Anda telah melihat banyak perubahan fase sebelumnya apakah Anda menyadarinya atau tidak. Secara khusus, Anda mungkin paling akrab dengan perubahan fase yang dilalui air. Anda mungkin pernah merebus air untuk membuat pasta. Atau air beku padat untuk membuat es. Anda bahkan mungkin pernah melihat embun beku di rumput di musim dingin.
Semua perubahan fase air ini disertai dengan input atau output dari panas, jadi keduanya merupakan reaksi endoterm atau reaksi eksoterm.
Perubahan Energi Menemani Semua Perubahan Fase
Pertanyaannya kemudian mengikuti, seperti apa perubahan dalam energi menyertai setiap perubahan fase? Untuk memahami hal ini, pikirkan tentang pergerakan partikel di setiap fase. Anda juga perlu memikirkan seberapa tertarik molekul satu sama lain dalam fase.
Padatan mengandung partikel yang tidak banyak bergerak dibandingkan dengan cairan atau gas. Mereka memiliki beberapa gerakan termal, tetapi jelas jumlahnya tidak sama dengan cairan atau gas. Hanya setelah menambahkan energi (atau panas) partikel-partikel ini mulai bergerak lebih cepat.
Pikirkan tentang sepotong es. Molekul-molekul air dalam bongkahan es tidak banyak bergerak sampai air mulai mencair. Apa yang membuat air bisa meleleh? Nah, itu tambahan panas.
Bagaimana ketika Anda merebus air? Anda perlu meletakkan air di atas api untuk menambah panas ke sistem dan membuat air mendidih untuk membuat uap air.
Masukan energi ini juga cukup untuk mengatasi gaya tarik menarik yang menahan partikel bersama-sama. Air adalah contoh yang baik dari suatu zat yang memiliki gaya antarmolekul substansial yang menahannya bersama-sama. Air suka menempel pada dirinya sendiri meskipun ikatan hidrogen. Jadi energi yang masuk harus cukup untuk membuat molekul berhenti menempel begitu banyak.
Ini berarti bahwa saat Anda berpindah dari padat ke cair ke gas, semua perubahan fase yang menyertainya memerlukan masukan panas. Dengan demikian, perubahan fase ini adalah contoh dari reaksi endoterm.
Di sisi lain, bergerak dari gas ke cair ke padat membutuhkan sebaliknya: Panas harus dilepaskan. Perubahan fase ini disebut reaksi eksoterm.
Untuk membuat air cair menjadi es, Anda harus memasukkan air ke dalam lingkungan yang dingin sehingga panas meninggalkan air. Hanya dengan begitu air akan membeku.
Saat tangan Anda menyentuh uap, Anda merasakan panas karena uap segera mengembun saat menyentuh kulit Anda. Pelepasan energi dirasakan sebagai panas seperti uap air pergi ke air.
Eksoterm vs. endotermik
Berikut adalah cara mengklasifikasikan perubahan fasa sebagai endotermik atau eksotermik:
Nama Perubahan Fase: Pembekuan
- Fase: Cair ke padat
- Perubahan Energi: Eksotermik
- Contoh: Air beku
Nama Perubahan Fase: Pencairan
- Fase: Padat menjadi cair
- Perubahan Energi: Endotermik
- Contoh: Es mencair
Nama Perubahan Fase: Kondensasi
- Fase: Gas ke cair
- Perubahan Energi: Eksotermik
- Contoh: Uap air terbakar
Nama Perubahan Fase: Penguapan
- Fase: Cair ke gas
- Perubahan Energi: Endotermik
- Contoh: Air mendidih
Nama Perubahan Fase: Sublimasi
- Fase: Padat menjadi gas
- Perubahan Energi: Endotermik
- Contoh: Es kering
Nama Perubahan Fase: Endapan
- Fase: Gas menjadi padat
- Perubahan Energi: Eksotermik
- Contoh: Pembentukan es
Cara yang baik untuk mengingat semua ini adalah bahwa perubahan fase yang berlawanan memiliki kebutuhan energi yang berlawanan. Jika Anda tahu bahwa dari padat ke cair ke gas membutuhkan penambahan panas (endoterm), itu berarti Anda tahu bahwa dari gas ke cair ke padat membutuhkan penghilangan panas (eksoterm).
Tips
Ketika berpindah dari keadaan yang lebih teratur ke keadaan yang kurang teratur, prosesnya eksotermik. Ketika berpindah dari keadaan yang kurang teratur ke keadaan yang lebih teratur, prosesnya adalah endotermik.