Kalor peleburan

**Kalor peleburan** atau **entalpi peleburan** adalah perubahan entalpi yang dihasilkan dari penyediaan energi, biasanya bahang, kepada kuantitas tertentu suatu zat untuk mengubah keadaannya dari padat menjadi cair pada tekanan konstan. Energi ini meliputi kontribusi yang diperlukan untuk membuat ruang untuk perubahan volume terkait dengan mengganti lingkunannya dengan tekanan ambien. Suhu ketika terjadi transisi fasa disebut titik lebur atau titik leleh. Berdasarkan konvensi, tekanan diasumsikan sebagai  kecuali bila disebut lain.

'Entalpi' peleburan adalah panas laten, karena, selama pelelehan, masuknya panas tidak dapat diamati sebagai perubahan suhu, oleh karena suhu tetap konstan selama proses tersebut. Panas laten peleburan adalah perubahan entalpi berapapun dari suatu zat ketika ia meleleh. Ketika panas peleburan dirujuk kepada satuan massa, ia biasanya disebut **panas peleburan spesifik** (), sementara **panas peleburan molar** () merujuk pada perubahan entalpi per jumlah zat dalam satuan mol.

Fasa cair memiliki energi internal lebih besar daripada fasa padat. Ini berarti energi harus dipasok ke padatan untuk melelehkannya dan energi dilepaskan dari cairan ketika ia membeku, karena molekul dalam cairan mengalami gaya intermolekuler yang lebih lemah dan sehingga memiliki energi potensial yang lebih tinggi (suatu jenis energi disosiasi ikatan untuk gaya intermolekuler.

Jika cairan air didinginkan, suhunya jatuh sedemikian rupa sampai jatuh tetap di bawah titik bekunya 0&nbsp;°C. Suhu kemudian tetap konstan pada titik poin sementara air mengkristal. Ketika air sudah membeku sempurna, suhunya terus turu.

Entalpi peleburan hampir selalu bertanda positif; helium adalah satu-satunya perkecualian. Helium-3 mempunyai entalpi peleburan negatif pada suhu di bawah 0,3 K. Helium-4 juga memiliki sedikit entalpi peleburan negatif di suhu bawah . Artinya, pada tekanan konstan yang sesuai, zat ini membeku dengan adanya penambahan panas. Dalam kasus He, tekanan ini berkisar antara  dan .

Nilai ini sebagian besar diambil dari CRC *Handbook of Chemistry and Physics*, 62 edition. Konversi antara cal/g dan J/g pada tabel di atas menggunakan kalori termokimia (cal) = 4,184 joule dan bukan kalori dari *International Steam Table* (cal) = 4,1868 joule

## Contoh

1) Untuk memanaskan 1&nbsp;kg (1,00 liter) air dari  memerlukan 83,6 kJ. Namun, untuk melelehkan es juga diperlukan energi Untuk memanaskan 1&nbsp;kg es krim dari  memerlukan:
:(1) 333,55\ \text{J/g (panas peleburan es)} = 333,55\ \text{kJ/kg}\ = 333,55\ \text{kJ untuk melelehkan 1 kg es}
:DITAMBAH
:(2) 4,18\ \text{J/(g}\cdot \text{K}) \times 20K = 4,18\ \text{kJ/(kg}\cdot \text{K}) \times 20K = 83,6\ \text{kJ untuk menaikkan temperatur 1 kg air sebesar 20K}
::=417,15\ \text{kJ}
:Jadi satu bagian air pada  akan mendinginkan hampir tepat 4 bagian air dari  menjadi .

2) Silikon mempunyai panas peleburan 50,21 kJ/mol. Sebesar 50&nbsp;kW daya dapat memasok energiyang dibutuhkan untuk melelehkan sekitar 100&nbsp;kg silikon dalam satu jam, setelah mencapai suhu titik leburnya:
:50\ \text{kW} = 50\ \text{kJ/s} = 180\ 000\ \text{kJ/h}
:180\ 000\ \text{kJ/h} \times \frac{1\ \text{mol} \cdot \text{Si}}{50,21\ \text{kJ}} \times \frac{28\ \text{g} \cdot \text{Si}}{1\ \text{mol} \cdot \text{Si}} \times \frac{1\ \text{kg} \cdot \text{Si}}{1\ 000\ \text{g} \cdot \text{Si}} = 100,4\ \text{kg/h}

## Prediksi kelarutan
Panas peleburan dapat juga digunakan untuk memperkirakan kelarutan untuk padatan dalam larutan. Melalui larutan ideal yang disediakan, diperoleh fraksi mol (x_2) solut pada kejenuhan adalah fungsi panas peleburan, titik lebur padatan (T_{\mathit{fus}}) dan suhu (T) larutan:

: \ln x_2  = - \frac {\Delta H^\circ_{\mathit{fus}}}{R} \left(\frac{1}{T}- \frac{1}{T_{\mathit{fus}}}\right)

Di sini, R adalah tetapan gas. Contohnya, kelarutan parasetamol dalam air pada  diprediksi adalah:

: x_2  = \exp {\left(- \frac {28\ 100 \mbox{ J mol}^{-1}} {8,314 \mbox{ J K}^{-1} \mbox{ mol}^{-1}}\left(\frac{1}{298}- \frac{1}{442}\right)\right)}= 0,0248 

Ini sama dengan kelarutan dalam gram per liter:

: \frac{0,0248*\frac{1\ 000 \mbox{ g}}{18,053 \mbox{ mol}^{-1}}}{1-0,0248}*151,17 \mbox{ mol}^{-1} = 213,4

yang menghasilkan deviasi dari kelarutan aslinya (240 g/L) sebesar 11%. Galat ini dapat dikurangi bila parameter kapasitas panas tambahan diperhitungkan.

### Bukti
Pada kesetimbangan potensial kimia untuk pelarut murni dan padatan murni adalah sama:

:\mu^\circ_{padat} = \mu^\circ_{cair}\,

atau

:\mu^\circ_{padat} = \mu^\circ_{cair} + RT\ln X_2\,

dengan R\, tetapan gas dan T\, suhu.

Penataan ulang menghasilkan:

:RT\ln X_2  = - (\mu^\circ_{cair} -  \mu^\circ_{padat})\,

dan karena

: \Delta G^\circ_{\mathit{fus}}  = \mu^\circ_{cair} -  \mu^\circ_{padat}\,

panas peleburan menjadikan potensial kimia berbeda antara cairan murni dan padatan murni, sesuai dengan

:RT\ln X_2  = - ( \Delta G^\circ_{\mathit{fus}})\,

Aplikasi persamaan Gibbs–Helmholtz:

:\left( \frac{\partial ( \frac{\Delta G^\circ_{\mathit{fus}} } {T} ) } {\partial T} \right)_{p\,} = - \frac {\Delta H^\circ_{\mathit{fus}}} {T^2} 

akhirnya menghasilkan:

:\left( \frac{\partial ( \ln X_2 ) } {\partial T} \right)  =  \frac {\Delta H^\circ_{\mathit{fus}}} {RT^2}

atau:

: \partial \ln X_2   =  \frac {\Delta H^\circ_{\mathit{fus}}} {RT^2}*\delta T

dan dengan integrasi:

: \int^{X_2=x_2}_{X_2 = 1} \delta \ln X_2 = \ln x_2  = \int_{T_{\mathit{fus}}}^T \frac {\Delta H^\circ_{\mathit{fus}}} {RT^2}*\Delta T

diperoleh hasil akhir:

: \ln x_2  = - \frac {\Delta H^\circ_{\mathit{fus}}} {R}\left(\frac{1}{T}- \frac{1}{T_{\mathit{fus}}}\right)

## Lihat juga
* Panas penguapan
* Kapasitas kalor
* Database termodinamika untuk zat murni
* Metode Joback (Estimasi panas peleburan dari struktur molekul)
* Kalor laten

## Referensi

## Daftar pustaka
* 
*