Hukum Hess

Hukum Hess adalah sebuah konsep fundamental dalam kimia yang menyatakan bahwa perubahan entalpi (kalor reaksi) suatu reaksi kimia tidak bergantung pada jalannya reaksi, melainkan hanya ditentukan oleh keadaan awal (reaktan) dan keadaan akhir (produk) reaksi tersebut. Artinya, meskipun suatu reaksi kimia dapat berlangsung melalui berbagai tahap reaksi yang berbeda, total perubahan entalpinya akan selalu sama. Hukum ini sangat berguna dalam menghitung perubahan entalpi reaksi yang sulit diukur secara langsung dengan menjumlahkan perubahan entalpi dari reaksi-reaksi yang lebih sederhana yang sudah diketahui.

Entalpi merupakan suatu fungsi keadaan. Maksudnya, besar entalpi suatu reaksi tidak bergantung pada jalan yang ditempuh oleh reaktan untuk menuju produk. Sebagai contoh, kita tinjau penguapan air pada titik diddihnya. Proses pengubahan 1 mol air menjadi 1 mol uap pada temperatur 100^oC dan tekanan 1 atm memerlukan energi sebesar 41 kJ. Jadi ∆H = +44 kJ.
Jika dituliskan, persamaan reaksinya sebagai berikut. H₂O(l) → H₂O(g)             ∆H = +44 kJ
Pengubahan 1 mol air menjadi uap akan selalu memerlukan energi dengan jumlah yang sama selama mengacu pada keadaan awal dan akhir yang sama, tidak peduli bagaimana proses perubahan itu terjadi.

Kenyataan ini sesuai dengan Hukum Hess yang berbunyi: ”Jika suatu proses dapat berlangsung melalui beberapa tahapan, perubahan entalpi keseluruhan adalah sama, tidak peduli tahapan mana yang dilalui.”

Contoh
Cara langsung
Reaksi 1 : A → C             ∆H₁ = – X kJ

Cara tidak langsung
Reaksi 2 : A → B           ∆H₂ = – Y kJ
Reaksi 3 : B → C           ∆H₃ = – Z kJ

Berdasarkan hukum Hess maka:
∆H₁ = ∆H₂ + ∆H₃
∆H₂ = ∆H₁ – ∆H₃
Jadi dari reaksi di atas terlihat bahwa reaksi 1 merupakan jumlah dari reaksi 2 dan reaksi 3.

Dengan diagram ketiga reaksi di atas dapat digambarkan:

Contoh Soal 1
Karbon dioksida dapat dibentuk melalui dua cara berikut:

Cara I   : C(s) + O₂(g) → CO₂(g)             ∆H = -94 kkal
Cara II  :
tahap 1 : C(s) + ½ O₂(g) → CO(g)          ∆H = -26 kkal
tahap 2 : CO(s) + ½ O₂(g) → CO₂(g)      ∆H = -68 kkal
Buktikan bahwa persamaan reaksi tersebut sesuai dengam hukum Hess.

Jawab
Pada cara I, CO₂ terbentuk secara langsung dari pembakaran karbon.
Pada cara II, CO₂ terbentuk melalui pembentukan CO terlebih dahulu.

Entalpi pembentukan CO₂ merupakan penjumlahan dari kedua tahap yang dilalui, yaitu:

Contoh Soal 2
Perhatikan diagram  tingkat energi reaksi sulfur dengan oksigen membentuk SO₃ berikut. Hitunglah berapa nilai x.

Jawab
Dari diagram di atas, nilai X dapat ditentukan dengan cara berikut:

∆H = -398 kJ sehingga
– 100 + x = -398
x = -398 + 100
x = -298 kJ