Banyak reaksi kimia melepaskan energi dalam bentuk panas, cahaya, atau suara. Ini adalah reaksi eksotermik. Reaksi eksotermik dapat terjadi secara spontan dan menghasilkan keacakan yang lebih tinggi atau entropi (ΔS> 0) dari sistem. Mereka dilambangkan oleh aliran panas negatif (panas hilang ke lingkungan) dan penurunan entalpi (ΔH <0). Di laboratorium, reaksi eksotermik menghasilkan panas atau bahkan bisa meledak.
Ada reaksi kimia lain yang harus menyerap energi untuk melanjutkan. Ini adalah reaksi endotermik. Reaksi endotermik tidak dapat terjadi secara spontan. Pekerjaan harus dilakukan untuk mendapatkan reaksi ini terjadi. Ketika reaksi endotermik menyerap energi, penurunan suhu diukur selama reaksi. Reaksi endotermik ditandai oleh aliran panas positif (ke dalam reaksi) dan peningkatan entalpi (+ ΔH).
Contoh Proses Endotermik dan Eksotermik
Fotosintesis adalah contoh reaksi kimia endotermik. Dalam proses ini, tanaman menggunakan energi dari matahari untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi glukosa dan oksigen. Reaksi ini membutuhkan energi 15MJ (sinar matahari) untuk setiap kilogram glukosa yang dihasilkan:
sinar matahari + 6CO2(g) + H2O (l) = C6H12HAI6(aq) + 6O2(g)
Contoh lain dari proses endotermik meliputi:
- Melarutkan amonium klorida dalam air
- Alkana retak
- Nukleosintesis unsur lebih berat daripada nikel dalam bintang
- Menguapkan air cair
- Es yang mencair
Contoh reaksi eksotermis adalah campuran natrium dan klorin untuk menghasilkan garam meja. Reaksi ini menghasilkan 411 kJ energi untuk setiap mol garam yang dihasilkan:
Na + 0,5Cl2(s) = NaCl (s)
Contoh lain dari proses eksotermik meliputi:
- Itu reaksi termit
- Reaksi netralisasi (mis., Mencampurkan asam dan basa untuk membentuk garam dan air)
- Sebagian besar reaksi polimerisasi
- Pembakaran bahan bakar
- Pernafasan
- Fisi nuklir
- Korosi logam (reaksi oksidasi)
- Melarutkan asam dalam air
Demonstrasi yang Dapat Dilakukan
Banyak reaksi eksotermik dan endotermik melibatkan bahan kimia beracun, panas ekstrem atau dingin, atau metode pembuangan yang berantakan. Contoh reaksi eksotermik cepat adalah melarutkan deterjen bubuk di tangan Anda dengan sedikit air. Contoh reaksi endotermik yang mudah adalah melarutkan kalium klorida (dijual sebagai pengganti garam) di tangan Anda dengan air.
Demonstrasi endotermik dan eksotermik ini aman dan mudah:
- Reaksi Eksotermik yang Menyenangkan untuk Dicoba: Panaskan semuanya dengan salah satu demonstrasi reaksi eksotermik sederhana ini.
- Buat Reaksi Endotermik: Beberapa reaksi endotermik menjadi cukup dingin untuk menyebabkan radang dingin. Berikut adalah contoh reaksi yang cukup aman untuk disentuh anak-anak.
- Cara Membuat Reaksi Kimia Eksotermik: Beberapa reaksi eksotermik menghasilkan api dan menjadi sangat panas (seperti reaksi termit). Berikut ini adalah reaksi eksotermik aman yang menghasilkan panas tetapi tidak akan memulai kebakaran atau menyebabkan luka bakar.
- Membuat Es Panas Dari Cuka dan Soda Kue: Sodium asetat atau "es panas" dapat digunakan sebagai reaksi endoterm atau eksoterm, tergantung pada apakah Anda mengkristalkan atau melelehkan padatan.
Perbandingan Endothermic vs Exothermic
Berikut ringkasan singkat perbedaan antara reaksi endotermik dan eksotermik:
| Endotermik | Eksotermik |
| panas diserap (terasa dingin) | panas dilepaskan (terasa hangat) |
| energi harus ditambahkan agar reaksi terjadi | Reaksi terjadi secara spontan |
| gangguan berkurang (ΔS <0) | entropi meningkat (ΔS> 0) |
| peningkatan entalpi (+ ΔH) | penurunan entalpi (-ΔH) |
Reaksi Endergonic dan Exergonic
Reaksi endotermik dan eksotermik mengacu pada penyerapan atau pelepasan panas. Ada jenis energi lain yang dapat diproduksi atau diserap oleh reaksi kimia. Contohnya termasuk cahaya dan suara. Secara umum, reaksi yang melibatkan energi dapat diklasifikasikan sebagai endergonik atau eksergonik, Reaksi endotermik adalah contoh reaksi endergonik. Reaksi eksotermik adalah contoh reaksi eksergonik.
Fakta-fakta kunci
- Reaksi endotermik dan eksotermik adalah reaksi kimia yang masing-masing menyerap dan melepaskan panas.
- Contoh reaksi endotermik yang baik adalah fotosintesis. Pembakaran adalah contoh dari reaksi eksotermik.
- Pengkategorian reaksi sebagai endo- atau eksoterm tergantung pada transfer panas bersih. Dalam setiap reaksi yang diberikan, panas diserap dan dilepaskan. Misalnya, energi harus dimasukkan ke dalam reaksi pembakaran untuk memulainya (menyalakan api dengan korek api), tetapi kemudian lebih banyak panas yang dilepaskan daripada yang dibutuhkan.
Sumber dan Bacaan Lebih Lanjut
- Qian, Y.–Z., dkk. “Beragam Sumber Supernova untuk r-Proses." Jurnal Astrofisika, vol. 494, tidak. 1, 10 Februari 1998, hlm. 285-296, doi: 10.1086 / 305198.
- Yin, Xi, dkk. "Pendekatan Pemanasan Otomatis untuk Produksi Cepat Nanostruktur Logam Seragam." Kimia Nanomaterial untuk Energi, Biologi, dan Lainnya, vol. 2, tidak. 1, 26 Agustus 2015, hlm. 37-41, doi: 10.1002 / cnma.201500123.