entalpi

Entalpy suatu sistem adalah penjumlahan dari energi dalam dengan hasil kali tekanan dan volume sistem.

H = U + P.V

Q = H₂ – H₁

H₂ – H₁ = m.c_p(T₂ – T₁)

h₂ – h₁ = c_p(T₂ – T₁)

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                      =          energy (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.

Jenis-Jenis Perubahan Entalpi

Perubahan entalpi yang diukur pada suhu 25 oC dan tekanan 1 atm ( keadaan standar) disebutperubahan entalpi standar ( dinyatakan dengan tanda DHo atau DH298 ).

Perubahan entalpi yang tidak merujuk pada kondisi pengukurannya dinyatakan dengan lambangDH saja.

Entalpi molar = perubahan entalpi tiap mol zat ( kJ / mol ).

Perubahan entalpi, meliputi :

a.       Perubahan Entalpi Pembentukan Standar ( DHf o ) = kalor pembentukan

Adalah perubahan entalpi yang terjadi pada pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya pada suhu dan tekanan standar ( 25 oC, 1 atm ). Entalpinya bisa dilepaskan maupun diserap. Satuannya adalah kJ / mol.

Bentuk standar dari suatu unsur adalah bentuk yang paling stabil dari unsur itu pada keadaan standar ( 298 K, 1 atm ).

Jika perubahan entalpi pembentukan tidak diukur pada keadaan standar maka dinotasikan dengan DHf

Contoh :

Catatan :   

DHf unsur bebas = nol

Dalam entalpi pembentukan, jumlah zat yang dihasilkan adalah 1 mol.

Dibentuk dari unsur-unsurnya dalam bentuk standar.

b.      Perubahan Entalpi Penguraian Standar ( DHd o )

Adalah perubahan entalpi yang terjadi pada penguraian 1 mol senyawa menjadi unsur-unsur penyusunnya pada keadaan standar.

Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan dengan DHd. Satuannya = kJ / mol.

Perubahan entalpi penguraian standar merupakan kebalikan dari perubahan entalpi pembentukan standar, maka nilainya pun akan berlawanan tanda.

Menurut Marquis de Laplace, “ jumlah kalor yang dilepaskan pada pembentukan senyawa dari unsur-unsur penyusunnya = jumlah kalor yang diperlukan pada penguraian senyawa tersebut menjadi unsur-unsur penyusunnya. “ Pernyataan ini disebut Hukum Laplace.

Contoh :

Diketahui DHf o H2O(l) = -286 kJ/mol, maka entalpi penguraian H2O(l) menjadi gas hidrogen dan gas oksigen adalah +286 kJ/mol.

c.        Perubahan Entalpi Pembakaran Standar ( DHc o )

Adalah perubahan entalpi yang terjadi pada pembakaran 1 mol suatu zat secara sempurna pada keadaan standar.

Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan dengan DHc. Satuannya = kJ / mol.

d.      Perubahan Entalpi Netralisasi Standar ( DHn o )

Adalah perubahan entalpi yang terjadi pada penetralan 1 mol asam oleh basa atau 1 mol basa oleh asampada keadaan standar.

Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan dengan DHn. Satuannya = kJ / mol.

Contoh :

DHn reaksi = -200 kJ

DHn NaOH = -200 kJ / 2 mol  =  -100 kJ/mol

DHn H2SO4 = -200 kJ / 1 mol  =  -200 kJ/mol

e.        Perubahan Entalpi Penguapan Standar ( DHovap)

Adalah perubahan entalpi yang terjadi pada penguapan 1 mol zat dalam fase cair menjadi fase gas pada keadaan standar.

Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan dengan DHvap. Satuannya = kJ / mol.

f.       Perubahan Entalpi Peleburan Standar ( DHofus )

Adalah perubahan entalpi yang terjadi pada pencairan / peleburan 1 mol zat dalam fase padat menjadi zat dalam fase cair pada keadaan standar.

Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan dengan DHfus. Satuannya = kJ / mol.

g.      Perubahan Entalpi Sublimasi Standar ( DHosub )

Adalah perubahan entalpi yang terjadi pada sublimasi 1 mol zat dalam fase padat menjadi zat dalam fase gas pada keadaan standar.

Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan dengan DHsub. Satuannya = kJ / mol.

h.      Perubahan Entalpi Pelarutan Standar ( DHosol )

Adalah perubahan entalpi yang terjadi ketika 1 mol zat melarut dalam suatu pelarut ( umumnya air ) pada keadaan standar.

Jika pengukuran tidak dilakukan pada keadaan standar, maka dinotasikan dengan DHsol. Satuannya = kJ / mol.