Entalpi dan Perubahan Entalpi (ΔH)

Entalpi (H) adalah jumlah energi yang dimiliki sistem pada tekanan tetap. Entalpi (H) dirumuskan sebagai jumlah energi yang terkandung dalam sistem (E) dan kerja (W).

H = E + W

dengan:

W = P × V

E = energi (joule)

W = kerja sistem (joule)

V = volume (liter)

P = tekanan (atm)

Hukum kekekalan energi menjelaskan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari bentuk energi yang  satu menjadi bentuk energi yang lain. Nilai energi suatu materi tidak dapat diukur, yang dapat diukur hanyalah perubahan energi (ΔE). Demikian juga halnya dengan entalpi, entalpi tidak dapat diukur, kita hanya dapat mengukur perubahan entalpi (ΔH).

ΔH = H_p – H_r

dengan:

ΔH = perubahan entalpi

H_p = entalpi produk

H_r = entalpi reaktan atau pereaksi

a. Bila H produk > H reaktan, maka ΔH bertanda positif, berarti terjadi penyerapan kalor dari lingkungan ke sistem.

b. Bila H reaktan > H produk, maka ΔH bertanda negatif, berarti terjadi pelepasan kalor dari sistem ke lingkungan.

Secara matematis, perubahan entalpi (ΔH) dapat diturunkan sebagai berikut.

H = E + W (1)

Pada tekanan tetap:

ΔH = ΔE + PΔV (2)

ΔE = q + W (3)

W_sistem = –PV (4)

Substitusi persamaan (3) dan (4) dalam persamaan (2):

H = (q + W) + PΔV

H = (q – PΔV) + PΔV

H = q

Jadi, pada tekanan tetap, perubahan entalpi (ΔH) sama dengan kalor (q) yang diserap atau dilepas (James E. Brady, 1990).

Macam-macam reaksi kimia berdasarkan kalor yang dibebaskan/kalor yang diserap (Martin S. Silberberg, 2000):

a. Reaksi kimia yang membutuhkan atau menyerap kalor disebut reaksi endoterm.

Contoh:

Reaksi pemutusan ikatan pada molekul unsur H₂ adalah:

H₂ → 2 H ΔH = +a kJ

Reaksi endoterm dengan ΔH bertanda positif (+).

b. Reaksi kimia yang membebaskan kalor disebut reaksi eksoterm.

Contoh:

Reaksi pembentukan ikatan pada molekul unsur H₂ adalah:

2H → H₂ ΔH = –a kJ

Reaksi eksoterm dengan ΔH bertanda (–).

Diagram entalpi (diagram tingkat energi)