Laporan Praktikum Hukum Hess

(1)

Percobaan IV Percobaan IV HUKUM HESS HUKUM HESS II.. TTUUJJUUAANN 1.

1. MempeMempelajari beslajari besarnya kaarnya kalor reaklor reaksi pada resi pada reaksi yanaksi yang berlag berlangsunngsung dengg denganan proses yang berbeda-beda.

proses yang berbeda-beda. 2.

2. MemMembukbuktiktikan an HukHukum um HessHess..

III.I. DADASASAR R TETEORORII

Hukum Hess merupakan suatu hukum yang menggambarkan entalpi suatu Hukum Hess merupakan suatu hukum yang menggambarkan entalpi suatu fungsi keadaan yang memungkinkan menghitung perubahan entalpi tersebut fungsi keadaan yang memungkinkan menghitung perubahan entalpi tersebut den

dengan gan menmenjumjumlahlahkan kan selseluruuruh h perperububahaahan n setisetiap ap lanlangkagkah h samsampai pai proproduk duk terbentuk (Davis, 21!". #dapun bunyi dari hukum Hess yaitu kalor reaksi terbentuk (Davis, 21!". #dapun bunyi dari hukum Hess yaitu kalor reaksi dari suatu reaksi tidak dipengaruhi oleh berapa langkah berlangsungnya suatu dari suatu reaksi tidak dipengaruhi oleh berapa langkah berlangsungnya suatu rea

reaksksi i ununtutuk k memembmbenentutuk k susuatu atu prprododuk uk nanamumun n prprososes es tertersebsebut ut hahanynyaa bergantung

bergantung pada pada keadaan keadaan a$al a$al dan dan keadaan keadaan akhir akhir reaksi. reaksi. Hal Hal tersebut tersebut dapatdapat menunjukkan perubahan entalpi yang dapat dirumuskan sebagai

menunjukkan perubahan entalpi yang dapat dirumuskan sebagai berikut.berikut.



_H_Hoo_%_%_H_H_{f (produk"}_{f (produk"} _-- _H_H_{f (reaktan"}_{f (reaktan"}

#dapun aturan-aturan yang digunakan dalam perhitungan hukum Hess yang #dapun aturan-aturan yang digunakan dalam perhitungan hukum Hess yang melibatkan suatu persamaan reaksi adalah sebagai berikut&

melibatkan suatu persamaan reaksi adalah sebagai berikut&



 _{'ntuk menjumlahkan dua persamaan reaksi kimia dengan perubahan}_{'ntuk menjumlahkan dua persamaan reaksi kimia dengan perubahan}

entalpi

entalpi _H_H₁₁_dan_dan _H_H₂₂_{, maka perubahan entalpi untuk produk akhir}_{, maka perubahan entalpi untuk produk akhir} _H_H__

dapat dinyatakan dengan dapat dinyatakan dengan



_H_H___%_%_H_H₁₁ ₎₎ _H_H₂₂ 

 _{'ntuk reaksi yang arahnya dibalik, nilai perubahan entalpi untuk reaksi}_{'ntuk reaksi yang arahnya dibalik, nilai perubahan entalpi untuk reaksi}

akhirnya,

akhirnya, _H_H₁₁_{sebaliknya dapat dinyatakan dengan}_{sebaliknya dapat dinyatakan dengan} 

_H_{H (reaksi}_{(reaksi balik"}_{balik" %}_{% --}_{H (reaksi ke depan"}_{H (reaksi ke depan"}

*yarat berlangsungnya hukum Hess yaitu keadaan a$al reaktan dan keadaan *yarat berlangsungnya hukum Hess yaitu keadaan a$al reaktan dan keadaan akh

akhir ir proproduk duk padpada a berberbagbagai ai proproses ses atau atau tahtahapaapan n adaadalah lah samasama. . +am+ambarbaranan men

mengengenai ai berberlanlangsugsungnngnya ya hukhukum um HesHess s dapdapat at ditditunjunjukkukkan an oleoleh h diadiagragramm berikut.

(2)

Gambar 1. Diagram berlangsungnya hukum Hess

erubahan # (reaktan" menjadi  (produk" dapat berlangsung 2 tahap yaitu& 1. ahap / (se0ara langsung"

#  H1

2. ahap // (se0ara tidak langsung"

Maka harga H1 menurut diagram hukum Hess tersebut yaitu H1 % H2 )

H,yang mana nilai H1, H2, dan H berasal dari pembentukan&

#   H2

   H

#   H1

ada per0oban hukum Hess ini, dapat dilihat mengenai kesamaan energi yang terjadi pada reaksi arah 1 dengan energi pada reaksi arah 2. 3ika natrium hidroksida (4a5H" padat direaksikan dengan asam klorida (Hl", maka reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.

Arah 1 & 4a5H padatan dilarutkan dalam air menghasilkan larutan 4a5H, kemudian larutan 4a5H tersebut direaksikan dengan larutan Hl ! M menghasilkan larutan 4al dengan konsnetrasi 2 M.

4a5H (s" ) H25 (l" 4a5H(a6, ! M" H1

4a5H (a6, ! M" ) Hl (a6, ! M"  4al (a6, 2 M" ) H25 (l" H2

Arah 2 & 7arutan Hl ! M dien0erkan menjadi larutan Hl 2M, selanjutnya ditambahkan 4a5H pada menghasilkan larutan 4al dengan konsentrasi 2M.

Hl (a6, ! M" ) H25 (l" Hl(a6, 2 M" H

Hl (a6, 2 M" ) 4a5H (s"  4al (a6, 2 M" ) H25 (l" H!

(3)

#rah 1

#rah 2

Gambar 2. Diagram berlangsungnya hukum Hess pada larutan 4a5H dengan Hl

_{H arah 1 %} _H₁ ₎ _H₂ _{H arah 2 %} _H_ ₎ _H_!

Menurut hukum Hess bah$a _{H arah 1 %}_{H arah 2}

(8etug 9 *astra$idana, 2!"

III. ALAT DAN AHAN ///.1#lat

Nama A!a" J#m!ah

:alorimeter 1 buah

+elas 'kur ; m7 1 buah

ermometer 1 buah

+elas kimia 1 m7 2 buah +elas kimia 2; m7 1 buah <adah tertutup 1 buah

*patula 1buah

+elas 'kur 1 m7 1 buah ipet =olume 1 mm7 1 buah

///.2ahan

Nama ahan J#m!ah

adatan 4a5H >,1;1> gram

Hl !M ; m7

#6uades ; m7

IV. PROSEDUR KERJA DAN HASIL PENGAMATAN 4a5H (s" ) Hl(a6, !M" 4a5H (a6, ! M") Hl (a6, ! M" 4al (a6, ! M" ) H25 (l" 4a5H (s" ) Hl (a6, ! M"

(4)

No. Lan$%ah Ker&a Ha'(! Pen$ama"an Pa)a Arah 1

1 *ebanyak !, gram 4a5H ditimbang lalu ditempatkan pada botol tertutup dan

ditutup rapat.

adatan 4a5H yang ber$arna putih ditimbang sebanyak !,?@ gram. adatan 4a5H yang sudah ditimbang ditempatkan pada botol tertutup dan ditutup rapat agar

tidak menyerap molekul air di udara karena sifat 4a5H yang higroskopis.

Gambar *. adatan 4a5H 2 *ebanyak 2; m7 akuades

dimasukkan ke dalam kalorimeter kemudian diaduk dan di0atat suhu air dengan teliti mulai dari A menit pertama sampai minimal tiga suhu konstan.

*uhu a$al akuades % 1o_

+a%"# ,men("-S#h# , /- 1 ,; 1 1 1 1,; 1 2 1 2,; 1  1 ,; 1 ! enambahan 4a5H  ada menit keempat,

dimasukkan 4a5H

sebanyak !,1!> gram sedikit demi sedikit ke dalam kalorimeter sambil diaduk sampai larut dan di0atat suhu mulai dari A menit setelah menit keempat sampai suhu

+a%"# ,men("-S#h# ,o /-+a%"# ,men(" -S#h# ,o /-!,; ; 1? ! ; !2 1?,; ! ;,; !? 1B ! ? !> 1B,; @,; ?,; !@ 1> @,; B !> 1>,; @,; B,; !B,; 1@ @ > !?,; 1@,; @

(5)

tetapCkonstan. >,; !? 2 @ @ !; 2,; >,; @,; !!,; 21 >,; 1 !! 21,; >,; 1,; !,; 22 > 11 ! 22,; > 11,; !2,; 2 > 12 !2 2,; > 12,; !2 2! > 1 !1,; 2!,; > 1,; !1,; 2; enambahan Hl 1! !1 1!,; !1 1; !,; 1;,; !,;

! *etelah suhu pada penambahan 4a5H tetapC konstan, dimasukkan Hl !M sebanyak 2; m7 ke dalam kalorimeter, lalu di0atat suhunya sampai suhu tetapCkonstan. *uhu larutan Hl % ,;o_ +a%"# ,men("-S#h# ,o /-+a%"# ,men("-S#h# ,o /-2;,; ;? B,; !,; 2? ;!,; > !,; 2?,; ;,; >,; ! 2B ;2,; @ ! 2B,; ;1,; @,; !2,; 2> ;1 ! !2,; 2>,; ; !,; !2,; 2@ !@,; !1 !2 2@,; !@ !1,; !2  !>,; !2 !2 ,; !> !2,; !1,; 1 !B,; ! !1,; 1,; !B !,; !1,; 2 !B !! !1 2,; !?,; !!,; !1  !? !; !1 ,; !? !;,; !,; ! !;,; !? !,; !,; !; !?,; !,; ; !; !B ! ;,; !!,; !B,; !

(6)

? !! !> ! ?,; !! !>,; ! B !! !@ ! !@,; ! ; ! Pa)a Arah 2 1 *ebanyak 2; m7 a6uades dimasukkan ke dalam kalorimeter. Diaduk dan di0atat suhu air dengan teliti mulai dari A menit pertama sampai menit

kedua.

*uhu a$al a6uades % 1 o_

<aktu (menit" *uhu (o_"

 1 ,; 1,; 1 2 1,; 2 2 2 2,; 2  enambahan Hl 2 *ebanyak 2; m7 larutan Hl ! M di0atat suhunya terlebih dahulu, lalu dimasukkan ke dalam kalorimeter tepat pada setengah menit keempat. *uhu larutan di0atat mulai dari A menit keempat sampai suhu menjadi konstanCtetap.

*uhu a$al Hl %  o_

<aktu (menit" *uhu (o_"

,;  !  !,;  ;  ;,; enambahan 4a5H

 *etelah suhu pada penambahan larutan Hl ! M menjadi tetapCkonstan,

dimasukkan 4a5H

sebanyak !,1B gram sedikit demi sedikit, kemudian men0atat suhunya sampai suhu menjadi tetapCkonstan.

Ditimbang padatan 4a5H sebanyak !,!1 gram.

#dapun suhu yang ter0atat sebagai berikut& <aktu (menit" *uhu (o_" <aktu (menit" *uhu (o_" ? ! 1>,; !> ?,; ;! 1@ !B,; B ?1 1@,; !B B,; ? 2 !B > ?2 2,; !?,; >,; ? 21 !?

(7)

@ ;@ 21,; !? @,; ;> 22 !? 1 ;B 22,; !;,; 1,; ;? 2 !; 11 ;; 2,; !; 11,; ;! 2! !; 12 ;! 2!,; !!,; 12,; ; 2; !!,; 1 ;2,; 2;,; !! 1,; ;2 2? !! 1! ;1,; 2?,; !! 1!,; ;1 2B !,; 1; ;,; 2B,; !,; 1;,; ; 2> ! 1? !@,; 2>,; ! 1?,; !@ 2@ ! 1B !@ 2@,; !2,; 1B,; !>,;  !2,; 1> !> ,; !2,; 1 !2,; V. PEMAHASAN

ada per0obaan ini dilakukan pengukuran perubahan entalpi dengan menggunakan kalorimeter atau alat pengukuran at. er0obaan ini dilakukan dalam dua arah reaksi endoterm yaitu arah satu dan arah dua, dimana yang menjadi pereaksi adalah natrium hidroksida (4a5H" padat dan asam klorida (Hl" ! M, sedangkan yang menjadi hasil reaksi adalah 4atrium klorida (4al" dan air (H25". 'ntuk kedua arah reaksi pada per0obaan ini merupakan

reaksi yang sama, tetapi proses yang dilaluinya berbeda.

Arah 1

ada per0obaan arah 1 ini, bahan pertama yang dimasukkan ke dalam kalorimeter adalah akuades. *uhu a$al akuades yang digunakan adalah 1_,

:emudian, penambahan padatan 4a5H sedikit demi sedikit sampai semua padatan 4a5H larut. *uhu yang teramati pada a$al dimasukkannya 4a5H adalah ;_{ dan suhu konstan setelah semua 4a5H habis adalah >}_.

Meningkatnya suhu pada penambahan 4a5H ini disebabkan reaksi antara air dan 4a5H yang bersifat eksoterm. 8eaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut.

(8)

4a5H(s" ) H25(l"E 4a5H(a6"

*elanjutnya penambahan larutan Hl dengan konsentrasi ! M, yang mana suhu a$al penambahan larutan Hl adalah ;?_{. *edangkan, suhu akhir}

yang terukur (suhu konstan" pada penambahan larutan Hl ke dalam kalorimeter adalah !_{. 8eaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.}

4a5H(a6") Hl(a6" E 4al(a6" ) H25(l"

5leh karena itu, reaksi total yang terjadi pada per0obaan arah 1 ini adalah sebagai berikut.

4a5H(s" ) H25(l " E 4a5H(a6" FH1

4a5H(a6" ) 2Hl(a6" E 4al(a6 " ) 2H25(l" FH2

erdasarkan data hasil pengamatan, maka grafik hubungan antara $aktu dan suhu 0ampuran pada arah 1 adalah sebagai berikut.

(9)

(10)

Dari data di atas, maka dapat dihitung&

Diketahui & m14a5H % !,1!> g

M r 4a5H % ! g mol-1

G air % ,@@? gCm7 kalorimeter % ,@2 3o-1

air % !,1> 3Cgo

=air % 2; m7

mair % air  =air

% ,@@? gCm7  2; m7 % 2; g 1 % (; I 2@"o % 1o M r Hl % ?,; g mol-1 =Hl % 2; m7 G Hl % 1,1@ gCm7 JHlK % ! M 2 % (;B I !"o % 1!o

H1 & H25(l" ) 4a5H(s" E 4a5H(a6"

6 reaksi% -(6larutan ) 6kalorimeter "

H1 %

mol 6 _reaksi

6 larutan % mair 0air 1

% 2; g  !,1> 3Cgo_{  1}o_

% 2@,; 3oule 6 kalorimeter %  1

% 1!?, 3o_-1_{ 1}o_

% !;;, 3oule

3adi, kalor reaksi adalah 6reaksi % - (6 larutan ) 6kalorimeter "

6reaksi % - (2@,; ) !;;," 3oule

6reaksi % - BBB!,> 3oule

anda negatif (-" menandakan energi dilepaskan ke lingkungan sebesar BBB!,> 3oule

H1 %

mol 6 _reaksi

(11)

H2 & 4a5H(a6" ) Hl(a6"E 4al(a6 ") H25(l"

mol % M  =

% ! M  2; m7 % 1 mmol

massa % 1 mmol  ?,; mgCmmol % ?; mg

% ,?; g m Hl % ,?; g

mol Hl % ,?; gC?,; g mol-1_{% ,1 mol}

6 larutan % mair 0air 2

% 2; g  !,1> 3Cgo_{  1!}o_

% 1!? 3oule 6 kalorimeter %  2

% 1!?, 3o_-1_{ 1!}o_

% 2!>,2 3oule

3adi, kalor reaksi adalah 6reaksi % - (6 larutan ) 6kalorimeter "

6reaksi % - (1!?) 2!>,2" 3oule

6reaksi % -;11,2 3oule

anda negatif (-" menandakan energi dilepaskan ke lingkungan sebesar ;11,2 3oule. H2 %

mol

6

_reaks_i % mol ,1 3 ;11,2 - % - ;112 3Cmol *ehingga, H untuk arah 1 % H1 ) H2

% (-BBB!> I ;112" 3Cmol % - 112>? 3Cmol

% - 112,>? k3Cmol

Arah 2

ada per0obaan arah 2 ini, bahan pertama yang dimasukkan ke dalam kalorimeter sama dengan yang ada pada per0obaan arah 1 yaitu akuades. *uhu a$al akuades yang digunakan adalah 1_{ dan tetap konstan pada suhu}

(12)

adalah _{ dan tetap konstan pada suhu }_{. 8eaksi yang terjadi adalah}

sebagai berikut.

Hl(a6") H25 (a6" E Hl(a6, !M"

*elanjutnya penambahan padatan 4a5H sedikit demi sedikit sampai semua padatan 4a5H larut. *uhu yang teramati pada a$al dimasukkannya 4a5H

adalah !_{ dan suhu maksimum setelah semua 4a5H habis (suhu konstan"}

adalah ?_{. Meningkatnya suhu pada penambahan 4a5H ini disebabkan}

reaksi antara air dan 4a5H yang bersifat eksoterm. 8eaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut.

Hl(a6" ) 4a5H(s" E 4al(a6" ) H25(l"

5leh karena itu, reaksi total yang terjadi pada per0obaan arah 2 ini adalah sebagai berikut.

Hl(a6" ) H25(l " E Hl(a6, !M" FH

Hl(a6, !M" ) 4a5H(a6" E 4al(a6 " ) 2H25(l" FH!

erdasarkan data hasil pengamatan, maka grafik hubungan antara $aktu dan suhu 0ampuran pada arah 2 adalah sebagai berikut.

Gambar . +rafik Hubungan <aktu dengan *uhu ampuran 8eaksi #rah 2 Hukum Hess

Dari data di atas, maka dapat dihitung&

Diketahui & m14a5H % !,1B g

Mr 4a5H % ! g mol-1

G air % ,@@? gCm7  % ,@2 3o_-1

air % !,1> 3Cgo_

=air % 2; m7 m #ir % air  =air

% ,@@? gCm7  2; m7 % 2; g Mr Hl % ?,;

= Hl % 2; m7 JHlK % ! M

(13)

G Hl % 1,1@ gCm7

 % (1 I 2@"o % 2o

! % !;o

8eaksi pelarutan Hl &

Hl(a6" ) H25(l" E H5) ) l

-mol % M  =

% ! M  2; m7 % 1 mmol

massa % 1 mmol  ?,; mgCmmol % ?; mg

% ,?; g m Hl % ,?; g

mol Hl % ,?; gC?,; g mol-1_{% ,1 mol}

6 larutan % mair 0air 

% 2; g  !,1> 3Cgo_{  2}o_ % 2@ 3oule 6 kalorimeter %   %   % 1!?, 3o_-1_{ 2}o_ % 2@2,? 3oule

3adi, kalor reaksi adalah 6 reaksi % -(6 larutan ) 6 kalorimeter" 6 reaksi % -(2@ ) 2@2,?" 3oule

6 reaksi % - ;1,? 3oule

anda negatif (-" menandakan energi dilepaskan ke lingkungan sebesar ;1,? 3oule. H % mol reaksi 6 % % - ;1? 3Cmol 8eaksi &

H! & Hl(a6") 4a5H(a6" E 4al(a6 ") H25(l"

6 larutan % mair 0air !

% 2; g  !,1> 3Cgo_{  !;}o_ % !B2,; 3oule mol ,1 3 ;1,?

(14)

-6 kalorimeter %  !

%  !

% 1!?, 3o_-1_{ !;} o_

% ?;>,; 3oule

3adi, kalor reaksi adalah 6 reaksi % -(6 larutan ) 6 kalorimeter" 6 reaksi % -(!B2,; ) ?;>,;" 3oule

6 reaksi % - 112>? 3oule

anda negatif (-" menandakan energi dilepaskan ke lingkungan sebesar 112>?3oule. H! % mol reaksi 6 % mol ,1@ 3 112>? -mol " (!,?C! 3 112>? - % - 112>? 3Cmol *ehingga, H untuk arah 2 % H ) H!

% (-;1? - 112>?" 3Cmol % - 11B>B? 3Cmol

% - 11B,>B? k3Cmol

erdasarkan hasil perhitungan di atas, jumlah total perubahan entalpi pada arah 1 adalah 112,>? k3Cmol, sedangkan jumlah total perubahan entalpi pada arah 2 adalah 11B,>B? k3Cmol, sehingga selisihnya adalah ;,1? k3Cmol.

Dari hasil ini terlihat bah$a terdapat perbedaan jumlah total perubahan entalpi pada arah 1 dan arah 2, dimana FH pada arah 2 lebih besar dibandingkan FH pada arah 1. erbedaan hasil ini kemungkinan terjadi karena kalorimeter yang digunakan pada saat per0obaan kurang baik sehingga terjadi perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya, serta jumlah padatan 4a5H yang digunakan tidak sama, dimana padatan 4a5H yang bersifat higroskopis. erpindahan kalor ini akan menyebabkan terganggunya kesetimbangan sistem (tidak terbentuk sistem tertutup seperti yang diharapkan". #dapun kesalahan relatif dalam per0obaan ini dapat dihitung sebagai berikut&

:esalahan 8elatif (:8" % H1L 112,>? 11B,>B? 112,>?_ % !,!! L VI. SIMPULAN

(15)

Dari hasil per0obaan dan analisis data diatas, dapat maka dapat disimpulkan sebagai berikut.

1. Dari hasil perhitungan data per0obaan diperoleh FH pada arah 1 tidak sama dengan FH pada arah 2 (FH pada arah 2 lebih besar dari FH pada arah 1" dimana FH pada arah 1 % 112,>? k3Cmol, sedangkan FH pada arah 2 % 11B,>B? k3Cmol, sehingga selisihnya adalah ;,1?

k3Cmol.

2. FH yang diperoleh dari arah 2 mempunyai nilai yang tidak jauh berbeda dengan FH pada arah 1, meskipun langkah yang ditempuh untuk mendapatkan hasil tersebut berbeda. Hal tersebut menunjukkan bah$a FH tidak tergantung dari jalan reaksinya, tetapi hanya tergantung dari keadaan a$al dan akhir. Hal ini sesuai dengan Hukum Hess.

VII. DATAR PUSTAKA

#tkins, eter and 3ulio de aula. 2?. Physical Chemistry for the Life Sciences. 4e$ ork& 5ford 'niversity ress.

hieh, . 2>. Hess’s Law. Diakses tanggal 2 Maret 21;, dari http&CC$$$.s0ien0e.u$aterloo.0aCN00hiehC0a0tC012Chess.html.

etru00i, 8.H., Har$ood, <.*., dan Herring, O.+. 2B. General Chemistry: Principles & Modern Applications. (>thPd.". '*#& alifornia *tate

'niversity.

8etug, 4 9 *astra$idana, /.D.:. 2!. Penuntun Praktikum imia !isika. *ingaraja& /:/ 4egeri *ingaraja.

<iratini, 4i Made 9 / 4 8etug. 21!. "uku Penuntun Praktikum imia !isika. *ingaraja& '4D/:*H#.