Soal 6
Diketahui reaksi: \( \mathrm{CH_3CH_2Cl \rightarrow CH_2{=}CH_2 + HCl} \). Jenis reaksi yang terjadi adalah ....
- Substitusi
- Adisi
- Polimerisasi
- Eliminasi
- Oksidasi
Jawaban dan Analisa
Jawaban: D (Eliminasi)
Pada reaksi \( \mathrm{CH_3CH_2Cl \rightarrow CH_2{=}CH_2 + HCl} \), terjadi pelepasan molekul kecil \( \mathrm{HCl} \) dari satu molekul senyawa haloalkana (etil klorida). Akibat pelepasan ini, terbentuk ikatan rangkap \( \mathrm{C{=}C} \) pada produk \( \mathrm{CH_2{=}CH_2} \) (etena).
Ciri utama reaksi eliminasi: mengurangi jumlah atom/kelompok yang menempel pada rangka karbon dengan cara menghilangkan (mengeliminasi) molekul kecil, dan biasanya membentuk ikatan rangkap.
Jadi, jenis reaksi tersebut adalah eliminasi (dehidrohalogenasi).
Soal 7
Dari hasil penyulingan bertingkat minyak bumi diperoleh data berikut.
| No. | Banyak atom C | Titik didih (\(^{\circ}\mathrm{C}\)) |
|---|---|---|
| 1 | \( \mathrm{C_1 - C_4} \) | \( \lt 40 \) |
| 2 | \( \mathrm{C_5 - C_{10}} \) | \( 40 - 180 \) |
| 3 | \( \mathrm{C_{11} - C_{12}} \) | \( 150 - 250 \) |
| 4 | \( \mathrm{C_{13} - C_{25}} \) | \( 220 - 350 \) |
| 5 | \( \mathrm{C_{26} - C_{28}} \) | \( \gt 350 \) |
Fraksi nomor 3 digunakan untuk bahan bakar ....
- disel
- kendaraan bermotor
- kompor minyak
- pembuatan plastik
- pembuatan lilin
Jawaban dan Analisa
Jawaban: C (kompor minyak)
Fraksi nomor 3 memiliki rentang jumlah atom karbon \( \mathrm{C_{11} - C_{12}} \) dan titik didih \( 150 - 250 \, ^{\circ}\mathrm{C} \). Rentang ini berada di sekitar fraksi minyak tanah/kerosin yang umum dipakai sebagai bahan bakar kompor minyak.
Pembanding cepat dari tabel: fraksi 2 \( \mathrm{C_5 - C_{10}} \) (titik didih \( 40 - 180 \, ^{\circ}\mathrm{C} \)) lebih ringan dan identik dengan bensin (bahan bakar kendaraan bermotor), sedangkan fraksi 4 lebih berat (mendekati solar/diesel) dan fraksi 5 sangat berat (lilin/parafin).
Karena fraksi 3 berada di kelas menengah (kerosin), maka penggunaan yang paling sesuai adalah kompor minyak.
Soal 8
Jika urea dimasukkan ke dalam gelas berisi beberapa saat terasa dingin, ini menandakan bahwa reaksi antara urea dan air ....
- melepas panas
- eksoterm
- membuang energi
- energinya berkurang
- endoterm
Jawaban dan Analisa
Jawaban: E (endoterm)
Gelas terasa dingin berarti lingkungan (air + gelas + tangan) kehilangan kalor. Kalor tersebut diserap oleh proses pelarutan/reaksi urea di dalam air.
Proses yang menyerap kalor dari lingkungan disebut reaksi endoterm. Kebalikannya, jika gelas terasa hangat/panas maka prosesnya eksoterm (melepas kalor).
Jadi, karena terasa dingin, reaksi urea dengan air bersifat endoterm.
Soal 9
Diketahui:
\( \mathrm{C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O} \) ; \( \Delta H = -2820 \,\mathrm{kJ} \)
\( \mathrm{C_2H_5OH + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O} \) ; \( \Delta H = -1380 \,\mathrm{kJ} \)
Perubahan entalpi fermentasi glukosa \( \mathrm{(C_6H_{12}O_6 \rightarrow 2C_2H_5OH + 2CO_2)} \) adalah ....
- \( -60 \,\mathrm{kJ} \)
- \( -60 \,\mathrm{kJ} \)
- \( +1440 \,\mathrm{kJ} \)
- \( -1440 \,\mathrm{kJ} \)
- \( +2880 \,\mathrm{kJ} \)
Jawaban dan Analisa
Jawaban: B (\( -60 \,\mathrm{kJ} \))
Gunakan Hukum Hess (menyusun reaksi agar produk akhirnya sama). Reaksi pembakaran glukosa: \( \mathrm{C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O} \) dengan \( \Delta H = -2820 \,\mathrm{kJ} \).
Fermentasi yang ditanya: \( \mathrm{C_6H_{12}O_6 \rightarrow 2C_2H_5OH + 2CO_2} \) (misalkan \( \Delta H_f \)). Jika hasil fermentasi (etanol) dibakar, maka: \( \mathrm{2C_2H_5OH + 6O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O} \) dengan \( \Delta H = 2 \times (-1380) = -2760 \,\mathrm{kJ} \).
Menjumlahkan reaksi fermentasi + pembakaran \( 2 \) etanol menghasilkan: \( \mathrm{C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow (2CO_2 + 4CO_2) + 6H_2O} \) yaitu \( \mathrm{C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O} \), sama persis dengan pembakaran glukosa.
Maka: \( \Delta H_f + (-2760) = -2820 \). Sehingga \( \Delta H_f = -2820 + 2760 = -60 \,\mathrm{kJ} \).
Jadi perubahan entalpi fermentasi glukosa adalah \( -60 \,\mathrm{kJ} \).
Soal 10
Diketahui energi ikatan rata-rata:
\( \mathrm{C{-}H} = 413 \,\mathrm{kJ/mol} \)
\( \mathrm{C{-}C} = 348 \,\mathrm{kJ/mol} \)
\( \mathrm{H{-}H} = 436 \,\mathrm{kJ/mol} \)
\( \mathrm{C{=}C} = 614 \,\mathrm{kJ/mol} \)
Besarnya perubahan entalpi reaksi: \( \mathrm{C_2H_4 + H_2 \rightarrow C_2H_6} \) adalah ....
- \( -826 \,\mathrm{kJ/mol} \)
- \( -738 \,\mathrm{kJ/mol} \)
- \( -560 \,\mathrm{kJ/mol} \)
- \( -124 \,\mathrm{kJ/mol} \)
- \( -122 \,\mathrm{kJ/mol} \)
Jawaban dan Analisa
Jawaban: D (\( -124 \,\mathrm{kJ/mol} \))
Rumus pendekatan energi ikatan: \( \Delta H \approx \sum E(\text{ikatan diputus}) - \sum E(\text{ikatan terbentuk}) \).
Pada reaksi adisi hidrogen ke etena, ikatan yang diputus:
1) Satu ikatan \( \mathrm{H{-}H} \) pada \( \mathrm{H_2} \): \( 436 \,\mathrm{kJ/mol} \)
2) Satu ikatan \( \mathrm{C{=}C} \) pada \( \mathrm{C_2H_4} \): \( 614 \,\mathrm{kJ/mol} \)
Total diputus: \( 436 + 614 = 1050 \,\mathrm{kJ/mol} \).
Ikatan yang terbentuk:
1) Karena ikatan rangkap berubah menjadi ikatan tunggal, terbentuk satu ikatan \( \mathrm{C{-}C} \): \( 348 \,\mathrm{kJ/mol} \)
2) Dua atom H dari \( \mathrm{H_2} \) menambah ke karbon, sehingga terbentuk \( 2 \) ikatan \( \mathrm{C{-}H} \):
\( 2 \times 413 = 826 \,\mathrm{kJ/mol} \)
Total terbentuk: \( 348 + 826 = 1174 \,\mathrm{kJ/mol} \).
Maka: \( \Delta H = 1050 - 1174 = -124 \,\mathrm{kJ/mol} \).
Tanda negatif menunjukkan reaksi melepaskan kalor (bersifat eksoterm).