sistem pernapasan pada manusia

Sistem Pernapasan pada Manusia

Pernapasan atau respirasi adalah pertukaran gas antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Mungkin kalian mikir, bernapas jg itu adalah suatu hal yang wajar. Setiap hari kita bernapas kok. Memang iya. Tapi kalian belum melihat proses pernapasan dan juga bagian'' dalam tubuh(organ) yang terlibat dalam proses pernapasan ini kan? Kalo gitu, ayo kita perhatikan dan membahas lebih jauh tentang pernapasan.
Pertama-tama, kita harus tau dulu alat-alat pernapasan manusia yang dimulai dari rongga hidung, faring (tekak), laring (pangkal tenggorokan), trakea (batang tenggorokan), bronkus (cabang tenggorokan), dan pulmo (paru-paru). Berikut akan dijelaskan secara lanjut.

Rongga hidung: Selama ini, rongga hidung yang kalian tau adalah "tempat" keluar masuknya udara dan juga upil. Memang benar. Tapi ternyata di dalamnya jauh lebih kompleks dari yang kalian kira lo. Di dalamnya terdapat proses penyaringan, penghangatan, dan pengaturan kelembaban dan yang bertugas dalam menangani ketiga proses di atas adalah sang "BULU HIDUNG" yang akan menyesuaikan kelembaban, dan kehangatan udara sesuai dengantubuh kita.

Faring(tekak) : Tekak ini terdapat dibelakang rongga hidung dan mulut kita. Yang kalau disentuh, kita bisa muntah. Faring berfungsi sebagai jalan bagi udara dan makanan. Di dalam terdapat amandel dan juga berfungsi sebagai ruang getar untuk menghasilkan suara.


Laring(pangkal tenggorokan) : Laring ini terdapat di antara faring dan trakea. Dindingnya terdiri dari 9 buah tulang rawan.Di dalamnya terdapat epiglotis dan pita suara . Wah, jadi, kalo seandainya kita ga punya laring, pita suara kita mau taro di mana ya. Pada saat kita menelan makanan, epiglotisnya ditutup, jadi, kita ga keselek. Makanannya diarahkan ke tempat yang bener yaitu kerongkongan.
Trakea(batang tenggorokan): Trakea ini berbentuk seperti pita yg terletak memanjang dibagian leher dan rongga dada. Di dalam trakea ini terdapat rambut getar (silia) dan juga selaput lendir. Trakea pun dibagi lagi menjadi 2 cabang yaitu menuju ke paru-paru kiri, dan yang satunya lagi menuju paru-paru kanan. Wah, ribet bener. Cabang trakea disebut sebagai bronkus.

Pulmo(paru-paru): Pada bagian terakhir ini, kita membahas tentang pulmo yg terletak didalam rongga dada bagian atas. Paru-paru dibagi menjadi 2 bagian yaitu, paru'' kanan dan paru'' kiri. Paru-paru kanan terdiri dari 3 gelambir, dan paru paru kiri terdiri dari 2 gelambir. Paru-paru pun dibungkus dengan selaput tipis yang disebut pleura. Masing masing bronkus membentuk bronkiolus dan bronkiolus bercabang-cabang menjadi pembuluh halus yang berakhir pada alveolus(gelembung paru-paru).

Mekanisme Pernapasan
Pernapasan merupakan suatu proses yang terjadi dengan sendirinya. Pada saat kita bernapas ada 2 proses yang terjadi, yaitu inspirasi (proses masuknya udara ke dalam paru-paru) dan ekspirasi (proses keluarnya udara dari paru-paru). Inspirasi dan ekspirasi terjadi antara 15-18 kali setiap menit. Proses inspirasi dan ekspirasi diatur oleh otot-otot diafragma dan otot antar tulang rusuk. Otot-otot inilah yang mengatur kehendak kita. Mekanisme pernapasan dada dibedakan menjadi 2 macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut dan terjadi secara bersamaan.

1.Pernapasan Dada
Pernapasan dada terjadi karena aktivitas otot antar tulang rusuk berkerut(berkontraksi), maka tulang-tulang rusuk akan terangkat dan volume rongga dada akan membesar. Keadaaan ini menyebabkan penurunan tekanan udara di paru-paru(tekanan di dalam rongga dada menjadikecil). Karena tekanan dari luar tubuh lebih besar, maka udara dari luar yang kaya oksigen masuk ke dalam paru-paru melalui rongga hidung, tenggorokan, dan paru-paru. Dengan demikian terjadilah inspirasi.

2.Pernapasan Perut
Pernapasan perut terjadi karena aktivitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. Bila otot diafragma berkontraksi,maka diafragma akan mendatar. Keadaan ini mengakibatkan rongga dada mengecil(tekanan rongga dada menjadi kecil).

Volume Udara Pernapasan
Paru-paru orang dewasa mampu menampung kira-kira lima liter udara. Kemampuan menampung 5 liter udara. Kemampuan paru-paru menampung udara sebanyak lima liter disebut volume paru-paru. Udara dalam volume paru-paru ini disebut kapasitas total (volume total) udara pernapasan manusia dalam keadaan normal, udara yang masuk paru-paru dalam sekali inspirasi dan udara yang keluar dalam sekali ekspirasi kira-kira setengah liter volume udara setengah liter ini disebut udara pernapasan (volume tidal) udara yang tidak dapat dihembuskan keluar disebut udara sisa (volume residu) jadi udara yang keluar masuk paru-parumaksimal 4 liter. Volume udara empat liter ini disebut kapasitas vital paru-paru.

Pertukaran Oksigen dan Karbon dioksida
Pertama-tama udara masuk ke dalam paru-paru dari aveolus, oksigen masuk ke kapiler-kapiler darah secara difusi. Zat warna merah darah yang disebut hemoglobin yang terdapat dalam darah merah akan mengikat oksigen. Hemoglobin yang mengikat oksigen disebut oksihemoglobin. Darah yang banyak mengandung banyak oksigen disebut darah bersih. Oksigen diedarkan oleh darah ke seluruh jaringan tubuh yang pada proses respirasi oksigen dilepaskan sel-sel tubuh untuk oksidasi, proses ini menghasilkan zat sisa yang disebut karbon dioksida. Karbon dioksida dibawa oleh darah ke paru-paru. Darah mengandung karbon dioksida disebut darah kotor. Selanjutnya karbon di oksidasi dan dikeluarkan dari paru-paru secara disfusi. (san)

Kelainan dan Penyakit pada Sistem Pernapasan

Berbagai kelainan dan penyakit pada paru-paru:
1. ASIFIKSI
Asifiksi merupakan terganggunya pengangkutan oksigen ke sel-sel atau jaringan tubuh. Misalnya, terisinya alveolus dengan cairan limfe karena infeksi Diplococcus pneumonia . Gas karbon monoksida yang merupakan hasil pembakaran tidak sempurna juga dapat menyebabkan asifiksi. Akibatnya hemogoblin lebih banyak mengikat karbon dioksida daripada oksigen. (mai)

2. TBC [TUBERCULOSIS]
Penyakit yang menyerang paru-paru ini merupakan salah satu perbuatan nakal dari bakteri Mycobacterium tuberculosis. Salah satu hal yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri ini adalah kekebalan tubuh manusia. Gejala-gejalanya adalah sebagai berikut: Kelelahan, kehilangan berat badan, berkeringat pada malam hari. Jika memburuk, gejalanya adalah: Dada sakit, batuk dengan menge-luarkan dahak berdarah, serta nafas pandek. 6-12 TBC dapat diobati dengan pemberian antibiotik dari dokter. Pengobatan secara teratur selama bulan dapat mencegah TBC kambuh lagi. TBC adalah penyakit menular dan dapat menular dari dahak atau nafas orang yang mengidap TBC.

3. BRONKITIS
bronkitis adalah peradangan pada bronkus atau bronkiolus. Gejala-gejalanya adalah batuk-batuk, demam, dan sakit di bagian dada. Penyakit ini disebabkan karena virus, bakteri, merokok, menghirup bahan kimia, dan debu. Usahakan tidak mencium udara tercemar. Dan yang penting adalah JANGAN COBA-COBA UNTUK MEROKOK.[:
4. TONSILITIS
Ini adalah peradangan pada tonsil . Gejala-gejala nya adalah Sakit tenggorokan, sulit menelan, dan demam. Sama halnya dengan bronkitis, tonsilitis ini juga disebabkan oleh virus dan bakteri. Dapat diobati dengan pemberian antibiotik. Sedangkan, tonsilitis yang disebabkan oleh virus dapat diobati dengan meminum obat/perawatan pada pasien. Kalau bakteri atau virus sudah kebal terhadap obat-obatan, maka salah satu jalan adalah dengan operasi.

5. SINUSITIS
Penyakit ini adalah peradangan rongga hidung bagian atas. Gejala gejala sinusitis adalah sakit kepala, rasa sakit di bagian wajah, demam, keluar ingus bening dan juga rasa sesak di rongga hidung. Sinusitis dapat ditangani dengan pemberian antibiotik oleh dokter. Pencegahannya adalah menghindari faktor-faktor yang menyebabkan sinusitis.

6. SARS[SEVERE ACUTE RESPIRATORY SYNDROME]
SARS adalah penyakit yang tergolong sangat parah dan mengerikan. Ini adalah sakit pernafasan akut yang disebabkan oleh virus. Gejala-gejala penyakit ini adalah batuk-batuk, susah bernafas,nyeri tubuh dan dan lesu. Virus yang menyebabkan penyakit ini dinamakan SARS-associated coronavirus [SARS-CoV]. Penularan dapat terjadi lewat kontak langsung antara penderita dan orang yang sehat. Pencegahan dapat dilakukan dengan menghindari hal-hal menyangkut dengan penularan dengan penderita. (shei)
7. ASMA
Asma merupakan peradangan pada saluran pernapas. Peradangan menyebabkan pembengkakan dan penyempitan saluran pernapasan. Penderita jadi susah bernapas, sesak dan batuk-batuk. Dapat disebabkan oleh alergi, asap, psikis(mental), atau keturunan. Jaringan yang membengkak menghasilkan lendir yang berlebihan. Lendir ini kemudian mengumpul dan menyumbat saluran pernapasan. Pengobatan dapat dilakukan dengan obat hirup, obat tablet, atau obat berbentuk cair.

8. KANKER PARU-PARU
Kanker paru-paru adalah kanker yang terjadi pada paru-paru. Waktu yang diperlukan untuk satu sel kanker didiagnosa adalah 10-40 tahun. Gejalanya adalah batuk, napas pendek, dahak berdarah , dan sakit dada. 80% kanker paru-paru disebabkan oleh rokok tembakau. Dapat diatasi dengan terapi radiasi, operasi, dan kemoterapi. Pencegahan dapat dilakukan dengan menghindari bahan-bahan kasinogen dan hindari merokok.

Tentang 7 malaikat penjaga 7 langit

Sebuah hadits yg bersumber dari Al Ghazali, Minhajul Abidin, dan Bidayatul Hidayah.

Oleh DHB Wicaksono

Dengan atas asma Allah Yang Pemurah dan Penyayang

Ibnu Mubarak menceritakan bahwa Khalid bin Ma’dan berkata kepada Mu’adz, “Mohon Tuan ceritakan hadits Rasulullah sallAllahu ‘alayhi wasallam yang Tuan hafal dan yang Tuan anggap paling berkesan. Hadits manakah menurut Tuan?

Jawab Mu’adz, “Baiklah, akan kuceritakan.”

Selanjutnya, sebelum bercerita, beliau pun menangis. Beliau berkata, “Hmm, Betapa rindunya diriku pada Rasulullah, ingin rasanya diriku segera bertemu dengan beliau.”

Kata beliau selanjutnya, “Tatkala aku menghadap Rasulullah sallAllahu ‘alayhi wasallam, beliau menunggang unta dan menyuruhku agar naik di belakang beliau. Kemudian berangkatlah kami dengan berkendaraan unta itu. Selanjutnya beliau menengadah ke langit dan bersabda:

Puji syukur ke hadirat Allah Yang Berkehendak atas makhluk-Nya, ya Mu’adz!

Jawabku, “Ya Sayyidi l-Mursalin”

Beliau kemudian berkata, ‘Sekarang aku akan mengisahkan satu cerita kepadamu. Apabila engkau menghafalnya, cerita itu akan sangat berguna bagimu. Tetapi jika kau menganggapnya remeh, maka kelak di hadapan Allah, engkau pun tidak akan mempunyai hujjah (argumen).

Hai Mu’adz! Sebelum menciptakan langit dan bumi, Allah telah menciptakan tujuh malaikat. Pada setiap langit terdapat seorang malaikat penjaga pintunya. Setiap pintu langit dijaga oleh seorang malaikat, menurut derajat pintu itu dan keagungannya.

Dengan demikian, malaikat pula-lah yang memelihara amal si hamba. Suatu saat sang Malaikat pencatat membawa amalan sang hamba ke langit dengan kemilau cahaya bak matahari.

Sesampainya pada langit tingkat pertama, malaikat Hafadzah memuji amalan-amalan itu. Tetapi setibanya pada pintu langit pertama, malaikat penjaga berkata kepada malaikat Hafadzah:

“Tamparkan amal ini ke muka pemiliknya. Aku adalah penjaga orang-orang yang suka mengumpat. Aku diperintahkan agar menolak amalan orang yang suka mengumpat. Aku tidak mengizinkan ia melewatiku untuk mencapai langit berikutnya!”

Keesokan harinya, kembali malaikat Hafadzah naik ke langit membawa amal shaleh yang berkilau, yang menurut malaikat Hafadzah sangat banyak dan terpuji.

Sesampainya di langit kedua (ia lolos dari langit pertama, sebab pemiliknya bukan pengumpat), penjaga langit kedua berkata, “Berhenti, dan tamparkan amalan itu ke muka pemiliknya. Sebab ia beramal dengan mengharap dunia. Allah memerintahkan aku agar amalan ini tidak sampai ke langit berikutnya.” Maka para malaikat pun melaknat orang itu.

Di hari berikutnya, kembali malaikat Hafadzah naik ke langit membawa amalan seorang hamba yang sangat memuaskan, penuh sedekah, puasa, dan berbagai kebaikan, yang oleh malaikat Hafadzah dianggap sangat mulia dan terpuji. Sesampainya di langit ketiga, malaikat penjaga berkata:

“Berhenti! Tamparkan amal itu ke wajah pemiliknya. Aku malaikat penjaga kibr (sombong). Allah memerintahkanku agar amalan semacam ini tidak pintuku dan tidak sampai pada langit berikutnya. Itu karena salahnya sendiri, ia takabbur di dalam majlis.”

Singkat kata, malaikat Hafadzah pun naik ke langit membawa amal hamba lainnya. Amalan itu bersifat bak bintang kejora, mengeluarkan suara gemuruh, penuh dengan tasbih, puasa, shalat, ibadah haji, dan umrah. Sesampainya pada langit keempat, malaikat penjaga langit berkata:

“Berhenti! Popokkan amal itu ke wajah pemiliknya. Aku adalah malaikat penjaga ‘ujub (rasa bangga terhadap kehebatan diri sendiri) . Allah memerintahkanku agar amal ini tidak melewatiku. Sebab amalnya selalu disertai ‘ujub.”

Kembali malaikat Hafadzah naik ke langit membawa amal hamba yang lain. Amalan itu sangat baik dan mulia, jihad, ibadah haji, ibadah umrah, sehingga berkilauan bak matahari. Sesampainya pada langit kelima, malaikat penjaga mengatakan:

“Aku malaikat penjaga sifat hasud(dengki) . Meskipun amalannya bagus, tetapi ia suka hasud kepada orang lain yang mendapat kenikmatan Allah swt. Berarti ia membenci yang meridhai, yakni Allah. Aku diperintahkan Allah agar amalan semacam ini tidak melewati pintuku.”

Lagi, malaikat Hafadzah naik ke langit membawa amal seorang hamba. Ia membawa amalan berupa wudhu’ yang sempurna, shalat yang banyak, puasa, haji, dan umrah. Sesampai di langit keenam, malaikat penjaga berkata:

“Aku malaikat penjaga rahmat. Amal yang kelihatan bagus ini tamparkan ke mukanya. Selama hidup ia tidak pernah mengasihani orang lain, bahkan apabila ada orang ditimpa musibah ia merasa senang. Aku diperintahkan Allah agar amal ini tidak melewatiku, dan agar tidak sampai ke langit berikutnya.”

Kembali malaikat Hafadzah naik ke langit. Dan kali ini adalah langit ke tujuh. Ia membawa amalan yang tak kalah baik dari yang lalu. Seperti sedekah, puasa, shalat, jihad, dan wara’. Suaranya pun menggeledek bagaikan petir menyambar-nyambar, cahayanya bak kilat. Tetapi sesampai pada langit ke tujuh, malaikat penjaga berkata:

“Aku malaikat penjaga sum’at (sifat ingin terkenal). Sesungguhnya pemilik amal ini menginginkan ketenaran dalam setiap perkumpulan, menginginkan derajat tinggi di kala berkumpul dengan kawan sebaya, ingin mendapatkan pengaruh dari para pemimpin. Aku diperintahkan Allah agar amal ini tidak melewatiku dan sampai kepada yang lain. Sebab ibadah yang tidak karena Allah adalah riya. Allah tidak menerima ibadah orang-orang yang riya.”

Kemudian malaikat Hafadzah naik lagi ke langit membawa amal dan ibadah seorang hamba berupa shalat, puasa, haji, umrah, ahlak mulia, pendiam, suka berdzikir kepada Allah. Dengan diiringi para malaikat, malaikat Hafadzah sampai ke langit ketujuh hingga menembus hijab-hijab (tabir) dan sampailah di hadapan Allah. Para malaikat itu berdiri di hadapan Allah. Semua malaikat menyaksikan amal ibadah itu shahih, dan diikhlaskan karena Allah.

Kemudian Allah berfirman:

“Hai Hafadzah, malaikat pencatat amal hamba-Ku, Aku-lah Yang Mengetahui isi hatinya. Ia beramal bukan untuk Aku, tetapi diperuntukkan bagi selain Aku, bukan diniatkan dan diikhlaskan untuk-Ku. Aku lebih mengetahui daripada kalian. Aku laknat mereka yang telah menipu orang lain dan juga menipu kalian (para malaikat Hafadzah). Tetapi Aku tidak tertipu olehnya. Aku-lah Yang Maha Mengetahui hal-hal gaib. Aku mengetahui segala isi hatinya, dan yang samar tidaklah samar bagi-Ku. Setiap yang tersembunyi tidaklah tersembunyi bagi-Ku. Pengetahuan- Ku atas segala sesuatu yang telah terjadi sama dengan pengetahuan- Ku atas segala sesuatu yang belum terjadi. Pengetahuan- Ku atas segala sesuatu yang telah lewat sama dengan yang akan datang. Pengetahuan- Ku atas segala yang telah lewat sama dengan yang akan datang. Pengetahuan- Ku atas orang-orang terdahulu sama dengan pengetahuan- Ku atas orang-orang kemudian.

Aku lebih mengetahui atas sesuatu yang samar dan rahasia. Bagaimana hamba-Ku dapat menipu dengan amalnya. Mereka mungkin dapat menipu sesama makhluk, tetapi Aku Yang Mengetahui hal-hal yang gaib. Aku tetap melaknatnya…!”

Tujuh malaikat di antara tiga ribu malaikat berkata, “Ya Tuhan, dengan demikian tetaplah laknat-Mu dan laknat kami atas mereka.”

Kemudian semua yang berada di langit mengucapkan, “Tetaplah laknat Allah kepadanya, dan laknatnya orang-orang yang melaknat.”‘

Sayyidina Mu’adz (yang meriwayatkan hadits ini) kemudian menangis tersedu-sedu. Selanjutnya berkata, “Ya Rasulallah, bagaimana aku bisa selamat dari semua yang baru engkau ceritakan itu?”

Jawab Rasulullah, “Hai Mu’adz, ikutilah Nabimu dalam masalah keyakinan (keimanan).”

Tanyaku (Mu’adz), “Engkau adalah Rasulullah, sedang aku hanyalah Mu’adz bin Jabal. Bagaimana aku bisa selamat dan terlepas dari bahaya tersebut?”

Berkatalah Rasulullah sallAllahu ‘alayhi wasallam, “Memang begitulah, bila ada kelengahan dalam amal ibadahmu. Karena itu, jagalah mulutmu jangan sampai menjelekkan orang lain, terutama kepada sesama ulama. Ingatlah diri sendiri tatkala hendak menjelekkan orang lain, sehingga sadar bahwa dirimu pun penuh aib. Jangan menutupi kekurangan dan kesalahanmu dengan menjelekkan orang lain. Janganlah mengorbitkan dirimu dengan menekan dan menjatuhkan orang lain. Jangan riya dalam beramal, dan jangan mementingkan dunia dengan mengabaikan akhirat. Jangan bersikap kasar di dalam majlis agar orang takut dengan keburukan akhlakmu. Jangan suka mengungkit-ungkit kebaikan, dan jangan menghancurkan pribadi orang lain, kelak engkau akan dirobek-robek dan dihancurkan anjing Jahannam, sebagaiman firman Allah dalam surat An-Naziat ayat 2.”

Tanyaku selanjutnya, “Ya Rasulallah, siapakah yang bakal menanggung penderitaan seberat itu?”

Jawab Rasulullah sallAllahu ‘alayhi wasallam, “Mu’adz, yang aku ceritakan tadi akan mudah bagi mereka yang dimudahkan Allah. Engkau harus mencintai orang lain sebagaimana engkau menyayangi dirimu. Dan bencilah terhadap suatu hal sebagaimana kau benci bila itu menimpa dirimu. Jika demikian engkau akan selamat.”

Khalid bin Ma’dan meriwayatkan, “Sayyidina Mu’adz sering membaca hadits ini seperti seringnya membaca Al-Qur’an, dan mempelajari hadits ini sebagaimana mempelajari Al-Qur’an di dalam majlis.”

Wallohu a’lam

Sumber : http://agguss.wordpress.com/2009/02/07/tentang-7-malaikat-penjaga-7-langit/

Termokimia- SMA

Termokimia dapat didefinisikan sebagai bagian ilmu kimia yang mempelajari dinamika atau perubahan reaksi kimia dengan mengamati panas/termal nya saja. Salah satu terapan ilmu ini dalam kehidupan sehari-hari ialah reaksi kimia dalam tubuh kita dimana produksi dari energi-energi yang dibutuhkan atau dikeluarkan untuk semua tugas yang kita lakukan. Pembakaran dari bahan bakar seperti minyak dan batu bara dipakai untuk pembangkit listrik. Bensin yang dibakar dalam mesin mobil akan menghasilkan kekuatan yang menyebabkan mobil berjalan. Bila kita mempunyai kompor gas berarti kita membakar gas metan (komponen utama dari gas alam) yang menghasilkan panas untuk memasak. Dan melalui urutan reaksi yang disebut metabolisme, makanan yang dimakan akan menghasilkan energi yang kita perlukan untuk tubuh agar berfungsi.
Hampir semua reaksi kimia selalu ada energi yang diambil atau dikeluarkan. Mari kita periksa terjadinya hal ini dan bagaimana kita mengetahui adanya perubahan energi.

Peristiwa termokimia

Misalkan kita akan melakukan reaksi kimia dalam suatu tempat tertutup sehingga tak ada panas yang dapat keluar atau masuk kedalam campuran reaksi tersebut. Atau reaksi dilakukan sedemikian rupa sehingga energi total tetap sama. Juga misalkan energi potensial dari hasil reaksi lebih rendah dari energi potensial pereaksi sehingga waktu reaksi terjadi ada penurunan energi potensial. Tetapi energi ini tak dapat hilang begitu saja karena energi total (kinetik dan potensial) harus tetap konstan. Sebab itu, bila energi potensialnya turun, maka energi kinetiknya harus naik berarti energi potensial berubah menjadi energi kinetik. Penambahan jumlah energi kinetik akan menyebabkan harga rata-rata energi kinetik dari molekulmolekul naik, yang kita lihat sebagai kenaikan temperatur dari campuran reaksi. Campuran reaksi menjadi panas.
Kebanyakan reaksi kimia tidaklah tertutup dari dunia luar. Bila campuran reaksi menjadi panas seperti digambarkan dibawah, panas dapat mengalir ke sekelilingnya. Setiap perubahan yang dapat melepaskan energi ke sekelilingnya seperti ini disebut perubahan eksoterm. Perhatikan bahwa bila terjadi reaksi eksoterm, temperatur dari campuran reaksi akan naik dan energi potensial dari zat-zat kimia yang bersangkutan akan turun.
Kadang-kadang perubahan kimia terjadi dimana ada kenaikan energi potensial dari zat-zat bersangkutan. Bila hal ini terjadi, maka energi kinetiknya akan turun sehingga temperaturnya juga turun. Bila sistem tidak tertutup di sekelilingnya, panas dapat mengalir ke campuran reaksi dan perubahannya disebut perubahan endoterm. Perhatikan bahwa bila terjadi suatu reaksi endoterm, temperatur dari campuran reaksi akan turun dan energi potensial dari zat-zat yang ikut dalam reaksi akan naik.

Peristiwa kebakaran menghasilkan panas

Pengukuran Energi Dalam Reaksi Kimia

Satuan internasional standar untuk energi yaitu Joule (J) diturunkan dari energi kinetik. Satu joule = 1 kgm²/s². Setara dengan jumlah energi yang dipunyai suatu benda dengan massa 2 kg dan kecepatan 1 m/detik (bila dalam satuan Inggris, benda dengan massa 4,4 lb dan kecepatan 197 ft/menit atau 2,2 mile/jam).
1 J = 1 kg m²/s²
Satuan energi yang lebih kecil yang dipakai dalam fisika disebut erg yang harganya = 1×10^-7 J. Dalam mengacu pada energi yang terlibat dalam reaksi antara pereaksi dengan ukuran molekul biasanya digantikan satuan yang lebih besar yaitu kilojoule (kJ). Satu kilojoule = 1000 joule (1 kJ = 1000J).
Semua bentuk energi dapat diubah keseluruhannya ke panas dan bila seorang ahli kimia mengukur energi, biasanya dalam bentuk kalor. Cara yang biasa digunakan untuk menyatakan panas disebut kalori (singkatan kal). Definisinya berasal dari pengaruh panas pada suhu benda. Mula-mula kalori didefinisikan sebagai jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan temperatur 1 gram air dengan suhu asal 15⁰C sebesar 1⁰C. Kilokalori (kkal) seperti juga kilojoule merupakan satuan yang lebih sesuai untuk menyatakan perubahan energi dalam reaksi kimia. Satuan kilokalori juga digunakan untuk menyatakan energi yang terdapat dalam makanan.
Dengan diterimanya SI, sekarang juga joule (atau kilojoule) lebih disukai dan kalori didefinisi ulang dalam satuan SI. Sekarang kalori dan kilokalori didefinisikan secara eksak sebagai berikut :
1 kal = 4,184 J
1 kkal = 4,184 kJ

Termokimia adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara energi panas dan energi kimia. Sedangkan energi kimia didefinisikan sebagai energi yang dikandung setiap unsur atau senyawa. Energi kimia yang terkandung dalam suatu zat adalah semacam energi potensial zat tersebut. Energi potensial kimia yang terkandung dalam suatu zat disebut panas dalam atau entalpi dan dinyatakan dengan simbol H. Selisih antara entalpi reaktan dan entalpi hasil pada suatu reaksi disebut perubahan entalpi reaksi. Perubahan entalpi reaksi diberi simbol ΔH.

Bagian dari ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor atau panas suatu zat yang menyertai suatu reaksi atau proses kimia dan fisika disebut termokimia. Secara operasional termokimia berkaitan dengan pengukuran dan pernafsiran perubahan kalor yang menyertai reaksi kimia, perubahan keadaan, dan pembentukan larutan.

Termokimia merupakan pengetahuan dasar yang perlu diberikan atau yang dapat diperoleh dari reaksi-reaksi kimia, tetapi juga perlu sebagai pengetahuan dasar untuk pengkajian teori ikatan kimia dan struktur kimia. Fokus bahasan dalam termokimia adalah tentang jumlah kalor yang dapat dihasilkan oleh sejumlah tertentu pereaksi serta cara pengukuran kalor reaksi.

Termokimia merupakan penerapan hukum pertama termodinamika terhadap peristiwa kimia yang membahas tentang kalor yang menyertai reaksi kimia.

Termodinamika I

Termodinamika kimia dapat didefenisikan sebagai cabang kimia yang menangani hubungan kalor, kerja dan bentuk lain energi, dengan kesetimbangan dalam reaksi kimia dan dalam perubahan keadaan. Termokimia erat kaitannya dengan termodinamika, karena termokimia menangani pengukuran dan penafsiran perubahan kalor yang menyertai reaksi kimia, perubahan keadaan dan pembentukan larutan.

Thermodinamika merupakan ilmu tentang energi, yang secara spesifik membahas tentang hubungan antara energi panas dengan kerja. Seperti telah diketahui bahwa energi di dalam alam  dapat terwujud dalam berbagai bentuk, selain energi panas dan kerja, yaitu energi kimia, energi listrik, energi nuklir, energi gelombang elektromagnit, energi akibat gaya magnit, dan lain-lain. Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, baik secara  alami maupun hasil rekayasa tehnologi. Selain itu energi di alam semesta bersifat kekal, tidak dapat dibangkitkan atau dihilangkan, yang terjadi adalah perubahan energi dari satu bentuk menjadi bentuk lain tanpa ada pengurangan atau penambahan. Prinsip ini disebut sebagai prinsip konservasi atau kekekalan energi

    Suatu sistem thermodinamika adalah suatu masa atau daerah yang dipilih untuk dijadikan obyek analisis.   Daerah sekitar sistem tersebut disebut sebagai lingkungan. Batas antara sistem dengan lingkungannya disebut batas sistem (boundary), seperti terlihat pada Gambar 1.1. Dalam aplikasinya batas sistem nerupakan bagian dari sistem maupu lingkungannya, dan dapat tetap atau dapat berubah posisi atau bergerak. 

Penerapan hukum termodinamika pertama dalam bidang kimia merupakan bahan kajian dari termokimia.” Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain, atau energi alam semesta adalah konstan.” hukum termodinamika 1

Perubahan kalor pada tekanan konstan:

DH = DE + PDV

W= PDV

DE = energi dalam

Pada proses siklis (keadaan akhir identik dengan kedaan awal) U1 =U2 è U2 - U1 = 0 , karena U adalah fungsi keadaan dan dalam keadaan sama nilai U juga sama.  Pada proses siklis dimungkinkan adanya panas yang keluar sistem.  Sehingga panas netto yg masuk ke dalam sistem seluruhnya dipakai untuk melakukan usaha

Hukum pertama termodinamika dapat dirumuskan sbg

∆U = Q – W

∆U è perubahan tenaga dakhil sistem

Q è panas yang masuk/keluar dari sistem

W è Usaha yang dilakukan thp sistem

Tenaga dakhil adalah jumlah tenaga kinetik dan tenaga potensial molekul-molekulnya (pada gas sempurna molekulnya tidak tarik-menarik).  Perumusan di atas tidak meninjau kemungkinan sistem yg bergerak nisbi terhadap lingkungan

Mekanika è ∆Ek = W (tenaga kinetik benda = usaha yg dilakukan thp sistem)

Termodinamika, W-nya (-) è ∆Ek = -W

Pada suatu proses, tenaga kinetik maupun tenaga dakhil dapat berubah yg disebabkan oleh arus panas ataupun usaha.  Sehingga hukum pertama dapat ditulis :

∆U + ∆Ek = Q – Wt

Wt è Usaha total (usaha sistem sendiri, juga gaya-gaya yg lain.  Usaha tersebut karena gaya konservatif maupun nonkonservatif

      è  Wt = Wk + Wnk

Dengan rumus hukum pertama termodinamika berubah.  Menurut mekanika besar usaha oleh gaya konservatif, misalnya gaya gravitasi Wk = -∆Ep, pada termodinamika menjadi Wk = ∆Ep

∆U + ∆Ek + ∆EP = Q – Wnk

           

II.3.     Kalor Reaksi

Perubahan energi dalam reaksi kimia selalu dapat dibuat sebagai panas, sebab itu lebih tepat bila istilahnya disebut panas reaksi.

Kebanyakan, reaksi kimia tidaklah tertutup dari dunia luar. Bila temperatur dari campuran reaksi naik dan energi potensial dari zat-zat kimia yang bersangkutan turun, maka disebut sebagai reaksi eksoterm. Namun bila pada pada suatu reaksi temperatur dari campuran turun dan energi potensial dari zat-zat yang ikut dalam reaksi naik, maka disebut sebagai reaksi endoterm.

Ada beberapa macam jenis perubahan pada suatu sistem. Salah satunya adalah sistim terbuka, yaitu ketika massa, panas, dan kerja, dapat berubah-ubah. Ada juga sistim tertutup, dimana tidak ada perubahan massa, tetapi hanya panas dan kerja saja. Sementara, perubahan adiabatis merupakan suatu keadaan dimana sistim diisolasi dari lingkungan sehingga tidak ada panas yang dapat mengalir. Kemudian, ada pula perubahan yang terjadi pada temperature tetap, yang dinamakan perubahan isotermik.

Pada perubahan suhu, ditandai dengan ∆t (t menunjukkan temperatur), dihitung dengan cara mengurangi temperatur akhir dengan temperatur mula-mula.

∆t = t_akhir – t_mula-mula

Demikian juga, perubahan energi potensial;

∆(E.P) = (E.P)_akhir – (E.P)_mula-mula

Dari definisi ini didapat suatu kesepakatan dalam tanda aljabar untuk perubahan eksoterm dan endoterm. Dalam perubahan eksotermik, energi potensial dari hasil reaksi lebih rendah dari energi potensial pereaksi, berarti EP_akhir lebih rendah dari EP_mula-mula. Sehingga harga ∆(E.P) mempunyai harga negatif. Pada reaksi endoterm, terjadi kebalikannya sehingga harga ∆(E.P) adalah positif.

Pada suatu reaksi, reaksi pembentukannya didefinisikan sebagai reaksi yang membentuk senyawa tunggal dari unsur-unsur penyusunnya (contoh: C + ½O₂ + 2H₂ → CH₃OH). Sementara panas pembentukannya didasarkan pada 1 mol senyawa terbentuk. Panas pembentukan standar yaitu 298.15 K (∆H°_f298).

Panas standar adalah pada 25°C, seperti contoh reaksi

• 4HCl_(g) → 2H_2(g) + 2Cl_2(g)  ∆H°₂₉₈ = (4)(92307)
• 2H_2(g) + O_2(g) → 2H₂O_(g)  ∆H°₂₉₈ = (2)(-241818)

Sementara, panas reaksi pada temperatur tidak standar

• DH^O_T = DH⁰₂₉₈ + ò^T₂₉₈ D Cp dT

Dapat disimpulkan bahwa kalor reaksi (∆H) adalah kalor yang diserap (diperlukan) atau dilepaskan (dihasilkan) dalam reaksi, disebut juga perubahan entalpi.  Pada beberapa reaksi kimia jumlah kalor reaksi dapat diukur melallui suatu percobaan di dalam laboratorium. Pengukuran kalor reaksi tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut kalorimeter.  Kalorimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang diberikan atau diambil dalam suatu proses tertentu. Sebuah termometer sederhana terdiri dari bejana terisolasi, alat pengaduk, dan termometer.

II.4.        Kerja

Istilah kerja merupakan konsep yang telah didefinisikan oleh ilmu utama mekanika. Dalam termodinamika, kerja secara umum didefinisikan sebagai gaya kali jarak. Jika perpindahan jarak akibat gaya F adalah sebesar ds (ds=distance/jarak), maka kerja yang dilakukan.

DW= F ds

Simbol DW digunakan untuk jumlah kecil dari kerja dan merupakan fungsi yang tidak pasti karena kerja yang dilakukan tergantung pada jalannya reaksi. Terdapat berbagai jenis kerja yang didefinisikan dengan persamaan:

Kerja mekanik             DW     = F ds

Kerja ekspansi             DW     = p dV

Kerja gravitasi             DW     = mgdh

Kerja permukaan         DW     = γ dA

Kerja listrik                 DW     = e dq

Sejumlah kecil tidak terhingga dari kerja, dw, dapat dilakukan oleh sistem yang bersangkutan pada lingkungannya, atau oleh lingkunganya pada sistem itu. Rekomendasi I.U.P.A.C. 1970 adalah untuk mengambil dw positif dalam kasus yang terakhir dan negatif dalam kasus sebelumnya, yakni kerja positif dilakukan pada sistem. Asal perubahan yang terjadi itu lambat dan tanpa gesekan, kerja biasanya dapat dinyatakan dalam bentuk

dw= ydx,

atau sebagai jumlah suku-suku seperti

i

dw= ∑ y_idx_i

yi dan xi masing-masing adalah gaya dalam bentuk umum dan perpindahannya. Misalnya, kerja yang dilakukan pada benda dengan kenaikan yang kecil tidak terhingga dari volumenya, dV, terhadap tekanan yang melawannya, p, adalah-pdV. Denikian pula kerja yang dilakukan pada fase homogeny bila ia meningkatkan luas permukaannya dengan dA adalah +γ dA, γ adalah tegangan permukaan terhadap lingkungan khusus itu. Bila suatu sistem seperti sel galvani mengakibatkan dQ coulomb listrik mengalir ke dalam kondensor, yang antara pelat-pelatnya terdapat tegangan E volt, kerja yang dilakukan pada sel galvani adalah –EdQ joule. (Bersamaan dengan itu, atmosfer melakukan sejumlah kerja –pdV pada sel, dV adalah perubahan volume sel selama proses kimia yang bersangkutan). Pernyataan-pernyataan serupa dapat diperoleh bagi peregangan kawat, kerja magnetisasi, dan sebagainya.

Tanda yang akan digunakan selanjutnya adalah:

a.       Kerja adalah positif jika sistem melakukan kerja terhadap sekeliling.

b.      Kerja adalah negatif jika kerja dilakukan terhadap sistem oleh sekeliling.

Kerja total yang dilakukan sistem dapat diperoleh dengan mengintegrasikan persamaan di atas. Sebagai contoh, kerja ekspansi diberikan sebagai

W = ʃ p dV

Dapat dicatat bahwa semua bentuk kerja dapat saling dipertukarkan dengan menggunakan sarana mekanik sederhana seperti kerekan tanpa gesekan, motor listrik, dan sebagainya. Bila istilah ‘kerja’ dipakai dengan benar, bentuk apa pun kerja yang kita bahas selalu dapat diubah (karena saling dipertukarkan) untuk mengangkat sebuah beban. Dalam kebanyakan sistem kimia, selain sel galvani, kerja perubahan volume adalah satu-satunya bentuk kerja yang sebagian besar dapat dirasakan. Tetapi, kemungkinan bahwa bentuk lain menjadi penting, harus selalu diingat dalam pendekatan masalah baru. Dalam hal itu mungkin perlu untuk memperkenalkan variable keadaan tambahan, misalnya luas permukaan dari sistem atau kuat medan magnetik.

Dalam penggunaan pernyataan dw=ydx biasanya perlu dirincikan bahwa proses yang bersangkutan adalah lambat, jika tidak, ada kekaburan tentang nilai gaya y. Misalnya, bila suatu gas mengembang atau mengempis dengan tiba-tiba, tekanan dalamnya tidak sama dengan gaya luar per satuan luas, dan memang tekanannya berubah dari satu daerah gas ke daerah lainnya. Di sini terjadi percepatan, dan kerja dilakukan dalam menciptakan energi kinetik. Kesulitan ini hilang bilang perubahan-perubahannya berlaku lambat sekali dan bila gesekan tidak ada karena gaya-gaya yang sebaliknya mendekati kesetaraan.