Hukum Hess

Menurut hukum Hess, karena entalpi adalah fungsi keadaan, perubahan entalpi dari suatu reaksi kimia adalah sama, walaupun langkah-langkah yang digunakan untuk memperoleh produk berbeda. Dengan kata lain, hanya keadaan awal dan akhir yang berpengaruh terhadap perubahan entalpi, bukan langkah-langkah yang dilakukan untuk mencapainya.

Hal ini 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 penjumlahan semua persamaan akan menghasilkan reaksi yang kita inginkan. Jika suatu persamaan reaksi dikalikan (atau dibagi) dengan suatu angka, perubahan entalpinya juga harus dikali (dibagi). Jika persamaan itu dibalik, maka tanda perubahan entalpi harus dibalik pula (yaitu menjadi -ΔH).

Selain itu, dengan menggunakan hukum Hess, nilai ΔH juga dapat diketahui dengan pengurangan entalpi pembentukan produk-produk dikurangi entalpi pembentukan reaktan. Secara matemati

.

Untuk reaksi-reaksi lainnya secara umum

.

Kegunaan

Hukum Hess menyatakan bahwa perubahan entalpi keseluruhan dari suatu proses hanya tergantung pada keadaan awal dan akhir reaksi, dan tidak tergantung kepada rute atau langkah-langkah diantaranya. Dengan mengetahui ΔH_f (perubahan entalpi pembentukan) dari reaktan dan produknya, dapat diramalkan perubahan entalpi reaksi apapun, dengan rumus

ΔH=ΔH_fP-ΔH _fR

Perubahan entalpi suatu reaksi juga dapat diramalkan dari perubahan entalpi pembakaran reaktan dan produk, dengan rumus

ΔH=-ΔH_cP+ΔH_cR

Contoh umum

Contoh tabel yang digunakan untuk menerapkan hukum Hess

Zat	ΔHfɵ /KJ.mol-1
CH4 (g)	-75
O2 (g)	0
CO2 (g)	-394
H2O (l)	-286

Dengan menggunakan data entalpi pembentukan diatas dapat diketahui perubahan entalpi untuk reaksi-reaksi dibawah ini:

CH_4(g)+2O_2(g) → CO_2(g) + 2H₂O_(l)

ΔH_c^ɵ+-75+0=-394+2x-286

ΔH_c^ɵ-75=-966

ΔH_c^ɵ=-891KJ.mol^-1

Contoh lainnya

Jika diketahui:

• B₂O₃(s) + 3H₂O(g) → 3O₂(g) + B₂H₆(g) ΔH = +2035 kJ
• H₂O(l) → H₂O(g) ΔH = +44 kJ
• H₂(g) + (1/2)O₂(g) → H₂O(l) ΔH = -286 kJ
• 2B(s) + 3H*2B(s) + (3/2)O₂(g) → B₂O₃(s)

Persamaan-persamaan reaksi diatas (berikut perubahan entalpinya) dikalikan dan/atau dibalik sedemikian rupa:

• B₂H₆(g) + 3O₂(g) → B₂O₃(s) + 3H₂O(g) ΔH = -2035 kJ
• 3H₂O(g) → 3H₂O(l) ΔH = -132 kJ
• 3H₂O(l) → 3H₂(g) + (3/2)O₂(g) ΔH = +858 kJ
• 2B(s) + 3H₂(g) → B₂H₆(g) ΔH = +36 kJ

Sehingga penjumlahan persamaan-persamaan diatas akan menghasilkan

• 2B(s) + (3/2)O₂(g) → B₂O₃(s) ΔH = -1273 kJ

Konsep dari hukum Hess juga dapat diperluas untuk menghitung perubahan fungsi keadaan lainnya, seperti entropi dan energi bebas. Kedua aplikasi ini amat berguna karena besaran-besaran tersebut sulit atau tidak bisa diukur secara langsung, sehingga perhitungan dengan hukum Hess digunakan sebagai salah satu cara menentukannya.

Untuk perubahan entropi:

• ΔS^o = Σ(ΔS_f^o_produk) - Σ(ΔS_f^o_reaktan)
• ΔS = Σ(ΔS^o_produk) - Σ(ΔS^o_reaktan).

Untuk perubahan energi bebas:

• ΔG^o = Σ(ΔG_f^o_produk) - Σ(ΔG_f^o_reaktan)
• ΔG = Σ(ΔG^o_produk) - Σ(ΔG^o_reaktan).