Pengertian Entalpi – asal, satuan, simbol, jenis, entropi

Entalpi adalah fungsi keadaan termodinamika yang dilambangkan dengan huruf H. Entalpi juga dikenal sebagai entalpi absolut atau besaran kalor. Variasi entalpi sistem termodinamika memungkinkan untuk menyatakan jumlah panas yang dipertukarkan selama transformasi isobarik, yaitu pada tekanan konstan.

Apa itu entalpi?

Kita mendefinisikan entalpi adalah besaran fisik yang didefinisikan dalam bidang termodinamika klasik untuk mengukur energi maksimum sistem termodinamika yang secara teoritis mampu dihilangkan darinya dalam bentuk energi panas atau kalor.

Entalpi sangat berguna dalam memahami dan menjelaskan proses isobarik: tekanan konstan, perubahan entalpi secara langsung terkait dengan energi yang diterima oleh sistem dalam bentuk panas, ini mudah diukur dalam kalorimeter.

Dalam pengertian ini, entalpi tidak hanya mencakup energi internal sistem, tetapi juga energi yang disimpan di lingkungan sistem (sekeliling). Dengan menurunkan volumenya, entalpi juga mengintegrasikan sebagian energi yang dapat dialirkan yang akan diekstraksi dalam bentuk panas dari sistem tersebut.

Singkatnya, entalpi merupakan jumlah energi internal materi dan hasil kali volumenya dikalikan dengan tekanan. Entalpi adalah fungsi keadaan yang dapat dihitung, meskipun total entalpi suatu sistem tidak dapat diukur secara langsung, namun perubahan entalpi suatu sistem dapat diukur.

Satuan Entalpi

Entalpi adalah variabel yang menunjukkan besarnya energi, oleh karena itu menurut sistem pengukuran internasional, ini dinyatakan dalam Joule. Meskipun besaran kalor juga dapat dinyatakan dalam kilokalori (kkal).

Entalpi ikatan

Entalpi ikatan didefinisikan sebagai jumlah energi yang dibutuhkan untuk membuat atau memutuskan ikatan kimia antara dua unsur kimia. Entalpi ikatan juga dikenal dalam bahasa sehari-hari sebagai energi ikatan.

Ketika ikatan kimia yang stabil terbentuk, sejumlah energi dilepaskan, yang akan menjadi jumlah energi yang sama yang harus disediakan kemudian untuk memutus ikatan yang terbentuk. Energi ini disebut entalpi ikatan (jika terjadi pada tekanan konstan).

Dengan cara yang lebih formal, kita dapat mendefinisikan entalpi ikatan normal atau standar sebagai perubahan entalpi atau panas yang dilepaskan, dalam kondisi standar 1 atmosfer dan 25ºC, yang menyertai reaksi pembentukan satu mol ikatan kimia dari atom yang diisolasi di keadaan gas.

Entalpi dan energi matahari

Di bidang energi matahari, entalpi muncul dengan cara yang relevan dalam sistem energi panas matahari. Dalam semua penukar panas, unsur-unsur yang terlibat mengalami variasi dalam entalpi mereka ketika panas dipindahkan dari satu sirkuit ke sirkuit lainnya.

Pada instalasi energi surya fotovoltaik, aspek termodinamika kurang relevan karena energi yang dibangkitkan adalah arus listrik. Efek fotovoltaik menghasilkan pergerakan elektron, yaitu listrik, tanpa pertukaran panas.

Asal usul entalpi

Kata entalpi berasal dari kata kerja Yunani kuno enthalpein (ἐνθάλπειν), yang artinya panas. Ini menggabungkan prefiks Yunani klasik ἐν- en-, yang artinya memasukkan, dan kata kerja θάλπειν thalpein, yang artinya memanaskan. Kata entalpi sering salah dikaitkan dengan Benoît Paul Émile Clapeyron dan Rudolf Clausius melalui publikasi hubungan Clausius-Clapeyron tahun 1850. Kesalahpahaman ini dipopulerkan oleh publikasi Mollier Steam Tables and Diagrams pada tahun 1927. Namun, baik konsep, kata maupun simbol entalpi tidak ada sampai lama setelah kematian Clapeyron.

Tulisan pertama yang berisi konsep entalpi baru muncul tahun 1875, ketika Josiah Willard Gibbs memperkenalkan “fungsi panas untuk tekanan konstan”. Namun, Gibbs tidak menggunakan kata “entalpi” dalam tulisannya.

Selama bertahun-tahun, para ilmuwan menggunakan banyak simbol berbeda untuk menunjukkan entalpi. Pada tahun 1922, Alfred W. Porter mengusulkan simbol sebagai standar, sehingga mengakhiri terminologi yang masih digunakan sampai sekarang.

Di masa lalu, entalpi kadang-kadang disebut kandungan panas. Alasan untuk nama ini adalah perubahan entalpi ΔH sama dengan panas yang diserap dalam proses tekanan konstan. Namun, persamaan ini tidak benar secara umum (saat tekanan bervariasi), sehingga istilah kandungan panas dianggap menyesatkan dan sekarang sudah tidak digunakan lagi.

Jenis entalpi

Berbagai jenis entalpi dapat diklasifikasikan menurut:

Entalpi dalam fenomena kimia:

  • Entalpi pembentukan. Ini adalah jumlah energi yang diperlukan untuk membentuk satu mol senyawa dari unsur-unsur penyusunnya di bawah kondisi tekanan dan suhu standar, yaitu, 1 atmosfer dan 25ºC.
  • Entalpi penguraian. Sebaliknya, itu adalah jumlah energi yang diserap atau dilepaskan ketika zat kompleks menjadi zat yang lebih sederhana.
  • Entalpi pembakaran. Ini adalah energi yang dilepaskan atau diserap oleh pembakaran 1 mol zat, selalu dengan adanya gas oksigen.
  • Entalpi netralisasi. Ini menyiratkan energi yang dilepaskan atau diserap setiap kali asam dan larutan basa bercampur, yaitu, ketika basa dan asam menetralkan satu sama lain.

Entalpi dalam fenomena fisik:

  • Entalpi perubahan fasa. Ini melibatkan penyerapan atau pelepasan energi ketika 1 mol zat berpindah dari satu keadaan agregasi ke yang lain, yaitu dari gas ke padat atau cair, dll. Ini dibagi menjadi: entalpi penguapan, entalpi pemadatan dan entalpi fusi.
  • Entalpi pelarutan. Ini adalah karakteristik campuran zat terlarut dan pelarut, dapat dipahami dalam dua fase: retikuler (menyerap energi) dan hidrasi (melepaskan energi).

Perlu dicatat bahwa semua proses yang dijelaskan berada pada tekanan konstan.

Entalpi dan entropi

Konsep entalpi dan entropi (yang merupakan derajat atau kecenderungan ketidakteraturan sistem) terkait dari Prinsip Kedua Termodinamika, yang menyatakan bahwa setiap sistem dalam kesetimbangan berada pada titik entropi maksimumnya.

Prinsip ini diterjemahkan ke dalam Prinsip Entalpi Minimum, yang mengatakan bahwa tidak ada keseimbangan yang dapat dicapai selama pertukaran energi dengan sistem berlimpah atau melebihi batas tertentu; keseimbangan harus menjadi keadaan pertukaran serendah mungkin, yaitu, dari entalpi terendah yang dapat direkam.

Ini berarti entropi dan entalpi berbanding terbalik: pada titik entropi maksimum, entalpi akan minimal, dan sebaliknya.

Related Posts