Seorang siswa melakukan praktikum kimia untuk menentukan entalpi pembakaran standart parafin. Dia mencoba untuk melakukan percobaannya denga menggunakan kalorimeter. Setelah melakukan percobaan di laboratorium, siswa tersebut memperoleh data sebagai berikut:

• massa kalorimetr = 16,0 gr
• massa air dan kalorimeter = 410 gr
• temperatur awal air = 20⁰C
• temperatur akhir = 35,5⁰C
• massa awal parafin = 25,7 g
• massa akhir parafin = 23,5 g

Jika diketahui rumus kimia parafin adalah C25H52 dan kita asumsikan bahwa yang menyerap panas hanya air dalam kalorimeter , maka bantulah siswa tersebut untuk menghitung berapa besar entalpi pembakaran standart parafin berdasarkan percobaan dari siswa diatas.

Jawaban Soal-soal Kimia

Dengan kalorimeter maka kita bisa mengukur panas yang dihasilkan oleh suatu reaksi. Untuk soal diatas panas yang dihasilkan oleh pembakaran parafin diterima oleh air sehingga panas ini bisa dikonversikan untuk memperoleh enthalpi standart pembakaran parafin

massa air dalam kalorimeter
= massa total kalorimeter – massa total air
= 410 gr – 16,0 gr
= 394 gr

kenaikan suhu
= T akhir – T awal
= 35,5 – 20
= 15,5 ⁰C

massa parafin yang terbakar
= 25,7 – 23,5
= 2,2 gr

energi panas yang diterima air
= m.c.^T
= 394 gr x 4.184 J/gC x 15.5⁰C
= 25,552 J

mole parafin
= gr/Mr
= 2,2 / 677
= 0,00325 mol

energi yang dilepaskan untuk membakar 1 mol parafin
= 1/0,00325 x 25,552 J
= 7862,15 KJ

Jadi enthalpy pembakaran parafin standart sesuai percobaan siswa diatas adalah ^Hc= -7862,15 KJ/mol

Berapakah enthalpy pembakaran standart metanol jika diketahui bahwa pembakaran 1 gram methanol menghasilkan energi sebesar 22,34 KJ?

Jawaban Soal-soal Kimia

Ingat bahwa entalpi pembakaran didefinisikan sebagai perubahan entalpi yang menyertai pembakaran sempurna 1 mol suatu zat. Karena dalam soal yang diketahui adalah pembakaran 1 gram methanol maka kita harus mengubah 1 gram ke dalam mol dan kemudian mengubahnya kembali dalam unit 1 mol.

mol metanol
= g/Mr
= 1/32 mol

dalam setiap mol meanol yang dibakar dihasilkan energi
= 1 mol / (1/32 mol) x 22,34 KJ/mol
= 714,88 KJ

Jadi entalpi pembakaran metanol adalah 714,88 KJ/mol yang bila ditulis dalam reaksi kimia adalah sebagai berikut:

CH3OH + 3/2 O2 -> CO2 + 2H2O ^H = -714,88 KJ/mol

Hitunglah berapa energi yang dihasilkan dari pembakaran 1 kg 1-Oktanol C8H18O jika diketahui entalpy pembakarannya adalah 5294 KJ/mol?

Jawaban Soal Kimia

1-Oktanol dibakar artinya 1-oktanol direaksikan dengan oksigen sehingga membentuk gas karbondioksida dan uap air. Enthaply pembakaran 1-Oktanol artinya energi yang dibebaskan untuk membakar 1 mol 1-oktanol dalam soal tersbut untuk membakar 1 mol 1-oktanol akan dibebaskan energi sebesar 5294 KJ/mol. Sehingga dalam bentuk reaksi kimia kita menuliskan sebagai berikut:

C8H18O + 12 O2 -> 8 CO2 + 9 H2O ^H = – 5294 KJ/mol

dalam reaksi diatas nilai enthalpinya kita tulis dengan tanda negatif disebabkan reaksi pembakaran adalah reaksi eksoterm. Kita cari dulu berapa mol 1-oktanol dalam 1 Kg kemudian kita kalikan dengan ethalpy pembakaran untuk menghasilkan berapa banyak energi yang akan dibebaskan.

mol 1-oktanol
= g/Mr
= 1000 / 130
= 7,69 mol

energi yang dibebaskan dari pembakaran 1-oktanol adalah
= 7,69 mol x 5294 KJ/mol
= 40.710,86 KJ

Jadi energi yang dibebaskan dari pembakaran 1 Kg 1-oktanol adalah sebesar 40.710,86 KJ.

Matahari menyuplai energi yang besarnya sekitar 1 kilowat untuk setiap 1 meter persegi area yang ada di bumi (1 watt = 1 J/s). Tanaman di suatu perkebunan untuk setiap hektarnya mampu menghasilkan 20 Kg sukrosa dalam waktu 1 jam ( 1 hektar = 10.000 m². Apabila proses fotosintesis dapat ditulis dengan menggunakan reaksi berikut:

12 CO2 + 11 H2o -> C12H22O11 + 12 O2 ^H= 5640 KJ

Hitunglah prosentasi energi matahari yang dipergunakan dalam proses fotosintesis tersebut!

Jawaban Soal-soal Belajar Kimia kelas XI-Termokimia

Hitungan didasarkan dalam waktu 1 jam, energi matahari yang dihasilkan dalam waktu 1 jam adalah sebagai berikut:

Tiap 1 m²
= 1 Kw
= 1 KJ/s

Energi matahari dalam 1 hektar perjamnya:
= 1 KJ/s x 60 s x 10000
= 6.10⁵ KJ

Mol sukrosa yang dihasilkan per jam:
= gr/Mr
= 20.000/342
= 58,48 mol

Panas yang dibutuhkan tumbuhan untuk menghasilkan 58,48 mol sukrosa:
= mol x entalpi
= 58,48 mol x 5640 KJ
= 3,29.10⁵ KJ

Jadi prosentase energi matahari yang terpakai adalah:
= 3,29.10⁵ KJ/6.10⁵ KJ x 100%
= 55%,/p>

Pembakaran gula (sukrosa C12H22O11) menghasilkan gas CO2 dan H2O. Apabila 1,46 gr gula dibakar dalam bom kalorimeter volume konstan akan dibebaskan panas sebesar 24,00 KJ.
Pertanyaan:

1. Tulis reaksi pembakaran glukosa tersebut
2. Hitunglah ^E (deltaE) reaksi pembakaran sukrosa
3. Hitunglah ^H (deltaH) reaksi pembakaran sukrosa

Soal-Soal Belajar Kimia – Jawaban

Reaksi pembakaran artinya senyawa tersebut direaksikan dengan oksigen (O2). Pembakaran sukrosa akan menghasilkan gas karbondioksida dan uap air, adapun reaksi pembakarannya dapat ditulis sebagai berikut:

2 C12H22O11 + 70 O2 -> 24 CO2 + 22 H2O

Kalor atau panas yang dihasilkan dari reaksi pembakaran 1,46 gr sukrosa adalah:

mol sukrosa

= gr/Mr

= 1,46/342

= 4,152×10^-3 mol

Artinya 4,152×10^-3 mol sukrosa yang dibakar akan menghasilkan panas sebesar 24,00 KJ, untuk tiap mol sukrosa yang dibakar akan menghasilkan kalor sebesar;

= 1/4,152×10^-3 x 24,00 KJ

= 5780,35 KJ

Artinya setiap 1 mol sukrosa yang dibakar akan menghasilkan kalor sebanyak 5780,35 KJ. Kalorimeter yang dipakai disini adalah kalorimeter volume tetap artinya kerja yang dihasilkan adalah 0 (nol) Kenapa? Ingat rumus kerja adalah w=PV, selama tidak ada perubahan volume berarti V=0 sehingga w=0, sehingga ^E dicari sebagai berikut:

^E = q + w

^E = q + 0

^E = q

^E = -5780,35 KJ/mol

Tanda minus (-) dipergunakan sebab reaksi adalah reaksi eksoterm. Enthalpi dihitung sebagai:

^H = ^E + w

^H = ^E + 0

^H = ^E

^H = -5780,35 KJ/mol