Soal dan Pembahasan mengenai Termokimia

1. KUMPULAN SOAL DAN PEMBAHASAN
TERMOKIMIA
Dosen Pengampu : Drs. H. Asep Suryatna, M.Si
Oleh :
 Agung Anggoro (1200053)
 Bintang Januari U. (1202370)
 Ilham Alpian (1200456)
 Rizki Pramasta (1205901)
 Tian Taufik (1204547)
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA
FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
BANDUNG
2012

2. 1. Diketahui:
∆𝐻𝑐 𝐶2 𝐻2(𝑔) = −1300 𝑘𝐽 ∙ 𝑚𝑜𝑙−1
∆𝐻𝑐 𝐻2(𝑔) = −286 𝑘𝐽 ∙ 𝑚𝑜𝑙−1
∆𝐻𝑐 𝐶2 𝐻6(𝑔) = −1560 𝑘𝐽 ∙ 𝑚𝑜𝑙−1
Hitunglah ∆𝐻 dari reaksi 𝐶2 𝐻2 𝑔 + 2𝐻2 𝑔 → 𝐶2 𝐻6 𝑔 !
Penyelesaian :
Dari data diperoleh:
𝐶2 𝐻2 +
5
2
𝑂2 → 2𝐶𝑂2 + 𝐻2 𝑂 ∆𝐻 = −1300 𝑘𝐽 ∙ 𝑚𝑜𝑙−1
2𝐻2 + 𝑂2 → 2𝐻2 𝑂 ∆𝐻 = 2 × −286 𝑘𝐽 ∙ 𝑚𝑜𝑙−1
𝐶2 𝐻6 +
7
2
𝑂2 → 2𝐶𝑂2 + 3𝐻2 𝑂 ∆𝐻 = −1560 𝑘𝐽 ∙ 𝑚𝑜𝑙−1
2𝐶𝑂2 + 3𝐻2 𝑂 → 𝐶2 𝐻6 +
7
2
𝑂2 ∆𝐻 = +1560 𝑘𝐽 ∙ 𝑚𝑜𝑙−1
+
𝐶2 𝐻2 + 2𝐻2 → 𝐶2 𝐻6 ∆𝐻 = −312 𝑘𝐽 ∙ 𝑚𝑜𝑙−1
2. Seorang siswa mengukur perubahan entalpi dari reaksi :
HCl (aq) + NaOH (aq) NaCl (aq) + H2O (e) (setara)
Jika suhu awal masing-masing larutan HCl dan NaOH adalah 25o
C dan setelah dicampukan
suhu menjadi 30o
C. Jumlah masing-masing zat yang dicampurkan adalah 50 ml HCl 0,2 M dan
50 ml NaOH 0,4 M, kapasitas kalor bejana di abaikan dan c air = 4,2 J /go
C. Berapakah
perubahan entalpi (∆Hn ) dari reaksi campuran tersebut (tiap 1 mol) ?
Penyelesaian :
Dik: ∆T = 5o
C
Cair = 4,2 J/go
C
V HCl 0,2 M = 50 ml
m campuran = 100 gr
V NaOH 0,4 M = 50 ml
Dit : ∆Hn . . .?
Penyelesaian :
Q = m. c . ∆T
= 100. 4,2 . 5
= 2.100 J
= 2,1 kJ
∆H = -Q = -2,1 kJ
n HCl = 0,5 x 0,2 = 0,01 mol
n NaOH = 0,5 x 0,4 = 0,02 mol
Untuk netralisasi 0,01 mol HCl : ∆H = -2,1 kJ

3. Untuk netralisasi 1 mol HCl : ∆H = 100 x (-2,1) = -210 kJ
Jadi ∆Hn = -210 kJ/mol
3. Pilihan Ganda
A dan B adalah dua buah unsur gas yang dapat membentuk senyawa AB. Jika diketahui:
A + B → AB(g) ΔH = x kJ
A + B → AB(l) ΔH = y kJ
A + B → AB(s) ΔH = z kJ
Maka kalor sublimasi AB(s) adalah ….
A. z D. z - x
B. x - z E. x - y - z
C. x + y + z
Penyelesaian :
A(g) + B(g) → AB(g) ΔH = x kJ
AB(s) → A(g) + B(g) ΔH = - z kJ
------------------------------------------------- +
AB(s) → AB(g) ΔH = (x - z) kJ

4. 4. Dalam suatu eksperimen 0,10 gram gas hidrogen dan 0,80 gram gas oksigen dimampatkan
ke dalam bom berukuran 1,0 liter. Bom diletakkan dalam sebuah kalorimeter dengan
kapasitas 9,08.104
J/°C. Suhu awal kalorimeter 25,0°C dan suhu akhirnya 25,155°C. Hitunglah
besarnya kalor yang dibebaskan dalam air, dengan satuan kJ dan kJ/mol air yang terbentuk !
Penyelesaian :
ΔHr = - (C. ΔT)
= - (9,08.104
) J/°C. (25,155 - 25,0) °C
= - 1,41 x 104
J = - 14,1 kJ
Persamaan reaksi : H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l)
mol pereaksi : 0,10 g 0,80 g
2 g/mol 32 g/mol
0,050 mol 0,025 mol
Jumlah mol H2O yang terbentuk = 0,050 mol
ΔHr = - 14,1 kJ untuk 0,050 mol H2O
ΔHr molar = - 14,1 kJ / (0,050 mol) = - 282 kJ/mol
5. Suatu pemanas listrik dimasukkan ke dalam sebuah kalorimeter. Sejumlah arus listrik
digunakan untuk menghasilkan kalor sebesar 1347 J. Suhu kalorimeter naik dari 25,0°C
menjadi 26,135°C. Hitunglah kapasitas kalorimeter dalam J/°C !
Penyelesaian :
Diketahui harga Q dan perubahan suhu, dapat dihitung kapasitas kalorimeter yang
digunakan :
Qcalorimeter = C x ΔT
1347 = C x (26,135 - 25,0)
C = 1347 J / (1,135 o
C) = 1,186 J/o
C
6. Perubahan entalpi pembakaran gas CH4 (Ar C = 12, H = 1) = -80 kJ/mol. Berapa kJ perubahan
entalpi pembakaran 4 g gas tersebut?
Penyelesaian :
mol CH4 = 4/(12+4) = 1/4.
ΔH = 1/4 x - 80 kJ = - 20 kJ

5. 7. Pilihan Ganda
Diketahui entalpi pembentukan H2O(l) = -285 kJ mol-1, CO2(g) = -393 kJ mol-1 dan C2H2(g) =
+227 kJ mol-1. Jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 0,52 gram gas C2H2 (Mr =
26) adalah ….
A. 25,96 kJ D. 90,50 kJ
B. 47,06kJ E. 129,80 kJ
C. 67,49 kJ
Penyelesaian :
C2H2 + 5/2 O2 → 2 CO2 + H2O
ΔHc = (2 x ΔHf CO2 + ΔHf H2O) - ΔHf C2H2
= ... kJ/mol
mol C2H2 = 0,52 / 26 = 0,02.
Besarnya ΔH dalam kJ dikalikan jumlah mol, yaitu 0,02, hasilnya 25,96 kJ.
8. Pilihan Ganda
Jika proses penguraian H2O kedalam atom-atomnya memerlukan energi sebesar 220
kkal/mol, maka energi ikatan rata-rata O – H adalah ….
A. +220 kkal/mol D. -110 kkal/mol
B. -220 kkal/mol E. +55 kkal/mol
C. +110 kkal/mol
Penyelesaian :
H2O → 2 H + O
Dalam setiap molekul air mengandung 2 ikatan O-H, karena rumus strukturnya H-O-H.
(sebenarnya struktur air bengkok atau seperti huruf V).
2 O-H → 2 H + O
D 2 (O-H) = 220 kkal
D (O-H) = 1/2 x 220 kkal = +110 kkal.
9. Diketahui entalpi pembentukan metanol, 𝐶𝐻4 𝑂 𝑙 = −238,6 𝑘𝐽 ∙ 𝑚𝑜𝑙−1
; 𝐶𝑂2 𝑔 =
−393,5 𝑘𝐽 ∙ 𝑚𝑜𝑙−1
; 𝑑𝑎𝑛 𝐻2 𝑂 𝑙 = −286 𝑘𝐽 ∙ 𝑚𝑜𝑙−1
.
a) Tentukanlah entalpi pembakaran metanol membentuk gas 𝐶𝑂2 𝑔 dan air.
b) Tentukan jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 8 gram metanol.
Penyelesaian :
Reaksi pembakaran metanol adalah sebagai berikut.
𝐶𝐻4 𝑂 𝑙 + 1
1
2
𝑂2 𝑔 → 𝐶𝑂2 + 2𝐻2 𝑂 ∆𝐻 = ?

6. a) ∆𝐻° = ∆𝐻°𝑓 𝐶𝑂2 𝑔 + 2 × ∆𝐻°𝑓 𝐻2 𝑂 𝑙 − ∆𝐻°𝑓 𝐶𝐻4 𝑂 𝑙 + 1
1
2
× ∆𝐻°𝑓 𝑂2 𝑔
= −393,5 𝑘𝐽 + 2 × −286 𝑘𝐽) − −238,6 𝑘𝐽 + 1
1
2
× 0 𝑘𝐽
= −726,9 𝑘𝐽
Jadi, entalpi pembakaran metanol, 𝐶𝐻4 𝑂 𝑙 = −726,9 𝑘𝐽 ∙ 𝑚𝑜𝑙−1
.
b) 8 gram 𝐶𝐻4 𝑂 =
8
32
𝑚𝑜𝑙 = 0,25 𝑚𝑜𝑙.
Jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 8 gram 𝐶𝐻4 𝑂:
= 0,25 𝑚𝑜𝑙 × 726,9 𝑘𝐽 ∙ 𝑚𝑜𝑙−1
= 181,725 𝑘𝐽
10. Selama reaksi pembentukan Al2O3 dari 5,4 g Al dan jumlah cukup O2, suhu 2 kg air meningkat
200
C. Cari entalpi pembentukan Al2O3 ? (Al = 27, c air = 1 kal/g 0
C)
Penyelesaian:
Jumlah panas yang dibutuhkan untuk peningkatan suhu 2 kg air 200
C adalah;
Q = mcΔt
Q = 2000g.1 kal/g.0
C. 200
C
Q = 40000 kal = 40 kkal
2 Al + 3/2 O2 → Al2O3
Energi yang dilepaskan dari pembakaran jika 2 mol Al (54) memberikan entalpi
pembentukan Al2O3.
Jika 5,4 g Al memberikan 40 kkal panas
Maka 54 Al g akan memberikan 400 (40 x 10) kkal panas
Karena reaksi eksotermik, pembentukan entalpi Al2O3 adalah – 400 kkal.
11. Seorang siswa mengukur perubahan entalpi dari reaksi sebagai berikut :
HCl (aq) + NaOH (aq) NaCl (aq) + H2O (e)
Jika suhu awal masing-masing larutan HCl dan NaOH adalah 25o
C, setelah dicampurkan
suhunya menjadi 30o
C. Jumlah masing-masing zat yang dicampurkan adalah 50 ml HCl 0,2 M
dan 50 ml NaOH 0,4 M, kapasitas kalor bejana di abaikan dan c air = 4,2 J /g . Berapakah
perubahan entalpi (∆Hn) dari reaksi campuran tersebut?
Penyelesaian :
∆𝑇 = 5
Cair = 4,2 J/g
V HCl = 0,2 M, 50 ml
massa campuran = 100 gr

7. V NaOH = 0,4 M, 50 ml
Q = m. c. ∆𝑇
= 100. 4,2. 5
= 2.100 joule
= 2,1 kJ
∆H = -Q
= -2,1 kJ yang dibutuhkan.
12. Reaksi 3 g magnesium (Ar=24) dengan nitrogen (Ar=14) berlebih menghasilkan Mg3N2. Pada
keadaan standar, proses tersebut melepaskan kalor sebesar 28 kJ. Tentukan ntalpi
pembentukkan standar Mg3N2 adalah !
Penyelesaian :
∆Hf Mg3N2 = ∆H untuk 1 mol
3 Mg + N2 → 1 Mg3N2
3 mol Mg =
3
24
=
1
8
mol
Mol Mg3N2 =
1
3
×
1
8
=
1
24
mol
Jika
1
24
mol Mg3N2 terbentuk ∆H = -28 (tanda (–) karena melepas kalor) maka untuk
pembentukan 1 mol Mg3N2 ∆H = -672 kJ.
13. Bila 2,30 gram dimetileter (Mr = 46) dibakar pada tekanan tetap, kalo yang dilepaskan adalah
82,5 kJ. Berdasarkan data ini, tentukan kalor pembakaran dimetileter !
Penyelesaian :
Reaksi pembakaran dimetileter (C2H6O) :
C2H6O + 3O2  2CO2 + 3H2O
Jumlah kalor yang dilepaskan (Q) = -82,5 kJ
Maka,
Mol =
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝑀𝑟
=
2,30 𝑔𝑟𝑎𝑚
46 𝑔𝑟𝑎𝑚 /𝑚𝑜𝑙
= 0,05 mol
Dengan demikian, kalor pembakaran dimetil-eter adalah:
=
𝑄
𝑚𝑜𝑙
=
−82,5 𝑘𝐽
0,05 𝑚𝑜𝑙
= -1.650 kJ

8. 14. Pembakaran bensin adalah suatu proses eksoterm. Apabila bensin dianggap terdiri atas
isooktana (sebenarnya isooktana hanyalah salah satu komponen bensin), tentukanlah
jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 1 liter bensin. Diketahui entalpi
pembakaran isooktana= -5.460 kJ mol-1
dan massa jenis isooktana = 0,7 kg L-1
. (Ar H = 1; C =
12)
Penyelesaian :
Massa 1 liter bensin = 1 L x 0,7 kg L-1
= 0,7 kg = 700 gram
Jumlah mol isooktana =
700 𝑔
114 𝑔 𝑚𝑜𝑙 −1 = 6,14 mol
Jadi, ΔHc ̊ = 6,14 mol x 5.460 kJ mol-1
= 33.524,4 kJ
15. Pilihan Ganda
Kalor pembentukan H2O (g), CO2(g) , dan C3H8(g) masing-masing adalah x,y, dan z kkal/mol.
Pembakaran C3H8(g) secara sempurna melibatkan kalor sebesar………….?
A. 4x + 3y – z C. – 3x – 4y – z E. 4x – 3y + z
B. 3x + 4y – z D. – 4x – 3y – z
Penyelesaian :
Dik : ∆Hf H2O = X
∆Hf CO2 = Y
∆Hf C3H8 = Z
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
∆Hc = { 3 x ∆Hf ( CO2 ) + 4 x ∆Hf (H2O)} - { 1 x ∆Hf (C3H8 )}
∆Hc = 3y + 4x – z
∆Hc = 4x + 3y – z