Hukum Hess mengenai jumlah panas

8.6 Hukum Hess mengenai jumlah panas

Gambar 8. 8 Hess

Contoh Soal : Diketahui diagram siklus sebagai berikut :

nilai dari ∆H 0 di

ambil dari sumber referensi yang tersedia

Gambar 8.9 Diagram siklus panas reaksi

Maka reaksinya bisa digambarkan sebagai berikut :

2 S ( s ) + 2 O 2 ( g ) → 2 SO 2 ( g ) ; ∆ H 1

2 SO 2 ( g ) + O 2 ( g ) → 2 SO 3 ( g ) ; ∆ H 2

2 S ( s ) + 3 O 2 ( g ) → 2 SO 3 ( g ) ; ∆ H 3

Jadi ∆H 3 = ∆H 1 + ∆H 2

Gambar 8.10 Siklus Hess

Karena entalpi adalah fungsi keadaan, maka besaran ∆H dari reaksi kimia tak tergantung dari lintasan yang dijalani pereaksi untuk membentuk hasil reaksi. Untuk melihat pentingnya pelajaran mengenai panas dari reaksi ini, kita lihat perubahan yang sudah dikenal yaitu penguapan dari air pada titik didihnya. Khususnya, kita

perhatikan perubahan 1 mol cairan air, H 2 O (l) menjadi 1 mol air berupa gas, H

2 O (g) pada 100

C dan tekanan 1 atm. Proses ini akan C dan tekanan 1 atm. Proses ini akan

H 2 O ( l ) → H 2 O ( g ) ∆ H = + 41 kJ

Persamaan yang ditulis diatas, dimana perubahan energi juga diperlihatkan, dinamakan persamaan termokimia. Dalam persamaan termokimia koefisiennya diambil sebagai jumlah mol dari pereaksi dan hasil reaksi. Persamaan termokimia di atas ini menyatakan bahwa 1 mol cairan air telah berubah manjadi 1 mol air berbentuk uap dengan mengabsorbsi 41 kJ kalori.

Perubahan 1 mol cairan air menjadi 1 mol uap air selalu akan mengabsorbsi jumlah energi yang sama ini, tentunya bila keadaan mula-mula dan akhirnya sama tak menjadi soal bagaimana kita melakukan perubahan itu. Caranya dapat juga sedemikian jauh yaitu

dengan cara menguraikan air tersebut menjadi uap H 2 dan O 2 lalu menggabungkan kedua unsur ini kembali menjadi uap air. Keseluruhan perubahan entalpinya tetap sama yaitu +41 kJ. Sehingga kita dapat melihat keseluruhan perubahan sebagai hasil urutan langkah-langkah dan harga ∆H untuk keseluruhan proses adalah jumlah dari perubahan entalpi yang terjadi selama perjalanan ini. Pernyataan terakhir ini merupakan bagian dari Hukum Hess mengenai jumlah panas.

8.6.1 Tahap-tahap reaksi

1. Keadaan awal → Keadaan transisi-1, ∆H 2

2. Keadaan transisi-1 → Keadaan transisi-2, ∆H 3

3. Keadaan transisi-2 → Keadaan akhir, ∆H 4 (+)

4. Keadaan awal → Keadaan akhir, ∆H 1

Jadi, ∆H 1 = ∆H 2 + ∆H 3 + ∆H 4

kita membalik persamaan dengan Keadaan transisi mungkin saja lebih dari dua merubah reaktan dan produk. hal ini

berarti reaksi

Persamaan termokimia berlaku sabagai alat alat yang penting

berjalan dari kiri

untuk menggunakan hukum Hess. Misalnya persamaan termokimia

ke kanan.

yang berhubungan dengan cara tak langsung yang baru saja

diperlihatkan untuk menguapkan air pada 100 0 C

H 2 O ( l ) → H 2 O ( g ) + O 2 ( g ) ∆ H = + 283 kJ

H 2 O ( g ) + O 2 ( g ) → H 2 O ( g ) ∆ H = − 242 kJ

Perhatikan bahwa koefisien pecahan dapat digunakan dalam persamaan termokimia. Ini disebabkan karena koefisien ½ berarti ½ mol (dalam persamaan kimia biasa, koefisien ½ biasanya dihindarkan Perhatikan bahwa koefisien pecahan dapat digunakan dalam persamaan termokimia. Ini disebabkan karena koefisien ½ berarti ½ mol (dalam persamaan kimia biasa, koefisien ½ biasanya dihindarkan

Kedua persamaan di atas menunjukkan bahwa diperlukan 283 kJ untuk menguraikan 1 mol H 2 O (l) menjadi unsur-unsurnya dan 242 kJ dikeluarkan ketika unsur-unsur tersebut bergabung lagi membentuk 1 mol H 2 O(g). Hasil akhir perubahan (penguapan dari satu mol air) didapat dengan menjumlahkan kedua persamaan reaksi dan menghilangkan zat-zat yang ada di kedua belah pihak.

Atau

Kita dapat juga mengatakan bahwa panas dari keseluruhan reaksi sama dengan jumlah aljabar dari panas reaksi untuk kedua langkah reaksi tersebut.

∆ H = + 283 kJ + ( − 242 kJ ) ∆ H = + 41 kJ

Jadi bila kita menjumlahkan persamaan kimia untuk mendapatkan hasil akhir perubahan harus juga menjumlahkan panas reaksi yang berhubungan.

Gambar 8.11 Diagram Endoterm dan Eksoterm

Untuk menerangkan perubahan termokimia, dapat juga digambarkan secara grafik. Gambar semacam ini biasa disebut diagram entalpi. Perhatikan bahwa titik 0,0 nya adalah entalpi dari unsur-unsur bebasnya. Pemilihan ini hanya secara kesepakatan sebab Untuk menerangkan perubahan termokimia, dapat juga digambarkan secara grafik. Gambar semacam ini biasa disebut diagram entalpi. Perhatikan bahwa titik 0,0 nya adalah entalpi dari unsur-unsur bebasnya. Pemilihan ini hanya secara kesepakatan sebab

Gambar 8.12 Diagram tingkat energi Hess

Dimana ∆H 1 = ∆H 2 + ∆H 3 + ∆H 4

Keadaan transisi mungkin saja lebih dari dua

Diagram Siklus

Gambar 8.13 Diagram siklus Hess

Dimana ∆H 1 = ∆H 2 + ∆H 3 + ∆H 4

Keadaan transisi mungkin saja lebih dari dua