Entalpi vs Energi Dalam
Untuk tujuan studi kimia, kita membagi alam semesta menjadi dua sebagai sistem dan sekitarnya. Setiap saat, bagian yang kita minati adalah sistemnya, dan sisanya adalah sekitarnya. Entalpi dan energi dalam adalah dua konsep yang terkait dengan hukum pertama termodinamika, dan mereka menggambarkan reaksi yang terjadi dalam sistem dan sekitarnya.
Apa itu Entalpi?
Ketika suatu reaksi berlangsung, ia dapat menyerap atau mengembangkan panas, dan jika reaksi dilakukan pada tekanan konstan, panas ini disebut entalpi reaksi. Entalpi molekul tidak dapat diukur. Oleh karena itu, perubahan entalpi selama reaksi diukur. Perubahan entalpi (∆H) untuk reaksi pada suhu dan tekanan tertentu diperoleh dengan mengurangkan entalpi reaktan dari entalpi produk. Jika nilai ini negatif, maka reaksinya eksotermik. Jika nilainya positif, maka reaksi tersebut dikatakan endoterm. Perubahan entalpi antara setiap pasangan reaktan dan produk tidak tergantung pada jalur di antara mereka. Selain itu, perubahan entalpi tergantung pada fase reaktan. Misalnya, ketika gas oksigen dan hidrogen bereaksi menghasilkan uap air, perubahan entalpinya adalah -483,7 kJ. Namun, ketika reaktan yang sama bereaksi untuk menghasilkan air cair, perubahan entalpinya adalah -571,5 kJ.
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (g); H=-483,7 kJ
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (l); H=-571.7 kJ
Apa itu Energi Dalam?
Panas dan kerja adalah dua cara untuk mentransfer energi. Dalam proses mekanis, energi dapat ditransfer dari satu tempat ke tempat lain, tetapi jumlah total energi adalah kekal. Dalam transformasi kimia, prinsip serupa berlaku. Pertimbangkan reaksi seperti pembakaran metana.
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H 2O
Jika reaksi berlangsung dalam wadah tertutup, yang terjadi hanyalah panas yang dilepaskan. Kita dapat menggunakan enzim yang dilepaskan ini untuk melakukan pekerjaan mekanis seperti menjalankan turbin atau mesin uap, dll. Ada banyak cara untuk membagi energi yang dihasilkan oleh reaksi antara panas dan kerja. Namun, ditemukan bahwa jumlah panas yang berevolusi dan kerja mekanis yang dilakukan selalu konstan. Ini mengarah pada gagasan bahwa dalam berpindah dari reaktan ke produk, ada beberapa properti yang disebut, energi internal (U). Perubahan energi internal dilambangkan sebagai U.
∆U=q + w; di mana q adalah panas dan w adalah kerja yang dilakukan
Energi internal disebut fungsi keadaan karena nilainya tergantung pada keadaan sistem dan bukan pada bagaimana sistem itu berada dalam keadaan itu. Artinya, perubahan U, ketika berpindah dari keadaan awal “i” ke keadaan akhir “f”, hanya bergantung pada nilai U pada keadaan awal dan akhir.
∆U=Uf – Ui
Menurut hukum pertama termodinamika, perubahan energi internal sistem terisolasi adalah nol. Alam semesta adalah sistem yang terisolasi; oleh karena itu, U untuk alam semesta adalah nol.
Apa perbedaan antara Entalpi dan Energi Dalam?
• Entalpi dapat disajikan dalam persamaan berikut di mana U adalah energi dalam, p adalah tekanan, dan V adalah volume sistem.
H=U + pV
• Oleh karena itu, energi internal berada dalam suku entalpi. Entalpi diberikan sebagai, ∆U=q + w
