Soal 26. Diketahui energi ikatan rata-rata:
\( \mathrm{C \equiv C} = 839\ \mathrm{kJ/mol} \)
\( \mathrm{C - C} = 343\ \mathrm{kJ/mol} \)
\( \mathrm{H - H} = 436\ \mathrm{kJ/mol} \)
\( \mathrm{C - H} = 410\ \mathrm{kJ/mol} \)
Perubahan entalpi yang terjadi pada reaksi:
\( \mathrm{CH_3 - C \equiv CH + 2\ H_2 \rightarrow CH_3 - CH_2 - CH_3} \) sebesar ....
A. \(+272\ \mathrm{kJ/mol}\)
B. \(-272\ \mathrm{kJ/mol}\)
C. \(-1.711\ \mathrm{kJ/mol}\)
D. \(-1.983\ \mathrm{kJ/mol}\)
E. \(-3.694\ \mathrm{kJ/mol}\)
Jawaban dan Analisa
Jawaban: B
Analisa: Gunakan pendekatan energi ikatan rata-rata:
\( \Delta H \approx \sum E(\text{ikatan diputus}) - \sum E(\text{ikatan terbentuk}) \).
Reaksi hidrogenasi ikatan rangkap tiga pada \( \mathrm{CH_3 - C \equiv CH} \) menjadi alkana \( \mathrm{CH_3 - CH_2 - CH_3} \) berarti:
Ikatan yang diputus: \(1\) ikatan \( \mathrm{C \equiv C} \) dan \(2\) ikatan \( \mathrm{H - H} \).
Ikatan yang terbentuk: \(1\) ikatan \( \mathrm{C - C} \) dan \(4\) ikatan \( \mathrm{C - H} \) (karena pada alkuna awal ada \(4\) ikatan \( \mathrm{C - H} \), sedangkan pada propana ada \(8\), jadi bertambah \(4\) ikatan \( \mathrm{C - H} \)).
Hitung:
\( \sum E(\text{putus}) = 839 + 2(436) = 839 + 872 = 1711\ \mathrm{kJ/mol} \).
\( \sum E(\text{terbentuk}) = 343 + 4(410) = 343 + 1640 = 1983\ \mathrm{kJ/mol} \).
\( \Delta H = 1711 - 1983 = -272\ \mathrm{kJ/mol} \), sehingga \( \Delta H \lt 0 \) (reaksi eksoterm).
Soal 27. Persamaan reaksi pembentukan gas asetilena adalah sebagai berikut:
\( 2\ \mathrm{C(s)} + \mathrm{H_2(g)} \rightarrow \mathrm{C_2H_2(g)} \qquad \Delta H_f^\circ = -226{,}7\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}} \)
Grafik di bawah ini yang menunjukkan proses reaksi pembentukan tersebut adalah ....
Jawaban dan Analisa
Jawaban: D
Analisa: Karena \( \Delta H_f^\circ = -226{,}7\ \mathrm{kJ/mol} \), maka reaksi pembentukan bersifat eksoterm sehingga energi produk lebih rendah daripada energi reaktan (panah ke bawah) dan \( \Delta H \lt 0 \).
Selain itu, reaktan harus tepat \( 2\ \mathrm{C(s)} + \mathrm{H_2(g)} \) (bukan \( \mathrm{C(g)} \) atau jumlah yang tidak sesuai). Grafik yang menuliskan reaktan tersebut dan menunjukkan penurunan energi sebesar \(226{,}7\ \mathrm{kJ/mol}\) adalah grafik \(D\).
Soal 28. Entalpi pembakaran suatu bahan bakar besarnya \(-5.460\ \mathrm{kJ/mol}\). Jika \(5{,}7\) gram bahan bakar \((\mathrm{Mr} = 114)\) tersebut dibakar, maka entalpi pembakaran yang dihasilkan adalah....
A. \(5.460 \times \dfrac{114}{5{,}7}\ \mathrm{kJ}\)
B. \(\dfrac{5{,}7}{114} \times 5.460\ \mathrm{kJ}\)
C. \(5.460 \times 114\ \mathrm{kJ}\)
D. \(5.460 \times 5{,}7\ \mathrm{kJ}\)
E. \(\dfrac{5{,}7 \times 114}{5.460}\ \mathrm{kJ}\)
Jawaban dan Analisa
Jawaban: B
Analisa: Banyak mol bahan bakar:
\( n = \dfrac{m}{\mathrm{Mr}} = \dfrac{5{,}7}{114}\ \mathrm{mol} \).
Kalor (entalpi) pembakaran untuk massa tersebut:
\( \Delta H = n \times (-5.460)\ \mathrm{kJ} = \dfrac{5{,}7}{114} \times (-5.460)\ \mathrm{kJ} \).
Pilihan yang sesuai bentuk perhitungannya adalah \( \dfrac{5{,}7}{114} \times 5.460\ \mathrm{kJ} \) (tanda negatif mengikuti data \(-5.460\ \mathrm{kJ/mol}\)).
Soal 29. Data percobaan reaksi kesetimbangan \( 2\ \mathrm{SO_2(g)} + \mathrm{O_2(g)} \rightleftharpoons 2\ \mathrm{SO_3(g)} \) sebagai berikut:
| Zat | Volume | Konsentrasi pada Kesetimbangan |
|---|---|---|
| \(\mathrm{SO_2}\) | \(1\ \mathrm{L}\) | \(0{,}4\) |
| \(\mathrm{O_2}\) | \(1\ \mathrm{L}\) | \(0{,}7\) |
| \(\mathrm{SO_3}\) | \(1\ \mathrm{L}\) | \(0{,}6\) |
Besarnya tetapan kesetimbangan \(K_c\) pada \(25^\circ\mathrm{C}\) \((\mathrm{mol\ L^{-1}})\) adalah ....
A. \(\dfrac{(0{,}4)^2}{(0{,}6)^2(0{,}7)}\)
B. \(\dfrac{(0{,}6)^2}{(0{,}4)^2(0{,}7)}\)
C. \(\dfrac{(0{,}6)}{(0{,}4)(0{,}7)}\)
D. \(\dfrac{(0{,}7)^2}{(0{,}6)^2(0{,}4)}\)
E. \(\dfrac{(0{,}7)^2}{(0{,}6)(0{,}4)}\)
Jawaban dan Analisa
Jawaban: B
Analisa: Untuk reaksi:
\( 2\ \mathrm{SO_2} + \mathrm{O_2} \rightleftharpoons 2\ \mathrm{SO_3} \)
maka:
\( K_c = \dfrac{[\mathrm{SO_3}]^2}{[\mathrm{SO_2}]^2[\mathrm{O_2}]} \).
Substitusi data kesetimbangan:
\( K_c = \dfrac{(0{,}6)^2}{(0{,}4)^2(0{,}7)} \).
Bentuk ini tepat sama dengan opsi \(B\). Nilainya sekitar \( \dfrac{0{,}36}{0{,}112} \approx 3{,}21 \) sehingga \( K_c \gt 1 \).
Soal 30. Gas \(\mathrm{NO}\) dibakar menjadi gas \(\mathrm{NO_2}\), menurut persamaan reaksi:
\( 2\ \mathrm{NO(g)} + \mathrm{O_2(g)} \rightarrow 2\ \mathrm{NO_2(g)} \)
Grafik yang menggambarkan hubungan antara konsentrasi \(\mathrm{NO}\) terhadap waktu adalah ....
Jawaban dan Analisa
Jawaban: A
Analisa: Pada reaksi \( 2\ \mathrm{NO} + \mathrm{O_2} \rightarrow 2\ \mathrm{NO_2} \), \(\mathrm{NO}\) adalah reaktan, sehingga konsentrasi \([\mathrm{NO}]\) akan berkurang seiring waktu.
Secara kualitatif, mula-mula \([\mathrm{NO}]\) besar lalu menurun dan semakin lama penurunannya makin lambat (mendekati nilai sisa), sehingga kurvanya turun melengkung. Jadi untuk \(t\) makin besar, \([\mathrm{NO}]\) makin kecil dan \([\mathrm{NO}]\ \lt\ [\mathrm{NO}]_0\).
Grafik yang menunjukkan penurunan melengkung seperti itu adalah grafik \(A\).