Modul 2 Termokimia

download Modul 2 Termokimia

of 12

  • date post

    17-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    875
  • download

    2

Embed Size (px)

Transcript of Modul 2 Termokimia

MODUL 2

TERMOKIMIAStandar capaianStandar capaian adalah indicator hasil belajar yang harus dicapai peserta didik. Standar capaian dalam modul struktur atom, sifat periodik unsur dan ikatan kimia yaitu : 1.1. Peserta didik dapat mendiskripsikan perubahan entalpi suatu reaksi eksoterm dan endoterm 1.2. Peserta didik dapat menentukan H reaksi dari percobaan 1.3. Peserta didik dapat menentukan H dari data perubahan entalpi pembentukan standar. dan dari data energi ikat rata-rata. 1.4. Peserta didik dapat menentukan H dari data energi ikat rata-rata.

Cek Kemampuan Awal1. Apakah yang Anda ketahui tentang a. Energi Potensial b. Energi Kinetik c. Kalor 2. Berapakah besar energi kinetik yang dihasilkan oleh seorang yang mempunyai massa 50 kg jika mengendarai sebuah sepeda yang kecepatannya 10 m/s? 3. Berapakah besar kalor yang dihasilkan jika 100 gram zat dibakar dalam sebuah calorimeter hingga air yang ada dalam kalorimeter suhunya naik 10oC? (asumsikan kalor jenis air 4,18 J/goC, dan kalor dari kalorimeter diabaikan) 4. Jelaskan apakah yang membedakan reaksi eksoterm dan endoterm?

PrasyaratAgar dapat mempelajari modul ini, Anda terlebih dahulu harus menguasai tentang konsep kalor dan energi, konsep-konsep dasar atom, konsep mol, bentuk molekul dan persamaan reaksi. Anda akan dapat menjelaskan reaksi endoterm dan eksoterm, menghitung kalor reaksi dari sebuah percobaan, Kemudian Anda dapat menentukan entalpi dari suatu reaksi kimia baik dari percobaan, perhitungan hukum Hess ataupun dari data entalpi pembentukan standar ataupun data energi ikat rata-rata.

Bahan RujukanUntuk pemahaman dan pengembangan materi lebih lanjut Anda dapat merujuk acuan berikut : Ralph H. Petrucci and Williams S. Haward; General Chemistry, 7th Edition, Prentice Hall International Inc., U.S.A, 1997 Martin S. Silberberg; Chemistry; The Molecular Nature of Matter and Change, 2nd Edition; McGraw Hill; U.S.A., 2000 Rujukan di atas berbahasa inggris, jadi bisa menambah kemampuan Anda dalam berbahasa.

ConnectioPerluasan materi termokimia lebih lanjut dapat http://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_thermodynamics http://chemistry.about.com/lr/thermochemistry anda akses melalui URL :

Test Ingenio1. 2. 3. Jika seorang atlet merasa tubuhnya panas setelah berolahraga, apakah energi dalam di tubuh atlet tersebut mengalami kenaikan, Jelaskan? Jelaskan tentang hukum kekekalan energi ? Aluminum tepat bereaksi dengan gas Cl2 menghasilkan aluminum klorida. Dengan reaksi. 2Al(s) + 3Cl2(g) 2AlCl3(s) H = - 1408 kJ Berapakah perubahan energi yang dihasikkan jika 1,35 kg Al habis bereaksi dengan gas Cl2? (Ar Al = 27 ) Tentukan termasuk proses eksoterm atau endoterm pernyataan berikut : a. Air yang membeku b. Air mendidih c. Uap air yang mengembun d. Pembusukan makanan Dari beberapa reaksi di bawah, manakah yang hasil reaksinya meningkat dengan meningkatnya suhu? Jelaskan. a. NO(g) ======== N2(g) + O2(g) H = -21.57 kkal. b. SO3(g) ======= SO2(g) + O2(g) H = + 23.64 kkal c. N2H4(g) ====== N2(g) + 2H2(g) H = -22.80 kkal d COCl2(g) ====== CO(g) + Cl2(g) H = +25.88 kkal

4.

5.

UJI KOMPETENSI KP 1Soal Kimia Termokimia I. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat !1. Pernyataan berikut yang benar tentang proses eksoterm adalah .

2.

3.

4.

5.

6.

a. terjadi perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem b. sistem menyerap kalor dari lingkungan terdekat c. lingkungan terdekat dengan sistem menjadi panas d. perpindahan kalor terjadi antar pereaksi satu dengan yang lain e. suhu sistem menjadi dingin karena melepas kalor ke lingkungan Sekelompok siswa melakukan pengamatan sebagai berikut: 1. Gamping diberi air 2. NaOH padat dilarutkan ke dalam air 3. Asam sulfat diteteskan ke dalam Erlenmeyer yang berisi air 4. Garam dapur dilarutkan ke dalam air Dari ke empat pengamatan di atas, proses yang tergolong endoterm adalah . a. 1 b. 1 dan 2 c. 3 dan 4 d. 4 e. 1, 2, 4 Larutan KOH dan larutan HCl yang masing-masing konsentrasinya 0,1 M mula-mula suhunya 13oC. Bila 50 mL larutan KOH ditambahkan ke dalam larutan HCl yang volumenya 50 mL juga, ternyata suhu campuran naik menjadi 28oC, jika masing-masing 200 mL larutan yang dicampurkan, maka kenaikkan suhunya adalah a. 3,75oC b. 30 oC c. 7,5 oC d. 45 oC e. 15 oC Perubahan entalpi pembakaran gas CH4 (Ar C = 12, H = 1) = -40 kJ/mol. Berapa kJ perubahan entalpi pembakaran 4 g gas tersebut? a. -10 kJ b. -70 kJ c. -20 kJ d. -80 kJ e. -50 kJ Senyawa A dibakar di dalam calorimeter bom yang berisi 2,5 liter air. Jika pembakaran 0,175 mol senyawa ini membuat suhu air naik 450C. berapakah kalor yang dihasilkan dari pembakaran senyawa A? ( kalor jenis air 4,184 J/kgoC ) a. 45 kJ d. 325 kJ b. 471 kJ e. 561 kJ c. 235 kJ Ke dalam kalorimeter dimasukkan 100 ml air dan 2,14 gram NH4Cl ternyata suhu larutan turun dari 27oC menjadi 23,5 oC. bila kalor jenis air 4,18 J/gram oC maka H pelarutan adalah.( air = 1 g/mL, Ar H = 1, N = 14 , Cl = 35,5 ) a. 36,575 kJ/mol d. 1463 kJ/mol b. 37,36 kJ/mol e. 1494,3 kJ/mol c. 365,75 kJ/mol

7. Reaksi pembentukan Al2O3 dari 5,4 g Al dan gas O2, mengakibatkan 2 kg air suhunya

naik 20 0C. Hitunglah entalpi dari reaksi tersebut? (Al=27, cwater=1 cal/g.0C) a. 10 kkal d. 38 kkal b. 23 kkal e. 40 kkal c. 35 kkal 8. Karbon bereaksi dengan gas O2 setelah bereaksi 8,96 L gas CO2 terbentuk dan dilepaskan panas 37,6 kkal. (C=12, O=16) I. Merupakan reaksi Eksoterm II. 94 kkal panas dihasilkan dari penguraian gas CO2 menjadi unsur-unsurnya III. 23,5 kcal panas diperlukan untuk membentuk 11g gas CO2 IV. Jumlah entalpi produk lebih kecil dari jumlah entalpi reaktan. dari pernyataan di atas manakah yang benar? a. I, II dan IV d. I dan III b. I, II, III dan IV e. IV saja c. II dan IV 9. Langkah pertama pembuatan seng dari seng sulfida adalah membakar seng sulfida menjadi ZnO menurut persamaan reaksi : 2ZnS(s) + 3O2(g) ------------> 2ZnO(s) + 2SO2(g) Hreaksi = -879 kJ Hitunglah panas yang terlibat (dalam kJ) untuk pembakaran 1 gram ZnS a. 4,51 d. 2, 26 b. +4,51 e. + 2, 26 c. - 9,02 10. Jika sejumlah Urea ( CO(NH2)2) dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi air, ternyata tabung reaksi akan terasa dingin. Reaksi tersebut termasuk. a. Endoterm, energi berpindah dari lingkungan ke sistem b. Endoterm, energi berpindah dari sistem ke lingkungan c. Eksoterm, energi berpindah dari lingkungan ke sistem d. Eksoterm, energi berpindah dari sistem ke lingkungan e. Endoterm, terjadi kesetimbangan energi

KP 2Bahan Rujukan Ralph H. Petrucci and Williams S. Haward; General Chemistry, 7th Edition, Prentice Hall International Inc., U.S.A, 1997 Pernik Termokimia serangga penyemprot, menembakkan cairan kimia.

Tahukah anda, serangga penyemprot memiliki sepasang kelenjar di bagian abdomen. Masingmasing kelenjar mempunyai dua ruang yang terpisah. Ruang terpisah bagian dalam berisi larutan hydroquinone dan hydrogen peroksida dan ruang bagian luar berisi campuran enzyme. Ketika ada ancaman yang datang dan merasa terjepit maka cairan yang berada di ruang dalam dialirkan keruang luar, dimana akan terjadi reaksi eksoterm dengan enzim, dengan reaksi seperti berikut : a) C6H4(OH)2(aq) + H2O2(aq) C6H4O2(aq) + 2H2O(l)

Untuk menghitung kalor reaksi, mari kita ikuti langkah berikut : b) C6H4(OH)2(aq) C6H4O2(aq) + H2(g) Ho = 177 kJ c) H2O2(aq) H2O(l) + O2(g) Ho = -94.6 kJ d) H2(g) + O2(g) H2O(l) Ho = -286 kJ Kalor reaksi (a) adalah hasil penjumlahan dari (b), (c), and (d). Sehingga, Kita Tulis Hoa = Hob + Hoc + Hod = (177 94.6 286) kJ = -204 kJ Jumlah kalor yang sangat besar cukup untuk memanaskan campuran sampai mendidih. Dengan memutar ujung abdomen serangga dapat dengan mudah dapat menghentikan uap kabut yang keluar ketika predator telah pergi. Serangan semacam ini dapat dilakukan serangga sekitar 20 sampai 30 kali. Untuk menambahkan efek panas quinone juga bertindak sebagai penolak serangga dan hewan.

UJI KOMPETENSI KP 2Soal Kimia Termokimia I. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat ! 1. Persamaan termokimia yang menunjukkan reaksi pembentukan standar NH3 adalah . a. N2(g) + 3H2(g) ---------- 2NH3(g) H = -33 Kj b. N2(g) + H2(g) ---------- NH3(g) H = -33 Kj c. 1/2 N2(g) + 3/2 H2(g) ---------- NH3(g) H = -16,5 Kj d. 2N2(g) + 3H2(g) ---------- 2NH3(g) H = -66 Kj e. N2(g) + H2(g) ---------- NH3(g) H = -11 Kj 2. Natrium Bikarbonat dipanaskan terurai dengan persamaan reaksi: 2NaHCO3(s) --------- Na2CO3(s) + H2O(l) + CO2(g) Bila Hf NaHCO3 = 95 Kj/mol, Hf CO2 = 75 Kj/mol, Hf Na2CO3 = 120 Kj/mol, Hf H2O = 80 Kj/mol. Perubahan entalpi reaksi adalah a. -85 Kj d. 863 Kj b. 85 Kj e. -3707 Kj c. -863 Kj 3. Diketahui reaksi pembentukan entalpi standar Al(s) + 3/2N2(g) + 9/2O2(g) Al(NO3)3(s) Hf = +346 kJ/mol Maka besar entalpi penguraian Al(NO3)3(s) menjadi unsur-unsurnya sebesar. a. +346 kJ/mol b. -346 kJ/mol c. +792 kJ/mol d. -792 kJ/mol e. +173 kJ/mol 4. Diketahui beberapa persamaan termokimia: C2H4 + H2 ---------- C2H6 H = - 140 Kj 2H2 + O2 ----------- 2 H2O H = - 570 Kj 2C2H6 + 7O2 --------- 6H2O(l) +4CO2(g) H = - 3130Kj Entalpi pembakaran C2H4 adalah a.-1990 Kj d. -1420 kj b. 1990 Kj e. 1565 Kj c. 1420 Kj 5. Reaksi CO(g) + O2(g) ---------- CO2(g) H=283Kj. Maka nilai H tersebut merupakan 1) Entalpi pembakaran CO2 2) Entalpi reaksi 3) Entalpi penguraian CO2 4) Entalpi pembakaran CO Pernyataan yang benar adalah a. 1,2 dan 3 d. 4 b. 1 dan 3 e. semuanya c. 2 dan 4 6. Besarnya perubahan entalpi reaksi untuk reaksi : CH4 + 2O2 -------------- 2H2O(l) +CO2(g) Bila diketahui Hf CH4 = 1660 Kj/mol, Hf CO2 = 394 Kj/mol, Hf O2= 0 Kj/mol, Hf H2O = 240 Kj/mol adalah a. -1026 kJ d. 1026 kJ b. -786 kJ e. 665 kJ c. 786 kJ

7. Perhatikan diagram berikut :

Hreaksi untuk peleburan es menjadi air adalah. a. 6 kJ d. -578 kJ b. + 6 kJ e. 584 kJ c. +12 kJ 8. Besarnya perubahan entalpi reaksi: HC = CH(g) + 2H2(g) -------- CH3CH3(g) Jika diketahui energi ikat rata-rata C=C = 833, C-C = 364, C