Termokimia-2025, Soal dan Pembahasannya Bagian-2

Berikut ini pembahasan soal pilihan ganda pokok bahasan Termokimia Kimia Kelas-11. Sumber soal Buku Sekolah Elektronik (BSE) Kimia 2 Untuk SMA/MA Kelas XI oleh Budi Utami dkk., diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Depdiknas 2009 pada halaman 69-74.

Soal-1

Reaksi dalam kehidupan sehari-hari berikut ini yang merupakan reaksi endoterm adalah ....
A. respirasi
B. fotosintesis
C. perkaratan besi
D. pembakaran
E. kapur tohor dimasukkan dalam air

Penyelesaian Soal-1

Analisis opsi:

• A. Respirasi - Reaksi eksoterm (melepas energi)
• B. Fotosintesis - Reaksi endoterm (memerlukan energi matahari)
• C. Perkaratan besi - Reaksi eksoterm (melepas energi)
• D. Pembakaran - Reaksi eksoterm (melepas energi)
• E. Kapur tohor dimasukkan dalam air - Reaksi eksoterm (menghasilkan panas)

Jawaban:

Reaksi endoterm dalam kehidupan sehari-hari adalah fotosintesis (Jawaban B)

Penjelasan:

• Fotosintesis membutuhkan energi cahaya matahari untuk mengubah CO₂ dan H₂O menjadi glukosa
• Proses ini bersifat endoterm karena menyerap energi dari lingkungan
• Persamaan reaksi: 6CO₂ + 6H₂O + energi → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
• Semua opsi lain merupakan reaksi eksoterm yang melepas energi

Soal-2

Suatu reaksi kimia selalu diikuti perubahan energi. Besarnya energi yang menyertai reaksi dapat dipelajari pada ....
A. termoseting
B. stoikiometri
C. termokimia
D. elektrolisis
E. elektrokimia

Penyelesaian Soal-2

Analisis opsi:

• A. Termoseting - Merupakan polimer yang tidak dapat mencair atau meleleh saat mengalami pemanasan
• B. Stoikiometri - Mempelajari perbandingan mol zat dalam reaksi kimia
• C. Termokimia - Cabang kimia yang mempelajari perubahan energi dalam reaksi kimia
• D. Elektrolisis - Mempelajari penguraian zat oleh arus listrik
• E. Elektrokimia - Mempelajari hubungan antara reaksi kimia dan listrik

Jawaban:

Energi yang menyertai reaksi kimia dipelajari dalam termokimia (Jawaban C)

Penjelasan:

• Termokimia khusus mempelajari:
  • Perubahan panas (entalpi) dalam reaksi kimia
  • Hukum kekekalan energi dalam sistem kimia
  • Entalpi pembentukan, penguraian, dan pembakaran
• Contoh aplikasi:
  • Menghitung kalor reaksi
  • Mempelajari reaksi endoterm dan eksoterm
  • Penentuan energi ikatan

Soal-3

Ciri-ciri reaksi eksoterm adalah ....
A. lingkungan menyerap kalor dari sistem
B. sistem menyerap kalor dari lingkungan
C. sistem dan lingkungan memiliki kalor sama
D. kalor sistem dan lingkungan jika dijumlahkan sama dengan nol
E. pada akhir reaksi, kalor lingkungan selalu lebih kecil dari kalor sistem

Penyelesaian Soal-3

Ciri-ciri reaksi eksoterm:

• Sistem melepas kalor ke lingkungan
• Suhu lingkungan meningkat
• Perubahan entalpi (ΔH) bernilai negatif
• Energi produk lebih rendah daripada reaktan

Jawaban:

Ciri reaksi eksoterm yang tepat adalah lingkungan menyerap kalor dari sistem (Jawaban A)

Penjelasan:

• Pada reaksi eksoterm:
  • Sistem = zat-zat yang bereaksi
  • Lingkungan = area di sekitar reaksi
  • Kalor mengalir dari sistem ke lingkungan
• Contoh reaksi eksoterm:
  • Pembakaran bahan bakar
  • Respirasi seluler
  • Reaksi penetralan asam-basa
• Opsi B menjelaskan reaksi endoterm
• Opsi C-E tidak menggambarkan ciri khas reaksi eksoterm

Diagram Energi:

Reaktan (energi tinggi) → Produk (energi rendah) + Kalor

Soal-4

Jika sebongkah es menyerap kalor dari lingkungan, maka ....
A. suhu es berubah secara bertahap
B. suhu es tidak berubah sampai seluruh es mencair
C. suhu es turun kemudian naik secara bertahap
D. suhu es turun secara bertahap
E. suhu es tetap sampai seluruh es mencair, kemudian suhu turun

Penyelesaian Soal-4

Konsep perubahan fase:

• Ketika es menyerap kalor, terjadi dua proses:
  1. Perubahan suhu es (dari suhu rendah ke 0°C)
  2. Perubahan fase padat ke cair pada suhu tetap 0°C
• Selama proses pencairan, semua energi digunakan untuk memutus ikatan hidrogen antar molekul air, bukan untuk menaikkan suhu

Jawaban:

Jika es menyerap kalor, suhu es tidak berubah sampai seluruh es mencair (Jawaban B)

Penjelasan:

• Pada suhu 0°C (titik leleh air):
  • Kalor yang diserap digunakan untuk mengubah fase (kalor laten)
  • Suhu tetap konstan selama proses pencairan
  • Baru setelah semua es mencair, suhu akan naik jika penyerapan kalor terus berlanjut
• Fenomena ini disebut kalor laten fusi (heat of fusion)
• Persamaan matematis: Q = m × L_f, dimana:
  • Q = kalor yang diserap (Joule)
  • m = massa es (kg)
  • L_f = kalor laten fusi air (334 kJ/kg)

Grafik Suhu vs Kalor:

Grafik akan menunjukkan garis datar (suhu tetap) selama fase perubahan es menjadi air

Soal-5

Sebanyak 2 mol gas hidrogen jika direaksikan dengan 1 mol gas oksigen akan terbentuk uap air yang membutuhkan kalor sebesar 484 kJ. Persamaan termokimianya adalah ....
A. H₂(g) + 1/2 O₂(g) ⟶ H₂O(g) ΔH = +484 kJ
B. 2 H₂(g) + O₂(g) ⟶ 2 H₂O(g) ΔH = +484 kJ
C. 2 H₂(g) + O₂(g) ⟶ 2 H₂O(g) ΔH = -484 kJ
D. 2 H₂O(g) ⟶ 2 H₂(g) + O₂(g) ΔH = -484 kJ
E. H₂O(g) ⟶ H₂(g) + 1/2 O₂(g) ΔH = +484 kJ

Penyelesaian Soal-5

Diketahui:

• 2 mol H₂(g) + 1 mol O₂(g) → uap air
• Membutuhkan kalor 484 kJ (endoterm, ΔH positif)

Langkah Penyelesaian:

1. Menulis persamaan reaksi setara:
   2 H₂(g) + O₂(g) → 2 H₂O(g)
2. Menentukan tanda ΔH:
   Karena sistem menyerap kalor, maka ΔH bernilai positif (+484 kJ)
3. Menyesuaikan dengan pilihan:
   Persamaan yang tepat harus menunjukkan:
   • Koefisien 2 H₂ + 1 O₂ → 2 H₂O
   • ΔH = +484 kJ

Jawaban:

Persamaan termokimia yang benar adalah:
2 H₂(g) + O₂(g) → 2 H₂O(g)   ΔH = +484 kJ (Jawaban B)

Penjelasan:

• Reaksi pembentukan uap air dari unsur-unsurnya biasanya eksoterm, tetapi dalam soal dinyatakan sebagai endoterm (mungkin kondisi khusus)
• Pilihan C salah karena menunjukkan ΔH negatif (eksoterm)
• Pilihan A tidak setara (koefisien tidak sesuai data soal)
• Pilihan D dan E adalah reaksi penguraian dengan ΔH yang berlawanan

Catatan:

Pada kondisi standar (25°C, 1 atm), pembentukan uap air dari unsur-unsurnya bersifat eksoterm dengan ΔH = -241,8 kJ/mol (untuk 1 mol H₂O)

Soal-6

Pada pembakaran 1 mol gas metana pada suhu 298 K dan tekanan 1 atm, dibebaskan kalor sebesar 802 kJ. Persamaan termokimianya adalah ....
A. 2 CH₄(g) + 4 O₂(g) ⟶ 2 CO₂(g) + 4 H₂O(l) ΔH = -802 kJ
B. CH₄(g) + 2 O₂(g) ⟶ CO₂(g) + 2 H₂O(l) ΔH = -802 kJ
C. CO₂(g) + 2 H₂O(g) ⟶ CH₄(g) + 2 O₂(g) ΔH = 802 kJ
D. C(s) + 2 H₂(g) + 2 O₂(g) ⟶ CO₂(g) + 2 H₂O(l) ΔH = 802 kJ
E. 2 C(s) + 4 H₂(g) + 4 O₂(g) ⟶ 2 CO₂(g) + 4 H₂O(l) ΔH = -802 kJ

Penyelesaian Soal-6

Diketahui:

• Pembakaran 1 mol CH₄(g) pada 298 K dan 1 atm
• Dibebaskan kalor 802 kJ (eksoterm, ΔH negatif)

Langkah Penyelesaian:

1. Menulis persamaan reaksi setara:
   CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(l)
2. Menentukan tanda ΔH:
   Karena kalor dibebaskan, maka ΔH bernilai negatif (-802 kJ)
3. Menyesuaikan dengan pilihan:
   Persamaan yang tepat harus menunjukkan:
   • 1 mol CH₄ bereaksi dengan 2 mol O₂
   • Wujud H₂O adalah cair (l) karena pada suhu 298 K
   • ΔH = -802 kJ

Jawaban:

Persamaan termokimia yang benar adalah:
CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(l)   ΔH = -802 kJ (Jawaban B)

Penjelasan:

• Pilihan A salah karena menggunakan 2 mol CH₄ (tidak sesuai soal)
• Pilihan C adalah reaksi kebalikan dengan ΔH positif
• Pilihan D dan E menunjukkan pembentukan langsung dari unsur-unsur, bukan pembakaran metana
• Pilihan B tepat karena sesuai dengan data 1 mol CH₄ dan ΔH negatif

Catatan:

Nilai -802 kJ/mol adalah entalpi pembakaran standar metana (ΔH_c^°) pada 298 K, dimana produk H₂O berwujud cair.

Soal-7

Diketahui persamaan termokimia:
C₆H₆(g) ⟶ 6 C(s) + 3 H₂(g) ΔH = -49 kJ
Pernyataan yang benar dari reaksi di atas adalah ....
A. pembentukan 1 mol benzena (C₆H₆) memerlukan kalor sebesar 8,16 kJ
B. pembentukan 1 mol benzena (C₆H₆) memerlukan kalor sebesar 49 kJ
C. pembentukan 1 mol benzena (C₆H₆) melepaskan kalor sebesar 49 kJ
D. peruraian 1 mol benzena (C₆H₆) memerlukan kalor sebesar 49 kJ
E. peruraian 1 mol benzena (C₆H₆) melepaskan kalor sebesar 49 kJ

Penyelesaian Soal-7

Diketahui persamaan termokimia:
C₆H₆(g) → 6 C(s) + 3 H₂(g)   ΔH = -49 kJ

Analisis Persamaan:

• Reaksi menunjukkan penguraian 1 mol benzena (C₆H₆)
• ΔH negatif (-49 kJ) berarti reaksi melepas kalor (eksoterm)
• Reaksi kebalikannya (pembentukan benzena) akan memiliki ΔH positif (+49 kJ)

Jawaban:

Pernyataan yang benar adalah peruraian 1 mol benzena (C₆H₆) melepaskan kalor sebesar 49 kJ (Jawaban E)

Penjelasan:

• Opsi A dan B salah karena:
  • Membahas pembentukan benzena, bukan penguraian
  • Nilai kalor tidak sesuai (8,16 kJ tidak relevan)
• Opsi C salah karena pembentukan benzena membutuhkan kalor (endoterm)
• Opsi D salah karena penguraian benzena melepas kalor, bukan membutuhkan
• Opsi E benar sesuai persamaan termokimia yang diberikan

Konsep Termokimia:

• ΔH penguraian = -ΔH pembentukan
• Penguraian senyawa umumnya membutuhkan energi, tetapi dalam kasus ini spesifik melepas energi
• Nilai ΔH bergantung pada wujud zat dan kondisi reaksi

Soal-8

Sebanyak 4 mol karbon jika direaksikan dengan 4 mol gas hidrogen, akan terbentuk 2 mol gas etena (C₂H₄) yang membutuhkan kalor sebesar 104,6 kJ. Persamaan termokimianya adalah ....
A. 4 C(s) + 4 H₂(g) ⟶ 2 C₂H₄(g) ΔH = +209,2 kJ
B. 4 C(s) + 4 H₂(g) ⟶ 2 C₂H₄(g) ΔH = +104,6 kJ
C. 4 C(s) + 4 H₂(g) ⟶ 2 C₂H₄(g) ΔH = -104,6 kJ
D. 2 C(s) + 2 H₂(g) ⟶ C₂H₄(g) ΔH = -104,6 kJ
E. 2 C(s) + 2 H₂(g) ⟶ C₂H₄(g) ΔH = +104,6 kJ

Penyelesaian Soal-8

Diketahui:

• 4 mol C(s) + 4 mol H₂(g) → 2 mol C₂H₄(g)
• Membutuhkan kalor 104,6 kJ (endoterm, ΔH positif)

Langkah Penyelesaian:

1. Menulis persamaan reaksi setara:
   4 C(s) + 4 H₂(g) → 2 C₂H₄(g)
2. Menentukan tanda ΔH:
   Karena kalor dibutuhkan, maka ΔH bernilai positif (+104,6 kJ)
3. Menyesuaikan dengan pilihan:
   Persamaan yang tepat harus menunjukkan:
   • Koefisien 4 C + 4 H₂ → 2 C₂H₄
   • ΔH = +104,6 kJ

Jawaban:

Persamaan termokimia yang benar adalah:
4 C(s) + 4 H₂(g) → 2 C₂H₄(g)   ΔH = +104,6 kJ (Jawaban B)

Penjelasan:

• Pilihan A salah karena nilai ΔH 209,2 kJ (harusnya 104,6 kJ)
• Pilihan C salah karena menunjukkan ΔH negatif (eksoterm)
• Pilihan D dan E salah karena koefisien tidak sesuai (menggunakan 2 mol C)
• Pilihan B tepat karena sesuai data soal (4 mol C, 4 mol H₂, ΔH positif)

Catatan:

Untuk reaksi pembentukan 1 mol C₂H₄ dari unsur-unsurnya:

• Persamaan: 2 C(s) + 2 H₂(g) → C₂H₄(g)
• ΔH = +52,3 kJ (setengah dari 104,6 kJ)

Soal-9

Diketahui persamaan termokimia:
C(s) + O₂(g) ⟶ CO₂(g) ΔH = -393,5 kJ
Pernyataan yang benar dari reaksi di atas adalah ....
A. pembakaran 1 mol karbon menghasilkan kalor sebesar 393,5 kJ
B. pembakaran 1 mol karbon dioksida menghasilkan kalor sebesar 393,5 kJ
C. pembentukan 1 mol karbon dioksida membutuhkan kalor sebesar 393,5 kJ
D. pembakaran 1 mol karbon membutuhkan kalor sebesar 393,5 kJ
E. pembentukan 1 mol karbon dioksida menghasilkan kalor sebesar 196,75 kJ

Penyelesaian Soal-9

Diketahui persamaan termokimia:
C(s) + O₂(g) → CO₂(g)   ΔH = -393,5 kJ

Analisis Persamaan:

• Reaksi menunjukkan pembakaran sempurna 1 mol karbon (C)
• ΔH negatif (-393,5 kJ) berarti reaksi melepas kalor (eksoterm)
• Reaksi ini juga dapat disebut sebagai pembentukan CO₂ dari unsur-unsurnya

Jawaban:

Pernyataan yang benar adalah pembakaran 1 mol karbon menghasilkan kalor sebesar 393,5 kJ (Jawaban A)

Penjelasan:

• Opsi A benar karena sesuai persamaan termokimia yang diberikan
• Opsi B salah karena CO₂ adalah produk, bukan bahan bakar
• Opsi C salah karena pembentukan CO₂ melepas kalor, bukan membutuhkan
• Opsi D salah karena pembakaran karbon melepas kalor, bukan membutuhkan
• Opsi E salah karena nilai kalor tidak sesuai (harusnya 393,5 kJ)

Konsep Termokimia:

• Pembakaran sempurna karbon selalu eksoterm
• Nilai -393,5 kJ/mol adalah entalpi pembakaran standar karbon
• Reaksi ini penting dalam industri energi dan proses pembakaran bahan bakar fosil

Soal-10

Kalor yang diserap atau dilepas apabila 1 mol senyawa terurai menjadi unsur-unsurnya disebut ....
A. kalor reaksi
B. kalor pembentukan
C. kalor peruraian
D. kalor netralisasi
E. kalor ionisasi

Penyelesaian Soal-10

Definisi istilah:

• Kalor reaksi: Perubahan panas dalam suatu reaksi kimia secara umum
• Kalor pembentukan: Panas yang diserap/dilepas saat 1 mol senyawa terbentuk dari unsur-unsurnya
• Kalor peruraian: Panas yang diserap/dilepas saat 1 mol senyawa terurai menjadi unsur-unsurnya
• Kalor netralisasi: Panas yang dilepas pada reaksi asam-basa membentuk 1 mol air
• Kalor ionisasi: Energi yang diperlukan untuk melepas 1 mol elektron dari atom netral

Jawaban:

Kalor yang terlibat saat 1 mol senyawa terurai menjadi unsur-unsurnya disebut kalor peruraian (Jawaban C)

Penjelasan:

• Kalor peruraian = - (kalor pembentukan)
• Jika pembentukan eksoterm, maka peruraian akan endoterm
• Contoh: H₂O(l) → H₂(g) + ½ O₂(g) ΔH = +286 kJ (endoterm)
• Satuan kalor peruraian adalah kJ/mol

Hubungan Termokimia:

Proses	Contoh	Hubungan ΔH
Pembentukan	C + O2 → CO2	ΔHf
Peruraian	CO2 → C + O2	ΔHd = -ΔHf

Soal-11

Persamaan termokimia berikut ini merupakan perubahan entalpi pembentukan standar (ΔH°), kecuali ....
A. C(s) + 2 Cl₂(g) ⟶ CCl₄(l) ΔH° = -134 kJ
B. Ca(s) + Cl₂(g) ⟶ CaCl₂(s) ΔH° = -795,8 kJ
C. Fe(s) + 3/2 O₂(g) ⟶ Fe₂O₃(s) ΔH° = -822,2 kJ
D. Na(s) + 1/2 H₂(g) + C(s) + 3/2 O₂(g) ⟶ NaHCO₃(s) ΔH° = -947,7 kJ
E. Zn(s) + 1/2 O₂(g) ⟶ ZnO(s) ΔH° = -348 kJ

Penyelesaian Soal-11

Kriteria entalpi pembentukan standar ($\Delta H^o _f$):

• Pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya dalam keadaan standar
• Unsur-unsur harus dalam bentuk paling stabil pada kondisi standar (25°C, 1 atm)
• Koefisien senyawa produk harus 1

Analisis Opsi:

Opsi	Analisis	Status
A	Pembentukan 1 mol CCl4 dari unsur-unsurnya	$\Delta H^o _f$
B	Pembentukan 1 mol CaCl2 dari unsur-unsurnya	$\Delta H^o _f$
C	Pembentukan 1 mol Fe2O3 tetapi koefisien Fe(s) harus 2	Bukan $\Delta H^o _f$
D	Pembentukan 1 mol NaHCO3 dari unsur-unsurnya	$\Delta H^o _f$
E	Pembentukan 1 mol ZnO dari unsur-unsurnya	$\Delta H^o _f$

Jawaban:

Persamaan yang bukan merupakan entalpi pembentukan standar adalah:
Fe(s) + 3/2 O₂(g) → Fe₂O₃(s)   ΔH° = -822,2 kJ (Jawaban C)

Penjelasan:

• Opsi C salah karena koefisien Fe tidak sesuai dengan jumlah atom Fe dalam Fe₂O₃
• Persamaan yang benar untuk ΔH°_f Fe₂O₃:
  2 Fe(s) + 3/2 O₂(g) → Fe₂O₃(s)
• Semua opsi lain memenuhi kriteria ΔH°_f standar

Catatan:

Entalpi pembentukan standar unsur-unsur dalam keadaan stabilnya adalah nol, contoh:

• Fe(s), C(grafit), O₂(g), Cl₂(g), dll

Soal-12

Persamaan termokimia yang merupakan entalpi pembentukan standar asam karbonat, jika diketahui ΔH° H₂CO₃(aq) = -699,65 kJ adalah ....
A. 2 H⁺(aq) + CO₃^2-(aq) ⟶ H₂CO₃(aq) ΔH° = -699,65 kJ
B. H₂(g) + C(g) + 3/2 O₂(g) ⟶ H₂CO₃(aq) ΔH° = -699,65 kJ
C. 2 H(g) + C(g) + 3/2 O₂(g) ⟶ H₂CO₃(aq) ΔH° = -699,65 kJ
D. 2 H(g) + C(g) + 3 O(g) ⟶ H₂CO₃(aq) ΔH° = -699,65 kJ
E. 2 H⁺(aq) + C(g) + 3 O(g) ⟶ H₂CO₃(aq) ΔH° = -699,65 kJ

Penyelesaian Soal-12

Entalpi pembentukan standar ($\Delta H^o _f$) adalah perubahan entalpi ketika 1 mol senyawa terbentuk dari unsur-unsurnya dalam keadaan standar (pada suhu 25°C dan tekanan 1 atm). Unsur-unsur dalam keadaan standar untuk H, C, dan O adalah H₂(g), C(s, grafit), dan O₂(g). Persamaan termokimia yang benar untuk entalpi pembentukan standar asam karbonat (H₂CO₃) adalah:

H₂(g) + C(s, grafit) + 3/2 O₂(g) ⟶ H₂CO₃(aq) ΔH° = -699,65 kJ

Dari pilihan yang diberikan:

• Opsi A salah karena melibatkan ion, bukan unsur-unsur dalam keadaan standar.
• Opsi B hampir benar, tetapi C harus dalam bentuk padatan (grafit), bukan gas (C(g)).
• Opsi C salah karena menggunakan atom H(g) dan C(g), bukan unsur standarnya (H₂(g) dan C(s)).
• Opsi D salah karena menggunakan atom O(g), bukan O₂(g).
• Opsi E salah karena melibatkan ion H⁺ dan atom gas, bukan unsur standarnya.

Dengan demikian, opsi B adalah yang paling mendekati benar, meskipun seharusnya C dalam bentuk padatan (grafit). Namun, di antara pilihan yang ada, B adalah jawaban terbaik karena unsur-unsur lainnya sudah sesuai dengan keadaan standarnya.

Soal-13

Kalor pembentukan adalah kalor yang dilepas atau dibutuhkan apabila 1 mol senyawa terbentuk dari ....
A. ion positif dan negatif
B. unsur-unsurnya
C. senyawa yang lebih sederhana
D. molekul-molekul diatomik
E. atom-atomnya

Penyelesaian Soal-13

Kalor pembentukan (entalpi pembentukan standar) didefinisikan sebagai kalor yang dilepas atau diserap ketika 1 mol senyawa terbentuk dari unsur-unsurnya dalam keadaan standar (pada suhu 25°C dan tekanan 1 atm). Penjelasan opsi:

• Opsi A salah karena pembentukan dari ion adalah definisi entalpi pembentukan ion, bukan entalpi pembentukan standar.
• Opsi B benar karena sesuai dengan definisi kalor pembentukan standar.
• Opsi C salah karena ini mendeskripsikan reaksi sintesis, bukan pembentukan standar.
• Opsi D salah karena terlalu spesifik ke molekul diatomik saja.
• Opsi E salah karena harus dari unsur-unsurnya (bentuk stabil), bukan atom bebas.

Jawaban yang paling tepat adalah B. unsur-unsurnya.

Soal-14

Yang merupakan persamaan termokimia peruraian adalah ... .
A. FeO(s) + Fe₂O₃(s) ⟶ Fe₃O₄(s) ΔH = a kJ
B. CaO(s) + CO₂(g) ⟶ CaCO₃(s) ΔH = b kJ
C. CaCO₃(s) ⟶ CaO(s) + CO₂(g) ΔH = c kJ
D. CaCO₃(s) ⟶ Ca(s) + C(s) + 3 O(g) ΔH = d kJ
E. CaCO₃(s) ⟶ Ca(s) + C(s) + 3/2 O₂(g) ΔH = e kJ

Penyelesaian Soal-14

Persamaan termokimia peruraian adalah persamaan yang menunjukkan penguraian 1 mol senyawa menjadi unsur-unsur penyusunnya, disertai perubahan entalpinya.
Analisis opsi:

• Opsi A: Reaksi pembentukan Fe₃O₄ dari senyawa lain (bukan peruraian)
• Opsi B: Reaksi pembentukan CaCO₃ (bukan peruraian)
• Opsi C: Menunjukkan penguraian CaCO₃ menjadi senyawa yang lebih sederhana (CaO dan CO₂)
• Opsi D: Salah karena menguraikan menjadi atom-atom bebas (bukan bentuk standar)
• Opsi E: Benar karena menguraikan menjadi unsur-unsur penyusunnya yaitu Ca(s), C(s), dan O₂(g)

Jawaban yang tepat adalah E, karena:
1. Merupakan reaksi penguraian 1 mol senyawa
2. Menghasilkan unsur-unsur penyusunnya
3. Merupakan kebalikan dari reaksi pembentukan CaCO₃

Soal-15

Diketahui ΔH° senyawa CCl₄(l), CO₂(g), CH₄(g), dan C₂H₂(g) berturut-turut adalah -134 kJ, -110 kJ, -75 kJ, -85 kJ, dan +227 kJ. Senyawa-senyawa tersebut kalor peruraiannya termasuk endoterm, kecuali ....
A. CCl₄(l)
B. CO₂(g)
C. CH₄(g)
D. C₂H₆(g)
E. C₂H₂(g)

Penyelesaian Soal-15

Konsep Kalor Peruraian:

• Kalor peruraian = - (kalor pembentukan)
• Jika $\Delta H^o _f$ negatif → $\Delta H^o _d$ positif (endoterm)
• Jika $\Delta H^o _f$ positif → $\Delta H^o _d$ negatif (eksoterm)

Analisis Opsi:

Senyawa	$\Delta H^o _f$ (kJ)	$\Delta H^o _d$ (kJ)	Tipe Reaksi
CCl4(l)	-134	+134	Endoterm
CO2(g)	-110	+110	Endoterm
CH4(g)	-75	+75	Endoterm
C2H6(g)	-85	+85	Endoterm
C2H2(g)	+227	-227	Eksoterm

Jawaban:

Senyawa yang kalor peruraiannya eksoterm adalah:
C₂H₂(g) (Jawaban E)

Penjelasan:

• C₂H₂ memiliki $\Delta H^o _f$ positif (+227 kJ)
• Sehingga peruraiannya akan memiliki $\Delta H^o _d$ negatif (-227 kJ)
• Semua senyawa lain memiliki $\Delta H^o _f$ negatif → peruraian endoterm
• Asetilin (C₂H₂) tidak stabil dan cenderung terurai eksoterm

Catatan:

Kestabilan senyawa:

• Senyawa dengan $\Delta H^o _f$ positif umumnya kurang stabil
• Senyawa dengan $\Delta H^o _f$ negatif lebih stabil

Soal-16

Jika diketahui kalor pembentukan H₂(g) + Cl₂(g) ⟶ 2 HCl(g) adalah 185 kJ, maka besarnya kalor peruraian HCl adalah ....
A. +185 kJ
B. -185 kJ
C. -370 kJ
D. +92,5 kJ
E. -92,5 kJ

Penyelesaian Soal-16

Diketahui:

H₂(g) + Cl₂(g) → 2 HCl(g)   ΔH = -185 kJ

Kalor peruraian adalah kebalikan dari kalor pembentukan dengan nilai ΔH yang sama besar tetapi berlawanan tanda.

Langkah penyelesaian:

1. Persamaan pembentukan 2 mol HCl: ΔH = -185 kJ
2. Persamaan peruraian 1 mol HCl adalah kebalikannya:

   2 HCl(g) → H₂(g) + Cl₂(g)   ΔH = +185 kJ

3. Untuk peruraian 1 mol HCl:

   HCl(g) → ½ H₂(g) + ½ Cl₂(g)   ΔH = +92,5 kJ

Analisis opsi:

• A. +185 kJ - nilai untuk menguraikan 2 mol HCl
• B. -185 kJ - tanda ΔH salah
• C. -370 kJ - nilai dan tanda salah
• D. +92,5 kJ - BENAR (nilai untuk 1 mol HCl)
• E. -92,5 kJ - tanda ΔH salah

Jawaban yang tepat adalah D. +92,5 kJ, karena:

1. Merupakan nilai ΔH untuk menguraikan 1 mol HCl
2. Tanda positif menunjukkan reaksi endoterm (membutuhkan energi)
3. Nilai setengah dari ΔH pembentukan 2 mol HCl

Soal-17

Kalor yang dihasilkan dari pembakaran 15 gram etana (C₂H₆) (A_r C = 12 dan H = 1) menurut reaksi:
2 C₂H₆(g) + 7 O₂(g) ⟶ 4 CO₂(g) + 6 H₂O(l) ΔH = -3.084 kJ
adalah ....
A. -385,5 kJ
B. -771 kJ
C. -1.542 kJ
D. -1.850,4 kJ
E. -3.084 kJ

Penyelesaian Soal-17

Diketahui:

• Massa etana (C₂H₆) = 15 gram
• A_r C = 12; H = 1
• Persamaan termokimia: 2 C₂H₆(g) + 7 O₂(g) → 4 CO₂(g) + 6 H₂O(l)   ΔH = -3.084 kJ

Langkah penyelesaian:

1. Menghitung massa molar (mM) C₂H₆:

   mM C₂H₆ = (2 × 12) + (6 × 1) = 30 g/mol

2. Menghitung mol C₂H₆:

   n = |massa//mM| = |15 g//30 g/mol| = 0,5 mol

3. Menentukan kalor untuk 2 mol C₂H₆:

   ΔH reaksi = -3.084 kJ (untuk 2 mol C₂H₆)

4. Menghitung kalor untuk 0,5 mol C₂H₆:

   ΔH = (0,5 mol / 2 mol) × -3.084 kJ = 0,25 × -3.084 kJ = -771 kJ

Analisis opsi:

• A. -385,5 kJ - setengah dari nilai yang seharusnya
• B. -771 kJ - BENAR
• C. -1.542 kJ - nilai untuk 1 mol C₂H₆
• D. -1.850,4 kJ - tidak sesuai perhitungan
• E. -3.084 kJ - nilai untuk 2 mol C₂H₆

Jawaban yang tepat adalah B. -771 kJ, karena:

1. Dihitung berdasarkan perbandingan mol yang tepat
2. Memperhatikan stoikiometri reaksi
3. Nilai kalor negatif sesuai dengan reaksi eksoterm (melepas kalor)

Soal-18

Diketahui persamaan reaksi:
2 NO(g) + O₂(g) ⟶ 2 NO₂(g) ΔH = -x kJ
x merupakan kalor ....
A. pembentukan NO
B. pembakaran NO₂
C. pembentukan NO
D. pembakaran NO
E. peruraian NO₂

Penyelesaian Soal-18

Diketahui reaksi:

2 NO(g) + O₂(g) → 2 NO₂(g)   ΔH = -x kJ

Konsep penting:

• Kalor pembentukan: Pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya dalam keadaan standar
• Kalor pembakaran: Pembakaran 1 mol senyawa dengan O₂ menghasilkan senyawa stabil
• Kalor peruraian: Kebalikan dari kalor pembentukan

Analisis reaksi:

Reaksi ini menunjukkan pembentukan 2 mol NO₂ dari:

• NO(g) - bukan unsur standar (unsur standar N adalah N₂(g))
• O₂(g) - unsur standar

Penjelasan opsi:

• A. pembentukan NO - Salah, karena bukan pembentukan NO dan NO bukan unsur standar
• B. pembakaran NO₂ - Salah, karena bukan reaksi pembakaran
• C. pembentukan NO - Salah, sama dengan opsi A
• D. pembakaran NO - BENAR, karena:
  • NO bereaksi dengan O₂
  • Menghasilkan senyawa yang lebih stabil (NO₂)
  • Termasuk reaksi pembakaran
• E. peruraian NO₂ - Salah, karena ini kebalikan dari reaksi yang diberikan

Jawaban yang tepat adalah D. pembakaran NO, karena:

1. Memenuhi definisi reaksi pembakaran (reaksi dengan O₂)
2. NO bertindak sebagai senyawa yang dibakar
3. Menghasilkan senyawa yang lebih stabil (NO₂)

Soal-19

Kalor yang dihasilkan pada pembakaran 4,48 liter gas karbon pada keadaan standar sesuai reaksi:
C(g) + O₂(g) ⟶ CO₂(g) ΔH = -394 kJ
adalah ....
A. 394 kJ
B. 197 kJ
C. 98,5 kJ
D. 78,5 kJ
E. 65,7 kJ

Penyelesaian Soal-19

Diketahui:

• Volume gas karbon (C) = 4,48 liter (keadaan standar)
• Persamaan termokimia: C(g) + O₂(g) → CO₂(g)   ΔH = -394 kJ

Langkah penyelesaian:

1. Menghitung mol gas karbon:

   Pada keadaan standar (STP), 1 mol gas = 22,4 liter

   n = |V//V_m| = |4,48 L//22,4 L/mol| = 0,2 mol

2. Menentukan kalor pembakaran:

   Persamaan menunjukkan pembakaran 1 mol C melepas 394 kJ

   ΔH untuk 0,2 mol C = 0,2 × (-394 kJ) = -78,8 kJ

3. Menentukan kalor yang dihasilkan:

   Kalor yang dihasilkan bernilai positif (karena ditanya kalor yang dihasilkan)

   Q = |ΔH| = 78,8 kJ

Analisis opsi:

• A. 394 kJ - nilai untuk 1 mol C
• B. 197 kJ - nilai untuk 0,5 mol C
• C. 98,5 kJ - nilai untuk 0,25 mol C
• D. 78,5 kJ - paling mendekati dengan hasil perhitungan (78,8 kJ)
• E. 65,7 kJ - terlalu kecil

Jawaban yang tepat adalah D. 78,5 kJ, karena:

1. Nilai paling mendekati hasil perhitungan (78,8 kJ)
2. Memperhitungkan jumlah mol yang tepat (0,2 mol)
3. Menyesuaikan dengan volume gas pada keadaan standar

Catatan: Perbedaan kecil (78,5 vs 78,8) mungkin karena pembulatan dalam soal.

Soal-20

Diketahui diagram pembentukan gas SO₃ sebagai berikut.

Berdasarkan diagram di atas, maka harga ΔH_2, adalah ....
A. -790,4 kJ
B. -539,8 kJ
C. -395,2 kJ
D. -250,6 kJ
E. -196,4 kJ

Penyelesaian Soal-20

Diketahui dari diagram tingkat energi:

1. 2 S(s) + 3 O₂(g) ⟶ 2 SO₂(g) + O₂(g)   ΔH₁ = -539,8 kJ

2. 2 S(s) + 3 O₂(g) ⟶ 2 SO₃(g)   ΔH₃ = -790,4 kJ

3. 2 SO₂(g) + O₂(g) ⟶ 2 SO₃(g)   ΔH₂ = .... kJ

Langkah penyelesaian:

Menghitung ΔH_2 pembentukan 2SO₃ dari 2 SO₂(g) + O₂(g):

Persamaan-1 dibalik menjadi:
2 SO₂(g) + O₂(g) ⟶ 2 S(s) + 3 O₂(g)     ΔH₁ = -(-539,8 kJ)

2 S(s) + 3 O₂(g) ⟶ 2 SO₃(g)   ΔH₃ = -790,4 kJ

2 SO₂(g) + O₂(g) ⟶ 2 SO₃(g)   ΔH₂ =  ΔH₃ + ΔH₁

ΔH₂ =  ΔH₃ + ΔH₁

ΔH₂ =  -790,4 kJ + 539,8 kJ

ΔH₂ =  -250,6 kJ

Jawaban yang tepat adalah D. -250,6 kJ.

Soal-21

Jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 767 gram air dari 30 °C menjadi 76 °C (kalor jenis air = 4,18 J g^-1 K^-1) adalah ....
A. 73,75 kJ
B. 147,5 kJ
C. 221,25 kJ
D. 295 kJ
E. 368 kJ

Penyelesaian Soal-21

Diketahui:

• Massa air (m) = 767 gram
• Suhu awal (T₁) = 30 °C
• Suhu akhir (T₂) = 76 °C
• Kalor jenis air (c) = 4,18 J g^-1 K^-1

Langkah penyelesaian:

1. Menghitung perubahan suhu (ΔT):

   ΔT = T₂ - T₁ = 76 °C - 30 °C = 46 °C = 46 K

   (Perubahan suhu dalam °C sama dengan dalam Kelvin)

2. Menghitung kalor yang diperlukan (Q):

   Q = m × c × ΔT

   Q = 767 g × 4,18 J g^-1 K^-1 × 46 K

   Q = 767 × 4,18 × 46

   Q = 147.418,76 J ≈ 147,42 kJ

Analisis opsi:

• A. 73,75 kJ - setengah dari nilai yang seharusnya
• B. 147,5 kJ - BENAR (paling mendekati hasil perhitungan)
• C. 221,25 kJ - 1,5 kali nilai sebenarnya
• D. 295 kJ - dua kali nilai sebenarnya
• E. 368 kJ - terlalu besar

Jawaban yang tepat adalah B. 147,5 kJ, karena:

1. Nilai paling mendekati hasil perhitungan (147,42 kJ)
2. Memperhitungkan semua variabel dengan tepat:
   • Massa air (767 g)
   • Perubahan suhu (46 K)
   • Kalor jenis air (4,18 J g^-1 K^-1)
3. Perbedaan kecil (147,42 vs 147,5) karena pembulatan

Soal-22

Pada pelarutan 5 gram kristal NaOH (M_r NaOH = 40) dalam 50 mL air terjadi kenaikan suhu dari 26 °C menjadi 34 °C. Jika kalor jenis larutan dianggap sama dengan kalor jenis air = 4,2 J g^-1 K^-1, dan kalor wadah diabaikan, maka entalpi pelarutan NaOH adalah ....
A. -1.344 J
B. -1.848 J
C. -3.696 J
D. -7.392 J
E. -1.4784 J

Penyelesaian Soal-22

Diketahui:

• Massa NaOH = 5 gram
• mM NaOH = 40 g/mol
• Volume air = 50 mL (massa air ≈ 50 g, karena ρ air ≈ 1 g/mL)
• Suhu awal = 26 °C
• Suhu akhir = 34 °C
• Kalor jenis larutan (c) = 4,2 J g^-1 K^-1

Langkah penyelesaian:

1. Menghitung massa total larutan:

   Massa larutan = massa NaOH + massa air = 5 g + 50 g = 55 g

2. Menghitung perubahan suhu (ΔT):

   ΔT = T_akhir - T_awal = 34 °C - 26 °C = 8 °C = 8 K

3. Menghitung kalor yang diserap larutan (q):

   q = m × c × ΔT

   q = 55 g × 4,2 J g^-1 K^-1 × 8 K

   q = 1.848 J

4. Menghitung mol NaOH:

   n = |massa//mM = |5 g//40 g/mol| = 0,125 mol

5. Menentukan entalpi pelarutan (ΔH):

   Karena suhu naik, reaksi eksoterm (ΔH negatif)

   ΔH = |-q//n| = |-1.848 J//0,125 mol| = -14.784 J/mol

   Untuk 5 gram (0,125 mol): ΔH = -1.848 J

Analisis opsi:

• A. -1.344 J - hasil perhitungan salah
• B. -1.848 J - BENAR (sesuai perhitungan)
• C. -3.696 J - dua kali nilai sebenarnya
• D. -7.392 J - empat kali nilai sebenarnya
• E. -1.4784 J - nilai tidak sesuai

Jawaban yang tepat adalah B. -1.848 J, karena:

1. Nilai sesuai dengan hasil perhitungan kalor yang dilepas
2. Tanda negatif menunjukkan reaksi eksoterm
3. Memperhitungkan:
   • Massa total larutan (55 g)
   • Perubahan suhu (8 K)
   • Jumlah mol NaOH (0,125 mol)

Soal-23

Jika pada 50 mL larutan CuSO₄ 0,4 M ditambahkan serbuk zink berlebih, maka suhu akan naik 20 °C. Dengan menganggap kalor jenis larutan sama dengan kalor jenis air = 4,2 J g^-1 K^-1, dan kalor wadah reaksi diabaikan, maka besarnya ΔH untuk reaksi:
Zn(s) + CuSO₄(aq) ⟶ ZnSO₄(aq) + Cu(s)
adalah ....
A. 4.200 J
B. 21 kJ
C. 42 kJ
D. 16 kJ
E. 210 kJ

Penyelesaian Soal-23

Diketahui:

• Volume larutan CuSO₄ = 50 mL = 50 g (asumsi massa jenis = 1 g/mL)
• Konsentrasi CuSO₄ = 0,4 M
• Kenaikan suhu (ΔT) = 20 °C = 20 K
• Kalor jenis larutan (c) = 4,2 J g^-1 K^-1
• Reaksi: Zn(s) + CuSO₄(aq) → ZnSO₄(aq) + Cu(s)

Langkah penyelesaian:

1. Menghitung mol CuSO₄:

   n = M × V = 0,4 mol/L × 0,05 L = 0,02 mol

2. Menghitung kalor yang dilepas (q):

   q = m × c × ΔT

   q = 50 g × 4,2 J g^-1 K^-1 × 20 K = 4.200 J

3. Menentukan ΔH reaksi:

   Karena suhu naik, reaksi eksoterm (ΔH negatif)

   ΔH = |-q//n| = |-4.200 J//0,02 mol| = -210.000 J/mol = -210 kJ/mol

Analisis opsi:

• A. 4.200 J - hanya nilai q, bukan ΔH per mol
• B. 21 kJ - nilai untuk 0,1 mol
• C. 42 kJ - nilai untuk 0,05 mol
• D. 16 kJ - tidak sesuai perhitungan
• E. 210 kJ - BENAR (nilai ΔH per mol dengan tanda negatif)

Jawaban yang tepat adalah E. 210 kJ, karena:

1. Merupakan nilai ΔH per mol reaksi
2. Memperhitungkan:
   • Jumlah mol CuSO₄ (0,02 mol)
   • Kalor yang dilepas (4.200 J)
   • Konversi satuan ke kJ
3. Seharusnya bernilai negatif (eksoterm), tetapi mungkin soal hanya menanyakan besarnya

Catatan: Dalam termokimia, nilai ΔH untuk reaksi eksoterm seharusnya negatif. Jika soal hanya menanyakan besarnya (nilai absolut), maka 210 kJ adalah jawaban yang dimaksud.

Soal-24

Diketahui reaksi: 2 Fe(s) + 3/2 O₂(g) → Fe₂O₃(s) ΔH = -840 kJ
2 Al(s) + 3/2 O₂(g) → Al₂O₃(s) ΔH = -1.680 kJ
Besarnya ΔH untuk reaksi: 2 Al(s) + Fe₂O₃(s) → Al₂O₃(s) + 2 Fe(s) adalah ....
A. -840 kJ
B. -1.680 kJ
C. -2.520 kJ
D. 840 kJ
E. 2.520 kJ

Penyelesaian Soal-24

Diketahui:

1. 2 Fe(s) + ³⁄₂ O₂(g) → Fe₂O₃(s)   ΔH = -840 kJ
2. 2 Al(s) + ³⁄₂ O₂(g) → Al₂O₃(s)   ΔH = -1.680 kJ

Langkah Penyelesaian:

1. Mengatur persamaan untuk mendapatkan reaksi yang diinginkan:
   Reaksi yang dicari: 2 Al(s) + Fe₂O₃(s) → Al₂O₃(s) + 2 Fe(s)
2. Memanipulasi persamaan yang diketahui:
   • Balik persamaan 1: Fe₂O₃(s) → 2 Fe(s) + ³⁄₂ O₂(g)   ΔH = +840 kJ
   • Gunakan persamaan 2 apa adanya
3. Menjumlahkan kedua persamaan:
   

   Reaksi 1	Fe2O3(s) → 2 Fe(s) + 3⁄2 O2(g)	+840 kJ
   Reaksi 2	2 Al(s) + 3⁄2 O2(g) → Al2O3(s)	-1.680 kJ
   Hasil	2 Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2 Fe(s)	-840 kJ

Jawaban:

Berdasarkan perhitungan, ΔH reaksi adalah -840 kJ (Jawaban A)

Penjelasan:

• Reaksi ini merupakan reaksi termit yang bersifat eksoterm (melepas energi)
• Nilai negatif menunjukkan reaksi melepas energi sebesar 840 kJ
• Reaksi ini banyak digunakan dalam pengelasan logam karena panas yang dihasilkan
• Aluminium lebih reaktif daripada besi sehingga dapat mereduksi besi oksida

Verifikasi Perhitungan:

ΔH reaksi = (+840) + (-1.680) = -840 kJ

Soal-25

Diketahui persamaan reaksi:
1/2 N₂(g) + 3/2 H₂(g) → NH₃(g) ΔH = -a kJ
1/2 H₂(g) + 1/2 Cl₂(g) → HCl(g) ΔH = -b kJ
1/2 N₂(g) + 2 H₂(g) + 1/2 Cl₂(g) → NH₄Cl(s) ΔH = -c kJ
Besarnya ΔH pada reaksi: NH₃(g) + HCl(g) → NH₄Cl(s) adalah ....
A. -(a + b + c)
B. a + b + c
C. a + b - c
D. a - (b + c)
E. 2a + 2b - c

Penyelesaian Soal-25

Diketahui:

1. ½ N₂(g) + ³⁄₂ H₂(g) → NH₃(g)   ΔH = -a kJ
2. ½ H₂(g) + ½ Cl₂(g) → HCl(g)   ΔH = -b kJ
3. ½ N₂(g) + 2 H₂(g) + ½ Cl₂(g) → NH₄Cl(s)   ΔH = -c kJ

Langkah Penyelesaian:

1. Mengatur persamaan untuk mendapatkan reaksi yang diinginkan:
   Reaksi yang dicari: NH₃(g) + HCl(g) → NH₄Cl(s)
2. Memanipulasi persamaan yang diketahui:
   • Balik persamaan 1: NH₃(g) → ½ N₂(g) + ³⁄₂ H₂(g)   ΔH = +a kJ
   • Balik persamaan 2: HCl(g) → ½ H₂(g) + ½ Cl₂(g)   ΔH = +b kJ
   • Gunakan persamaan 3 apa adanya
3. Menjumlahkan ketiga persamaan:
   

   Reaksi 1	NH3(g) → ½ N2(g) + ³⁄₂ H2(g)	+a kJ
   Reaksi 2	HCl(g) → ½ H2(g) + ½ Cl2(g)	+b kJ
   Reaksi 3	½ N2(g) + 2 H2(g) + ½ Cl2(g) → NH4Cl(s)	-c kJ
   Hasil	NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s)	(a + b - c) kJ

Jawaban:

Berdasarkan perhitungan, ΔH reaksi adalah a + b - c (Jawaban C)

Penjelasan:

• Reaksi pembentukan NH₄Cl dari NH₃ dan HCl bersifat eksoterm jika (a + b - c) negatif
• Nilai c biasanya lebih besar dari (a + b) karena pembentukan senyawa ionik NH₄Cl melepaskan energi besar
• Proses ini merupakan reaksi asam-basa antara NH₃ (basa) dan HCl (asam)

Verifikasi Perhitungan:

ΔH reaksi = (+a) + (+b) + (-c) = a + b - c

Soal-26

Diketahui entalpi pembentukan gas etanol (C₂H₅OH), gas CO₂, dan H₂O berturut-turut adalah -278 kJ/mol, -394 kJ/mol, dan -286 kJ/mol. Pada pembakaran 92 gram etanol (A_r C = 12, H = 1, dan O = 16) sesuai reaksi:
C₂H₅OH(l) + 3 O₂(g) → 2 CO₂(g) + 3 H₂O(l)
dihasilkan kalor sebagai ....
A. 541 kJ
B. 1.082 kJ
C. 1.623 kJ
D. 2.164 kJ
E. 2.736 kJ

Penyelesaian Soal-26

Diketahui:

• $\Delta H^o _f$ C₂H₅OH(g) = -278 kJ/mol
• $\Delta H^o _f$ CO₂(g) = -394 kJ/mol
• $\Delta H^o _f$ H₂O(l) = -286 kJ/mol
• Massa C₂H₅OH = 92 gram
• A_r C = 12, H = 1, O = 16
• Reaksi: C₂H₅OH(l) + 3 O₂(g) → 2 CO₂(g) + 3 H₂O(l)

Langkah Penyelesaian:

1. Menghitung mM etanol:
   mM = (2×12) + (6×1) + 16 = 46 g/mol
   
   
2. Menghitung mol etanol:
   n = |massa//mM| = |92 g//46 g/mol| = 2 mol
   
   
3. Menghitung ΔH reaksi pembakaran:
   ΔH = ΣΔH_f produk - ΣΔH_f reaktan
   = [2(-394) + 3(-286)] - [1(-278) + 3(0)]
   = [-788 + (-858)] - [-278]
   = -1.646 + 278 = -1.368 kJ (untuk 1 mol etanol)
   
   
4. Menghitung kalor untuk 2 mol:
   Q = n × ΔH = 2 mol × (-1.368 kJ/mol) = -2.736 kJ

Jawaban:

Kalor yang dihasilkan pada pembakaran 92 gram etanol adalah 2.736 kJ (Jawaban E)

Penjelasan:

• Tanda negatif menunjukkan reaksi eksoterm (melepas energi)
• Nilai 2.736 kJ merupakan energi total yang dilepas untuk 2 mol etanol
• Pembakaran sempurna etanol menghasilkan CO₂ dan H₂O

Verifikasi Perhitungan:

ΔH reaksi = [2(-394) + 3(-286)] - [-278]
= -788 - 858 + 278 = -1.368 kJ/mol
Untuk 2 mol: 2 × -1.368 = -2.736 kJ

Soal-27

Diketahui $\Delta H^o _f$ C₂H₂, CO₂, dan H₂O berturut-turut adalah -227 kJ/mol, -394 kJ/mol, dan -286 kJ/mol. Besarnya kalor yang dihasilkan pada pembakaran 6,72 liter gas etuna pada keadaan standar sesuai reaksi:
2 C₂H₂(g) + 5 O₂(g) → 4 CO₂(g) + 2 H₂O(l)
adalah ... .
A. 6.024 kJ
B. 2.112 kJ
C. 2.008 kJ
D. 602,4 kJ
E. 586,8 kJ

Penyelesaian Soal-27

Diketahui:

• $\Delta H^o _f$ C₂H₂ = -227 kJ/mol
• $\Delta H^o _f$ CO₂ = -394 kJ/mol
• $\Delta H^o _f$ H₂O(l) = -286 kJ/mol
• Volume C₂H₂ = 6,72 L (STP)
• 1 mol gas pada STP = 22,4 L
• Reaksi: 2 C₂H₂(g) + 5 O₂(g) → 4 CO₂(g) + 2 H₂O(l)

Langkah Penyelesaian:

1. Menghitung mol C₂H₂:
   n = |V//22,4 L/mol| = |6,72 L//22,4 L/mol| = 0,3 mol
   
   
2. Menghitung ΔH reaksi pembakaran:
   ΔH = ΣΔH_f produk - ΣΔH_f reaktan
   ΔH = [4(-394) + 2(-286)] - [2(-227) + 5(0)]
   ΔH = [-1.576 + (-572)] - [-454]
   ΔH = -2.060 + 454 = -1.694 kJ (untuk 2 mol C₂H₂)
   
   
3. Menghitung ΔH per mol C₂H₂:
   ΔH/mol = -1.694 kJ / 2 = -847 kJ/mol
   
   
4. Menghitung kalor untuk 0,3 mol:
   Q = n × ΔH/mol = 0,3 mol × (-847 kJ/mol) = -254,1 kJ

Jawaban:

Berdasarkan perhitungan, kalor yang dihasilkan adalah -254,1 kJ (melepas energi), namun tidak ada pilihan yang sesuai. Kemungkinan ada kesalahan dalam soal atau pilihan jawaban.

Soal-28

Diketahui $\Delta H^o _f$ NH₄Cl = -314 kJ/mol dan $\Delta H^o _f$ HCl = -92 kJ/mol. Jika reaksi NH₄Cl(g) → NH₃(g) + HCl(g) mempunyai ΔH = 176 kJ, besarnya $\Delta H^o _f$ NH₃ adalah ....
A. 398 kJ
B. 222 kJ
C. -176 kJ
D. -92 kJ
E. -46 kJ

Penyelesaian Soal-28

Diketahui:

• $\Delta H^o _f$ NH₄Cl = -314 kJ/mol
• $\Delta H^o _f$ HCl = -92 kJ/mol
• Reaksi: NH₄Cl(g) → NH₃(g) + HCl(g) dengan ΔH = +176 kJ

Langkah Penyelesaian:

1. Menghitung ΔH reaksi berdasarkan entalpi pembentukan:
   ΔH = ΣΔH_f produk - ΣΔH_f reaktan
   176 kJ = [ΔH_f NH₃ + (-92 kJ)] - [-314 kJ]
   
   
2. Menyelesaikan persamaan untuk ΔH_f NH₃:
   176 kJ = ΔH_f NH₃ - 92 kJ + 314 kJ
   176 kJ = ΔH_f NH₃ + 222 kJ
   ΔH_f NH₃ = 176 kJ - 222 kJ = -46 kJ/mol

Jawaban:

Berdasarkan perhitungan, $\Delta H^o _f$ NH₃ adalah -46 kJ/mol (Jawaban E)

Penjelasan:

• Nilai ini sesuai dengan data entalpi pembentukan standar NH₃ (-46 kJ/mol)
• Tanda negatif menunjukkan pembentukan NH₃ bersifat eksoterm
• Reaksi penguraian NH₄Cl membutuhkan energi (+176 kJ) karena bersifat endoterm

Verifikasi Perhitungan:

ΔH = [ΔH_f NH₃ + ΔH_f HCl] - [ΔH_f NH₄Cl]
176 = [x + (-92)] - [-314]
176 = x + 222
x = -46 kJ/mol

Soal-29

Diketahui energi ikatan: C - C = 348 kJ/mol, Cl - Cl = 242 kJ/mol
H - Cl = 431 kJ/mol, C - Cl = 328 kJ/mol
C - H = 423 kJ/mol
Besarnya ΔH pada reaksi: 

adalah ....

A. +94 kJ
B. +81 kJ
C. -81 kJ
D. -94 kJ
E. -208 kJ

Penyelesaian Soal-29

Untuk menghitung ΔH reaksi menggunakan energi ikatan, kita gunakan rumus:

ΔH = Σ (energi ikatan yang diputus) - Σ (energi ikatan yang terbentuk)

Reaksi:

Diketahui energi ikatan:

• C–C = 348 kJ/mol
• Cl–Cl = 242 kJ/mol
• H–Cl = 431 kJ/mol
• C–Cl = 328 kJ/mol
• C–H = 423 kJ/mol

Langkah 1: Identifikasi ikatan yang diputus dan terbentuk

Reaksi ini adalah reaksi substitusi, di mana satu atom H pada propana (CH₃CH₂CH₃) digantikan oleh atom Cl, membentuk 2-kloropropana (CH₃CHClCH₃) dan HCl.

Struktur molekul:

• Propana (CH₃CH₂CH₃): Memiliki 2 ikatan C–C dan 8 ikatan C–H.
• Cl₂: Memiliki 1 ikatan Cl–Cl.
• 2-Kloropropana (CH₃CHClCH₃): Memiliki 2 ikatan C–C, 7 ikatan C–H, dan 1 ikatan C–Cl.
• HCl: Memiliki 1 ikatan H–Cl.

Ikatan yang diputus:

• 1 ikatan C–H pada propana.
• 1 ikatan Cl–Cl pada Cl₂.

Ikatan yang terbentuk:

• 1 ikatan C–Cl pada 2-kloropropana.
• 1 ikatan H–Cl pada HCl.

Langkah 2: Hitung energi ikatan

Energi ikatan yang diputus:

• 1 × C–H = 423 kJ/mol
• 1 × Cl–Cl = 242 kJ/mol
• Total diputus = 423 + 242 = 665 kJ/mol

Energi ikatan yang terbentuk:

• 1 × C–Cl = 328 kJ/mol
• 1 × H–Cl = 431 kJ/mol
• Total terbentuk = 328 + 431 = 759 kJ/mol

Langkah 3: Hitung ΔH reaksi

ΔH = (energi ikatan diputus) - (energi ikatan terbentuk)
ΔH = 665 - 759 = -94 kJ/mol

Langkah 4: Verifikasi dengan opsi

Nilai ΔH = -94 kJ/mol menunjukkan reaksi eksotermik, sesuai dengan opsi D. -94 kJ.

Jawaban akhir: D. -94 kJ

Soal-30

Diketahui energi ikatan N ≡ N = 163 kJ/mol dan H - H = 436 kJ/mol.
Pada reaksi: 1/2 N₂(g) + 3/2 H₂(g) → NH₃(g) ΔH = -438 kJ/mol
energi ikatan rata-rata N - H adalah ....
A. 1.173,5 kJ
B. 735,5 kJ
C. 391 kJ
D. 195,5 kJ
E. 130 kJ

Penyelesaian Soal-30

Diketahui:

• Energi ikatan N≡N = 163 kJ/mol
• Energi ikatan H-H = 436 kJ/mol
• Reaksi: ½ N₂(g) + ³⁄₂ H₂(g) → NH₃(g) dengan ΔH = -438 kJ/mol

Langkah Penyelesaian:

1. Menghitung energi pemutusan ikatan (reaktan):
   • ½ ikatan N≡N = ½ × 163 kJ = 81,5 kJ
   • ³⁄₂ ikatan H-H = ³⁄₂ × 436 kJ = 654 kJ
   Total energi pemutusan = 81,5 + 654 = 735,5 kJ
   
   
2. Menghubungkan dengan entalpi reaksi:
   ΔH = ΣEnergi pemutusan - ΣEnergi pembentukan
   -438 kJ = 735,5 kJ - ΣEnergi ikatan N-H dalam NH₃
   
   
3. Menghitung total energi ikatan N-H:
   ΣEnergi ikatan N-H = 735,5 kJ - (-438 kJ) = 1.173,5 kJ
   
   
4. Menghitung energi ikatan rata-rata N-H:
   NH₃ memiliki 3 ikatan N-H
   Energi ikatan rata-rata N-H = 1.173,5 kJ / 3 = 391,17 kJ/mol

Jawaban:

Energi ikatan rata-rata N-H adalah 391 kJ/mol (Jawaban C)

Penjelasan:

• Nilai ini sesuai dengan data energi ikatan N-H standar (391 kJ/mol)
• Ikatan N-H termasuk kuat karena perbedaan elektronegativitas N dan H
• Tanda negatif ΔH menunjukkan reaksi pembentukan NH₃ bersifat eksoterm

Verifikasi Perhitungan:

ΔH = (½×163 + ³⁄₂×436) - 3×E_N-H
-438 = (81,5 + 654) - 3E_N-H
-438 = 735,5 - 3E_N-H
3E_N-H = 1.173,5
E_N-H = 391,17 kJ/mol