Bank Soal Kimia SMA Entalpi dan Nilai Perubahan Entalpi

Diketahui:

Massa CaO = 5,6 gram

Volume air = 250 ml

Suhu awal = 24 ^oC

Suhu akhir = 64 ^oC

Kapasitas kalor kalorimater = 125 J/^oC

Kalor jenis larutan = 4,2 J/g.^oC

Massa jenis larutan = 1 g/ml

Ditanya:

Berapa perubahan entalpi yang terjadi?

Jawab:

Perubahan entalpi (∆H) adalah perubahan kalor yang diukur pada tekanan tetap. Pada reaksi eksoterm, kalor yang dilepas oleh sistem sebagian besar diserap oleh kalorimeter dan sebagian menyebabkan naiknya suhu sistem. Kalor total yang dilepas oleh sistem adalah kalor sistem dan kalor kalorimeter sesuai dengan rumus:

$q_{\text{total}}\ =q_{\text{sistem}}+q_{\text{kalorimeter}}$

$q_{\text{sistem}}=m\times c\times∆T$

$q_{\text{kalorimeter}}=C\times∆T$

Mencari massa air:

Massa air $=250\ \text{ml}\times1\ \frac{\text{gram}}{\text{ml}}=250\ \text{gram}$

Mencari mol CaO:

Mol CaO $=\frac{\text{gram}}{M_{\text{r}}}=\frac{5,6\ \text{gram}}{56}=0,1\ \text{mol}$

Mencari kalor sistem:

$q_{\text{sistem}}=m\times c\times∆T$

$=250\ \text{gram}\times4,2\ \frac{\text{J}}{\text{g}.\ ^{\text{o}}\text{C}}\times\left(64-24\right)\ ^{\text{o}}\text{C}$

$=42.000\ \text{J}\ =\ 42\ \text{kJ}$

Mencari kalor kalorimeter:

$q_{\text{kalorimter}}=C\times∆T$

$=125\ \frac{\text{J}}{^{\text{o}}\text{C}}\times\left(64-24\right)\ ^{\text{o}}\text{C}$

$=5.000\ \text{J}\ =\ 5\ \text{kJ}$

Mencari kalor total:

$q_{\text{total}}=q_{\text{sistem}}+q_{\text{kalorimeter}}$

$=42\ \text{kJ}\ +\ 5\ \text{kJ }=\ 47\ \text{kJ}$ (kalor untuk melepas 0,1 mol)

Mencari kalor yang dilepas untuk 1 mol:

$q=\frac{47\ \text{kJ}}{0,1\ \text{mol}}=470\ \frac{\text{kJ}}{\text{mol}}$

Oleh karena sistem melepas kalor, perubahan entalpinya bernilai negatif sehingga $∆H=q=-470\ \frac{\text{kJ}}{\text{mol}}$

Jadi, perubahan entalpi yang terjadi adalah -470 kJ/mol.