Kami menjelaskan apa itu reaksi endoterm, ciri-ciri dan beberapa contohnya. Reaksi endoterm adalah salah satu reaksi kimia yang menyerap energi dari lingkungan sekitarnya. Dalam reaksi kimia, dua atau lebih zat – reaktan – berinteraksi satu sama lain untuk menghasilkan satu atau lebih zat baru – produk. Dimana energi yang terkandung dalam produk ini lebih kecil dibandingkan dalam reaktan, ketika energi dilepaskan, dan reaksi dikatakan eksoterm.
Pengertian
Reaksi endoterm adalah reaksi kimia yang membutuhkan suplai energi kalori agar terjadi. Agar reaktan menjadi produk, reaksi ini menyerap panas, yang membuat produk yang diperoleh memiliki tingkat energi yang lebih tinggi daripada reaktan awal.
Entalpi adalah besaran yang menentukan aliran energi termal dalam proses kimia yang terjadi pada tekanan konstan. Selanjutnya, besaran ini mewakili pertukaran energi antara sistem termodinamika dan lingkungannya. Variasi besarnya (ΔH) dalam reaksi kimia digunakan untuk mengklasifikasikan reaksi sebagai endoterm atau eksoterm.
- ΔH> 0 reaksi endoterm.
- ΔH <0 reaksi eksoterm.
Reaksi ini biasanya digunakan dalam es kimia dan industri pendingin, karena dapat dihasilkan dalam lingkungan terkontrol untuk menghilangkan panas dari lingkungan atau dari zat lain. Beberapa aplikasinya diganti dengan dingin yang dihasilkan oleh peralatan pendingin.
Contoh reaksi endoterm
Beberapa contoh reaksi endoterm adalah:
- Produksi ozon di atmosfer. Reaksi ini didorong oleh radiasi ultraviolet dari Matahari, molekul oksigen (O2) diubah menjadi ozon (O3), menyerap energi dari radiasi tersebut dalam prosesnya: 3O2 + energi → 2O3
- Elektrolisis air. Untuk memisahkan hidrogen (H) dan oksigen (O) yang menyusun air (H2O), perlu dilakukan penambahan energi listrik dalam prosedur yang disebut elektrolisis, di mana kedua jenis atom tersebut merespons kutub yang dihasilkan oleh arus listrik yang ditambahkan, ikatan kimianya putus dan energi dikonsumsi: 2H2O + energi → 2H2 + O2
- Fotosintesis. Proses nutrisi tanaman terjadi melalui serangkaian reaksi kimia lingkungan yang menguraikan karbondioksida (CO2) dengan adanya air dan sinar matahari. Rangkaian reaksi ini perlu mengonsumsi energi agar terjadi: 6H2O + 6CO2 + energi → C6H12O6 + 6H2O
- Memperoleh besi (II) sulfida. Senyawa ini diperoleh di laboratorium setelah mereaksikan besi dan belerang. Agar reaksi ini terjadi, energi panas perlu disuplai menggunakan burner (atau boiler jika dalam kondisi industri): 8Fe + S8 + energi → 8FS
Ciri-ciri
Ciri-ciri reaksi endoterm adalah:
1. Produk memiliki lebih banyak energi daripada reaktan.
Dalam reaksi endoterm, produk memiliki lebih banyak energi daripada reaktan, sehingga energi yang diserap dari lingkungan mereka. Jadi dalam reaksi eksoterm, reaktan kehilangan panas ke lingkungan mereka, yang tumbuh lebih panas, sedangkan dalam reaksi endoterm reaktan mendapatkan panas dari lingkungan mereka, sehingga menjadi dingin.
2. Pembentukan ikatan kimia melepaskan energi.
Reaksi kimia melibatkan pembentukan ikatan antara atom. Karena sistem akan selalu berusaha untuk mencapai keadaan energi terendah, ikatan hanya akan terbentuk jika mereka menghasilkan energi atom secara keseluruhan setelah ikatan yang lebih rendah daripada sebelum ikatan.
Dengan demikian, pembentukan ikatan kimia melepaskan energi. namun, Dalam reaksi kimia, ikatan harus patah sebelum senyawa baru dapat terbentuk. Memecah ikatan kimia membutuhkan energi dan jika lebih banyak energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan dalam reaktan daripada yang dirilis oleh pembentukan ikatan baru, reaksi keseluruhan adalah endoterm, karena ada transfer bersih energi dari lingkungan ke reaktan. Hal ini belum tentu terjadi dengan reaksi yang membutuhkan kalor yang akan diterapkan merupakan reaksi endoterm.
3. Energi ikatan produk lebih besar dari reaktan.
Kadang-kadang panas diperlukan untuk memutuskan ikatan untuk memulai reaksi, tetapi lebih banyak kalor yang dilepaskan oleh ikatan baru yang terbentuk, sehingga reaksi eksoterm. Contoh reaksi eksoterm, hidrogen (H2) tidak akan bereaksi dengan oksigen (O2) pada suhu kamar; Namun, pencahayaan campuran hidrogen / oksigen menyebabkan gas dengan bergabung secara eksplosif dalam reaksi yang sangat eksoterm: 2H2 + O2 → 2H2O. Panas yang dibutuhkan untuk melepaskan ikatan dalam molekul hidrogen dan oksigen, tapi jauh lebih banyak kalor yang dilepaskan oleh pembentukan ikatan hidrogen-oksigen baru. Oleh karena itu merupakan reaksi eksoterm. Sebaliknya contoh reaksi endoterm, dengan menggabungkan oksigen dengan nitrogen (N2) untuk membentuk oksida nitrat (NO) merupakan reaksi endoterm.
Dalam molekul nitrogen, atom-atom disatukan oleh ikatan rangkap tiga yang sangat kuat. Energi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan ini lebih besar dari energi yang dilepaskan oleh pembentukan oksida nitrat, sehingga reaksinya disebut endoterm.
4. Produk memiliki lebih banyak energi daripada reaktan.
Contoh Reaksi endoterm lainnya termasuk kombinasi dari air dan karbon dioksida untuk membentuk glukosa dalam fotosintesis, di mana energi yang dibutuhkan berasal dari sinar matahari. Jumlah total energi reaktan atau produk dalam reaksi kimia dikenal sebagai entalpi. Hal ini dinyatakan dalam kilojoule (kJ) energi dan diwakili oleh simbol ΔH. Hasil Reaksi kimia dalam perubahan entalpi.
5. Perubahan entalpi bernilai negatif.
Dalam reaksi eksoterm, produk memiliki energi lebih kecil dari reaktan, sehingga perubahannya negatif. Dalam reaksi endotermik, produk memiliki lebih banyak energi daripada reaktan, sehingga perubahan itu positif. Reaksi eksotermis hidrogen dan oksigen untuk membentuk hasil air dengan perubahan entalpi negatif -285,8 kJ untuk setiap molekul air yang terbentuk. Reaksi endotermik nitrogen dan oksigen untuk membentuk hasil oksida nitrat dalam perubahan entalpi positif 180,5 kJ. Persamaan kimia dapat ditulis untuk memasukkan perubahan entalpi, yang mengindikasikan apakah reaksi eksoterm atau endoterm, misalnya:
N2 (g) + O2 (g) → 2NO (g); ΔH = 180,5 kJ
Persamaan ini termasuk keadaan-keadaan dari reaktan dan produk: s = padat, l = cair dan g = gas. Reaksi kimia endoterm dapat berlangsung pada suhu kamar jika ada peningkatan besar dalam entropi. Salah satu contoh adalah reaksi barium hidroksida dan amonium tiosianat octahydrate:
Ba (OH) 2 • 8H2O (s) + 2NH4SCN (s) → Ba (SCN) 2 (s) + 10H2O (l) + 2NH3 (g)
Ini adalah reaksi yang sangat endoterm, dan karena tiga molekul padatan bereaksi untuk menghasilkan 13 molekul dengan 10 yang cair dan dua adalah gas, ada peningkatan besar dalam entropi. Jika reaktan dicampur dalam gelas kimia dan gelas diletakkan di atas blok dengan beberapa tetes air di atasnya, air membeku saat panas yang diserap dari lingkungan. Bahkan, suhu bisa turun menjadi antara -4 dan -22 ° F (-20 dan -30 ° C).
Reaksi eksoterm
Reaksi eksoterm adalah reaksi yang ketika terjadi melepaskan energi dalam bentuk panas atau cahaya ke lingkungan. Ketika jenis reaksi ini terjadi, produk yang diperoleh memiliki energi yang lebih rendah daripada reaktan awal. Perubahan entalpi untuk jenis reaksi ini kurang dari nol (ΔH <0).
Contoh dari jenis reaksi ini adalah semua bentuk pembakaran dan oksidasi, seperti bensin atau bahan bakar fosil, yang bila dibakar dengan adanya oksigen, melepaskan sejumlah energi yang jauh lebih tinggi daripada yang semula diperkenalkan (percikan api). motor). Hal yang sama terjadi pada perubahan fase materi dari gas menjadi cair, atau dari cair menjadi padat.