hukum hess

HUKUM HESS

Rabu, 8 Oktober 2014

Murni Arifah

1113016200026

Abstrak

Perubahan entalpi dari suatu reaksi dikatakan sama menurut Hukum Hess meskipun

langkah-langkah yang digunakan untuk memperoleh produk berbeda. Untuk

mengetahui bagaimana prinsip percobaan Hukum Hess dan membuktikan adanya

perubahan entalpi yang hanya bergantung pada kedua suhu awal dan keadaan akhis

sistem dan tidak bergantung padajalannya reaksi percobaan ini dilakukan. Metode yang

digunakan adalah dengan menentukan Kapasitas kalor kalorimeter terlebih dahulu

yang dianggap sama dengan kapasitas kalor air, kemudian pelarutan NaOH dalam air,

NaOH padatan dengan larutan HCl, dan larutan NaOH yang dicampur dengan larutan

HCl. Percobaan mencampurkan kedua larutan dilakukan dalam sebuah alat yang

disebut Kalorimeter. Dengan kalorimeter dapat ditentukan berapa besar kalor yang

dilepaskan oleh reaksi kedua zat setelah dicampurkan.

I. PENDAHULUAN

Suatu proses dari keadaan awal hingga keadaan akhir dapat berlangsung melalui lebih

dari satu cara. Menurut Hess: perubahan energi yang menyertai suatu reaksi hanya

ditentukan oleh keadaan awal dan keadaan akhir sistem, serta tidak ditentukan oleh

cara yang ditempuh dari keadaan awal menuju ke keadaan akhir.

(Etna Rufiati, http://skp.unair.ac.id/repository.pdf)

Panas reaksi diukur dengan bantuan kalorimeter. Harga diperoleh apabila reaksi

dilakukan dalam kalorimeter bom, yaitu pada volume konstan dan adalah reaksi

yang diukur pada tekanan konstan, dalam gelas piala atau labu yang diisolasi,botol

termos, labu dewar dan lain-lain. Kerena proses diperinci dengan baik, maka panas

yang dilepaskan atau diabsorbsi hanyalah fungsi-fungsi keadaan, yaitu Qp = atau

Qv = adalah fungsi keadaan. Suatu reaksi kimia yang diinginkan dapat ditulis
http://skp.unair.ac.id/repository.pdf

sebagai rangkaian dari banyak reaksi kimia. Jika seseorang mengetahui panas reaksi

dari masing-masing tahap diatas, maka panas reaksi yang diinginkan dapat dihitung

dengan menambahkan atau mengurangi panas reaksi dari masing-masing tahap. Prinsip

ini di mana panas reaksi ditambah atau dikurangi secara aljabar, disebut Hukum Hess

mengenai penjumlahan panas konstan. Dasar dari hukum ini adalah entalpi atau energi

internal adalah suatu besaran yang tidak bergantung pada jalannya reaksi, yaitu :

p = qp dan = qv, sehingga

= 1+2+3.......... atau qp=qp1+qp2+qp3+...........

(Dogra,1990:328 dan 333)

Oleh karena entalpi adalah suatu fungsi keadaan, besaran dari reaksi kimia tidak

tergantung dari lintasan yang dijalani reaktan untuk membentuk hasil reaksi. Untuk

melihat pentingnya pembahasan mengenai kalor reaksi ini, kita lihat perubahan yang

sudah dikenal. Penguapan air pada titik didihnya, khususnya kita perhatikan perubahan

1 mol cairan air (H2O(l)) menjadi 1 mol air berupa gas (H2O(g)) pada 100 dan tekanan

1 atm. Proses ini akan menyerap 41 kJ, maka = +41 kJ. Perubahan keseluruhan

dapat ditulis dengan persamaan :

H2O (l) H2O (g) = +41

Persamaan termokimia diatas menunjukan bahwa, perubahan 1 mol cairan menjadi 1

mol uap air selalu akan menyerap jumlah energi yang sama. Tentunya apabila keadaan

mula-mula dan akhirnya sama. Tidak menjadi soal bagaimana kita melakukan

perubahan itu. Jadi, kita dapat melihat keseluruhan perubahan sebagai hasil urutan

langkah-langkah dan nilai untuk keseluruhan proses adalah jumlah dari

perubahan entalpi yang terjadi sepanjang proses ini. Pernyataan terakhir ini

merupakan bagian dari Hukum Hess mengenai jumlah kalor. (Brady,1995:275-276)

Banyaknya kalor yang dihasilkan dalam suatu reaksi kimia dapat diukur dengan

menggunakan kalorimeter. Kalor dapat diukur dengan menggunakan jalan jumlah total

kalor yang disetiap lingkungan kalor yang diserap air merupakan hasil dari perkalian

antara massa, kalor jenis dan kenaikkan suhu, sedangkan kalor yang diserap komponen

lingkungan lain yaitu tom, pengaduk, termometer, dan lain sebagainya. Merupakan

hasil kali jumlah kapasitas kalor komponen-komponen ini dengan suhu. Dari sini dapat

diketahui bahwa penjumlahan kalor dapat diterapkan melalui hukum Hess (Attkins,

1999: 85).

Seperti telah dibahas dalam bagian terdahulu, bahwa prose dapat berlangsung pada

volume tetap dan tekanan tetap. Pada volume tetap, kalor yang menyertai proses

tersebut merupakan perubahan energi dalam. Sedangkan pada tekanan tetap adalah

perubahan entalpi. Eksperimen dilaboratorium banyak dilakukan pada tekanan tetap,

sehingga kalor yang dihasilkan adalah perubahan entalpi. Variabel-variabel keadaan

sistem, T dan P disertai perubahan entalpi. Untuk menghindari pengaruh perubahan

keadaan sistem tehadap perubahan hasil reaksi yang terjadi di dalam suatu sistem,

keadaan awal dan keadaan akhirn reaksi harus memilikisuhu dan tekanan yang sama.

Kenyataan di laboratorium, biasanya entalpi reaksi diperoleh dari data-data pengukuran

suhu. Untuk menjelaskan bahwa perubahan entalpi reaksi tidak dipengaruhi oleh

perubahan entalpi karena perbedaan variabel keadaan sistem, dapat dijelaskan dengan

asumsi sitem mengalami dua tahap perubahan. Tahap pertama adalah perubahan

reaktan (pada T dan P) menjadi produk (pada T dan P). Yang berlangsung secara

adiabat. Tahap kedua adalah perubahan variabel keadaan produk dari T dan Pkembali

menjadi keadaan awal. ( Sri mulyani, 2007:69-70)

II. METODOLOGI

Alat dan Bahan

Dalam percobaan ini digunakan alat-alat seperti : Kalorimeter bom 1 buah, gelas kimia

2 buah, gelas ukur 1 buah, pipet tetes 2 buah, termometer 3 buah, botol semprot 1 buah,

kaca arloji , dan neraca ohaus 1 buah. Sedangkan untuk bahan-bahan yang digunakan

berupa : NaOH padat 4 gram, Larutan HCl 0,25 M, larutan HCl 0,5 M, larutan NaOH

0,5 M dan aquadest.

Prosedur Kerja

1. Pelarutan NaOH dalam air

Menyiapkan air sebanyak 200 ml dan memasukannya kedalam kalorimeter.

Mengaduknya secara perlahan sambil mengamati suhu yang tercatat dalam

termometer sampai tercapai suhu konstan. Mencatat suhu pada termometer dalam

tabel pengamatan. Setelah terlihat suhu air dalam kalorimeter konstan, dilanjutkan

dengan menimbang NaOH padatan sebanyak 1 gram, usahakan melakukannya

dengan cepat agar NaOH tidak terlalu lama terkena udara bebas karena dapat

menyebabkan korosi. Kemudian memasukan NaOh padatan yang telah ditimbang

kedalam kalorimeter yang telah berisi air, mengaduknya secara perlahan sampai

semua padatan NaOH larut. Lalu mengamati suhu pada termometer dan

mencatatnya ketika suhu mulai konstan. Setelh selesai, membersihkan kalorimeter

dan mengeringkannya.

2. Reaksi antara NaOH padatan dengan larutan HCl

Bagian kedua percobaan ini dilakukan dengan mengikuti prosedur pertama dengan

mengganti air dengan larutan HCl 0,25 M sebanyak 50 ml. Setelah selesai,

membersihkan kalorimeter dan mengeringkannya.

3. Reaksi larutan NaOH dan larutan HCl

Mengukur dengan akurat 0,5 M larutan HCl sebanyak 100 ml kemudian

memasukannya kedalam kalorimeter, sebelumnya diukur terlebih dahulu suhu dan

volumenya. Kemudian tambahkan larutan NaOH kedalam kalorimeter yang berisi

larutan HCl, sebelum NaOH ditambahkan kedalam kalorimeter juga harus diukur

telebih dahulu volume dan suhu larutan. Suhu kedua larutan harus sama. Setelah

dicampurkan, tutup kalorimeter dengan segera dan mengaduknya secara perlahan

sambil mengamati suhu pada termometer. Saat mencapai suhu konstan mencatat

suhu yang terbaca pada termometer pada tabel pengamatan. Setelah selesai

membersihkan semua alat yang telah digunakan dan meletakannya pada tempat

semula.

III. Hasil dan Pembahasan

Dari percobaan penentuan kalor reaksi yang dilakukan dalam beberapa tahap,

dihasilkan data sebagai berikut :

BAGIAN I

No Percobaan 1 Data hasil percobaan

1 Massa kalorimeter 127,19 gram

2 Massa H2O 203 gram

3 Suhu awal 29 C

4 Suhu akhir 30 C

5 Perubahan suhu 1 C

6 Massa NaOH 1 gram

7 Massa molekul relatif (Mm)

NaOh 40 g/mol

8 Mol NaOH 0,025 mol

9 Energi yang dilepaskan 853,536 J

10 Entalpi pelarutan NaOH 34,141144 /

BAGIAN II


1 Massa kalorimeter 127,19 gram

2 Massa kalorimeter dengan

0,25 M HCl

178,83 gram

3 Suhu awal 28 C

4 Suhu akhir 38 C


6 Massa NaOH 1 gram

7 Massa molekul relatif (Mm)

NaOh

40 g/mol

8 Mol NaOH 0,025 mol


10 Entalpi reaksi 88,098304 /

BAGIAN III


1 Volume 0,05 M HCl 100 ml

2 Volume 0,05 M NaOH 100 ml

3 Suhu awal larutan HCl 28 C

4 Suhu awal NaOH sebelum

dicampur

30 C

5 Suhu tertinggi pencampuran 32 C


7 Mol HCl yang digunakan 0,025 M

8 Mol NaOH yang digunakan 0,025 M


10 Entalpi reaksi 100,867872 /

Banyaknya kalor yang dihasilkan dalam suatu reaksi kimia dapat diukur dengan

menggunakan kalorimeter. Apabila suatu reaksi dapat dinyatakan sebagai penjumlahan aljabar dari

dua reaksi atau lebih, maka kalor reaksinya juga merupakan penjumlahan aljabar dari kalor yang

menyertai masing-masing reaksi tersebut. Jumlah aljabar panas reaksi yang dibebaskan atau

diserap tidak bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir sistem tersebut. Pada praktikum

Hukum Hass bertujuan untuk bagimana mengetahui prinsip dari percobaan Hukum Hass dan

membuktikan pada perubahan entalpi hanya bergantung pada kedua suhu awal dan keadaa akhir

sistem dan tidak bergantung jalannya reaksi. Praktikum ini dilakukan dengan tiga kali percobaan.

Untuk pemembuktian tersebut dilakukan melalui percobaan padatan NaOH 1 gram

dilarutkan denga HCl, yang sebelumnya dicatat suhu awal HCl sebelum dimasukan NaOH. Untuk

menunjukkan keadaan akhir reaksi, dimana dalam jalannya reaksi ini diabaikan. Hukum Hess telah

dibuktikan melalui percobaan ini, ketika pencampuran berlangsung ditunjukkan keadaan senyawa

reaksi NaOH dengan HCl yaitu adanya asap dan berbuih, dan terjadi kenaikan suhu menjadi 10oC.

Keadaan awal NaOH padat setelah reaksi menghasilkan produk NaCl(aq) dan H2O(l).

NaOH(s) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)

Senyawa NaOH dan HCl adalah senyawa yang mudah diamati perubahan entalpinya untuk

pembuktian percobaan hukum hess. Reaksi yang berlangsung pada larutan tersebut adalah reaksi

eksoterm, yaitu melepas kalor, hal tersebut dapat diketahui dari panasnya kalorimeter saat kedua

zat dicampurkan, yang menunjukan tanda negatif.

Pada rekasi kedua tidak jauh beda, akan tetapi hal yang pertama adalah menggunakan air

dan NaOH, bisa disebut sebagai reaksi pertama, ketika reaksi berlangsung terjadi kenaikan suhu

dari 1oC. Dan pada saat besamaan larutan HCl di masukan ke gelas kimia lain. Setelah itu kedua

larutan tersebut diletakan di dalam bejana berisi air agar suhu kedua larutan tersebut sama. Sebab

apabila suhu keduanya berbeda maka terjadi dua perubahan kalor yaitu perubahan kalor reaksi dan

perubahan kalor campuran dengan suhu yang berbeda. Setelah kedua dicampur pada kalorimeter

terjadi kenaikan suhu hanya 3oC dengan harga kalor yang diterima ialah 2,5216968 kJ.

Kedua langkah penentuan untuk bagian I dan II, sesuai hukum hess dapat digunakan

untuk menentukan untuk bagian III. Dari teori yang didapatkan setelah dilakukan perhitungan

dilihat adanya persen keteletian atau kesalahan yang dihasilkan dari praktikum tentang hukum hess

ini. Sebesar 53,sekian % kesalahan yang dibuat, menurut pengamatan yang praktikan lakukan,

kesalahan fatal sepertinya terjadi pada pembuatan larutan NaOH dan pencampuran NaOH padat

dengan HCl. Pasalnya, NaOH terlalu lama dibiarkan dalam udara terbuka saat mengambilnya

untuk ditimbang.

IV. KESIMPULAN

Dari data dan uraian pembahasan percobaan diatas, dapat disimpulkan bahwa :

1. Ketika NaOH dan HCl direaksikan terjadi reaksi eksoterm yang menyebabkan

panas disekitar tempat reaksi

2. NaOH padatan tidak boleh diletakkan dalam udara bebas terlalu lama karena

sifatnya yang dapt menyebabkan korosi.

3. Untuk menentukan kalor reaksi NaOH dengan HCl dapat dicari dengan menjumlah

kalor hasil reaksi NaOH padatan dengan air, dan NaOH padatan dengan HCl.

4. 53,439 % kesalahan terjadi dalam praktikum kali ini

V. DAFTAR PUSTAKA

Attkins, P. W. Kimia Fisik Jilid 1. Jakarta: Erlangga. . 1999

Brady, James E. Kimia Universitas Asas dan Struktur Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta:

Binarupa Aksara. 1995.

Mulyani, Sri dan Hendrawan. Kimia Fisika II Common Textbook Edisi Revisi. Penerbit: UPI-

Press. .2007.

Etna Rufiati. http://skp.unair.ac.id/repository/Guru-Indonesia/HukumHess.pdf

Dikses pada minggu 12 oktober 2014 pukul 20.00 WIB

VI. LAMPIRAN

a) Persamaan Reaksi

Bagian I

NaOH(s) + H2O(l) NaOH(aq) + H2O(l)

Bagian II

NaOH(s) + HCl(aq) NaCl(aq)+ H2O(l)

Bagian III

NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)

b) Foto praktikum
http://skp.unair.ac.id/repository/Guru-Indonesia/HukumHess.pdf

c) Perhitungan

Percobaan 1

Reaksi: NaOH Na+ + OH-

Q = m. c. T

= (massa air+massa NaOH). c. T

= (203+1). 4,184. 1

= 853,536 J

= 0,853536 kJ

H =

=

0,853536

0,025= 34,141144 /

Percobaan 2

Reaksi: NaOH + H+ + Cl- Na+ + Cl- + H+ + Cl-

Q = m. c. T

=(massa HCl+massa NaOH). c. T

= (51,64+1). 4,184. 10

= 2202,4576 J

= 2,2024576 kJ

H =

=

2,2024576

0,025= 88,098304 /

Percobaan 3

Reaksi: Na+ + OH- + H+ + Cl- Na+ + Cl- + H2O

Q = m. c. T

= (massa HCl+massa NaOH). c. T

= (100,90+100). 4,184. 3

= 2521,6968 J

= 2,5216968 kJ

H = -

= -

2,5216968

0,025= 100,867872 /

Reaksi: Na+ + OH- NaOH H=34,141144 /

Reaksi: NaOH + H+ + Cl- Na+ + Cl- + H2O H=88,098304 / _________________________________________________

Reaksi: Na+ + OH- + H+ + Cl- Na+ + Cl- + H2O = -53,95716 kJ/mol

%ketelitian= Hteori

Hpraktek 100% =

53,95716

100,867872= 53,439 %

A. Post lab

1. Buatlah persamaan reaksi untuk masing-masing bagian praktikum!

Jawab:

NaOH (s) Na+ (aq) + OH- (aq)

NaOH (s) + HCl (aq) NaCl (aq) + H2O (l)

NaOH (aq) + HCl (aq) NaCl (aq) + H2O (l)

2. Bandingkan jumlah kalor dari bagian pertama dengan ketiga dengan jumlah kalor dari

bagian pertama dengan bagian kedua!

Jawab:

Jumlah kalor bagian pertama sebesar 34,141144

Jumlah kalor bagian kedua sebesar 88,098304

Jumlah kalor bagian ketiga sebesar 100,867872 /

Pada bagian pertama dengan kedua ada perbedaan mencolok dari jumlah kalor yang

dihasilkan. Berdasarkan perhitungan, jumlah kalor yang dihasilkan tiap reaksi tetap

bertambah bukan sama walapun ada perbedaan reaksi yang terjadi. Sama halnya juga

dengan jumlah kalor antara bagian pertama dengan bagian ketiga.

3. Jelaskan hukum Hess sebagai hukum kekekalan energi, dan hubungannya dengan

ketiga bagian percobaan!

Jawab: Hukum Hess adalah hukum yang menyatakan bahwa perubahan entalpi suatu

reaksi akan sama walaupun reaksi tersebut terdiri dari satu langkah atau

banyak langkah. Hukum Hess mempunyai pemahaman yang sama dengan

hukum kekekalan energi, yang juga dipelajari di hukum pertama

termodinamika. Hukum Hess dapat digunakan untuk mencari keseluruhan

energi yang dibutuhkan untuk melangsungkan reaksi kimia.

4. Tuliskan contoh lain dari penerapan hukum Hess dan jelaskan alurnya!

Jawab:

C (s) + O2 (g) CO2 (g) H = -393,5 kJ mol-1

2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (g) H = -571,6 kJ mol-1

CO2 (g) + 2H2O (g) CH4 (g) + 2O2 (g) H = +890,3 Kj mol-1

C (g) + 2H2 (g) CH4 (g) H = -74,8 kJ mol-1

Kesimpulan

Perubahan entalpi pembentukan CH4 adalah -74,8 Kj mol-1
http://www.ilmukimia.org/2013/02/entalpi.html

hukum hess

Documents

qp1 qp2 qp3 dogra

h2o l h2o g

prinsip percobaan hukum

pdf panas reaksi diukur

reaksi kedua zat

kedua suhu awal

dikurangi secara aljabar

hukum hess rabu