percobaan Hukum Hess
Judul : Percobaan 3 Hukum Hess
II. Tujuan :
1) Mengetahui prinsip dari percobaan hukum Hess
2) Membuktikan hukum hess pada
perubahan entalpi hanya bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir
sistem dan tidak bergantung jalannya reaksi.
III. Landasan Pemikiran
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).
Hukum Hess adalah sebuah hukum dalam kimia fisik untuk ekspansi Hess dalam
siklus Hess. Hukum ini digunakan untuk memprediksi perubahan entalpi
dari hukum kekekalan energi (dinyatakan sebagai fungsi dari keadaan DH).
Hukum Hess menyatakan bahwa besarnya entalpi dari
suatu reaksi tidakditentukan oleh jalan atau tahap reaksi, tetapi hanya
ditentukan oleh jalan atau tahap reaksi, tetapi hanya ditentukan oleh
keadaan awal dan keadaan akhir suatu reaksi. Setelah itu hukum Hess juga
menyatakan bahwa entalpi suatu reaksi merupakan jumlah total dari
penjumlahan kalor reaksi tiap satu mol dari masing-masing tahap atau
orde reaksi. Sehingga besarnya H dapat ditentukan hanya dengan
mengetahui kalor reaksinya saja. Dasar dari hukum Hess ini adalah
entalpi atau energi internal artinya bersaran yang tidak tergantung pada
jalannya reaksi. Suatu reaksi kadang-kadang tidak hanya berlangsung
melalui satu jalur akan tetapi bisa juga melalui jalur lain dengan hasil
yang diperoleh adalah sama.
IV. Landasan Teori
Lavoiser dan Laplace mengenal bahwa kalor yang
diabsorbsi dalam penguraian senyawa harus sama dengan kalor yang
dilepaskan dalam pembentukkannya pada kondisi yang sama. Hess
menunjukkan bahwa kalor dari reaksi kimia total pada tekanan tetap
adalah sama tanpa memperhatikan tahap antara yang terjadi. Prinsip ini
adalah kesimpulan dari hukum Termodinamika I dan sebagai akibat bahwa
entalpi adalah suatu fungsi keadaan (Farrington, 1987).
Suatu hasil reaksi atau produks dapat dihasilkan dengan berbagai cara
reaksi. Hubungan antara ∆H dan jalannya reaksi dapat ditentukan dengan
percobaan. Menurut Henry Hess atau hukum Hess “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”. Ia menyatakan
bahwa jumlah aljabar panas reaksi yang dibebaskan atau diserap tidak
bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir sistem tersebut. Hukum
Hess secara praktis dapat diartikan bahwa jumlah entalpi reaksi total H
dapat diperoleh dengan menjumlahkan entalpi reaksi antara entalpi awal
reaksi dan entalpi akhir reaksiseperti halnya reaksi kimia pada umumnya.
Jika sebuah sistem bebas untuk mengubah volumenya
terhadap tekanan luar yang tetap, perubahan energi dalamnya tidak lagi
sama dengan energi yang diberikan sebagai kalor. Energi yang diberikan
sebagai kalor diubah menjadi kerja untuk memberikan tekanan balik
terhadap lingkungan. Pada tekanan tetap kalor yang diberikan sama dengan
perubahan dalam sifat termodinamika yang lain dari sistem yaitu entalpi
H (Atkins, 1999).
Hal yang 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 penjumlahannya semua persamaan
akan menghasilkan reaksi yang kita inginkan. Jika suatu persamaan reaksi
dikalikan (atau dibagi) dengan satu angka, perubahan entalpinya juga
harus dikali (dibagi). Jika persamaan dibalik, maka tanda perubahan
entalpi juga harus dibalik (yaitu menjadi -DH) (Moree, 2005).
Salah satu manfaat hukum Hess adalah kita dapat
menghitung entalpi suatu reaksi yang sangat sulit sekali diukur
dilaboratorium. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penerapan hukum
Hess adalah
1) Kita dapat mengkombinasikan beberapa reaksi yang telah diketahui entalpinya untuk memperoleh entalpi reaksi yang kita cari.
2) Kebalikan
dari suatu reaksi mengakibatkan perubahan tanda entalpi, artinya jika
suatu reaksi berjalan secara secara eksoterm maka kebalikan reaksi
tersebut adalah endoterm dengan tanda entalpi yang saling berlawanan.
Dengan melakukan perubahan entalpi dari suatu reaksi kita terlebih dahulu
harus memahami bahwa perubahan entalpi berbanding lurus dengan jumlah
zat yang terlibat dalam reaksi berbalik. Konsep ini sangat berguna dalam
memahami tentang hukum Hess ini (Attkins, 1999).
Suatu reaksi kimia yang diinginkan dapat ditulis
sebagai rangkaian banyak reaksi kimia. Jika seseorang mengetahui panas
reaksi yang diinginkan dapat dihitung dengan menambahkan atau mengurangi
panas dari masing-masing tahap. Prinsip ini dimana panas reaksi
ditambahkan atau dikurangi secara aljabar disebut hukum Hess mengenai
penjumlahan panas konstan (Farington, 1987).
V. Alat dan Bahan
Alat :
No.
|
Nama Alat
|
Ukuran
|
Jumlah
|
1.
|
Silinder ukur
|
100 cm3
|
1
|
2.
|
Bejana plastik
|
200 cm3
|
3
|
3.
|
Gelas kimia
|
100 cm3
|
2
|
4.
|
Termometer
|
0 – 50 oC
|
1
|
5.
|
Neraca
|
-
|
1
|
6.
|
Bejana pendingin
|
-
|
1
|
Bahan :
No.
|
Nama Bahan
|
Ukuran
|
Jumlah
|
1.
|
NaOH padat
|
p.a.
|
4 gram
|
2.
|
Larutan HCl
|
0,5 M
|
100 cm3
|
3.
|
Larutan HCl
|
1 M
|
50 cm3
|
4.
|
Air suling (aquades)
|
-
|
50 cm3
|
VI. Prosedur Kerja
Reaksi 1
1) Masukkanlah 100 cm3 larutan HCl 0,5 M ke dalam kalorimeter (bejana plastik) dan catat suhunya dalam tabel pengamatan (sebagai suhu awal)
2) Timbang 2 gram NaOH padat dan catat massanya dalam tabel pengamatan.
3) Masukkan NaOH padat itu
kedalam kalorimeter, guncangkan kalorimeter untuk melarutkan NaOH dan
catat suhu mantap yang dicapai sesudah samua NaOH larut dalam tabel
pengamatan (suhu akhir).
Reaksi 2a
Dengan cara yang sama seperti diatas, tentukan kenaikan suhu pada pelarutan 2 gram NaOH padat ke dalam 50 cm3 air.
Reaksi 2b
1) Pindahkan larutan NaOH dari reaksi (2a) ke dalam suatu gelas kimia. Masukkan 50 cm3 larutan
HCl 1 M ke dalam gelas kimia lain. Letakkan ke dua gelas kimia di dalam
bejana berisi air sampai suhu ke dua larutan itu sama. Catat suhu itu
dalam tabel pengamatan (sebagai suhu awal).
2) Tuangkan kedua larutan ke
dalam kalorimeter. Guncangkan kalorimeter dan catat suhu mantap yang
dicapai dalam tabel pengamatan (sebagai suhu akhir).
VII. Data Hasil Pengamatan dan Perhitungan
Jumlah NaOH yang digunakan
| ||
Reaksi 1
|
Reaksi 1
|
Reaksi 1
|
2 gram
 |
2 gram
 |
2 gram
|
Perubahan Suhu yang terjadi
| ||
Reaksi 1
|
Reaksi 1
|
Reaksi 1
|
t awal = 32 oC
t akhir = 40 oC
∆t = 8 oC
|
t awal = 32 oC
t akhir = 37 oC
∆t = 5 oC
|
t awal = 32 oC
t akhir =36 oC
∆t = oC
|
Jumlah kalor yang harus berpindah ke lingkungan
agar suhu larutan turun sampai ke suhu awal
| ||
Reaksi 1
|
Reaksi 1
|
Reaksi 1
|
∆H per mol NaOH yang bereaksi
| ||
Reaksi 1
|
Reaksi 1
|
Reaksi 1
|
∆H1=
|
∆H2=
|
∆H3=
|
Hitunglah perbedaan antara ∆H1 dan (∆H2 + ∆H3) dalam %.
VIII. Pertanyaan-Pertanyaan dan Pembahasan
1) Perhatikan kesalahan/ketidakpastian eksperimental dalam percobaan yang anda lakukan. Kemudian analisislah data yang didapat.
Jawaban:
Pada percobaan yang telah kami amati, ada banyak ketidakpastian yang
dapat terjadi. Hasil percobaan kami sedikit melenceng sebesar 11,111%.
Kami mengira ketidak pastian hasil pengamatan kami dikarenakan adanya
ketidaktelitian pada saat pengukuran suhu, sehingga karena suhu yang
kami ukur tidak akurat, maka data yang kami dapat tidak akurat karena
seharusnya tidak ada perbedaan
2) Buatlah diagram tingkat energi (tahapan reaksi) dari gabungan reaksi diatas.
Jawaban:
1.
NaOH(s) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)
NaOH(s) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)
2.a. NaOH(s) + H2O(l) NaOH(aq) + H2O(l)
a. NaOH(s) + H2O(l) NaOH(aq) + H2O(l)
2.b. NaOH(aq) + H2O(l) +HCl NaCl(aq) + 2H2O(l)
b. NaOH(aq) + H2O(l) +HCl NaCl(aq) + 2H2O(l)
3) Buatlah diagram siklus entalpi dari gabungan reaksi diatas.
Jawaban:
IX. Kesimpulan
Dari hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa hasil
dari percobaan belum bisa membuktikan berlakunya Hukum Hess. Akan Tetapi
nilai perubahan entalpi dari percobaan pertama hanya selisih sedikit
dari nilai perubahan entalpi dari penjumlahan percobaan 2a dan 2b.
Pada percobaan pertama diperoleh nilai perubahan entalpi sebesar .....J dengan persamaan reaksi:
1. NaOH(s) + HCl(aq)NaCl(aq) + H2O(l) ∆H = ....J
Penjumlahan dari percobaan 2a dengan 2b diperoleh nilai perubahan entalpi sebesar .....J. dengan persamaan reaksi:
2a. 
NaOH(s) + H2O(l) NaOH(aq) + H2O(l) ∆H = -....... J
NaOH(s) + H2O(l) NaOH(aq) + H2O(l) ∆H = -....... J
2b. NaOH(aq) + H2O(l) +HCl NaCl(aq) + 2H2O(l) ∆H = ........ J
NaOH(aq) + H2O(l) +HCl NaCl(aq) + 2H2O(l) ∆H = ........ J
Jadi sebenarnya Hukum Hess tetap berlaku, namun
terjadinya perbedaan nilai perubahan entalpi pada keadaan akhir sistem
berbeda dikarenakan beberapa faktor kesalahan.
Prinsip dari percobaan hukum Hess ini adalah
pengukuran perubahan entalpi dengan menggunakan alat pengukur kalor
yaitu calorimeter
Fungsi pengadukan pada reagen adalah untuk menaikkan
suhu dari reagen-reagen tersebut, karena dengan adanya pengadukan
(gesekan) dapat menaikkan suhu.
X. Saran
Sebaiknya pada percobaan hukum Hess
menggunakan bahan yang bebeda pada percobaan selanjutnya misal
H2SO4 (asam kuat) dan KOH (basa kuat) agar hasil yang didapat lebih
bervariasi, sehingga praktikan dapat membandingkan hasil yang didapat
dan pengetahuan praktikan semakin bertambah.
Daftar Pustaka
Attkins, P. W.. 1999. Kimia Fisik Jilid 1. Jakarta: Erlangga
Fraington, dkk. 1987. Kimia Fisik. Jakarta: Erlangga
Moore, John. T. 2003. Kimia For Dummies. Indonesia: Pakar Jaya
0 komentar:
Posting Komentar