Soal Termokimia: Pembakaran CH₄, Etanol & Perubahan Entalpi

Oct 10, 2025 by ADMIN 60 views

Yo guys, kali ini kita bakal bahas soal-soal seru tentang termokimia! Buat kalian yang lagi belajar kimia atau pengen refresh materi, artikel ini pas banget. Kita akan bedah tiga soal tentang pembakaran gas metana (CH₄), etanol (C₂H₅OH), dan cara menghitung perubahan entalpi. Siap? Yuk, langsung aja kita mulai!

Soal 1: Persamaan Termokimia Pembakaran Metana (CH₄)

Pertanyaan: Pada pembakaran sempurna 3,2 gram gas CH₄ dilepaskan kalor sebanyak 10 kJ. Tuliskan persamaan termokimianya!

Memahami Konsep Persamaan Termokimia

Sebelum kita masuk ke penyelesaian soal, penting banget buat kita paham dulu apa itu persamaan termokimia. Jadi, persamaan termokimia itu adalah persamaan reaksi kimia yang dilengkapi dengan informasi tentang perubahan entalpi (ΔH). ΔH ini menunjukkan jumlah kalor yang dilepaskan (reaksi eksoterm, ΔH negatif) atau diserap (reaksi endoterm, ΔH positif) selama reaksi berlangsung.

Dalam persamaan termokimia, kita juga perlu memperhatikan koefisien stoikiometri, karena koefisien ini menunjukkan jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi. Nilai ΔH yang dituliskan itu sesuai dengan jumlah mol zat yang bereaksi seperti yang ditunjukkan oleh koefisien tersebut. Jadi, kalau koefisiennya diganti, nilai ΔH juga ikut berubah, guys!

Langkah-langkah Menyelesaikan Soal

Tulis Persamaan Reaksi Pembakaran Metana: Pembakaran sempurna metana (CH₄) itu reaksinya dengan oksigen (O₂) menghasilkan karbon dioksida (CO₂) dan air (H₂O). Persamaan reaksinya adalah:
```
CH₄(g) + O₂(g) → CO₂(g) + H₂O(g)
```
Setarakan Persamaan Reaksi: Nah, persamaan di atas belum setara nih. Kita perlu menyetarakan jumlah atom setiap unsur di kedua sisi persamaan. Setelah disetarakan, kita dapat:
```
CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)
```
Hitung Mol CH₄: Kita dikasih tahu massa CH₄ yang dibakar, yaitu 3,2 gram. Kita perlu ubah massa ini jadi mol. Caranya, kita gunakan rumus:
```
Mol = Massa / Mr
```
Mr (berat molekul relatif) CH₄ itu 16 g/mol. Jadi,
```
Mol CH₄ = 3,2 gram / 16 g/mol = 0,2 mol
```
Hitung ΔH untuk 1 Mol CH₄: Di soal, dikasih tahu kalau pembakaran 0,2 mol CH₄ melepaskan kalor 10 kJ. Karena kalor dilepaskan, berarti reaksinya eksoterm dan ΔH-nya negatif. Kita perlu cari ΔH untuk pembakaran 1 mol CH₄. Kita bisa pakai perbandingan:
```
ΔH = (Kalor yang dilepaskan / Mol CH₄) * (-1)
ΔH = (10 kJ / 0,2 mol) * (-1) = -50 kJ/mol
```
Kenapa dikali -1? Karena kalor dilepaskan (reaksi eksoterm).
Tulis Persamaan Termokimia: Sekarang kita udah punya semua informasi yang dibutuhkan. Persamaan termokimianya adalah:
```
CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)   ΔH = -50 kJ
```
Jadi, setiap 1 mol CH₄ yang dibakar sempurna, dilepaskan kalor sebanyak 50 kJ.

Tips Tambahan untuk Memahami Persamaan Termokimia

Fase Zat: Jangan lupa cantumin fase zat (misalnya (g) untuk gas, (l) untuk liquid, (s) untuk solid, dan (aq) untuk larutan dalam air) di persamaan termokimia. Ini penting karena fase zat bisa mempengaruhi nilai ΔH.
Koefisien Stoikiometri: Koefisien dalam persamaan termokimia itu menunjukkan jumlah mol, bukan jumlah molekul. Jadi, kalau kita kali semua koefisien dengan suatu angka, nilai ΔH juga harus dikali dengan angka yang sama.

Soal 2: Perubahan Entalpi Pembakaran Etanol (C₂H₅OH)

Pertanyaan: Pada pembakaran 2,3 gram etanol (C₂H₅OH) dilepaskan kalor sebanyak 46,9 kJ. Tentukan perubahan entalpi pembakaran C₂H₅OH!

Mengaplikasikan Konsep Perubahan Entalpi

Perubahan entalpi (ΔH) itu adalah perubahan energi yang terjadi dalam suatu reaksi kimia pada tekanan tetap. ΔH ini bisa positif (endoterm) atau negatif (eksoterm), tergantung apakah kalor diserap atau dilepaskan. Dalam soal ini, kita dikasih tahu kalau pembakaran etanol melepaskan kalor, berarti reaksinya eksoterm dan ΔH-nya pasti negatif.

Langkah-langkah Menyelesaikan Soal

Tulis Persamaan Reaksi Pembakaran Etanol: Pembakaran etanol (C₂H₅OH) dengan oksigen (O₂) menghasilkan karbon dioksida (CO₂) dan air (H₂O). Persamaan reaksinya adalah:
```
C₂H₅OH(l) + O₂(g) → CO₂(g) + H₂O(g)
```
Setarakan Persamaan Reaksi: Kita setarakan dulu persamaan reaksinya:
```
C₂H₅OH(l) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(g)
```
Hitung Mol C₂H₅OH: Kita punya massa etanol 2,3 gram. Ubah jadi mol dengan rumus:
```
Mol = Massa / Mr
```
Mr C₂H₅OH itu (2 x 12) + (6 x 1) + 16 = 46 g/mol. Jadi,
```
Mol C₂H₅OH = 2,3 gram / 46 g/mol = 0,05 mol
```
Hitung ΔH untuk 1 Mol C₂H₅OH: Pembakaran 0,05 mol etanol melepaskan kalor 46,9 kJ. Kita cari ΔH untuk pembakaran 1 mol:
```
ΔH = (Kalor yang dilepaskan / Mol C₂H₅OH) * (-1)
ΔH = (46,9 kJ / 0,05 mol) * (-1) = -938 kJ/mol
```
Jadi, perubahan entalpi pembakaran etanol adalah -938 kJ/mol. Ini berarti setiap 1 mol etanol yang dibakar, dilepaskan kalor sebanyak 938 kJ.

Memahami Perubahan Entalpi Standar

Oh iya, perubahan entalpi pembakaran yang kita hitung ini biasanya disebut perubahan entalpi pembakaran standar (ΔH°c). Kondisi standar itu didefinisikan pada suhu 298 K (25°C) dan tekanan 1 atm. Nilai ΔH°c ini penting banget karena sering digunakan sebagai referensi dalam perhitungan termokimia.

Soal 3: Soal Diketahui Kimia (Jenis Soal Belum Spesifik)

Nah, untuk soal nomor 3 ini, pertanyaannya masih terlalu umum, guys.