20
Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 23 BAB II TERMOKIMIA Standar konpetensi : Memahami perubahan energi dalam reaksi kimia, cara pengukuranya, dan sifat ketidakteraturan dalam alam semesta. Kompetensi dasar : 1. Menjelaskan pengertian entalpi suatu zat dan perubahannya. 2. Menentukan Δ H reaksi berdasarkan eksperimen, menggunakan hukum Hess, data perubahan entalpi pembentukan standar, dan data energi ikatan. 3. Merancang dan melakukan percobaan untuk menentukan kalor pembakaran berbagai bahan bakar. Indikator : 1.1. Menjelaskan hukum/azas kekalan energi. 1.2. Membedakan sistem dan lingkungan. 1.3. Membedakan reaksi yangmelepaskan kalor (eksoterm) dengan reaksi yang membutuhkan kalor (endoterm) 2.1. Menjelaskan bermacam-macam perubahan entalpi. 2.2. Menuliskan persamaan reaksi termokimia 2.3. Mementukan Δ H reaksi dengan melakukan eksperimen sedrhana. 2.4. Menhitung Δ H reaksi dengan mengunakan hukum Hess. 2.5. Menhitung Δ H reaksi dengan mengunakan data energi ikatan. 3.1. Membandingkan kalor pembakaran berbagai bahan bakar dalam kehidupan sehari-hari melalui percobaan. 3.2. Menjelaskan dampak pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna terhadap lingkungan dan kalor yang dihasilkan. MATERI Dari kata Termokimia kira-kira apa yang akan kita pelajari ?, Ya kita akan mempelajari Termal (suhu) atau energi panas yang terjadi dalam reaksi kimia. Energi panas (kalor) adalah salah satu bentuk energi panas dapat terlibat dalam reaksi kimia, karena sesuai dengan asas kekekalan energi James Prescoot Joule yang berbunyi “ energi tidak dapat di ciptakan dan tidak dapat di musnahkan, energi dapat berubah-ubah bentuknya”. Demikianpun hukum kekekalan energi juga berlaku dalam reaksi kimia .

Bab 2 Termokimia

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 23

BAB II

TERMOKIMIA

Standar konpetensi : Memahami perubahan energi dalam reaksi kimia, carapengukuranya, dan sifat ketidakteraturan dalam alam semesta.

Kompetensi dasar : 1. Menjelaskan pengertian entalpi suatu zat dan perubahannya.2. Menentukan ΔH reaksi berdasarkan eksperimen, menggunakan

hukum Hess, data perubahan entalpi pembentukan standar, dandata energi ikatan.

3. Merancang dan melakukan percobaan untuk menentukan kalorpembakaran berbagai bahan bakar.

Indikator : 1.1. Menjelaskan hukum/azas kekalan energi.1.2. Membedakan sistem dan lingkungan.1.3. Membedakan reaksi yangmelepaskan kalor (eksoterm) dengan

reaksi yang membutuhkan kalor (endoterm)2.1. Menjelaskan bermacam-macam perubahan entalpi.2.2. Menuliskan persamaan reaksi termokimia2.3. Mementukan ΔH reaksi dengan melakukan eksperimen

sedrhana.2.4. Menhitung ΔH reaksi dengan mengunakan hukum Hess.2.5. Menhitung ΔH reaksi dengan mengunakan data energi

ikatan.3.1. Membandingkan kalor pembakaran berbagai bahan bakar

dalam kehidupan sehari-hari melalui percobaan.3.2. Menjelaskan dampak pembakaran bahan bakar yang tidak

sempurna terhadap lingkungan dan kalor yang dihasilkan.

MATERIDari kata Termokimia kira-kira apa yang akan kita pelajari ?, Ya kita akan mempelajari

Termal (suhu) atau energi panas yang terjadi dalam reaksi kimia. Energi panas (kalor) adalahsalah satu bentuk energi panas dapat terlibat dalam reaksi kimia, karena sesuai dengan asaskekekalan energi James Prescoot Joule yang berbunyi “ energi tidak dapat di ciptakan dan tidakdapat di musnahkan, energi dapat berubah-ubah bentuknya”. Demikianpun hukum kekekalanenergi juga berlaku dalam reaksi kimia .

Page 2: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 24

Reaksi Eksoterm dan Reaksi EndotermBanyak sekali reaksi kimia yang terjadi dengan malibatkan energi panas. Lakukan praktikumsederhana berikut :Reaksi yang menghasilkan energi panas disebut reaksi eksoterm, sedangkan reaksi yangmenyerap energi panas disebut reaksi endoterm.Sesuatu yang menjadi pusat perhatian (dalam hal ini adalah zat-zat yang bereaksi) disebut Sistemsedangkan sesuatu yang berada diluar sistem disebut lingkungan (termasuk wadah dan atmosfir).Dalam reaksi eksoterm energi panas (kalor) berpindah dari sistem ke lingkungan. Sehingga suhulinkungan menjadi lebih tinggi. Sedangkan untuk reaksi endoterm energi panas (kalor) berpindahdari lingkungan ke sistem sehingga suhu lingkungan menjadi lebih rendah (lebih dingin).Contoh 1 : reaksi eksoterm.Jika mereaksikan larutan sepotonh logam magnesium dengan larutan HCl dalam tabung reaksi,akan menghasilkan energi panas sehingga tabung reaksi menjadi hangat, dalam hal ini sistemadalah larutan yang direaksikan dan tabung reaksi adalah lingkungan dalam reaksi inimenghasilkan kalor yang berpindah dari sistem (larutan) ke lingkungan (tabung reaksi).

PRAKTIKUM

Judul : Termokimia 1Pendahuluan : Reaksi eksoterm sistem melepaskan kalor ke lingkungan

Reaksi endoterm sistem menyerap kalor daro lingkungan.Alat dan Bahan : 1. Tabung reaksi

2. Air3. Larutam HCl 1 M4. Pita Mangnesium sudah diamplas.5. Urea

Prosedur : Percobaan 1.siapkan tabung reaksi yang berisi 5 ml larutan HCl 1M rasakandan catat suhunya tabung. Lalu Masukan 1 cm pita magnesiumkedalam. Amati apa yang terjadi raskan dan catat suhunyatabung suhunya.

Percobaan 2.siapkan tabung reaksi yang berisi 5 ml air, rasakan dan catatsuhunya tabung. Masukan 1 sendoh teh urea kedalam tabungreaksi tsb. Amati apa yang terjadi rasakan dan catat suhutabung.

Pengamatan :1. suhu tabung sebelum reaksi ; ……

suhu tabung setelah reaksi ; ……2. suhu tabung sebelum reaksi ; ……

suhu tabung setelah reaksi ; ……

Pembahasan :Pada percobaan 1

Apa yang menjadi sistem ?Apa yang menjadi lingkungan ?Dari mana ke mana perpindahan kalor ?Simpulkan, termasuk Reaksi eksoterm atau endoterm ?Dari manakan energi panas yang dihasilkan ?

Pada percobaan 1Apa yang menjadi sistem ?Apa yang menjadi lingkungan ?Dari mana ke mana perpindahan kalor ?Simpulkan termasuk Reaksi eksoterm atau endoterm ?Ke manakah energi panas tabung ?

Page 3: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 25

Contoh 2 : reaksi endotermJika kita mereaksikan urea ke dalam tabung reaksi yang berisi air maka tabung reaksi akanmenjadi dingin, karena reaksi air dengan urea adalah reaksi endoterm yaitu menyerap energi panas(kalor) dari lingkungan (tabung reaksi) ke sistem (larutan urea) sehingga suhu tabung reaksimenjadi lebih rendah.Sesuai dengan hukum kekekalan energi, dalam reaksi eksoterm, energi apa dan dari mana asalnyaenergi yang berubah menjadi energi panan.?. Disini energi panas yang dihasilkan berasal darienergi kimia yang terkandung dalam zat-zat yang bereaksi. Dalam reaksi endoterm energi panasdari lingkungan berubah menjadi energi kimia yang terkandung dalam zat kimia yang dihasilkan.

EntalpiSetiap zat mempunyai kandungan energi panas, besarnya kandungan energi panas (Heat

content) disebut dengan entalpi dilambangkan dengan H, sayang sekali besarnya kandungan enegipanas yang dikandung suatu zat tidak dapat diukur karena tergantung pada masa zat, jenis zat,suhu zat pada waktu itu (suhu zat dapat berubah-ubah karena selalu berinteraksi dengan atmosfiryang berubah-ubah cuacanya).Q = m.c.TTT.m = massa zat (g), c kalorjenis zat (J/g .oC), suhu (oC)Namun dalam termokimia kita dapat mungukur perubahan kandungan energi panas zat(perubahan entalpi /ΔH). Dalam setiap reaksi eksoterm maupun endoterm terjadiperpindahan/perubahan energi panas, perubahan energi panas ini dapat menyebabkan naik atauturunnya suhu lingkungan, perubahan suhu lingkungan ini dapat kita ukur, sehingga ;ΔQ= m.c.ΔTm = massa zat (g), c kalorjenis zat (J/g .oC), suhu (oC)Untuk reaksi eksoterm kalor berpindah dari sistem kelingkungan, kandungan panas sistem akhirlebih kecil dari kandungan panas sistem awal sehingga ΔH sistem bernilai negatip.Sedangkan untuk reaksi edotern ΔH sistem bernilai positif, karena kalor berpindah darilingkungan ke sistem, kandungan panas sistem akhir lebih besar dari kandungan panas sistemawal.Salah satu alat yang sering digunakan untuk mengukur kalor reaksi adalah kalorimeter

TermometerBatang pengaduk

tutup penyumbat dari karet

Ruang reaksi

Wadah terbuat dari bahan yang dapat menahan panas

PENGAYAAN

Sekarang sudah ada kemasan alat kompres instan yang menerapan reaksi eksoterm atauenditern.

1. Kemasan kompres instan panas berisi butiran CaCl4 dengan air yang diberi sekat,dengan sekat yang mudah pecah jika diremas. Saat diremas sekat akan pecahsehingga butuiran MgSO4 akan beraksi dengan air dan menghasilkan panas sampai90oC.Reaksinya : CaCl4 + H2O → Ca2+ + 2 Cl- ΔH = -82,8 kJ

2. Kemasan kompres dingin instan berisi butiran NH4NO3 dengan air yang diberisekat, dengan sekat yang mudah pecah jika diremas. Saat diremas sekat akanpecah sehingga butuiran NH4NO3 akan beraksi dengan air dan menjadi dinginsampai 0oC.Reaksinya : NH4NO3 + H2O → NH4

+ + NO3- ΔH = +26,2 kJ

Page 4: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 26

(plastik atau logam yang Di lapisi stereofoam)Dalam kalorimeter yang kita ukur adalah suhu lingkungan yang menerima kalor sehingga ΔTlingkungan positif seingga

m = massa zat cair (g) yang ada dalam kalorimeter,c = kalor jenis zat cair (J/g .oC), tsb.ΔT= perubahan suhu (oC)

Kalor yang dihasilkan atau diserap reaksi akan menaikan atau menurunkan cairan yang ada dalamkalorimeter. Namun Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat kalorometer juga ikutmenyerap atau melepaskan kalor, maka kalorimeter mempunyai kapasitas kalorimeter denganlambang Ck (J/oC) Kalor yang diserap atau dilepaskan kalorimeter

ΔQkalorimeter = Ckalorimetr . ΔTSehingga jika reaksi eksotermΔQ reaksi = - ΔQcairan + - ΔQkalorimeter

Contoh :25 gram garam NaCl dilarutkan dengan 175 gram air dalam kalorimeter yang memiliki kapasitaskalor 80.5 J/oC, ternyata menghasilkan perubahan suhu dari 20oC menjadi 18,3oC berapaperubahan kalor pelarutan garam NaCl. Dik kalor jenis larutan NaCl = 3,65 J/g .oC

ΔQperlarutan NaCl = - (ΔQcairan + ΔQk)ΔQperlarutan NaCl = - ((mcairan . clarutan NaCl . ΔT) + (Ck. ΔT))ΔQperlarutan NaCl = - ((200 g . 3,65 J/g .oC . -1,7 oC) + (80,5 J/oC . -1,7 oC))ΔQperlarutan NaCl = - ((-1241) + (-136,85) )ΔQperlarutan NaCl = + 1377.85 J

ΔQreaksi =ΔHreaksi = - (m.c.ΔT)

MARI BERLATIHLatihan 1.

10 gram CaO dilarutkan dengan 90 gram air dalam kalorimeter yang mempunyaikapasitas kalor 75,5 J/oC, tenyata mengahasilkan peubahan suhu dari 25oC menjadi65oC, Hitunglah kalor pelarutan CaO, jika dik. Kalor jenis larutan CaO = 4,25 J/g.oC ?

PENGAYAAN

MENENTUKAN KAPASITAS KALOR KALORIMETER

Masukan 105 gram air yang suhunya 294,5oC dan 75 gram tembaga yang suhunya 370,5oC, kedalam kalorimeter, diaduk terus dan diukur suhunya setiap 15 detik, suhu akan turunsampai waktu tertentu suhu menjadi tetap, catat suhu tetap tersebut, misalnya 298,5 oC(kalor jenir air = 4,18 J/goC, kalor jenis tembaga = 0,385 J/g.oC)Dengan rumus

-ΔQ Cu lepas = -(ΔQair enerima + ΔQkalorimeter menerima)

-(mCu . cCu . ΔT) = -((mair . cair . ΔT) + (Ck. ΔT)))

-(75 g. 0,385 J/goC.( 370,5 oC- 298,5 oC)) =-((100 g.4,18 J/goC.( 298,5 oC- 294,5oC ))+ (Ck . (298,5 oC- 294,5oC)))-2079 = -(1755,6 + Ck . -4 oC)-323,4 = - Ck . 4 oCCk = 80,85 J/oCJadi Kapasitas kalorimeter adalah 80,85 J/oC

Page 5: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 27

Jenis-jenis Perubahan Entalpi Reaksi (ΔHreaksi)1. Perubahan entalpi reaksi Pembentukan/formation standar (ΔHo

f)Perubahan entalpi reaksi Pembentukan/formation standar adalah perubahan kalor yang terjadipada proses pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya pada kondisi suhu 298oK (25oC) dan tekanan 1 Atm (kondisi suhu kamar)Contoh 1 :ΔH pembentukan standar H2O (cair) melepaskan kalor sebesar -285,8 kJPersamaan reaksi termokimianya :H2 + ½ O2 → H2O ΔHf

o = -285,8 kJ(g) (g) (l)

dalam persamaan rekasi H2O yang dihasilkan 1 mol, tidak ditulis2 H2 + O2 → 2 H2O ΔHf

o = -285,8 kJ(g) (g) (l)

ΔHfo berilai negatif karena melepas kalor (eksoterm)

Contoh 2 :ΔH pembentukan standar HI (gas) melepaskan kalor sebesar 26,5 kJPersamaan reaksi termokimianya :½ H2 + ½ I2 → HI ΔHf

o = -26,5 kJ(g) (g) (g)

dalam persamaan rekasi HI yang dihasilkan 1 mol, tidak ditulisH2 + I2 → 2 HI ΔHf

o = -26,5 kJ(g) (g) (g)

ΔHfo berilai negatif karena melepas kalor (eksoterm)

Contoh 3 :ΔH pembentukan standar NO (gas) menyerap kalor sebesar 90,25 kJPersamaan reaksi termokimianya :½ N2 + ½ O2 → NO ΔHf

o = + 90,25 kJ(g) (g) (g)

dalam persamaan rekasi NO yang dihasilkan 1 mol, tidak ditulisN2 + O2 → 2 NO ΔHf

o = + 90,25 kJ(g) (g) (g)

ΔHfo berilai positif karena menyepap kalor (endoterm)

Berikut ini adalah data entalpi pembentukan standar beberapa senyawa

Senyawa ΔHfo (kJ/mol) Persamaan termokimia

H 2O (g) -241,8H2 + ½ O2 → H2O ΔHf

o = -241,8 kJ(g) (g) (g)

H 2O (l) -285,8H2 + ½ O2 → H2O ΔHf

o = -285,8 kJ(g) (g) (l)

H 2O (s) -292H2 + ½ O2 → H2O ΔHf

o = -285,8 kJ(g) (g) (s)

CO (g) -393,5C + ½ O2 → CO ΔHf

o = -393,5 kJ(s) (g) (g)

CO 2 (g) -110,5C + ½ O2 → CO2 ΔHf

o = -110,5kJ(g) (g) (g)

HF (g) -271,1½ H2 + ½ F2 → HF ΔHf

o = -271,1 kJ(g) (g) (g)

HCl (s) -92,31½ H2 + ½ Cl2 → HCl ΔHf

o = -92,31 kJ(g) (g) (g)

HBr (g) -36,4½ H2 + ½ Br2 → HBr ΔHf

o = -36,4 kJ(g) (g) (g)

HI (g) -26,5½ H2 + ½ I2 → HI ΔHf

o = -26,5 kJ(g) (g) (g)

NO (g) +90,25N2 + ½ O2 → NO ΔHf

o = +90,25 kJ(g) (g) (g)

Page 6: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 28

NO2 (g) +33,2N2 + O2 → NO2 ΔHf

o = +33,2 kJ(g) (g) (g)

SO2 (g) -296,83S + O2 → SO2 ΔHf

o = -296,83 kJ(s) (g) (g)

SO3 (g) -395,83S + 3/2 O2 → SO3 ΔHf

o = -395,83 kJ(s) (g) (g)

CH 4 (g) -74,8C + 2 H2 → CH4 ΔHf

o = -74,8 kJ(s) (g) (g)

C2H 2 (g) -226,72 C + H2 → C2H2 ΔHf

o = -226,7 kJ(s) (g) (g)

C2H 6 (g) -52,262 C + 3 H2 → C2H6 ΔHf

o = -52,26 kJ(s) (g) (g)

C6H 6 (g) -48,996 C + 3 H2 → C6H6 ΔHf

o = -48,99 kJ(s) (g) (g)

NH4Cl (s) -314,4½ N2 + 2 H2 + ½ Cl2 → NH4Cl ΔHf

o = -314,4 kJ(g) (g) (g) (s)

NH4 Br (s) -270,8½ N2 + 2 H2 + ½ Br2 → NH4Br ΔHf

o = -270,8 kJ(g) (g) (g) (s)

Entalp pembentukan standar unsur yang berwujud stabil pada suhu kamar adalah 0 kJ. Tetapiuntuk unsur yang mengalami perubahan wujud menjadi wujud lain yang sidak stabil pada suhukamar mempunyai nilai entalpi pembentukan standar

Data entalpi pembentukan standar beberapa unsur

Unsur ΔHfo

(kJ/mol)Persamaan termokimia ket

O 2 (g) 0 -Wujud stab il

pada suhu kamar

O 3 (g) +143,223/2 O2 → O3 ΔHf

o = +143,22 kJ(g) (g)

I2 (s) 0 -Wujud stab il

pada suhu kamar

I2 (g) +62,44I2 → I2 ΔHf

o = +62,44 kJ(s) (g)

C (s)grafi t

0

Wujud stab ilpada suhu kamar

C (g) +718,4C → C ΔHf

o = +718,4 kJ(s) (g)

C (s)intan +1,89

C → C ΔHfo = +1,89 kJ

(s) grafit (s) intan

S (s) 0 -Wujud stab il

pada suhu kamar

S (g) +277,4S → S ΔHf

o = +277,4 kJ(s) (g)

MARI BERLATIHLatihan 2

1. Tuliskan persamaan reaksi termokimia dari :a. reaksi pembentukan standar gas NH3 melepaskan kalor sebesar 46,11 kJb. reaksi pembentukan standar gas NO2 menyerap kalor sebesar 33,2 kJc. reaksi pembentukan standar gas SO3 melepaskan kalor sebesar 395,83 kJ

2. Berapa kJ kalor yang dilepas atau diserap dalama. pembentukan 3,4 gram NH3 ? (Dik. Ar N = 14, Ar H = 1)b. pembentukan 4,6 gram NO2 ? (Dik. Ar N = 14, Ar O = 16)

Page 7: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 29

2. Perubahan entalpi reaksi Penguraian/disosiation standar (ΔHod)

Perubahan entalpi reaksi Penguraian/disosiation standar adalah perubahan kalor yang terjadipada proses penguraian 1 mol senyawa menjadi unsur-unsurnya pada kondisi suhu 298oK(25 oC) dan tekanan 1 Atm (kondisi suhu kamar). Reaksi penguraian adalah kebalikan reaksipembentukan, maka ΔHo

d = kebalikan ΔHfo

Contoh 1 :ΔH penguraian standar H2O (cair) menyerap kalor sebesar 285,8 kJPersamaan reaksi termokimianya :H2O → H2 + ½ O2 ΔHd

o = +285,8 kJ(l) (g) (g)

dalam persamaan reaksi H2O yang dihasilkan 1 mol, tidak ditulis2 H2O → 2 H2 + O2 ΔHd

o = +285,8 kJ(l) (g) (g)

ΔHfo berilai positif karena menyerap kalor (endoterm)

Contoh 2 :ΔH penguraian standar HI (gas) menyerap kalor sebesar 26,5 kJPersamaan reaksi termokimianya :HI → ½ H2 + ½ I2 ΔHd

o = +26,5 kJ(g) (g) (g)

dalam persamaan reaksi HI yang terurai 1 mol, tidak ditulis2 HI → H2 + I2 ΔHf

o = +26,5 kJ(g) (g) (g)

ΔHfo berilai positif karena menyerap kalor (endoterm)

Contoh 3 :ΔH penguraian standar NO (gas) melepas kalor sebesar 90,25 kJPersamaan reaksi termokimianya :NO → ½ N2 + ½ O2 ΔHd

o = - 90,25 kJ(g) (g) (g)

dalam persamaan reaksi NO yang diuraikan 1 mol, tidak ditulis2 NO → N2 + O2 ΔHd

o = - 90,25 kJ(g) (g) (g)

ΔHfo berilai positif karena menyepap kalor (endoterm)

Contoh soal ;1. Berapa kJ energi yang diperlukan untuk menguraikan 160 gram CH4 , dik. ΔHd

o CH4 =+74,8 kJ !Jawab :Persamaan termokimia penguraiaan CH4 ;CH4 → C + 2 H2 ΔHd

o = +74,8 kJ/mol(g) (s) (g)

mol CH4 = 160 g = 10 mol16 g/mol

penguraian 10 mol CH4 memerlukan kalor sebesar : 10 mol x 74,8 kJ/mol = 748 kJ2. Berapa kJ energi yang dihasilkan dari penguraian 12 gram ozon O3, Mr= 48) jika dik.

Perubahan entalpi pembentukan standar O3 = +143,22 kJ ?Jawab :Persamaan reaksi termokimia pembentukan O3 ;3/2 O2 → O3 ΔHf

o = +143,22 kJ(g) (g)

persamaan reaksi termokimia penguraian O3 ;O3 → 3/2 O2 ΔHd

o = -143,22 kJ(g) (g)

mol O3 = 12 g = 0,25 mol48 g/mol

energi penguraian 0,25 mol O3 = 0,25 mol x -143,22 kJ/mol = -35,805 kJ

Page 8: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 30

3. Perubahan entalpi reaksi Pembakaran/combution standar (ΔHoc)

Perubahan entalpi reaksi Pembakaran/combution standar adalah perubahan kalor yang terjadipada proses Pembakaran/combution 1 mol zat pada kondisi suhu 298oK (25 oC) dan tekanan 1Atm (kondisi suhu kamar). Reaksi pembakaran umumya melepaskan kalor (eksoterm) olehkarena itu ΔHo

c selalu bernilai negatifBerikut ini contoh ΔHo

c beberapa zat

Zat yangdibakar

ΔHoc

(kJ/mol)Persamaan termokimia

SO 2 -98,87SO2 + ½ O2 → SO3 ΔHc

o = -98,87 kJ(g) (g)

CH 4 -890,37CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O ΔHc

o = -890,37 kJ(g) (g) (g) (g)

NH 3 -292,38NH3 + 5/4 O2 → NO + 3/2 H2O ΔHc

o = -292,38 kJ(g) (g) (g) (g)

C6H 1 2O 6 -2820C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O ΔHc

o = -2820 kJ(s) (g) (g) (g)

C3H 8 -2230C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O ΔHc

o = -2230 kJ(g) (g) (g) (g)

CO -238CO + ½ O2 → CO2 ΔHc

o = -238 kJ(g) (g) (g)

C -393,52C + O2 → CO2 ΔHc

o = -393,52 kJ(s) (g) (g)

H 2 -285,83H2 + ½ O2 → H2O ΔHc

o = -285,83 kJ(g) (g) (g)

SO 2 -98,87SO2 + ½ O2 → SO3 ΔHc

o = -98,87 kJ(g) (g) (g)

S -395,7S + 3/2 O2 → SO3 ΔHc

o = -395,7 kJ(g) (g) (g)

Contoh soal ;3. Tuliskan persamaan reaksi termokimia pembakaran gas propana (gas LPG : C3H8) yang

melepaskan kalor sebesar 2230 kJ !Jawab :C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O ΔHc

o = -2230 kJ(g) (g) (g) (g)

4. Berapa kJ energi yang dihasilkan dari pembakaran 8,5 gram minyak tanah (C12H26, Mr=170) jika dik. ΔHc

o C12H26 = -8072 kJ ?Jawab :Persamaan reaksi termikimia pembakaran 1 mol C12H26 ;C12H26 + 37/2 O2 → 12 CO2 + 13 H2O ΔHc

o = -8072 kJ(l) (g) (g) (g)

mol C12H26 = 8,5 g = 0,05 mol

MARI BERLATIHLatihan 3

1. Tuliskan persamaan reaksi termokimia dari :a. reaksi penguraian standar gas NH3 menyerap kalor sebesar 46,11 kJb. reaksi penguraian standar gas NO2 melepas kalor sebesar 33,2 kJc. reaksi penguraian standar gas SO3 menyerap kalor sebesar 395,83 kJ

2. Berapa kJ kalor yang dilepas atau diserap dalama. penguraian 3,4 gram NH3 ? (Dik. Ar N = 14, Ar H = 1)b. penguraian 4,6 gram NO2 ? (Dik. Ar N = 14, Ar O = 16)Data lihat tabel

Page 9: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 31

170 g/molpembakaran 0,05 mol C12H26 = 0,05 mol x –8072 kJ/mol = 403,6 kJ

Entalpi reaksi pembakaran beberapa bahan bakar, adalah ditunjkan oler tabel berkut ;Bahanbakar

Rumusmolekul

Mr ΔHco (kJ/mol) Nilai kalor

(kJ/gram)Batu bara C 12 -393,5 32,79

LNG CH4 16 -889 55,56LPG C3H8 44 -2217 50,4

Spiritus CH3OH 32 -726,5 22,7Bensin C7H16 100 -4810 48,1

Minyak tanah C12H26 170 -8072 47,48Solar C16H36 228 -10687 46,87

Berdasarkan tabel diatas ternyata, bahan bakar yang menghasilkan nilai kalor terbesaradalah LNG, dan nilai kalor terkecil adalah batu bara.Diskusikanlah mengapa bahan bakar LNG menghasilkan nilai kalor tertinggi, dan bahan bakar apayang sebaiknya banyak digunakan, apa alasannya ?.

Hampir semua bahan bakar yang dugunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah senyawahidrokarbon, yang jika dibakar sempurna akan bereaksi dengan gas oksigen dan menghasilkan gaskarbon dioksida dan uap air. Namun karena kondisi tertentu misalnya ; api pembakaran kurangbaik yang (disebabkan oleh busi kotor atau voltase kurang), kekurangan gas oksigen, rantai karbonterlalu panjang, Pembakaran senyawa hidrokarbon menjadi tidak sempurna,CxHy + O2 → C + CO + CO2 + H2Opembakaran tidak sempurna dapat mengasilkan juga jelaga karbon yang berwarna hitam, dan gaskarbon monoksida yang beracun.Bagaimana perasaanmu jika berada di belakang bus atau truk yang dari knalpotnya mengeluarkanasap hitam ? kamu pasti merasa pusing, karena selain menghisap jelaga karbon juga menghisapgas karbon monoksida (CO), kamu bahkan bisa pingsan atau mati jika menghisap CO lebih dari100 ppm.

Para ilmuan jaman sekarang menghawatirkan akan terjadi penaikan permukaan air laut,sehungga daerah-daerah pinggir pantai akan terendam air laut, karena mencairnya gunung-gununges di kutub sebagai akibat efek rumah kaca. Efek rumah kaca adalah meningkatnya suhu bumiyang disebabkan oleh terlalu banyaknya gas CO2 di atmosfer bumi. Terlalu banyaknya gas CO2diatmosfer bumi atmosfer menjadi penyerap panas dari sinar matahari. Ditambah lagiberlubangnya lapisan ozon yang mestinya dapat menyangga sinar ultraviolet yang berenergi tinggi.

MARI BERLATIHLatihan 4

1. Tuliskan persamaan reaksi termokimia dari :a. reaksi pembakaran standar metanol (CH3OH) yang melepas kalor sebesar

386 kJb. reaksi pembakaran standar Bensin (C8H18) yang melepas kalor sebesar

4810 kJ

2. Berapa kJ kalor yang dilepas dalama. pembakaran 18 gram glokosa C6H12O6 ?

(Dik. Ar C= 12, Ar H = 1, Ar O = 16)b. pembakaran 8 gram metanol CH3OH?

(Dik. Ar C= 12, Ar H = 1, Ar O = 16)

PENGAYAANDiskusikan

1. apa tindakan kita untuk menghindari hal diatas dan apa tindakan yang sudah dilakukan oleh DLLAJ

2. Apakah gas karbon dioksida yang dihasilkan dari pembakaran sempurnasenyawa hidrokarbon menpunyai efek negatif ? jelaskan !

Page 10: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 32

ΔQreaksi =ΔHreaksi = - (m.c.ΔT)

4. Perubahan entalpi reaksi lainnyaa. Perubahan entalpi reaksi Pelarutan/solvation standar (ΔHo

s)Perubahan entalpi reaksi Pelarutan/solvation standar adalah perubahan kalor yang terjadipada proses Pelarutan/solvation 1 mol zat pada kondisi suhu 298oK (25 oC) dan tekanan 1Atm (kondisi suhu kamar).

Contoh :Pelarutan NaCl padat menjadi NaCl terlarut menyerap kalor sebesar 3,9 kJ per molPersamaan termokimianya ;NaCl → NaCl ΔH = +3,9 kJ(s) (aq)

b. Perubahan entalpi reaksi Penggaramanyaitu perubahan entalpi dalam reaksi pembentukan 1 mol garamcontoh :NaOH + HCl → NaCl + H2O ΔH = -56 kJ

(aq) (aq) (aq) (l)

c. Perubahan entalpi reaksi Penguapanyaitu perubahan entalpi dalam proses penguatan 1 mol zatcontoh ;H2O → H2O ΔH = +44,01 kJ

(l) (g)

d. Perubahan entalpi reaksi sublimasiyaitu perubahan entalpi dalam proses penyubliman 1 mol zatcontoh ;I2 → I2 ΔH = +62,44 kJ(s) (g)

Perhitungan Perubahan Entalpi (ΔH) Reaksi1. Cara KalorimeterPengukuran entalpi reaksi dengan cara kalorimeter, yang kita ukur adalah suhu lingkungan yangmenerima kalor sehingga ΔT lingkungan positif seingga

m = massa zat cair (g) yang ada dalam kalorimeter,c = kalor jenis zat cair (J/g .oC), tsb.ΔT= perubahan suhu (oC)

Kalor yang dihasilkan atau diserap reaksi akan menaikan atau menurunkan cairan yang ada dalamkalorimeter. Namun Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat kalorometer juga ikutmenyerap atau melepaskan kalor, maka kalorimeter mempunyai kapasitas kalorimeter denganlambang Ck (J/oC)Kalor yang diserap atau dilepaskan kalorimeter

ΔQkalorimeter = Ckalorimetr . ΔTSehingga jika reaksi eksotermΔQ reaksi = - ΔQcairan + - ΔQkalorimeter

Contoh :25 gram garam NaCl dilarutkan dengan 175 gram air dalam kalorimeter yang memiliki kapasitaskalor 80.5 J/oC, ternyata menghasilkan perubahan suhu dari 20oC menjadi 18,3oC berapaperubahan kalor pelarutan garam NaCl. Dik kalor jenis larutan NaCl = 3,65 J/g .oC

ΔQperlarutan NaCl = - (ΔQcairan + ΔQk)ΔQperlarutan NaCl = - ((mcairan . clarutan NaCl . ΔT) + (Ck. ΔT))ΔQperlarutan NaCl = - ((200 g . 3,65 J/g .oC . -1,7 oC) + (80,5 J/oC . -1,7 oC))ΔQperlarutan NaCl = - ((-1241) + (-136,85) )ΔQperlarutan NaCl = + 1377.85 J

Page 11: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 33

2. Cara Hukum HessHukum Hess adalah hukum yang dikemukakan oleh Germain Henry Hess (1802-1805) yangberkebangsaan Swiss, Hukum Hess Berbunyi “ Kalor reaksi yang dilepas atau diserap suatureaksi tidak bergantung pada tahap-tahap reaksinya tetapi hanya bergantung pada keeadaanawal dan keadaan akhir reaksi ”. Jadi jika ada reaksi kimia yang melalui beberapa tahap reaksi,maka ΔH reaksi tidak tergantung pada tahap-tahap reaksi yang dilaluinya, tetapi,bagaimanapun tahap-tahan yang dilaluinya ΔH reaksi akan tetap, karena ΔH reaksi hanya bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir reaksi.Dengan penemuan hukum Hess ini sangat membantu untuk menentukan ΔH reaksi yang tidakdapat dilakukan dengan cara eksperimenContoh 1 :

Dalam pembentukan gas CO2 ada dua caraCara 1Langsung C + O2 → CO2 ΔH3 = 394 kJ

(s) (g) (g)

Cara 2Tahap 1 C + ½ O2 → CO ΔH1 = 111 kJ

(s) (g) (g)

Tahap 2 CO + ½ O2 → CO2 ΔH2 = 283 kJ(g) (g) (g)

Jika kita perhatikanReaksi yang langsung adalah penjumlahan reaksi yang bertahap, dan ΔH reaksiyang langsung juga merupakan ΔH reaksi yang bertahapC + ½ O2 → CO ΔH1 = 111 kJ(s) (g) (g)

CO + ½ O2 → CO2 ΔH2 = 283 kJ(g) (g) (g) +

C + O2 → CO2 ΔH3 = 394 kJ(s) (g) (g)

ternyata ΔH reaksi pembentukan CO2 adalah 394 kJ baik dengan cara langsungmaupun dengan cara bertahap.Dengan demikian jika ΔH reaksi yang langsung adalah ΔH3 , dan ΔH reaksi tahap 1 adalah ΔH1 dan ΔH reaksi tahap 2 adalah ΔH2 makaΔH3 = ΔH1 + ΔH2

Contoh 2 : Diketahui ;Reaksi 1 : C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O ΔH = -2772 kJReaksi 2 : 2 CH3CHO + 5 O2 → 4 CO2 + 4 H2O ΔH = -2352 kJHitunglah ΔH reaksi : 2 C2H5OH + O2 → 2 CH3CHO + 2 H2OJawab :reaksi : 2 C2H5OH + O2 → 2 CH3CHO + 2 H2O adalah merupakanpenjumlahan 2 x reaksi 1 ditambah kebalikan reaksi 22x (C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O ΔH = -2772 kJ)4 CO2 + 4 H2O → 2 CH3CHO + 5 O2 ΔH = +2352 kJ + (dibalikan)

2 C2H5OH + O2 → 2 CH3CHO + 2 H2O ΔH =

2 C2H5OH + 6 O2 → 4 CO2 + 6 H2O ΔH = -5544 kJ4 CO2 + 4 H2O → 2 CH3CHO + 5 O2 ΔH = +2352 kJ +

2 C2H5OH + O2 → 2 CH3CHO + 2 H2O ΔH = 3192 kJ

MARI BERLATIHLatihan 5.

4,8 gram Mg dilarutkan dengan 100 gram larutan HCl dalam kalorimeter yangmempunyai kapasitas kalor 75 J/oC, tenyata mengahasilkan perubahan suhu dari 25oCmenjadi 75oC, Hitunglah kalor reaksi Magnesium dengan HCl , jika dik. Kalor jenislarutan HCl = 4,5 J/g.oC ?

Page 12: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 34

Contoh 3 :Berikut adalah diagram entalpi reaksi pembentukan SO3

0 kJ S(s) + 3/2 O2(g)

ΔH1-297 kJ ΔH3 SO2(g) + ½ O2(g)

ΔH2-396 kJ SO3(g)

tentukan ΔH2 reaksi SO2(g) + ½ O2(g) → SO3(g)jawab :ΔH3 = ΔH1 + ΔH2-396 = -297 + ΔH2ΔH2 = -396 + 297ΔH2 = -99 kJ

Contoh 4 :Perhatikan diangram entalpi berikut :

ΔH1 = 66,4 kJN2(g) + 2 O2(g) 2 NO2(g)

ΔH2 = x kJ ΔH3 = -114,1 kJ

2 NO(g) + O2(g)a. Hitunglah ΔH2 !b. Berapa kJ kalor pembentukan NO ?Jawab :a. ΔH1 = ΔH2 + ΔH3

66,4 = ΔH2 + (-114,1)ΔH2 = 66,4 + 114,1ΔH2 = 180,5 kJ

b. Reaksi pembentukkan NO ;½ N2 + ½ O2 → NO ΔHf

o = …..(g) (g) (g)

dalam diagram ada reaksiN2(g) + O2(g) → 2 NO(g) ΔH2 = 180,5 kJReaksi pembentukan NO merupakan setengan reaksinya, jadi

½ ( N2(g) + O2(g) → 2 NO(g) ΔH2 = 180,5 kJ )= ½ N2 + ½ O2 → NO ΔHf

o = 180,5/2 kJ = 90,25 kJ/mol(g) (g) (g)

Contoh 5 : Diketahui siklus reaksi sebagai berikut ;ΔH1

P Q

ΔH2 ΔH3

ΔH4R T

Tuliskan ΔH2 reaksi P → RJawab ΔH1 ΔH3 - (ΔH4)Peroses yang dilalui P untuk menjadi R adalah ; P → Q → T → RΔH2 = ΔH1 + ΔH3 + -ΔH4

MARI BERLATIHLatihan 6

1. Diketahui ;Reaksi 1 : N2(g) + 2 O2(g) → 2 NO2(g) ΔH = +67,68 kJReaksi 2 : N2(g) + 2 O2(g) → N2O4(g) ΔH = +9,66 kJHitunglah ΔH reaksi : 2 NO2(g) → N2O4(g)

Page 13: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 35

2. Berikut adalah diagram entalpi reaksi pembentukan CO2

0 C(s) + O2(g)

ΔH2

-221 ΔH1 CO (g) + ½ O2(g)

ΔH3

-787 CO2(g)

tentukan ΔH2 reaksi CO (g) + ½ O2(g) → CO2(g)

3. Perhatikan diangram entalpi berikut : ΔH1 = -642 kJ

2 P(s) + 3 Cl2(g) 2 PCl3(g)ΔH2 = x kJ ΔH3 = -66 kJ2 PCl2(g) + Cl2(g)

a. Hitunglah ΔH2 !b. Berapa kJ kalor reaksi pembentukan PCl2 ?

4. Diketahui siklus reaksi sebagai berikut ;ΔH1

A B

ΔH5 ΔH2

E CΔH4 ΔH3

DTuliskan ΔH2 reaksi A → E

3. Cara Mengunakan Data ΔH Pembentukan StandarPada dasarnya zat-zat yang direaksikan mengalami penguraian dahulu kemudian

membentuk zat yang baru. Jadi reaksi penguraian dan reaksi pembentukan. Yang terurai adalahpereaksi dan yang terbentuk adalah hasil reaksi. Berdasarkan hukum Hess kita ketahui ΔH reaksiadalah penjumlahan ΔH reaksi tahap-tahapnya,ΔH reaksi = ΔH reaksi penguraian pereaksi + ΔH reaksi pembentukan hasil reaksiSudah kita ketahui juga reaksi penguraian adalah kebalikan dari reaksi pembentukan.atau ΔH penguraian = - ΔH pembentukanjadiΔH reaksi = -(ΔH reaksi pembentukan pereaksi) + ΔH reaksi pembentukan hasil reaksiAtauΔH reaksi = ΔH reaksi pembentukan hasil reaksi - (ΔH reaksi pembentukan pereaksi)MakaΔH reaksi = ΔHf

o hasil reaksi - ΔHfo pereaksi

Contoh :Diketahui ; ΔHf

o C2H4(g) = +52 Kj/mol, ΔHfo CO2(g) = -394 kJ/mol, ΔHf

o H2O(g) = -242 kJ.mola. Tentukan ΔH reaksi pembakaran C2H4 !b. Hitunglah kalor yang dibebaskan dasri pembakaran 5,6 gram C2H4(g) !

Jawab :Persamaan reaksi pembakaran C2H4(g) ;

a. C2H4 + 3 O2 → 2 CO2 + 2 H2O ΔHfo = …..

(g) (g) (g) (g)

ΔH reaksi = ΔHfo hasil reaksi - ΔHf

o pereaksi = (2.ΔHf

o CO2 + 2.ΔHfo H2O(g) )- (ΔHf

o C2H4(g) + 3.ΔHfo O2)

= ((2. -394) + (2.-242 )) – (52 + 3.0)

Page 14: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 36

= ((-788)+(-484)) – (52)= (-1272) – (52)

ΔH reaksi = -1324 kJJadi C2H4 + 3 O2 → 2 CO2 + 2 H2O ΔHf

o = -1324 kJ(g) (g) (g) (g)

b. Kalor pembakaran C2H4(g) = -1324 kJ/molmol C2H4(g) = 5,6 g = 0,2 mol

28 g/molkalor yang terjadi = 0,2 mol . -1324 kJ/mol = -264,8 kJkalor yang dilepaskan = 264,8 kJ

4. Cara Mengunakan Data Energi IkatanPada dasarnya dalam reaksi kimia zat-zat yang direaksikan mengalami penguraian dahulukemudian membentuk zat yang baru. Pada zat-zat yang penguraian terjadi pemutusanikatan ikatan kimia dan pada pembentukan zat-zat yang baru terjadi pembentukan ikatankimia. Selisih antara total energi pemutusan ikatan kimia dengan total energi pembentukanikatan kimia adalah energi reaksi.JadiΔH reaksi = total energi pemutusan ikatan pereaksi ─ total energi pembentukan ikatan hasil reaksi

ΔH reaksi = Σikatan pereaksi ─Σikatan hasil reaksiContoh 1:Hitunglah ΔH reaksi adisi C3H6 oleh HBr, jika dik ;Energi ikatan C ─C = 348 kJ/mol H ─Br = 366 kJ/mol

C ═C = 614 kJ/mol C ─Br = 276 kJ/molC ─H = 413 kJ/mol

Jawab ;

PENGAYAAN

Contoh 1.Diketahui kalor pembakaran C2H5OH(l) = -1380 kJ/mol, ΔHf

o CO2(g) = -394 kJ/mol,ΔHf

o H2O(g) = -242 kJ/mol. Hitunglah kalor pembentukan C2H5OH(l) !Jawab :

C2H5OH + 7/2 O2 → 2 CO2 + 3 H2O ΔHco = -1380 kJ

(l) (g) (g) (g)

ΔH reaksi = ΔHfo hasil reaksi - ΔHf

o pereaksi

-1380 kJ = (2.ΔHfo CO2 + 3.ΔHf

o H2O(g) )- (ΔHfo C2H5OH(l) + 7/2.ΔHf

o O2)

= ((2. -394) + (3.-242 )) – (ΔHfo C2H5OH(l) + 7/2.0)

= ((-788)+(-726)) – (ΔHfo C2H5OH(l) + 0)

-1380 kJ = (-1514 kJ) – (ΔHfo C2H5OH(l))

ΔHfo C2H5OH(l) = - 134 kJ

MARI BERLATIHLatihan 7.

1. Diketahui ; ΔHfo C2H6(g) = -85 Kj/mol, ΔHf

o CO2(g) = -394 kJ/mol, ΔHfo H2O(g) =

-242 kJ/mola. Tentukan ΔH reaksi pembakaran C2H6(g) !b. Hitunglah kalor yang dibebaskan dasri pembakaran 12 gram C2H6(g) !

(dik. Mr C2H6 = 30 )2. Diketahui kalor pembakaran CH3OH(l) = -638 kJ/mol, ΔHf

o CO2(g) = -394kJ/mol, ΔHf

o H2O(g) = -242 kJ/mol.Hitunglah kalor pembentukan CH3OH(l) !

3. Hitunglah kalor pembentukan CaCO3(s)CaO(s) + CO2(g) → CaCO3(s) ΔH = -180 kJJika diketahui ;C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -394 kJ2 Ca(s) + O2(g) → 2CaO(s) ΔH = -1276 kJ

Page 15: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 37

Reaksi adisinya ;C3H6 + HBr ─→ C3H7Br

H H Br H| | | |

H ─ C ═ C ─ C ─ H + HBr ──→ H ─ C ─ C ─ C ─ H | | | | | |

H H H H H HΔH reaksi = (Σikatan pereaksi) ─(Σikatan hasil reaksi)

= (6.C─H + 1.C─C + 1.C═C + 1.H─Br) ─(7.C─H + 2.C─C + 1.C─Br)= (6.413 + 1.348 + 1.614 + 1.366) ─(7.413 + 2.348 + 1.276)= (2478 + 1328) ─(2891+ 696 + 276)= (3806)─(3863)

ΔH reaksi = -57 kJContoh 2:Berapa ΔH reaksi pembakaran 5,6 gram etena (C2H4) ?Dik. Energi ikatan C ─C = 348 kJ/mol

C ═C = 614 kJ/molC ─H = 413 kJ/molC ═O = 799 kJ/molH─O = 366 kJ/molO═O = 495 kJ/mol

Jawab ;Reaksi Pembakarannya ;

C2H4 + 3 O2 → 2 CO2 + 2 H2O(g) (g) (g) (g)

H ─C ═C ─H + 3.O═O → 2.O═C═O + 2.H─O─H| |

H HΔH reaksi = (Σikatan pereaksi) ─(Σikatan hasil reaksi)Ikatan putus = 4.C─H = 4.413 = 1652 ikatan terbentuk = 4.C═O = 4. 799 = 3196

1.C═C = 1. 614 = 614 4.H─O = 4.366 = 14642.O═O) = 3. 495 = 1505 4660

3771ΔH reaksi = (3256) – (4660)ΔH reaksi = -1404 kJ/molMol C2H4 = 5,6 g = 0,2 mol (Mr C2H4 = 26)

28 g/molΔH reaksi = 0,2 mol . -1404 kJ / 1 mol = -280,8

PENGAYAANHitunglah energi ikatan rata-rata N─F dalam senyawa NF3 jika dikreaksi ;½ N2 + 3/2 F2 ──→ NF3 ΔH = -128 kJenergi ikatan N≡N = 914 kJ,

F─F = 147 kJJawab :½ N2 + 3/2 F2 ──→ NF3

½ N≡N + 3/2 F─F ─→ F─N─F|F

ΔH reaksi = ( ½ N≡N + 3/2 F─F )─(3. N─F)-128 = (1/2.914 + 3/2.147) – ( 3. N─F )-128 = 677,5 – (3.N─F)(3.N─F) = 805,5

N─F = 805,5 = 268,53

jadi energi ikatan rata-rata N─F = 268,5 kJ

Page 16: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 38

SOAL-SOAL THERMOKIMIAI. PILIHLAH SALAH SATU JAWABAN YANG PALING TEPAT

1. Reaksi eksoterm adalah ;1. reaksi yang melepaskan kalor2. reaksi yang mempunyai ΔH negatif3. perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan4. reaksi memerlukan energi

pernyataan yan benar adalah ….A. No. 1, 2, dan 3 D. No. 4 saja

B. No. 1 dan 3 E. No. 1,2,3, dan 4C. No. 2 dan 4

2. Reaksi endoterm adalah ;1. reaksi yang melepaskan kalor2. reaksi yang mempunyai ΔH positif3. perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem4. reaksi melepaskan energi

pernyataan yang benar adalah ….A. No. 1, 2, dan 3 D. No. 4 sajaB. No. 1 dan 3 E. No. 1,2,3, dan 4C. No. 2 dan 4

3. dik. N2 + 3 H2 → 2 NH3 ΔH = -136 kkalmaka kalor reaksi dalam pembentukan 85 gram NH3 adalah …. (Mr NH3 = 17)A. – 340 kkal D. + 340 kkalB. – 680 kkal E. + 680 kkalC. –170 kkal

4. Energi sebesar 21 kJ dapat menaikan suhu 200 gram air dari 25 oC menjadi …..( c air = 4,2 J/g oC)A. 30 oC D. 60 oCB. 40 oC E. 70 oCC. 50 oC

5. 21 kJ energi akan menaikan suhu 100 gram air sebesar …..(Dik. cair = 4,2 J/g.oC, )A. 5 oC D. 25 oCB. 10 oC E. 50 oCC. 15 oC

6. Energi sebesar 21 kJ dapat menaikan suhu 100 gram air dari 20 oC menjadi …..( c air = 4,2 J/g oC)A. 30 oC D. 60 oCB. 40oC E. 70 oCC. 50 oC

7. 50 ml larutan HCl 1M, direaksikan dengan 50 ml larutan NaOH 1M, ternyata menghasilkankenaikan suhu campuran sebesar 6,5 oC, jka dik massa jenis cairan 1g/ml, dan cair = 4,2J/g.oC, maka ΔH reaksi penetralan tersebut ….A. 2730 J/molB. 54600 J/mol

MARI BERLATIHLatihan 8.

1. Berapa KJ energi adisi C2H4 oleh HCl ? C-Cl= ....Kj/mol, H-Cl= ....KJ/mol2. Hitunglah energi yang di lepaskan pembakaran 6,4 gram CH3OH !

C-O= 338 Kj/mol

Page 17: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 39

C. 27300 J/molD. 1512 J/molE. 75,6 J/mol

8. 21 kJ energi dapat menaikan suhu 100 gram air sebesar ….oCA. 50 D. 10B. 25 E. 5C. 15

9. Dik. 10,9 gram Zn (Ar = 64,5) direkasikan dengan larutan CuSO4. menimbulkan kenaikansuhu 8,7oC. Jika untuk menaikan suhu 1oC diperlukan kalor 4 kJ, maka untuk reaksi Zn(s)

+ CuSO4(aq) ZnSO4(aq) + Cu(s) ΔH = ….A. -5,8 kJ D. -208,8B. -34,8 kJ E. -621 kJC. -1,40 Kj

10. Untuk reaksi C3H8(g) + 5 O2(g) 3 CO2(g) + 4 H2O(g) ΔH = x kJdapat dikatakan x kJ adalah …..A. Kalor pembentukan CO2B. Kalor pembentukan H2OC. Kalor pembentukan CO2 dan H2OD. Kalor pembakaran C3H8E. Kalor penguraian C3H8

11. Dik reaksi H2(g) Br2(g) 2 HBr(g) ΔH = -72 kJBanyaknya kalor yang diperlukan untuk menguraikan 11,2 liter gas HBr (STP) adalah …A. 72 kJ D. 18 kJB. 36 kJ E. 48 kJC. 144 kJ

12. Dik siklus reaksi

A ΔH1 B

ΔH2 ΔH3

C DΔH4

ΔHreaksi perubahan dari A menjadi C adalah …..A. ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 + ΔH4 D. ΔH2 + ΔH3 - ΔH4B. ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 E. ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 - ΔH4C. ΔH1 + ΔH2

13. Dik siklus reaksiA ΔH1 B

ΔH2 ΔH3

C DΔH4

ΔHreaksi perubahan dari A menjadi D adalah …..A. ΔH1 + ΔH2 = ΔH3 + ΔH4 D. ΔH2 + ΔH3 - ΔH4

B. ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 E. ΔH1 + ΔH3 = ΔH2 + ΔH4C. ΔH1 + ΔH2

14. dik. 2 H2 + O2 → 2 H2O ΔH = -116 kkaluntuk membentuk 54 gram air ….(Mr H2O = 18)A. diserap 174 kkal D. dilepas 116 kkalB. dilepas 174 kkal E. diserap 6960 kkalC. diserap 116 kkal

Page 18: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 40

15. Dik. 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) ΔH = -572 kJPernyataan yang sesuai adalah ….A. Kalor pembentukan air –572 kJ/molB. Pada pembentukan 1 mol air diperlukan energi 286 kJC. Pada pembakaran 1 mol H2 akan melepaskan kalor sebesar 572 kJD. Kalor pembentuka uap air -286 kJE. Kalor pembentukan air adalah –286 kJ

16. Dik. C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O(g) ΔH = … kJpersamaan reaksi diatas menyatakan ….A. Kalor pembentukan CO2B. Kalor pembentukan H2OC. Kalor pembentukan CO2 dan H2OD. Kalor penguraian C3H8E. Kalor pembekaran C2H8

17. Dik. ΔH reaksi pembentukan NH3 = - 36 kJ/molMaka untuk rekasi 2 NH3(g) N2(g) + 3 H2(g) ΔH = …. kJA. -46 D. +92B. +46 E. +138C. -92

18. Dik. 2 H2O(g) + O2(g) 2 H2O(l) ΔH = -572 kJDapat dikatakan bahwa …..A. Kalor pembentukan air -572 kJB. Pada pembentukan 1 mol air diperlukan kalor 286 kJC. Pada pembakaran 1 mol gas hidrogen, 572 kJ kalor mengalir dari sistem ke lingkungan.D. Kalor pembentukan uap air -286 kJE. Pada pembentukan 2 mol air, 572 kJ kalor mengalir dari sistem ke lingkungan.

19. Dik siklus reaksiA ΔH1 B

ΔH2 ΔH3

C DΔH4

ΔHreaksi perubahan dari A menjadi B adalah …..A. ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 + ΔH4 D. ΔH2 + ΔH4 - ΔH3B. ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 E. ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 - ΔH4C. ΔH1 + ΔH2

20. Diketahui siklus reaksi sebagai berikutP ΔH1 Q

ΔH2 ΔH3

R SΔH4

ΔHreaksi perubahan dari P menjadi S adalah …..A. ΔH1 + ΔH2 = ΔH3 + ΔH4 D. ΔH2 + ΔH3 - ΔH4B. ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 E. ΔH1 + ΔH3 = ΔH2 + ΔH4C. ΔH1 + ΔH2

21. C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O ΔH = -2820 kJC2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O ΔH = -1380 kJDengan cara hukun Hess, reaksi fermentasi gula;C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2CO2 ΔHreaksinya = …..A. +60 kJ D. +1440 kJB. –60 kJ E. +2880 kJC. –1440 kJ

Page 19: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 41

22. 2 Ca + O2 → 2 CaO ΔH = -1270 kJ2 H2 + O2 → 2 H2O ΔH = -570 kJCaO + H2O → Ca(OH)2 ΔH = -64 kJMaka ΔHf

o Ca(OH)2 = ….A. –984 kJ D. –1966 kJB. –856 kJ E. –1904 kJC. –1161 kJ

23. Dik. energi ikatan O─H = 464 kJ/molO═O = 500 kJ/molH─H = 436 kJ/mol

Untuk menguraikan 9 gram Air diperlukan kalor sebesar …A. 8 kJ D. 242 kJB. 121 kJ E. 472 kJC. 222 kJ

24. Dik. Reaksi NaOH + HCl NaCl + H2O ΔH = -56 kJJika 200 ml larutan NaOH 0,15M direkasikan dengan 100 ml larutan HCl 0,25M akan tejadiΔH reaksi sebesar ….A. -0,56 kJ D. -2,80 kJB. -1,40 kJ E. -3,08 kJC. -1,68 kJ

II. ESSAY25. Tuliskan persamaan reaksi termokimianya dari reaksi-reaksi :

a. pembentukan standar Na2CO3 memerlukan kalor sebesar 446,2 kJb. Pembakaran bensin C8H18 Menghasilkan kalor sebesar 5000 kJc. Penguraian standar KClO3 menyerap kalor sebesar 391 kJ

26. Dik. reaksi 2 CH3OH + 3 O2 2 CO2 + 4 H2O H = -638 kJjika 0,32 gram CH3OH dibakar menurut persamaan reaksi diatas, dalam sebuah kalorimeteryang berisi 200 gram air yang mempunyai suhu 25 oC, berapa derajat suhu air dalamkalorimeter setelah pembakaran dilakukan ? (Dik. Kalor jenis air = 4,2 J/g oC ,Ar C=12, ArO=16, Ar H=1)

27. Hitinglah H reaksi C3H8 + 5 O2 3 CO2 + 4 H2ODik. Ho

f CO2 = -394 kJHo

f H2O = -286 kJHo

f C3H8 = -104 kJ28. Dik. C + O2 CO2 H = -394 kJ

CO + ½ O2 CO2 H = -104 kJDengan cara hukum Hess hitunglan H reaksi

C + ½ O2 CO

29. Dengan data energi ikatan, C-H = 413 kj/mol, O=O = 494 kJ/mol, C-O = 358 kJ/molC=O = 799 kJ/mol, O-H = 458kJ/mol

hitunglah H reaksi 2 CH3OH + 3 O2 2 CO2 + 4 H2OH

2 H-C-O-H + 3 O=O 2 O= C=O + 4 H-O-HH

28. Dik besarnya energi ikatanH-H = 436 kJN≡N = 944 kJH reaksi pembentukan NH3 = - 46 Kj/molhitunglah besarnya energi ikatan N-H

29. Tuliskan persamaan reaksi termokimianya dari reaksi-reaksi :a. pembentukan standar NOCl memerlukan kalor sebesar 52,6 kJb. Pembakaran minyak tanah C11H24 Menghasilkan kalor sebesar 8750 kJc. Penguraian standar KNO3 menyerap kalor sebesar 492,7 kJ

Page 20: Bab 2 Termokimia

Doc. Modul Kimia Kelas XI By : hrx 42

30. Dik reaksi 4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O H = -584,8 kJjika 0,34 gram NH3 dibakar menurut persamaan reaksi diatas, dalam sebuah kalorimeteryang berisi 200 gram air yang mempunyai suhu 25 oC, berapa derajat suhu air dalamkalorimeter setelah pembakaran dilakukan ? (Dik. Kalor jenis air = 4,2 J/g oC,Ar N=14, ArH=1,)

31. Hitinglah H reaksi C5H12 + 8 O2 5 CO2 + 6 H2ODik. Ho

f CO2 = -394 kJHo

f H2O = -286 kJHo

f C5H12 = -152 kJ

32. Dik. 2 S + 3 O2 2 SO3 H = -790 kJSO2 + ½ O2 SO3 H = -95 kJ

Dengan cara hukum Hess hitunglan H reaksiS + O2 SO2

33. Dengan data energi ikatan, N-H = 386 kj/mol, O=O = 494 kJ/molN=O = 607 kJ/mol, O-H = 458 kJ/mol

hitunglah H reaksi 4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O4 H─N─H + 5 O=O 4 N=O + 6 H─O─H

|H

34. Dik.besarnya energi ikatanO=O = 119 kkalO─H = 173 kkalC=O = 110 kalH reaksi pembakaran CH4 = - 18 kkalhitunglah besarnya energi ikatan C-H