Soal UAS Kimia Semester 1 2016 Kelas 11 SMA + Pembahasan Bagian 3

Kali ini kita akan masuk dalam soal soal perhitungan dimana kita akan membahas soal UAS kelas 11 SMA bab Termokimia. Mari baca pembahasannya dan semoga berguna.

Soal 1
Pelajarilah ilustrasi dibawah ini!
(lihat di LKS Kimia Kelas 11 no 17)
Ilustrasi yang menunjukkan reaksi eksotermis ditujukkan oleh nomor. . . .?

Pembahasan :
Wah inlah konsep pertama yang harus kita kuasai dalam mempelajari bab termokimia. Konsep soal diatas tentang bagaimana cara kita membedakan reaksi eksoterm dan endoterm berdasarkan beberapa hal.

Pembeda                                Eksoterm                               Endoterm
Aliran energi                          Dari sistem ke lingkungan     Dari lingkungan ke sistem
                                                (melepaskan energi)              (menyerap energi)
Tanda Perubahan Entalpi       Negatif (-)                               Positif (+)
Perubahan Suhu                     Umumnya suhu naik               Umumnya suhu turun

Nah gambar diatas menunjukkan bahwa suhu adalah salah satu cara mebedakan reaksi eksoterm dan endoterm. Suhu yang naik adalah gambar nomor 1 dan 2 yang berarti jenis reaksi eksoterm.

Tapi ingat, ada umumnya memang suhu yang meninggkat adalah salah satu ciri reaksi eksoterm. Tapi tidak selalu demikian. Ketika es mencair, suhu nya tentu akan meninggkat karena es yang yang beku menjadi cair. Tetapi ini bukanlah reaksi eksoterm, melainkan reaksi endoterm karena untuk melelehkan es dibutuhkan energi berupa panas. Jadi aliran energinya dari lingkungan ke sistem yang membuat perubahan ini termasuk rekasi endoterm.

Soal 2
Diketahui persamaan reaksi termokimia sebagai berikut:
1). C(s) + O2(g) ==> CO2(g)         ∆H = - 394 kJ/mol
2.) H2(g) + 1/2O2(g) ==> H2O(g) ∆H = - 296 kJ/mol
3.) 6C(s) + 3H2(g) ==> C6H6(g)   ∆H = - 83 kJ/mol
Berdasarkan reajsi tersebut perubahan entalpi pembakaran untuk C6H6 adalah . . . .?

Pembahasan
Ini adalah salah satu contoh soal menentukan perubahan entalpi dengan hukum Hess. Nah yang agak menantang disini adalah kita tidak diberikan reaksi yang akan kita cari perubahan entalpinya, sehingga menuntut kemahiran kita dalam membuat reaksinya.

Reaksi yang ditanya adalah reaksi pembakaran C6H6. Senyawa C6H6 adalah senyawa hidrokarbon yang apabila dibakar (direaksikan denan O2) akan menghasilkan CO2 dan H2O. Kemudian tinggal kita setarakan rekasinya.

Reaksi setaranya :
2C6H6(g) + 15O2(g) ==> 12CO2(g) + 6H2O(g)

Kita harus susun reaksi diatas sehinngga jika kita jumlahkan hasilnya adalah reaksi pembajaran C6H6.

Kita mulai dari C6H6. Reaksi yang diketahui memiliki C6H6 adalah reaksi ke-3, tetapi letaknya diproduk sementara untuk rekasi yang diminta adalah direaktan, maka rekasi tersebut dibalik. ∆Hnya berubah tanda dari - ke + .

C6H6 ==> 6C + 3H2 ∆H = + 83 kJ/mol

Kemudian C6H6 yang dibutuhkan pada reaksi yang diminta adalah 2 mol, maka koefisien reaksi yang telah dibalik diatas kita kali 2, termasuk harga ∆H nya.

(1) 2C6H6 ==> 12C + 6H2 ∆H = + 166 kJ/mol

Langkah selanjutnya adalah mencari dari reaksi yang diketahui ada CO2 yaitu reaksi 1. Pada reaksi yang diminta cari perubahan entalpinya CO2 berada diproduk dan pada reaksi 1 posisi CO2 sudah ada di produk sehingga tidk usah kita ubah. CO2 yang ada pada reaksi yang diminta ada 12 mol, sehingga koefisien reaksi 1 harus dikali 12 dan juga harga  ∆H-nya.

(2) 12C(s) + 12O2(g) ==> 12CO2(g)         ∆H = - 4728 kJ/mol

Tinggal reaksi ke 2 yang belum disesuaikan dengan reaksi yang diminta. Kita sesuaikan dengan posisi H2O nya. Pada reaksi yang diminta dan rekasi 2 yang diketahui posisi H2O sudah sama sam berada di produk hanya molnya saja yang harus diubah. Pada reaksi yang diminta ada 6 mol H2O sehingga koefisien reaksi 2 harus dikali 6 termasuk harga ∆H nya.

(3) 6H2(g) + 3O2(g) ==> 6H2O(g) ∆H = - 1776 kJ/mol

Langkah terakhir tinggal jumlahkan rekasi rekasi yang telah kita ubah yang hasilnya pasti sesuia dengan reaksi yang diminta dan jumlahkan juga harga ∆H nya maka itulah harga perubahan entalpi pembakaran C6H6.

2C6H6 ==> 12C + 6H2                        ∆H = + 166 kJ/mol
12C(s) + 12O2(g) ==> 12CO2(g)         ∆H = - 4728 kJ/mol
6H2(g) + 3O2(g) ==> 6H2O(g)            ∆H = - 1716 kJ/mol   +
2C6H6(g) + 15O2(g) ==> 12CO2(g) + 6H2O(g)  ∆H = - 6278 kJ

Karena yang diminta adalah untuk kJ/mol, maka harga ∆Hreaksi diatas tinggal dibagi 2 termasuk koefisiennya. Hasil ∆H adalah - 3139 kJ/mol.

Soal 3
Sebanyak 22,8 gram bahan bakar yang tidak dikenal (Mr = 114) dibakar sempurna. Panas yang dihasilkan dapat menaikkan suhu 100 mL air sebesar 10 derajat Celsius. Jika massa jenias air 1 g/mL dan cp air = 4,2 J/gr K, kaor pembakaran dari bahan bakar tersebut sebesar . . . .?

Pembahasan :
Ini adalah soal menghitung perubahan entalpi reaksi memalui percobaan kalorimeter.
massa larutan = 100 mL x 1 gr/mL = 100 gram
∆T = 10 derajat Celsius = 10 + 273 = 283 K

Kalor yang dilepas oleh reaksi pembakaran gas tak dikenal tersebut
= - q larutan
= - ( m c ∆T)
= - (100 gram . 4,2 J/gr K . 10)
= - 4200 J
= - 4,2 kJ

Untuk 22,8 gram bahan bakar akan dihasilkan kalor sebanyak =
mol = gr/Mr = 22,8/114 = 0,2 mol

∆H = 1/0,2 x - 4,2 kJ
         = - 21,00 kJ

Soal 4
Diketahui kalor pembentukan standar (∆H0f) MgO(s) dan CO2(s) berturut turut adalah - 600 kJ/mol dan - 359 kJ/mol. Besar perubahan entalpi untuk reaksi :

2MgO(s) + C(s) ==> 2Mg(s) + CO2(g) adalah . . . .kJ.

Pembahasan :
Jika kalian bisa memahami soal, ini adalah soal mencari harga perubahan entalpi menggunakan konsep huku Hess. Namun sulitnya adalah kita tidak diberi rekasi yang diketahui. Jadi ya terpaksa kita harus tulis reaksi itu.

Yang diketahui disoal kan kalor pembentukan standar MgO dan CO2, artinya zat tersebut akan dibuat sebanyak 1 mol dari unsur unsurnya. MgO terbuat dari Mg(s) dan O2(g) sedangkan CO2 terbuat dari C(s) dan O2(g), tinggal tulis reaksinya dan setarakan. Tapi ingat jangan pernah mengubah koefisien zat yang dibentuk karena yang diketahu kan kalor pada keadaan standar yaitu 1 mol zat.

Reaksi yang diketahui berdasarkan soal :
1. Mg(s) + 1/2O2(g) ==> MgO(s)      ∆H = - 600 kJ/mol

2. C(s) + O2(g) ==> CO2(g)               ∆H = - 359 kJ/mol

Reaksi yang diminta :
2MgO(s) + C(s) ==> 2Mg(s) + CO2(g)

Langkah pertama adalah mencari reaksi yang diketahui mengandung MgO yaitu rekasi pertama tetapi pada reaksi itu letak MgO nya diproduk sementara pada reaksi yang diminta ada dikanan. Reaksinya harus kita balik. Kemudian pada reaksi yang diminta koefisien reaksinya adalah 2, maka setelah dibalik semua koefisien reaksi pertama dikali 2 termasuk harga perubahan entalpinya.

Jadinya begini :
3. 2MgO(s) ==> 2Mg(s) + O2(g)     ∆H = + 1200 kJ/mol

Langkah kedua adalah menyesuaikan reaksi ke-2 agar ketika dijumlahkan dengan reaksi 3 jadinya adalah reaksi yang diminta. Dari reaksi ke 2 yang kita butuhkan adalah C nya dimana sudah sama sama letaknya direaktan dan koefisiennya 1 mol. Jadi tidak usah diubah.

4. C(s) + O2(g) ==> CO2(g)               ∆H = - 359 kJ/mol

Langkah terakhir jumlahkan reaksi 3 dan 4
 2MgO(s) ==> 2Mg(s) + O2(g)       ∆H = + 1200 kJ/mol

C(s) + O2(g) ==> CO2(g)               ∆H = - 359 kJ/mol

2MgO(s) + C(s) ==> 2Mg(s) + CO2(g)  ∆H reaksi = + 841 kJ/mol

Nah cara diatas kalian gunakan jika soalnya Essay. Tapi jika soalnya obejktif, ngak nusah kayak diatas. Capek. Kalian perhatikan saja perubahan entalpinya.

Misalkan reaksi pertama kan MgOnya dibalik jadi ∆H jadi +, kemudian koefiennya dikali 2, maka harga ∆H juga dikali 2 hasilnyya adalah = + 1200 kJ

Kemudian pada reaksi kedua kan yang dibutuhkan C dan tidak dibalik dan tidak diubah koefieinnya. Maka harga ∆H sama saja yaitu = - 359 kJ/mol

Nah tinggal jumlahin hasilnya pasti sama.

Location:

Berbagi :