10 Contoh Soal Entalpi Pembakaran dan Pembahasannya

Entalpi pembakaran standar adalah perubahan entalpi untuk membakar setiap mol suatu zat yang diukur pada suhu 25⁰C dan tekanan 1 atm. Reaksi pembakaran selalu melibatkan gas oksigen (O₂) dan gas karbon dioksida untuk pembakaran sempurna atau gas karbon monoksida untuk pembakaran tidak sempurna. Perhatikan contoh soal entalpi pembakaran dan pembahasannya berikut ini supaya kamu lebih paham lagi.

Soal No. 1

Pada pembakaran 570 gram isooktana (C₈H₁₈), salah satu komponen yang ada dalam bensin, pada keadaan standar/STP dibebaskan kalor sebesar 27.500 kJ. Hitunglah besarnya entalpi pembakaran standar dan tulislah persamaan termokimia pembakaran isooktana tersebut!

Pembahasan:

Jumlah mol C₈H₈ = gr/Mr = 570/115 = 5 mol

∆H⁰_c 1 mol C₈H₁₈ = ⅕ x (-27.500) = -5.500 kJ

Persamaan termokimia:

C₈H₁₈(l) + 12 ½ O₂(g) → 8CO₂(g) + 9H₂O(g)              ∆H⁰_c = -5.500 kJ/mol

Soal No. 2

Pada pembekaran 1 gram karbon (Ar C = 12) dibebaskan kalor sebesar 85 kJ. Tuliskan persamaan termokimia pembakaran sempurna karbon!

Pembahasan:

Jumlah mol C = gr/Ar = 1/12 mol.

Persamaan termokimia pembakaran sempurna karbon:

C + O₂ → CO₂      ∆H = -85 kJ/mol

Soal No. 3

Diketahui entalpi pembentukan:

CO₂(g) = -393,5 kJ/mol; H₂O(g) = -242 kJ/mol dan C₃H₈(g) = -104 kJ/mol.

Tentukan entalpi pembakaran propane membentuk gas CO₂(g) dan air!

Pembahasan:

Reaksi pembakaran propane:

C₃H₈(g) + 5O₂(g) → 3CO₂(g) + 4H₂O(g)

∆H_Reaksi = ∆H produk – ∆H reaktan

∆H_Reaksi = [(3 x ∆H CO₂) + (4 x ∆H H₂O)] – [(∆H C₃H₈) + (5 x ∆H O₂)]

∆H_Reaksi = [(3 x -393,5) + (4 x -242)] – [(-104) + (5 x 0)]

∆H_Reaksi = -1.180,5 – 968 + 104 = -2.044,5 kJ/mol

Soal No. 4

Hitung ∆H pembakaran 116 gram gas butana jika diketahui:

∆H⁰_f C₄H₁₀(g) = -126,5 kJ/mol

∆H⁰_f CO₂(g) = -393,5 kJ/mol

∆H⁰_f H₂O(l) = -285,8 kJ/mol

Pembahasan:

Persamaan reaksi pembakaran gas butana:

C₄H₁₀ + 6 ½ O₂ → 4CO₂ + 5H₂O

∆H_Reaksi = ∆H produk – ∆H reaktan

∆H_Reaksi = [(4 x ∆H CO₂) + (5 x ∆H H₂O)] – [(∆H C₄H₁₀) + (6 ½ x ∆H O₂)]

∆H_Reaksi = [(4 x -393,5) + (5 x -285,8)] – [(-126,5) + (6 ½ x 0)]

∆H_Reaksi = -1.574 – 1.429 + 126,5 = -2.876,5 kJ/mol

Soal No. 5

Tuliskan persamaan termokimia untuk pembakaran 1 mol etanol (C₂H₅OH) secara sempurna dibebaskan kalor sebanyak 1364 kJ.

Pembahasan:

Persamaan termokimia untuk pembakaran 1 mol etanol:

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O     ∆H = -1364 kJ

Soal No. 6

Diketahui entalpi pembakaran methanol, CH₄OH(l) = -238,6 kJ/mol; CO₂(g) = -393,5 kJ/mol; dan H₂O(l) = -286 kJ/mol.

1. Tentukan entalpi pembakaran methanol membentuk gas CO₂(g) dan air!
2. Tentukan jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 8 gram methanol. (Ar H = 1; C = 12; O = 16).

Pembahasan:

Reaksi pembakaran methanol:

CH₄O(l) + 3/2 O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)

1. Entalpi pembakaran methanol:

∆H_Reaksi = ∆H produk – ∆H reaktan

∆H_Reaksi = [∆H CO₂ + (2 x ∆H H₂O)] – [(∆H CH₄O) + (3/2 x ∆H O₂)]

∆H_Reaksi = [-393,5 + (2 x -286)] – [-238,6 + (3/2 x 0)]

∆H_Reaksi = -393,5 – 572 + 238,6 = -726,9 kJ/mol

2. Jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 8 gram methanol

jumlah mol methanol = gr/Mr = 8/32 = 0,25 mol

∆H = jumlah mol x ∆H_Reaksi

∆H = 0,25 x -2.876,5 = -181,725 kJ/mol

Soal No. 7

Diketahui:

∆H⁰_f C₆H₆(g) = 83 kJ/mol

∆H⁰_f CO₂(g) = 394 kJ/mol

∆H⁰_f H₂O(l) = 286 kJ/mol

Hitung ∆H pembakaran 1 mol C₆H₆!

Pembahasan:

Reaksi pembakaran 1 mol C₆H₆:

C₆H₆(g) + 7 ½ O₂(g) → 6CO₂(g) + 3H₂O(l)

∆H pembakaran 1 mol C₆H₆

∆H_Reaksi = ∆H produk – ∆H reaktan

∆H_Reaksi = [(6 x ∆H CO₂ + (3 x ∆H H₂O)] – [(∆H C₆H₆) + (7 ½ x ∆H O₂)]

∆H_Reaksi = [(6 x 394) + (3 x 286)] – [83 + (7 ½ x 0)]

∆H_Reaksi = 2364 + 858 – 83 = +3139 kJ/mol

Soal No. 8

Pada reaksi pembakaran etanol dihasilkan gas karbon dioksida dan air. Berdasarkan data energi ikatan, tentukan kalor pembakaran etanol.

C₂H₅OH(aq) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(l)

Pembahasan:

Soal No. 9

Sebanyak 2 gram naftalena (C₁₀H₈), zat yang berbau tajam dan biasa digunakan untuk mengusir ngengat, dibakar dalam kalorimeter bom. Dari hasil pengamatan, suhu air dalam kalorimeter naik sebesar 5⁰C. Jika kapasitas kalor kalorimeter adalah 10,17 kJ/⁰C, tentukanlah perubahan entalpi pada reaksi tersebut!

Pembahasan:

Q _reaksi = -Q _kalorimeter

Q _reaksi = -(C x ∆T)

Q _reaksi = -(10,17 x 5) =  – 50,85 kJ

Jumlah mol naftalen = gr/Mr = 2/128 = 0,015 mol

∆H_reaksi = 1/0,015 x (-50,58) = 3.390 kJ/mol

Soal No. 10

Benzena (C₆H₆) terbakar diudara dan menghasilkan karbon dioksida dan air cair. Berapakah panas yang dilepaskan per mol oleh pembakaran benzene? Entalpi pembentukan standar benzene adalah 49,04 kJ/mol. ∆H⁰_f CO₂ = -393,5 kJ/mol; ∆H⁰_f H₂O = -187,6 kJ/mol.

Pembahasan:

Persamaan reaksi pembakaran benzene

C₆H₆(l) + 7 ½O₂(g) → 6CO₂(g) + 3H₂O(l)

Perubahan entalpi:

∆H_Reaksi = ∆H produk – ∆H reaktan

∆H_Reaksi = [(6 x ∆H CO₂ + (3 x ∆H H₂O)] – [(∆H C₆H₆) + (7 ½ x ∆H O₂)]

∆H_Reaksi = [(6 x -393,5) + (3 x -187,6)] – [49,04 + (7 ½ x 0)]

∆H_Reaksi = -2361 – 562,8 – 49,04 = -2972,84 kJ/mol

Q = -∆H_Reaksi = -(-2972,84 kJ/mol) = +2972,84 kJ/mol