Contoh Soal Termokimia Lengkap Beserta Pembahasannya

Hai Quipperian, mungkin kalian sering mendengar berita tentang kelangkaan elpiji ya? Gas elpiji merupakan salah satu kebutuhan pokok di dapur untuk menggantikan kayu dan minyak tanah. Di dalam tabung gas LPG terjadi reaksi pembakaran butana sehingga menghasilkan api di dalam kompor. Reaksi tersebut meliputi termokimia, Kamu tahu. Apakah Anda masih ingat tentang termokimia? Pada artikel kali ini Quipper Blog akan membahas secara singkat apa itu termokimia dan berikut contoh soal beserta pembahasannya! Yuk, lihat selengkapnya.

Apa itu Termokimia dan Apa yang Dipelajari?

Termokimia adalah studi tentang perubahan panas dalam suatu bahan yang disebabkan oleh reaksi kimia atau fisik. Saat membahasnya, Quipperian akan mengenal istilah sistem dan lingkungan. Sistem adalah tempat terjadinya reaksi kimia. Sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu di luar sistem. Selain sistem dan lingkungan, Anda juga akan belajar tentang entalpi dan cara menentukan entalpi sistem. Pembahasan tersebut dapat Anda lihat pada artikel berikut ini.

Sekarang setelah kamu tahu apa itu termokimia, mari belajar contoh soal dengan Quipper Blog!

Contoh Soal Termokimia

Berikut 10 contoh soal beserta pembahasannya yang bisa Anda jadikan referensi untuk dipelajari.

Contoh soal 1

Bensin yang mengenai telapak tangan akan terasa dingin. Namun lama kelamaan bensin akan mengering. Pernyataan yang tepat tentang keadaan tersebut adalah…

1. Bensin merupakan suatu sistem yang berperan dalam menyerap panas dari lingkungan.
2. Perpindahan panas dari kulit telapak tangan ke bensin.
3. Bensin bertindak sebagai sumber panas.
4. Kulit tangan menyerap panas dari bensin.
5. Bensin melepaskan panas untuk menguap.

Diskusi:

Jika Anda meneteskan bensin ke telapak tangan, pasti telapak tangan akan terasa dingin. Itu karena bensin menyerap panas dari telapak tangan. Nah, panas yang diterima bensin dari telapak tangan tersebut nantinya akan digunakan untuk menguap. Dalam hal ini, bensin berperan sebagai sistem yang menyerap panas. Sedangkan telapak tangan berperan sebagai sumber panas.

Jadi, pernyataan yang benar mengenai keadaan ini adalah bahwa bensin adalah suatu sistem yang berperan untuk menyerap panas dari lingkungan.

Jawaban: A

Contoh soal 2

Suatu sistem mengalami perubahan energi sebesar 650 J. Jika sistem melakukan usaha 120 J, dapat disimpulkan bahwa…

1. Sistem menyerap 530 J panas.
2. Sistem melepaskan kalor sebesar 530 J.
3. Sistem menyerap 770 J kalor.
4. Sistem melepaskan kalor sebesar 770 J.
5. Sistem menyerap 520 J panas.

Diskusi:

Dikenal:

∆e = 650 J

W = – 120 J (melakukan usaha)

Ditanya: status sistem =…?

Diskusi:

Tentukan jumlah panas dalam sistem dengan persamaan berikut.

Karena itu Q positif, maka sistem menyerap kalor.

Jadi, dapat disimpulkan bahwa sistem menyerap kalor sebesar 770 J.

Jawaban: C

Contoh soal 3

Perhatikan persamaan reaksi termokimia berikut.

Jumlah kalor untuk menguapkan 3,6 gram H₂Oh adalah…. (Ar H = 1, O = 16)

1. 37,5 kJ
2. 27,5 kJ
3. 42 kJ
4. 110 kJ
5. 98 kJ

Diskusi:

Dikenal:

M = 3,6 gram

Ar H = 1

Ar O = 16

diminta: Q =…?

Menjawab:

Dari reaksi yang tertera pada soal, diketahui bahwa penguapan 1 mol H₂O membutuhkan 55 kJ panas.

Awalnya, tentukan jumlah mol dalam 3,6 gram H₂HAI

Kemudian, tentukan jumlah panas untuk menguapkan 0,5 mol H₂HAI

Jadi, jumlah kalor yang menguap adalah 3,6 gram H₂O adalah 27,5 kJ.

Jawaban: B

Contoh soal 4

Diketahui kalor pembakaran 4 mol gas butana (C₄H₁₀) adalah -2.440 kJ. Kalor pembakaran 17,4 gram butana adalah… (Ar C = 12, H = 1)

1. -221 kJ
2. 183 kJ
3. -178 kJ
4. 178 kJ
5. -183 kJ

Diskusi:

Dikenal:

N = 4

∆H = -2440 kJ

Ar C = 12

Ar H = 1

diminta: Q untuk 17,4 gr butana =…?

Menjawab:

Pertama, Anda harus mencari jumlah mol dari 17,4 gram butana.

Kemudian, tentukan kalor pembakaran 0,3 mol butana.

Jadi, kalor pembakaran 17,4 gram butana adalah -183 kJ.

Jawaban:E

Contoh soal 5

Perhatikan reaksi berikut untuk membakar asetilena.

Entalpi pembentukan standar CO diketahui₂ (g) = y kJ/mol dan C₂H₂ (g) = z kJ/mol. Entalpi pembentukan standar untuk H₂HAI() adalah ….

1. (X – 2y + z) kJ/mol
2. (2X + y + z) kJ/mol
3. (X – y +2z) kJ/mol
4. _{(X – y + z) kJ/mol}
5. (X +y + z) kJ/mol

Diskusi:

Dikenal:

∆H = X kJ/mol

∆H _F^Hai BERSAMA₂ (g) = y kJ/mol

∆H _F^Hai C₂H₂ (g) = z kJ/mol

Dicari: ∆H _F^Hai H₂HAI () =…?

Menjawab:

Untuk mencari entalpi pembentukan standar untuk H₂HAI (), gunakan persamaan berikut.

Jadi, entalpi pembentukan standar untuk H₂HAI () adalah (X – 2y + z) kJ/mol.

Jawaban: A

Contoh soal 6

Perhatikan reaksi berikut.

Tentukan besarnya energi ikatan antara atom C dan H!

Diskusi:

Dalam soal Anda diminta untuk menentukan energi ikatan antara atom C dan H. Energi ikatan adalah energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan antara dua atom. Dalam soal ini diketahui bahwa ∆H = +1,212 kJ/mol. Yaitu, pemutusan 4 ikatan C – H menghasilkan perubahan entalpi sebesar 1.212 kJ/mol. Jadi, energi ikatan untuk memutuskan 1 ikatan C – H adalah _.

Jadi, besarnya energi ikatan antara atom C dan H adalah 303 kJ.

Contoh soal 7

Pembakaran 20 gram zat A dalam satu penelitian ternyata mampu memanaskan 160 gram air dari suhu 20 ^HaiC sampai 70 ^HaiC. Pembakaran 1 mol zat A disertai pelepasan kalor sebesar 210 kJ. Jika efisiensi panas dalam penelitian ini dibuat 80%, berapakah massa molekul relatif zat A? (C air = 4,2 J/g ^HaiC)

Diskusi:

Dikenal:

M_air = 160gr

M_A = 20gr

∆Q = 70 ^HaiC–20 ^HaiC = 50 ^HaiC

C air = 4,2 J/g ^HaiC

diminta: Tn A =…?

Menjawab:

Pertama, tentukan jumlah kalor yang dihasilkan oleh pembakaran zat A.

Kemudian, tentukan jumlah mol zat A yang terbakar.

Terakhir, tentukan Tn A dengan persamaan berikut.

Jadi, massa molekul relatif zat A adalah 100.

Contoh soal 8

Lihatlah diagram berikut.

Menurut hukum Hess, berapa nilai ∆H₂?

Diskusi:

Hukum Hess menyatakan bahwa banyaknya kalor yang masuk (diserap) dan keluar (dilepaskan) tidak bergantung pada jalannya reaksi. Namun, itu hanya tergantung pada kondisi awal dan akhir. Jadi, perubahan entalpi awal = perubahan entalpi akhir. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

Jadi, nilai ∆H₂ adalah -350 kJ/mol.

Contoh soal 9

Reaksi berikut diketahui.

Jika perubahan entalpi pembentukan standar SO₂(g) dan SO₃(g) berturut-turut adalah -295 kJ/mol dan -396 kJ/mol, tentukan perubahan entalpi pembentukan reaksi tersebut!

Diskusi:

Dikenal:

Dicari: ∆H =…?

Menjawab:

Untuk mencari perubahan entalpi suatu reaksi, gunakan persamaan berikut.

Jadi, perubahan entalpi reaksi tersebut adalah -1,087 kJ/mol.

Contoh soal 10

Diagram berikut diketahui.

Berapakah perubahan entalpi bagi 1 mol air untuk terurai menjadi unsur-unsur bebasnya?

Diskusi:

Perhatikan kembali diagram pada soal. Dalam diagram ada panah yang menunjuk ke bawah. Panah bawah menunjukkan reaksi yang membentuk air dari unsur bebasnya. Perubahan entalpi untuk reaksi pembentukan air adalah -484 kJ/mol. Sedangkan besaran yang ditanyakan pada soal adalah perubahan entalpi dekomposisi. Quipperian tentu tahu bahwa dekomposisi adalah kebalikan dari pembentukan. Jadi, perubahan entalpi untuk penguraian 1 mol air menjadi unsur bebasnya adalah +484 kJ/mol.

Itulah pembahasan Quipper Blog kali ini. Semoga bermanfaat, ya. Materi lengkapnya bisa kamu lihat di Quipper Video. Dengan Quipper Video, belajar menjadi lebih mudah dan menyenangkan. Salam Quippers!