Soal Kalorimeter Termokimia

Soal Level 1:

Dalam calorimeter terdapat zat yang bereaksi secara eksotermik dan ternyata 0,5 kg air yang mengelilinginya sebagai pelarut mengalami kenaikan temperature sebesar 3^o C. Kalor jenis air = 4,2 J/gram K. Kalor reaksi zat yang dilepaskan oleh reaksi itu adalah....

 A. 577,6 kJ                                              

B. 578,6 kJ                                                

C. 579,6 kJ

D. 5796 kJ

E. 57,96 kJ

                                                                            

Pembahasan:

ΔT     = 3^oC

          = 3 + 273 K = 276 K

Maka sahabat dapat menentukan kalor reaksi denganmenggunakan persamaan:

q = m.c.ΔT

   = 500 gram x 4,2 J/gram K x 276 K

    = 579.600 J = 579, 6 kJ

Soal Level 2:

Pada suatu percobaan, 3 L air dipanaskan sehingga suhu air naik dari 25^o C menjadi 72⁰C. Jika diketahui massa jenis air = 1g mL^-1, dan kalor jenis air = 4,2 J/g K, Hasil ∆H reaksi pemanasan tersebut adalah.…

A.   592,2 kJ                                              

B.   5922 kJ                                               

C.   59,22 kJ

D.   5,922 kJ

E.   59220 kJ

Pembahasan:

Langkah pertama adalah menentukan jumlah massa yang direaksikan pada calorimeter dengan menggunakan persamaan:

m = v x ρ

    = 3000 mL x 1 g/mL

    = 3000 gram

Q = m x c x ∆T

    = 3000 gramx 4,2 J/g K x ((72 + 273) – (25+273))

    = 3000 gram  x 4,2 J/g K x 47 K

    = 592200 J

    = 592,2 Kj

Soal Level 3:

Dalam suatu kalorimeter direaksikan 200 cm³ larutan NaOH 1 M dengan 200 cm³  larutan HCl 1 M, ternyata suhunya naik dari 29^oC menjadi 36^oC. Kalor jensi larutan dianggap sama dengan kalor jenis air, yaitu 4,18 J/g^oK  dan massa jenis larutan dianggap 1 g/cm³. Jika dianggap bahwa kalorimeter tidak menyerap kalor, tentukanlah perubahan entalpi dari reaksi:

NaOH (aq) + HCl (aq) à NaCl (aq) + H₂O (l)

A.    + 58,52 kJ                                

B.    - 58,52 kJ                                 

C.    + 80,14 kJ

D.    + 11,70 kJ

E.     - 11,70 kJ

Pembahasan:

qreaksi  = -(qkalorimeter  + qlarutan)

Oleh karena kalorimeter tidak menyerap kalor, maka:

qreaksi  = - qlarutan

volume total  = V NaOH + V HCl

                   = (200 + 200) mL

                   = 400 mL

Massa larutan = Volume larutan x Massa jenis larutan

                     = 400 mL x 1 gram/mL

                     = 400 gram

             ΔT    = (36 – 29 )^O C

                     = 7 ^O C

  Atau   ΔT     = (36+273) – (29+273)

                     = 7 K

qlarutan         = m_larutan x  c_arutan x ΔT

                    = 400 gram x 4,18 J/gKx 7K

                    = 11.704 Joule

                    = 11,704 kJ

Jumlah mol NaOH = HCl

                           = 0,2 L x 1 mol/L

                           = 0,2 mol

Jadi pada reaksi antara 0,2 mol NaOH dengan 0,2 mol HCl terjadi perubahan kalor sebesar                       : qreaksi  = - qlarutan

                        qreaksi  = - 11,704 kJ

Maka, untuk setiap 1 mol NaOH yang bereaksi dengan 1 mol HCl akan terjadi perubahan kalor sebesar:

∆H =  qreaksi/mol pereaksi pembatas

     =  - 11,704 kJ/0,2 mol = - 58,52 kJ/mol

Perubahan kalor yang bertanda negative menunjukkan reaksi berlangsung secara eksoterm. Pada tekanan konstan, perubahan kalornya sama dengan perubahan entalpinya. Persamaan termokimianya:

NaOH (aq) + HCl (aq) à NaCl (aq) + H₂O (l)            ΔH= -58,52 kJ 

Nb. Jika ada yang keliru mohon dikoreksi.