10 Contoh Soal Hukum Hess dan Energi Ikatan

Penerapan hukum hess dan energi ikatan memudahkan kita dalam menentukan perubahan entalpi reaksi yang sulit ditentukan secara percobaan. Perhatikan contoh soal hukum hess dan energi ikatan berikut ini.

Contoh Soal Hukum Hess

Soal No. 1

Diketahui:

H₂O₂(l) → H₂O(l) + ½ O₂(g)            ∆H = -98,0 kJ

2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l)               ∆H = -571,6 kJ

Tentukan ∆H reaksi H₂(g) + O₂(g) → H₂O₂(l) dengan menggunakan kedua reaksi tersebut!

Penyelesaian:

Soal No. 2

Diketahui:

C(s) + O₂(g) → CO₂(g)                                     ∆H = -393,5 kJ

H₂(g) + ½ O₂(g) → H₂O(l)                               ∆H = -285,8 kJ

C₂H₆(g) + 3 ½ O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(g) ∆H = -1559,7 kJ

Tentukan ∆H reaksi 2C(s) + 3H₂(g) → C₂H₆(g) !

Penyelesaian:

Soal No. 3

Hitung ∆H pembentukan etana dalam reaksi: C₂H₄(g) + H₂(g) → C₂H₆(g) dengan menggunakan reaksi pembakaran berikut ini.

C₂H₄(g) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 2H₂O(l)       ∆H = -1401 kJ

C₂H₆(g) + 3 ½ O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(l) ∆H = -1550 kJ

H₂(g) + ½ O₂(g) → H₂O(l)                                ∆H = -286 kJ

Penyelesaian:

Soal No. 4

Diketahui diagram tingkat energi

Tentukan entalpi standar pembentukan gas CO₂!

Penyelesaian:

Berdasarkan Hukum Hess

∆H₁ = ∆H₂ + ∆H₃

∆H₁ = -222 + (-566)

∆H₁ = -788 kJ

∆H⁰_f CO₂ = -788/2 = -394 kJ/mol

Soal No. 5

Diketahui persamaan termokimia

C(s) + ½ O₂(g) → CO(g)                   ∆H = -111 kJ

CO(g) + ½ O₂(g) → CO₂(g)             ∆H = -283 kJ

Tentukan perubahan entalpi standar pembentukan gas CO₂!

Penyelesaian:

Contoh Soal Energi Ikatan

Soal No. 1

Diketahui harga energi ikatan rata-rata:

C – C : 415 kJ

Cl – Cl : 242,6 kJ

C – Cl : 328 kJ

H – Cl : 341 kJ

Tentukan ∆H_reaksi CH₄(g) + Cl₂(g) → CH­₃Cl(g) + HCl(g)!

Penyelesaian:

Soal No. 2

Diketahui:

∆H⁰_f C(g) = 716,7 kJ/mol

∆H⁰_f H(g) = 218 kJ/mol

∆H⁰_f C₂H₆(g) = -84,7 kJ/mol

Energi ikatan C – H = 415,8 kJ/mol

Tentukan besarnya energi ikatan C – C pada C₂H₆!

Penyelesaian:

Soal No. 3

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)

Penyelesaian:

Soal No. 4

Diketahui data energi ikat beberapa ikatan sebagai berikut

1. C≡C: +839 kJ.mol^-1
2. C-C: +348 kJ.mol^-1
3. C-H: +413 kJ.mol^-1
4. H-H: +436 kJ.mol^-1

Nilai ∆H untuk reaksi tersebut adalah …

Penyelesaian:

∆H_reaksi = ∑E reaktan – ∑E Produk

∆H_reaksi = (C≡C + C – C + (4 x C – H) + (2 x H – H)) – ((2 x C – C) + (8 x C – H))

∆H_reaksi = (C≡C + (2 x H – H)) – (C – C + (4 x C – H))

∆H_reaksi = (839 + (2 x 436)) – (348+ (4 x 413))

∆H_reaksi = 1711 – 2000 = -289 kJ/mol

Soal No. 5

Bila diketahui energi ikatan rata-rata N – H pada NH₃ = 391 kJ/mol, H – H = 435 kJ/mol, energi ikatan rata-rata rangkap tiga N = 946 kJ/mol, maka entalpi pembentukan gas NH₃ adalah ….

Penyelesaian:

Persamaan reaksi pembentukan NH₃:

½ N₂ + 3/2 H₂ → NH₃

∆H_reaksi = ∑E reaktan – ∑E Produk

∆H_reaksi = (½ x N≡N) +  (3/2 x H – H) – (3 x N – H)

∆H_reaksi = (½ x 946 ) + (3/2 x 435) – ( 3 x 391)

∆H_reaksi = 473 + 652,5 – 1173 = –47,5 kJ/mol