ‬
‫݈ܽܭ‬‫݅ݎ݋‬݉ ݁‫ݐ‬݁‫ݎ‬
ቃ+ ቂ
‫݈ܽܭ‬‫݃݊ܽݕݎ݋‬ ݀݅‫݌ܽݎ݁ݏ‬
݈ܽ‫ݐݑݎ‬ܽ݊
ቃ
HUKUM HESS

10. Sekarang kita akan berdiskusi tentang perubahan entalpi selama proses reaksi berlangsung, misalnya
dalam proses Habber Bosch. Habber Bosch adalah proses pembuatan amonia yang banyak dilakukan
di industri. Dalam proses pembuatan amonia dibutuhkan bahan baku gas hidrogen dan nitrogen,
seperti reaksi berikut :
H2 (g) + N2 (g)  NH3 (g) ∆Ho
= -92 KJ/mol
Jika kita pelajari lebih detail, proses pembuatan amonia diatas tidak langsung menghasilkan amonia
tetapi melali beberapa tahapan.
H2 (g) + N2 (g)  N2H4 (g)
ுమ
ሱሮ NH3 (g) ∆Ho
= -92,2 KJ/mol
Perubahan entalpi dari hidrazin (N2H4) ke amonia diukur sebesar -187,6 Kj/mol. Namun perubahan
entalpi dari hidrogen dan nitogen ke hidrazin sulit untuk diukur, karena disaat sebagian hidrogen dan
nitogen bereaksi membentuk hidrazine sejumlah hidrazin yang dihasilkan langsung menghasilkan
amonia.
Melalui hukum Hess kita dapat menghitung berapa besarnya entalpi pembentukan hidrazin dari gas
hidrogen dan amonia. Hukum Hess menyatakan keseluruhan perubahan entalpi reaksi merupakan
penjumlahan entalpi disetiap tahap proses pembentukannya. Perhatikan reaksi berikut :
1) H2 (g) + N2 (g)  N2H4 (g) ∆Ho
= ?
2) N2H4 (g) + H2 (g)  NH3 (g) ∆Ho
= - 187,6 KJ/mol
3) H2 (g) + N2 (g)  NH3 (g) ∆Ho
= -92 KJ/mol
Besarnya nilai entalpi dapat dihitung :
∆Ho
1 = ∆Ho
3 - ∆Ho
2
∆Ho
1 = -92,2 KJ - (-187,6 KJ)
∆Ho
1 = + 95,4 KJ
---
Perhatikan contoh 1.
Contoh 1. Berapakah nilai entalpi dari reaksi berikut
a + b  c + d ∆H= ....?... kJ/mol
Jika diketahui :
(1) a + z  c + y ∆H = +20 kJ/mol
(2) d + z  b + y ∆H = - 45 kJ/mol
Penyelesaian :
(1) a + z  c + y ∆H = +20 kJ/mol
(2) b + y  d + z ∆H = +45 kJ/mol
a + b  c + d ∆H = +65 kJ/mol

11. Perhatikan contoh 2.
Contoh 2.
Berapakah nilai entalpi reaksi berikut :
a + b  c + d ∆H= ....?... kJ/mol
Jika diketahui :
(1) a + z  c + y
(2) 2d + 2z  2b + 2y
Penyelesaian :
(1) a + z  c + y
(2) b + y  d + z
a + b  c + d
Latihan 7.
Latihan 8.
Berapakah nilai entalpi reaksi berikut :
∆H= ....?... kJ/mol
∆H = +20 kJ/mol
∆H = - 80 kJ/mol
∆H = +20 kJ/mol
∆H = +40 kJ/mol
∆H = +60 kJ/mol