Latihan Termokia 2

Pembahasan soal latihan termokimia berikut ditujukan untuk soal no. (1) dan (2), yaitu tentang kalorimetri. Perlu diperhatikan bahwa satu-satunya alat yang digunakan untuk mengukur besarnya kalor reaksi adalah kalorimeter. Pembelajaran di sekolah menengah menggunakan kalorimeter air sederhana.

Buku yang beredar di pasaran atau ebook/penjelasan melalui internet jarang ditekankan tentang kalorimeter air. Kalorimeter ini menggunakan air sebagai media penyerap kalor, sehingga ketika suatu reaksi terjadi dalam kalorimeter, untuk reaksi eksoterm maka kalor yang dibebaskan dalam reaksi tersebut merambat ke air dan suhu air mengalami kenaikan. Tentulah kalor yang dihitung lebih dahulu adalah q_w (kalor yang diserap oleh air - water) dengan rumus q_w = m_w.c_w.ΔT_w. Massa, kalor jenis, dan kenaikan suhu adalah dari air, namun pada penyederhanaan rumus, inisial w tidak dituliskan. Itulah awal dari kerancuan atau miskonsepsi yang terjadi.

1. Apabila 100 mL larutan NaOH 1 M direaksikan dengan 100 mL larutan HCl 1 M dalam sebuah bejana, suhu larutan naik dari 29°C menjadi 37,5°C. Jika kalor jenis air = 4,2 J/°C, maka perubahan entalpi reaksi adalah ….

1. 7,14 kJ                                           D. 10,3 kJ
2. 7,77 kJ                                           E. 12,4 kJ
3. 8,23 kJ

Pembahasan:

Seringkali persamaan reaksi tidak ditulis, langsung rumus hingga hasilnya. Begitu juga dengan satuan dan nama zat sering diabaikan. Tulislah semuanya dengan lengkap agar dapat memahainya secara utuh. Selanjutnya apabila suatu saat mengerjakan soal ujian pilihan ganda, maka penalaran yang utuh dapat membantu berpikir dan bekerja dengan cepat, tak perlu cara lengkap. Selama belum duduk dalam suatu ujian, pada awalnya belajarlah secara utuh. Setelah berhasil, percepat proses berpikirnya dengan mengerjakan soal pilihan ganda.

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

q = m.c.ΔT = 200 x 4,2 x 8,5 J = 7,14 kJ.

Jawaban: A

2. Dalam suatu reaksi kimia dibebaskan 8,4 kJ kalor. Jika kalor ini digunakan untuk memanaskan 100 cm³ air, maka kenaikan suhunya adalah …. (kalor jenis air = 4,2 J/g/°C)

1. 4,2°C                                             D. 20°C
2. 8,4°C                                             E. 30°C
3. 16,8°C

Pembahasan:
q = m.c.ΔT
8400 J = 100 x 4,2 x ΔT J
ΔT = 20^oC.
Jawaban: D

Kedua soal di atas tergolong mudah, namun berhati-hati apabila soal itu diubah sedikit saja, artinya menjadi berbeda. Contoh: soal pertama ditanyakan perubahan entalpi dalam kJ/mol, maka jumlah mol zat yang bereaksi harus dihitung, karena besarnya kalor yang telah dihitung di atas masih sejumlah mol zat yang direaksikan, belum per mol.

Apabila soal pertama kedua pereaksinya berbeda jumlah molnya, tentukan pereaksi pembatasnya. Karena kelebihan zat tidak ikut bereaksi. Massa air tetap menggunakan massa larutan, karena kalor selalu merambat ke seluruh massa air.