Penentuan Entalpi Reaksi Menurut Hukum Hess

         Blog KoKim - Pada artikel ini kita akan membahas materi Penentuan Entalpi Reaksi Menurut Hukum Hess. Pada perhitungan entalpi yang telah dilakukan sebelumnya, entalpi dapat ditentukan dengan menghitung kalor reaksi pada tekanan tetap. Akan tetapi tidak semua reaksi dapat diketahui kalor reaksinya secara langsung. Tidak semua reaksi kimia berlangsung dalam satu tahap, contohnya reaksi pembuatan belerang (baik melalui proses kontak maupun kamar timbal) dan reaksi pembuatan besi dari biji besi. Namun, menurut Germain Hess dari Jerman melalui berbagai eksperimen mengemukakan bahwa berapa pun tahap reaksinya, jika bahan awal dan hasil akhirnya sama, akan memberikan perubahan entalpi yang sama.

         Gerrmain Henry Hess, memanipulasi persamaan termokimia untuk menghitung $\Delta$H dalam sebuah hukum yang disebut hukum Hess atau hukum penjumlahan kalor. Ia menyatakan bahwa:
"Jika suatu reaksi berlangsung dalam dua tahap reaksi atau lebih, maka perubahan entalpi untuk reaksi tersebut sama dengan jumlah perubahan entalpi dari semua tahapan".

Hukum Hess juga berbunyi :
"Entalpi reaksi tidak tergantung pada jalan reaksi melainkan tergantung pada hasil akhir reaksi".

Contoh :

Menurut Hukum Hess:
$ \Delta H_1 = \Delta H_2 + \Delta H_3 \, $ atau $ \, x = y + z $

Gambar: Perubahan dari N$_2$(g) dan O$_2$(g) menjadi NO(g) disertai dengan perubahan entalpi ($\Delta$H1) sebesar +33,85 kJ/mol, meskipun reaksi ditetapkan dalam satu tahap atau dua tahap, $ \Delta H_1 = \Delta H_2 + \Delta H_3 \, $.

Hukum Hess digunakan untuk menghitung $\Delta$H suatu reaksi berdasarkan $\Delta$H dari beberapa reaksi yang sudah diketahui.
Contoh:
Reaksi langsung:
$S(s) + \frac{3}{2} O_2(g) \rightarrow SO_3(g) \, \, \, \, \Delta$H = -395,72 kJ
Reaksi tak langsung, 2 tahap:
$S(s) + O_2(g) \rightarrow SO_2(g) \, \, \, \, \Delta$H = -296,81 kJ
$SO_2(g) + \frac{1}{2} O_2(g) \rightarrow SO_3(g) \, \, \, \, \Delta$H = - 98,96 kJ
Bila dijumlahkan:
$ S(s) + \frac{3}{2} O_2(g) \rightarrow SO_3(g) \, \, \, \, \Delta$H = -395,72 kJ
Persamaan reaksi tersebut dapat dinyatakan dalam diagram tingkat energi atau diagram siklus, seperti pada gambar:

Diagram di atas juga dapat digambarkan sebagai berikut:

Cara menghitung entalpi menurut Hukum Hess dapat diperhatikan lagi contoh berikut ini:
Tentukan harga entalpi dari reaksi:
$ C(s) + 2 H_2(g) + \frac{1}{2} O_2(g)\rightarrow CH_3OH(g) $
Bila diketahui:
I. $CH_3OH(g) + 2 O_2(g) \rightarrow CO_3(g) + 2H_2O(g) \, \, \, \, \Delta$H = - 764 kJ
II. $C(s) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) \, \, \, \, \Delta$H = - 393,5 kJ
III. $H_2(g) + \frac{1}{2} O_2(g) \rightarrow H_2O(g) \, \, \, \, \Delta$H = - 241,8 kJ
Agar kalian dapat menjawab dengan mudah, cermati dan ikuti langkah- langkah berikut.
1. Sesuaikan reaksi yang diketahui dengan reaksi yang ditanyakan, baik letak senyawa, jumlah mol, maupun besarnya entalpi.
2. Apakah letak senyawa atau unsur yang ditanyakan berlawanan arah dengan reaksi yang ditanyakan? Jika iya, maka reaksi dibalik, termasuk harga entalpinya.
3. Apakah jumlah mol belum sama? Jika belum sama, samakan dengan mengalikan atau membaginya dengan bilangan tertentu.
4. Bagaimana akhirnya? Reaksi dijumlahkan, tapi ingat, unsur yang sama di ruas yang sama dijumlahkan, tapi bila ruasnya berbeda dikurangkan. Anggap saja pereaksi sebagai harta benda kita, hasil reaksi sebagai utang kita.
5. Susun seperti contoh, angka Romawi menunjukkan asal reaksi.
6. Selanjutnya cermati keterangan di belakang reaksi.

Jawab:

Penjelasan:
II. reaksi tetap, krena letak atom C(s) yang diketahui (pereaksi) sama dengan letak atom C (s) reaksi yang ditanyakan (sama-sama ruas kiri)
III. jumlah mol dan hrga entalpi dikali dua karena H$_2$(g) yang diminta 2 mol, sedangkan yang diketahui dalam soal 1 mol. Reaksi tidak dibalik karena letak H$_2$ sama-sama di ruas kiri.
I.Reaksi dibalik, sehingga $\Delta$H juga harus dibalik, karena CH$_3$OH(g) yang ditanyakan terletak di ruas kanan, sedangkan pada reaksi yang diketahui di ruas kiri. Sehingga harga $\Delta$H juga berubah menjadi positif.

       Demikian pembahasan materi Penentuan Entalpi Reaksi Menurut Hukum Hess dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan penentuan $\Delta$H reaksi berdasarkan entalpi pembentukan.

Artikel Terkait