Diketahui reaksi 2SO₂ (g) + O₂ (g) → 2SO₃ (g) ΔH = – 800 kJ. Jika pada reaksi dihasilkan kalor 100 kJ, maka gas SO₃ yg terbentuk pd suhu 27 °Celcius dan tekanan 2 atm adalah ...

a. 1,54 liter

b. 3,08 liter

c. 0,14 liter

d. 0,28 liter

e. 2,8 liter

Jawaban

Pendahuluan

Persamaan termokimia merupakan persamaan reaksi yang disertai dengan perubahan entalpi (ΔH). Selain itu, dalam persamaan termokimia juga mencantumkan jumlah mol zat yang dinyatakan dengan koefisien reaksi dari fasa zat yang terlibat dalam reaksi, dengan satuan kilo Joule (kJ). Sementara untuk satuan perubahan entalpi standar atau molar dituliskan dengan satuan kJ/mol atau kJ mol⁻¹.

Penulisan dan interpretasi persamaan termokimia diatur dalam pedoman sebagai berikut :

1. Koefisien stoikiometri menunjukkan jumlah mol suatu materi

2. Jika letak reaktan dan produk pada persamaan reaksi dibalik, maka nilai entalpi reaksi tetap, sedangkan tanda ΔH-nya berubah menjadi kebalikannya.

Conrtoh :

Proses pembekuan air menjadi es membebaskan kalor sebesar 6,01 kJ, persamaan termokimia dituliskan sebagai berikut :

H₂O (l) → H₂O (s)  ΔH = - 6,01 kJ

Dengan demikian, untuk reaksi pelelehan es menjadi air memerlukan kalor sebesar 6,01 kJ. Persamaan termokimia dituliskan sebagai :

H₂O (s) → H₂O (l)   ΔH = + 6,01 kJ

3. Jika koefisien reaksi digandakan, nilai ΔH juga digandakan sesuai dengan perubahan faktor koefisien persamaan.

Contoh : Jika koefisien dari salah satu reaksi di atas digandakan dua kalinya, perubahan entalpi juga dikalikan dua. Persamaan reaksi termokimia menjadi :

2H₂O (s) → 2H₂O (l)   ΔH = + 12,02 kJ

4. Wujud zat yang terlibat dalam reaksi harus ditulis dalam kurung dan italic untuk membantu menentukan perubahan entalpinya. Zat padat dinyatakan dengan (s), zat cair dinyatakan dengan (l), zat gas dinyatakan dengan (g) dan larutan dinyatakan dengan (aq).

Pembahasan

Diketahui reaksi termokimia dengan persamaan 2SO₂ (g) + O₂ (g) → 2SO₃ (g) ΔH = – 800 kJ.

Reaksi tersebut apabila dinyatakan dalam bentuk entalpi standar (ΔH°) dengan cara membagi dua (reaksi standar untuk setiap satu mol zat), menjadi :

SO₂ (g) + 1/2 O₂ (g) → SO₃ (g)      ΔH° = – 400 kJ/mol.

q = - 100 kJ

T = 27 °C (27 + 273 = 300 K)

P = 2 atm

mol reaksi = q / ΔH° = - 100 kJ / - 400 kJ mol⁻¹ = 0,25 mol

Pada konsep stoikiometri, berlaku persamaan perbandingan mol sama dengan perbandingan koefisien.

Dari reaksi SO₂ (g) + 1/2 O₂ (g) → SO₃ (g) , jika mol SO₂ sebanyak 0,25 mol, maka mol  SO₃ yang terbentuk adalah 0,25 mol, karena SO₃ mempunyai koefisien dalam persamaan reaksi yang sama dengan SO₂.

Dengan menggunakan tetapan gas ideal yaitu :

PV = nRT maka dapat ditentukan, dengan

P : Tekanan (atm)

V : Volume (Liter)

n : mol zat (gram)

r : Tetapan gas ideal (0,082)

T : Suhu keadaan mutlak (K)

sehingga dapat dituliskan :

PV = nRT

2 atm · V = 0,25 · 0,082 · 300

V = 4,15 liter / 2 atm = 30,075 atm = 3,08 atm

Kesimpulan

reaksi pembentukan SO₃ dari SO₂ dengan jumlah zat pereaksi seperti disebutkan oleh contoh maka hasilnya 3,08 liter (B)

Pelajari lebih lanjut

1. Materi tentang persamaan reaksi yomemimo.com/tugas/1274073

2. Materi tentang entalpi reaksi yomemimo.com/tugas/2648697

3. Materi tentang persamaan gas ideal yomemimo.com/tugas/9922315

-----------------------------

Detil Jawaban

Kelas : XI

Mapel : Kimia

Bab : Termokimia

Kode : 11.7.2

Kata Kunci: Reaksi Termokimia, Mol, Volume, Hukum Gas Ideal