Kimia

Termokimia

KIMIA

TERMOKIMIA

SISTEM = pusat perhatian

LINGKUNGAN = segala sesuatu diluar/sekitar sistem

eksoterm = mengeluarkan kalor

endoterm = menerima/menyerap kalor

tugas

Reaksi pembakaran karbon menghasilkan karbondioksida dan melepaskan kalor. Oleh karena itu termasuk eksoterm dan entalpi negatif.

Sumber: http://bahanbelajarsekolah.blogspot.co.id/2014/09/contoh-soal-cara-menulis-persamaan-termokimia.html

Content is Courtesy of bahanbelajarsekolah.blogspot.com

1.    Tuliskan persamaan termokimia untuk data berikut

    ∆Hof H2O(l) = -187,8 kJ mol-1

    ∆H0f H2S(g) = -20,2 kJ mol-1

    ∆H0f CaCO3(s) = -207,8 kJ mol-1

    ∆H0f H2SO4(l) = -843,99 kJ mol-1

    ∆H0f CH3Cl(s) = +74,81 kJ mol-1

A.     H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l)                           ∆H = -187,8 kJ mol-1

B.     H2(g) + S(s) → H2S(g)                                     ∆H = -20,2 kJ mol-1

C.     Ca(s) + C(s) + 3/2O2(g) → CaCO3(s)              ∆H = -207,8 kJ mol-1

D.    H2(g) + S(s) + 2O2(g) → H2SO4(l)                  ∆H = -843,99 kJ mol-1

E.     3/2H2(g) + C(s) + 1/2Cl2(g) → CH3Cl(s)        ∆H = +74,81 kJ mol-1

2.    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 0C-1, tentukan ∆H reaksi pemanasan tersebut.

Diketahui : – Volume : 3000 mL

-          T1 : 25°C

-          T2 : 72°C

-          Massa jenis air : 1 g mL-1

-          c : 4,2 J g-1K-1

Ditanya :  ∆H

Jawab  :

Q = m x c x ∆T

= 3000 x 4,2 x (72 – 25)

= 3000 x 4,2 x 47

= 592200 J

= 592,2 kJ

    Energi ikatan C-X

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 EC – X)]

-178  = [ 1652 + 614 + 186] – [1652 + 348 + (2 x EC – X)]

-178  = [2452 – 2000 - (2 x EC – X)]

-630  = -(2 x EC – X)

EC – X = 630/2

= 315 kJ

4. 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

 Pembahasan

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

5. H2(g) + Br2(g) → 2HBr(g) ; ∆H = -72 kJ.

Untuk menguraikan 11,2 dm3 gas HBr (STP) menjadi H2 dan Br2 diperlukan kalor sebanyak…

Penyelesaian:

Reaksi penguraian HBr :

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

∆H untuk 1 mol HBr =  = 36 kJ

n HBr = = 0,5 mol

Maka ∆H untuk 0,5 mol =

    4C + 6H2 +  O2 → 2C2H5OH, ΔH = – 13,28 kkal.

Dari reaksi di atas dapat disimpulkan bahwa pembentukan 9,2 gram C 2 H5OH ( Ar C=12; H=1; O=16) , terjadi ….

Penyelesaian :

Mr C2H5OH  = 46

Mol C2H5OH =  = 0,2 mol

Dari persamaan termokimia di atas diketahui untuk pembentukan 2 mol C2H5OH ΔH = – 13,28kkal.

Maka untuk 1 mol C2H5OH =  = -6,64 kkal

Untuk pembentukan 9,2 gram C 2 H5OH (0,2 mol) = 0,2 mol x – 6,64 kkal/mol  = -1,328 kkal

    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 ….

Penyelesaian :

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

    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 … .

Penyelesaian:  M r  C3H8  = 44 g/mol

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 = -2225 kJ

ΔH reaksi  pembakaran 11 gram  C3H8 (0,25 mol) = 0,25  x  -2225 kJ  = -556,25 kJ

    Kapur tohor (CaO) digunakan untuk melabur rumah agar tampak putih bersih. Sebelum kapur dipakai, terlebih dahulu dicampur dengan air dan terjadi reaksi yang disertai panas. Apakah reaksi ini eksoterm atau endoterm? Bagaimana perubahan entalpinya?Reaksi yang terjadi:

CaO(s) + H2O(l)→ Ca(OH)2 (s)

Oleh karena timbul panas, artinya reaksi tersebut melepaskan kalor atau reaksinya eksoterm, ini berarti kalor hasil reaksi lebih rendah dari pereaksi. Jika reaksi itu dilakukan pada tekanan tetap (terbuka) maka kalor yang dilepaskan menyatakan perubahan entalpi (ΔH) yang harganya negatif.

    Sepotong es dimasukkan ke dalam botol plastik dan ditutup. Dalam jangka waktu tertentu es mencair, tetapi di dinding botol sebelah luar ada tetesan air. Dari mana tetesan air itu?

    Jawab:

    Perubahan es menjadi cair memerlukan energi dalam bentuk kalor. Persamaan kimianya:

    H2O(s) + kalor → H2O(l)

    Larutan NaHCO3 (baking soda) bereaksi dengan asam klorida menghasilkan larutan natrium klorida, air, dan gas karbon dioksida. Reaksi menyerap kalor sebesar 11,8 kJ pada tekanan tetap untuk setiap mol baking soda. Tuliskan persamaan termokimia untuk reaksi tersebut.

Jawab:

Persamaan kimia setara untuk reaksi tersebut adalah

NaHCO3(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O( l) + CO2(g)

Oleh karena reaksi membutuhkan kalor maka entalpi reaksi dituliskan positif.

Persamaan termokimianya:

NaHCO3(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O( l) + CO2(g)          ΔH= +11,8 kJ

    Sebanyak 2 mol H2(g) dan 1 mol O2(g) bereaksi membentuk air disertai pelepasan kalor sebesar 572 kJ.

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH = –572 kJ