Termokimia adalah bagian dari kimia yang berhubungan dengan pertukaran panas yang menyertai reaksi. Reaksi kimia dapat terdiri dari dua jenis Eksoterm dan Endoterm.
Eksoterm : Ketika reaksi terjadi dengan pelepasan panas (dari pusat keluar).
Endoterm : Bila terjadi reaksi dengan penyerapan kalor (dari luar ke dalam)
Setiap zat memiliki jumlah energi yang tersimpan dalam ikatannya. Ketika energi yang terkandung dalam reaktan lebih besar daripada yang terkandung dalam produk, kita memiliki reaksi eksotermik ketika energi dilepaskan. Ketika energi yang terkandung dalam reaktan kurang dari yang terkandung dalam produk, kita memiliki reaksi endotermik saat penyerapan energi terjadi.
Energi yang terkandung dalam zat ini disebut entalpi (H). Perubahan entalpi untuk reaksi kimia tertentu diberikan oleh
H = H P – H R
di mana
H P adalah jumlah entalpi produk
H R adalah jumlah entalpi reaktan.
Jika reaksi berlangsung pada tekanan tetap, H disebut kalor reaksi. Dalam termokimia biasanya variasi energi dalam reaksi dinyatakan melalui kilokalori (Kkal). Kilokalori adalah seribu kali nilai kalori. Satu kalori sama dengan jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 gram air dari 14,5ºC menjadi 15,5ºC. Satuan umum lainnya dalam termokimia adalah Joule (J). Satu kalori sama dengan 4,18 Joule.
Dalam reaksi eksoterm, H R > H P dan oleh karena itu H negatif (ΔH P – H R = -).
Pada reaksi endoterm, H R <ΔH P e isso H é positif (ΔH P – H R = +).
Karena nilai H bervariasi dengan tekanan, suhu, variasi alotropik dan keadaan fisik, ini harus ditentukan dalam persamaan termokimia
Ketika reaksi termokimia tidak melaporkan nilai suhu dan tekanan, dapat dipahami bahwa itu dilakukan pada 25ºC (atau 298 K), 1 atm dan bentuk alotropik dan keadaan fisik unsur atau senyawa yang paling umum. Kondisi ini didefinisikan sebagai standar dalam termokimia.
Untuk zat yang sama:
Nah, kita harus menambahkan energi ke sistem sehingga molekul atau agregat ionik dapat memiliki kebebasan dan beralih dari keadaan padat ke cair. Dengan cara yang sama, kita harus menambahkan energi ke sistem sehingga molekul atau agregat ionik dapat bergerak lebih jauh satu sama lain, dari cair ke keadaan gas.
Bentuk alotropik yang paling stabil dari suatu zat adalah yang memiliki energi terendah dan diberi nilai entalpi sama dengan nol (H = 0). Merupakan kebiasaan untuk menunjukkan entalpi dalam kondisi standar dengan H0.
Jadi untuk bentuk alotropik dari unsur kimia karbon, kita akan memiliki:
Grafit H 0 = nol (karena merupakan bentuk paling stabil)
Berlian: H 0 > nol (karena memiliki lebih banyak energi daripada bentuk grafit)
Entalpi atau panas pembentukan standar suatu zat (ΔH 0 f )
Ini adalah variasi entalpi atau jumlah panas yang diserap atau dilepaskan dalam pembentukan mol zat tertentu, dari zat sederhana yang sesuai, semuanya dalam keadaan standar.
Persamaan yang mengikuti mewakili pembentukan CO 2 dari zat sederhana lebih stabil. Karena reaksi berlangsung dalam kondisi standar, panas ini dapat disebut panas standar CO 2 .
Persamaan di bawah menunjukkan pembentukan CO 2 . Yang pertama dari karbon dalam bentuk intan yang bukan merupakan bentuk karbon paling stabil. Sampel kedua pembentukan CO 2 menggunakan CO sebagai titik awal. Panas yang dihasilkan selama reaksi ini tidak dapat disebut panas standar reaksi pembentukan CO 2 .
Entalpi atau panas pembakaran suatu zat
Ini adalah perubahan entalpi atau jumlah panas yang dilepaskan selama pembakaran total 1 mol zat, dengan semua zat dalam keadaan standar.
Dalam kasus zat organik, pembakaran total dianggap selama satu-satunya produk adalah CO 2 dan H 2 O. Reaksi pembakaran bersifat eksotermik dan nilai H -nya selalu negatif.
Untuk etana kita kemudian memiliki: