Ujian Nasional Kimia - Termokimia

Model soal tentang termokimia yang sering masuk dalam ujian nasional Kimia antaralain :

1. Menentukan perubahan entalpi reaksi bila energi ikat diketahui
2. Menentukan perubahan entalpi reaksi bila entalpi pembentukan diketahui
3. Menentukan ΔH reaksi dengan cara menganalisis diagram reaksi yang diberikan
4. Menentukan ΔH reaksi menggunakan hukum Hess 
5. Menentukan ΔH reaksi menggunakan reaksi bersusun
6. Menentukan ΔHf, ΔHc, dan ΔHd dari persamaan termokimia 
7. Menyusun persamaan termokimia

Kumpulan Soal

1. (UAN 2005/2006)
   
   H2O(l) → H(g) + ½ O2(g) ;    ΔH = + 68,3 kkal
   H(g) + ½ O2(g) → H2O(g) ;   ΔH = - 57,8 kkal
   H2O(l) → H2O(s) ;                 ΔH = - 1,4 kkal
   Perubahan entalpi dari es menjadi uap adalah ...
   A. -11,9 kkal
   B. +11,9 kkal
   C. -91,0 kkal
   D. +91,0 kkal
   E. +12,47 kkal
   
   Pembahasan : Konsep reaksi bersusun
   Reaksi perubahan es menjadi uap adalah H2O(s) → H2O(g) oleh karena itu susunlah sedemikian tiga persamaan yang diketahui agar menghasilkan reaksi yang diinginkan. Kita menginginkan H2O(s) di bagian kiri dan H2O(g) di bagian kanan, maka :
   

   • Persamaan 1 tetap
   • Persamaan 2 tetap karena H2O(g) sudah di sebelah kanan
   • Persamaan 3 dibalik agar H2O(s) berada di sebelah kiri :
     H2O(s) → H2O(l) ;   ΔH = + 1,4 kkal ---> tanda menjadi + karena dibalik.

   
   Selanjutnya susun dan jumlahkan reaksi-reaksi tersebut sebagai berikut :
   H2O(l) → H(g) + ½ O2(g) ;    ΔH = + 68,3 kkal
   H(g) + ½ O2(g) → H2O(g) ;   ΔH = - 57,8 kkal
   H2O(s) → H2O(l) ;                 ΔH = + 1,4 kkal
   ——————————————————— +
   H2O(s) → H2O(g) ;                ΔH = + 11,9 kkal  ---> opsi B
   
2. (UAN 2006/2007) Diketahui energi ikatan rata-rata :
   C=C : 146 kkal/mol
   C-C : 83 kkal/mol
   C-H : 99 kkal/mol
   C-Cl : 79 kkal/mol
   H-Cl : 103 kkal/mol
   Maka perubahan entalpi pada reaksi :
   C2H4(g) + HCl → C2H4Cl(g) adalah ...
   
   A. -510 kkal
   B. +510 kkal
   C. +72 kkal
   D. -42 kkal
   E. -12 kkal
   
   Pembahasan : konsep energi ikat
   Untuk soal seperti ini, akan sangat membantu jika kita susun struktur lewisnya terlebih dahulu untuk menentukan ikatannya. Tapi jika sudah lancar kaji, tidak harus membuat struktur lewispun biasanya sudah mengerti. Berikut struktur lewis reaksi di atas :
   
   Berdasarkan konsep energi ikat, maka :
   ΔHr = ∑energi pemutusan ikatan - ∑energi pembentukan ikatan
   
   Pemutusan :
   4 EC-H = 4 (99)    = 396 kkal/mol
   1 EC=C = 1 (146) = 146 kkal/mol
   1 EH-Cl = 1 (103) = 103 kkal/mol
   —————————————— +
                        ∑E = 645 kkal/mol
   
   Pembentukan :
   5 EC-H = 5 (99)  = 495 kkal/mol
   1 EC-C = 1 (83)  = 83 kkal/mol
   1 EC-Cl = 1 (79) = 79 kkal/mol
   —————————————— +
                      ∑E = 657 kkal/mol
   
   Maka :
   ΔHr = ∑energi pemutusan ikatan - ∑energi pembentukan ikatan
   ΔHr = 645 - 657
   ΔHr = -12 kkal/mol
   
   Jadi untuk 1 mol zat ΔHr = -12 kkal ---> opsi E.
   
3. (UAN 2008/2009) Jika diketahui :
   ΔHf^o CH4 = -75 kJ/mol
   ΔHf^o CO2 = -393 kJ/mol
   ΔHf^o H2O = -242 kJ/mol
   maka ΔH reaksi pembakaran gas CH4 menurut reaksi CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O adalah ...
   A. -1.040 kj/mol
   B. -802 kj/mol
   C. -445kj/mol
   D. +890 kj/mol
   E. +1.040 kj/mol
   
   Pembahasan : Konsep Hukum Hess
   ΔHreaksi = ∑ΔH hasil - ∑ΔH pereaksi
   ΔHreaksi = (ΔHf^o CO2 + 2ΔHf^o H2O) - ( ΔHf^o CH4)
   ΔHreaksi = (-393 + 2(-242)) - (-75)
   ΔHreaksi = -802 kj/mol ---> opsi B
   
   Keterangan :
   Untuk unsur-unsur, ΔHf^o = 0 maka ΔHO2 = 0 dan tidak dimasukkan dalam perhitungan.
   
4. (UAN 2011/2012) Perhatikan persamaan reaksi termokimia berikut!
   1. NaCl(s) → Na(s) + ½Cl2(g);   ΔH = + A kJ/mol
   2. CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)  ΔH = -B  kJ/mol
   3. ½N2(g)+ 3/2H2(g) → NH3(g) ;  ΔH = -C kJ/mol
   4. H2(g) + ½O2(g) → H2O(l)   ΔH = -D kJ/mol
   5. 2C(s) + 3/2H2(g) + ½O2(g) → C2H5OH(l) ;   ΔH = -E kJ/mol
   Persamaan reaksi yang merupakan ΔHf^o, ΔHd^o, dan ΔHc^o adalah ...
   A. 1, 2 dan 3
   B. 1, 2 dan 4
   C. 2, 3 dan 4
   D. 3, 4 dan 5
   E. 3, 1 dan 2
   
   Pembahasan : Menganalisis persamaan termokimia
   ΔHf^o menunjukkan reaksi pembentukan
   ΔHd^o menunjukkan reaksi penguraian
   ΔHc^o menunjukkan reaksi pembakaran
   
   1. NaCl(s) → Na(s) + ½Cl2(g) ---> penguraian NaCl.
   2. CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) ---> pembakaran CH4.
   3. ½N2(g)+ 3/2H2(g) → NH3(g) ---> pembentukan NH3
   4. H2(g) + ½O2(g) → H2O(l) ---> pembentukan H2O.
   5. 2C(s) + 3/2H2(g) + ½O2(g) → C2H5OH(l) ---> pembentukan C2H5OH.
   Jadi opsi yang tepat adalah 3, 1, dan 2 ---> opsi E.