HUKUM
HESS
Menurut hukum Hess, karena entalpi
adalah fungsi keadaan, perubahan entalpi dari
suatu reaksi kimia
adalah sama, walaupun langkah-langkah yang digunakan untuk memperoleh produk berbeda. Dengan
kata lain, hanya keadaan awal dan akhir yang berpengaruh terhadap perubahan
entalpi, bukan langkah-langkah yang dilakukan untuk mencapainya.
Hal ini menyebabkan perubahan entalpi suatu reaksi dapat dihitung sekalipun tidak dapat diukur secara langsung. Caranya adalah dengan melakukan operasi aritmatika pada beberapa persamaan reaksi yang perubahan entalpinya diketahui. Persamaan-persamaan reaksi tersebut diatur sedemikian rupa sehingga penjumlahan semua persamaan akan menghasilkan reaksi yang kita inginkan. Jika suatu persamaan reaksi dikalikan (atau dibagi) dengan suatu angka, perubahan entalpinya juga harus dikali (dibagi). Jika persamaan itu dibalik, maka tanda perubahan entalpi harus dibalik pula (yaitu menjadi -ΔH).
Selain itu, dengan menggunakan hukum Hess, nilai ΔH juga dapat diketahui dengan pengurangan entalpi pembentukan produk-produk dikurangi entalpi pembentukan reaktan. Secara matematis
Hal ini menyebabkan perubahan entalpi suatu reaksi dapat dihitung sekalipun tidak dapat diukur secara langsung. Caranya adalah dengan melakukan operasi aritmatika pada beberapa persamaan reaksi yang perubahan entalpinya diketahui. Persamaan-persamaan reaksi tersebut diatur sedemikian rupa sehingga penjumlahan semua persamaan akan menghasilkan reaksi yang kita inginkan. Jika suatu persamaan reaksi dikalikan (atau dibagi) dengan suatu angka, perubahan entalpinya juga harus dikali (dibagi). Jika persamaan itu dibalik, maka tanda perubahan entalpi harus dibalik pula (yaitu menjadi -ΔH).
Selain itu, dengan menggunakan hukum Hess, nilai ΔH juga dapat diketahui dengan pengurangan entalpi pembentukan produk-produk dikurangi entalpi pembentukan reaktan. Secara matematis

Untuk
reaksi-reaksi lainnya secara umum

Kegunaan
Hukum Hess menyatakan bahwa perubahan
entalpi keseluruhan dari suatu proses hanya tergantung pada keadaan awal dan
akhir reaksi, dan tidak tergantung kepada rute atau langkah-langkah
diantaranya. Dengan mengetahui ΔHf (perubahan entalpi pembentukan)
dari reaktan dan produknya, dapat diramalkan perubahan entalpi reaksi apapun,
dengan rumus
ΔH=ΔHfP-ΔH
fR
Perubahan
entalpi suatu reaksi juga dapat diramalkan dari perubahan entalpi pembakaran
reaktan dan produk, dengan rumus
ΔH=-ΔHcP+ΔHcR
Contoh umum
Contoh
tabel yang digunakan untuk menerapkan hukum Hess
ΔHfɵ
/KJ.mol-1
|
|
CH4
(g)
|
-75
|
O2
(g)
|
0
|
CO2
(g)
|
-394
|
H2O (l)
|
-286
|
Dengan
menggunakan data entalpi pembentukan di atas dapat diketahui perubahan entalpi
untuk reaksi-reaksi dibawah ini:
CH4(g)+2O2(g)
→ CO2(g) + 2H2O(l)
ΔHcɵ+-75+0=-394+2x-286
ΔHcɵ-75=-966
ΔHcɵ=-891KJ.mol-1
Contoh lainnya
Jika
diketahui:
·
B2O3(s) + 3H2O(g)
→ 3O2(g) + B2H6(g)
ΔH = +2035 kJ
·
H2O(l) → H2O(g) ΔH = +44 kJ
·
H2(g) + (1/2)O2(g)
→ H2O(l) ΔH = -286 kJ
·
2B(s) + 3H*2B(s) + (3/2)O2(g)
→ B2O3(s)
Persamaan-persamaan
reaksi di atas (berikut perubahan entalpinya) dikalikan dan/atau dibalik
sedemikian rupa:
- B2H6(g) + 3O2(g) → B2O3(s) + 3H2O(g) ΔH = -2035 kJ
- 3H2O(g) → 3H2O(l) ΔH = -132 kJ
- 3H2O(l) → 3H2(g) + (3/2)O2(g) ΔH = +858 kJ
- 2B(s) + 3H2(g) → B2H6(g) ΔH = +36 kJ
Sehingga
penjumlahan persamaan-persamaan di atas akan menghasilkan
- 2B(s) + (3/2)O2(g) → B2O3(s) ΔH = -1273 kJ
Konsep
dari hukum Hess juga dapat diperluas untuk menghitung perubahan fungsi keadaan
lainnya, seperti entropi dan energi bebas. Kedua
aplikasi ini amat berguna karena besaran-besaran tersebut sulit atau tidak bisa
diukur secara langsung, sehingga perhitungan dengan hukum Hess digunakan
sebagai salah satu cara menentukannya.
Untuk perubahan entropi:
Untuk perubahan entropi:
- ΔSo = Σ(ΔSfoproduk) - Σ(ΔSforeaktan)
- ΔS = Σ(ΔSoproduk) - Σ(ΔSoreaktan).
Untuk
perubahan energi bebas:
- ΔGo = Σ(ΔGfoproduk) - Σ(ΔGforeaktan)
- ΔG = Σ(ΔGoproduk) - Σ(ΔGoreaktan).