Perubahan entalpi reaksi dapat ditentukan
dengan menggunakan suatu alat yang disebut kalorimeter (alat pengukur
kalor). Dalam kalorimeter, zat yang akan direaksikan dimasukkan ke dalam
tempat reaksi. Tempat ini dikelilingi oleh air yang telah diketahui
massanya. Kalor reaksi yang dibebaskan terserap oleh air dan suhu air
akan naik. Perubahan suhu air ini diukur dengan termometer. Kalorimeter
ditempatkan dalam wadah terisolasi yang berisi air untuk menghindarkan
terlepasnya kalor.
Gambar Kalorimeter
Berdasarkan hasil penelitian, untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 1
0C
diperlukan kalor sebesar 4,2 kJ atau 1 kkal. Untuk 1 gram air
diperlukan kalor sebesar 4,2 J atau 1 kal. Jumlah kalor ini disebut
kalor jenis air dengan lambang c.
Jumlah
kalor yang terserap ke dalam air dihitung dengan mengalikan 3 faktor
yaitu massa air dalam kalorimeter (gram), perubahan suhu air (
0C), dan kalor jenis air. Rumusnya ditulis:
q = kalor yang dibebaskan atau diserap
m = massa air (gram)
c = kapasitas kalor air (J)
Dt = perubahan suhu (0C)
b. Penentuan D
H Berdasarkan D
Hf0
Berdasarkan perubahan entalpi pembentukan standar zat-zat yang ada
dalam reaksi, perubahan entalpi reaksi dapat dihitung dengan rumus:
DHr
0= perubahan entalpi reaksi standar
Perubahan entalpi pembentukan beberapa zat dapat dilihat pada Tabel di bawah.
Tabel: Perubahan entalpi pembentukan beberapa zat (t = 250C)
Perubahan entalpi reaksi kadang-kadang
tidak dapat ditentukan secara langsung tetapi harus melalui tahap-tahap
reaksi. Misalnya untuk menentukan perubahan entalpi pembentukan CO2
dapat dilakukan dengan berbagai cara.
Pada
cara 1, reaksi berlangsung satu tahap, sedangkan cara 2 dan cara 3
berlangsung dua tahap. Ternyata dengan beberapa cara, perubahan
entalpinya sama yaitu –394 kJ.
Seorang ilmuwan, German Hess, telah melakukan beberapa penelitian
perubahan entalpi ini dan hasilnya adalah bahwa perubahan entalpi reaksi
dari suatu reaksi tidak bergantung pada jalannya reaksi, apakah reaksi
tersebut berlangsung satu tahap atau beberapa tahap. Penemuan ini
dikenal dengan Hukum Hess yang berbunyi:
Berdasarkan
penelitian Hess ini, perubahan entalpi suatu reaksi yang tidak dapat
ditentukan dengan kalorimeter dapat ditentukan dengan perhitungan.
Berikut ini contoh perhitungan penentuan perubahan entalpi.
c. Penentuan D
H Berdasarkan Energi Ikatan
Suatu reaksi kimia terjadi akibat pemutusan ikatan-ikatan kimia dan
pembentukan ikatan-ikatan kimia yang baru. Pada waktu pembentukan ikatan
kimia dari atom-atom akan terjadi pembebasan energi, sedangkan untuk
memutuskan ikatan diperlukan energi. Jumlah energi yang diperlukan untuk
memutuskan ikatan antaratom dalam 1 mol molekul berwujud gas disebut
energy ikatan. Makin kuat ikatan makin besar energi yang diperlukan.
Beberapa harga energi ikatan dapat dilihat pada Tabel berikut:
Tabel: Beberapa harga energi ikatan
Harga energi ikatan dapat dipakai untuk menentukan H suatu reaksi.