Entalpi reaksi (atau panas reaksi, ΔH) mengukur energi total yang dilepaskan atau diserap selama reaksi kimia. Reaksi eksotermik melepaskan panas (ΔH < 0), seperti pembakaran atau karat. Reaksi endotermik menyerap panas (ΔH > 0), seperti pencairan es atau fotosintesis. Entalpi sangat penting untuk memahami energi reaksi dan memprediksi apakah reaksi akan terjadi secara spontan.
Rumusnya
Menggunakan Hukum Hess:
ΔH_reaction = Σ ΔH_f(products) - Σ ΔH_f(reactants)
Dimana ΔH_f adalah entalpi pembentukan standar (energi untuk membentuk 1 mol zat dari unsur-unsur dalam keadaan standar).
Atau dari data eksperimen:
ΔH = q / n
Dimana q adalah kalor yang diserap/dilepaskan (dalam joule) dan n adalah mol pereaksi pembatas.
Contoh yang Berhasil
Hitung entalpi untuk: 2H₂ + O₂ → 2H₂O
Menggunakan entalpi pembentukan standar (pada 25°C):
- ΔH_f(H₂) = 0 kJ/mol
- ΔH_f(O₂) = 0 kJ/mol
- ΔH_f(H₂O) = -285,8 kJ/mol
ΔH_reaction = [2 × (-285.8)] - [2 × 0 + 1 × 0]
= -571.6 - 0
= -571.6 kJ/mol
Ini adalah reaksi yang sangat eksotermis — pembakaran hidrogen melepaskan 571,6 kJ per mol oksigen yang dikonsumsi.
Jenis Reaksi
| Jenis | ΔH | Contoh |
|---|---|---|
| Eksotermik | < 0 | Pembakaran, netralisasi, pembekuan |
| Endotermik | > 0 | Peleburan, pembubaran, fotosintesis |
| Termonetral | ≈ 0 | Perubahan fasa pada kesetimbangan |
Spontanitas dan ΔG
Entalpi saja tidak menentukan apakah suatu reaksi terjadi secara spontan. Energi bebas Gibbs menggabungkan entalpi dan entropi:
ΔG = ΔH - TΔS
Suatu reaksi akan terjadi secara spontan jika ΔG < 0. Reaksi eksotermik dengan ΔH negatif kemungkinan besar akan terjadi secara spontan, namun entropi (ΔS) juga penting.
Kalorimetri
Secara eksperimental, entalpi ditemukan dengan mengukur pelepasan panas dalam kalorimeter:
q = m × c × ΔT
Dimana m adalah massa, c adalah kapasitas panas spesifik, dan ΔT adalah perubahan suhu. Entalpi reaksi adalah -q (negatif karena panas yang dilepaskan oleh reaksi diserap oleh kalorimeter).
Kiat
Ingatlah bahwa entalpi pembentukan unsur-unsur dalam keadaan standarnya adalah nol menurut definisi. Saat mencari nilai, perhatikan keadaannya (padat, cair, gas) — keadaan yang berbeda memiliki entalpi yang berbeda. Hati-hati juga dengan konvensi tanda: ΔH negatif berarti panas dilepaskan ke lingkungan.
Gunakan Kalkulator Entalpi Reaksi untuk menghitung entalpi reaksi dari entalpi formasi secara instan.