Kimia adalah ilmu yang mempelajari tentang perubahan materi dan reaksi yang terlibat dalam perubahan tersebut. Salah satu cabang penting dalam kimia adalah termokimia, yang mempelajari hubungan antara energi (terutama panas) dan reaksi kimia.
Dalam tulisan ini, kita akan melakukan pembahasan umum tentang bagaimana mencari kalor yang diperlukan dalam proses perubahan kimia, khususnya reaksi pembentukan uap air dari gas hidrogen dan gas oksigen.
Reaksi Kimia Gas Hidrogen dan Oksigen
Cara paling efisien untuk menghasilkan uap air adalah dengan mereaksikan gas hidrogen (H2) dan gas oksigen (O2). Secara kimiawi dapat ditulis suatu reaksi sebagai berikut
2H2(g) + O2(g) -> 2H2O(g)
Dalam reaksi ini, 2 mol H2 bereaksi dengan 1 mol O2 untuk menghasilkan 2 mol H2O. Reaksi ini menghasilkan uap air dan energi dalam bentuk kalor.
Kalor yang Diperlukan
Dalam reaksi termokimia, dibutuhkan kalor tertentu untuk setiap mol produk yang dihasilkan. Dalam hal ini, perlu diberikan kalor sebesar 484 kilojoule (KJ) untuk setiap produk yang dihasilkan. Jadi, dalam produksi 2 mol H2O dari 2 mol H2 dan 1 mol O2, dibutuhkan kalor sebesar:
2 mol x 484 KJ/mol = 968 KJ
Dengan kata lain, energi sebesar 968 KJ perlu dipasok ke dalam sistem agar reaksi dapat berlangsung.
Persamaan Termokimia
Persamaan termokimia dari reaksi ini ditulis dengan mencantumkan jumlah kalor yang dibutuhkan di sebelah kanan persamaan reaksi, seperti ini:
2H2(g) + O2(g) -> 2H2O(g) + 484 KJ
Dengan adanya penambahan simbol “+ 484 KJ” di sebelah kanan, persamaan ini menunjukkan bahwa reaksi ini memerlukan kalor sebesar 484 KJ untuk setiap mol H2O yang dihasilkan.
Kesimpulan
Dengan memahami konsep kimia dan termokimia, kita dapat mengetahui berapa besar kalor yang dibutuhkan dalam suatu reaksi. Dalam contoh di atas, kita telah mempelajari bahwa pembentukan 2 mol uap air dari 2 mol gas hidrogen dan 1 mol gas oksigen membutuhkan kalor sebesar 484 KJ. Persamaan termokimia untuk reaksi ini juga telah kita tulis dan analisis.
Jadi, jawabannya apa? Reaksi pembentukan 2 mol uap air dari 2 mol gas hidrogen dan 1 mol gas oksigen membutuhkan kalor sebesar 484 KJ per mol, dengan persamaan termokimia
2H2(g) + O2(g) -> 2H2O(g) + 484 KJ.
