Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari energi yang menyertai perubahan fisika atau reaksi kimia.[1] Tujuan utama termokimia ialah pembentukan kriteria untuk ketentuan penentuan kemungkinan terjadi atau spontanitas dari transformasi yang diperlukan.[2] Dengan cara ini, termokimia digunakan memperkirakan perubahan energi yang terjadi dalam reaksi kimia, perubahan fase, dan pembentukan larutan. Sebagian besar ciri-ciri dalam termokimia berkembang dari penerapan hukum I termodinamika, hukum 'kekekalan' energi, untuk fungsi energi dalam, entalpi, entropi, dan energi bebas Gibbs.
Energi merupakan kemampuan untuk melakukan kerja.[3] Setiap benda memiliki energi. Energi yang dimiliki benda dapat dibedakan menjadi energi kinetik dan energi potensial. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda-benda yang bergerak. Contohnya energi pada angin, air terjun, dan kipas angin yang berputar. Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena keadaan atau kedudukan benda tersebut. Contohnya energi potensial gravitasi dan pegas.[4]
Kalor merupakan energi yang berpindah dari satu benda ke benda lain karena perbedaan temperatur. Satuan kalor sama dengan satuan energi yaitu Joule. Adakalanya satuan yang dipakai adalah kalori atau kilokalori.[4] Kalor reaksi adalah kalor yang menyertai suatu reaksi kimia.[5]
Sistem adalah segala sesuatu yang menjadi pusat perhatian.[5] Sistem merupakan bagian yang sedang diamati perubahan energinya. Misalnya dalam pengamatan proses pelarutan garam dapur dalam air, maka garam dapur dan air merupakan sistem. Lingkungan merupakan bagian di luar sistem. Contohnya dalam proses pelarutan garam dapur tersebut, maka selain garam dapur dan air merupakan lingkungan, misalnya udara di sekitarnya.[6]
Sistem dibagi menjadi tiga, yaitu:
Sistem terbuka merupakan sistem yang memungkinkan pertukaran energi dan materi antara sistem dan lingkungan.[4] Contoh: melarutkan garam dapur di beker gelas yang terbuka.[6]
Sistem tertutup merupakan sistem yang memungkinkan pertukaran energi antara sistem dan lingkungan, tetapi tidak memungkinkan terjadinya pertukaran materi.[4] Contoh: 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. Akan 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.[6]
Sistem terisolasi merupakan sistem yang tidak memungkinkan pertukaran energi dan materi antara sistem dan lingkungan karena adanya batas yang mengisolasi sistem dan lingkungan.[4] Contohnya air dalam termos. Air panas yang disimpan dalam termos tidak mengalami perubahan panas dan volume air tidak berkurang. Dengan demikian, baik benda maupun energi panas tidak mengalami perubahan.[6]