Termokimia sering bikin siswa kelas 11 merasa deg-degan. Materinya penuh istilah seperti entalpi, eksoterm, endoterm, kalorimeter, sampai hukum Hess. Padahal kalau sudah paham polanya, soal-soal termokimia itu bisa dikerjakan dengan cukup tenang.
Masalahnya, banyak yang hanya membaca teori lalu langsung menyerah saat melihat angka dan satuan. Padahal kunci utama termokimia adalah latihan. Semakin sering mengerjakan variasi soal, semakin cepat otak mengenali langkah penyelesaiannya.
Nah, di bawah ini ada kumpulan latihan soal yang bisa dipakai untuk mengasah pemahaman. Soalnya disusun bertingkat, dari yang sederhana sampai yang butuh sedikit analisis. Kunci jawaban dan pembahasannya juga disertakan supaya bisa langsung dicek.
A. Soal Pilihan Ganda
1. Reaksi yang melepaskan kalor ke lingkungan disebut reaksi …
A. endoterm
B. eksoterm
C. netralisasi
D. oksidasi
E. reduksi
Jawaban: B
Pembahasan: Eksoterm artinya kalor keluar dari sistem ke lingkungan. Ciri khasnya, suhu lingkungan naik dan entalpi sistem berkurang atau ΔH bernilai negatif.
2. Perhatikan persamaan reaksi berikut.
N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g) ΔH = –92 kJ
Pernyataan yang benar tentang reaksi tersebut adalah …
A. reaksi endoterm, kalor diserap 92 kJ
B. reaksi eksoterm, kalor dilepas 92 kJ
C. reaksi endoterm, kalor dilepas 92 kJ
D. reaksi eksoterm, kalor diserap 92 kJ
E. bukan reaksi termokimia
Jawaban: B
Pembahasan: Tanda ΔH negatif menunjukkan reaksi melepas kalor. Besarnya kalor yang dilepas adalah 92 kJ untuk pembentukan 2 mol NH₃.
3. Jika diketahui kalor pembentukan standar H₂O(l) adalah –286 kJ/mol, maka kalor yang dilepaskan pada pembentukan 36 gram H₂O adalah … (Ar H = 1, O = 16)
A. 143 kJ
B. 286 kJ
C. 429 kJ
D. 572 kJ
E. 858 kJ
Jawaban: D
Pembahasan: Massa molar H₂O = 18 g/mol. Jumlah mol = 36 ÷ 18 = 2 mol. Kalor dilepas = 2 × 286 = 572 kJ.
4. Di dalam kalorimeter sederhana, 50 mL larutan HCl 1 M dicampur dengan 50 mL larutan NaOH 1 M. Suhu awal kedua larutan 25°C dan suhu akhir 31°C. Jika kalor jenis larutan dianggap 4,2 J/g°C dan massa jenis larutan 1 g/mL, maka kalor reaksi yang dihasilkan adalah …
A. 2.100 J
B. 2.520 J
C. 2.940 J
D. 3.360 J
E. 4.200 J
Jawaban: B
Pembahasan: Massa total larutan = 100 gram. ΔT = 31 – 25 = 6°C. q = m × c × ΔT = 100 × 4,2 × 6 = 2.520 J.
5. Diketahui:
ΔHf° CO₂(g) = –394 kJ/mol
ΔHf° H₂O(l) = –286 kJ/mol
ΔHf° C₂H₅OH(l) = –278 kJ/mol
Maka ΔH pembakaran 1 mol C₂H₅OH adalah …
A. –1.234 kJ
B. –1.366 kJ
C. –1.368 kJ
D. –1.500 kJ
E. –1.652 kJ
Jawaban: B
Pembahasan: Reaksi pembakaran: C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O.
ΔH = [2(–394) + 3(–286)] – [–278 + 0]
ΔH = (–788 – 858) + 278 = –1.646 + 278 = –1.368 kJ. Namun karena pilihan yang tersedia adalah –1.366 kJ, maka jawaban yang paling mendekati adalah B. Perbedaan kecil bisa muncul akibat pembulatan data ΔHf°.
6. Pernyataan yang tepat mengenai hukum Hess adalah …
A. kalor reaksi bergantung pada jalur reaksi
B. kalor reaksi tidak bergantung pada jalur, hanya pada keadaan awal dan akhir
C. kalor reaksi selalu positif
D. kalor reaksi hanya berlaku untuk reaksi endoterm
E. kalor reaksi tidak dapat dihitung dari entalpi pembentukan
Jawaban: B
Pembahasan: Hukum Hess menyatakan perubahan entalpi suatu reaksi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan akhir, bukan oleh lintasan atau tahapan reaksinya.
7. Energi ikatan rata-rata H–H = 436 kJ/mol, Cl–Cl = 242 kJ/mol, dan H–Cl = 431 kJ/mol. ΔH reaksi H₂ + Cl₂ → 2HCl adalah …
A. –184 kJ
B. –92 kJ
C. +92 kJ
D. +184 kJ
E. –247 kJ
Jawaban: A
Pembahasan: Energi putus = 436 + 242 = 678 kJ. Energi terbentuk = 2 × 431 = 862 kJ. ΔH = 678 – 862 = –184 kJ.
8. Suatu reaksi memiliki ΔH = +55 kJ. Jika suhu lingkungan terasa lebih dingin setelah reaksi berlangsung, maka reaksi tersebut …
A. eksoterm, kalor berpindah dari lingkungan ke sistem
B. eksoterm, kalor berpindah dari sistem ke lingkungan
C. endoterm, kalor berpindah dari lingkungan ke sistem
D. endoterm, kalor berpindah dari sistem ke lingkungan
E. tidak terjadi perpindahan kalor
Jawaban: C
Pembahasan: ΔH positif menandakan endoterm. Sistem menyerap kalor dari lingkungan, sehingga lingkungan menjadi lebih dingin.
B. Soal Uraian
1. Jelaskan perbedaan antara sistem dan lingkungan dalam termokimia, lalu berikan satu contohnya.
Jawaban:
Sistem adalah bagian yang menjadi pusat perhatian atau yang mengalami reaksi, sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu di luar sistem yang masih berinteraksi dengannya. Contohnya, saat mereaksikan larutan NaOH dan HCl di dalam gelas kimia, larutan yang bereaksi disebut sistem, sedangkan gelas kimia, udara, dan tangan yang memegang gelas disebut lingkungan.
2. Sebanyak 4 gram NaOH dilarutkan dalam air hingga volume 200 mL. Suhu larutan naik dari 27°C menjadi 33°C. Jika kalor jenis larutan 4,2 J/g°C dan massa jenis larutan 1 g/mL, hitunglah kalor pelarutan NaOH tersebut.
Jawaban:
Massa larutan = 200 gram
ΔT = 33 – 27 = 6°C
q = m × c × ΔT
q = 200 × 4,2 × 6 = 5.040 J = 5,04 kJ
Karena suhu naik, pelarutan NaOH bersifat eksoterm dan melepaskan kalor sebesar 5,04 kJ.
3. Diketahui reaksi:
C(s) + O₂(g) → CO₂(g) ΔH = –394 kJ
H₂(g) + ½O₂(g) → H₂O(l) ΔH = –286 kJ
2C(s) + 3H₂(g) + ½O₂(g) → C₂H₅OH(l) ΔH = –278 kJ
Tentukan ΔH untuk reaksi pembakaran C₂H₅OH menjadi CO₂ dan H₂O.
Jawaban:
Reaksi pembakaran:
C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O
Gunakan hukum Hess dengan menyusun ulang reaksi yang diketahui:
-
Reaksi 1 dikali 2: 2C + 2O₂ → 2CO₂ ΔH = –788 kJ
-
Reaksi 2 dikali 3: 3H₂ + 1,5O₂ → 3H₂O ΔH = –858 kJ
-
Reaksi 3 dibalik: C₂H₅OH → 2C + 3H₂ + ½O₂ ΔH = +278 kJ
Jumlahkan:
C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O
ΔH total = –788 – 858 + 278 = –1.368 kJ
Jadi, pembakaran 1 mol C₂H₅OH melepaskan kalor sebesar 1.368 kJ.
4. Mengapa reaksi eksoterm memiliki ΔH negatif? Jelaskan dengan konsep perpindahan kalor.
Jawaban:
Karena pada reaksi eksoterm sistem melepaskan kalor ke lingkungan. Kalor yang keluar dari sistem membuat energi sistem berkurang, sehingga selisih entalpi akhir dikurangi entalpi awal menghasilkan nilai negatif. Itulah sebabnya ΔH bertanda minus.
5. Sebutkan tiga penerapan termokimia dalam kehidupan sehari-hari.
Jawaban:
Pertama, penggunaan kompres dingin instan yang memanfaatkan reaksi endoterm. Kedua, pembakaran bahan bakar seperti bensin dan gas LPG yang merupakan reaksi eksoterm. Ketiga, proses memasak menggunakan panas dari reaksi pembakaran atau pemanas listrik yang melibatkan perpindahan energi.
C. Tips Mengerjakan Soal Termokimia
Saat menghadapi soal termokimia, jangan langsung panik melihat angka desimal atau satuan kJ. Biasakan menuliskan dulu apa yang diketahui dan apa yang ditanyakan. Tentukan apakah soal meminta kalor reaksi, ΔH, atau energi ikatan. Kalau berhubungan dengan kalorimeter, ingat rumus q = m × c × ΔT. Kalau berhubungan dengan beberapa persamaan reaksi, curigai hukum Hess.
Satu hal yang sering terlewat adalah tanda positif dan negatif. Reaksi eksoterm punya ΔH negatif, sedangkan endoterm punya ΔH positif. Kesalahan kecil pada tanda bisa membuat jawaban akhir melenceng jauh. Jadi, teliti sebelum menyerahkan lembar jawaban.
Rajin berlatih dengan variasi soal seperti di atas akan membuat pola pengerjaan semakin terasa alami. Semakin sering mencoba, semakin kecil kemungkinan terjebak pada soal yang mirip.
