Perbedaan sistem dan lingkungan

41 B Bab 2 Termokimia menyertai perubahan kimia atau reaksi kimia. Sebelum lebih lanjut mempelajari perlu kalian ketahui dahulu beberapa istilah yang sering ditemui dalam termokimia, yaitu a. Sistem Sistem merupakan bagian yang sedang diamati perubahan energinya. Misal kalian sedang mengamati proses pelarutan garam dapur dalam air, maka garam dapur dan air merupakan sistem. Sistem dibagi menjadi tiga, yaitu sistem terbuka, tertutup, dan terisolasi. 1 Sistem terbuka merupakan sistem yang terbuka, dalam hal ini baik benda maupun energi dapat keluar masuk sistem. Misal melarutkan garam dapur di beker gelas yang terbuka. Mereaksikan asam basa dalam tabung reaksi satu ke tabung reaksi lain. 2 Sistem tertutup, dinamakan sistem dalam keadaan tertutup jika benda tidak dapat keluar masuk sistem tetapi energi masih dapat keluar masuk. Misal mengamati perubahan panas pada reaksi pelarutan di tempat beker gelas yang tertutup. Pada keadaan itu materi tidak dapat keluar atau masuk beker gelas, karena beker gelas dalam keadaan tertutup, tetapi energi masih dapat keluar masuk beker gelas tersebut. Hal ini ditandai dengan panas yang menempel pada dinding beker gelas atau sebaliknya energi panas dapat dialirkan ke dalam sistem tersebut dengan cara dipanaskan di atas nyala api. 3 Sistem terisolasi, yaitu sistem yang tidak memungkinkan terjadinya pertukaran benda dan energi. Contoh dari sistem ini adalah air dalam termos panas yang masih baik. Air panas yang disimpan dalam termos diharapkan tidak mengalami perubahan panas dan volume air tidak berkurang. Dengan demikian, baik benda maupun energi panas tidak mengalami perubahan. Gambar 2.3 a. Sistem terbuka. b. Sistem tertutup. c. Sistem terisolasi. Sumber: General Chemistry Principles and Modern Application, Petrucci R. H, Harwood W. S, dan Herring G. F a b c Termos merupakan alat yang bekerja dengan sistem isolasi, dalam sistem ini tidak ada pertukaran energi maupun materi. Jika kalian menyimpan 3 L air pada suhu 80 °C, maka ketika dibuka pada waktu yang berbeda suhu air tersebut tetap 80 °C dan volume juga tetap 3 L. Coba kalian pelajari bagaimana sistem kerja termos tersebut. Kemudian rancang dan buat alat sederhana yang dapat berfungsi sebagaimana termos. Alat tersebut diharapkan dapat berfungsi sebagai pengawet baik untuk makanan maupun non makanan. Kegiatan Mandiri Kegiatan Mandiri 42 M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2 Perbedaan dari ketiga sistem tersebut berdasarkan perubahan benda dan energi secara ringkas dapat kalian perhatikan dalam Tabel 2.1. Tabel 2.1 Perbedaan sistem terbuka, tertutup, dan terisolasi. b. Lingkungan Lingkungan merupakan bagian di luar sistem. Contoh dalam proses pelarutan garam dapur tersebut, maka bagian yang selain garam dapur dan air merupakan lingkungan, misalnya udara di sekitarnya.

3. Reaksi eksoterm dan reaksi endoterm

Perubahan kimia atau reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi panas. Perubahan panas atau kalor dalam suatu sistem dapat ditandai dengan berkurang atau bertambahnya suhu lingkungan. Reaksi eksoterm merupakan reaksi yang mengeluarkan panas ke lingkungan, dengan demikian suhu lingkungan akan mengalami kenaikan. Reaksi endoterm merupakan reaksi yang membutuhkan panas. Pada reaksi endoterm sistem menyerap panas sehingga suhu lingkungan menjadi dingin. Perhatikan gambar berikut. a b Sumber: General Chemistry Principles and Modern Application, Petrucci R. H, Harwood W. S, dan Herring G. F Gambar 2.4 a. Reaksi eksoterm. b. Reaksi endoterm. Sumber: General Chemistry Principles and Modern Application, Petrucci R. H, Harwood W. S, dan Herring G. F Sistem Materi Energi Terbuka Masuk Masuk Tertutup Tidak Masuk Terisolasi Tidak Tidak 43 B Bab 2 Termokimia Beberapa contoh reaksi yang bersifat eksoterm, antara lain a. Reaksi pembakaran Š pembakaran gas dapur C 3 H 8 g + 3O 2 g o 3CO 2 g + 4H 2 Ol Š pembakaran kawat magnesium Mg 2Mgs + O 2 g o 2MgOs b. Reaksi penetralan Š Netralisasi asam klorida dengan natriun hidroksida HClaq + NaOHaq o NaClaq + H 2 Ol Š Netralisasi asam sulfat dengan kalium hidroksida H 2 SO 4 aq + 2KOHaq o K 2 SO 4 aq + 2H 2 Ol c. Pelarutan garam alkali dalam air Š NaOHs + H 2 Ol o NaOHaq Š CaOs + H 2 Ol o CaOH 2 aq d. Pengenceran asam pekat Š H 2 SO 4 pekat + H 2 Ol o H 2 SO 4 aq Š HNO 3 pekat + H 2 Ol o HNO 3 aq e. Reaksi logam alkali dengan air Š 2Nas + 2H 2 Ol o 2NaOHaq +H 2 g Š 2Ks + 2H 2 Olo2KOHaq + H 2 g Beberapa contoh reaksi yang bersifat endoterm, antara lain a. Penguraian garam karbonat CaCO 3 o CaOs + CO 2 g b. Pelarutan garam nitrat KNO 3 s + H 2 Ol o KNO 3 aq c. Pelarutan garam ammonium nitrat NH 4 NO 3 s + H 2 Ol o NH 4 NO 3 aq Mengenal reaksi eksoterm dan reaksi endoterm Alat - tabung reaksi - rak tabung reaksi - beker gelas - termometer s = padat l = cair g = gas aq = larut dalam air