Sistem dan Lingkungan dalam Termokimia

Materi: termokimia
Sistem dan Lingkungan Berkaitan Termokimia. Dua hal penting yang berkaitan dengan perpindahan energi dalam reaksi kimia ada dua, yaitu: sistem dan lingkungan. Pengertian sistem adalah bagian dari keseluruhan yang kita pelajari, sedangkan lingkungan adalah sesuatu yang berada di luar sistem. Sebagai contoh, bila kita i ngin mempelajari pertumbuhan dari sebatang pohon, maka pohon tersebut dikatakan sebagai sistem, sedangkan sesuatu di luar pohon disebut lingkungan. Contoh yang lain bila kita mempelajari budaya bangsa Indonesia, maka budaya bangsa Indonesia disebut sistem, sedang di luar budaya bangsa Indonesia disebut lingkungan.

   Dalam termokimia, zat-zat yang disebut sistem adalah zat-zat yang kita reaksikan dalam tabung reaksi, sedangkan di luar zat-zat pereaksi disebut lingkungan. Untuk mempelajari sistem, kita dapat melangsungkan suatu reaksi dalam dua kondisi, yaitu terbuka dan tertutup.

   Sistem terbuka artinya hal-hal yang kita pelajari berada di bawah tekanan udara luar yang relatif konstan dan nilainya berkisar 1 atm. Contoh sistem terbuka adalah penguapan air laut, pengaratan berbagai macam logam, usia terbentuknya buah pada tanaman tertentu, dan lain-lain. Sistem tertutup disebut juga sistem terisolasi, artinya sistem yang dilakukan dalam ruang tertutup. Dalam sistem tertutup, volume sistem relatif konstan, sedangkan tekanannya akan berubah.

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 system 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.

Perbedaan dari ketiga sistem tersebut berdasarkan perubahan benda dan energi secara ringkas dapat kalian perhatikan dalam Tabel berikut:

Adakah hubungan antara sistem dengan lingkungan? Keduanya saling memengaruhi, karena sistem dapat menyerap panas dari lingkungan atau melepaskan panas ke lingkungan. Amatilah gambar berikut ini:

Dari gambar di atas dapat disimpulkan bahwa:
a. Bila H produk $>$ H reaktan, maka $\Delta$H bertanda positif, berarti terjadi penyerapan kalor dari lingkungan ke sistem.
b. Bila H reaktan $>$ H produk, maka $\Delta$H bertanda negatif, berarti terjadi pelepasan kalor dari sistem ke lingkungan.

Sama halnya pada proses pencairan atau pembekuan es batu, es mencair karena menyerap kalor dari lingkungan, sedangkan saat air membeku jadi es karena melepas kalor. Kita dapat menangkap hubungan yang jelas antara sistem dan lingkungan. Sistem menyerap panas dari lingkungan, seperti ditunjukkan pada pencairan es, sehingga $\Delta$H atau entalpinya berharga positif. Sebaliknya, bila sistem melepas kalor ke lingkungan, seperti pada pembekuan es, maka entalpinya berkurang dan $\Delta$H-nya berharga negatif.

Demikian pembahasan materi Sistem dan Lingkungan Berkaitan Termokimia