Pembahasan Kimia UN: Termokimia

Pembahasan soal-soal Ujian Nasional SMA-IPA bidang studi Kimia dengan materi pembahasan Termokimia.

Soal tentang Termokimia UN 2015

Perhatikan proses-proses yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari berikut ini!

1. Pakaian basah menjadi kering setelah dijemur.
2. Pembakaran gas elpiji.
3. Logam/besi dilelehkan pada proses pengelasan.
4. Perkaratan besi.

Pasangan yang merupakan proses endoterm adalah ….

A.   (1) dan (2)
B.   (1) dan (3)
C.   (2) dan (3)
D.   (2) dan (4)
E.   (3) dan (4)

Pembahasan

Reaksi endoterm adalah reaksi yang membutuhkan kalor atau energi. Sedangkan reaksi eksoterm adalah reaksi yang menghasilkan kalor atau energi.

1. Pakaian basah menjadi kering karena menyerap energi matahari (endoterm).
2. Pembakaran gas elpiji akan menghasilkan panas di antaranya untuk memasak (eksoterm).
3. Logam meleleh karena mendapat kalor dari alat pengelasan (endoterm).
4. Perkaratan besi merupakan reaksi oksidasi yang melepas kalor (eksoterm).

Jadi, pasangan yang merupakan proses endoterm adalah pasangan nomor 1 dan 3 (B).

Soal tentang Termokimia UN 2014

Beberapa proses/reaksi kimia yang terjadi di alam sebagai berikut:

1. 6CO₂ (g) + 6H₂O (l) → C₆H₁₂O₆ (s) + 6O₂ (g)
2. 4Fe (s) + 3O₂ (g) + xH₂O (l) → 2Fe₂O₃.xH₂O (s)
3. C₆H₁₂O₆ (s) + 6O₂ (g) → 6CO₂ (g) + 6H₂O (l)
4. H₂O (l) → H₂O (g)
5. C (s) + H₂O (g) → CO (g) + H₂ (g)

Pasangan persamaan reaksi yang merupakan proses eksoterm adalah ….

A.   (1) dan (2)
B.   (1) dan (3)
C.   (2) dan (3)
D.   (2) dan (4)
E.   (3) dan (4)

Pembahasan

Penjelasan tentang reaksi yang disajikan pada soal adalah sebagai berikut:

1. 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂. Reaksi ini adalah reaksi fotosintesis. Reaksi fotosintesis membutuhkan energi matahari (endoterm).
2. 4Fe + 3O₂ + xH₂O → 2Fe₂O₃.xH₂O adalah reaksi perkaratan pada besi. Reaksi perkaratan merupakan reaksi oksidasi yang melepas kalor (eksoterm).
3. C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O. Ini merupakan kebalikan reaksi fotosintesis atau reaksi pembakaran karbohidrat. Semua reaksi pembakaran menghasilkan energi (eksoterm).
4. H₂O (l) → H₂O (g) adalah reaksi perubahan wujud dari air menjadi uap. Reaksi penguapan membutuhkan energi, misal energi matahari (endoterm).
5. C (s) + H₂O (g) → CO (g) + H₂ (g) adalah reaksi yang digunakan dalam produksi 'gas air' (water gas). Reaksi ini memerlukan kalor (endoterm)

Jadi, pasangan persamaan reaksi yang merupakan proses eksoterm adalah nomor 2 dan 3 (C).

Soal tentang Termokimia UN 2012

Perhatikan persamaan reaksi termokimia di bawah ini!

1.   ½ N₂ (g) + ½ O₂ (g) → NO (g)        ΔH = +kJ/mol
2.   NO₂ (g) → ½ N₂ (g) + O₂ (g)          ΔH = −kJ/mol
3.   CO₂ (g) → C (s) + O₂ (g)                 ΔH = +kJ/mol
4.   C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O    ΔH = −kJ/mol
5.   Na (s) + ½ Cl₂ (g) → NaCl               ΔH = −kJ/mol

Pasangan persamaan reaksi yang merupakan ΔH_f^o, ΔH_d^o, dan ΔH_c^o adalah ….

A.   3, 4, dan 5
B.   2, 4, dan 5
C.   1, 3, dan 5
D.   1, 2, dan 4
E.   1, 2, dan 3

Pembahasan

Ada tiga jenis kalor reaksi (perubahan entalpi reaksi):

• Kalor Pembentukan (ΔH_f^o), yaitu kalor yang diperlukan (endoterm) atau kalor yang dibebaskan (eksoterm) pada pembentukan 1 mol suatu senyawa dari unsur-unsurnya. Persamaan reaksi yang merupakan ΔH_f^o adalah nomor 1 (pembentukan NO) dan nomor 5 (pembentukan NaCl).
• Kalor Penguraian (ΔH_d^o), yaitu kalor yang diperlukan atau kalor yang dibebaskan pada penguraian 1 mol suatu senyawa menjadi unsur-unsurnya. Persamaan reaksi yang merupakan ΔH_d^o adalah nomor 2 (penguraian NO₂) dan nomor 3 (penguraian CO₂).
• Kalor Pembakaran (ΔH_c^o), yaitu kalor yang dibebaskan (selalu eksoterm) pada pembakaran 1 mol zat (unsur/senyawa) dengan oksigen. Persamaan reaksi yang merupakan ΔH_c^o adalah nomor 4 (pembakaran C₂H₅OH). Persamaan reaksi nomor 1 tidak bisa dikatakan pembakaran N₂ karena koefisien N₂ tidak sama dengan 1.

Jadi, pasangan persamaan reaksi yang merupakan reaksi pembentukan, penguraian, dan pembakaran sesuai dengan opsi yang ada adalah nomor 1, 2, dan 4 (D).

Soal tentang Termokimia UN 2014

Perhatikan kalor reaksi pembentukan air berikut!

Pada penguapan 2 mol air dari tubuh diperlukan energi sebesar ….

A.   570 kJ
B.   484 kJ
C.   242 kJ
D.   86 kJ
E.   43 kJ

Pembahasan

Penguapan adalah perubahan wujud air dari fase cair ke fase gas.

H₂O (l) → H₂O (g)

Berdasarkan grafik di atas, perubahan entalpinya adalah

ΔH = ΔH_hasil − ΔH_pereaksi
       = −242 − (−285)
       = −242 + 285
       = 43

Nilai 43 adalah energi yang diperlukan pada penguapan 1 mol air. Untuk penguapan 2 mol air diperlukan energi dua kalinya.

ΔH = 2 × 43
       = 86

Jadi, energi yang diperlukan dalam penguapan 2 mol air adalah 86 kJ (D).

Soal tentang Termokimia UN 2013

Perhatikan persamaan reaksi termokimia berikut!

K(s) + 1/2 N₂(g) + 3/2 O₂(g) → KNO₃(s)    ΔH_f^o = −495 kJ/mol

Grafik yang menunjukkan proses reaksi tersebut adalah ….

Pembahasan

Bila diperhatikan reaksi di atas:

• KNO₃ sebagai hasil reaksi maka arah panah menuju ke KNO₃ 
• ΔH_f^o bernilai negatif maka arah panahnya ke arah bawah

Jadi, grafik yang menunjukkan proses reaksi tersebut adalah opsi (A).

Pembahasan soal Termokimia yang lain bisa disimak di:
Pembahasan Kimia UN 2014 No. 27 dan 28
Pembahasan Kimia UN 2015 No. 25
Pembahasan Kimia UN 2015 No. 26 dan 27
Pembahasan Kimia UN 2016 No. 20
Pembahasan Kimia UN 2016 No. 22
Pembahasan Kimia Un 2017 No. 18 dan 19
Pembahasan Kimia UN 2018 No. 14
Pembahasan Kimia UN 2018 No. 26 dan 29
Pembahasan Kimia UN 2019 No. 15
Pembahasan Kimia UN 2019 No. 16

Simak juga, Pembahasan Kimia UN: Laju Reaksi.

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.