Contoh reaksi dan proses endotermik spontan
Proses endotermik menyerap kalor dari lingkungannya, sehingga lingkungan menjadi lebih dingin. Sebagian besar proses yang berlangsung dengan sendirinya melepaskan kalor, tetapi proses di bawah ini berlangsung spontan pada suhu ruang dan tekanan normal meskipun menyerap kalor, karena sangat meningkatkan entropi (ketidakteraturan). Daftar ini mencakup reaksi kimia maupun proses fisika seperti melebur, menguap, dan melarut, dan setiap butir menyebutkan jenisnya.
- Es mencair pada suhu ruang — perubahan fisika yang menyerap sekitar 6 kJ kalor per mol es.
- Air menguap dari genangan atau kulitmu — perubahan fisika yang menyerap kalor, itulah sebabnya berkeringat mendinginkan tubuhmu.
- Es kering menyublim — perubahan fisika di mana karbon dioksida padat menyerap kalor dan langsung berubah menjadi gas.
- Amonium nitrat melarut dalam air — proses pelarutan yang membuat air cukup dingin untuk digunakan pada kantong dingin instan.
- Urea melarut dalam air — proses pelarutan yang digunakan pada beberapa kantong dingin instan sebagai pengganti amonium nitrat.
- Amonium klorida melarut dalam air — proses pelarutan yang membuat suhu air turun dengan jelas.
- Kalium klorida melarut dalam air — proses pelarutan yang membuat larutan lebih dingin daripada airnya semula.
- Barium hidroksida oktahidrat dan amonium klorida — reaksi kimia antara dua padatan yang melepaskan amonia dan dapat menjadi cukup dingin untuk membekukan air.
- Soda kue dan cuka — reaksi kimia yang melepaskan gas karbon dioksida sementara campuran sedikit mendingin.
- Soda kue dan asam sitrat — reaksi kimia yang menghasilkan desisan pada bath bomb dan sensasi dingin pada bubuk sherbet.
Mengapa proses endotermik bisa berlangsung spontan?
Apakah suatu proses berlangsung dengan sendirinya bergantung pada perubahan energi bebas Gibbs, ΔG = ΔH − TΔS. Proses endotermik memiliki ΔH positif, yang menghambatnya. Namun jika kenaikan entropi (ΔS) cukup besar, suku TΔS melampaui ΔH dan ΔG menjadi negatif. Itulah sebabnya es mencair di atas 0 °C tetapi tidak di bawahnya, dan mengapa reaksi yang melepaskan gas, seperti soda kue dengan cuka, dapat menyerap kalor namun tetap berlangsung.
Reaksi endotermik yang tidak spontan
Banyak reaksi endotermik membutuhkan pasokan energi terus-menerus dan berhenti ketika energi itu dihentikan, seperti fotosintesis, yang membutuhkan cahaya, dan penguraian batu kapur menjadi kapur tohor, yang membutuhkan pemanasan kuat. Reaksi-reaksi itu tidak termasuk dalam daftar di atas.