Contoh Soal Hukum Hess, Penyelesaian dan Penjelasan Lengkapnya

tirto.id - Kimia merupakan salah satu mata pelajaran yang dipelajari oleh siswa SMA dan menjadi salah satu pilihan jika siswa ingin fokus di bidang Sains dan Teknologi (Saintek). Salah satu materi yang akan dipelajari adalah Hukum Hess. Dalam artikel ini, akan disajikan beberapa contoh soal Hukum Hess beserta penjelasan dan penyelesaiannya.

Dalam ilmu kimia, Hukum Hess menjadi salah satu konsep penting dalam bab termokimia yang dapat membantu menghitung perubahan entalpi reaksi secara tidak langsung. Hukum ini sangat berguna ketika suatu reaksi sulit diukur entalpinya secara langsung di laboratorium. Dengan menggunakan data reaksi lain yang sudah diketahui, kita tetap dapat menentukan nilai perubahan entalpi yang diinginkan.

Bunyi Hukum Hess

Bunyi Hukum Hess menyatakan bahwa: “Jumlah perubahan entalpi suatu reaksi kimia tidak bergantung pada jalur reaksi yang ditempuh, melainkan hanya pada keadaan awal dan keadaan akhir sistem.” Artinya, entalpi bersifat fungsi keadaan yang mana nilai totalnya bergantung pada kondisi awal dan akhir, bukan pada proses yang dilalui. Prinsip ini pertama kali dikemukakan oleh Germain Henri Hess pada tahun 1840, yang menjadikannya dasar penting dalam analisis energi kimia.

Secara sederhana, jika suatu reaksi dapat terjadi melalui beberapa tahap, maka jumlah perubahan entalpi setiap tahap sama dengan perubahan entalpi reaksi totalnya. Dengan kata lain, Hukum Hess memungkinkan kita menghitung energi yang terlibat tanpa harus melakukan eksperimen langsung. Ini menjadikan konsep ini efisien dan banyak digunakan dalam perhitungan termokimia.

Prinsip Hukum Hess

Prinsip Hukum Hess bertumpu pada fakta bahwa entalpi merupakan state function (fungsi keadaan). Karena itu, perubahan entalpi antara dua keadaan hanya ditentukan oleh perbedaan energi pada kedua keadaan tersebut, bukan jalur reaksi yang ditempuh. Dalam praktiknya, prinsip ini sering dimanfaatkan untuk menyusun reaksi-reaksi pembantu agar menghasilkan reaksi target dengan cara menjumlah atau menguranginya sesuai kebutuhan.

Contohnya, dalam menghitung entalpi pembentukan suatu senyawa, reaksi dapat dipecah menjadi beberapa reaksi sederhana yang entalpinya sudah diketahui. Dari sana, kita dapat menggunakan hubungan matematis sederhana dengan menjumlah, membalik, atau mengubah koefisien reaksi untuk menemukan hasil akhir. Dengan metode ini, hukum Hess menjadi alat penting dalam analisis energi kimia, terutama untuk reaksi kompleks.

Baca juga:

• Kisah Omar Yaghi, Pengungsi Palestina Peraih Nobel Kimia 2025
• Contoh Soal Energi Kinetik, Rumus, Jawaban dan Pembahasan
• Daftar Mapel Pilihan TKA Jurusan Hukum, Kedokteran, & Fisika

Contoh Soal Hukum Hess

Berikut beberapa contoh soal Hukum Hess yang dapat dipelajari beserta langkah penyelesaiannya.

Contoh Soal 1

Diketahui persamaan termokimia berikut:

(1) X (s) + Y₂ (g) → XY₂ (g) ΔH = –a kJ

(2) 2XY₂ (g) + Y₂ (g) → 2XY₃ (g) ΔH = –b kJ

Tentukan ΔH untuk reaksi:

(3) 2X (s) + 3Y₂ (g) → 2XY₃ (g)

Penyelesaian:

Koefisien X pada reaksi pertama dikalikan dua agar sesuai dengan reaksi target. Setelah kedua reaksi dijumlahkan, diperoleh:

ΔH = 2(–a) + (–b) = –(2a + b) kJ atau 2a - b kJ

Contoh Soal 2

Diketahui reaksi:

(1) S + O₂ → SO₂ ΔH = –71 kkal

(2) 2SO₂ + O₂ → 2SO₃ ΔH = –47 kkal

Tentukan ΔH untuk reaksi:

(3) S + 3/2O₂ → SO₃

Penyelesaian:

Reaksi kedua dibagi dua agar sesuai dengan reaksi target. Maka, ΔH = (–71) + (–47/2) = –94,5 kkal.

Contoh Soal 3

Diketahui:

(1) CO(g) + ½O₂(g) → CO₂(g) ΔH = –284,3 kJ

(2) C(s) + O₂(g) → CO₂(g) ΔH = –395,2 kJ

Tentukan ΔH untuk reaksi:

(3) C(s) + ½O₂(g) → CO(g)

Penyelesaian:

Gunakan hubungan menurut Hukum Hess:

ΔH₃ = ΔH₁ + ΔH₂ → ΔH₁ = ΔH₃ – ΔH₂

Sehingga ΔH = –395,2 – (–284,3) = –110,9 kJ.

Contoh Soal 4

Diketahui reaksi:

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O ΔH = –327 kkal

C + O₂ → CO₂ ΔH = –94 kkal

H₂ + ½O₂ → H₂O ΔH = –68,4 kkal

Tentukan perubahan entalpi pembentukan C₂H₅OH dari unsur-unsurnya:

2C + 3H₂ + ½O₂ → C₂H₅OH

Penyelesaian:

Kalikan reaksi sesuai kebutuhan:

(2 × ΔH CO₂) + (3 × ΔH H₂O) + (ΔH etanol dibalik) = (–188) + (–205,2) + (+327) = –66,2 kkal.

Jadi, perubahan entalpi pembentukan etanol dari unsur-unsurnya adalah –66,2 kkal.

Dengan berbagai contoh soal Hukum Hess di atas, dapat disimpulkan bahwa cara ini sangat efektif untuk menentukan perubahan entalpi reaksi yang harus diukur melalui perhitungan. Dengan memahami bunyi Hukum Hess dan prinsip Hukum Hess, siswa dapat mencari tahu energi reaksi kimia dengan lebih sistematis dan logis.

Tertarik membaca artikel Tirto lainnya tentang soal kimia? Silakan klik tautan berikut: Link Kumpulan Artikel tentang Soal Kimia