Bicara tentang kimia pasti sebagian orang berpikir Kimia itu sulit(?)yaaa gaaaaa hahaha...
BAB 1
Teori Atom Niels Bohr
Bilangan Kuantum Magnetik (m)
Menyatakan membagi subkulit menjadi beberapa orbital tempat elektron berlokasi dan arah orientasi orbital terhadap nilai orbital lainnya.
Bilangan Kuantum Spin (s)
Menyatakan arah rotasi elektron dalam orbital. Dalam satu orbtal s = +1/2 dan s = -1/2
Penentuan Golongan dan Periode
Golongan A (blok s dan blok p)
nsx npy , maka n = periode, x + y = golongan
Golongan B (blok d)
nsx (n-1)dy , maka n = periode, x + y = golongan
Golongan Lantanida (6s2 4f1 sampai 6s2 4f14)
Golongan Aktinida ( 7s2 5f1 sampai 7s2 5f14 )
Bentuk Molekul (AXnEm)
E=((EV-X))/2
A = atom pusat
X = atom terikat ke atom pusat
E = domain elektron bebas
EV = elektron valensi atom pusat
n = jumlah DEI
m = jumlah DEB
Latihan Soal
CH3-CH –
CH2-CH2-CH3
CH3-CH
– CH2-CH2-CH3 => 3-metilheksana
CH C-CH2-CH3
adalah….
BAB 3 Laju Reaksi
Pengalaman menunjukan bahwa serpihan kayu terbakar lebih cepat daripada balok kayu, hal ini berarti bahwa laju reaksi yag sama dapat berlangsung dengan kelajuan yang berbeda, bergantung pada keadaan zat pereaksi. Dalam bagian ini akan dibahas faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi. Pengetahuan tentang hal ini memungkinkan kita dapat mengendalikan laju reaksi, yaitu melambatkan reaksi yang merugikan dan menambah laju reaksi yang menguntungkan.
1. Konsentrasi Pereaksi
Konsentrasi memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi, sebab semakin besarkonsentrasi pereaksi, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil konsentrasi pereaksi, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil.
2. Suhu
Suhu juga turut berperan dalam mempengaruhi laju reaksi. Apabila suhu pada suatu rekasi yang berlangusng dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak, sehingga tumbukan yang terjadi semakin sering, menyebabkan laju reaksi semakin besar. Sebaliknya, apabila suhu diturunkan, maka partikel semakin tak aktif, sehingga laju reaksi semakin kecil.
3. Tekanan
Banyak reaksi yang melibatkan pereaksi dalam wujud gas. Kelajuan dari pereaksi seperti itu juga dipengaruhi tekanan. Penambahan tekanan dengan memperkecil volume akan memperbesar konsentrasi, dengan demikian dapat memperbesar laju reaksi.
4. Katalis
Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.
5. Luas Permukaan Sentuh
Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi, sebab semakin besar luas permukaan bidang sentuh antar partikel, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil luas permukaan bidang sentuh, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil. Karakteristik kepingan yang direaksikan juga turut berpengaruh, yaitu semakin halus kepingan itu, maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi; sedangkan semakin kasar kepingan itu, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi.
Laju reaksi adalah perubahan konsentrasi pereaksi persatuan waktu.
A + B --> AB
Orde Reaksi dan Persamaan Laju Reaksi
Percobaan Konsentrasi awal Laju Reaksi
a b
1 0,5 0,5 1,6 . 10-4
2 0,5 1,0 3,2 . 10-4
3 1,0 1,0 3,2 . 10-4
Orde [A] =
[0,5/1]x = 3,2 . 10-4/ 3,2 . 10-4
X = 0
Orde [B] =
[0,5/1]y = 1,6 . 10-4 / 3,2 . 10-4
Y = 1
maka
V = K . [B]
Faktor – faktor yang mempengaruhi laju reaksi :
t2 = (1/x)T2-T1/y . t1
x = faktor pengali
y = suhu berapa setiap kenaikan kali
Contoh Soal :
1.Rumus laju reaksinya adalah....
A. V = k [A]2 [B]
B. V = k [A] [B]2
C. V = k [A] [B]
D. V = k [A]2 [B]2
E. V = k [A]3 [B]
( Ebtanas 2001)
Pembahasan
Menentukan laju reaksi. Untuk
mA + nB → pC + qD
berlaku laju reaksi ν
Orde reaksi terhadap A, bandingkan ν2 terhadap ν1
Orde reaksi terhadap B, bandingkan ν4 terhadap ν3
Sehingga
V = k [A]x[B]y = k [A]2[B]1 = k [A]2[B]
Soal No. 2
Dari reaksi:
2 NO(g) + 2H2(g) → N2(g) + 2H2O(g)
diperoleh data percobaan sebagai berikut:
Persamaan laju reaksi tersebut adalah.....
A. V = k [NO] [H2]
B. V = k [NO]2 [H2]
C. V = k [NO] [H2]2
D. V = k [NO]2 [H2]2
E. V = k [H2]2
Pembahasan
Orde reaksi terhadap NO, bandingkan ν2 terhadap ν1
Orde reaksi terhadap H2, bandingkan ν5 terhadap ν2
Sehingga
V = k [NO]x[H2]y = k [NO]1[H2]1= k [NO][H2]
Soal No. 3
Laju reaksi dari suatu gas dinyatakan sebagai ν = k [A][B]. Tentukan perbandingan laju reaksinya dibandingkan terhadap laju reaksi mula-mula jika:
a) volum yang ditempati gas-gas diperkecil menjadi 1/2 volum semula
b) volum yang ditempati gas-gas diperkecil menjadi 1/4 volum semula
Pembahasan
a) volum yang ditempati gas-gas diperkecil menjadi 1/2 volum semula
Artinya, konsentrasi larutan menjadi 2 kali semula. Sehingga
b) volum yang ditempati gas-gas diperkecil menjadi 1/4 volum semula
Artinya, konsentrasi larutan menjadi 4 kali semula. Sehingga
Soal No. 4
Data hasil percobaan laju reaksi:
2NO (g) + 2H2 (g) → N2 (g) + 2H2 (g) + 2H2O (g)
Berdasarkan data tersebut orde reaksi total adalah...
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5
Pembahasan
Orde reaksi terhadap NO
Orde reaksi terhadap H2
Sehingga orde reaksi totalnya adalah = 2 + 1 = 3
Soal No. 5
Data percobaan untuk reaksi A + B → AB adalah sebagai berikut:
Orde reaksi terhadap A dan B berturut-turut adalah....
A. 2 dan 4
B. 2 dan 2
C. 2 dan 1
D. 1 dan 2
E. 1 dan 1
(Laju reaksi - umptn 96)
Pembahasan
v = k[A]x[B]y
Orde reaksi A, lihat data [B] yang sama angkanya (0,05), yaitu dari data pertama dan kedua, ambil data [A] disampingnya, bisa langsung seperti ini:
Orde reaksi B, lihat data [A] yang sama angkanya (0,1), yaitu dari data pertama dan ketiga, ambil data [B] disampingnya:
Sehingga orde reaksi terhadap A dan B adalah 2 dan 2.
Soal No. 6
Diberikan reaksi antara gas A dan B sebagai berikut:
A + B → C + D
Jika persamaan kecepatan reaksinya adalah v = k [A][B]2 maka reaksi tersebut termasuk reaksi tingkat ke....
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
E. 4
Pembahasan
Bentuk umumnya:
v = k [A]x [B]y
Sehingga v = k [A][B]2 memiliki nilai x = 1 dan y = 2. Tingkat reaksinya (orde) adalah 1 + 2 = 3
Soal No. 7
Pada suhu 273°C, gas brom dapat bereaksi dengan gas nitrogen monoksida menurut persamaan reaksi:
2NO (aq) + Br2 (g) → 2NOBr (g)
Laju reaksi bila konsentrasi gas NO = 0,01 M dan gas Br2 = 0,03 M adalah...
A. 0,012
B. 0,36
C. 1,200
D. 4,600
E. 12,00
(Laju Reaksi - Un Kimia 2010 P04)
Pembahasan
Orde reaksi terhadap NO
Diperoleh
Orde reaksi terhadap Br2
Diperoleh
Persamaan lajunya
Untuk NO = 0,01 M dan Br2 = 0,03 M
Bandingkan v4 terhadap v1
Soal No. 8
Nitrogen oksida, NO, bereaksi dengan hidrogen membentuk dinitrogen oksida N2O dan uap air menurut persamaan:
2NO (g) + H2O (g) → N2O (g) + H2O (g).
Pengaruh konsentrasi NO dan H2 terhadap laju reaksi ditemukan sebagai berikut:
Laju reaksi yang terjadi jika konsentrasi NO = 2 M dan konsentrasi H2 = 5 M adalah...(M.det−1)
A. 1/36
B. 1/18
C. 5/18
D. 5/18
E. 5/9
(Laju reaksi - Un Kimia 2010 P37)
Pembahasan
Orde reaksi terhadap NO
Orde reaksi terhadap H2 diperoleh
Untuk NO = 2 M dan H2 = 5 M, bandingkan dengan data pertama
Soal No. 9
Setiap 15°C laju reaksi menjadi 2 kali lebih cepat dari mula-mula. Jika pada suhu 30°C reaksi berlangsung 12 menit, tentukan waktu reaksi pada suhu 75°C!
Pembahasan
Jika laju reaksi menjadi n kali setiap kenaikan suhu a°C maka hubungan laju reaksi pada suhu T1 dan pada suhu T2 adalah
Sementara itu waktu reaksinya
Data soal:
a = 15°C
n = 2 kali
T1 = 30°C
T2 = 75°C
ΔT = 75°C − 30°C = 45°C
t1 = 12 menit
t2 =......
Dengan rumus yang kedua
Soal No. 10
Reaksi akan berlangsung 3 kali lebih cepat dari semula setiap kenaikan 20°C. Jika pada suhu 30°C suatu reaksi berlangsung 3 menit, maka pada suhu 70°C reaksi akan berlangsung selama....
A. 1/3 menit
B. 2/3 menit
C. 1 menit
D. 4 menit
E. 12 menit
(Laju reaksi - ebtanas 1992)
Pembahasan
Data:
a = 20°C
n = 3
ΔT = 70 − 30 = 40°C
t1 = 3 menit
t2 =.....
Bisa juga dengan bentuk lain dari rumus mencari waktu reaksi,
Hasilnya sama saja, sedikit lebih pendek,
BAB IV
Kesetimbangan
Reaksi kesetimbangan adalah suatu reaksi dimana zat – zat produk dapat bereaksi atau terurai kembali membentuk zat – zta pereaksi.
N2 + 3H2 ↔ 2NH3
Faktor – faktor yang mempengaruhi kesetimbangan :
Tetapan Kesetimbangan
mA + nB ↔ pC +qD
Kc¬ = ([C]^p [D]^q)/([A]^m [B]^n )
Hanya berlaku untuk zat yang berindeks gas dan larutan.
aA(g) + nB(g) ↔ pC(g) + qD(g)
Jika tekanan total adalah P, dan masing – masing tekanan parsial gas adalah pA, pB, pC dan pD, maka:
P = pA + pB + pC + pD
Tekanan parsial = (Mol gas tersebut)/(Mol seluruh gas) . Tekanan total
Kp = ((PC)^p (PD)^q)/((PA)^m (PB)^n )
Kp = Kc . (R T )(p+q) – (m+n)
Derajat Disosiasi
α = (Mol zat yang terurai)/(Mol zat mula-mula)
P1 + P2 + P3 + ... = Ptotal
Contoh soal :
Soal No. 1
Tentukan persamaan tetapan kesetimbangan (Kc) dari sistem kesetimbangan berikut ini:
Pembahasan
Perhatikan rumus untuk kesetimbangan kimia berikut ini:
Sehingga
Soal No. 2
Dalam suatu ruang 1 liter pada suhu T°C terdapat dalam keadaan setimbang 2 mol NH3, 1 mol O2, dan 2 mol H2 menurut persamaan reaksi:
Tentukan harga tetapan kesetimbangan Kc pada suhu tersebut!
Pembahasan
Tetapan kesetimbangan reaksi di atas
Karena volumnya adalah satu liter, maka konsentrasinya tinggal masukkan molnya masing-masing.
Soal No. 3
Diketahui suatu reaksi kesetimbangan
Pada kondisi awal di dalam bejana satu liter terdapat 2 mol A dan 2 mol B. Jika dalam kesetimbangan terdapat 0,5 mol A, maka tetapan kesetimbangannya adalah....
A. 4,0
B. 2,4
C. 2,0
D. 1,2
E. 0,6
(umptn 1992)
Pembahasan
Saat kesetimbangan terdapat 0,5 mol dari awalnya 2 mol, sehingga A yang bereaksi adalah 1,5 mol. Gunakan untuk menentukan mol-mol yang lain saat kesetimbangan.
Sehingga tetapan kesetimbangan
Soal No. 4
Dalam wadah 1 liter terjadi reaksi kesetimbangan
dengan harga Kc = 0,5 pada suhu tertentu. Konsentrasi I2 yang diperlukan agar saat kesetimbangan terdapat P M H2 dan Q M HI adalah....
A. 0,5(P) / (Q)2
B. (Q)2/0,5 (P)
C. (Q)/0,5 (P)
D. (Q)2/(P)
E. 0,5 (Q)2/(P)
(UN 2012)
Pembahasan
Tetapan kesetimbangan untuk reaksi di atas
Masukkan datanya sehingga
Soal No.5
Harga tetapan setimbangan (Kc) untuk reaksi:
Al3+ (aq) + 3H2O (l) ↔ Al(OH)3 (s) + 3H+ (aq)
Ditentukan oleh persamaan....
(UN Kimia 2011 Paket 54)
Pembahasan
Diingat:
"Yang dimasukkan ke rumus Kc adalah gas (g) dan larutan (aq)"
Jadi padatan (s) dan cairan (l) tidak dimasukkan.
Dari soal di atas yang dimasukkan hanyalah Al3+ karena (aq) dan H+ karena (aq).
Soal No. 6
HBr sejumlah 0,1 mol dimasukkan ke dalam labu satu liter dan terurai menurut reaksi
Jika Br2 yang terbentuk 0,015 mol maka tetapan kesetimbangannya sama dengan....
A. 1,6 × 10−2
B. 4,6 × 10−2
C. 2,5 × 10−1
D. 3,2 × 10−1
E. 7,5 × 10−1
(UMPTN 1996)
Pembahasan
Tentukan dulu jumlah mol saat kesetimbangan, dari mol Br2 yang diketahui
Karena volume adalah 1 liter, maka konsentrasinya tidak masalah, langsung bisa masukkan data, sehingga tetapan kesetimbangan reaksi di atas dengan demikian adalah
Soal No. 7
Dalam ruang 5 liter direaksikan 0,5 mol N2 dengan 0,4 mol gas O2 menurut reaksi:
N2 (g) + O2 (g) ↔ 2NO (g)
Setelah tercapai keadaan setimbang terbentuk 0,2 mol gas NO. Harga Kc adalah.....
A. 1/2
B. 1/3
C. 1/4
D. 1/5
E. 2/5
(Ebtanas 2001)
Pembahasan
Cari mol-mol lain saat kesetimbangan dari molnya gas NO yang diketahui:
N2 (g) + O2 (g) ↔ 2NO (g)
mol awal 0,5 mol 0,4 mol -
mol reaksi 0,1 mol 0,1 mol 0,2 mol
_______________________________________
mol setimbang 0,4 mol 0,3 mol 0,2 mol
Konsentrasi saat setimbang:
[N2] = 0,4/5
[O2] = 0,3/5
[NO] = 0,2/5
Sehingga tetapan kesetimbangan:
Soal No. 8
Gas N2 bereaksi dengan gas H2 pada suhu 30° membentuk gas NH3. Pada keadaan setimbang, tekanan parsial gas H2 = 1/4 atm, gas N2 = 1/12 atm dan gas NH3 = 1/4 atm. Tentukan tetapan kesetimbangan Kp pada suhu tersebut!
Pembahasan
Kp adalah tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan parsial gas.
Untuk reaksi:
m A (g) + n B (g) ↔ r C (g) + s D (g)
Tetapan kesetimbangan Kp adalah:
Jangan lupa yang masuk rumus Kp hanya fase gas (g) saja.
Kembali ke soal:
N2 (g) + 3H2 (g) ↔ 2NH3 (g)
Dengan data:
PN2 = 1/2 atm
PH2 = 1/4 atm
PNH3 = 1/4 atm
Sehingga tetapan kesetimbangan Kp
Soal No. 9
PCl5 dapat terdekomposisi menjadi PCl3 dan Cl2 membentuk reaksi kesetimbangan
PCl5 (g) ↔ PCl3 (g) + Cl2 (g)
Jika pada suhu 250°C harga Kp untuk reaksi tersebut adalah 2 dan PCl5 terdisosiasi sebanyak 10%, tentukan tekanan total sistem!
Pembahasan
Terdisosiasi 10% artinya jumlah mol zat yang terurai atau bereaksi adalah 10% atau 0,1 dari jumlah mol mula-mula.
Misalkan jumlah mol PCl5 mula-mula adalah a, maka yang bereaksi adalah 0,1 a.
Reaksi:
PCl5 (g) ↔ PCl3 (g) + Cl2 (g)
Jumlah mol-mol gas saat setimbang:
Tekanan parsial masing-masing gas:
Dari rumus Kp
Masukkan data
Soal No. 10
Pada suhu tertentu terjadi reaksi kesetimbangan
N2 (g) + 3H2 (g) ↔ 2NH3 (g)
Pada keadaan setimbang terdapat tekanan parsial gas H2 = x atm dan gas NH3 = y atm. Jika harga Kp = 54, tekanan parsial gas N2 adalah....
A. 54 ⋅ (y)2 / (x)3
B. (y)2 / (x)3 ⋅ 54
C. (y)2 / (x)3
D. (x)3 / (y)2
E. 54 ⋅ (y)2 / (x)
(Kesetimbangan - un 2012)
Pembahasan
Reaksi:
N2 (g) + 3H2 (g) ↔ 2NH3 (g)
Soal No. 11
Harga Kp untuk reaksi kesetimbangan
2X (g) ↔ 3Y (g)
pada suhu tertentu adalah 1/8. Jika tekanan parsial Y pada keadaan setimbang adalah 2 atm, tentukan tekanan parsial X!
Pembahasan
Reaksi
2X (g) ↔ 3Y (g)
Tetapan kesetimbangan Kp untuk reaksi di atas
Soal No.12
Pada reaksi kesetimbangan:
2NH3 (g) ↔ N2 (g) + 3H2 (g)
pada suhu 27°C mempunyai harga Kp = 2,46 atm. Maka harga Kc reaksi tersebut adalah....(R = 0.082 L.atm.mol-1K-1)
Pembahasan
Hubungan tetapan kesetimbangan Kc dan tetapan kesetimbangan Kp sebagai berikut:
dimana
T = suhu dalam kelvin (K)
Δn = jumlah koefisian ruas kanan − jumlah koefisien ruas kiri
Data:
T =27°C = 300 K
Δn = (1 + 3) − 2 = 2
R = 0.082 L.atm.mol-1K-1
Kp = 2,46 atm
Sehingga:
tetapi sebenernya pelajaran ini sungguh mengasyikan loh!
mengapa demikian?
check it out!!
1.Kita dapat melalukan banyak percobaan di laboratorium.
2.Larutan zat dikimia itu warnanya unik-unik
3.Banyak menggunakan peralatan yang bentuknya lucu-lucu.
Disini kita akan membahas materi pembelajaran Kimia kelas 11
BAB 1
Teori Atom Niels Bohr
Elektron – elektron mengelilingi inti atom hanya dalam lintasan yang
memenuhi syarat teori kuantum, yang diperbolehkan hanyalah lintasan –
lintasan dimana elektron memiliki momen sudut yang merupakan kelipatan
dari harga h/2π (h = tetapan planck).
Lintasan itu dinamai kulit – kulit
elektron.
Dalam kulit tersebut, elektron berada pada tingkat energi tertentu serta berada pada keadaan stasioner, artinya tidak memancarkan energi.
Energi akan dipancarkan atau diserap jika elektron berpindah dari satu tingkat energi ke tingkat energi lain, sesuia dengan persamaan ∆E = hλ
Teori Atom Modern (Mekanikan Kuantum)
Dalam kulit tersebut, elektron berada pada tingkat energi tertentu serta berada pada keadaan stasioner, artinya tidak memancarkan energi.
Energi akan dipancarkan atau diserap jika elektron berpindah dari satu tingkat energi ke tingkat energi lain, sesuia dengan persamaan ∆E = hλ
Teori Atom Modern (Mekanikan Kuantum)
Teori atom modern ini dikembangkan berdasarkan menkanika kuantum yang
disebut mekanika gelombang, dari Max Planck, de Broglie, Schrodinger,
dan Heisenberg. Menurut teori ini dikenal dualisme sifat elektron yaitu
sebagai materi dan sebagai gelombang. Elektron dalam inti bergerak
mengelilingi inti sambil bergetar sehingga menghasilkan gerakan tiga
dimensi. Oleh karena itu tidak mungkin menemukan posisi serta momentum
yang pasti dari elektron. Yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian
menemukan elektron pada suatu titik pada jarak tertentu dari inti.
Daerah dalam ruang di sekitar inti dengan kebolehjadian menemukan
elektron disebut orbital.
Konfigurasi Elektron
Konfigurasi Elektron
Elektron mengelilingi inti pada lintasan tertentu yang disebut kulit elektron.
- Satu kulit terdiri dari subkulit – subkulit.
- Satu subkulit terdiri dari orbital – orbital.
- Satu orbital dapat menampung maksimum dua elektron.
Jenis – jenis subkulit yang terdapat dalam atom :
- Subkulit s (sharf), mengandung 1 orbital.
- Subkulit p (prinsif), mengandung 3 orbital.
- Subkulit d (diffuse), mengandung 5 orbital.
- Subkulit f (fundamental), mengandung 7 orbital.
Urutan pengisian orbital mengikuti prinsip Aufbau, yaitu mulai dari
orbital yang energinya paling rendah, sampai pada orbital yang energinya
paling tinggi.
Urutan berdasarkan tingkat energi
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f .....dst
Urutan berdasarkan kulit
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s 5p 5d .....dst
Bilangan Kuantum
Bilangan kuantum utama (n)
Menyatakan tempat kulit elektron berlokasi.
Urutan berdasarkan tingkat energi
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f .....dst
Urutan berdasarkan kulit
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s 5p 5d .....dst
Bilangan Kuantum
Bilangan kuantum utama (n)
Menyatakan tempat kulit elektron berlokasi.
- Kulit K, n = 1
- Kulit L, n = 2
- Kulit M, n = 3, dst
Bilangan Kuantum Azimut (l)
Menyatakan tempat subkulit dimana elektron berlokasi.
Menyatakan tempat subkulit dimana elektron berlokasi.
- Subkulit s, l = 0
- Subkulit p, l = 1
- Subkulit d, l = 2
- Subkulit f, l = 3
Bilangan Kuantum Magnetik (m)
Menyatakan membagi subkulit menjadi beberapa orbital tempat elektron berlokasi dan arah orientasi orbital terhadap nilai orbital lainnya.
- l = 0, m = 0
- l = 1, m = -1 0 +1
- l = 2, m = -2 -1 0 +1 +2
- l = 3, m = -3 -2 -1 0 +1 +2 +3
Bilangan Kuantum Spin (s)
Menyatakan arah rotasi elektron dalam orbital. Dalam satu orbtal s = +1/2 dan s = -1/2
Penentuan Golongan dan Periode
Golongan A (blok s dan blok p)
nsx npy , maka n = periode, x + y = golongan
Golongan B (blok d)
nsx (n-1)dy , maka n = periode, x + y = golongan
Golongan Lantanida (6s2 4f1 sampai 6s2 4f14)
Golongan Aktinida ( 7s2 5f1 sampai 7s2 5f14 )
Bentuk Molekul (AXnEm)
E=((EV-X))/2
A = atom pusat
X = atom terikat ke atom pusat
E = domain elektron bebas
EV = elektron valensi atom pusat
n = jumlah DEI
m = jumlah DEB
Latihan Soal
1. Atom
karbon mempunyai ke khasan. Pernyataan yang tepat mengenai kekhasan atom karbon
adalah…
A. Karbon
mempunyai 4 elektron valensi yang mampu membentuk ikatan kovalen yang kuat
B. Karbon
mempunyai ukuran relative besar sehingga mampu mengikat semua unsure
C. Karbon
mempunyai 6 elektron valensi sehingga mampu mengikat 6 atom lain
D. Karbon
dapat dibuat manusia
E. Karbon
dapat membentuk ikatan ion dari keempat electron terluarnya
Jawab : A Karbon
mempunyai 4 elektron valensi yang mampu membentuk ikatan kovalen yang kuat
2.
Berikut ini yang bukan
merupakan zat yang mengandung senyawa hidrokarbon di dalamnya adalah…..
a. minyak
bumi
b. kayu
c. gas
LPG
d. daging
e. batuan
3.
Friedrich
Wohler telah membuktikan bahwa senyawa organik dapat dibuat dari senyawa
anorganik. Penemuan ini didasari percobaan pembuatan urea dari…
a. Perak klorida
b. Amonium klorida
c. Amonium sianat
d. Penguapan urine mamalia
e. Formalin
Jawab: C
Friedrich Wohler telah membuktikan bahwa senyawa organik dapat dibuat dari senyawa anorganik. Penemuan ini didasari percobaan pembuatan urea dari amonium sianat.
Friedrich Wohler telah membuktikan bahwa senyawa organik dapat dibuat dari senyawa anorganik. Penemuan ini didasari percobaan pembuatan urea dari amonium sianat.
4.
Alkana
tergolong senyawa hidrokarbon…
a. alifatik jenuh
b. alifatik tidak jenuh
c. alisiklik tidak jenuh
d. aromatik
e. parafin siklik tidak jenuh
Jawab: A Senyawa hidrokarbon hanya mempunyai
1 rangkap sehingga dikatakan alifatik jenuh.
5.
Diketahui
rumus struktur senyawa sebagai berikut:
1CH3 – 2CH – 3CH = 4CH – 5CH3 I I 6CH2 – 7CH3 8CH3
Ikatan rangkap dua pada senyawa tersebut berada di antara
atom C nomor… dan…
a. 1,2
b. 2,7
c. 3,4
d. 5,9
e. 7,8
Jawab: C
3,4
6.
Senyawa
C4H10 memiliki kemungkinan rumus struktur sebanyak…
a. 1
b. 2
c. 3
d. 4
e. 5
Jawab: B
C4H10 memiliki kemungkinan rumus struktur sebanyak 2, yaitu n-heptana dan isobutana.
C4H10 memiliki kemungkinan rumus struktur sebanyak 2, yaitu n-heptana dan isobutana.
7.
Pernyataan
tentang isomer yang paling tepat adalah…
a. isomer memiliki rumus struktur sama
b. isomer mengandung kumpulan gugus sama
c. isomer adalah hidrokarbon
d. isomer menghasilkan zat yang sama jika terbakar sempurna
dalam oksigen
e. isomer memiliki titik didih yang sama
Jawab: D
Isomer menghasilkan zat yang sama jika terbakar sempurna dalam oksigen.
Isomer menghasilkan zat yang sama jika terbakar sempurna dalam oksigen.
8.
Rumus
kimia dari Metana adalah:
a. CH4
b. CH6
c. C2H6
d. C2HO
e. C
Jawab: A
Metana mempunyai 1 atom karbon dan 4 atom hidrogen.
Metana mempunyai 1 atom karbon dan 4 atom hidrogen.
9.
Hidrokarbon
adalah sebuah senyawa yang terdiri dari:
a. unsur karbon dan hidrogen
b. unsur atom dan molekul
c. unsur dan senyawa yang dicampur
d. campuran dari NaCl dan Iodium
e. oksigen dan litium
Jawab: A
Unsur hidrokarbon terdiri dari karbon dan hidrogen
Unsur hidrokarbon terdiri dari karbon dan hidrogen
10. Hidrokarbon tak jenuh dibagi
menjadi:
a. butana dan propana
b. alkana dan alkuna
c. alkena dan alkuna
d. alkana dan alkena
e. alkana saja
Jawab: C
Alkena adan alkuna mempunyai rangkapa dua, sehingga disebut hidrokarbon tak jenuh.
Alkena adan alkuna mempunyai rangkapa dua, sehingga disebut hidrokarbon tak jenuh.
11. Rumus kimia dari Butana adalah…
a. CH6
b. C3H8
c. C4H10
d. C2H6
e. C
Jawab: C
Butana mempunyai empat atom karbon dan 10 atom hidrogen
Butana mempunyai empat atom karbon dan 10 atom hidrogen
12. Rumus kimia dari Etana adalah:
a. CH4
b. CH6
c. C2H6
d. C2HO
e. C
Jawab: C
Etana mempunyai 2 atom karbon dan 6 atom hidrogen
Etana mempunyai 2 atom karbon dan 6 atom hidrogen
13. Rumus umum Alkana adalah:
a. CnH2n
b. CnHn+2
c. CnH2n+2
d. CnHn
e. CH
Jawab: C
Rumus umum Alkana adalah CnH2n+2
Rumus umum Alkana adalah CnH2n+2
14. Pasangan
zat di bawah ini yang merupakan golongan senyawa hidrokarbon adalah…
A. C2H6
dan C12H22O11
B. CH4
dan C2H4
C. C2H4
dan C6H1206
D. CO2
dan H2O
E. CH4
dan CO2
Jawab
: B
Pembahasan:
Hidrokarbon adalah senyawa yang terdiri dari atom karbon dan Hidrogen, sedangkan turunan hidrokarbon berasal dari karbon , hydrogen dan atom lain seperti O, maka yang sesuai adalah B. CH4 dan C2H4
Hidrokarbon adalah senyawa yang terdiri dari atom karbon dan Hidrogen, sedangkan turunan hidrokarbon berasal dari karbon , hydrogen dan atom lain seperti O, maka yang sesuai adalah B. CH4 dan C2H4
15. Nama
IUPAC dari senyawa berikut
CH3-CH2-
CH2- CH2-CH3 adalah….
A. metana
B. etana
C. propana
D. butana
E. pentana
Jawab : E
Semua ikatan adalah ikatan jenuh (rangkap satu maka
nama senyawa dalam homoolog alkana
(berakhiran ana). Jumlah C
sebanyak 5 dalam keadaan rantai lurus
maka nama yang tepat adalah pentana
16. Nama
yang tepat dari senyawa ini adalah:
CH3-CH –
CH2-CH2-CH3
CH2-CH3
A. n
Heptana
B. 2-etilpentana
C. 4-metilheksana
D. 3-metilheksana
E. 2-propilbutana
Jawab : D
Semua ikatan jenuh (rangkap 1) maka senywa tersebut
masuk pada homolog alkana
CH3-CH
– CH2-CH2-CH3 => 3-metilheksana
CH2-CH3
17. Nama
yang memenuhi aturan tata nama alkana adalah….
A. 1,4-dimetilheptana
B. 4-etil-5-metilheptana
C. 3,4-dietilheksana
D. 3,3,6-trimetilheptana
E. 1,3-dimetilheksana
Jawab : C
Nama yang tidak memenuhi aturan biasanyan nomor 1 masuk
menjadi cabang, alphabet tidak urut, nomor cabang terlalu dekat dengan kearah
ujung misalkan induk mempunyai karbon 5 tapi cabang dimulai dari 4,
18. Reaksi CH3CH2Cl →
CH2 = CH2 + HCl disebut
reaksi….
A.
Substitusi
B. Adisi
C. Polimerisasi
D. Eliminasi
E.
Oksidasi
Jawab : D
Pada
reaksi di atas adalah pembentukan ikatan rangkap, cirinya di kiri panah rangkap
1 semua kemudian di kanan rangkap 2. maka ini tergolong reaksi eliminasi
19. Di
bawah ini nama hidrokarbon alkana yang tidak memenuhi aturan IUPAC
adalah..
A. 2-metilpentana
B. 3-metil-3-etiloktana
C. 2,2-dimetilbutana
D. 3-etil-5-metilheptana
E. 2,3-dimetilheksana
Jawaban: B
seharusnya etil daripada metil (alphabet)
seharusnya etil daripada metil (alphabet)
20. Nama
yang tepat untuk senyawa ini adalah….
CH C-CH2-CH3
adalah….
A. 1-Butuna
B. 2-Butuna
C. 1- butena
D. 2- butena
E. Butuna
Jawab : A 1-Butuna
BAB 2
Termokimia
Hukum kekekalan energi
” Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain, atau energi alam semesta adalah konstan.”
Secara matematis hubungan antara energi dalam, kalor dan kerja dapat dinyatakan sebagai berikut:
ΔU = q + W
Persamaan diatas menyatakan bahwa perubahan energi dalam (ΔU) sama dengan jumlah kalor yang diserap (q) ditambah dengan jumlah kerja yang diterima sistem (w). Jika Kalor (q) masuk sistem maka kalor bertanda positif (+), sedangkan kalor yang keluar bertanda negatif (-). Kerja (w) yang dilakukan sistem (ekspansi), maka bertanda negatif (-), dan yang dilakukan lingkungan (kompresi) bertanda positif.
Contoh:
Suatu sistem menyerap kalor sebanyak 1000 kJ dan melakukan kerja sebanyak 5 kJ. Berapakah perubahan energi dalam sistem ini?
Jawab:
Karena sistem menyerap kalor, maka q bertanda positif, tetapi karena
sistem m elakukan kerja, maka w bertanda negatif.
ΔU= q + w
=100 kJ – 5 kJ
= 95 kJ
Eksoterm dan Endoterm
Reaksi kimia yang melepaskan atau mengeluarkan kalor disebut reaksi eksoterm, sedangkan reaksi kimia yang menyerap kalor disebut reaksi endoterm.
Q = m . c . ∆T
Qsampel = Qair + Qkalorimeter
Persamaan Termokimia
Persamaan reaksi yang mengikutsertakan perubahan entalpinya disebut persamaan termokimia. Nilai ΔH yang dituliskan pada persamaan termokimia disesuaikan dengan stokiometri reaksi. Artinya jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi sama dengan koefisien reaksinya.
Oleh karena entalpi reaksi juga bergantung pada wujud zat harus dinyatakan, yaitu dengan membubuhkan indeks s untuk zat padat , l untuk zat cair, dan g untuk zat gas.
Perhatikan contoh berikut .
Contoh:
Pada pembentukan 1a mol air dari gas hidrogen dengan gas oksigen dibebaskan 286 kJ. Kata “dibebaskan” menyatakan bahwa reaksi tergolong eksoterm. Oleh karena itu ?H = -286 kJ Untuk setiap mol air yang terbentuk. Persamaan termokimianya adalah:
H2 (g) + 1/2 O2 (g) ——> H2O (l) ΔH = -286 kJ
Atau
2 H2 (g) + O2 (g) ——> 2 H2O (l) ΔH = -572 kJ
(karena koefisien reaksi dikali dua, maka harga ΔH juga harus dikali dua).
Entalpi Pembentukkan (∆Hfo)
Perubahan entalpi yang terjadi pada reaksi pembentukkan 1 mol suatu senyawa dari unsur – unsurnya, semua zat dalam bentuk stabil pada 25oC dan 1atm.
Entalpi Pembakaran (∆Hco)
Perubahan entalpi yang terjadi pada reaksi pembakaran 1 mol suatu zat dengan oksigen diukur pada keadaan standar. Pembakaran sempurna menghasilkan CO2 dan H2O.
Entalpi Penguraian
Reaksi penguraian adalah kebalikan dari reaksi pembentukan. Oleh karena itu, sesuai dengan azas kekekalan energi, nilai entalpi penguraian sama dengan entalpi pembentukannya, tetapi tandanya berlawanan.
Contoh:
Diketahui ΔHf 0 H2O (l) = -286 kJ mol -1, maka entalpi penguraian H2O (l) menjadi gas hidrogen dan gas oksigen adalah + 286 kJ mol-1
H2O (l) ——> H2 (g) + ½ O2 (g) ΔH = + 286 kJ
Perubahan Entalpi Berdasarkan Entalpi Pembentukan
Kalor suatu reaksi dapat juga ditentukan dari data entalpi pembentukan zat pereaksi dan produknya. Dalam hal ini, zat pereaksi dianggap terlebih dahulu terurai menjadi unsur-unsurnya, kemudian unsur-unsur itu bereaksi membentuk zat produk. Secara umum untuk reaksi:
m AB + n CD —–> p AD + q CB
ΔH0 = jumlah ΔH0 f (produk) - jumlah ΔH0 f (pereaksi)
Perubahan Entalpi Berdasarkan Hukum Hess
Banyak reaksi yang dapat berlangsung secara bertahap. Misalnya pembakaran karbon atau grafit. Jika karbon dibakar dengan oksigen berlebihan terbentuk karbon dioksida menurut persamaan reaksi:
C(s) + O2 (g) —–> CO2 (g) Δ H = – 394 kJ
Reaksi diatas dapat berlangsung melalui dua tahap. Mula-mula karbon dibakar dengan oksigen yang terbatas sehingga membentuk karbon monoksida. Selanjutnya, karbon monoksida itu dibakar lagi untuk membentuk karbon dioksida. Persamaan termokimia untuk kedua reaksi tersebut adalah:
Latihan Soal
C(s) + ½ O2 (g) —–> CO (g) ΔH = – 111 kJ
CO (g) + ½ O2 (g) —–> CO2 (g) Δ H = – 283 kJ
Jika kedua tahap diatas dijumlahkan, maka diperoleh:
C(s) + ½ O2 (g) —–> CO (g) ΔH = – 111 kJ
CO (g) + ½ O2 (g) —–> CO2 (g) ΔH = – 283 kJ
————————————————————————- +
C(s) + O2 (g) —–> CO2 (g) ΔH = – 394 kJ
B. x – zE. x – y – z
C. x + y + z
D. X-y+z
E. 2z-xy
Jawab : B
A(g) + B(g) → AB(g) ΔH = x kJ
AB(s) → A(g) + B(g) ΔH = – z kJ
————————————————- +
AB(s) → AB(g) ΔH = (x – z) kJ
BAB 2
Termokimia
Hukum kekekalan energi
” Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain, atau energi alam semesta adalah konstan.”
Secara matematis hubungan antara energi dalam, kalor dan kerja dapat dinyatakan sebagai berikut:
ΔU = q + W
Persamaan diatas menyatakan bahwa perubahan energi dalam (ΔU) sama dengan jumlah kalor yang diserap (q) ditambah dengan jumlah kerja yang diterima sistem (w). Jika Kalor (q) masuk sistem maka kalor bertanda positif (+), sedangkan kalor yang keluar bertanda negatif (-). Kerja (w) yang dilakukan sistem (ekspansi), maka bertanda negatif (-), dan yang dilakukan lingkungan (kompresi) bertanda positif.
Contoh:
Suatu sistem menyerap kalor sebanyak 1000 kJ dan melakukan kerja sebanyak 5 kJ. Berapakah perubahan energi dalam sistem ini?
Jawab:
Karena sistem menyerap kalor, maka q bertanda positif, tetapi karena
sistem m elakukan kerja, maka w bertanda negatif.
ΔU= q + w
=100 kJ – 5 kJ
= 95 kJ
Eksoterm dan Endoterm
Reaksi kimia yang melepaskan atau mengeluarkan kalor disebut reaksi eksoterm, sedangkan reaksi kimia yang menyerap kalor disebut reaksi endoterm.
Q = m . c . ∆T
Qsampel = Qair + Qkalorimeter
Persamaan Termokimia
Persamaan reaksi yang mengikutsertakan perubahan entalpinya disebut persamaan termokimia. Nilai ΔH yang dituliskan pada persamaan termokimia disesuaikan dengan stokiometri reaksi. Artinya jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi sama dengan koefisien reaksinya.
Oleh karena entalpi reaksi juga bergantung pada wujud zat harus dinyatakan, yaitu dengan membubuhkan indeks s untuk zat padat , l untuk zat cair, dan g untuk zat gas.
Perhatikan contoh berikut .
Contoh:
Pada pembentukan 1a mol air dari gas hidrogen dengan gas oksigen dibebaskan 286 kJ. Kata “dibebaskan” menyatakan bahwa reaksi tergolong eksoterm. Oleh karena itu ?H = -286 kJ Untuk setiap mol air yang terbentuk. Persamaan termokimianya adalah:
H2 (g) + 1/2 O2 (g) ——> H2O (l) ΔH = -286 kJ
Atau
2 H2 (g) + O2 (g) ——> 2 H2O (l) ΔH = -572 kJ
(karena koefisien reaksi dikali dua, maka harga ΔH juga harus dikali dua).
Entalpi Pembentukkan (∆Hfo)
Perubahan entalpi yang terjadi pada reaksi pembentukkan 1 mol suatu senyawa dari unsur – unsurnya, semua zat dalam bentuk stabil pada 25oC dan 1atm.
Entalpi Pembakaran (∆Hco)
Perubahan entalpi yang terjadi pada reaksi pembakaran 1 mol suatu zat dengan oksigen diukur pada keadaan standar. Pembakaran sempurna menghasilkan CO2 dan H2O.
Entalpi Penguraian
Reaksi penguraian adalah kebalikan dari reaksi pembentukan. Oleh karena itu, sesuai dengan azas kekekalan energi, nilai entalpi penguraian sama dengan entalpi pembentukannya, tetapi tandanya berlawanan.
Contoh:
Diketahui ΔHf 0 H2O (l) = -286 kJ mol -1, maka entalpi penguraian H2O (l) menjadi gas hidrogen dan gas oksigen adalah + 286 kJ mol-1
H2O (l) ——> H2 (g) + ½ O2 (g) ΔH = + 286 kJ
Perubahan Entalpi Berdasarkan Entalpi Pembentukan
Kalor suatu reaksi dapat juga ditentukan dari data entalpi pembentukan zat pereaksi dan produknya. Dalam hal ini, zat pereaksi dianggap terlebih dahulu terurai menjadi unsur-unsurnya, kemudian unsur-unsur itu bereaksi membentuk zat produk. Secara umum untuk reaksi:
m AB + n CD —–> p AD + q CB
ΔH0 = jumlah ΔH0 f (produk) - jumlah ΔH0 f (pereaksi)
Perubahan Entalpi Berdasarkan Hukum Hess
Banyak reaksi yang dapat berlangsung secara bertahap. Misalnya pembakaran karbon atau grafit. Jika karbon dibakar dengan oksigen berlebihan terbentuk karbon dioksida menurut persamaan reaksi:
C(s) + O2 (g) —–> CO2 (g) Δ H = – 394 kJ
Reaksi diatas dapat berlangsung melalui dua tahap. Mula-mula karbon dibakar dengan oksigen yang terbatas sehingga membentuk karbon monoksida. Selanjutnya, karbon monoksida itu dibakar lagi untuk membentuk karbon dioksida. Persamaan termokimia untuk kedua reaksi tersebut adalah:
Latihan Soal
C(s) + ½ O2 (g) —–> CO (g) ΔH = – 111 kJ
CO (g) + ½ O2 (g) —–> CO2 (g) Δ H = – 283 kJ
Jika kedua tahap diatas dijumlahkan, maka diperoleh:
C(s) + ½ O2 (g) —–> CO (g) ΔH = – 111 kJ
CO (g) + ½ O2 (g) —–> CO2 (g) ΔH = – 283 kJ
————————————————————————- +
C(s) + O2 (g) —–> CO2 (g) ΔH = – 394 kJ
1.
Reaksi kimia sebagai berikut :
C(s) + O2(g) → CO2 (g) ΔH° = -393,5 kJ
H2(g) + ½ O2(g) → H2O (g) ΔH° = -283,8 kJ
2C(g) + H2(g) → C2H2 (g) ΔH° = +226,7 kJ
Atas dasar reaksi diatas, maka kalor reaksi
C2H2(g) + 5/2 O2(g) → H2O (g)+ 2CO2(g) adalah….
A. -1.297,5 kJ
B. +1.297,5 kJ
C. -906,0 kJ
D. -727,9 kJ
E. +274,5 kJ
Jawab: A
Reaksi (1) dikali dua : -787
Reaksi (2) tetap : -283,8
Reaksi (3) dibalik : -226,7
-1.297,5
C(s) + O2(g) → CO2 (g) ΔH° = -393,5 kJ
H2(g) + ½ O2(g) → H2O (g) ΔH° = -283,8 kJ
2C(g) + H2(g) → C2H2 (g) ΔH° = +226,7 kJ
Atas dasar reaksi diatas, maka kalor reaksi
C2H2(g) + 5/2 O2(g) → H2O (g)+ 2CO2(g) adalah….
A. -1.297,5 kJ
B. +1.297,5 kJ
C. -906,0 kJ
D. -727,9 kJ
E. +274,5 kJ
Jawab: A
Reaksi (1) dikali dua : -787
Reaksi (2) tetap : -283,8
Reaksi (3) dibalik : -226,7
-1.297,5
2.
kalor netralisasi adalah 120
kkal/mol, maka kalor netralisasi 100 mL HCl 0.1 M dengan 150 mL NaOH 0.075 M
adalah….
A. 12 kal
B. 120 kal
C. 2.400 kal
D. 1.200 kal
E. 2.400 kal
Jawab: D
HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
HCl(aq) = 100 x 0.1 = 10 mmol
NaOH(aq) = 150 x 0.075 = 11.25 mmol
Yang habis : HCl(aq) 10 mmol = 0.01 mol
ΔH = 0.01 x 120 kkal = 1.2 kkal
A. 12 kal
B. 120 kal
C. 2.400 kal
D. 1.200 kal
E. 2.400 kal
Jawab: D
HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
HCl(aq) = 100 x 0.1 = 10 mmol
NaOH(aq) = 150 x 0.075 = 11.25 mmol
Yang habis : HCl(aq) 10 mmol = 0.01 mol
ΔH = 0.01 x 120 kkal = 1.2 kkal
3.
Diketahui reaksi:
C2H4(g) + X2(g) → C2H4X2; ∆H = -178 kJ
Jika energi ikatan (kJ mol-1)
C = C = 614 C − C = 348
C – H = 413 X – X = 186
Tentukan energi ikatan C – X.
C2H4(g) + X2(g) → C2H4X2; ∆H = -178 kJ
Jika energi ikatan (kJ mol-1)
C = C = 614 C − C = 348
C – H = 413 X – X = 186
Tentukan energi ikatan C – X.
A. 315 Kj
B. 313 KJ
C. 354 KJ
D. 355 KJ
E. 321 KJ
Jawab: A. 315 Kj
B. 313 KJ
C. 354 KJ
D. 355 KJ
E. 321 KJ
Jawab: A. 315 Kj
H H H H
H – C = C – H + X – X → H – C – C – H
X X
∆H = [(4 x 413) + 614 + 186 ] – [(4 x 413) + 348 + (2 x EC – X)]
-178= [ 1652 + 614 + 186] – [1652 + 348 + (2 x EC – X)]
-178 = 2452 – 2000 – (2 x EC – X)
-630 = -(2 x EC – X)
EC – X = 630/2
= 315 kJ
H – C = C – H + X – X → H – C – C – H
X X
∆H = [(4 x 413) + 614 + 186 ] – [(4 x 413) + 348 + (2 x EC – X)]
-178= [ 1652 + 614 + 186] – [1652 + 348 + (2 x EC – X)]
-178 = 2452 – 2000 – (2 x EC – X)
-630 = -(2 x EC – X)
EC – X = 630/2
= 315 kJ
4.
Persamaan termokimia:
HI(g) → ½H2(g) + ½I2(s) ΔH = – 6,0 kkal
H2(g) → 2H(g) ΔH = 104 kkal
I2(g) → 2I(g) ΔH = 56 kkal
I2(s) → I2(g) ΔH = 14 kkal
Harga ΔH untuk H(g) + I(g) → HI(g) …
HI(g) → ½H2(g) + ½I2(s) ΔH = – 6,0 kkal
H2(g) → 2H(g) ΔH = 104 kkal
I2(g) → 2I(g) ΔH = 56 kkal
I2(s) → I2(g) ΔH = 14 kkal
Harga ΔH untuk H(g) + I(g) → HI(g) …
A. – 60 kkal D. 35 kkal
B. – 35 kkal E. 70 kkal
C. 31 kkal
Jawab : A
½H2(g) + ½I2(s) → HI(g) ΔH = 6 kkal
H(g) → ½ H2(g) ΔH = – 52 kkal
I(g) → ½ I2(g) ΔH = – 7 kkal
½ I2(g) → ½ I2(s) ΔH = – 7 kkal
————————————————– +
H(g) + I(g) → HI(g) ΔH = – 60 kkal
B. – 35 kkal E. 70 kkal
C. 31 kkal
Jawab : A
½H2(g) + ½I2(s) → HI(g) ΔH = 6 kkal
H(g) → ½ H2(g) ΔH = – 52 kkal
I(g) → ½ I2(g) ΔH = – 7 kkal
½ I2(g) → ½ I2(s) ΔH = – 7 kkal
————————————————– +
H(g) + I(g) → HI(g) ΔH = – 60 kkal
5. Pada suatu percobaan, 3 L air dipanaskan sehingga suhu air naik dari
250C menjadi 720C. Jika
diketahui massa jenis air = 1g mL-1, dan kalor jenis air = 4,2 Jg-1 0C-1, tentukan ∆H reaksi pemanasan tersebut.?
diketahui massa jenis air = 1g mL-1, dan kalor jenis air = 4,2 Jg-1 0C-1, tentukan ∆H reaksi pemanasan tersebut.?
A.592,2Kj
B. 582,2
C. 534,3
D. 567,8
E. 543,8
Jawab : A
B. 582,2
C. 534,3
D. 567,8
E. 543,8
Jawab : A
p = m
v= 1 gr/mL x 3000 mL
= 3000 gr
v= 1 gr/mL x 3000 mL
= 3000 gr
Q = m x c x ∆T
= 3000 x 4,2 x (72 – 25)
= 3000 x 4,2 x 47
= 592200 J
= 592,2 kJ
= 3000 x 4,2 x (72 – 25)
= 3000 x 4,2 x 47
= 592200 J
= 592,2 kJ
6.
Diketahui persamaan termokimia
:
2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (l) ΔH = a kJ
2Ca (s) + O2 (g) → 2CaO (s) ΔH = b kJ
CaO(s) + H2O (l) → Ca(OH)2 (s) ΔH = c kJ
Besarnya ΔH pembentukan Ca(OH)2(s) adalah …
A. a + b + c
B. a – b + 2c
C. ½ a + ½ b – c
D. a + b – 2c
E. ½ a + ½ b + c
Jawab : E
2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (l) ΔH = a kJ
2Ca (s) + O2 (g) → 2CaO (s) ΔH = b kJ
CaO(s) + H2O (l) → Ca(OH)2 (s) ΔH = c kJ
Besarnya ΔH pembentukan Ca(OH)2(s) adalah …
A. a + b + c
B. a – b + 2c
C. ½ a + ½ b – c
D. a + b – 2c
E. ½ a + ½ b + c
Jawab : E
Reaksi (1) dan (2) dibagi dua. Reaksi (3) tetap, ΔH = ½ a + ½ b + c
7.
Dari data :
2H2 (g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH = -571 kJ
2Ca(s) + O2(g) → 2CaO (s) ΔH = -1.269 kJ
CaO(s) + H2O(l) → Ca (OH)2(s) ΔH = -64 kJ
Dapat dihitung entalpi pembentukan Ca (OH)2 (s) sebesar….
A. -984 kJ/mol
B. -1.161 kJ/mol
C. -856 kJ/mol
D. -1.904 kJ/mol
E. -1.966 kJ/mol
Jawab : A
– Reaksi pembentukan Ca (OH)2 adalah Ca + O2 + H2 → Ca (OH)2
– Dengan menggunakan data di atas :
½ x (2H2 + O2 → 2H2O ΔH = -571 kJ)
½ x (2Ca + O2 → 2Ca2O ΔH = -1.269 kJ)
Ca + H2O → Ca(OH)2 ΔH = -64 kJ
Ca + OH + H2 → Ca (OH)2 ΔH = -984 kJ
2H2 (g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH = -571 kJ
2Ca(s) + O2(g) → 2CaO (s) ΔH = -1.269 kJ
CaO(s) + H2O(l) → Ca (OH)2(s) ΔH = -64 kJ
Dapat dihitung entalpi pembentukan Ca (OH)2 (s) sebesar….
A. -984 kJ/mol
B. -1.161 kJ/mol
C. -856 kJ/mol
D. -1.904 kJ/mol
E. -1.966 kJ/mol
Jawab : A
– Reaksi pembentukan Ca (OH)2 adalah Ca + O2 + H2 → Ca (OH)2
– Dengan menggunakan data di atas :
½ x (2H2 + O2 → 2H2O ΔH = -571 kJ)
½ x (2Ca + O2 → 2Ca2O ΔH = -1.269 kJ)
Ca + H2O → Ca(OH)2 ΔH = -64 kJ
Ca + OH + H2 → Ca (OH)2 ΔH = -984 kJ
8.
4NH3(g) + 7O2(g) → 4 NO2 (g) +
6H2O (l) ΔH = -4c kJ
Jika kalor pembentukan H2O (l) dan NH3 (g) berturut-turut adalah –a kJ/mol dan –b kJ/mol, maka kalor pembentukan NO2 (g) sama dengan ….
A. (a + b + c) kJ/mol
B. (-a + b + c) kJ/mol
C. (-1½ a + b + c) kJ/mol
D. (1½ a + b + c) kJ/mol
E. (1½ a – b – c) kJ/mol
Jawab : E
ΔH = ΔHf produk – ΔHf reaktan
= [ 4 x H1 NO2 + 6 x Hf H2O]-
= [ 4 x Hf NH3 + 7 x Hf O2]
-4c = [ 4 . (x) + 6 (-a) – [4 (-b) + 7 x 0]
x = 1 ½ a – b – c
Jika kalor pembentukan H2O (l) dan NH3 (g) berturut-turut adalah –a kJ/mol dan –b kJ/mol, maka kalor pembentukan NO2 (g) sama dengan ….
A. (a + b + c) kJ/mol
B. (-a + b + c) kJ/mol
C. (-1½ a + b + c) kJ/mol
D. (1½ a + b + c) kJ/mol
E. (1½ a – b – c) kJ/mol
Jawab : E
ΔH = ΔHf produk – ΔHf reaktan
= [ 4 x H1 NO2 + 6 x Hf H2O]-
= [ 4 x Hf NH3 + 7 x Hf O2]
-4c = [ 4 . (x) + 6 (-a) – [4 (-b) + 7 x 0]
x = 1 ½ a – b – c
9.
Soal: Dari data berikut:
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH= – 580 kJ
2Ca(s) + O2(g) → 2CaO(l) ΔH= – 1269 kJ
CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s) ΔH= – 64 kJ
Dapat dihitung perubahan entalpi pembentukan Ca(OH)2(s) sebesar ….
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH= – 580 kJ
2Ca(s) + O2(g) → 2CaO(l) ΔH= – 1269 kJ
CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s) ΔH= – 64 kJ
Dapat dihitung perubahan entalpi pembentukan Ca(OH)2(s) sebesar ….
A. – 989 kJ.mol-1
B. – 1161 kJ.mol-1
C. – 856 kJ.mol-1
D. – 1904 kJ.mol-1
E. – 1966 kJ.mol-1
Jawab : A
H2(g) + ½O2(g) → H2O( l) ΔH = – 290 kJ
Ca(s) + ½O2(g) → CaO(s) ΔH = – 634,5 kJ
CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s) ΔH = – 64 kJ
————————————————————– +
Ca(s) + O2(g) + H2(g) → Ca(OH)2(s) ΔH = – 988,5 kJ
B. – 1161 kJ.mol-1
C. – 856 kJ.mol-1
D. – 1904 kJ.mol-1
E. – 1966 kJ.mol-1
Jawab : A
H2(g) + ½O2(g) → H2O( l) ΔH = – 290 kJ
Ca(s) + ½O2(g) → CaO(s) ΔH = – 634,5 kJ
CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s) ΔH = – 64 kJ
————————————————————– +
Ca(s) + O2(g) + H2(g) → Ca(OH)2(s) ΔH = – 988,5 kJ
10.
Perhatikan reaksi :
C(s)+ O2(g) → CO2(g) ΔH = -394 kJ/mol
2CO(g) + O2 (g) → 2CO2 (g) ΔH = -569 kJ/mol
Reaksi pembentukan 140 gram karbon mono oksida (Mr = 28) disertai dengan ΔH sebesar ….
A. -547,5 kJ
B. -219 kJ
C. -175 kJ
D. +175 kJ
E. +219 kJ
Jawab : A
– Reaksi pembentukan karbon monoksida, C + ½ O2 → CO
– Dari data di atas :
C + O2 → CO2 ΔH = -394 kJ/mol
½ x (2CO2 → 2CO + O2 ΔH = +569 kJ/mol)
C + ½ O2 → CO ΔH = -109,5 kJ/mol
– Pada pembentukan 140 gram CO :
ΔH = 140 / 28 x (-109,5 kJ/mol)
= -547,5 kJ/mol
C(s)+ O2(g) → CO2(g) ΔH = -394 kJ/mol
2CO(g) + O2 (g) → 2CO2 (g) ΔH = -569 kJ/mol
Reaksi pembentukan 140 gram karbon mono oksida (Mr = 28) disertai dengan ΔH sebesar ….
A. -547,5 kJ
B. -219 kJ
C. -175 kJ
D. +175 kJ
E. +219 kJ
Jawab : A
– Reaksi pembentukan karbon monoksida, C + ½ O2 → CO
– Dari data di atas :
C + O2 → CO2 ΔH = -394 kJ/mol
½ x (2CO2 → 2CO + O2 ΔH = +569 kJ/mol)
C + ½ O2 → CO ΔH = -109,5 kJ/mol
– Pada pembentukan 140 gram CO :
ΔH = 140 / 28 x (-109,5 kJ/mol)
= -547,5 kJ/mol
11.
Jika : Mg H2O → MgO + H2 ΔH = a kJ/mol
H2 + O2 → H2O ΔH = b kJ/mol
2 Mg + O2 → 2 MgO ΔH = c kJ/mol
maka menurut hukum Hess :
A. b = c + a
B. a = b + c
C. 2a = c – 2b
D. 2b = 2c + a
E. 2c = a + 2b
Jawab : C
Dengan menyesuaikan ruas dan koefisien diperoleh :
2x (Mg + H2O → MgO + H2 ΔH = a kJ/mol)
2x (H2 + O2 → H2 O ΔH = a kJ/mol)
2 Mg + O2 → 2 MgO ΔH = c = 2a + 2b
2a = c – 2b
H2 + O2 → H2O ΔH = b kJ/mol
2 Mg + O2 → 2 MgO ΔH = c kJ/mol
maka menurut hukum Hess :
A. b = c + a
B. a = b + c
C. 2a = c – 2b
D. 2b = 2c + a
E. 2c = a + 2b
Jawab : C
Dengan menyesuaikan ruas dan koefisien diperoleh :
2x (Mg + H2O → MgO + H2 ΔH = a kJ/mol)
2x (H2 + O2 → H2 O ΔH = a kJ/mol)
2 Mg + O2 → 2 MgO ΔH = c = 2a + 2b
2a = c – 2b
12.
Pada reaksi
2 NH3 (g) → N2 (g) + 3H2 (l) ΔH = +1173 kJ
maka energi ikatan rata-rata N-H adalah …
A. 1.173,0 kJ
B. 586,5 kJ
C. 391,0 kJ
D. 195,5 kJ
E. 159,5 kJ
Jawab : D
Energi ikatan rata-rata N – H adalah energi yang dibutuhkan untuk memutuskan 1 mol ikatan N-H menjadi atom N dan H. Jadi, soal ini bisa diselesaikan bila disediakan data energi ikatan N = N dan H – H, yaitu 946 dan 436 kJ. Data ΔH reaksi seharusnya +92 kJ, bukan + 1.173 kJ.
2NH3 → N2 + 3H2 ΔH = +93 kJ
ΔH = Σ energi ikatan kiri – Σ energi ikatan kanan
H = [6 (N – H) – [ (N = N) + 3 (H – N)
92 = [6x] – [946 + 3 (436) ] Þ x = 391 kJ
2 NH3 (g) → N2 (g) + 3H2 (l) ΔH = +1173 kJ
maka energi ikatan rata-rata N-H adalah …
A. 1.173,0 kJ
B. 586,5 kJ
C. 391,0 kJ
D. 195,5 kJ
E. 159,5 kJ
Jawab : D
Energi ikatan rata-rata N – H adalah energi yang dibutuhkan untuk memutuskan 1 mol ikatan N-H menjadi atom N dan H. Jadi, soal ini bisa diselesaikan bila disediakan data energi ikatan N = N dan H – H, yaitu 946 dan 436 kJ. Data ΔH reaksi seharusnya +92 kJ, bukan + 1.173 kJ.
2NH3 → N2 + 3H2 ΔH = +93 kJ
ΔH = Σ energi ikatan kiri – Σ energi ikatan kanan
H = [6 (N – H) – [ (N = N) + 3 (H – N)
92 = [6x] – [946 + 3 (436) ] Þ x = 391 kJ
13.
Diketahui kalor pembakaran
siklopropana (CH2)3 (g) = -a kJ/mol
Kalor pembentukan CO2(g) = -b kJ/mol
Kalor pembentukan H2O (l)= -c kJ/mol
Maka kalor pembentukan siklopropana (dalam kJ/mol) ialah …
A. a – 3b – 3c
B. a – 3b + 3c
C. a + 3b – 3c
D. a + 3b + 3c
E. -a + 3b + 3c
Pembahasan :
Reaksi pembakaran siklopropana
(CH2)3 + O2 → 3CO2 + 3H2O ΔH= -a kJ/mol
ΔH = ΔHf produk – ΔHf reaktan
-a = [ 3 (-b) +3 (-c)]- [ΔHf (CH2)3 + x O]
ΔHf (CH2)3 = a –3b –3c kJ/mol
Kalor pembentukan CO2(g) = -b kJ/mol
Kalor pembentukan H2O (l)= -c kJ/mol
Maka kalor pembentukan siklopropana (dalam kJ/mol) ialah …
A. a – 3b – 3c
B. a – 3b + 3c
C. a + 3b – 3c
D. a + 3b + 3c
E. -a + 3b + 3c
Pembahasan :
Reaksi pembakaran siklopropana
(CH2)3 + O2 → 3CO2 + 3H2O ΔH= -a kJ/mol
ΔH = ΔHf produk – ΔHf reaktan
-a = [ 3 (-b) +3 (-c)]- [ΔHf (CH2)3 + x O]
ΔHf (CH2)3 = a –3b –3c kJ/mol
14.
Diketahui : ΔHf H2O (g) = -242
kJ mol-1
ΔHf CO2 (g) = -394 kJ mol-1
ΔHf C2H2 (g) = 52 kJ mol-1
Jika 52 gram C2H2 dibakar secara sempurna sesuai dengan persamaan :
2 C2H2 (g) + 502 (g) → 4 CO2 (g) + 2H2O (g) akan dihasilkan kalor sebesar ….
(Ar C = 12, H = 1)
A. 391,2 kJ
B. 428,8 kJ
C. 1.082 kJ
D. 2.164 kJ
E. 4.328 kJ
Jawab : D
– 2C2H2 (g) + 5O2 (g) → 4 CO2 (g) + 2 H2O (g)
ΔH = ΔHf produk – ΔHf reaktan
= [ 4 (-349) +2 (-242)]-
= [ 2 (52) + 5 (0) ] = -2.164 kJ
Kalor ini dilepaskan pada pembakaran 2 mol C2H2.
– Jika ada 52 gram C2H2
C2H2 = 52/26 = 2 mol
ΔH = 2/2 x (2.164) = 2.164 kJ
ΔHf CO2 (g) = -394 kJ mol-1
ΔHf C2H2 (g) = 52 kJ mol-1
Jika 52 gram C2H2 dibakar secara sempurna sesuai dengan persamaan :
2 C2H2 (g) + 502 (g) → 4 CO2 (g) + 2H2O (g) akan dihasilkan kalor sebesar ….
(Ar C = 12, H = 1)
A. 391,2 kJ
B. 428,8 kJ
C. 1.082 kJ
D. 2.164 kJ
E. 4.328 kJ
Jawab : D
– 2C2H2 (g) + 5O2 (g) → 4 CO2 (g) + 2 H2O (g)
ΔH = ΔHf produk – ΔHf reaktan
= [ 4 (-349) +2 (-242)]-
= [ 2 (52) + 5 (0) ] = -2.164 kJ
Kalor ini dilepaskan pada pembakaran 2 mol C2H2.
– Jika ada 52 gram C2H2
C2H2 = 52/26 = 2 mol
ΔH = 2/2 x (2.164) = 2.164 kJ
15.
Bila diketahui kalor
pembentukan standar, ΔH benzena cair C6H6 (l) = +49,00 kJ mol-1, H2O (l) =
-241,5 kJ mol-1, CO2(g)= -393,5 kJ mol-1, kalor pembakaran : C6H6 (l) + O2(g) →
3H2O (g) = -393,5 kJ mol-1, maka kalor pembakaran reaksi :
C6H6 (l) + O2(g) → 3H2O (g) + 6 CO2 (g) adalah ….
A. -3.135,4 kJ
B. +3.135,4 kJ
C. -684,3 kJ
D. +684,3 kJ
E. +586,3 kJ
Jawab : A
ΔHreaksi = Hf kanan- Hf kiri → Hf kanan
= [ 6 (-393,5) +3 (-241,81)]-[+49]
= -3.135,4 kJ
C6H6 (l) + O2(g) → 3H2O (g) + 6 CO2 (g) adalah ….
A. -3.135,4 kJ
B. +3.135,4 kJ
C. -684,3 kJ
D. +684,3 kJ
E. +586,3 kJ
Jawab : A
ΔHreaksi = Hf kanan- Hf kiri → Hf kanan
= [ 6 (-393,5) +3 (-241,81)]-[+49]
= -3.135,4 kJ
16.
Dalam statosfer,
klorofluorometana (freon, CFC) menyerap radiasi berenergi tinggi dan
menghasilkan atom CI yang mempercepat tersingkirnya ozon di udara. Reaksi yang
mungkin terjadi adalah:
a. O3 + Cl → O2 + ClO ΔH = -120 kJ
b . ClO + O → O2 + Cl ΔH = -270 kJ
c. O3 + O → 2O2
nilai ΔH reaksi yang terakhir adalah …..
A. -390 kJ
B. -50 kJ
C. 150 kJ
D. 390 kJ
E. 200 kJ
Jawab : A
Reaksi (c) penjumlahan dari (a) dan (b). ΔH = -120 –270 = -390 kJ
a. O3 + Cl → O2 + ClO ΔH = -120 kJ
b . ClO + O → O2 + Cl ΔH = -270 kJ
c. O3 + O → 2O2
nilai ΔH reaksi yang terakhir adalah …..
A. -390 kJ
B. -50 kJ
C. 150 kJ
D. 390 kJ
E. 200 kJ
Jawab : A
Reaksi (c) penjumlahan dari (a) dan (b). ΔH = -120 –270 = -390 kJ
17.
Pembakaran sempurna gas metana
ditunjukkan oleh persamaan reaksi berikut :
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔH = -840 kJ
Jika seluruh kalor yang dihasilkan digunakan untuk mendidihkan air yang mula-mula bersuhu 25°C maka volum air yang bisa dididihkan menggunakan 24 gram metana adalah …. (C =12, H =1; c =4,2 J/g°C)
A. 2,7 L
B. 4,0 L
C. 5,0 L
D. 8,0 L
E. 12,0 L
Jawab : B
– CH4 = 24/16 = 1,5 mol
– Kalor yang dihasilkan pada pembakaran 1,5 mol CH4
q = 1,5 x 840 kJ = 1.260 kJ
= 1.260 x 103 J
– Kalor sebanyak ini dapat mendidihkan air
q = m x c x ΔT
m = 1.260 x 103 / 4.2 x 75
= 4.000 gram
– Karena = 1 g/mL, maka volum air = 4.000 mL atau 4 liter.
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔH = -840 kJ
Jika seluruh kalor yang dihasilkan digunakan untuk mendidihkan air yang mula-mula bersuhu 25°C maka volum air yang bisa dididihkan menggunakan 24 gram metana adalah …. (C =12, H =1; c =4,2 J/g°C)
A. 2,7 L
B. 4,0 L
C. 5,0 L
D. 8,0 L
E. 12,0 L
Jawab : B
– CH4 = 24/16 = 1,5 mol
– Kalor yang dihasilkan pada pembakaran 1,5 mol CH4
q = 1,5 x 840 kJ = 1.260 kJ
= 1.260 x 103 J
– Kalor sebanyak ini dapat mendidihkan air
q = m x c x ΔT
m = 1.260 x 103 / 4.2 x 75
= 4.000 gram
– Karena = 1 g/mL, maka volum air = 4.000 mL atau 4 liter.
18.
Pembakaran sempurna gas metana
ditunjukkan oleh persamaan reaksi berikut :
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔH = -840 kJ
Jika seluruh kalor yang dihasilkan digunakan untuk mendidihkan air yang mula-mula bersuhu 25°C maka volum air yang bisa dididihkan menggunakan 24 gram metana adalah …. (C =12, H =1; c =4,2 J/g°C)
A. 2,7 L
B. 4,0 L
C. 5,0 L
D. 8,0 L
E. 12,0 L
Jawab : B
– CH4 = 24/16 = 1,5 mol
– Kalor yang dihasilkan pada pembakaran 1,5 mol CH4
q = 1,5 x 840 kJ = 1.260 kJ
= 1.260 x 103 J
– Kalor sebanyak ini dapat mendidihkan air
q = m x c x ΔT
m = 1.260 x 103 / 4.2 x 75
= 4.000 gram
– Karena = 1 g/mL, maka volum air = 4.000 mL atau 4 liter.
Jawaban : B
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔH = -840 kJ
Jika seluruh kalor yang dihasilkan digunakan untuk mendidihkan air yang mula-mula bersuhu 25°C maka volum air yang bisa dididihkan menggunakan 24 gram metana adalah …. (C =12, H =1; c =4,2 J/g°C)
A. 2,7 L
B. 4,0 L
C. 5,0 L
D. 8,0 L
E. 12,0 L
Jawab : B
– CH4 = 24/16 = 1,5 mol
– Kalor yang dihasilkan pada pembakaran 1,5 mol CH4
q = 1,5 x 840 kJ = 1.260 kJ
= 1.260 x 103 J
– Kalor sebanyak ini dapat mendidihkan air
q = m x c x ΔT
m = 1.260 x 103 / 4.2 x 75
= 4.000 gram
– Karena = 1 g/mL, maka volum air = 4.000 mL atau 4 liter.
Jawaban : B
19.
Diketahui energi ikatan….
C-F = 439 kj mol-1
C-Cl = 330 kj mol-1
F-F = 159 kj mol-1
Cl-Cl = 243 kj mol-1
Kalor reaksi untuk reaksi : CF2Cl2 + F2 → CF4 + Cl2
adalah ….
A. + 136 kJ
B. + 302 kJ
C. -302 Kj
D. + 622 kJ
E. -622 kJ
Jawab : C
ΔH = Energi Pemutusan ikatan – energi Pembentukan ikatan (kiri – kanan)
= [12 (C-Cl) + (F – F)] – [ 2 (C-F) + Cl – Cl)]
= [2 (330) + 159] – [2 (439) + 243]
= 819 – 1.121 = -302 kJ
C-F = 439 kj mol-1
C-Cl = 330 kj mol-1
F-F = 159 kj mol-1
Cl-Cl = 243 kj mol-1
Kalor reaksi untuk reaksi : CF2Cl2 + F2 → CF4 + Cl2
adalah ….
A. + 136 kJ
B. + 302 kJ
C. -302 Kj
D. + 622 kJ
E. -622 kJ
Jawab : C
ΔH = Energi Pemutusan ikatan – energi Pembentukan ikatan (kiri – kanan)
= [12 (C-Cl) + (F – F)] – [ 2 (C-F) + Cl – Cl)]
= [2 (330) + 159] – [2 (439) + 243]
= 819 – 1.121 = -302 kJ
20.
A dan B adalah dua buah unsur
gas yang dapat membentuk senyawa AB. Jika diketahui:
A + B → AB(g) ΔH = x kJ
A + B → AB(l) ΔH = y kJ
A + B → AB(s) ΔH = z kJ
Maka kalor sublimasi AB(s) adalah ….
A. z D. z – xA + B → AB(g) ΔH = x kJ
A + B → AB(l) ΔH = y kJ
A + B → AB(s) ΔH = z kJ
Maka kalor sublimasi AB(s) adalah ….
B. x – zE. x – y – z
C. x + y + z
D. X-y+z
E. 2z-xy
Jawab : B
A(g) + B(g) → AB(g) ΔH = x kJ
AB(s) → A(g) + B(g) ΔH = – z kJ
————————————————- +
AB(s) → AB(g) ΔH = (x – z) kJ
BAB 3 Laju Reaksi
Laju Reaksi
KONSEP LAJU REAKSI
1. Pengertian Laju Reaksi
2. Ungkapan Laju Reaksi untuk Sistem Homogen
Untuk sistem homogen, laju reaksi umum dinyatakan sebagai laju penguragan konsentrasi molar pereaksi atau laju pertambahan konsentrasi molar produk untuk satu satuan waktu, sebagai berikut:
Jika diketahui satuan dari konsentrasi molar adalah mol/L. Maka satuan dari laju reaksi adalah mol/L.det atau M/det.
3. Laju Rerata dan Laju Sesaat
a. Laju rerata
Laju rerata adalah rerata laju untuk selang waktu tertentu. Perbedaan antara laju rerata dengan laju sesaat dapat diandaikan dengan laju kendaraan. Misalnya suatu kendaraan menempuh jarak 300 km dalam 5 jam. Laju rerata kendaraan itu adalah 300 km/5 jam = 60 km/jam. Tentu saja laju kendaraan tidak selalu 60 km/jam. Laju sesaat ditunjukkan oleh speedometer kendaraan.
b. Laju Sesaat
Laju sesaat adalah laju pada saat tertentu. Sebagai telah kita lihat sebelumnya, laju reaksi berubah dari waktu ke waktu. Pada umumnya, laju reaksi makin kecil seiring dengan bertambahnya waktu reaksi. oleh karena itu, plot konsentrasi terhadap waktu berbentuk garis lengkung, seperti gambar di bawah ini. Laju sesaat pada waktu t dapat ditentukan dari kemiringan (gradien) tangen pada saat t tersebut, sebagai berikut.
Laju
menyatakan seberapa cepat atau seberapa lambat suatu proses
berlangsung. Laju juga menyatakan besarnya perubahan yang terjadi dalam
satu satua waktu. Satuan waktu dapat berupa detik, menit, jam, hari atau
tahun.
Reaksi kimia adalah proses perubahan zat pereaksi menjadi produk. Seiring dengan bertambahnya waktu reaksi, maka jumlah zat peraksi semakin sedikit, sedangkan produk semakin banyak. Laju reaksi dinyatakan sebagai laju berkurangnya pereaksi atau laju terbentuknya produk.
Reaksi kimia adalah proses perubahan zat pereaksi menjadi produk. Seiring dengan bertambahnya waktu reaksi, maka jumlah zat peraksi semakin sedikit, sedangkan produk semakin banyak. Laju reaksi dinyatakan sebagai laju berkurangnya pereaksi atau laju terbentuknya produk.
2. Ungkapan Laju Reaksi untuk Sistem Homogen
Untuk sistem homogen, laju reaksi umum dinyatakan sebagai laju penguragan konsentrasi molar pereaksi atau laju pertambahan konsentrasi molar produk untuk satu satuan waktu, sebagai berikut:
Jika diketahui satuan dari konsentrasi molar adalah mol/L. Maka satuan dari laju reaksi adalah mol/L.det atau M/det.
3. Laju Rerata dan Laju Sesaat
a. Laju rerata
Laju rerata adalah rerata laju untuk selang waktu tertentu. Perbedaan antara laju rerata dengan laju sesaat dapat diandaikan dengan laju kendaraan. Misalnya suatu kendaraan menempuh jarak 300 km dalam 5 jam. Laju rerata kendaraan itu adalah 300 km/5 jam = 60 km/jam. Tentu saja laju kendaraan tidak selalu 60 km/jam. Laju sesaat ditunjukkan oleh speedometer kendaraan.
b. Laju Sesaat
Laju sesaat adalah laju pada saat tertentu. Sebagai telah kita lihat sebelumnya, laju reaksi berubah dari waktu ke waktu. Pada umumnya, laju reaksi makin kecil seiring dengan bertambahnya waktu reaksi. oleh karena itu, plot konsentrasi terhadap waktu berbentuk garis lengkung, seperti gambar di bawah ini. Laju sesaat pada waktu t dapat ditentukan dari kemiringan (gradien) tangen pada saat t tersebut, sebagai berikut.
- Lukis garis singgung pada saat t
- Lukis segitiga untuk menentukan kemiringan
- laju sesaat = kemiringan tangen
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI LAJU REAKSI
Pengalaman menunjukan bahwa serpihan kayu terbakar lebih cepat daripada balok kayu, hal ini berarti bahwa laju reaksi yag sama dapat berlangsung dengan kelajuan yang berbeda, bergantung pada keadaan zat pereaksi. Dalam bagian ini akan dibahas faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi. Pengetahuan tentang hal ini memungkinkan kita dapat mengendalikan laju reaksi, yaitu melambatkan reaksi yang merugikan dan menambah laju reaksi yang menguntungkan.
1. Konsentrasi Pereaksi
Konsentrasi memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi, sebab semakin besarkonsentrasi pereaksi, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil konsentrasi pereaksi, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil.
2. Suhu
Suhu juga turut berperan dalam mempengaruhi laju reaksi. Apabila suhu pada suatu rekasi yang berlangusng dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak, sehingga tumbukan yang terjadi semakin sering, menyebabkan laju reaksi semakin besar. Sebaliknya, apabila suhu diturunkan, maka partikel semakin tak aktif, sehingga laju reaksi semakin kecil.
3. Tekanan
Banyak reaksi yang melibatkan pereaksi dalam wujud gas. Kelajuan dari pereaksi seperti itu juga dipengaruhi tekanan. Penambahan tekanan dengan memperkecil volume akan memperbesar konsentrasi, dengan demikian dapat memperbesar laju reaksi.
4. Katalis
Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.
5. Luas Permukaan Sentuh
Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam laju reaksi, sebab semakin besar luas permukaan bidang sentuh antar partikel, maka tumbukan yang terjadi semakin banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil luas permukaan bidang sentuh, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil. Karakteristik kepingan yang direaksikan juga turut berpengaruh, yaitu semakin halus kepingan itu, maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi; sedangkan semakin kasar kepingan itu, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi.
Laju reaksi adalah perubahan konsentrasi pereaksi persatuan waktu.
A + B --> AB
Orde Reaksi dan Persamaan Laju Reaksi
Percobaan Konsentrasi awal Laju Reaksi
a b
1 0,5 0,5 1,6 . 10-4
2 0,5 1,0 3,2 . 10-4
3 1,0 1,0 3,2 . 10-4
Orde [A] =
[0,5/1]x = 3,2 . 10-4/ 3,2 . 10-4
X = 0
Orde [B] =
[0,5/1]y = 1,6 . 10-4 / 3,2 . 10-4
Y = 1
maka
V = K . [B]
Faktor – faktor yang mempengaruhi laju reaksi :
- Luas permukaan zat
- Katalis
- Konsentrasi
- Suhu
t2 = (1/x)T2-T1/y . t1
x = faktor pengali
y = suhu berapa setiap kenaikan kali
Contoh Soal :
1.Rumus laju reaksinya adalah....
A. V = k [A]2 [B]
B. V = k [A] [B]2
C. V = k [A] [B]
D. V = k [A]2 [B]2
E. V = k [A]3 [B]
( Ebtanas 2001)
Pembahasan
Menentukan laju reaksi. Untuk
mA + nB → pC + qD
berlaku laju reaksi ν
Orde reaksi terhadap A, bandingkan ν2 terhadap ν1
Orde reaksi terhadap B, bandingkan ν4 terhadap ν3
Sehingga
V = k [A]x[B]y = k [A]2[B]1 = k [A]2[B]
Soal No. 2
Dari reaksi:
2 NO(g) + 2H2(g) → N2(g) + 2H2O(g)
diperoleh data percobaan sebagai berikut:
| Nomor Percobaan | Konsentrasi (M) | Laju reaksi (M.det-1) | |
|---|---|---|---|
| NO | H2 | ||
| 1 | 2 × 10−3 | 2 × 10−3 | 4 × 10−6 |
| 2 | 4 × 10−3 | 2 × 10−3 | 8 × 10−6 |
| 3 | 6 × 10−3 | 2 × 10−3 | 12 × 10−6 |
| 4 | 4 × 10−3 | 6 × 10−3 | 24 × 10−6 |
| 5 | 4 × 10−3 | 8 × 10−3 | 32 × 10−6 |
Persamaan laju reaksi tersebut adalah.....
A. V = k [NO] [H2]
B. V = k [NO]2 [H2]
C. V = k [NO] [H2]2
D. V = k [NO]2 [H2]2
E. V = k [H2]2
Pembahasan
Orde reaksi terhadap NO, bandingkan ν2 terhadap ν1
Orde reaksi terhadap H2, bandingkan ν5 terhadap ν2
Sehingga
V = k [NO]x[H2]y = k [NO]1[H2]1= k [NO][H2]
Soal No. 3
Laju reaksi dari suatu gas dinyatakan sebagai ν = k [A][B]. Tentukan perbandingan laju reaksinya dibandingkan terhadap laju reaksi mula-mula jika:
a) volum yang ditempati gas-gas diperkecil menjadi 1/2 volum semula
b) volum yang ditempati gas-gas diperkecil menjadi 1/4 volum semula
Pembahasan
a) volum yang ditempati gas-gas diperkecil menjadi 1/2 volum semula
Artinya, konsentrasi larutan menjadi 2 kali semula. Sehingga
b) volum yang ditempati gas-gas diperkecil menjadi 1/4 volum semula
Artinya, konsentrasi larutan menjadi 4 kali semula. Sehingga
Soal No. 4
Data hasil percobaan laju reaksi:
2NO (g) + 2H2 (g) → N2 (g) + 2H2 (g) + 2H2O (g)
Berdasarkan data tersebut orde reaksi total adalah...
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5
Pembahasan
Orde reaksi terhadap NO
Orde reaksi terhadap H2
Sehingga orde reaksi totalnya adalah = 2 + 1 = 3
Soal No. 5
Data percobaan untuk reaksi A + B → AB adalah sebagai berikut:
| [A] (mol/L) | [B] (mol/L) | Laju (mol L−1s−1) |
| 0,1 | 0,05 | 20 |
| 0,3 | 0,05 | 180 |
| 0,1 | 0,20 | 320 |
Orde reaksi terhadap A dan B berturut-turut adalah....
A. 2 dan 4
B. 2 dan 2
C. 2 dan 1
D. 1 dan 2
E. 1 dan 1
(Laju reaksi - umptn 96)
Pembahasan
v = k[A]x[B]y
Orde reaksi A, lihat data [B] yang sama angkanya (0,05), yaitu dari data pertama dan kedua, ambil data [A] disampingnya, bisa langsung seperti ini:
| [A] (mol/L) | [B] (mol/L) | Laju (mol L−1s−1) |
| 0,1 | 0,05 | 20 |
| 0,3 | 0,05 | 180 |
| 0,1 | 0,20 | 320 |
Orde reaksi B, lihat data [A] yang sama angkanya (0,1), yaitu dari data pertama dan ketiga, ambil data [B] disampingnya:
| [A] (mol/L) | [B] (mol/L) | Laju (mol L−1s−1) |
| 0,1 | 0,05 | 20 |
| 0,3 | 0,05 | 180 |
| 0,1 | 0,20 | 320 |
Sehingga orde reaksi terhadap A dan B adalah 2 dan 2.
Soal No. 6
Diberikan reaksi antara gas A dan B sebagai berikut:
A + B → C + D
Jika persamaan kecepatan reaksinya adalah v = k [A][B]2 maka reaksi tersebut termasuk reaksi tingkat ke....
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
E. 4
Pembahasan
Bentuk umumnya:
v = k [A]x [B]y
Sehingga v = k [A][B]2 memiliki nilai x = 1 dan y = 2. Tingkat reaksinya (orde) adalah 1 + 2 = 3
Soal No. 7
Pada suhu 273°C, gas brom dapat bereaksi dengan gas nitrogen monoksida menurut persamaan reaksi:
2NO (aq) + Br2 (g) → 2NOBr (g)
Laju reaksi bila konsentrasi gas NO = 0,01 M dan gas Br2 = 0,03 M adalah...
A. 0,012
B. 0,36
C. 1,200
D. 4,600
E. 12,00
(Laju Reaksi - Un Kimia 2010 P04)
Pembahasan
Orde reaksi terhadap NO
Diperoleh
Orde reaksi terhadap Br2
Diperoleh
Persamaan lajunya
Untuk NO = 0,01 M dan Br2 = 0,03 M
Bandingkan v4 terhadap v1
Soal No. 8
Nitrogen oksida, NO, bereaksi dengan hidrogen membentuk dinitrogen oksida N2O dan uap air menurut persamaan:
2NO (g) + H2O (g) → N2O (g) + H2O (g).
Pengaruh konsentrasi NO dan H2 terhadap laju reaksi ditemukan sebagai berikut:
Laju reaksi yang terjadi jika konsentrasi NO = 2 M dan konsentrasi H2 = 5 M adalah...(M.det−1)
A. 1/36
B. 1/18
C. 5/18
D. 5/18
E. 5/9
(Laju reaksi - Un Kimia 2010 P37)
Pembahasan
Orde reaksi terhadap NO
Orde reaksi terhadap H2 diperoleh
Untuk NO = 2 M dan H2 = 5 M, bandingkan dengan data pertama
Soal No. 9
Setiap 15°C laju reaksi menjadi 2 kali lebih cepat dari mula-mula. Jika pada suhu 30°C reaksi berlangsung 12 menit, tentukan waktu reaksi pada suhu 75°C!
Pembahasan
Jika laju reaksi menjadi n kali setiap kenaikan suhu a°C maka hubungan laju reaksi pada suhu T1 dan pada suhu T2 adalah
Sementara itu waktu reaksinya
Data soal:
a = 15°C
n = 2 kali
T1 = 30°C
T2 = 75°C
ΔT = 75°C − 30°C = 45°C
t1 = 12 menit
t2 =......
Dengan rumus yang kedua
Soal No. 10
Reaksi akan berlangsung 3 kali lebih cepat dari semula setiap kenaikan 20°C. Jika pada suhu 30°C suatu reaksi berlangsung 3 menit, maka pada suhu 70°C reaksi akan berlangsung selama....
A. 1/3 menit
B. 2/3 menit
C. 1 menit
D. 4 menit
E. 12 menit
(Laju reaksi - ebtanas 1992)
Pembahasan
Data:
a = 20°C
n = 3
ΔT = 70 − 30 = 40°C
t1 = 3 menit
t2 =.....
Bisa juga dengan bentuk lain dari rumus mencari waktu reaksi,
Hasilnya sama saja, sedikit lebih pendek,
BAB IV
Kesetimbangan
Reaksi kesetimbangan adalah suatu reaksi dimana zat – zat produk dapat bereaksi atau terurai kembali membentuk zat – zta pereaksi.
N2 + 3H2 ↔ 2NH3
Faktor – faktor yang mempengaruhi kesetimbangan :
- Konsentrasi
- Tekanan dan Volume
- Suhu
- Katalis
Tetapan Kesetimbangan
mA + nB ↔ pC +qD
Kc¬ = ([C]^p [D]^q)/([A]^m [B]^n )
Hanya berlaku untuk zat yang berindeks gas dan larutan.
- Jika reaksi dibalik, Kc’ = 1/Kc
- Jika reaksi dikalikan, Kc’ = (Kc)x
- Jika reaksi dijumlahkan, maka harga Kc harus dikalikan.
aA(g) + nB(g) ↔ pC(g) + qD(g)
Jika tekanan total adalah P, dan masing – masing tekanan parsial gas adalah pA, pB, pC dan pD, maka:
P = pA + pB + pC + pD
Tekanan parsial = (Mol gas tersebut)/(Mol seluruh gas) . Tekanan total
Kp = ((PC)^p (PD)^q)/((PA)^m (PB)^n )
Kp = Kc . (R T )(p+q) – (m+n)
Derajat Disosiasi
α = (Mol zat yang terurai)/(Mol zat mula-mula)
1. Reaksi reversible dan Ireversible
Ø Kasus I
Jika
kita membakar selembar kertas, maka kertas akan menjadi abu, abu tidak
akan menjadi kertas kembali proses ini hanya berlangsung satu arah
(ireversibel).
Ø Kasus II
Jika kita mereaksikan endapan PbI2 dengan larutan Na2SO4 maka akan terbentuk endapan putih PbSO4. Jika ke dalam larutan yang mengandung endapan PbSO4 kita tambahkan larutan KI maka akan terbentuk endapan kuning PbI2
Persamaan reaksi kedua proses sebagai berikut :
PbI2 (s) + Na2SO4 (aq) PbSO4 (s) + 2 NaI(aq) (1)
PbSO4 (s) + 2 NaI(aq) PbI2(s) + Na2SO4(aq) (2)
Jika diperhatikan reaksi (1) kebalikan reaksi (2), maka kedua reaksi dapat dituliskan :
PbSO4 (s) + 2 NaI(aq) PbI2(s) + Na2SO4(aq)
Peristiwa pada kasus II merupakan proses reaksi yang dapat balik (reversible).
Ø Reaksi reversibel : adalah reaksi yang berlangsung dalam dua arah berlawanan pada waktu yang bersamaan
Ø Pada reaksi reversibel zat pereaksi terbentuk kembali karena hasil reaksi berubah menjadi pereaksi
Persamaan reaksi reversibel
A2 + B2 2 AB
Ø Reaksi irreversibel : adalah reaksi yang berlangsung dalam satu arah
Ø Pada reaksi irreversibel dikenal reaksi satu arah karena zat pereaksi tidak terbentuk kembali
Persamaan reaksi :
A2 + B2 2 AB
2. Keadaan Kesetimbangan
Ø Reaksi reversibel pada suhu dan tekanan tertentu dapat mencapai keadaan kesetimbangan
Ø Pada saat mencapai keadaan kesetimbangan selalu :
· Jumlah setiap komponen reaksi tetap
· Laju reaksi ke hasil (v2) = laju reaksi ke pereaksi (v1)
· Kesetimbangan kimia bersifat dinamis artinya reaksi terus berlangsung (tidak berhenti), tetapi tidak terjadi perubahan makroskopis.
· Perubahan makroskopis adalah perubahan-perubahan yang dapat diamati seperti : perubahan suhu, perubahan warna, perubahan tekanan dan perubahan volume.
3. Kesetimbangan Homogen dan Kesetimbangan Heterogen
Berdasarkan fase zat-zat yang terlibat dalam kesetimbangan sistem kesetimbangan kimia dibedakan menjadi :
a. Kesetimbangan homogen
Kesetimbangan homogen adalah sistem kesetimbangan yang hanya terdiri dari satu jenis fase
Beberapa reaksi kesetimbangan homogen
1) N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)
2) 2 HI(g) H2 (g) + I2 (g)
3) 2 SO3 (g) 2 SO2 (g) + O2 (g)
4) 2 NO2 (g) 2 NO (g) + O2 (g)
5) Fe3+(aq) + SCN- (aq) FeSCN2+
b. Kesetimbangan Heterogen
Kesetimbangan heterogen adalah sistem kesetimbangan yang terdiri dari dua atau lebih jenis fase
Beberapa reaksi kesetimbangan heterogen
a. CaCO3 (s) CaO(s) + CO2 (g)
b. Al3+ (aq) + 3 H2O(l) Al(OH) (s) + 3 H+ (aq)
c. PbSO(s) Pb2+ (aq) + SO2- (aq)
4. Pergeseran Kesetimbangan
Ø Sistem kesetimbangan dapat bergeser kearah hasil reaksi (ke kanan) atau kearah pereaksi (ke kiri).
Azas Le Chetelier
Ø “Jika
suatu sistem kesetimbangan diberi aksi, maka sistem kesetimbangan akan
berubah (bergeser) sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi sekecil
mungkin dan mencapai kesetimbangan yang baru”
Beberapa faktor yang mempengaruhi sistem kesetimbangan
a. Perubahan Konsentrasi
Reaksi dalam keadaan kesetimbangan :
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) ΔH = - 92 kJ
· Jika konsentrasi N2 atau H2 diperbesar maka jumlah NH3 akan bertambah (kesetimbangan bergeser ke kanan).
· Jika konsentrasi N2 atau H2 dikurangi maka jumlah NH3 akan berkurang (kesetimbangan bergeser ke kiri)
Contoh soal
Suatu reaksi reversible
H2 (g) + I2 (g) 2 HI (g) ΔH = - 245 kJ
Pada suhu dan tekanan tertentu rekasi mencapai keadaan setimbang. Jika pada suhu tetap, ditambahkan 0,01 mol I2. Bagaimana jumlah mol HI
Penyelesaian.
Penambahan I2 berarti menaikan konsentrasi I2 (pereaksi) maka kesetimbangan akan bergeser kearah hasil reaksi (HI), akibatnya jumlah mol HI akan bertambah.
b. Perubahan Suhu
Pada reaksi kesetimbangan :
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) ΔH = - 92 kJ
Melihat ΔH = negatif, artinya reaski ke kanan adalah eksoterm (mengeluarkan panas). maka sebaliknya reaksi ke kiri (penguraian NH3) adalah reaksi endoterm (memerlukan panas)
· Jika suhu dinaikan maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi endoterm
· Jika suhu diturunkan kesetimbangan bergeser ke reaksi eksoterm
Contoh soal
Suatu reaksi reversible
N2O4 (g) 2 NO2 (g) ΔH = - 425 kJ
Pada
suhu dan tekanan tertentu rekasi mencapai keadaan setimbang. Jika
Bagaimana jumlah mol masing-masing jika suhu dinaikan menjadi 2 x
semula.
Penyelesaian.
Reaksi ke kanan (pembentukan gas NO2) : eksoterm
Reaksi ke kiri (pembentukan gas N2O4) : endoterm
Jika suhu dinaikan maka reaksi bergeser ke-arah reaksi endoterm (ke pembentukan N2O4). Maka
Jumlah mol N2O4= bertambah
Jumlah mol NO2= berkurang
c. Perubahan Volume sistem
Pada reaksi kesetimbangan
2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g) ΔH = -492 kJ
Ø Dari persamaan reaksi :
koefisien pereaksi = 2 + 1 = 3
koefisien hasil reaksi = 2
Ø Jika volume diperkecil artinya menaikkan konsentrasi semua komponen kesetimbangan secara bersama-sama, maka : Kenaikan konsentrasi pereaksi lebih besar dari pada kenaikan konsentrasi hasil reaksi, karena koefisien pereaksi = 2 + 1 = 3 > koefisien hasil reaksi = 2 akibatnya kesetimbangan akan bergeser ke hasil reaksi (koefisien kecil)
Ø Jika volume sistem diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke jumlah koefisien besar.
Ø Jika volume sistem diturukan maka kesetimbangan akan bergeser ke jumlah koefisien kecil
Contoh soal
Suatu reaksi reversible
H2 (g) + I2 (g) 2 HI (g) ΔH = - 245 kJ
Pada
suhu dan tekanan tertentu rekasi mencapai keadaan setimbang. Jika
Bagaimana jumlah mol masing-masing jika volume sistem diturunkan menjadi
⅓ x semula.
Penyelesaian.
Koefisien reaksi di kiri (pereaksi) = 1 + 1 = 2
Koefisien reaksi di kanan (hasil reaksi) = 2
Karena koefisien reaksi kiri = koefisien reaksi kanan, maka kesetimbangan tidak bergeser (tetap) , maka :
Jumlah mol maing-masing tetap.
d. Perubahan Tekanan Sistem
· Menurut persamaan gas ideal : PV = nRT pada suhu tetap
P = artinya tekanan berbanding terbalik volume
Menaikan tekanan sama dengan menurunkan volume
Ø Jika tekanan diperbesar artinya memperkecil volume (menaikkan konsentrasi semua komponen kesetimbangan secara bersama-sama),
Ø Jika tekanan diperkecil artinya memperbesar volume (menaikkan konsentrasi semua komponen kesetimbangan secara bersama-sama)
Pada reaksi kesetimbangan :
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) ΔH = - 92 kJ
Jika tekanan diperbesar = volume diperkecil.
Konsentrasi N2 dan H2 bertambah karena koefisien pereaksi = 1 + 3 = 4,
· Jika tekanan diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser kearah kanan = hasil reaksi (koefisien lebih kecil)
· Jika tekanan diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser kearah kiri = hasil pereaksi (koefisien lebih besar)
Ø maka
kenaikan konsentrasi pereaksi lebih besar dari pada kenaikan
konsentrasi hasil reaksi, hal ini karena koefisien pereaksi = 1 + 3 = 4
> koefisien hasil reaksi = 2 akibatnya kesetimbangan akan bergeser ke
hasil reaksi (koefisien kecil)
Ø Jika tekanan sistem diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke jumlah koefisien kecil
Ø Jika tekanan sistem diturunkan maka kesetimbangan akan bergeser ke jumlah koefisien besar
Contoh soal
Suatu reaksi reversibel
N2O4 (g) 2 NO2 (g) ΔH = - 425 kJ
Pada
suhu dan tekanan tertentu reaksi mencapai keadaan setimbang. Jika
Bagaimana jumlah mol masing-masing jika suhu dinaikan menjadi 2 x
semula.
Penyelesaian.
· Koefisien reaksi di kiri (pereaksi) = 1
· Koefisien reaksi di kanan (hasil reaksi) = 2
· Kefisien reaksi kiri < koefisien reaksi kanan
Tekanan diperbesar maka reaksi akan bergeser ke koefisien kecil, yaitu ke pembentukan N2O4maka
Jumlah mol N2O4: bertambah
Jumlah mol NO2 : berkurang
5. Hukum Kesetimbangan
Hukum kesetimbangan dikemukakan oleh Cato Goldberg dan Peter Wage : “Untuk
setiap sistem kesetimbangan pada suhu tertentu, perbandingan hasil kali
konsentrasi zat hasil reaksi pangkat koefisien masing-masing dengan hasil kali konsentrasi zat pereaksi pangkat koefisien masing-masing adalah dan tetap”.
Reaksi kesetimbangan secara umum :
a P + b Q c R + d S
Menurut Golberg dan Wage berlaku :
K : teetappan kesetimbangan
[ P ] : konsentrasi zat P (mol/liter
[ Q ] : konsentrasi zat Q (mol/liter
[ R ] : konsentrasi zat R (mol/liter
[ S ] : konsentrasi zat S (mol/liter
a, b c dan d : koefisien reaksi
Harga K tetap selam suhu tetap
Harga tetap ini disebut dengan tetapan kesetimbangan (K)
Tetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc)
Contoh:
Untuk reaksi dalam keadaan kesetimbangan :
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)
Tuliskan rumus tetapan kesetimbangan (Kc)
Jawab
Harga Kc tetap selama suhu tetap
a, b c dan d : koefisien reaksi
a. Perhitungan Tetapan Kesetimbangan
Contoh Soal
Satu mol PCl5 dipanaskan dalam ruang 2 liter pada suhu 100⁰C, dalam keadaan kesetimbangan terdapat 0,6 mol PCl3 menurut reaksi : PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g)
Hitung harga tetapan kesetimbangan pada suhu tersebut.
Penyeleasian :
PCl5 mula-mula = 1 mol volume ruang = 2 liter
Saat setimbang
PCl3 terbentuk = 0,6 mol, maka Cl2 terbentuk = 0,6 mol karena koefisiennya PCl3 = koefisien Cl2
PCl3 terbentuk berasal dari PCl5 yang terurai, karena koefisien PCl3 = PCl5 maka mol PCl5 terurai = mol PCl3 terbentuk.
PCl5 tersisa = PCl5 mula-mula – PCl5 terurai = 1 – 0,6 = 0,4 mol
Konsentrasi :
Cara lain menentukan jumlah mol komponen setelah keadaan kesetimbangan :
Reaksi
|
PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g)
| ||
Mula-mula
|
1 mol
|
0 mol
|
0 mlo
|
Terurai/hasil reaksi
|
0,6 mol
|
0,6 mol
|
0,6 mol
|
Setimbang
|
0,4 mol
|
0,6 mol
|
0,6 mol
|
Konsentrasi
|
0,4/2 mol/L = 0,2 mol/L
|
0,6/2 mol/L = 0,3 mol/L
|
0,6/2 mol/L = 0,3 mol/L
|
Untuk baris terurai (perhatikan angka koefisien)
Keadaan setimbang pereaksi berkurang dan hasil reaksi bertambah.
Rumus tetapan Kesetimbangan :
a. Tetapan Kesetimbangan Gas
Dalam sistem kesetimbangan gas
Ø Rumusan tetapan kesetimbangan dapat dinyatakan dalam bentuk tekanan (KP)
Reaksi kesetimbangan :
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)
: tetanan parsial NH3
: tetanan parsial H2
: tetanan parsial N2
Menurut Avogadro :
Jumlah tekanan pasial gas-gas dalam sistem sebanding dengan jumlah mol sistem dalam volume dan suhu tetap
Ptotal ~ ntotal
|
n1 + n2 + n3 + ... = ntotal
Contoh Soal
Satu mol PCl5 dipanaskan dalam ruang 2 liter pada suhu 100 ⁰C, dalam keadaan kesetimbangan terdapat 0,4 mol PCl3 menurut reaksi : PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g)
Jika tekanan sistem 4 atm, hitunglah tetapan kesetimbangan (Kp)
Penyeleasian :
Menentukan jumlah mol komponen setelah kesetimbangan tercapai
Reaksi
|
PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g)
| ||
Mula-mula
|
1 mol
|
0 mol
|
0 mlo
|
Terurai/hasil reaksi
|
0,4 mol
|
0,4 mol
|
0,4 mol
|
Setimbang
|
0,6mol
|
0,4 mol
|
0,4 mol
|
Jumlah mol setelah mencapai kesetimbangan = mol PCl5 + mol PCl3 + mol Cl2= + 0,6 + 0,4 + 0,4 = 1,4mol.
Menurut
Hukum Avogadro. “ tekanan sistem sebanding dengan jumlah mol total dan
tekanan parsial gas sebanding dengan jumlah mol masing-masing komponen,
pada suhu tetap.
Ø Hubungan antara KP dengan KC
a P (g) + b Q (g) c R (g) + d S (g)
PP : Tekanan parsial gas P
PQ : Tekanan parsial gas Q
PR : Tekanan parsial gas R
PS : Tekanan parsial gas S
KP : Tetapan kesetimbangan tekanan
Menurut persamaan gas ideal :
PV = n RT
P : tekanan
V : Volume
n : jumlah mol
R : Ttapan gas ideal
T : Suhu ( K)
Maka :
Pp = [P] RT PQ = [Q] RT
PR = [R] RT PS = [S] RT
Dengan mensubstitusikan persamaan tekanan mak harga Kp
Lihat rumusan KC : maka
( c + d) – ( a+b ) = Δn : selisih koefisien hasil reaksi dengan koefisien pereaksi.
Secara umum hubungan antara KP dan KC sebagai berikut :
KP = KC (RT)Δn
R : tetapan gas = 0,082 lt.atm/mol.K
T : suhu ( ⁰K = 173 + ⁰C)
Δn = S koefisien hasil reaksi – S koefisiien hasil reaksi
6. Kesetimbangan Heterogen
Ø Kesetimbangan heterogen adalah sistem kesetimbangan yang memiliki 2 fase atau lebih
Dalam kesetimbangan heterogen :
a. Padatan dan larutan maka yang diperhitungkan dalam rumus tetapan kesetimbangan adalah larutan
b. Padatan dengan gas maka yang diperhitungkan dalam rumus tetapan kesetimbangan adalah gas
Reaksi kesetimbangan heterogen
CaCO3 (s) CaO(s) + CO2 (g)
KC = [CO] atau
Reaksi kesetimbangan :
C(s) + CO2 (g) 2 CO(g)
atau
7. Kesetimbangan Dissosiasi
Ø Kesetimbangan
dissosiasi adalah sistem kesetimbangan dimana satu senyawa terurai
menjadi dua atau lebih jenis senyawa lebih sederhana.
Ø Derajat dissosiasi (a) adalah perbandingan antara jumlah zat yang terurai dengan jumlah zat mula-mula
Misal suatu reaksi dissosiasi :
2 NH3 (g) N2 (g) + 3 H2 (g)
Pada saat mencapai kesetimbangan derajat dissosiasi NH3 adalah a . Hitunglah jumlah mol masing-masing komponen pada saat setimbang.
Jika NH3 mula-mula = a mol maka
NH3 terurai = mula-mula x derajat dissosiasi
= a a mol
Pada saat setimbang :
NH3 tersisa = mol NH3 mula-mula – NH3 terurai
NH3 tersisa = (a – aa) mol = a(1 – a) mol
Contoh Soal
1 mol gas HI dipanaskan dalam wadah 1 liter hingga hingga teriurai menurut reaksi :
2 HI(g) H2 (g) + I2 (g)
Pada suhu tertentu mencapai kesetimbangan. Pada saat setimbang 50% HI telah terdissosiasi. Tentukan harga Kc
Penyelesaian
HI mula-mula = 1 mol
Derajat dissisiasi (a) = 50% = 0,5
Pada saat setimbang
HI terurai = HI mula-mula x derajat dissosiasi HI
= 1 x 0,5 mol = 0,5 mol
HI tersisa = HI mula-mula – HI terurasi
= 1 – 0,5 = 0,5 mol
Persamaan reaksi :
2 HI(g) H2 (g) + I2 (g)
[HI] =
[H2] =
[I2] =
8. Kesetimbangan dalam Industri
Industri Amonia (NH3) menurut Proses Haber Bosch
Ø Reaksi : N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) ΔH = -92 kJ
Ø Agar amonia dihasilkan (NH3) maksimum usaha yang dilakukan:
· Tekanan optimum 1000 atm pada tekanan tinggi kesetimbangan bergeser ke kanan
· Suhu
optimum 500⁰C, walaupun pada suhu tinggi secara teoritis rekasi
bergeser ke kiri, tetapi pada suhu rendah reaksi berjalan lambat.
· Mengeluarkan gas amonia (NH3) yang dihasilkan sehingga konsentrasi NH3 berkurang maka kesetimbangan bergeser ke kanan.
· Penggunaan katalisator besi oksida
Industri Asam sulfat (H2SO4) menurut Proses Kontak
Ø Reaksi :
S(s) + O2 (g) SO2 (g)
SO2 (g) + O2 (g) SO3 (g) ΔH = -196 kJ
SO3 (g) + H2SO4 (aq) H2S2O7 (aq)
H2S2O7 (aq) + H2O (l) H2SO4 (aq)
Dalam proses ini reaksi :
SO2 (g) + O2 (g) SO3 (g) ΔH = -196 kJ
Harus mendapat perhatian karena merupakan reaksi kesetimbangan, jumlah H2SO4 yang dihasilkan tergantung pada reaksi ini. Semakin banyak SO3 dihasilkan makin banyak H2SO4 diproduksi
Ø Agar SO3 dihasilkan maksimum usaha yang dilakukan:
· Tekanan optimum 450 atm pada tekanan tinggi kesetimbangan bergeser ke kanan
· Suhu
optimum (400 – 500)⁰C , walaupun pada suhu tinggi secara teoritis
rekasi bergeser ke kiri, tetapi pada suhu rendah reaksi berjalan lambat.
· Mengeluarkan SO3 yang dihasilkan sehingga konsentrasi SO3 berkurang maka kesetimbangan bergeser ke kanan.
· Penggunaan katalisator Vanadium pentaoksida (V2O5)
Contoh soal :
Soal No. 1
Tentukan persamaan tetapan kesetimbangan (Kc) dari sistem kesetimbangan berikut ini:
Pembahasan
Perhatikan rumus untuk kesetimbangan kimia berikut ini:
Sehingga Soal No. 2
Dalam suatu ruang 1 liter pada suhu T°C terdapat dalam keadaan setimbang 2 mol NH3, 1 mol O2, dan 2 mol H2 menurut persamaan reaksi:
Tentukan harga tetapan kesetimbangan Kc pada suhu tersebut!
Pembahasan
Tetapan kesetimbangan reaksi di atas
Karena volumnya adalah satu liter, maka konsentrasinya tinggal masukkan molnya masing-masing.
Soal No. 3
Diketahui suatu reaksi kesetimbangan
Pada kondisi awal di dalam bejana satu liter terdapat 2 mol A dan 2 mol B. Jika dalam kesetimbangan terdapat 0,5 mol A, maka tetapan kesetimbangannya adalah....
A. 4,0
B. 2,4
C. 2,0
D. 1,2
E. 0,6
(umptn 1992)
Pembahasan
Saat kesetimbangan terdapat 0,5 mol dari awalnya 2 mol, sehingga A yang bereaksi adalah 1,5 mol. Gunakan untuk menentukan mol-mol yang lain saat kesetimbangan.
Sehingga tetapan kesetimbangan
Soal No. 4
Dalam wadah 1 liter terjadi reaksi kesetimbangan
dengan harga Kc = 0,5 pada suhu tertentu. Konsentrasi I2 yang diperlukan agar saat kesetimbangan terdapat P M H2 dan Q M HI adalah....
A. 0,5(P) / (Q)2
B. (Q)2/0,5 (P)
C. (Q)/0,5 (P)
D. (Q)2/(P)
E. 0,5 (Q)2/(P)
(UN 2012)
Pembahasan
Tetapan kesetimbangan untuk reaksi di atas
Masukkan datanya sehingga
Soal No.5
Harga tetapan setimbangan (Kc) untuk reaksi:
Al3+ (aq) + 3H2O (l) ↔ Al(OH)3 (s) + 3H+ (aq)
Ditentukan oleh persamaan....
(UN Kimia 2011 Paket 54)
Pembahasan
Diingat:
"Yang dimasukkan ke rumus Kc adalah gas (g) dan larutan (aq)"
Jadi padatan (s) dan cairan (l) tidak dimasukkan.
Dari soal di atas yang dimasukkan hanyalah Al3+ karena (aq) dan H+ karena (aq).
Soal No. 6
HBr sejumlah 0,1 mol dimasukkan ke dalam labu satu liter dan terurai menurut reaksi
Jika Br2 yang terbentuk 0,015 mol maka tetapan kesetimbangannya sama dengan....
A. 1,6 × 10−2
B. 4,6 × 10−2
C. 2,5 × 10−1
D. 3,2 × 10−1
E. 7,5 × 10−1
(UMPTN 1996)
Pembahasan
Tentukan dulu jumlah mol saat kesetimbangan, dari mol Br2 yang diketahui
Karena volume adalah 1 liter, maka konsentrasinya tidak masalah, langsung bisa masukkan data, sehingga tetapan kesetimbangan reaksi di atas dengan demikian adalah
Soal No. 7
Dalam ruang 5 liter direaksikan 0,5 mol N2 dengan 0,4 mol gas O2 menurut reaksi:
N2 (g) + O2 (g) ↔ 2NO (g)
Setelah tercapai keadaan setimbang terbentuk 0,2 mol gas NO. Harga Kc adalah.....
A. 1/2
B. 1/3
C. 1/4
D. 1/5
E. 2/5
(Ebtanas 2001)
Pembahasan
Cari mol-mol lain saat kesetimbangan dari molnya gas NO yang diketahui:
N2 (g) + O2 (g) ↔ 2NO (g)
mol awal 0,5 mol 0,4 mol -
mol reaksi 0,1 mol 0,1 mol 0,2 mol
_______________________________________
mol setimbang 0,4 mol 0,3 mol 0,2 mol
Konsentrasi saat setimbang:
[N2] = 0,4/5
[O2] = 0,3/5
[NO] = 0,2/5
Sehingga tetapan kesetimbangan:
Soal No. 8
Gas N2 bereaksi dengan gas H2 pada suhu 30° membentuk gas NH3. Pada keadaan setimbang, tekanan parsial gas H2 = 1/4 atm, gas N2 = 1/12 atm dan gas NH3 = 1/4 atm. Tentukan tetapan kesetimbangan Kp pada suhu tersebut!
Pembahasan
Kp adalah tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan parsial gas.
Untuk reaksi:
m A (g) + n B (g) ↔ r C (g) + s D (g)
Tetapan kesetimbangan Kp adalah:
Jangan lupa yang masuk rumus Kp hanya fase gas (g) saja.
Kembali ke soal:
N2 (g) + 3H2 (g) ↔ 2NH3 (g)
Dengan data:
PN2 = 1/2 atm
PH2 = 1/4 atm
PNH3 = 1/4 atm
Sehingga tetapan kesetimbangan Kp
Soal No. 9
PCl5 dapat terdekomposisi menjadi PCl3 dan Cl2 membentuk reaksi kesetimbangan
PCl5 (g) ↔ PCl3 (g) + Cl2 (g)
Jika pada suhu 250°C harga Kp untuk reaksi tersebut adalah 2 dan PCl5 terdisosiasi sebanyak 10%, tentukan tekanan total sistem!
Pembahasan
Terdisosiasi 10% artinya jumlah mol zat yang terurai atau bereaksi adalah 10% atau 0,1 dari jumlah mol mula-mula.
Misalkan jumlah mol PCl5 mula-mula adalah a, maka yang bereaksi adalah 0,1 a.
Reaksi:
PCl5 (g) ↔ PCl3 (g) + Cl2 (g)
Jumlah mol-mol gas saat setimbang:
Tekanan parsial masing-masing gas:
Dari rumus Kp
Masukkan data
Soal No. 10
Pada suhu tertentu terjadi reaksi kesetimbangan
N2 (g) + 3H2 (g) ↔ 2NH3 (g)
Pada keadaan setimbang terdapat tekanan parsial gas H2 = x atm dan gas NH3 = y atm. Jika harga Kp = 54, tekanan parsial gas N2 adalah....
A. 54 ⋅ (y)2 / (x)3
B. (y)2 / (x)3 ⋅ 54
C. (y)2 / (x)3
D. (x)3 / (y)2
E. 54 ⋅ (y)2 / (x)
(Kesetimbangan - un 2012)
Pembahasan
Reaksi:
N2 (g) + 3H2 (g) ↔ 2NH3 (g)
Soal No. 11
Harga Kp untuk reaksi kesetimbangan
2X (g) ↔ 3Y (g)
pada suhu tertentu adalah 1/8. Jika tekanan parsial Y pada keadaan setimbang adalah 2 atm, tentukan tekanan parsial X!
Pembahasan
Reaksi
2X (g) ↔ 3Y (g)
Tetapan kesetimbangan Kp untuk reaksi di atas
Soal No.12
Pada reaksi kesetimbangan:
2NH3 (g) ↔ N2 (g) + 3H2 (g)
pada suhu 27°C mempunyai harga Kp = 2,46 atm. Maka harga Kc reaksi tersebut adalah....(R = 0.082 L.atm.mol-1K-1)
Pembahasan
Hubungan tetapan kesetimbangan Kc dan tetapan kesetimbangan Kp sebagai berikut:
dimana
T = suhu dalam kelvin (K)
Δn = jumlah koefisian ruas kanan − jumlah koefisien ruas kiri
Data:
T =27°C = 300 K
Δn = (1 + 3) − 2 = 2
R = 0.082 L.atm.mol-1K-1
Kp = 2,46 atm
Sehingga:
No comments:
Post a Comment