soal dan pembahasan termokimia..

1.  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 0}C^-1,  tentukan ∆Hreaksi pemanasan tersebut.
a. 925,2                 b. 522,9                c. 592,2                  d. 259,2                     e. 229,5

Jawab: 592,2 kJ

p  =  m
         v     

      = 1 gr/mL x 3000 mL

     = 3000 gr

Q = m . c . ∆T

    = 3000 x 4,2 x (72 – 25)

    = 3000 x 4,2 x 47

    = 592200 J

    = 592,2 kJ 

 

2. Diketahui reaksi:
C₂H₄(g) + X₂(g) → C₂H₄X₂; ∆H = -178 kJ
Jika energi ikatan (kJ mol^-1)

C = C   = 614                                 C − C   = 348
C – H   = 413                                 X – X   = 186
Tentukan energi ikatan C – X.

a. 315                      b. 513                     c. 335                      d. 351                        e. 553

Jawab: 315 kJ

       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 E_{C – X})]

      -178= [ 1652 + 614 + 186] – [1652 + 348 + (2 x E_{C – X})]

     -178 = 2452 – 2000 - (2 x E_{C – X})

     -630 = -(2 x E_{C – X})

    E_{C – X} =  630/2   =  315 kJ

3.  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 !

a.  46,275                  b. 4627,5                      c. 552,75                    d.462,75                e. 5527,5

    Jawab: 462,75 kJ

 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

 

 4. Diketahui reaksi

H₂(g) + Br₂(g) → 2HBr(g) ; ∆H = -72 kJ.
Untuk menguraikan 11,2 dm³ gas HBr (STP) menjadi H₂ dan Br₂ diperlukan kalor sebanyak?

a. 17                       b. 18                       c. 19                       d. 20                     e. 21

 Jawab: 18 kJ 

Penyelesaian:

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

∆H untuk 1 mol HBr = 72 = 36 kJ

                                          2

      n HBr = 11,2 = 0,5 mol

                    22,4

      Maka ∆H untuk 0,5 mol = 0,5 mol   × 36 kJ = 18 kJ

                                                   1 mol

5. Apabila 100 mL larutan NaOH 1 M direaksikan dengan 100 mL larutan HCl 1 M dalam sebuah bejana, suhu larutan naik dari 29°C menjadi 37,5°C. Jika kalor jenis air = 4,2 J/°C, maka perubahan entalpi reaksi adalah ….

a.7,14   kJ                                                D. 10,3 kJ

b. 7,77  kJ                                                E. 12,4 kJ

c.  8,23 kJ

Jawab: 7,14 kJ

NaOH(aq) + HCl(aq) → H₂O(l) + NaCl(aq)
q = m.c.ΔT = 200 x 4,2 x 8,5 J = 7,14 kJ.

6. Diketahui reaksi:

C₂H₄(g) + X₂(g) → C₂H₄X₂; ∆H = -178 kJ
Jika energi ikatan (kJ mol^-1)

C = C   = 614                                 C − C   = 348
C – H   = 413                                 X – X   = 186

Tentukan energi ikatan C – X.

a. 315 kj                b. – 315 kj                  c. – 630 kj                 d.  630 kj                        e.  -178

 

Jawab: a.315 kJ

       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 E_{C – X})]

-178= [ 1652 + 614 + 186] – [1652 + 348 + (2 x E_{C – X})]

-178 = 2452 – 2000 – (2 x E_{C – X})

-630 = -(2 x E_{C – X})

E_{C – X} = 630/2

= 315 kJ

7.  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.

a. +925,5 kj             b. – 925,5 kj           c. 462,75 kJ        d. - 462,75 kJ                  e. +247,5 kJ

 jawab: 462,75 kJ  

 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

8. 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 ….

a. + 52,4 kJ             b. + 62,4 kJ            c. + 72,4 kJ            d. - 52,3 kJ                    e. + 62,2 kJ

 Penyelesaian : + 52,4 kJ

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

9. 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 …
a. 0,25 mol          b. -554,25 kJ           c. +553,25 kJ           d. -556,25 kJ              e. + 556,25 kJ
Penyelesaian: -556,25 kJ
M r  C₃H₈  = 44  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 = -2225kJ
ΔH reaksi  pembakaran 11 gram  C₃H₈ (0,25 mol) = 0,25 x   -2225 kJ
= -556,25 kJ

10. Entalpi dari dua reaksi yang diberikan di bawah ini.

I. A + B → C + 2D ΔH ₁ = + X kkal / mol
II. C + E → A + F ΔH ₂ = – Y kkal / mol

Cari entalpi A + 2B → C + E + 4D + F reaksi dalam hal X dan Y.

a. X-Y                    b. 2X+Y                    c. -2X-Y                   d. -2X+Y                  e. 2X-Y

    Penyelesaian : 2X-Y

Untuk mendapatkan reaksi A + 2B → C + E + 4D + F, kita harus mengalikan reaksi pertama dengan 2 maka jumlah itu dengan reaksi kedua.

2A + 2B → 2C + 4D ΔH ₁ = +2 X kkal / mol

+ C + E → A + F ΔH ₂ =- Y kkal / mol

A + 2B → C + E + 4D + F ΔH ₃ = 2X-Y