Judul                                   : Menentukan Perubahan Entalpi Reaksi

Tujuan                              : Dapat menentukan perubahan entalpi reaksi antara larutan natrium hidroksida                                                                 dengan  Larutan asam klorida yang menghasilkan satu mol air

                                  NaOH_(aq) + HCl_(aq)                     NaCl_(aq) + H₂O_(c)

Landasan Teori          : Entalpi Reaksi

Kalor reaksi dapat ditentukan melalui percobaan, yaitu dengan calorimeter

1. Kalorimeter

                Cara penentuan kalor reaksi dengan menggunakan kalori meter disebut calorimeter.              Data     H reaksi yang terdapat pada table. Tabel umumnya ditentukan secara kalorimetris.

                Kalorimeter adalah suatu system tenigolasi ( tidak ada pertukaran materi maupun energy dengan lingkungan diluar calorimeter.

                Q_air = m x c x    T

          Q_bom = C x    T

Dengan :

Q             = Jumlah kalor

m            = Massa air ( larutan ) didalam kalorimeter

c              = Kalor jenis air ( larutan ) didalam kalorimeter

C             = Kapasitas kalor dari bom kalorimeter

   T           = Kenaikan suhu larutan ( kalorimeter )

                Oleh karena tidak ada kalor yg terbuang ke lingkungan, maka kalor reaksi sama dengan kalor yg diserap oleh air ( larutan ) dan bom, tetapi tandanya berbeda.

                                                          Q_reaksi = - ( Q_air + Q_bom )

                Jadi, kalor reaksi sama dengan jumlah kalor yg diserap atau yg dilepaskan larutan, sedangkan kalor yg diserap oleh gelas dan dilingkungan diabaikan :

                                                                                Q_reaksi = - Q_larutan

Alat dan Bahan       :

BAHAN                                                                                    ALAT

1) NaOH                                                                               1) Bejana plastik

2) HCl                                                                                    2) Silinder ukur

                                                                                                3) Termometer

                                                                                                4) Spatula

Cara Kerja                :

1)            Masukkan 50cm_­³ larutan NaOH 1M ke dalam bejana plastic dan 50cm³ Ha 1M ke dalam silinder   ukur

2)            Ukur suhu kedua larutan itu. Termometer harus dibersihkan dan dikeringkan sebelum di              pindahkan dari satu larutan ke larutan yg lain. Jika suhu kedua larutan berbeda, tentukan suhu                           rata – rata ( suhu awal )

3)            Tuangkan HCl kedalam bejana plastic yg berisi NaOH, aduk dengan thermometer dan perhatikan                              suhu yang ditunjukan oleh thermometer itu. Suhu itu akan naik kemudian menjadi tetap dan    selanjutnya turun. Catatlah suhu yang tetap itu (suhu akhir)

Pertanyaan              :

1)                  Hitunglah energy yang harus pindah kelingkungan agar semua larutan hasil reaksi turun menjadi                               sama dengan suhu pereaksi ( suhu awal )

2)                  Hitunglah jumlah mol NaOH dalam 50cm³ larutan NaOH 1M dan jumlah mol Ha dalam 50cm³                        larutan Ha 1M

3)                  Hitunglah perubahan Entalpi (    H ) H₂O yg terbentuk dalam reaksi

4)                  Tuliskan persamaan termokimia untuk rekasi ini

Hasil Pengamatan  :

Suhu awal NaOH              = 28^oC

Suhu awal NaCl                 = 28^oC

Suhu rata – rata                                = 28^oC

Suhu campuran                                = 35^oC

Dengan Catatan      :

                Pada perhitungan perubahan entalpi pada reaksi ini dianggap bahwa :

a)      Massa larutan sama dengan air ( 2 x 50 cm³ larutan dianggap 100cm³ air )

b)      Lama reaksi berlangsung energy yg berpindah dari system ke lingkungan dapat diabaikan

c)       Kalor jenis air 4.2 JK^-1g¹, massa jenis air = 19cm^-3

Jawaban                   :

Q_larutan    = m.c.   T

            = 100.4,2.7

            =2940 J

Q_reaksi   = -Q_larutan

            = -2940 J

Jumlah mol HCl, n = V.m = 0.05 x 1 = 0.05 mol                                                                     Jumlah mol NaOH, n = V.m = 0.05 x 1 = 0.05 mol

            Karena, jumlah mol pereaksi sesuai dengan perbandingan koefisien, maka campurannya adalah equivalen.    H reaksi harus disesuaikan dengan stiqiometri reaksi. Jadi, kita harus menghitung jumlah kalor yg harus dilepaskan jika jumlah HCl dan NaOH yg bereaksi masing – masing 1 mol, sesuai dengan koefisien reaksinya.

Q_{( 1mol HCl + 1mol NaOH )}                 = 1/0.05 x -2940

                                                                        = -58.800 J

                                    = -58,8 KJ

Persamaan termokimia nya adalah :

HCl_{( aq )} + NaOH _{( aq )}                                   NaCl_{( aq )} + H₂O_{( c )}                                        H = -58.8 KJ

Kesimpulan              :

·        Kita dapat menentukan perubahan reaksi dengan menggunaka calorimeter

·        Kalor dapat dipengaruhi oleh massa, kalor jenis, dan suhu

·        Suhu tiap larutan ada yg sama dan ada pula yg berbeda

·        Jika larutan dicampur maka suhu akan berubah atau suhu akan naik

D Dibuat Oleh

DiDIMAS NUGROHO PRATOMO

Soal Kimia Tingkat Kabupaten 2008

OLIMPIADE KIMIA INDONESIA

OLIMPIADE SAINS NASIONAL

SELEKSI KABUPATEN / KOTA

UjianTeori

Waktu 2 Jam

Departemen Pendidikan Nasional

Direktorat Jenderal

Managemen Pendidikan Dasar dan Menengah

Direktorat Pendidikan Menengah

2007

Olimpiade Kimia Indonesia

Petunjuk :

1. Isilah Biodata anda dengan lengkap (di lembar Jawaban)

Tulis dengan huruf cetak dan jangan disingkat !

2. Soal Teori ini terdiri dari dua bagian:

A.   15 soal pilihan Ganda. Total = 30 poin

B.    7 Nomor soal essay. Total = 73 poin

3. Waktu yang disediakan: 2 jam.
4. Semua jawaban harus ditulis di lembar jawaban yang tersedia
5. Diperkenankan menggunakan kalkulator.
6. Diberikan Tabel periodik Unsur.
7. Anda dapat mulai bekerja bila sudah ada tanda mulai dari pengawas.
8. Anda harus segera berhenti bekerja bila ada tanda berhenti dari Pengawas.
9. Letakkan jawaban anda di meja sebelah kanan dan segera meninggalkan ruangan.
10.  Anda dapat membawa pulang soal ujian.

 

A. Soal Pilihan Ganda (Total 30 poin )

1.  Reaksi: Fe(CO)₅ + 2PF₃ + H₂ Fe(CO)₂(PF₃)₂(H)₂ + 3CO

Berapa mol CO yang dapat dihasilkan dari campuran pereaksi  5,0 mol Fe(CO)₅, 8,0 mol PF₃, dan 6,0 mol H₂?

A.            24 mol             D. 15 mol

B.            5,0 mol            E.  6,0 mol

C.           12 mol

2. Berdasarkan informasi berikut ini, hitunglah masssa atom rata-rata berat dari unsur X:

Isotop	% kelimpahan Relatif	Massa eksak (amu)
221X	74,22	220,9
220X	12,78	220,0
218X	13,00	218,1

A. 220,4 amu                          D. 218,5 amu

B. 219,7 amu                          E. 220,9

C. 204,2 amu

3. Pasangan berikut ini manakah yang merupakan isotop unsur:

A. ²²₁₁X, ⁷⁹₃₈X²⁺                                     D. ¹¹⁶₉₂X²⁺, ¹¹⁹₉₂X

B. ⁹⁶₄₅X, ¹¹⁶₉₂X                                               E. ²³³₉₉X²⁺, ¹¹⁶₉₂X⁴⁺

C. ¹¹⁶₉₂X²⁺, ¹²²₈₉X²⁺                                    

4. . Reaksi dibawah ini yang entalpi reaksinya (DH_r) merupakan entalpi pembentukan senyawa (DH_f) adalah:

A.  2Al _(s) + 3Cl_{2 (g)} ®   2AlCl_{3 (g)}                     D.  2 C _(s)   + O_{2 (g)} ®   2CO _(g)

B.  C _(s)   + O_{2 (g)} ®   CO_{2 (g)}                                   E.   2S _(s) + 3O_{2 (g)} ® 2SO_{3 (g)}

C.  N_{2 (g)} + 3H_{2 (g)} ®  2NH_{3 (g)}

5.    Dari reaksi kesetimbangan dibawah ini, manakah yang kesetimbangannya tidak dipengaruhi oleh perubahan tekanan

A.        Fe₃O4_(s) + H_2(g) D 3 FeO_(s) + H₂O_(g)    

B.        CH₃OH_(l) D CO_(g) + 2 H_2(g)       

C.       NH₄NO_2(s) D N_2(g) + 2 H₂O_(g)

D.       4 HCl_(g) + O_2(g) D2 H₂O_(l) + 2 Cl_2(g)

E.        4 NH_3(g) + O_2(g) D 2 N_2(g) + 6 H₂O_(g)

6. Pada suhu 700 K terjadi reaksi kesetimbangan:

CO_2(g) +  H_2(g) D 2 CO_(g) + H₂O_(l) dengan nilai K_c = 0,11.

Nilai K_p untuk reaksi tersebut adalah:

A. 0,99                         D. 11,0
B. 9,99                                    E. 110
C. 0,11

7. Berikut ini, manakah  yang tidak dapat bertindak sebagai basa Lewis?

A.         Cl^–                        D.        CN^–

B.         NH₃                       E.         H₂O

C.        BF₃

8.   Sebanyak  50,00 mL larutan  0,116 M HF dititrasi dengan larutan  0,120 M NaOH. Berapa  pH pada titik ekivalen? (Ka HF = 6.8×10^–4.)

A.         13,06                           D.        12,77

B.         7,00                             E.         7,97

C.        5,53

9. Apa pengaruhnya terhadap pH larutan bila kedalam 200 mL larutan  0,20 M asam asetat (HC₂H₃O₂) ditambahkan 1,0 mL larutan aqueous 0,010 M KCl? (anggap volume tetap)

A.   pH tidak berubah.

B.   pH akan naik

C.  pH akan turun.

D. pH = 7

E.   Tidak cukup informasi untuk meramalkan pengaruhnya terhadap pH

10. Senyawa yang bukan merupakan isomer dari siklopentana adalah:

A. Pentena-2                           D. 2-metil butana

B. 2-metil butena-2                 E. 1-etil siklopropana 

C. 4-metil butena-2                

11. Tentukan senyawa yang bukan merupakan derivat asam karboksilat

A. Asam butanoat                   D. Asetat anhidrid

B. Asetamida                          E. Ester.

C. Asetil klorida                      

12. Tentukan senyawa yang merupakan isomer dari aseton.

A. Propil alkohol                      D. Propion aldehid     

B. Asetaldehid                         E. Metil etil eter.         

C. Propanon               

13. Identifikasi alkena sering dilakukan dengan pereaksi

A. Br₂/CCl₄                              D. HCl

B. HBr                                     E. H₂SO₄

C. Cl₂/CCl₄                             

14. Senyawa yang termasuk hidrokarbon tak jenuh adalah:

A. Butana                                D. Siklobutana

B. Butena                                E. Butanal

C. Benzena                            

15. Senyawa dengan rumus molekul C₃H₆O mempunyai pasangan isomer .

A. Asetaldehid dan aseton                  D. Propanal dan propanol

B. Aseton dan propanon                     E. Propanol dan metoksi etana

C. Propanon dan propanal

B. Essay

Soal 1 (5 poin)

Suatu contoh fosfor putih (P₄)  dibakar di udara dan membentuk senyawa dengan formula P₄O₁₀. Bila  bila diasumsikan bahwa 0,744 gram fosfor membentuk 1,704 gram P₄O₁₀, maka berdasarkan informasi tersebut tentukan rasio massa atom fosfor terhadap oksigen. Bila massa atom oksigen adalah 16,00 amu maka:

1. Tuliskan persamaan reaksinya                       (1 poin)
2. Hitunglah massa atom fosfor                                     (4 poin)

Soal 2.                       (12 poin)

Bila kristal padat ammonium bichromat, (NH₄)₂Cr₂O₇, dipanaskan maka akan terjadi reaksi penguraian dan menghasilkan chromium (III) oksida yang berwarna hijau, uap air dan gas N₂ sesuai reaksi berikut ini:

 (NH₄)₂Cr₂O_{7 (s)} → Cr₂O_{3 (s)} + 4 H₂O _(g) + N_{2 (g)}                        ∆H_r= -315 kJ/mol

Reaksi penguraian tersebut  dikenal sebagai reaksi letusan volkano, karena reaksi penguraiannya berpijar memancarkan bunga api. Proses penguraian NH₄)₂Cr₂O₇ (252 g/mol)  mulai terjadi pada temperatur 180 ^oC dan berlangsung terus dengan sendirinya pada temperatur ~225°C.

1. Tentukan bilangan oksidasi Cr, H dan N dalam pereaksi (reaktan) dan hasil reaksi (produk).                                                                                 (2 poin)
2. Apakah reaksi tersebut eksoterm atau endoterm ?                           (1 poin)
3. Apa jenis proses reaksi penguraian tersebut?                                    (2 poin)

Bila anda memanaskan (NH₄)₂Cr₂O₇  sebanyak 15 gram maka:

4. Berapa banyak (kJ) panas yang dibebaskan dari penguraian 15 g (NH₄)₂Cr₂O₇  tersebut.                                                                         (3 poin)
5. Berapa volume gas yang dibebaskan dari penguraian 15 g (NH₄)₂Cr₂O₇  pada temperatur 180 ^oC dan tekanan 1 atmosfir? (tetapan gas universal, R = 0,082 liter.atm/ K.mol; 0 ^oC = 273 K).                                                       (4 poin)

Soal 3.            (10 poin)

Garam rangkap adalah garam yang dalam kisi kristalnya mengandung dua kation yang berbeda dengan proporsi tertentu. Garam rangkap biasanya lebih mudah membentuk kristal besar dibandingkan dengan garam garam  tunggal penyusunnya.

Contoh kristal garam rangkap adalah garam Mohr, ammonum besi(II) sulfat, (NH₄)₂(Fe)(SO₄)₂·6H₂O, Ammonium cobalt(II) sulfat, (NH₄)₂Co(SO₄)₂.6H₂O, dan ammonium nickel sulfat, (NH₄)₂Ni₂(SO₄)₄.6H₂O.

Ketiga garam rangkap tersebut dilarutkan dalam air dan dibuat larutan yang konsentrasinya masing masing 0,1M,  maka:

a.  Tuliskanlah reaksi ionisasinya dalam air                                             (3 poin)

b.    Manakah larutan yang daya hantar listriknya paling besar? Jelaskan mengapa.   (anggaplah tidak terjadi hidrolisis)                                 (2 poin).

c.    Menurut anda, bagaimana pH larutan (NH₄)₂(Fe)(SO₄)₂? Asam atau Basa? Jelaskan pendapat anda.                                                                 (2 poin).

Bila sebanyak  1 mL larutan garam    (NH₄)₂Ni₂(SO₄)₄ yang konsentrasinya 0,1 M tersebut ditambahkan kedalam  1 liter larutan BaCl₂ 0,1 M maka:

d.    Apakah terjadi pembentukan endapan  BaSO₄  (anggap volume larutan tidak berubah).  Diketahui K_sp BaSO₄= 1,1 x 10^-10.                            (3 poin).

Soal 4 (14 poin)

Gambarkan struktur dot  Lewis untuk molekul berikut ini. Tunjukkan  muatan formalnya (bila ada), pada atom yang sesuai)

a.   [HCO₃]^-

b.   SO₂

c.   N₂O

d.   [PO₄ ]^3-

Soal 5.            (7 Poin)

Asam asetat adalah asam lemah  Bronsted.  Berikut ini adalah sederetan turunan asam asetat dimana atom H pada gugus metal  digantikan oleh Cl. Dari TAbel berikut dapat dilihat bahwa kekuatan sederetan asam tersebut berbeda, tergantung banyaknya Cl didalam molekul.

Tabel

Asam	Ka
CH3COOH	1,8 x 10-5
ClCH2COOH	1.4 x 10-3
Cl2CHCOOH	3,3 x 10-2
Cl3CCOOH	2,0 x 10-1

1. Dari Tabel tersebut, bagaimana sifat asam asam tersebut dengan bertambahnya Cl dalam molekul? Jelaskan dan beri alasan mengapa demikian
2. Bila anda mempunyai ke empat larutan asam asam tersebut dengan molaritas yang sama, manakah yang pH nya paling tinggi?

Soal 6.            (7 Poin)

Suatu senyawa organik yang mengandung 40% karbon , 6,67% hidrogen dan sisanya oksigen ( Ar C= 12; H=1 ; O= 16).

a. Tentukan rumus empiris senyawa C_x H_Y O_z.                              (5 poin)

b. Jika Mr C_x H_Y O_z. = 150, tuliskan rumus molekulnya.                (2 poin)

Soal 7. ( 18 Poin)

Senyawa dengan rumus molekul C₄H₆ dan  C₅H₅N dapat dijenuhkan dengan reaksi hidrogenasi

a. Tentukan berapa jumlah ikatan rangkap dan cincin dari kedua senyawa tersebut.                                                                             (4poin)

b. Gambarkan empat struktur yang mungkin dari C₄H₆        (8 poin)

c. Gambarkan tiga struktur yang mungkin dari C₅H₅N         (6 poin)

Semoga Berhasil

A.           Lembar Jawaban Pilihan Ganda

( 1 poin untuk setiap Nomor, Total 15 poin)

No

No

No

1

A

B

C

D

E

6

A

B

C

D

E

11

A

B

C

D

E

2

A

B

C

D

E

7

A

B

C

D

E

12

A

B

C

D

E

3

A

B

C

D

E

8

A

B

C

D

E

13

A

B

C

D

E

4

A

B

C

D

E

9

A

B

C

D

E

14

A

B

C

D

E

5

A

B

C

D

E

10

A

B

C

D

E

15

A

B

C

D

E