15 Contoh Soal Energi Ikatan beserta Jawabannya

Energi ikatan rata-rata adalah energi yang diperlukan untuk memutuskan 1 mol ikatan dari suatu molekul dalam wujud gas. Energi ikatan dinyatakan dalam satuan kJ/mol atau kkal/mol. Lebih mudahnya perhatikan contoh soal energi ikatan beserta jawabannya berikut ini.

Soal Pilihan Ganda Energi Ikatan

Soal No. 1

Diketahui energi ikatan rata-rata:

C = C : 146 kkal/mol

C – C : 83 kkal/mol

C – H : 99 kkal/mol

C – Cl : 79 kkal/mol

H – Cl : 103 kkal/mol

Maka perubahan entalpi pada reaksi:

C₂H­₄(g) + HCl(g) → C₂H₄Cl(g) adalah ….

A. -510 kkal

B. +510 kkal

C. +72 kkal

D. -42 kkal

E. -12 kkal

Jawaban: E

Pembahasan:

∆H_reaksi = ∑E reaktan – ∑E Produk

∆H_reaksi = {(4 x C – H) + C = C + H – Cl} – {(5 x C – H) + C – C + C – Cl}

∆H_reaksi = {(4 x 99) + 146 + 103} – {(5 x 99) + 83 + 79}

∆H_reaksi = 645 – 657 = – 12 kkal

Soal No. 2

Diketahui energi ikatan:

C – F : 439 kJ/mol

C – Cl : 330 kJ/mol

F – F : 159 kJ/mol

Cl – Cl : 243 kJ/mol

Panas reaksi untuk:

CF₂Cl₂ + F₂ → CF₄ + Cl₂

adalah … kJ

A. +136

B. +302

C. -302

D. +622

E. -622

Jawaban: C

Pembahasan:

∆H_reaksi = ∑E reaktan – ∑E Produk

∆H_reaksi = {(2 x C – F) + (2 x C – l) + F – F} – {(4 x C – F) + Cl – Cl}

∆H_reaksi = {(2 x 439) + (2 x 330) + 159} – {(4 x 439) + 243}

∆H_reaksi = (878 + 660 + 159) – (1756 + 243)

∆H_reaksi = 1697 – 1999 = -302 kJ

Soal No. 3

Diketahui data energi ikatan kJ/mol rata-rata:

H – H : 436

Cl – Cl : 242

H – Cl : 432

Kalor yang diperlukan untuk menguraikan 146 gram HCl menjadi unsur-unsurnya sebesar ….

A. 494 kJ

B. 372 kJ

C. 247 kJ

D. 184 kJ

E. 93 kJ

Jawaban: B

Pembahasan:

Persamaan reaksi penguraian HCl:

2HCl → H₂ + Cl₂

gr HCl = 146 gram

Mr HCl = 36,5 gr/mol

Jumlah mol = gr/Mr = 146/36,5 = 4 mol

∆H_reaksi = ∑E reaktan – ∑E Produk

∆H_reaksi = (2 x H – Cl) – (H – H + Cl – Cl)

∆H_reaksi = (2 x 432) – (436 + 242)

∆H_reaksi = 864 – 678 = 186 kJ [untuk 2 mol HCl]

∆H_reaksi = 186 kJ : 2 = 93 kJ [untuk 1 mol HCl]

∆H_reaksi untuk 146 gram HCl = 4 x 93 kJ = 372 kJ

Soal No. 4

Jika energi ikatan rata-rata sebagai berikut.

C = C : 146 kkal

C – C : 83 kkal

C – H : 99 kkal

C – Cl : 79 kkal

H – Cl : 103 kkal

Maka perubahan entalpi pada adisi 117,6 gram etena dengan asam klorida menurut persamaan reaksi:

H₂C = CH₂ + HCl → H₃C – CH₂ – Cl

sebesar ….

A. -2142 kJ/mol

B. -305,76 kJ/mol

C. -50,4 kJ/mol

D. +50,4 kJ/mol

E. 21,42 kJ/mol

Jawaban: C

Pembahasan:

Persamaan reaksi adisi etena dengan HCl:

H₂C = CH₂ + HCl → H₃C – CH₂ – Cl

gr etena= 117,6 gram

Mr etena = 28 gr/mol

Jumlah mol = gr/Mr = 117,6/28 = 4,2 mol

∆H_reaksi = ∑E reaktan – ∑E Produk

∆H_reaksi = (C = C + (4 x C – H )+ H – Cl) – ( C – C + (5 x C – H) + C – Cl)

∆H_reaksi = (C = C + H – Cl) – ( C – C +  C –H + C – Cl)

∆H_reaksi = (146 + 103) – (83 + 99 + 79)

∆H_reaksi = 249 – 261= –12kkal [untuk 1 mol etena]

∆H_reaksi = –12kkal x 4,2 = – 50,4 kkal [untuk 4,2 mol etena]

Soal No. 5

Diketahui energi ikatan sebagai berikut:

C – H : 414 kJ/mol

C = O : 799 kJ/mol

O – H : 464 kJ/mol

O = O : 498 kJ/mol

Jika ∆H pembakaran C₂H₂ = -1,26 x 10³ kJ/mol, maka energi ikatan C≡C adalah ….

A. 841 kJ

B. 807 kJ

C. 309 kJ

D. 260 kJ

E. 540 kJ

Jawaban: B

Pembahasan:

Persamaan reaksi pembakaran C₂H₂:

C₂H₂ + 2 ½ O₂ → 2CO₂ + H₂O

∆H_reaksi = ∑E reaktan – ∑E Produk

∆H_reaksi = (C≡C + (2 x C – H) + (2 ½ x O=O)) – ((2 x C=O) + (2 x O – H))

-1,26 x 10³ = (C≡C + (2 x 414) + (2 ½ x 498)) – ((2 x 799) + (2 x 464))

-1260 = (C≡C + 828 + 1245) – (1598 + 928)

-1260 = C≡C + 2073 – 2526

C≡C = -1260 + 453= -807 kJ

Soal No. 6

Diketahui energi ikatan:

C – C : 348 kJ/mol

H – Cl : 431 kJ/mol

C – H : 423 kJ/mol

Cl – Cl : 242 kJ/mol

C – Cl : 328 kJ/mol

Besarnya ∆H pada reaksi:

adalah ….

A. +94 kJ

B. +81 kJ

C. -81 kJ

D. -94 kJ

E. -208 kJ

Jawaban: D

Pembahasan:

∆H_reaksi = ∑E reaktan – ∑E Produk

∆H_reaksi = ((2 x C – C) + (8 x C – H) + (Cl – Cl)) – ((2 x C – C) + (7 x C – H) + (C – Cl) + (H – Cl))

∆H_reaksi = (C – H) + Cl – Cl) – (C – Cl + H – Cl)

∆H_reaksi = (423 + 242) – (328+ 431)

∆H_reaksi = 665 – 759 = -94 kJ

Soal No. 7

Diketahui energi ikatan N≡N : 163 kJ/mol dan H – H : 436 kJ/mol. Pada reaksi:

½ N₂(g) + 3/2 H₂(g) → NH₃(g)      ∆H = -438 kJ/mol

Energi ikatan rata-rata N – H adalah ….

A. 1.173,5 kJ

B. 735,5 kJ

C. 391 kJ

D. 195,5 kJ

E. 130 kJ

Jawaban: C

Pembahasan:

∆H_reaksi = ∑E reaktan – ∑E Produk

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

-438 = (½ x 163) + (3/2 x 436) – ( 3 x N – H)

-438 = 81,5 + 654 – ( 3 x N – H)

3 x N – H = 438 + 81,5 + 654

N – H = 1.173,5/3 = 391,16 kJ

Soal No. 8

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 …

A. -2000 kJ.mol^-1

B. -1652 kJ.mol^-1

C. -826 kJ.mol^-1

D. -348 kJ.mol^-1

E. -289 kJ.mol^-1

Jawaban: E

Pembahasan:

∆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. 9

Diketahui energi ikatan:

N – H : 315 kJ/mol

N ≡ N : 945 kJ/mol

H – H : 433 kJ/mol

Kalor penguraian NH₃ menurut reaksi

2NH₃ → N₂ + H₂

adalah …. kJ/mol.

A. -97

B. +97

C. -194

D. +194

E. -138

Jawaban: E

Pembahasan:

Reaksi Setara:

2NH₃ → N₂ + 3H₂

∆H_R = ∑E reaktan – ∑E produk

∆H_R = (2 x 3 x N – H) – (N≡N + (3 x H – H))

∆H_R = (6 x 351) – (945 + (3 x 433))

∆H_R = 2106 – 1378 = -138 kJ/mol

Soal No. 10

Diketahui entalpi reaksi penguraian HBr adalah -36,2 kJ/mol. Energi ikatan rata-rata H – H dan Br – Br masing-masing 431 kJ/mol dan 188 kJ/mol, maka energi ikatan H – Br adalah …. kJ/mol.

A. -582,8

B. -291,4

C. +136,65

D. +291,4

E. +582,8

Jawaban: D

Pembahasan:

Reaksi penguraian HBr:

2HBr → H₂ + Br₂

∆H_r = ∑E Reaktan – ∑E Produk

-36,2 = 2(H – Br) – (H – H + Br – Br)

-36,2 = 2(H – Br) – (431 + 188)

2(H – Br) = -36,2 + 619

2(H – Br) = 582,8

H – Br = 582,8/2 = +291,4 kJ/mol

Soal Essay Energi Ikatan

Soal No. 1

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 ….

Jawaban: 

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

Soal No. 2

Hitung energi ikatan atom karbon dan hidrogen dalam CH₄, jika diketahui reaksi pengatoman sebagai berikut:

CH₄(g) → C(g) + 4H(g)     ∆H = +1662 kJ

Jawaban: 

Soal No. 3

Dengan menggunakan data energi ikatan rata-rata, hitung entalpi dari reaksi

C₂H₄ + H₂ → C₂H₆

Jawaban: 

∆H_reaksi = ∑E reaktan – ∑E Produk

∆H_reaksi = {(C = C) + (4 x C – H) + (H – H)}  – {(C – C) + (6 x C – H)}

∆H_reaksi = {611 + (4 x 414) + 436} – {348 + (6 x 414)

∆H_reaksi = 2703 – 2832 = – 129 kJ/mol

Soal No. 4

Gunakan data energi ikatan untuk menghitung ∆H_reaksi dari reaksi berikut ini.

C₂H₂(g) + C₂H₆(g) → 2C₂H₄(g)

Jawaban: 

∆H_reaksi = ∑E reaktan – ∑E Produk

∆H_reaksi = {(C = C) + (2 x C – H) + (C – C) + (6 x C – H)}  – {(2 x C – C) + (8 x C – H)}

∆H_reaksi = {611+ (2 x 414) + 348 + (6 x 411)} – {(2 x 348) + (8 x 414) }

∆H_reaksi = 1439 + 2814 – 4008 = – 245 kJ/mol

Soal No. 5

Diketahui reaksi sebagai berikut:

CH₄(g) + Cl₂(g) → CH₃Cl(g) + HCl(g­)            ∆H = -100,4 kJ

Energi ikatan rata-rata dari

C – Cl : 330 kJ/mol

Cl – Cl : 243 kJ/mol

H – Cl : 432 kJ/mol

Tentukan energi ikatan disosiasi C – H.

Jawaban: 

∆H_reaksi = ∑E reaktan – ∑E Produk

∆H_reaksi = {(4 x C – H) + Cl – Cl}  – {(3 x C – H) + C – Cl + H – Cl }

∆H_reaksi = (C – H + Cl – Cl) – (C – Cl + H – Cl)

-100,4 =  C – H + 243 – 330 – 432

-100,4 = C – H – 519

C – H = -100,4 + 519 = 418,6 kJ/mol