Contoh Soal Termokimia dan pembahasannya

shares |



1.    Tuliskan persamaan termokimia untuk data berikut
    ∆Hof H2O(l) = -187,8 kJ mol-1
    ∆H0f H2S(g) = -20,2 kJ mol-1
    ∆H0f CaCO3(s) = -207,8 kJ mol-1
    ∆H0f H2SO4(l) = -843,99 kJ mol-1
    ∆H0f CH3Cl(s) = +74,81 kJ mol-1
A.     H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l)                           ∆H = -187,8 kJ mol-1
B.     H2(g) + S(s) → H2S(g)                                     ∆H = -20,2 kJ mol-1
C.     Ca(s) + C(s) + 3/2O2(g) → CaCO3(s)              ∆H = -207,8 kJ mol-1
D.    H2(g) + S(s) + 2O2(g) → H2SO4(l)                  ∆H = -843,99 kJ mol-1
E.     3/2H2(g) + C(s) + 1/2Cl2(g) → CH3Cl(s)        ∆H = +74,81 kJ mol-1


2.    Pada suatu percobaan, 3 L air dipanaskan sehingga suhu air naik dari 250C menjadi 720C. Jika diketahui massa jenis air = 1g mL-1, dan kalor jenis air = 4,2 Jg-1 0C-1, tentukan ∆H reaksi pemanasan tersebut.

Diketahui : – Volume : 3000 mL
-          T1 : 25°C
-          T2 : 72°C
-          Massa jenis air : 1 g mL-1
-          c : 4,2 J g-1K-1
Ditanya :  ∆H
Jawab  :
Q = m x c x ∆T

= 3000 x 4,2 x (72 – 25)

= 3000 x 4,2 x 47
= 592200 J
= 592,2 kJ


    Energi ikatan C-X
H    H                                      H    H

H – C = C – H + X – X → H – C – C – H

X    X

       ∆H = [(4 x 413) + 614 + 186  ]  – [(4 x 413) + 348 + (2 x EC – X)]

-178  = [ 1652 + 614 + 186] – [1652 + 348 + (2 x EC – X)]

-178  = [2452 – 2000 - (2 x EC – X)]

-630  = -(2 x EC – X)

EC – X = 630/2

= 315 kJ


4. Diketahui:

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l); ∆H = -572 kJ

H2O(l) → H2O(g);              ∆H = +44 kJ

H2(g) → 2H(g);                  ∆H = +436 kJ

O2(g) → 2O(g);                  ∆H = +495 kJ

Tentukan energi ikatan rata-rata O – H

 Pembahasan

H2O(l) → H2(g) + 1/2O2(g)            ∆H = [(+572) : 2] = +286 kJ

H2O(g) → H2O(l)                           ∆H = -44 kJ

H2(g) → 2H(g);                              ∆H = +436 kJ

1/2O2(g) → O(g);                           ∆H = [(+495) : 2] = +247,5 kJ

H2O(g) → 2H(g) + O(g)                ∆H = +925,5 kJ



2E(O – H) = 925,5 : 2 = 462,75 kJ



5. H2(g) + Br2(g) → 2HBr(g) ; ∆H = -72 kJ.

Untuk menguraikan 11,2 dm3 gas HBr (STP) menjadi H2 dan Br2 diperlukan kalor sebanyak…

Penyelesaian:

Reaksi penguraian HBr :

2HBr(g) → H2(g) + Br2(g)  ; ∆H = 72 kJ

∆H untuk 1 mol HBr =  = 36 kJ
n HBr = = 0,5 mol



Maka ∆H untuk 0,5 mol =



    4C + 6H2 +  O2 → 2C2H5OH, ΔH = – 13,28 kkal.

Dari reaksi di atas dapat disimpulkan bahwa pembentukan 9,2 gram C 2 H5OH ( Ar C=12; H=1; O=16) , terjadi ….

Penyelesaian :

Mr C2H5OH  = 46

Mol C2H5OH =  = 0,2 mol

Dari persamaan termokimia di atas diketahui untuk pembentukan 2 mol C2H5OH ΔH = – 13,28kkal.

Maka untuk 1 mol C2H5OH =  = -6,64 kkal

Untuk pembentukan 9,2 gram C 2 H5OH (0,2 mol) = 0,2 mol x – 6,64 kkal/mol  = -1,328 kkal



    Diketahui:
    ΔHf CO2 = –393,5 kJ/mol      ΔHf H2O = –241,8 kJ/mol
    Bila diketahui reaksi:

C2H4(g) + 3 O2(g) ⎯⎯→ 2 CO2(g) + 2 H2O(g) ΔHc = –1.323 kJ
maka besarnya ΔHf C2H4 adalah ….

Penyelesaian :

ΔHc =(2. ΔHf CO2  +2. ΔHf H2O)  -  (ΔHf C2H4 + 3. ΔHf O2)

-1.323=(2. -393,5  + 2. -241,8 )  -  (ΔHf C2H4  + 0)

-1.323=(-787-  483,6)  -  ΔHf C2H4

ΔHf C2H4  = -1270,6 + 1323

= + 52,4 kJ

    Diketahui:
    ΔH C3H8 = –104 kJ ΔH CO2 = –395 kJ   ΔH H2O = –286 kJ
    Persamaan reaksi pada pembakaran gas C3H8 sebagai berikut.
    C3H8(g) + 5 O2(g) ⎯⎯→ 3 CO2(g) + 4 H2O(l)
    Besarnya perubahan entalpi pada pembakaran 11 gram C3H8    (Ar C = 12, H = 1) adalah … .



Penyelesaian:  M r  C3H8  = 44 g/mol

Mol C3H8  =   =  0,25 mol

ΔH reaksi = (3.  ΔH CO2 + 4. ΔH H2O) -  (ΔH C3H8  + 0 )

= (3.  -395 + 4 .-286)  -  ( -104 -0)

= (-1185 – 1144) + 104  = -2329 +104 = -2225 kJ

ΔH reaksi  pembakaran 11 gram  C3H8 (0,25 mol) = 0,25  x  -2225 kJ  = -556,25 kJ

    Kapur tohor (CaO) digunakan untuk melabur rumah agar tampak putih bersih. Sebelum kapur dipakai, terlebih dahulu dicampur dengan air dan terjadi reaksi yang disertai panas. Apakah reaksi ini eksoterm atau endoterm? Bagaimana perubahan entalpinya?Reaksi yang terjadi:

CaO(s) + H2O(l)→ Ca(OH)2 (s)
Oleh karena timbul panas, artinya reaksi tersebut melepaskan kalor atau reaksinya eksoterm, ini berarti kalor hasil reaksi lebih rendah dari pereaksi. Jika reaksi itu dilakukan pada tekanan tetap (terbuka) maka kalor yang dilepaskan menyatakan perubahan entalpi (ΔH) yang harganya negatif.

    Sepotong es dimasukkan ke dalam botol plastik dan ditutup. Dalam jangka waktu tertentu es mencair, tetapi di dinding botol sebelah luar ada tetesan air. Dari mana tetesan air itu?
    Jawab:
    Perubahan es menjadi cair memerlukan energi dalam bentuk kalor. Persamaan kimianya:
    H2O(s) + kalor → H2O(l)
    Larutan NaHCO3 (baking soda) bereaksi dengan asam klorida menghasilkan larutan natrium klorida, air, dan gas karbon dioksida. Reaksi menyerap kalor sebesar 11,8 kJ pada tekanan tetap untuk setiap mol baking soda. Tuliskan persamaan termokimia untuk reaksi tersebut.

Jawab:
Persamaan kimia setara untuk reaksi tersebut adalah

NaHCO3(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O( l) + CO2(g)
Oleh karena reaksi membutuhkan kalor maka entalpi reaksi dituliskan positif.
Persamaan termokimianya:

NaHCO3(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O( l) + CO2(g)          ΔH= +11,8 kJ

    Sebanyak 2 mol H2(g) dan 1 mol O2(g) bereaksi membentuk air disertai pelepasan kalor sebesar 572 kJ.

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH = –572 kJ

Tuliskan persamaan termokimia untuk pembentukan satu mol air. Tuliskan juga reaksi untuk kebalikannya.
Jawab:
Pembentukan satu mol air, berarti mengalikan persamaan termokimia dengan faktor
½H2(g)    +    ½ O2(g)       H2O(l)            ΔH = – 286 kJ



Untuk reaksi kebalikannya:

H2O(l)        H2(g)   +   ½O2(g)         ΔH = + 286 kJ

     Tidak ada di Ulangan Harian III
     Jika kapur tohor dilarutkan dalam air, akan menghasilkan panas. Pernyataan
    yang tepat untuk hal ini adalah . . . . ©
    A. reaksi tersebut endoterm
    B. entalpi sistem bertambah
    C. entalpi sistem berkurang
    D. ΔH reaksi positif
    E. reaksi memerlukan kalor
    Reaksi kimia sebagai berikut :
    C(s) + O2(g) → CO2 (g)          ΔH° = -393,5 kJ
    H2(g) + ½ O2(g) → H2O (g)    ΔH° = -283,8 kJ
    2C(g) + H2(g) → C2H2 (g)      ΔH° = +226,7 kJ
    Atas dasar reaksi diatas, maka kalor reaksi
    C2H2(g) + 5/2 O2(g) → H2O (g)+ 2CO2(g) adalah….

        -1.297,5 kJ
        +1.297,5 kJ
        -906,0 kJ
        -727,9 kJ
        +274,5 kJ




     Penyelesaian :
2C(s) + 2O2(g)   → 2CO2 (g)                  ΔH° = -787kJ

H2(g) + ½ O2(g) → H2O (g)                    ΔH° = -283,8 kJ

C2H2 (g)   → 2C(g) + H2(g)           ΔH° = -226,7 kJ

C2H2(g) + 5/2 O2(g)    H2O (g)+ 2CO2(g)  ΔH° = -1.297,5 kJ

    Diketahui :
    4NH3(g) + 7O2(g) → 4 NO2 (g) + 6H2O (l)    ΔH = -4c kJ
    Jika kalor pembentukan H2O (l) dan NH3 (g) berturut-turut adalah –a kJ/mol dan –b kJ/mol, maka kalor pembentukan NO2 (g) sama dengan ….

        (a + b + c) kJ/mol
        (-a + b + c) kJ/mol
        (-1½ a + b + c) kJ/mol
        (1½ a + b + c) kJ/mol
        (1½ a – b – c) kJ/mol

Pembahasan :
ΔH =   ΔHf produk – ΔHf reaktan
=   [ 4 x H1 NO2 + 6 x Hf H2O]-
=   [ 4 x Hf NH3 + 7 x Hf O2]
-4c     =   [ 4 . (x) + 6 (-a) – [4 (-b) + 7 x 0]
x   =   1 ½ a – b – c

    Dari data :
    2H2 (g) + O2(g) → 2H2O(l)          ΔH  = -571 kJ
    2Ca(s) + O2(g) → 2CaO (s)          ΔH  = -1.269 kJ
    CaO(s) + H2O(l) → Ca (OH)2(s)   ΔH  = -64 kJ
    Dapat dihitung entalpi pembentukan Ca(OH)2(s) sebesar….
    -984 kJ/mol
    -1.161 kJ/mol
    -856 kJ/mol
    -1.904 kJ/mol
    -1.966 kJ/mol







Pembahasan :
-    Reaksi pembentukan Ca(OH)2 adalah  Ca + O2 + H2 → Ca (OH)2
-    Dengan menggunakan data di atas :
H2(g)   +  ½O2(g)    → H2O(l)              ΔH = -571 kJ)
Ca(s)  +  ½O2(g)    → CaO(s)             ΔH = -634,5 kJ
CaO   +   H2O     → Ca(OH)2          ΔH = -64 kJ

Ca + O2 + H2    Ca(OH)2                ΔH = -984 kJ

    Diketahui :  ΔHf H2O (g) = -242 kJ mol-1
    ΔHf CO2 (g) = -394 kJ mol-1
    ΔHf C2H2 (g) = 52 kJ mol-1
    Jika 52 gram C2H2 dibakar secara sempurna sesuai dengan persamaan :
    2 C2H2 (g) + 502 (g) → 4 CO2 (g) + 2H2O (g)

akan dihasilkan kalor sebesar ….  (Ar C = 12, H = 1)



    391,2 kJ
    428,8 kJ
    1.082 kJ
    2.164 kJ
    4.328 kJ



     Pembahasan :
2C2H2 (g) + 5O2 (g) → 4 CO2 (g) + 2 H2O (g)

ΔH    =   ΔHf produk – ΔHf reaktan
=   [ 4  (-349) +2 (-242)]-
=   [ 2 (52) + 5 (0) ] = -2.164 kJ
Kalor ini dilepaskan pada pembakaran 2 mol C2H2.
-    Jika ada 52 gram C2H2
C2H2 = 52/26  = 2 mol
ΔH = 2/2 x (2.164) = 2.164 kJ

    Pembakaran sempurna gas metana ditunjukkan oleh persamaan reaksi berikut :
    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O    ΔH = -840 kJ
    Jika seluruh kalor yang dihasilkan digunakan untuk mendidihkan air yang mula-mula bersuhu 25°C maka volum air yang  bisa dididihkan menggunakan 24 gram metana adalah …. (C =12, H =1; c =4,2 J/g°C)
    2,7 L
    4,0 L
    5,0 L
    8,0 L
    12,0 L







Pembahasan :
-    CH4 = 24/16 = 1,5 mol
-    Kalor yang dihasilkan pada pembakaran  1,5 mol CH4
q   =   1,5 x 840 kJ = 1.260 kJ
=   1.260  x 103 J
-    Kalor sebanyak ini dapat mendidihkan air
q   =   m x c x ΔT
m  =  1.260 x 103 / 4.2 x 75
=   4.000 gram
-    Karena  = 1 g/mL, maka volum air = 4.000 mL atau 4 liter.



    Diketahui energi ikatan….
    C-F   =   439 kj mol-1
    C-Cl  =   330 kj mol-1
    F-F    =   159 kj mol-1
    Cl-Cl =   243 kj mol-1
    Kalor reaksi untuk reaksi : CF2Cl2 + F2 → CF4 + Cl2 adalah ….
    + 136 kJ
    + 302 kJ
    -302 kJ
    + 622 kJ
    -622 kJ





Pembahasan :
ΔH   =   Energi Pemutusan ikatan    energi Pembentukan ikatan (kiri – kanan)
=   [2 (C-Cl) + 2 (C –F) + (F – F)] – [4 (C-F) + Cl – Cl)]
=   [2 (330) + 2(439) + 159] – [4 (439) + 243]
=  -302 kJ

    Diagram entalpi tahap-tahap reaksi pembakaran belerang adalah sebagai berikut









Dari diagram perubahan entalpi diatas, maka ΔHf untuk reaksi:
S(s) + O2(g) →SO2(g)
adalah . . . .



    296, 9 kJ mol-1
    -296, 9 kJ mol-1
    593,9 kJ mol-1
    -593,9 kJ mol-1
    987,0 kJ mol-1



Pembahasan:

-790,4 kJ/mol    ∆H1 +  (-196,6 kJ/mol)

∆H1    (-790,4 + 196,6)  kJ/mol

-593,8 kJ/mol

    Entalpi pembentukan 14 g etilen (C2H4) adalah +26,15 kJ. Berapakah besar kalor yang dilepaskan untuk menguraikan 112 g etilen menjadi unsur-unsurnya.





    -209,2 kJ
    -258,3 kJ
    +350,4 kJ
    -208,1 kJ
    +359,5 kJ

Pembahasan :

Perbandingan koefisien = perbandingan mol

Mol C2H4 =  = 0,54 mol

C(s) + H2(g) → C2H4(g)                     ∆Hf      = +26,15 kJ

Pembentukan 0,5 mol C2H4                         ∆H f     = +26,15 kj

Pembentukan 1 mol  C2H4                                ∆H f       = +52,3 kJ



Kalor yang dilepaskan pada penguraian 1 mol C2 H4 = -52,3 kJ



C2H4    C(s) + H2(g)    ∆Hd               = -52,3 kJ



Mol C2H4=  = 4,3 mol



∆Hd 4,3 mol x (-52,3kJ) = -224,89 kJ/mol

    Diketahui persamaan termokimia :

2 C2 H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O                = -2512 kj

Berapakah perubahan entalpi pada pembakaran sempurna 2,8 liter C2H2  pada keadaan STP?



a.       -157,2 kj/mol

b.      -165 kj/mol

c.       +166 kj/mol

d.      +223 kj/mol

e.       -157 kj/mol



Pembahasan :

Pembakaran sempurna mol C2H2

∆Hoc =  = -1.256 kj/mol

∆Hoc  pada 2,8 liter C2H2

=   = 0,125 mol

∆Hoc  = 0,12 x -1.256 kj/mol = -157 kj/mol



    Diketahui reaksi

N2(g) + O2 (g)  2NO(g)       H = +43,2 kkal

Pada penguraian 45 gram NO akan dilepaskan kalor sebesar . . . . kkal. ( Ar : N = 14, O = 16 )

    64,8
    43,2
    32,4
    21,6
    14,4

Pembahasan   :

Dik      : Persamaan reaksi      : N2(g) + O2 (g)    2NO(g)       ∆H = +43,2 kkal

massa NO      =  45 gr

ArN    = 14

ArO    = 16

Dit       : kalor yang dilepaskan ?

Penyelesaian    : 45 gr = . . . mol

=   = 1,5 mol

Untuk penguraian 2 mol NO  ∆H     = +43,2 kkal

Untuk penguraian 1,5 mol NO   ∆H =   +43,2 kkal x



    Jika suhu awal masing-masing larutan HCl dan NaOH adalah 25°C dan setelah dicampukan suhu menjadi 30°C. Jumlah masing-masing zat yang dicampurkan adalah 50 ml HCl 0,2 M dan 50 ml NaOH 0,2 M, kapasitas kalor bejana di abaikan dan c air = 4,2 J /g-1K-1. Berapakah perubahan entalpi (∆Hn) dari reaksi campuran tersebut. ( 1 mol )
    -314 kJ
    +231 kJ
    -123 kJ
    -210 kJ
    +210 kJ

Pembahasan :

Dik      : ∆T= 5 K                           Cair = 4,2 Jg-1K-1

V HCl             = 0,2 M = 50 ml                      m campuran     = 100 gr

V NaOH 0,2 M = 50 ml

Dit  : ∆Hn . . .?

Penyelesain :  q = m. c . ∆T

= 100 gram. 4,2 . 5

=  2.100 J = 2,1 kJ

∆H = -q = -2,1 kJ

50 ml HCl 0,2 M   =   0,05 L x 0,2 M = 0,01 mol

50 ml HCl 0,2 M   =   0,05 L x 0,2 M = 0,01 mol



Untuk netralisasi 0,01 mol HCl 0,2 M   : ∆H  = -2,1 kJ

Untuk netralisasi 1 mol HCl 0,2 M        : ∆H  = x -2,1 kJ -210 kJ

Jadi ∆Hn= -210 kJ/mol



    Diketahui : – Volume : 3000 mL

-          T1 : 25°C

-          T2 : 72°C

-          Massa jenis air : 1 g mL-1

-          c : 4,2 J g-1K-1

Ditanya :  ∆H

Jawab  :

Q = m x c x ∆T

= 3000 x 4,2 x (72 – 25)

= 3000 x 4,2 x 47

= 592200 J

= 592,2 kJ



    Energi ikatan C-X



H    H                                  H    H

H – C = C – H + X – X → H – C – C – H

X    X

       ∆H = [(4 x 413) + 614 + 186  ]  – [(4 x 413) + 348 + (2 x EC – X)]



-178  = [ 1652 + 614 + 186] – [1652 + 348 + (2 x EC – X)]

-178  = [2452 – 2000 - (2 x EC – X)]

-630  = -(2 x EC – X)

EC – X = 630/2

= 315

    Diketahui:

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l); ∆H = -572 kJ

H2O(l) → H2O(g);              ∆H = +44 kJ

H2(g) → 2H(g);                  ∆H = +436 kJ

O2(g) → 2O(g);                  ∆H = +495 kJ

Tentukan energi ikatan rata-rata O – H



H2O(l) → H2(g) + 1/2O2(g)            ∆H = [(+572) : 2] = +286 kJ

H2O(g) → H2O(l)                           ∆H = -44 kJ

H2(g) → 2H(g);                              ∆H = +436 kJ

1/2O2(g) → O(g);                           ∆H = [(+495) : 2] = +247,5 kJ

H2O(g) → 2H(g) + O(g)                ∆H = +925,5 kJ



2E(O – H) = 925,5 : 2 = 462,75 kJ



    H2(g) + Br2(g) → 2HBr(g) ; ∆H = -72 kJ.

Untuk menguraikan 11,2 dm3 gas HBr (STP) menjadi H2 dan Br2 diperlukan kalor sebanyak…

Penyelesaian:

Reaksi penguraian HBr :

2HBr(g) → H2(g) + Br2(g)  ; ∆H = 72 kJ

∆H untuk 1 mol HBr =  = 36 kJ
n HBr = = 0,5 mol



Maka ∆H untuk 0,5 mol =



    4C + 6H2 +  O2 → 2C2H5OH, ΔH = – 13,28 kkal.

Dari reaksi di atas dapat disimpulkan bahwa pembentukan 9,2 gram C 2 H5OH ( Ar C=12; H=1; O=16) , terjadi ….

Penyelesaian :

Mr C2H5OH  = 46

Mol C2H5OH =  = 0,2 mol

Dari persamaan termokimia di atas diketahui untuk pembentukan 2 mol C2H5OH ΔH = – 13,28kkal.

Maka untuk 1 mol C2H5OH =  = -6,64 kkal

Untuk pembentukan 9,2 gram C 2 H5OH (0,2 mol) = 0,2 mol x – 6,64 kkal/mol  = -1,328 kkal



    Diketahui:
    ΔHf CO2 = –393,5 kJ/mol      ΔHf H2O = –241,8 kJ/mol
    Bila diketahui reaksi:

C2H4(g) + 3 O2(g) ⎯⎯→ 2 CO2(g) + 2 H2O(g) ΔHc = –1.323 kJ
maka besarnya ΔHf C2H4 adalah ….

Penyelesaian :

ΔHc =(2. ΔHf CO2  +2. ΔHf H2O)  -  (ΔHf C2H4 + 3. ΔHf O2)

-1.323=(2. -393,5  + 2. -241,8 )  -  (ΔHf C2H4  + 0)

-1.323=(-787-  483,6)  -  ΔHf C2H4

ΔHf C2H4  = -1270,6 + 1323

= + 52,4 kJ

    Diketahui:
    ΔH C3H8 = –104 kJ ΔH CO2 = –395 kJ   ΔH H2O = –286 kJ
    Persamaan reaksi pada pembakaran gas C3H8 sebagai berikut.
    C3H8(g) + 5 O2(g) ⎯⎯→ 3 CO2(g) + 4 H2O(l)
    Besarnya perubahan entalpi pada pembakaran 11 gram C3H8    (Ar C = 12, H = 1) adalah … .



Penyelesaian:  M r  C3H8  = 44 g/mol

Mol C3H8  =   =  0,25 mol

ΔH reaksi = (3.  ΔH CO2 + 4. ΔH H2O) -  (ΔH C3H8  + 0 )

= (3.  -395 + 4 .-286)  -  ( -104 -0)

= (-1185 – 1144) + 104  = -2329 +104 = -2225 kJ

ΔH reaksi  pembakaran 11 gram  C3H8 (0,25 mol) = 0,25  x  -2225 kJ  = -556,25 kJ

    Kapur tohor (CaO) digunakan untuk melabur rumah agar tampak putih bersih. Sebelum kapur dipakai, terlebih dahulu dicampur dengan air dan terjadi reaksi yang disertai panas. Apakah reaksi ini eksoterm atau endoterm? Bagaimana perubahan entalpinya?Reaksi yang terjadi:

CaO(s) + H2O(l)→ Ca(OH)2 (s)
Oleh karena timbul panas, artinya reaksi tersebut melepaskan kalor atau reaksinya eksoterm, ini berarti kalor hasil reaksi lebih rendah dari pereaksi. Jika reaksi itu dilakukan pada tekanan tetap (terbuka) maka kalor yang dilepaskan menyatakan perubahan entalpi (ΔH) yang harganya negatif.

    Sepotong es dimasukkan ke dalam botol plastik dan ditutup. Dalam jangka waktu tertentu es mencair, tetapi di dinding botol sebelah luar ada tetesan air. Dari mana tetesan air itu?
    Jawab:
    Perubahan es menjadi cair memerlukan energi dalam bentuk kalor. Persamaan kimianya:
    H2O(s) + kalor → H2O(l)
    Larutan NaHCO3 (baking soda) bereaksi dengan asam klorida menghasilkan larutan natrium klorida, air, dan gas karbon dioksida. Reaksi menyerap kalor sebesar 11,8 kJ pada tekanan tetap untuk setiap mol baking soda. Tuliskan persamaan termokimia untuk reaksi tersebut.

Jawab:
Persamaan kimia setara untuk reaksi tersebut adalah

NaHCO3(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O( l) + CO2(g)
Oleh karena reaksi membutuhkan kalor maka entalpi reaksi dituliskan positif.
Persamaan termokimianya:

NaHCO3(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O( l) + CO2(g)          ΔH= +11,8 kJ

    Sebanyak 2 mol H2(g) dan 1 mol O2(g) bereaksi membentuk air disertai pelepasan kalor sebesar 572 kJ.

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH = –572 kJ

Tuliskan persamaan termokimia untuk pembentukan satu mol air. Tuliskan juga reaksi untuk kebalikannya.
Jawab:
Pembentukan satu mol air, berarti mengalikan persamaan termokimia dengan faktor
½H2(g)    +    ½ O2(g)       H2O(l)            ΔH = – 286 kJ



Untuk reaksi kebalikannya:

H2O(l)        H2(g)   +   ½O2(g)         ΔH = + 286 kJ

     Tidak ada di Ulangan Harian III
     Jika kapur tohor dilarutkan dalam air, akan menghasilkan panas. Pernyataan
    yang tepat untuk hal ini adalah . . . . ©
    A. reaksi tersebut endoterm
    B. entalpi sistem bertambah
    C. entalpi sistem berkurang
    D. ΔH reaksi positif
    E. reaksi memerlukan kalor
    Reaksi kimia sebagai berikut :
    C(s) + O2(g) → CO2 (g)          ΔH° = -393,5 kJ
    H2(g) + ½ O2(g) → H2O (g)    ΔH° = -283,8 kJ
    2C(g) + H2(g) → C2H2 (g)      ΔH° = +226,7 kJ
    Atas dasar reaksi diatas, maka kalor reaksi
    C2H2(g) + 5/2 O2(g) → H2O (g)+ 2CO2(g) adalah….

        -1.297,5 kJ
        +1.297,5 kJ
        -906,0 kJ
        -727,9 kJ
        +274,5 kJ




     Penyelesaian :
2C(s) + 2O2(g)   → 2CO2 (g)                  ΔH° = -787kJ

H2(g) + ½ O2(g) → H2O (g)                    ΔH° = -283,8 kJ

C2H2 (g)   → 2C(g) + H2(g)           ΔH° = -226,7 kJ

C2H2(g) + 5/2 O2(g)    H2O (g)+ 2CO2(g)  ΔH° = -1.297,5 kJ

    Diketahui :
    4NH3(g) + 7O2(g) → 4 NO2 (g) + 6H2O (l)    ΔH = -4c kJ
    Jika kalor pembentukan H2O (l) dan NH3 (g) berturut-turut adalah –a kJ/mol dan –b kJ/mol, maka kalor pembentukan NO2 (g) sama dengan ….

        (a + b + c) kJ/mol
        (-a + b + c) kJ/mol
        (-1½ a + b + c) kJ/mol
        (1½ a + b + c) kJ/mol
        (1½ a – b – c) kJ/mol

Pembahasan :
ΔH =   ΔHf produk – ΔHf reaktan
=   [ 4 x H1 NO2 + 6 x Hf H2O]-
=   [ 4 x Hf NH3 + 7 x Hf O2]
-4c     =   [ 4 . (x) + 6 (-a) – [4 (-b) + 7 x 0]
x   =   1 ½ a – b – c

    Dari data :
    2H2 (g) + O2(g) → 2H2O(l)          ΔH  = -571 kJ
    2Ca(s) + O2(g) → 2CaO (s)          ΔH  = -1.269 kJ
    CaO(s) + H2O(l) → Ca (OH)2(s)   ΔH  = -64 kJ
    Dapat dihitung entalpi pembentukan Ca(OH)2(s) sebesar….
    -984 kJ/mol
    -1.161 kJ/mol
    -856 kJ/mol
    -1.904 kJ/mol
    -1.966 kJ/mol







Pembahasan :
-    Reaksi pembentukan Ca(OH)2 adalah  Ca + O2 + H2 → Ca (OH)2
-    Dengan menggunakan data di atas :
H2(g)   +  ½O2(g)    → H2O(l)              ΔH = -571 kJ)
Ca(s)  +  ½O2(g)    → CaO(s)             ΔH = -634,5 kJ
CaO   +   H2O     → Ca(OH)2          ΔH = -64 kJ

Ca + O2 + H2    Ca(OH)2                ΔH = -984 kJ

    Diketahui :  ΔHf H2O (g) = -242 kJ mol-1
    ΔHf CO2 (g) = -394 kJ mol-1
    ΔHf C2H2 (g) = 52 kJ mol-1
    Jika 52 gram C2H2 dibakar secara sempurna sesuai dengan persamaan :
    2 C2H2 (g) + 502 (g) → 4 CO2 (g) + 2H2O (g)

akan dihasilkan kalor sebesar ….  (Ar C = 12, H = 1)



    391,2 kJ
    428,8 kJ
    1.082 kJ
    2.164 kJ
    4.328 kJ



     Pembahasan :
2C2H2 (g) + 5O2 (g) → 4 CO2 (g) + 2 H2O (g)

ΔH    =   ΔHf produk – ΔHf reaktan
=   [ 4  (-349) +2 (-242)]-
=   [ 2 (52) + 5 (0) ] = -2.164 kJ
Kalor ini dilepaskan pada pembakaran 2 mol C2H2.
-    Jika ada 52 gram C2H2
C2H2 = 52/26  = 2 mol
ΔH = 2/2 x (2.164) = 2.164 kJ

    Pembakaran sempurna gas metana ditunjukkan oleh persamaan reaksi berikut :
    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O    ΔH = -840 kJ
    Jika seluruh kalor yang dihasilkan digunakan untuk mendidihkan air yang mula-mula bersuhu 25°C maka volum air yang  bisa dididihkan menggunakan 24 gram metana adalah …. (C =12, H =1; c =4,2 J/g°C)
    2,7 L
    4,0 L
    5,0 L
    8,0 L
    12,0 L







Pembahasan :
-    CH4 = 24/16 = 1,5 mol
-    Kalor yang dihasilkan pada pembakaran  1,5 mol CH4
q   =   1,5 x 840 kJ = 1.260 kJ
=   1.260  x 103 J
-    Kalor sebanyak ini dapat mendidihkan air
q   =   m x c x ΔT
m  =  1.260 x 103 / 4.2 x 75
=   4.000 gram
-    Karena  = 1 g/mL, maka volum air = 4.000 mL atau 4 liter.



    Diketahui energi ikatan….
    C-F   =   439 kj mol-1
    C-Cl  =   330 kj mol-1
    F-F    =   159 kj mol-1
    Cl-Cl =   243 kj mol-1
    Kalor reaksi untuk reaksi : CF2Cl2 + F2 → CF4 + Cl2 adalah ….
    + 136 kJ
    + 302 kJ
    -302 kJ
    + 622 kJ
    -622 kJ





Pembahasan :
ΔH   =   Energi Pemutusan ikatan    energi Pembentukan ikatan (kiri – kanan)
=   [2 (C-Cl) + 2 (C –F) + (F – F)] – [4 (C-F) + Cl – Cl)]
=   [2 (330) + 2(439) + 159] – [4 (439) + 243]
=  -302 kJ

    Diagram entalpi tahap-tahap reaksi pembakaran belerang adalah sebagai berikut









Dari diagram perubahan entalpi diatas, maka ΔHf untuk reaksi:
S(s) + O2(g) →SO2(g)
adalah . . . .



    296, 9 kJ mol-1
    -296, 9 kJ mol-1
    593,9 kJ mol-1
    -593,9 kJ mol-1
    987,0 kJ mol-1



Pembahasan:

-790,4 kJ/mol    ∆H1 +  (-196,6 kJ/mol)

∆H1    (-790,4 + 196,6)  kJ/mol

-593,8 kJ/mol

    Entalpi pembentukan 14 g etilen (C2H4) adalah +26,15 kJ. Berapakah besar kalor yang dilepaskan untuk menguraikan 112 g etilen menjadi unsur-unsurnya.





    -209,2 kJ
    -258,3 kJ
    +350,4 kJ
    -208,1 kJ
    +359,5 kJ

Pembahasan :

Perbandingan koefisien = perbandingan mol

Mol C2H4 =  = 0,54 mol

C(s) + H2(g) → C2H4(g)                     ∆Hf      = +26,15 kJ

Pembentukan 0,5 mol C2H4                         ∆H f     = +26,15 kj

Pembentukan 1 mol  C2H4                                ∆H f       = +52,3 kJ



Kalor yang dilepaskan pada penguraian 1 mol C2 H4 = -52,3 kJ



C2H4    C(s) + H2(g)    ∆Hd               = -52,3 kJ



Mol C2H4=  = 4,3 mol



∆Hd 4,3 mol x (-52,3kJ) = -224,89 kJ/mol

    Diketahui persamaan termokimia :

2 C2 H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O                = -2512 kj

Berapakah perubahan entalpi pada pembakaran sempurna 2,8 liter C2H2  pada keadaan STP?



a.       -157,2 kj/mol

b.      -165 kj/mol

c.       +166 kj/mol

d.      +223 kj/mol

e.       -157 kj/mol



Pembahasan :

Pembakaran sempurna mol C2H2

∆Hoc =  = -1.256 kj/mol

∆Hoc  pada 2,8 liter C2H2

=   = 0,125 mol

∆Hoc  = 0,12 x -1.256 kj/mol = -157 kj/mol



    Diketahui reaksi

N2(g) + O2 (g)  2NO(g)       H = +43,2 kkal

Pada penguraian 45 gram NO akan dilepaskan kalor sebesar . . . . kkal. ( Ar : N = 14, O = 16 )

    64,8
    43,2
    32,4
    21,6
    14,4

Pembahasan   :

Dik      : Persamaan reaksi      : N2(g) + O2 (g)    2NO(g)       ∆H = +43,2 kkal

massa NO      =  45 gr

ArN    = 14

ArO    = 16

Dit       : kalor yang dilepaskan ?

Penyelesaian    : 45 gr = . . . mol

=   = 1,5 mol

Untuk penguraian 2 mol NO  ∆H     = +43,2 kkal

Untuk penguraian 1,5 mol NO   ∆H =   +43,2 kkal x



    Jika suhu awal masing-masing larutan HCl dan NaOH adalah 25°C dan setelah dicampukan suhu menjadi 30°C. Jumlah masing-masing zat yang dicampurkan adalah 50 ml HCl 0,2 M dan 50 ml NaOH 0,2 M, kapasitas kalor bejana di abaikan dan c air = 4,2 J /g-1K-1. Berapakah perubahan entalpi (∆Hn) dari reaksi campuran tersebut. ( 1 mol )
    -314 kJ
    +231 kJ
    -123 kJ
    -210 kJ
    +210 kJ

Pembahasan :

Dik      : ∆T= 5 K                           Cair = 4,2 Jg-1K-1

V HCl             = 0,2 M = 50 ml                      m campuran     = 100 gr

V NaOH 0,2 M = 50 ml

Dit  : ∆Hn . . .?

Penyelesain :  q = m. c . ∆T

= 100 gram. 4,2 . 5

=  2.100 J = 2,1 kJ

∆H = -q = -2,1 kJ

50 ml HCl 0,2 M   =   0,05 L x 0,2 M = 0,01 mol

50 ml HCl 0,2 M   =   0,05 L x 0,2 M = 0,01 mol



Untuk netralisasi 0,01 mol HCl 0,2 M   : ∆H  = -2,1 kJ

Untuk netralisasi 1 mol HCl 0,2 M        : ∆H  = x -2,1 kJ -210 kJ

Jadi ∆Hn= -210 kJ/mol

 Diketahui  H2O(l)           H2O(g)      ΔH = + 40 kJ/mol, berapakah kalor yang diperlukan untuk penguapan 4,5 gram H2O (Ar H = 1,0 Ar O = 16) ?.
Pembahasan :
Mr H2O = 18 g/mol
Massa H2O = 4,5 gr
Mol H2O = 4,5 g/18 g mol-1  = 0,25 mol
ΔH = Q/n
Q = ΔH x n
   = + 40 kJ/mol x 0,25 mol
= + 10 kJ

Soal 2.
Berapakah kalor yang dihasilkan pada pembakaran 4,48 Liter gas karbon standar sesuai reaksi sbb:
C(g)  +  O2(g)          CO2(g)    ΔH = -394 kJ/mol
Pembahasan :
Mol pembakaran gas karbon = 4,48 L/22,4 Lmol-1
                                            = 0,2 mol
ΔH = Q/n
Q = ΔH x n
   = -394 kJ/mol x 0,2 mol
Q   = 78,8 kJ
Soal 3.
C(g)  +  O2 (g)           CO2 ΔHof = -393,5 kJ/mol menghasilkan 22 gr CO2, berapakah kalor yang diperlukan untuk menghasilkan gas CO2 tersebut?
Pembahasan :
mol CO2 = Massa/Mr
                = 22 gr/44g mol-1
                =0,5 mol
ΔH = Q/n
Q = ΔH x n
    = -393,5 kJ/mol x 0,5 mol
Q    = – 196,75 kJ
Soal 4.                                                                                                                         
Bila diketahui energi ikatan rata-rata N-H pada NH3 = 391 kJ/mol, H-H = 435 Kj/mol, energi ikatan rata-rata rangkap tiga N= 946 kJ/mol, maka entalpi pembentukan gas NH3 adalah….
Pembahasan :
N2 + 3H2            2NH3
ΔH = Σ energi ikatan rata2 reaktan  - Σ energi ikatan rata2 produk
      =     (1 (946 kJ/mol + 3 (435 kJmol)   – (2×3 (391 kJ/mol))

    = 946 kJ/mol + 1305 kJ/mol – 2346 kJ/mol
    = 2251 kJ/mol – 2346 kJ/mol
ΔH = – 95 kJ/mol  (ini untuk 2 mol NH3)
ΔH untuk 1 mol = -95 kJ/mol/ 2mol = – 47,5 kJ/mol

Soal 5
Diketahui reaksi –reaksi :
1.      C (s)  +  ½ O2 (g)                CO(g)    ΔH = – a kJ
2.      2CO(s)  +  O2(g)                2CO(g)   ΔH = – b kJ
3.      C(s)  + O2(g)                      CO(g)   ΔH = – c kJ
Menurut hukum Hess, hubungan antara a,b, dan c diberikan oleh ungkapan..
a.       a = ½ b + c            c. 2c = 2a + b         e. ½ b = 2a + c

b.      2c = 2a + b           d. c = 2a + ½ b
Pembahasan :
Ambil persamaan 2 dan 3 lalu eliminasikanlah kedua persamaan tersebut :
2CO(s)  +  O2(g)                2CO(g)                    ΔH = – b kJ     (x  1  )
CO(g)                     C(s) + O2(g)                           ΔH =   c kJ     (x   2 )
Sehingga menghasilkan persamaan :
2CO(s)  +  O2(g)           2CO(g)      ΔH = – b kJ
2CO(g)              2C(s)  +  2O2(g)      ΔH = 2c kJ

Sehingga menghasilkan persamaan :
2CO(s) + O2 (g)            2C(s)  +  2O2(g)  ΔH = – b + 2c
Lalu eliminasikan kembali dengan persamaan 1:
2CO(s) + O2 (g)        2C(s)  +  2O2(g)  ΔH = – b + 2c      (x 1)
C(s)  +  ½ O2(g)        CO(g)      ΔH = – a                          (x2)


















2CO(s) + O2 (g)       2C(s)  +  2O2(g)  ΔH = – b + 2c       
2C(S)  + O2(g)         2CO(g)               ΔH = – 2a

Sehingga menghasilkan persamaan :
2CO(s)             2CO(g)          ΔH  = – b + 2c – 2a
ΔH = – b + 2c -2a
Jawabannya :   2c = 2a + b

Soal 6.
Diketahui :
1.      2H2(g)  + O2(g)          2H2O(l)          ΔH = – 572 kJ
2.      2H2(g)  + O2(g)          2H2O(g)         ΔH = – 484 kJ
3.      H2O(l)                   H2O(s)                   ΔH = – 5,9 kJ
Perubahan entalpi dari es menjadi uap air adalah …..
Eliminasikan persamaan 1 dan 3
H2O(s)          H2O(l)                      ΔH = 5,9 kJ       (x  2 )
2H2O(l)         2H2(g) + O2(g)           ΔH = 572 kJ     ( x 1 )
Sehingga menghasilkan persamaan :
2H2O(s)          2H2O(l)                 ΔH = 11,8 kJ
2H2O(l)        2H2(g)  + O2(g)       ΔH = 572 kJ
2H2O(s)               2H2(g)   +   O2(g)   ΔH = 583,8 kJ
Lalu eliminasikan kembali persamaan tersebut dengan persamaan ke 2
2H2O(s)                       2H2(g)   +   O2(g)    ΔH = 583,8 kJ
2H2(g)  + O2(g)          2H2O(g)                 ΔH  =  - 484 kJ
Sehingga menghasilkan persamaan akhirnya ..
2H2O(s)                    2H2O(g)                        ΔH = + 99,8 kJ

Related Posts

1 comment:

Post a Comment