Perubahan fase dalam materi dibagi menjadi dua kategori dasar: endotermik dan eksoterm. Eksoterm berarti “panas luar” dalam bahasa Yunani, berlawanan dengan “panas dalam” endoterm.
Reaksi endoterm membutuhkan panas, atau energi, untuk membentuk ikatan kimia baru, seperti ketika es batu dilebur menjadi cairan kemudian direbus menjadi uap. Sebaliknya, reaksi eksoterm menghasilkan lebih banyak energi daripada yang dibutuhkan untuk memfasilitasinya, menyebabkan suhu di sekitar reaksi naik. Ini terjadi ketika hujan terbentuk di awan dan bahkan ketika hujan membeku menjadi es di tanah.
Beberapa reaksi eksotermik yang paling ilustratif melibatkan nyala api. Korek api, api unggun, kembang api, dan roket menggunakan reaksi ini untuk menghasilkan energi yang digunakan untuk berbagai keperluan. Banyak memfasilitasi reaksi endotermik seperti membuat roti, memasak sup atau menghangatkan tangan.
Reaksi eksoterm tidak hanya mengeluarkan panas; mereka sering membutuhkan setidaknya pasokan energi awal yang menyediakan apa yang disebut sebagai energi aktivasi. Namun, dalam reaksi eksotermik, energi yang diinvestasikan akan selalu lebih kecil dari total energi yang dihasilkan; percikan tidak akan pernah lebih besar dari nyala api.
Es batu yang meleleh menjadi cair dan kemudian mendidih menjadi uap merupakan contoh reaksi endoterm.
Reaksi lain semacam ini lebih sulit dialami. Ketika karat terbentuk pada logam, reaksi eksotermik umum lainnya, tampaknya tidak ada panas yang dilepaskan oleh proses tersebut. Namun, panas telah dilepaskan; selama beberapa jam, dalam kondisi kelembapan, cahaya, dan suhu yang tepat, percampuran besi dan oksigen menghasilkan oksida besi dan sedikit panas.
Apakah Amazon benar-benar memberi Anda harga yang kompetitif? Plugin yang kurang dikenal ini mengungkapkan jawabannya. Fireworks menghasilkan energi dalam reaksi eksotermik.
Para ilmuwan menggunakan alat yang disebut kalorimeter untuk mengukur berapa banyak panas yang dihasilkan oleh perubahan fase atau reaksi kimia. Ini melibatkan melakukan reaksi dalam penangas air untuk mengukur perubahan suhu yang dihasilkan. Hasil menunjukkan apakah reaksi yang diberikan adalah endotermik atau eksotermik.
Guru kimia sering menggunakan satu atau lebih dari beberapa percobaan yang diawasi dengan hati-hati untuk mengilustrasikan prinsip reaksi eksotermik. Pelajarannya bisa sesederhana menyalakan korek api dan menjelaskan bagaimana percikan memicu reaksi eksotermik antara belerang dan oksigen untuk menghasilkan panas. Eksperimen umum lainnya melibatkan pencampuran air dan kalsium klorida, zat penghilang es yang juga digunakan dalam paket pemanas portabel, kemudian mengukur jumlah panas yang dihasilkan oleh reaksi.
Nyala api yang dihasilkan oleh reaksi antara belerang dan oksigen adalah jenis lain dari reaksi eksotermik.
Banyak ilmuwan forensik mempelajari reaksi eksoterm secara mendalam. Pertama mereka harus belajar bagaimana berbagai reaksi kimia terjadi dan berapa banyak panas yang dihasilkan. Sebagai penyelidik, pengetahuan ini membekali mereka dengan lebih baik untuk menemukan apa yang menyebabkan kebakaran atau ledakan – dan menentukan cara terbaik untuk memadamkannya di masa mendatang.