Soal Termokimia No 31-40

31. Reaksi pembentukan H2O dari unsur-usnsurnya berlangsung sebagai berikut :

O2 + 2H2 → 2H2O

Bila diketahui energi pembentukan O, H masing-masing adalah 248 Kj/mol dan 227 Kj/mol, sedangkan energi ikat dari OH ialah 464 Kj/mol, maka tentukanlah !

A. Perubahan entalpi reaksi !
B. Perubahan entalpi pembentukan standar H2O !

A. → Jika diketahui harga energi ikatan rata-rata untuk setiap ikatan yang ada dalam suatu reaksi , maka perubahan entalpi reaksinya ( ⧍H ) :

⧍H = Energi ikatan reaktan - Energi ikatan produk

O2 + 2H2 → 2H2O
1/2 O2 → O  ⧍H = 248 Kj/mol
1/2 H2 → H  ⧍H = 227 Kj/mol

Maka nilai nilai ⧍H ( perubahan enetalpi reaksi ) diatas ialah sebesar :

Jadi besar perubahan enetalpinya ialah sebesar -452 Kj.

B. Sedangkan perubahan entalpi pembentukan standar dari H2O ialah :

⧍Hf H2O  = -452/2 = -226 Kj


32. Campuran CaO dan H2O ( kalor jenis = 4 J ) berlebih memberikan reaksi

CaO + H2O → Ca(OH)2  ⧍H = -644 Kj

Bila panas yang dihasilkan dari reaksi ini mampu menaikkan suhu 100 gr air sebesar 0,1 K, maka jumlah CaO yang bereaksi adalah.....

→ Q = m . c . ⧍T

Kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 100 gr air sebesar 0,1 K :

Q = m . c . ⧍T = 100 . 4 . 0,1 =  0,04 Kj
Q = 0,04 Kj  → ⧍H = -Q = -0,04 Kj

jumlah mol CaO yang bereaksi ialah : 0,04 / 64 = 6,25 x 10-4 mol, maka massa CaO yang bereaksi ialah sebanyak :

gr = n x Mr = 6,25 x 10-4 x 56 = 0,035 gr


33. Perhatikan persamaan termokimia berikut.

2C2H2  +  5O2 → 4CO2  + 2H2O  ⧍H = -2600 Kj
CO  +  2H2  → 2CH3OH  ⧍H = -130 Kj

Jika kalor pembakaran etuna digunakan untuk menghasilkan gas H2 dari metanol, maka massa etuna yang diperoleh untuk menghasilkan 32 gr gas H2 adalah....

→ gr H2 = 32 gr maka molnya = nH2 = 32/2 = 16 mol, energi yang diperlukan untuk mengubah methanol menjadi H2 = 16 x 130 = 2080 Kj.

Maka, massa C2H2 yang dibutuhkan ialah sebanyak = 2080 / 2600 x Mr C2H2 = 127 / 200 x 26 = 20,8 gr.


34. Persamaan termokimia hidrogenasi gas etena adalah sebagai berikut.

C2H4 + H2 → C2H6  ⧍H = -139 Kj/mol

Bila energi ikatan C=C, C-C, dan H-H berturut-turut adalah 607 dan 432 maka energi yang diperlukan untuk mengatomkan 16 gr CH4 adalah....

→ Jika diketahui harga energi ikatan rata-rata untuk setiap ikatan yang ada dalam suatu reaksi maka perubahan entalpi reaksinya =  Energi ikatan reaktan - Energi ikatan produk

mol CH4 = gr/Mr = 16/16 = 1 mol

Maka energi yang digunakan untuk mengatomkan CH4 ialah sebesar :

Maka ⧍H pengatoman CH4 ialah sebesar = 1 x 1660 = 1660 Kj/mol


35. Bila 2,3 gr dimetileter ( Mr = 46 ) dibakar pada tekanan tetap , kalor yang dilepaskan adalah 82,5 Kj. berdasarkan data ini kalor pembakaran dimetil eter ialah sebesar....

→ Diketahui gr dimetileter ialah 2,3 gr, Mr = 46, ⧍H pembakaranya = -82,5 Kj dan jumlah mol dari dimetileter ialah sebesar gr/mr = 2,3/46 = 0,05 mol.

Maka besar kalor pembakaran dari 1 mol dimetileter ialah sebesar :

= 1/0,05 x -82,5 = -1650 Kj/mol


36. Diketahui persamaan termokimia berikut :
 
C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O ⧍H = -1400 Kj
2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O ⧍H = -3100 Kj
2H2 + O2 → 2H2O ⧍H = -570 Kj

Perubahan entalpi untuk reaksi C2H4 + H2 → C2H6 ialah sebesar...

→ Gunakan prinsip hukum hess

Jadi jumlah kalor yang dilepas dari reaksi diatas ialah sebesar -135 Kj.


37. Energi disosiasi Cl2 dan Br2 berturut-turut ialah 240 dan 190, serta energi ikatan rata-rata H-Cl dan H-Br berturut turut ialah 428 dan 362 kj/mol. Bila pada reaksi berikut 2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2 dihasilkan 1 mol gas HCl, maka perubahan entalpi reaksi tersebut adalah.....

→ Ingat ! rumus Energi ikatan reaktan - Energi ikatan produk

Reaksi = 2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2

maka  ⧍H untuk 1 mol HCl ialah = -82/2 = -41 Kj


38. a)berapa kalorikah diperlukan untuk memanaskan 100 gr tembaga ( c = 0,093 kal ) dari 10 C menjadi 100 C ? b) Kalor yang jumlahnya sama dengan dalam a) diatas diberikan pada alumunium ( c = 0,217 kal ) pada 10 C. manakah yang lebih panas , tembaga atau alumunium ?

a. ⧍H = C. ⧍T = ( 0,093 ) . ( 100 ) . ( 100 - 10 ) = 840 kkal

b. Oleh karena kapasitas kalor spesifik tembaga lebih kecil dari alumunium , kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu massa tembaga sebanyak 1 K lebih sedikit dari yang dibutuhkan oleh alumunium yang massanya sama. jadi tembaga yang lebih panas.


39. 1 Kg batu bara antrasit mengeluarkan 7300 kkal bila dibakar. Berapakah banyaknya batu bara yang diperlukan untuk memanaskan 4 kg air dari suhu kamar ( 20 C ) ke titik didih ( 1 atm ) , andaikan seluruh kalornya digunakan.

→ ⧍H ( pemanas air ) = c . ⧍T = ( 1,00 kkal ) . ( 4,0 ) . ( 100 -20 K ) = 320 kkal

maka batu bara yang diperlukan = 320 kkal/ 7300 kkal = 0,044 kg = 44 gr


40. Sebuah ketel uap yang terbuat dari baja bobotnya 900 kg. ketel uap itu berisi 400 kg air. andaikan 70 % kalor diberikan kepada ketel uap dan air. Berapakah kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu dari 10 C menjadi 100 C ? kapasitas kalor spesifik baja ialah = 0,1 kkal/kg

⧍H untuk pemanasan = Ctotal . ⧍T = ( Cketel + Cair ) .  ⧍T
 = ( 0,11 ) . ( 900 ) + ( 1,00 ) . ( 400 ) . ( 90 K ) = 44900 kkal

Jadi masukkan kalor yang diperlukan ialah sebesar = 44900/0,7 = 64000 kkal

>> Selanjutnya ( Soal No 41-50 )

Share :