Soal dan Pembahasan Termokimia

1. Tuliskan persamaan termokimia untuk data berikut:

a. ∆H^o_f H₂O(l) = -187,8 kJ mol^-1                      

b. ∆H⁰_f H₂S(g) = -20,2 kJ mol^-1                        

c. ∆H⁰_f CaCO₃(s) = -207,8 kJ mol^-1
d. ∆H⁰_f  H₂SO₄(l) = -843,99 kJ mol^-1
e. ∆H⁰_f CH₃Cl(s) = +74,81 kJ mol^-1

Jawab:

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

Jawab: 592,2 kJ
Penyelesaiannya:

   p  =  m

              v     

         = 1 gr/mL x 3000 mL

         = 3000 gr

   Q = m x c x ∆T

       = 3000 x 4,2 x (72 – 25)

       = 3000 x 4,2 x 47

       = 592200 J

       = 592,2 kJ 

3.  Diketahui reaksi:

C₂H₄(g) + X₂(g) → C₂H₄X₂; ∆H = -178 kJ

Jika energi ikatan (kJ mol^-1)

C = C   = 614                                 

C – H   = 413
C − C   = 348
X – X   = 186                                 

Tentukan energi ikatan C – X.

Jawab: 315 kJ
Penyelesaiannya:

       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 E_{C – X})]

      -178= [ 1652 + 614 + 186] – [1652 + 348 + (2 x E_{C – X})]

     -178 = 2452 – 2000 - (2 x E_{C – X})

     -630 = -(2 x E_{C – X})

   E_{C – 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.

    Jawab:

     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. Diketahui reaksi

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

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

      Jawab: 18 kJ

Penyelesaian:

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

∆H untuk 1 mol HBr = 72 = 36 kJ

                                             2

      n HBr = 11,2 = 0,5 mol

                    22,4

      Maka ∆H untuk 0,5 mol = 0,5 mol   × 36 kJ = 18 kJ

                                                   1 mol