Mengenal Rumus dan Contoh Soal Hukum Hess
Hukum Hess merupakan salah satu hukum yang digunakan dalam ilmu fisika dan kimia untuk mengetahui perubahan entalpi.
Dilansir dari Rangkuman Kimia SMA, Nurhayati Rahayu dan Jodhi Pramuji Giriarso (2009:37), hukum Hess adalah hukum yang menyatakan bahwa perubahan entalpi tidak tergantung pada jumlah reaksi, tapi hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir.
Hukum ini ditemukan oleh Germain Henri Hess, ahli kimia dari Swiss pada 1840 sebagai solusi atas kesulitan yang dialami oleh para ahli kimia dalam menentukan panas pembentukan senyawa dalam percobaan di laboratorium.
Rumus Hukum Hess
Hukum Hess menyatakan bahwa perubahan entalpi tidak dipengaruhi oleh proses reaksi, tapi dipengaruhi oleh keadaan awal dan akhir reaksi. Maka, rumus hukum Hess dapat dituliskan sebagai berikut:
ΔH = ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 + …
Keterangan:
ΔH = perubahan energi
ΔH1 = perubahan energi pertama
ΔH2 = perubahan energi kedua
ΔH3 = perubahan energi ketiga
1. Cara Diagram
2. Cara Siklus
3. Cara Persamaan Reaksi O₂(g)
- Tulis unsur-unsur Ca(OH)₂(s) = Ca(s)+O₂(g)+H₂(g).
- Tentukan ∆H per komponen, sebagai berikut:Ca(s): persamaan 2, tetap, x1/2.H₂(g): persamaan 1, tetap, x1/2.Ca(OH)₂(s): persamaan 3, tetap.
- Jumlahkan semua persamaan.Persamaan 1, tetap, x1/2: H₂(g)+1/2O₂(g) → H₂O(l); ∆H = a.1/2Persamaan 2: tetap, x1/2: Ca(s)+1/2O₂(g) → CaO(s); ∆H = b.1/2Persamaan 3: tetap: CaO(s)+H₂O(l) → Ca(OH)₂(s); ∆H = aJumlah semuanya adalah Ca(s)+O₂(g)+H₂(g) = Ca(OH)₂(s); ∆H=1/2a+1/2b+c=c+1/2(a+b).
Contoh Soal Hukum Hess
Berikut ini lima contoh soal hukum Hess dari berbagai sumber yang bisa dipelajari agar paham cara menerapkan rumusnya dengan baik dan benar.
Contoh Soal 1
Diketahui diagram siklus Hess
Tentukan jumlah entalpi standar pembentukan gas CO2 !
Penyelesaian :
Menurut Hukum Hess
∆H1 = ∆H2 + ∆H3 = –222 + (–566) kJ = –788 kJ
maka ∆Hf° gas CO2 = – (788/2) = –394 kJmol–1
Contoh Soal 2
Reaksi penguapan air dibagi menjadi dua tahap berikut.
H2O(l) → H2(g) + ½O2(g) ∆H = X kJ
H2(g) + ½O2(g) → H2O(g) ∆H = Y kJ
Besarnya entalpi penguapan air tersebut adalah…
Pembahasan:
Reaksi penguapan air adalah H2O(l) → H2O(g). Untuk mendapatkan reaksi tersebut, kita gabungkan reaksi pada tahap 1 dan tahap 2 sehingga diperoleh:
H2O(l) → H2(g) + ½O2(g) ∆H = X kJ
H2(g) + ½O2(g) → H2O(g) ∆H = Y kJ
__________________________+
H2O(l) → H2O(g) ∆H = (X + Y) kJ
Jadi, besarnya entalpi penguapan air adalah ∆H = (X + Y) kJ.
Contoh Soal 3
Perhatikan persamaan termokimia berikut:
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ∆H = -136 Kkal
H2(g) + O2(g) → H2O2(l) ∆H = -44,8 Kkal
Hitunglah ∆H untuk reaksi, 2H2O2 → 2H2O + O2
Pembahasan
2H2 + O2 → 2H2O ∆H = -136 Kkal
2H2O2 → 2H2 + 2O2 ∆H = +89,6 Kkal
______________________________+
2H2O2 → 2H2O + O2 ∆H = -46,4 Kkal
Jadi, ∆H untuk reaksi 2H2O2 → 2H2O + O2 sebesar -46,4 Kkal.
Contoh Soal 4
Karbon membentuk dua jenis : grafit dan intan. Entalpi pada pembakaran grafit ialah –3939,5 kJ sedangkan entalpi pada pembakaran intan adalah –395,4 kJ.
C(grafit) + O2(g) → CO2(g) ∆H = -393.5 kJ
C(intan) + O2(g) → CO2(g) ∆H = -395.4 kJ
Hitunglah ∆H yang digunakan untuk merubah grafit menjadi intan.
Penyelesaian :
Yang kita butuhkan yakni ∆H untuk reaksi :
C (grafit) → C (intan)
C (grafit) + O2 (g) → CO2 (g) ∆H = -393.5 kJ
CO2 (g) → C (intan) + O2 (g) ∆H = +395.4 kJ
C (grafit) → C (intan) ∆H = +1.9 kJ
Dengan menggunakan hukum kekekalan energi, kita pun bisa menggunakannya melalui bentuk diagram energi pada suatu reaksi. Contoh dari pembakaran metana yang bergunauntuk menghasilkan gas H2O dan kemudian pengembunan gas H2O untuk keadaan padat. Berdasarkan diagram energi tampak sebagaimana terlihat pada berikut ini.
Sehingga, untuk mengetahui entalpi reaksinya ialah :
CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l)
Nilainya akan berjumlah sama dengan ∆H1 = ∆H2 + ∆H3
untuk mengetahui entalpi dari sebuah reaksi :
CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g)
Nilainya akan berjumlah sama dengan ∆H2 = ∆H1 – ∆H3
untuk mengetahui entalpi dari sebuah reaksi :
2 H2O(g)) → 2 H2O(l)
Nilainya akan berjumlah sama dengan ∆H3 = ∆H1 – ∆H2
Contoh Soal 5
Diketahui ΔHf CO2 = -396 kJ mol-1 dan ΔHc CO = -284 kJ mol-1. Tentukan ΔHf CO dengan diagram bertingkat hukum Hess.
Pembahasan
ΔH = ΔH1 – ΔH3
= (-396kJ) – (-284 kJ)
= -112 kJ
Jadi ΔHf CO adalah -112 kJ mol-1.