Pembahasan Soal Ujian Nasional Termokimia

Model soal tentang termokimia yang sering masuk dalam ujian nasional Kimia antaralain : memilih perubahan entalpi reaksi bila energi ikat diketahu, memilih perubahan entalpi reaksi bila entalpi pembentukan diketahu, memilih ΔH reaksi dengan cara menganalisis diagram reaksi yang didiberikan, memilih ΔH reaksi memakai aturan Hess, memilih ΔH reaksi memakai reaksi bersusun, memilih ΔHf, ΔHc, dan ΔHd dari persamaan termokimia, menyusun persamaan termokimia. Berikut ini beberapa soal ujian nasional tentang termokimia yang diambil dari soal UN tahun 2005-2012.

Ujian Nasional Kimia - Termokimia

1. (UAN 2005/2006)
   
   H2O(l) → H(g) + ½ O2(g) ;    ΔH = + 68,3 kkal
   H(g) + ½ O2(g) → H2O(g) ;   ΔH = - 57,8 kkal
   H2O(l) → H2O(s) ;                 ΔH = - 1,4 kkal
   Perubahan entalpi dari es menjadi uap yaitu ...
   A. -11,9 kkal
   B. +11,9 kkal
   C. -91,0 kkal
   D. +91,0 kkal
   E. +12,47 kkal
   
   Pembahasan : Konsep reaksi bersusun
   Reaksi perubahan es menjadi uap yaitu H2O(s) → H2O(g) oleh alasannya yaitu itu susunlah sedemikian tiga persamaan yang diketahui semoga menghasilkan reaksi yang diinginkan. Kita menginginkan H2O(s) di bab kiri dan H2O(g) di bab kanan, maka :
   

   • Persamaan 1 tetap
   • Persamaan 2 tetap alasannya yaitu H2O(g) sudah di sebelah kanan
   • Persamaan 3 dibalik semoga H2O(s) berada di sebelah kiri :
     H2O(s) → H2O(l) ;   ΔH = + 1,4 kkal ---> tanda menjadi + alasannya yaitu dibalik.

   
   Selanjutnya susun dan jumlahkan reaksi-reaksi tersebut sebagai diberikut :
   H2O(l) → H(g) + ½ O2(g) ;    ΔH = + 68,3 kkal
   H(g) + ½ O2(g) → H2O(g) ;   ΔH = - 57,8 kkal
   H2O(s) → H2O(l) ;                 ΔH = + 1,4 kkal
   ——————————————————— +
   H2O(s) → H2O(g) ;                ΔH = + 11,9 kkal  ---> opsi B
   
   
2. (UAN 2006/2007) Diketahui energi ikatan rata-rata :
   C=C : 146 kkal/mol
   C-C : 83 kkal/mol
   C-H : 99 kkal/mol
   C-Cl : 79 kkal/mol
   H-Cl : 103 kkal/mol
   Maka perubahan entalpi pada reaksi :
   C2H4(g) + HCl → C2H4Cl(g) yaitu ...
   
   A. -510 kkal
   B. +510 kkal
   C. +72 kkal
   D. -42 kkal
   E. -12 kkal
   
   Pembahasan : konsep energi ikat
   Untuk soal ibarat ini, akan sangat memmenolong bila kita susun struktur lewisnya terlebih lampau untuk memilih ikatannya. Tapi bila sudah lancar kaji, tidak harus membuat struktur lewispun biasanya sudah mengerti. Berikut struktur lewis reaksi di atas :
   
   Berdasarkan konsep energi ikat, maka :
   ΔHr = ∑energi pemutusan ikatan - ∑energi pembentukan ikatan
   
   Pemutusan :
   4 EC-H = 4 (99)    = 396 kkal/mol
   1 EC=C = 1 (146) = 146 kkal/mol
   1 EH-Cl = 1 (103) = 103 kkal/mol
   —————————————— +
                        ∑E = 645 kkal/mol
   
   Pembentukan :
   5 EC-H = 5 (99)  = 495 kkal/mol
   1 EC-C = 1 (83)  = 83 kkal/mol
   1 EC-Cl = 1 (79) = 79 kkal/mol
   —————————————— +
                      ∑E = 657 kkal/mol
   
   Maka :
   ΔHr = ∑energi pemutusan ikatan - ∑energi pembentukan ikatan
   ΔHr = 645 - 657
   ΔHr = -12 kkal/mol
   
   Kaprikornus untuk 1 mol zat ΔHr = -12 kkal ---> opsi E.
   
   
3. (UAN 2008/2009) Jika diketahui :
   ΔHf^o CH4 = -75 kJ/mol
   ΔHf^o CO2 = -393 kJ/mol
   ΔHf^o H2O = -242 kJ/mol
   maka ΔH reaksi pembakaran gas CH4 berdasarkan reaksi CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O yaitu ...
   A. -1.040 kj/mol
   B. -802 kj/mol
   C. -445kj/mol
   D. +890 kj/mol
   E. +1.040 kj/mol
   
   Pembahasan : Konsep Hukum Hess
   ΔHreaksi = ∑ΔH hasil - ∑ΔH pereaksi
   ΔHreaksi = (ΔHf^o CO2 + 2ΔHf^o H2O) - ( ΔHf^o CH4)
   ΔHreaksi = (-393 + 2(-242)) - (-75)
   ΔHreaksi = -802 kj/mol ---> opsi B
   
   Keterangan :
   Untuk unsur-unsur, ΔHf^o = 0 maka ΔHO2 = 0 dan tidak dimasukkan dalam perhitungan.
   
   
4. (UAN 2011/2012) Perhatikan persamaan reaksi termokimia diberikut!
   1. NaCl(s) → Na(s) + ½Cl2(g);   ΔH = + A kJ/mol
   2. CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)  ΔH = -B  kJ/mol
   3. ½N2(g)+ 3/2H2(g) → NH3(g) ;  ΔH = -C kJ/mol
   4. H2(g) + ½O2(g) → H2O(l)   ΔH = -D kJ/mol
   5. 2C(s) + 3/2H2(g) + ½O2(g) → C2H5OH(l) ;   ΔH = -E kJ/mol
   Persamaan reaksi yang ialah ΔHf^o, ΔHd^o, dan ΔHc^o yaitu ...
   A. 1, 2 dan 3
   B. 1, 2 dan 4
   C. 2, 3 dan 4
   D. 3, 4 dan 5
   E. 3, 1 dan 2
   
   Pembahasan : Menganalisis persamaan termokimia
   ΔHf^o menunjukkan reaksi pembentukan
   ΔHd^o menunjukkan reaksi penguraian
   ΔHc^o menunjukkan reaksi pembakaran
   
   1. NaCl(s) → Na(s) + ½Cl2(g) ---> penguraian NaCl.
   2. CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) ---> pembakaran CH4.
   3. ½N2(g)+ 3/2H2(g) → NH3(g) ---> pembentukan NH3
   4. H2(g) + ½O2(g) → H2O(l) ---> pembentukan H2O.
   5. 2C(s) + 3/2H2(g) + ½O2(g) → C2H5OH(l) ---> pembentukan C2H5OH.
   Kaprikornus opsi yang sempurna yaitu 3, 1, dan 2 ---> opsi E.