TERMOKIMIA KELAS XI SMA : CARA MENGHITUNG DELTA H REAKSI DENGAN HUKUM HESS

a.    Hukum Hess

o  Pengukuran perubahan entalpi suatu reaksi kadangkala tidak dapat ditentukan langsung dengan kalorimeter, misalnya penentuan perubahan entalpi pembentukan standar ( DHf ^o )CO.

      Reaksinya :C (s) +1/2 O₂ (g) ® CO_{2 (g)}

o   Reaksi pembakaran karbon tidak mungkin hanya menghasilkan gas CO saja tanpa disertai terbentuknya gas CO₂. Jadi, bila dilakukan pengukuran perubahan entalpi dari reaksi tersebut; yang terukur tidak hanya reaksi pembentukan gas CO saja tetapi juga perubahan entalpi dari reaksi pembentukan gas CO₂.

                      C (s) + O_{2 (g)}  ®   CO_{2 (g)}
o   Untuk mengatasi hal tersebut, Henry Hess  melakukan serangkaian percobaan dan menyimpulkan bahwa perubahan entalpi suatu reaksi merupakan fungsi keadaan.

o   Artinya : “ perubahan entalpi suatu reaksi hanya tergantung pada keadaan awal ( zat-zat pereaksi ) dan keadaan akhir ( zat-zat hasil reaksi ) dari suatu reaksi dan tidak tergantung pada jalannya reaksi. “  Pernyataan ini disebut Hukum Hess.

o   Berdasarkan Hukum Hess, penentuan DH dapat dilakukan melalui 3 cara yaitu :

1).  Perubahan entalpi ( DH ) suatu reaksi dihitung melalui penjumlahan dari perubahan entalpi beberapa reaksi yang berhubungan.

Contoh :

Reaksi pembakaran gas hidrogen akan menghasilkan air, menurut persamaan    

reaksi :     H₂ (g)  + 1/2 O₂ (g)  ®   H₂O (l)                   DH =  - 287.3 kJ 

Reaksi tersebut dapat berlangsung melalui 2 tahap : 

                                         H₂ (g)  +  1/2 O₂ (g)  ®   H₂O (g)                        DH =  - 242.8 kJ 

                                      H₂O (g) ®   H₂O (l)                          DH =  -   44.5 kJ 

Jika kedua reaksi tersebut dijumlahkan maka diperoleh :

                                         H₂ (g)  + 1/2  O₂ (g)   ®   H₂O (g)                        DH =  - 242.8 kJ 

                               H₂O (g          ®   H₂O (l)                          DH =  -   44.5 kJ

                                   --------------------------------------------------------------------------------

                                         H₂ (g)  + 1/2  O₂ (g)   ®   H₂O (l)                         DH =  - 257.3 kJ 

Gambar Siklus Hess :

Gambar Diagram Entalpi ( Tingkat Energi ) :

Contoh Soal :

Diketahui :

H₂ (g)  +  F₂(g)    ®   2 HF (g)                                  DH =  - 537 kJ 

                C   (g)  +  2F₂(g)  ®   CF4  (g)                                  DH =  - 680 kJ 

2 C(g)  +  2H₂(g)  ®   C₂H₄(g)                                 DH =    52.3 kJ 

Tentukan perubahan entalpi ( DH ) dari reaksi berikut ini : 

C₂H₄(g) + 6F₂(g)  ®   2 CF4  (g)  + 4 HF(g)              

Jawaban :

Latihan Menghitung DH reaksi

1. Dari persamaan thermokimia berikut :  2 NH₃ (g) - 820 kJ  ¾®  N₂ (g) + 3 H₂ (g). Hitunglah DH reaksi pada pembentukan  13,6  gram gas amoniak   ( Mr. N = 14,  H = 1 )

2.  Diketahui data sebagai berikut :

            2 H₂O (l)  ®  2 H₂ (g)  +  O₂ (g)                                 DH =  + 660 kJ

               H₂ (g)  +  O₂ (g)  ®   H₂O (g)                                  DH =  - 320 kJ 

               H₂O (g)  ®  H₂O (s)                                                DH =  + 460 kJ 

     Hitunglah perubahan entalpi pada perubahan 450 gram es menjadi air  ( Ar. H = 1, O = 16 )

3.  Tentukanlah  DH reaksi untuk :  2 MO₂  +  CO   ®   M₂O₃  +  CO₂

     Bila MO₂  +  CO  ®  MO   +  CO₂                                    DH  =   - 40  kJ

            3 M₂O₃  +  CO  ®  2 M₃O₄   +  CO₂             DH  =   + 10  kJ

            M₃O₄  +  CO  ®  3 MO   +  CO₂                   DH  =   - 20  kJ

4.  Tentukan  DH  reaksi  fermentasi glukosa :

     C₆H₁₂O₆      ®    2   C₂H₅OH     +   2 CO₂

     Bila diketahui :        C₆H₁₂O₆  +  6 O₂   -  3400 kJ ®   6  H₂O  +  6 CO₂

                                    C₂H₅OH   +  3  O₂   ®   3  H₂O  +  2 CO₂  -  1200 kJ

5.  Diketahui data sebagai berikut :

      2 C₂H₆O (l) + 6 O₂  ®  4 CO₂ (g)  +  6 H₂O(g)                DH = - 662 kJ 

     CO₂ ( g)  ®  C (s) + O₂  (g)                                                           DH =  - 242 kJ 

     2 H₂ (g) + O₂ (g) ®  2 H₂O (g)                                          DH = - 365 kJ 

      Hitunglah DH reaksi pada pembentukan  9,2 gram  C₂H₆O  ( Ar. C = 12, H = 12, O = 16 )