Sebelum mempelajari lebih jauh mengenai reaksi eksoterm dan endoterm, alangkah lebih baiknya jika kita mengetahui lebih dulu definisi dari termokimia.
Termokimia
Termokimia merupakan ilmu yang mempelajari tentang perubahan kalor dari suatu zat yang disebabkan oleh reaksi fisika dan kimia.
Termokimia ini termasuk ke dalam ilmu termodinamika yang membahas soal perubahan energi yang terjadi akibat reaksi kimia. Partikel-partikel penyusun zat terus bergerak secara konstan sampai menghasilkan energi kinetik yang berbanding lurus dengan suhu atau temperatur.
Artinya, saat sebuah objek dalam kondisi suhu tinggi atau panas, maka molekul penyusunnya bergerak cepat sehingga energi kinetik makin besar. Energi itu sendiri datang dari gaya yang dihasilkan oleh partikel penyusun zat.
Untuk mengetahui kalor yang ada di dalam sebuah benda, cara yang biasa dilakukan adalah mengukur suhunya. Makin tinggi suhu benda tersebut, maka makin besar pula kalor yang terkandung di dalam benda tersebut.
Alat pengukur kandungan kalor di dalam sebuah benda disebut dengan kalorimeter. Kalorimeter digunakan dengan cara mencampurkan dua zat ke dalam sebuah wadah. Alat ini memiliki dua jenis, yaitu kalorimeter tekanan tetap dan volume tetap.
Pengaplikasian termokimia dalam aktivitas manusia adalah mengetahui reaksi kimia di dalam tubuh ketika produksi energi dibutuhkan untuk kegiatan sehari-hari.
Baca juga: Penjelasan Mengenai Pembelahan Sel Mitosis dan Meiosis
Lingkungan dan Sistem
Sebelum mengetahui apa itu endoterm dan eksoterm, penting juga untuk memahami apa itu konsep lingkungan dan sistem di dalam reaksi kimia dan fisika.
Jadi lingkungan ini sebenarnya sisa alam yang berada di luar sistem, sistem ini sendiri merupakan bagian alam yang diperhatikan oleh manusia. Sistem ini merupakan zat yang ada di dalam reaksi fisika dan kimia.
Contoh dari konsep lingkungan dan sistem ini adalah reaksi air dengan garam. Air dan garam ini merupakan sistem reaksi, sedangkan tekanan udara dan suhunya adalah lingkungan.
Sistem ini sendiri terdiri menjadi tiga macam, yaitu sistem terbuka, tertutup, dan terisolasi.
Sistem terbuka maksudnya adalah sistem yang merupakan hasil dari perpindahan energi sekaligus materi yang terjadi karena adanya interaksi antara sistem dengan lingkungan, Misalnya adalah pelarutan sebuah garam dapur di dalam gelas yang terbuka dengan menggunakan api.
Sementara sistem tertutup ini berarti perpindahan energi antara sistem dan lingkungannya, tetapi materinya tidak ikut berpindah. Contohnya juga melarutkan garam dapur di gelas tetapi gelas itu ditutup. Materi dari garam tersebut tidak bisa keluar akan tetapi energi panasnya masih bisa keluar dari gelas dengan cara menempel pada tutup atau dinding gelas.
Sementara sistem terisolasi adalah tidak adanya perpindahan materi dan energi antara sistem dan lingkungan.
Misalnya seperti memasukan air panas di dalam termos yang membuat panasnya tidak menghilang dan volume airnya tetap. Artinya, Air dan panas yang ada di termos tersebut tidak mengalami perubahan.
Baca juga: Memahami Perpindahan Kalor: Konduksi, Radiasi, dan Konveksi
Reaksi Eksoterm dan Endoterm
Pengertian Reaksi Eksoterm
Eksoterm ini berasal dari dua istilah bahasa Yunani, yaitu ekspos (luar) dan term (kalor). Dengan kata lain, eksoterm ini merupakan suatu reaksi kimia yang menghasilkan kalor atau panas. Reaksi ini bisa terjadi karena adanya perpindahan yang terjadi dari sistem ke lingkungan. Perpindahan itu akhirnya mengakibatkan cuaca sekitar lebih panas.
Reaksi eksoterm ini bisa terjadi dengan cara yang alami maupun dengan dibuat. Contoh eksoterm alami adalah air mengalir di sungai, besi berkarat, dan juga pembakaran kayu.
Sedangkan eksoterm buatan contohnya adalah percobaan-percobaan yang dilakukan di dalam sebuah laboratorium seperti mencampurkan air dengan zat asam pekat.
Ciri-Ciri Reaksi Eksoterm:
- Untuk mengetahui apakah ada reaksi eksoterm, maka bisa dilihat dengan ciri-ciri berikut ini:
- Sistemnya menyerap kalor lingkungan
- Lingkungan menyerap kalor dari sistem
- Sistem dan lingkungan memiliki jumlah kalor yang sama
- Apabila kalor sistem dan lingkungan dijumlahkan, maka hasilnya adalah nol
- Kalor dari lingkungan lebih kecil dibanding kalor sistem pada akhir reaksi
- Jumlah entalpi (jumlah energi) produk lebih kecil dibanding entalpi reaksi
- Perubahan entalpi memiliki nilai negatif
- Pelepasan energi dapat diketahui saat suhu meningkat karena dipanaskan, tetapi jika pemanasannya dihentikan reaksi akan tetap terjadi.
Contoh Reaksi Eksoterm
Contoh reaksi eksoterm yang paling sering ditemui adalah peristiwa terjadinya api unggun. Dalam peristiwa itu kayu dibakar untuk menghasilkan api. Setelah kayu terbakar kondisi di sekitar kayu bakar tersebut mulai hangat mengikuti panasnya api. Hal itu terjadi karena kayu bakar melepaskan kalor ke lingkungan.
Selain api unggun, kembang api pun juga demikian, di mana di sekitar kembang api itu akan terasa panas ketika dibakar dan meletus.
Kemudian contoh lainnya adalah peledakan bom, pembakaran kayu, hingga proses besi berkarat.
Pengertian Reaksi Endoterm
Endoterm juga berasal dari dua kata bahasa Yunani, yaitu endon yang berarti dalam dan term yang berarti panas. Artinya, reaksi endoterm ini merupakan reaksi kalor yang berasal dari lingkungan masuk ke dalam sebuah sistem atau sederhananya adalah reaksi penyerapan kalor.
Reaksi endoterm ini membuat suhu di lingkungan menjadi turun dan menjadi lebih dingin karena adanya perpindahan panas. Hal itu terjadi karena endoterm ini sifatnya menyerap energi yang menyebabkan energi sistem bertambah, tetapi lingkungan berkurang.
Contoh dari reaksi endoterm di kehidupan sehari-hari adalah fenomena fotosintesis di mana suatu pohon menyerap kalor matahari dan kemudian menaikan energi reaksinya.
Ciri-ciri Reaksi Endoterm:
- Produk memiliki energi lebih banyak dibanding reaktan
- Energi ikatan produk lebih besar dibanding reaktan
- Perubahan entalpi memiliki nilai positif
- Ikatan kimia bisa melepaskan energi
Contoh Reaksi Endoterm
Contoh reaksi endoterm dalam kehidupan sehari-hari adalah ketika menggoreng bahan makanan. Dalam proses penggorengan pada umumnya membutuhkan kompor, minyak goreng, wajan, dan bahan yang akan digoreng, dalam hal ini misalnya adalah telur.
Pada proses tersebut, telur merupakan sistem, lingkungan adalah minyak goreng dan udara. Karena wajannya tidak ditutup maka sistemnya adalah terbuka.
Ketika digoreng, telur akan semakin memanas karena lingkungannya, yaitu minyak goreng suhunya meningkat akibat dipanaskan dengan api.
Ketika proses penggorengan itu, terjadi perpindahan materi sekaligus kalor dari sistem ke lingkungan.
Perpindahan kalor itu dimulai dari api, menuju ke wajan, wajan kemudian memanaskan minyak goreng, dan minyak goreng memanaskan tempe hingga matang.
Contoh lainnya adalah proses pemanggangan roti, memproduksi gula dengan fotosintesis, mencairnya es batu, dan melarutkan garam batu ke dalam air panas.
Perbedaan Reaksi Eksoterm dan Endoterm
Eksoterm | Endoterm |
Nilai perubahan entalpi negatif | Nilai perubahan entalpi positif |
Terjadi pembebasan kalor | Membutuhkan penyerapan kalor |
Suhu sistem lebih tinggi dibanding lingkungan | Suhu sistem lebih rendah dibanding lingkungan |
Kalor berpindah ke sistem lingkungan | Kalor berpindah dari lingkungan ke sistem |
Terjadi kenaikan suhu | Terjadi penurunan suhu |
Demikianlah pembahasan mengenai reaksi eksoterm dan endoterm. Di Sampoerna Academy, materi kimia seperti reaksi eksoterm dan endoterm akan diajarkan dengan cara menggunakan perangkat teknologi dan strategi pembelajaran yang kolaboratif.
Hal itu dilakukan agar siswa dari Sampoerna Academy dapat mengembangkan keterampilan seperti kreativitas dan inovasi, komunikasi dan kolaborasi, pemikiran kritis dan pemecahan masalah, serta riset.
