Macam-Macam Perubahan Entalpi (ΔH) Standar

Perubahan entalpi standar yang menyertai suatu reaksi dinyatakan dengan notasi ΔH (dibaca: delta H). Istilah entalpi (H) digunakan untuk menyebut total energi dalam pada bahasan termodinamika. Energi dalam (E) adalah total energi yang dimiliki oleh suatu benda. Bentuk energi dapat berupa panas/kalor (termal), gerak/mekanik, bunyi, listrik, magnet, cahaya, dan kimia. Namun dalam bahasan termodinamika, bentuk energi yang berkaitan adalah energi panas.

Perubahan entalpi (ΔH) menunjukkan selisih antara entalpi sistem sebelum reaksi dan setelah reaksi berlangsung. Pada reaksi eksoterm, sistem memiliki entalpi yang lebih rendah pada akhir reaksi (H_akhir < H_awal dan ΔH negatif). Sedangkan pada reaksi endoterm, sistem memiliki entalpi yang lebih besar pada akhir reaksi (H_akhir > H_awal dan ΔH positif).

Beberapa macam perubahan entalpi standar yang meliputi pembentukan (ΔH_f^o), penguraian (ΔH_d^o), pembakaran (ΔH_c^o), netralisasi (ΔH_n), penguapan (H_v^o), dan pencairan (ΔH_l^o).

Keenam macam perubahan entalpi standar tersebut berdasarkan macam reaksi atau perubahan kimia yang terjadi. Penjelasan untuk setiap macam-macam perubahan entalpi standar diberikan seperti penjelasan berikut.

Baca Juga: Cara Menghitung Laju Reaksi dan Faktor-Faktor yang Mempengaruhinya

1. Perubahan Entalpi Standar Pembentukan (ΔH_f°)

Perubahan entalpi standar pembentukan adalah perubahan jumlah energi standar yang terdapat pada pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya. Simbol untuk perubahan entalpi standar pembentukan dinyatakan dengan ΔH_f°. Keterangan indeks f berasal dari kata formation yang berarti pembentukan.

Besar nilai ΔH_f° digunakan untuk senyawa, sedangkan harga ΔH_f° untuk unsur-unsur bebas adalah nol.

Misalnya pada pembentukan satu molekul H₂O cari dari satu molekul gas H₂ dan setengah molekul gas O₂ melepaskan kalor sebanyak 285,9 kJ/mol. Persamaan reaksi yang sesuai untuk pembentukan satu molekul H₂O cair adalah sebagai berikut.

H₂ (g) + ¹/₂O₂ (g) → H₂O (l)     ΔH_f° = –285,9 kJ

ΔH_f adalah perubahan kalor yang dilepaskan atau yang diserap oleh sistem pada reaksi pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya. Keterangan tanda negatif (–) di depan nilai ΔH menunjukkan bahwa reaksi melepaskan kalor/energi. Sedangkan pada reaksi yang menyerap kalor diberi keterangan tanda positif (+).

2. Perubahan Entalpi Standar Penguraian (ΔH_d°)

Perubahan entalpi standar penguraian adalah perubahan jumlah energi standar pada penguraian 1 mol senyawa menjadi unsur-unsurnya. Huruf indeks d berasal dari kata decompotition yang berarti penguraian.

Berdasarkan rumusan Marquis de Laplace, jumlah kalor yang dilepaskan pada pembentukan senyawa dari unsur-unsurnya sama dengan jumlah kalor yang diperlukan pada penguraian senyawa tersebut menjadi unsur-unsurnya. Atau dapat disimpulkan bahwa ΔH_d° merupakan kebalikan dari ΔH_f° dan besar nilainya juga merupakan kebalikannya.

Bahasan sebelumnya terdapat keterangan pembentukan satu molekul H₂O cair dari gas H₂ dan O₂ melepaskan kalor sebanyak 285,9 kJ/mol. Sehingga, pada penguraian satu moleuk gas H₂O cair membutuhkan atau menyerap kalor sebanyak 2,85 kJ/mol.

Persamaan reaksi yang sesuai untuk penguraian satu molekul H₂O cair menjadi unsur-unsurnya adalah:
H₂O (l) → H₂ (g) + ¹/₂O₂ (g)  ΔH_d° = –285,9 kJ

Baca Juga: Cara Pengenceran dan Pemekatan Larutan

3. Perubahan Entalpi Standar Pembakaran (ΔH_c°)

ΔHc° adalah simbol untuk perubahan entalpi standar pembakaran. Di mana huruf indeks c berasal dari kata combution yang artinya pembakaran. Sehingga ΔHc dapat dipahami sebagai perubahan jumlah energi pada pembakaran 1 mol suatu zat yang pengalami pembakaran sempurna pada kondisi standar.

Entalpi pembakaran merupakan kalor yang dilepaskan oleh sistem pada reaksi pembakaran 1 mol unsur/senyawa. Semua reaksi menghasilkan atau melepaskan kalor sehingga reaksi pembakaran termasuk dalam reaksi eksoterm. Reaksi pembakaran ditandai dengan terlibatnya gas O₂ pada pereaksi.

Sebagai contoh, pada pembakaran 1 mol glukosa (C₆H₁₂O₆) melepaskan 2.803 kJ/mol. Persamaan termokimia yang sesuai pada pembakaran glukosa tersebut adalah sebagai berikut.

C₆H₁₂O₆ (s) + 6O₂ (g) → 6CO₂ + 6H₂O (g)    ΔH_c^o = –2.803 kJ

4. Entalpi standar netralisasi (ΔH_n)

Perubahan entalpi standar netralisasi adalah perubahan jumlah energi standar pada penetralan 1 mol asam (H⁺) oleh basa (OH^–). Perubahan entalpi standar netralisasi dinyatakan dengan notasi ΔH_n. Indeks n yang menyertai keterangan ΔH berasal dari kata netrallization (penetralan).

Nilai entalpi penetralan menunjuk pada besar energi/kalor yang dilepaskan oleh sistem pada reaksi penetralan. Jenis reaksi pada reaksi netralisasi selalu eksoterm karena terjadi pelepasan kalor.

Hasil reaksi atau produk pada reaksi penetralan salah satunya adalah air (H₂O) sebagai mana hasil reaksi dari OH^– + H⁺ → H₂O. Sebagai contoh pada reaksi NaOH (basa) dan HCl (asam) menghasilkan NaCl dan H₂O dengan melepaskan kalor sebanyak 57,7 kJ.

NaOH (s) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H₂O (l)    ΔH_n^o = –57,7 kJ

5. Entalpi Standar Penguapan (ΔH_v^o) dan Pencairan (ΔH_l^o)

ΔH_v adalah simbol untuk perubahan entalpi standar penguapan, sedangkan ΔH_l adalah seimbol untuk perubahan entalpi pencairan. Entalpi standar penguapan/pencairan menunjuk pada benyak kalor/energi yang dibutuhkan pada suatu reaksi.

Baik penguapan atau pencairan merupakan reaksi yang membutuhkan atau menyerap kalor. Sehingga kedua reaksi tersebut termasuk dalam reaksi endoterm.

Perubahan entalpi standar penguapan (ΔH_v) adalah perubahan jumlah energi standar reaksi pada penguapan 1 mol zat dalam fase cair menjadi zat dalam fase gas pada titik didihnya. Misalnya pada proses reaksi H₂O cair (fase liquid) menjadi H₂O dalam bentuk uap air (fase gas) yang membutuhkan kalor sebanyak 44 kJ.

Contoh: H₂O (l) → H₂O (g)    ΔH_v^o = +44 kJ

Perubahan entalpi standar penguapan (ΔH_l) adalah perubahan jumlah energi standar reaksi pada pencairan 1 mol zat dalam fase padat menjadi zat dalam fase cair pada titik leburnya. Misalnya pada proses reaksi H₂O es/padat (fase solid) menjadi H₂O cair (fase liquid) yang membutuhkan kalor sebanyak 36,4 kJ.

Contoh: H₂O (s) → H₂O (l)    ΔH_l^o = +36,4 kJ

Demikianlah tadi ulasan macam-macam perubahan entalpi standar yang meliputi entalpi pembentukan (ΔH_f) , penguraian (ΔH_d) , pembakaran (ΔH_c) , penetralan (ΔH_n) , dan penguapan (ΔH_v) serta pencairan (ΔH_l) . Terima kasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat!

Baca Juga: Kelarutan (s) dan Hasil Kali Kelarutan (Ksp)