14 Contoh Perubahan Energi Kimia dalam Kehidupan Sehari-hari

Ilustrasi Contoh Perubahan Energi Kimia, Foto: Unsplash/ser_igor.

Contoh perubahan energi kimia bisa ditemukan dengan mudah dalam kehidupan sehari-hari. Perubahan energi kimia ini bisa menjadi energi lainnya. Seperti perubahan energi kimia ke energi gerak.

Beberapa contoh media penyimpanan energi kimia yang biasa ditemui antara lain baterai, makanan, dan bensin. Baterai bekerja dengan melakukan reaksi kimia di dalamnya. Begitu juga dengan makanan dan bensin, akan ada reaksi kimiannya.

Contoh Perubahan Energi Kimia

Ilustrasi Contoh Perubahan Energi Kimia, Foto: Unsplash/Flashvector.

Dikutip dari buku Kimia Dasar karya Raymond Chang (2008: 160), energi kimia tersimpan dalam satuan struktur zat kimia. Besarnya ditentukan oleh jenis dan susunan atom-atom penyusunnya.

Ketika zat-zat terlibat dalam reaksi kimia, energi kimia dilepaskan, disimpan, atau diubah menjadi bentuk energi lainnya. Berikut adalah contoh perubahan energi kimia dalam kehidupan sehari-hari yang bisa digunakan sebagai referensi pembelajaran.

1. Membakar Kayu

Ketika kayu dibakar, terjadi reaksi kimia antara karbon dalam kayu dan oksigen dari udara. Energi kimia yang tersimpan dalam kayu diubah menjadi energi panas dan cahaya selama pembakaran.

2. Mencerna Makanan

Proses pencernaan makanan di dalam tubuh merupakan contoh perubahan energi kimia. Nutrien dalam makanan diubah menjadi energi yang dapat digunakan oleh tubuh melalui reaksi kimia dalam sel-sel.

3. Baterai dalam Ponsel

Dalam baterai ponsel, terjadi reaksi kimia antara bahan kimia di dalam baterai (seperti anoda dan katoda) dengan elektrolit. Energi kimia ini diubah menjadi energi listrik yang digunakan untuk menghidupkan ponsel.

Selain itu juga bisa digunakan pada mobil listrik yang menggunakan baterai. Baterai mobil yang digunakan sebagai alat menyimpan energi juga digunakan untuk menyuplai sistem kelistrikan mobil.

Pasta mangan(IV) oksida (MnO2) berfungsi sebagai katoda yang akan menerima elektron. Amonium klorida(NH4Cl) dan seng klorida (ZnCl2) berfungsi sebagai elektrolit. Seng pada lapisan luar berfungsi sebagai anoda.

Reaksi yang terjadi :anoda : Zn→Zn2++ 2 e-

Zn akan melepaskan 2 elektron kemudian

katoda : 2MnO2+ H2O + 2e-→Mn2O3+ 2OH-

Dengan menambahkan kedua setengah reaksi akan membentuk reaksi redoks utama yang terjadi dalam sel kering karbon-seng.

Zn + 2MnO2+ H2O→Zn2++ Mn2O3+ 2OH-Baterai ini menghasilkan potensial sel sebesar 1,5 volt.

4. Menggunakan Bensin dalam Kendaraan

Saat bensin terbakar dalam mesin kendaraan, terjadi reaksi kimia antara bensin dan oksigen dari udara. Energi kimia dalam bensin diubah menjadi energi panas dan mekanik untuk menggerakkan kendaraan.

Bensin merupakan jenis dari hidrokarbon reaksi pembakarannya sebagai berikut:

CxHy + O2→CO2 + H2O

Reaksi Pembakaran bahan bakar termasuk reaksi eksoterm berdasarkan harga kalor yang dilepas, dan termasuk entalpi pembakaran berdasarkan jenis reaksi yang terjadi.

5. Pembakaran Lilin

Ketika lilin dibakar, terjadi reaksi kimia antara lilin (biasanya lilin lilin parafin) dan oksigen dari udara. Energi kimia dalam lilin diubah menjadi energi panas dan cahaya selama pembakaran.

6. Reaksi Kimia dalam Produk Pembersih

Banyak produk pembersih mengandung bahan kimia yang berpartisipasi dalam reaksi kimia untuk membersihkan kotoran. Energi kimia dalam bahan tersebut diubah menjadi energi kimia yang dapat menghilangkan noda dan kotoran.

7. Proses Fermentasi dalam Pembuatan Roti atau Bir

Fermentasi adalah contoh perubahan energi kimia dalam produksi makanan dan minuman. Mikroorganisme merombak bahan-bahan tertentu, menghasilkan energi kimia yang mengubah rasa dan tekstur produk.

8. Fotosintesis

Tanaman hijau mengubah energi matahari menjadi energi kimia (kebanyakan oksigen) melalui proses yang dikenal sebagai fotosintesis.

Proses fotosintesis mengubah Karbon dioksida dan air menjadi glukosa dan oksigen. Oksigen yang sangat kita butuhkan saat melakukan pernafasan atau respirasi

Reaksi fotosintesis:

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

Kegiatan fotosintesis terjadi di siang hari karena memerlukan bantuan sinar matahari.

9. Turbin Air

Salah satu contoh lain dari perubahan energi kimia menjadi energi gerak adalah melalui penggunaan turbin air. Turbin air adalah perangkat yang digunakan untuk menghasilkan listrik dengan memanfaatkan energi air sebagai sumbernya.

Air yang terdiri dari oksigen dan hidrogen, menyimpan energi kimia. Ketika air mengalir dan jatuh ke turbin yang besar, energi tersebut diubah menjadi gerakan rotasi pada turbin. Gerakan rotasi ini kemudian digunakan untuk menghasilkan listrik.

10. Airbag Kendaraan

Airbag adalah contoh yang sering dijumpai dari transformasi energi kimia menjadi energi gerak. Airbag ditempatkan di dalam kendaraan bermotor dan berperan sebagai perlindungan bagi pengemudi untuk mencegah cedera berat ketika terjadi kecelakaan selama perjalanan.

11. Petasan

Petasan merupakan contoh konversi energi yang terjadi saat dibakar. Petasan terdiri dari campuran belerang, arang, dan potasium nitrat yang merupakan bahan mudah terbakar.

Saat petasan dibakar, energi kimia yang terkandung di dalamnya menghasilkan gerakan petasan ke atas sebagai hasil dari pembakaran tersebut.

12. Roket

Untuk dapat meluncur ke atas, roket memerlukan jumlah energi yang sangat besar. Energi tersebut diperoleh dari sumber energi kimia, yaitu hidrogen cair.

Hidrogen cair digunakan sebagai bahan bakar pada roket dan memiliki kemampuan untuk menghasilkan gerakan yang mampu mengangkat roket ke udara.

13. Mesin Uap Kapal

Mesin uap kapal laut menunjukkan contoh perubahan energi kimia menjadi energi gerak dalam sektor transportasi.

Penggerak mesin uap pada kapal berasal dari uap yang dihasilkan melalui pembakaran batu bara, yang kemudian digunakan untuk mendidihkan air di kuali besar. Uap yang dihasilkan dari pipa tersebut disalurkan ke piston, menyebabkan piston bergerak ke atas dan mendorong pergerakan kapal.

14. Helium

Balon helium adalah contoh bagaimana energi kimia dapat diubah menjadi energi gerak. Hal ini terjadi karena helium merupakan gas inert yang ringan dan tidak reaktif dengan unsur lain di atmosfer. Ketika dilepaskan, helium akan menyebabkan balon udara bergerak ke atas.

Macam-Macam Energi Kimia

Ilustrasi Contoh Perubahan Energi Kimia, Foto: Unsplash/Tenny Teng.

Energi kimia dibagi menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut.

1. Energi Kimia menjadi Energi Listrik

Ada energi listrik dapat diubah menjadi energi kimia dan sebaliknya melalui reaksi elektrokimia. Alat yang menggunakan konsep ini disebut sel volta. Dinamakan sel Volta karena penemu alat ini adalah Volta.

Sebagai sumber listrik alat yang dibuatnya memiliki 2 buah kutub yaitu katoda sebagai kutub positif dan anoda sebagai kutub negatif. Kedua kutub tersebut dibuatnya dari 2 logam yang berbeda.

2. Energi Kimia menjadi Energi Panas

Reaksi kimia yang menghasilkan energi panas menjadi pembahasan termokimia. Menurut hukum kekekalan energi, energi tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan artinya energi alam semesta adalah tetap, hanya bentuknya saja yang berubah.

Dalam termokimia, ada dua jenis reaksi berdasarkan perubahan panas yang terjadi:

a. Eksoterm

Jumlah energi dari semua bentuk energi yang dimiliki oleh molekul atau partikel zat disebut energi dalam (enternal energy= E). Energi dalam suatu zat atau sistem bisa berubah jika sistem itu menyerap atau melepaskan kalor.

Perubahan energi dalam suatu zat atau sistem dapat terjadi ketika sistem tersebut menyerap atau melepaskan kalor. Kalor adalah bentuk energi yang ditransfer antara sistem dan lingkungannya sebagai akibat dari perbedaan suhu.

Jika zat atau sistem menyerap kalor maka energi dalamnya akan bertambah dan getaran atau gerakan molekulnya akan bertambah. Pertambahan energi dalam ini akan menyebabkan naiknya suhu, perubahan wujud (mencair atau menguap) atau perubahan kimia.

b. Endoterm

Reaksi endoterm terjadi ketika ada sejumlah panas yang diserap sistem dari lingkungan. Energi dalam suatu zat atau sistem juga dapat berubah jika mereka melakukan atau menerima kerja (usaha luar).

Energi dalam suatu zat atau sistem juga dapat berubah melalui pertukaran energi dalam bentuk kerja atau usaha luar. Kerja dalam konteks termodinamika mengacu pada perpindahan energi melalui pergerakan objek atau adanya gaya yang bekerja pada sistem.

Jenis kerja yang menyertai perubahan kimia atau proses fisika (perubahan wujud) adalah kerja ekspansi, yaitu kerja yang berhubungan dengan perubahan volume. Kerja, berarti ada volume yang kita perluas atau persempit.

Jika suatu zat atau sistem mengembang, maka zat akan mengusir udara atau mengangkat beban diatasnya. Untuk melakukan kerja itu dibutuhkan sejumlah energi yang disebut kerja.

Jadi, jika zat atau sistem itu melakukan kerja maka energi dalamnya berkurang, walaupun zat atau sistem itu tidak melepas kalor. Sebaliknya jika sistem menerima kerja (volume berkurang) maka energi sistem bertambah.

Baca Juga: Bunyi Hukum Perbandingan Tetap dalam Kimia dan Penjelasannya

Itulah contoh perubahan energi kimia yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Energi kimia ini dapat diubah menjadi energo listrik dan energi panas. (Umi)