catatan harian

Kimia Study Center - Contoh soal dan pembahasan tentang termokimia perubahan entalpi pembentukan, penguraian dan pembakaran kimia SMA kelas 11 IPA.

Soal No. 1
Perhatikan gambar berikut!



Tentukan :
a) ΔH dari reaksi 2S + 3O₂ → 2SO₃, nyatakan dalam b dan dalam c

b) Harga perubahan entalpi pembentukan 1 mol gas SO₃, nyatakan dalam b dan c

Pembahasan
a) ΔH dari reaksi 2S + 3O₂ → 2SO₃
Dari hukum Hess
ΔH reaksi = a kJ
atau
ΔH reaksi = (b + c) kJ

b) Harga perubahan entalpi pembentukan 1 mol gas SO₃
ΔH_f = a/2
atau
ΔH_f = (a + b)/ 2 kJ

Soal No. 2
Perhatikan siklus energi berikut!



Harga perubahan entalpi pembentukan 1 mol gas SO₃ adalah....
A. +790 kJ
B. +395 kJ
C. -395 kJ
D. -396 kJ
E. -790 kJ
(un 2011)

Pembahasan
Perubahan entalpi reaksi 2S + 3O₂ → 2SO₃ adalah
ΔH = −593 kJ + (−197 kJ) = − 790 kJ

Untuk 1 mol nya
ΔH_f = −790 : 2 = −395 kJ

Soal No. 3
Diketahui reaksi pembakaran gas CO sebagai berikut:
2CO + O₂ → 2CO₂       ΔH = x kJ.

Tentukan besar kalor pembakaran gas CO

Pembahasan
Kalor pembakaran dihitung untuk satu mol, bagi semua koefisien reaksi dengan dua, untuk mendapatkan koefisien sebesar 1 di CO
CO + ¹/₂ O₂ → CO₂       ΔH = ¹/₂ x kJ

Jadi kalor pembakaran CO adalah 1/2 x kJ

Soal No. 4
Diberikan data-data sebagai berikut:
ΔH_f H₂O (l) = −285 kJ/mol
ΔH_f CO₂ (g) = −393 kJ/mol
ΔH_f C₂H₂ (g) = + 227 kJ/mol

Diketahui persamaan reaksi pembakaran CH₂ (Mr = 26) sebagai berikut:



Tentukan jumlah kalor yang dilepaskan jika
a) jumlah C₂H₂ yang dibakar sebanyak 0,05 mol
b) jumlah C₂H₂ yang dibakar sebanyak 5,2 gram

Pembahasan
Tentukan terlebih dahulu ΔH reaksi di atas dengan menggunakan data ΔH_f yang diketahui dengan rumus berikut



Kalor reaksinya adalah



Kalor yang dilepaskan adalah sebesar 1298 kJ, sehingga:

a) Jumlah kalor yang dilepas untuk 0,05 mol C₂H₂
ΔH = 0,05 x (−1298 kJ)
ΔH = − 64,9 kJ
Kalor yang dilepas sebesar 64,9 kJ

b) Jumlah kalor untuk 5,2 gram C₂H₂
mol = ^5,2/₂₆ = 0,2
Kalor yang dilepaskan = 0,2 x 1298 = 259,6 kJ

Soal No. 5
Diketahui reaksi pembentukan NaCl sebagai berikut:
2Na + Cl₂ → 2NaCl       ΔH = − 10x kJ

Tentukan besar entalpi penguraian standar (ΔH°_d) dari NaCl !

Pembahasan
Balikkan dulu reaksi diatas dari reaksi pembentukan NaCl menjadi  menjadi reaksi penguraian NaCl, jangan lupa untuk ubah juga tanda ΔH:
2Na + Cl₂ → 2NaCl       ΔH = − 10x kJ
2NaCl → 2Na + Cl₂       ΔH = + 10x kJ

Ubah koefisien NaCl menjadi 1, sehingga semua koefisien harus dibagi 2 menjadi seperti ini:
NaCl → Na + ¹/₂ Cl₂        ΔH = + 5x kJ

Jadi ΔH°_d dari NaCl adalah + 5x kilojoule

Kalorimeter merupakan suatu sistem terisolasi sehingga tidak memungkinkan terjadinya pertukaran energi dan materi antara sistem dengan lingkungan. Oleh karena itu, kalorimeter dapat digunakan untuk menentukan jumlah kalor yang diserap oleh air dan perangkat kalorimeter. Semua kalor yang dilepaskan oleh sistem tidak

q = m . C . AT Keterangan:
q = jumlah kalor (joule)
m = massa zat (g)
c = kalor jenis (Jg^-1 °C^-1)
ΔT = perubahan suhu (T_akhir – T_awal)(°C)

Kalor jenis (c) merupakan jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan 1 g zat sebesar 1 °C atau 1 K. Sementara itu, kapasitor panas (C) merupakan jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu sebesar 1°C.

q = C • ΔT

ΔH = -q/mol

Keterangan:
q = jumlah kalor (joule)
C = kapasitas kalor (J°C_1)
ΔT = perubahan suhu (°C)
ΔH = perubahan entalpi

Penentuan harga perubahan entalpi reaksi (ΔHr) berdasarkan data entalpi pembentukan standar (ΔH°f) dihitung dengan cara menentukan selisih entalpi pembentukan standar (ΔH°f) antara produk dan reaktan, misal untuk reaksi berikut.

Beberapa reaksi kimia ada yang berlangsung satu tahap ada yang berlangsung melalui beberapa tahap
dan tiap-tiap tahap memiliki sejumlah kalor tertentu.

Menurut Henry Hess, besarnya kalor reaksi (ΔH) suatu reaksi yang berlangsung beberapa tahap ditentukan sebagai berikut.

a. Apabila suatu reaksi dapat dinyatakan sebagai penjumlah aljabar, kalor reaksi juga merupakan penjumlah aljabar dari kalor yang menyertai reaksi-reaksi tersebut.
b. Kalor reaksi yang ditentukan/diserap tidak bergantung jalannya reaksi, tetapi bergantung pada kondisi zat-zat yang bereaksi dan zat-zat hasil reaksi.

Dengan demikian berlaku rumus hukum Hess:

∆H = ∆H₁ + ∆H₂ + ∆H₃

Energi ikatan adalah energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan kimia dalam 1 mol suatu senyawa berwujud gas pada keadaan standar menjadi atom-atom penyusunnya. Berdasarkan jenis dan letak atom terhadap atom-atom lain dalam molekulnya, energi ikatan dibedakan menjadi tiga sebagai berikut.

a. Energi Atomisasi
Energi yang dibutuhkan untuk memutuskan semua ikatan dalam 1 mol molekul menjadi atom-atom bebas dalam keadaan gas.

b. Energi Disosiasi Ikatan
Energi yang dibutuhkan untuk memutuskan salah satu ikatan yang terdapat pada suatu molekul atau senyawa dalam keadaan gas.