Mengenal Rumus Entalpi dalam Materi Pelajaran Kelas XI SMA

Dalam pembahasan materi pembelajaran kimia kelas XI SMA dan Madrasah Aliyah ada satu sub bab yang menjelaskan mengenai entalpi. Entalpi merupakan kaidah dalam termodinamika yang menyatakan jumlah energi dalam, volume dan tekanan panas dari suatu zat.

Satuan SI dari entalpi adalah joule, namun digunakan juga satuan British thermal unit dan kalori. Total entalpi (H) tidak bisa diukur langsung. Sama seperti pada mekanika klasik, hanya perubahannya yang dapat dinilai. Secara sistem, Entalpi merupakan potensial termodinamika, makanya untuk mengukur entalpi suatu sistem, kita harus menentukan titik reference terlebih dahulu, baru kita dapat mengukur perubahan entalpi ΔH. Perubahan ΔH bernilai positif untuk reaksi endoterm dan negatif untuk eksoterm.

Termodinamika pada dasarnya merupakan hukum kekekalan energi yang menyatakan bahwa energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Penjelasan dan pembuktian konsep ini tidak dapat dilakukan dengan mengukur seluruh energi alam semesta.

Suatu sistem terjadi perubahan dan dalam perubahan tersebut terjadi penyerapan kalor. Sebagian energi kalor dapat melakukan kerja (w). Contohnya pada pemuaian gas. Pemuaian ini terjadi dengan melawan tekanan udara. Sebagaian lain dari energi tersebut disimpan dengan sistem. Bagian energi yang disimpan disebut dengan energi dalam yang disimbolkan dengan e.

Melansir buku Kimia Untuk SMA/MA Kelas XI karya Unggul Sudarmo, dalam proses tekanan konstan, ΔH sama dengan perubahan energi dalam sistem ditambah kerja yang dilakukan sistem pada lingkungannya. Maka, perubahan entalpi pada kondisi ini adalah panas yang diserap atau dilepas melalui reaksi kimia atau perpindahan panas eksternal.

Entalpi gas ideal, solid, dan liquid tidak tergantung pada tekanan. Benda nyata pada temperatur dan tekanan ruang biasanya kurang lebih mengikuti sifat ini, sehingga dapat menyederhanakan perhitungan entalpi.

Rumus Entalpi

Entalpi adalah banyaknya energi yang dimiliki sistem (U) dan kerja (PV) sehingga bisa dituliskan H = U + PV. Sedangkan perubahan entalpi yaitu kalor reaksi dari suatu reaksi pada tekanan tetap. Supaya entalpi dapat dihitung, maka pengukurannya harus dilakukan pada suhu serta tekanan tertentu. Menurut para kimiawan, suhu 25°C dan tekanan 1 atm adalah ukuran yang tepat untuk menilai entalpi.

Suatu perubahan entalpi yang diukur dengan ukuran standar akan disebut perubahan entalpi standar. Satuannya bernama kilo-Joule (kJ) dalam Sistem Internasional (SI). Penulisan besarnya entalpi reaksi dalam persamaan reaksi dilakukan dengan dengan menuliskan simbol perubahan entalpi (⧋H) dibelakang persamaan reaksi. Misalnya:

A(s) + B(aq) → C(aq) ⧋H = + x kJ

Jenis-jenis Perubahan Entalpi Standar

Ada beberapa perubahan lain kalor pembentukan yang standar. Entalpi juga merupakan perubahan ketika 1 mol senyawa terbentuk dari unsur-unsurnya pada kondisi standar. Ada beberapa perubahan entalpi dalam beberapa standar:

1. Perubahan entalpi pembentukan standar

Pembentukan panas standar dari sebuah senyawa adalah akbarnya perubahan entalpi dari 1 mol senyawa dari elemen-elemennya dalam kondisi standar. Simbolnya adalah ΔHfθ atau ΔfHθ. Simbol theta superskrip pada simbol di atas mengindikasikan bahwa babak ini hanya berlangsung hanya pada kondisi standar saja.

2. Perubahan entalpi pembakaran standar

Merupakan perubahan entalpi jika 1 mol suatu zat terbakar sempurna pada kondisi standar.

3. Perubahan entalpi pengatoman unsur standar

Pada konsep ini dikenal dengan atomisasi unsur yang merupakan perubahan entalpi jika 1 mol berbentuk gas terbentuk dari unsur dalam bentuk fisik pada kondisi standar. Reaksi pengatoman akan memiliki ⧋H positif (endoterm). Hal ini dikarenakan reaksi memerlukan energi untuk memisahkan atom-atom.

4. Perubahan entalpi pengatoman senyawa standar

Merupakan perubahan entalpi jika 1 mol senyawa diubah menjadi atom-atom dalam bentuk gas dalam keadaan standar.

5. Perubahan entalpi pelarutan standar

Perubahan entalpi apabila 1 mol senyawa diubah menjadi larutannya pada keadaan standar.

6. Perubahan entalpi penguapan standar

Perubahan entalpi pada penguapan 1 mol zat cair menjadi gas pada titik didihnya dan tekanan standar.

Mengenal Termokimia

Salah satu induk dari entalpi adalah termokimia. Termokimia berarti ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara kalor (energi panas) dengan reaksi kimia atau proses-proses yang berhubungan dengan reaksi kimia.

Dalam Praktiknya, termokimia lebih banyak berhubungan dan sering ditemukan dengan pengukuran kalori yang menyertai rekasi kimia atau proses-proses yang berhubungan dengan perubahan struktur zat. Anda dapat menemukannya pada perubahan wujud atau perubahan strukrur kristal.

Termokimia juga menjelaskan pembentukan kriteria kemungkinan atau spontanitas dari transformasi yang diperlukan. Termokimia 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, fungsi energi dalam, entalpi, entropi, dan energi bebas Gibbs.