Hukum Hess dipakai untuk memilih perubahan entalpi suatu reaksi. Beberapa model soal yang sering muncul untuk menghitung perubahan entalpi reaksi dengan Hukum Hess antara lain : menentukan ∆H reaksi jikalau perubahan entalpi pereaksi dan hasil reaksi diketahui, memilih ∆H reaksi berdasarkan reaksi bersusun, memilih ∆H reaksi dengan menganalisis diagram atau siklus reaksi yang didiberika, memilih banyak kalor yang diserap atau dilepas dalam reaksi, dan memilih kekerabatan antara harga entalpi suatu reaksi dengan reaksi lainnya. Berikut ini beberapa pola soal dan pembahasan yang dirangkum dari banyak sekali referensi.
Kumpulan Soal
Kumpulan Soal
- Bila diketahui ∆H pembentukan NH3 = -46 kJ/mol, maka tentukanlah entalpi reaksi 2NH3(g) → N2(g) + 3H2(g).
Pembahasan :
Untuk melihat kekerabatan kedua reaksi pada soal, sebaiknya tuliskan terlebih lampau persamaan reaksi pembentukan NH3 sebagai diberikut :
½N2(g) + 3/2 H2(g) → NH3(g) ; ∆H = -46 kJ
Reaksi penguraian NH3 ialah kebalikan dari reaksi pembentukan :
NH3(g) → ½N2(g) + 3/2 H2(g) ; ∆H = +46 kJ ---> berubah tanda jadi + alasannya dibalik.
Reaksi di atas ialah reaksi untuk menguraikan 1 mol NH3. Pada soal ditanya entalpi reaksi untuk menguraikan 2 mol NH3, maka reaksi di atas dikali 2 begitupula harga ∆H-nya.
2NH3(g) → N2(g) + 3H2(g) ; ∆H = 2 (+46) = +92 kJ.
- Diketahui persamaan termokimia sebagai diberikut : 2NO(g) + O2(g) → N2O4(g) ; ∆H = -A kJ
NO(g) + ½O2(g) → NO2(g) ; ∆H = -B kJ
Tentukan ∆H untuk reaksi 2NO2(g) → N2O4(g).
Pembahasan :
Untuk soal reaksi bersusun menyerupai ini, perhatikan persamaan yang ditanya. Pada bab pereaksi (kiri) terdapat 2NO2 dan pada bab hasil reaksi (kanan) terdapat N2O4. Oleh alasannya itu, susunlah sedemikian rupa dua persamaan lain yang harga ∆H-nya diketahui semoga di sebelah kiri terdapat 2NO2, dan di sebelah kanan terdapat N2O4.
Sekarang perhatikan persamaan no 2. Pada persamaan itu NO2 berada di sebelah kanan, maka reaksi harus dibalik alasannya kita menginginkan NO2 di sebelah kiri. Selanjutnya, alasannya kita menginginkan 2NO2, maka reaksi no 2 kita kali 2 begitu juga harga ∆H-nya. Sedangkan persamaan no 1, N2O4 sudah berada di sebelah kanan jadi tidak perlu dibalik.
2NO(g) + O2(g)→ N2O4(g) ; ∆H = -A kJ
2NO2(g) →2NO(g) + O2(g); ∆H = +2B kJ ---> berubah tanda & dikali 2.
——————————————————
2NO2(g) → N2O4(g) ; ∆H = (-A) + (+2B)= (-A + 2B) kJ
Keterangan :
Untuk menuntaskan reaksi bersusun, jikalau terdapat senyawa atau unsur yang sama dengan koefisien yang sama pula berada dalam posisi yang berlawanan (kiri-vs-kanan), maka akan habis. Pada persamaan di atas, 2NO(g) + O2(g) habis alasannya terdapat di bab kiri dan kanan.
- Diketahui persamaan termokimia sebagai diberikut :MO2 + CO → MO + CO2 ; ∆H = -20 kJ
M3O4 + CO → 3MO + CO2 ; ∆H = +6 kJ
3M2O3 + CO → 2M3O4 + CO2 ; ∆H = -12 kJ
Tentukan nilai ∆H reaksi 2MO2(g) + CO → M2O3 + CO2.
Pembahasan :
Reaksi yang ditanya mempunyai peraksi 2MO2(g) + CO dan hasil M2O3 + CO2. Susun sedemikian rupa tiga persamaan yang lain semoga dihasilkan persamaan reaksi yang ditanya. diberikut tahapannya :
- Persamaan 1 dikali 2 alasannya kita menginginkan 2MO2 di sebelah kiri.2MO2 + 2CO → 2MO + 2CO2 ; ∆H = 2 (-20) = -40 kJ
- Persamaan 2 dibalik dan dikali 2/3 semoga 2MO pada persamaan 1 habis.2MO + 2/3CO2 → 2/3M3O4 + 2/3CO ; ∆H = 2/3 (-6) = -4 kJ
- Persamaan 3 dibalik dan dikali 1/3 semoga 2/3M3O4 pada persamaan 2 habis. 2M3O4 + CO2 → 3M2O3 + CO ; ∆H = 1/3(+12) = +4 kJ
Selanjutnya susun dan jumlahkan reaksi menyerupai diberikut :
2MO2 + 2CO →2MO+ 2CO2 ; ∆H = -40 kJ
2MO+2/3CO2→2/3M3O4+2/3CO; ∆H = -4 kJ
2/3M3O4+1/3CO2→ M2O3 +1/3CO; ∆H = +4 kJ
—————————————————— +
2MO2(g) + CO → M2O3 + CO2. ∆H = -40 -4 + 4 = -40 kJ
Keterangan :
2CO - (2/3CO + 1/3CO) = 2CO - CO = CO
2CO2 - (2/3CO2 + 1/3CO2 ) = 2CO2 - CO2 = CO2
- Persamaan 1 dikali 2 alasannya kita menginginkan 2MO2 di sebelah kiri.
- Bila diketahui persamaan termokimia menyerupai diberikut :2Fe(s) + 3/2O2(g) → Fe2O3(s) ; ∆H = -839,6 kJ
2Al(s) + 3/2O2(g) → Al2O3(s) ; ∆H = +1.680 kJ
Tentukan ∆H untuk reaksi 2Al(s) + Fe2O3(s) → 2Fe(s) + Al2O3(s).
Pembahasan :
Reaksi yang ditanya mempunyai peraksi 2Al(s) + Fe2O3(s) dan hasil 2Fe(s) + Al2O3(s). Susun sedemikian rupa dua persamaan yang lain semoga dihasilkan persamaan reaksi yang ditanya. diberikut tahapannya :
- Persamaan 1 dibalik alasannya kita menginginkan Fe2O3 di sebelah kiri.Fe2O3(s) → 2Fe(s) + 3/2O2(g) ; ∆H = + 839,6 kJ ---> berubah jadi +
- Persamaan 2 tidak berubah.
Selanjutnya susun dan jumlahkan reaksi menyerupai diberikut :
Fe2O3(s) → 2Fe(s) +3/2O2(g); ∆H = + 839,6 kJ
2Al(s) +3/2O2(g)→ Al2O3(s) ; ∆H = +1.680 kJ———————————————————— +
2Al(s) + Fe2O3(s) → 2Fe(s) + Al2O3(s) ; ∆H = 839,6 + 1.680 = 2519.6 kJ
- Persamaan 1 dibalik alasannya kita menginginkan Fe2O3 di sebelah kiri.
- Reaksi pembentukan H2O(l) mempunyai entalpi -285 kJ/mol, reaksi pembentukan CO2 -393 kJ/mol, dan reaksi pembentukan C2H2(g) mempunyai entalpi +227 kJ/mol. Tentukanlah jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 0,52 gram gas C2H2 (Mr = 26).
Pembahasan :
Ingat bahwa reaksi pembakaran artinya suatu senyawa direaksikan dengan oksigen. Setiap hidrokarbon dibakar akan menghasilkan karbondioksida dan uap air. Persamaan reaksi pembakaran C2H2 adalah sebagai diberikut :
C2H2 + O2 → CO2 + H2O ---> setarakan menjadi :
C2H2 + 5/2O2 → 2CO2 + H2O
Untuk pembakaran 1 mol C2H2 dilepaskan kalor sebesar :
∆H = ∆H hasil - ∆H pereaksi
∆H = (2 ∆Hf CO2 + ∆H H2O) - (∆H C2H2) ---> ∆H unsur = 0, maka ∆H O2 = 0
∆H = {2 (-393) + (-285)} - (+227)
∆H = (-786 - 285) - 227
∆H = - 1298 kJ/mol
Untuk pembakaran 0,52 gram gas C2H2, maka tentukan dulu mol nya.
mol C2H2 = gram/mr = 0,52/26 = 0,02 mol.
∆H untuk 0,02 mol C2H2 = 0,02 (-1298) = -25,96 kJ
Makara kalor yang dilepaskan ketika pembakaran 0,52 gram C2H2 adalah 25,96 kJ.
- Diketahui perubahan entalpi untuk reaksi pembentukan CH4, CO2, dan H2O yakni sebagai diberikut : C(s) + 2H2(g) → CH4(g); ∆H = -75 kJ
C(s) + O2(g) → CO2(g); ∆H = -394 kJ
H2(g) + ½O2(g) → H2O(g); ∆H = -286 kJ
Tentukan perubahan entalpi reaksi CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g).
Pembahasan :
Reaksi yang ditanya mempunyai peraksi CH4(g) + 2O2(g) dan hasil CO2(g) + 2H2O(g) . Susun sedemikian rupa tiga persamaan yang lain semoga dihasilkan persamaan reaksi yang ditanya. diberikut tahapannya :
- Persamaan 1 dibalik alasannya kita menginginkan CH4 di sebelah kiri.CH4(g) → C(s) + 2H2(g) ; ∆H = +75 kJ ---> berubah jadi +
- Persamaan 2 tetap alasannya kita menginginkan CO2 di kanan.
- Persamaan dikali 2 semoga dihasilkan 2H2O.2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g); ∆H = 2(-286) = -572 kJ
Selanjutnya susun dan jumlahkan reaksi menyerupai diberikut :
CH4(g) →C(s)+2H2(g); ∆H = +75 kJ
C(s)+ O2(g) → CO2(g); ∆H = -394 kJ
2H2(g)+ O2(g) → 2H2O(g); ∆H = -572 kJ
—————————————————— +
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) ∆H = 75 - 394 - 572 = -891 kJ
- Persamaan 1 dibalik alasannya kita menginginkan CH4 di sebelah kiri.
- Diketahui persamaan termokimia sebagai diberikut : NH3 + air → larutan NH4OH ; ∆H = +a kal
HCl + air → larutan HCl ; ∆H = +b kal
larutan NH4OH + larutan HCl → larutan NH4Cl ; ∆H = +c kal
NH3 + HCl → NH4Cl ; ∆H = +d kal
NH4Cl + air → larutan NH4Cl ; ∆H = +e kal
Tentukan kekerabatan a, b, c, d, dan e berdasarkan Hukum Hess.
Pembahasan :
NH4Cl + air → larutan NH4Cl, ialah persamaan terakhir, maka coba susun persamaan lainnya semoga diperoleh persamaan permbentukan larutan NH4Cl.
- Persamaan 1 tetap
- Persamaan 2 tetap
- Persamaan 3 tetap
- Persamaan 4 dibalik alasannya kita menginginkan NH4Cl di sebelah kiri. NH4Cl → NH3 + HCl ; ∆H = -d kal ---> berubah tanda jadi -
Selanjutnya susun dan jumlahkan persamaan-persamaan reaksi tersebut menjadi :
NH3+ air →larutan NH4OH; ∆H = +a kal
HCl+ air →larutan HCl; ∆H = +b kal
larutan NH4OH+larutan HCl→ larutan NH4Cl ; ∆H = +c kal
NH4Cl →NH3+HCl; ∆H = -d kal
————————————————————————— +
NH4Cl + air → larutan NH4Cl ; ∆H = +e kal
Makara hubungannya yakni : e = a + b + c - d .
Emoticon