Cara Menentukan Entalpi Pembakaran Standar

Reaksi pembakaran adalah reaksi antara suatu zat dengan oksigen. Zat zat yang bereaksi umumnya adalah zat yang mudah terbakar yang secara umum kebanyakan mengandung unsur karbon, hidrogen dan belarang disamping juga mengandung unsur lainnya.

Pembakaran dikatakan sempurna jika:

1. karbon (C) terbakar sempurna menjadi CO2
2. hidrogen (H) terbakar sempurna menjadi H2O
3. belerang (S) terbakar sempurna menjadi SO2

Senyawa hidrokarbon (CxHy) terbakar sempurna menurut reaksi:

CxHy + O2 → CO2 + H2O 

(belum setara, nanti tinggal setarakan saja seperti soal dibawah sesuai dengan senyayanya)

Beberapa contoh reaksi pembakaran hidrokarbon :

Perubahan entalpi pada pembakaran sempurna 1 mol suatu zat yang diukur pada keadaan standar (25 0C, 1 atm) disebut dengan entalpi pembakaran standar dan dilambangkan dengan ∆H0c (Standar Entalpi Of Combution). Satuan entapi pembakaran standar adalah kJ/mol.

Berikut beberapa harga entalpi pembakaran senyawa beserta persamaan reaksi pembakarannnya

Soal dan Pembahasan berkaitan dengan Entapi Pembakaran Standar

Soal 1                               

Pada pembakaran 570 gram isooktana (C8H18), salah satu komponen yang ada dalam bensin, pada keadaan standar/STP dibebaskan kalor sebesar 27.500 kJ. Hitunglah besarnya ΔHc° dan tulislah persamaan termokimia pembakaraan isooktana tersebut!

Pembahasan :

Ingat untuk mencari harga perubahan entalpi standar berarti kita harus mencari harga perubahan entalpinya untuk 1 mol zat.

Pada soal :

Pembakaran 570 gram C8H18 dihasilkan kalor 27.500 kJ

mol C3H8 = gr/Mr = 570 / 114 = 5 mol

Artinya perubahan entalpi pembakaran 5 mol C8H18 adalah 27.500 kJ.

Untuk mencari harga ∆H rekasi pada pembakaran 1mol C8H18 (keadaan standar) adalah

= 1 mol / 5 mol x ∆H5 mol zat = 1/5 x 27.500 = 5.500 kJ/mol

Persamaan termokimia pembakaran standar C3H18 adalah :

2C3H18 + 15O2 → 6CO2 + 18H2O   ∆H0c = - 5.500 kJ/mol

Soal 2                                  

Pada pembakaran 1 gram karbon (Ar C = 12) dibebaskan kalor sebesar 85 kJ. Tuliskan

persamaan termokimia pembakaran sempurna karbon!

Pembahasan :

Pembakaran sempurna karbon menghasilkan CO2 (lihat tabel diatas)

C(s) + O2(g) → CO2(g)

Jumlah mol C yang dibakar = gr/ Mr = 1 / 12 mol

Artinya pada pembakaran 1/12 mol C dihasilkan kalor sebesar = 85 kJ

Untuk membuat persamaan termokimia reaksi pembakaran standar C, kita perlu cari berapa kalor yang dihasilkan dari pembakaran 1 mol C, yaitu :

= (1 mol)/(1/12 mol)  x ∆H 1/12 mol C

= 12 x 85 kJ

= 1020 kJ

Persamaan termokimia

C(s) + O2(g) → CO2(g)   ∆H0c = - 1020 kJ/mol

Soal 3                             

Pada reaksi pembakaran gas propana:

2C3H8(g) + 10 O2(g) → 6 CO2(g) + 8 H2O(g) ΔH = –2.400 kJ

A. tentukan besarnya ΔHc°

B. berapa kJ kalor yang dihasilkan pada pembakaran 89,6 liter (STP) gas propana

Pembahasan :

Pada reaksi pembakaran :

2C3H8(g) + 10 O2(g) → 6 CO2(g) + 8 H2O(g) ΔH = –2.400 kJ

Koefisien C3H8 adalah 2, artinya untuk membakar 2 mol C3H8 dibebaskan kalor sebanyak 2.400 kJ

Besar ΔHc° (untuk 1 mol) =1 mol / 2 mol x – 2.400 kJ = - 1.200 kJ

Jika gas C3H8 yang dibakar adalah 89,6 L (STP), maka :

mol C3H8 = V / 22,4 L = 89,6 L / 22,4 L = 4 mol

Untuk membakar 4 mol gas C3H8 dibutuhkan kalor

= 4 mol / 1 mol x ΔHc°

= 4 x  - 1.200 kJ

= - 4.800 kJ

Soal 4                                

Tuliskan persamaan termokimia pembakaran zat-zat berikut ini, bila diketahui:

a. ΔHc° belerang (S) = –115 kJ/mol

b. ΔHc° karbon (C) = 156 kJ/mol

c. ΔHc°C2H2 = –1.250 kJ/mol

Pembahasan :

Persamaan termokimia pembakaran belerang

S(s) + O2(g) → SO2(g)   ΔHc° = –115 kJ/mol

Persamaan termokimia pembakaran karbon

C(s) + O2(g) → CO2(g)  ΔHc° = 156 kJ/mol

Persamaan temokimia pembakaran C2H2

C2H2(g) + 5/2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)  ΔHc° = –1.250 kJ/mol

(Note : jika yang diminta persamaan termokimia pembakaran standar, zat yang dibakar koefisiennya harus selalu 1, untuk menyetarakan rekasi, setarakanlah zat lain dalam persamaan rekasinya)

Setelah melihat berbagai contoh soal diatas, tentunya kalian sudah paham bukan mengenai cara menentukan perubahan entalpi pembakaran standar suatu senyawa. Belajar itu tidak hanya pada batas memperhatikan ….tetapi juga bisa mengaplikasikan ilmu yang sudah dipelajari…..untuk itu…yuk coba latiha beberapa soal berikut terkait dengan entalpi pembakaran standar. 

Soal Latihan

Soal 1                         

Diketahui persamaan termokimia reaksi pembakaran gas asetilena [C2H2(g)] sebagai berikut :

2C2H2(g) + 5O2(g) → 4CO2(g) + 2H2O(l)   ΔH = -2.599,1 kJ

Tentukan :

A. Entalpi pembakaran standar (ΔHc°) untuk C2H2(g)?

B. Berapa kJ kalor yang dihasilkan pada pembakaran 10 L gas asetilena (STP)?

Soal 2                         

Pembakaran sempurna 1 gram CH4(g) membentuk gas karbondioksida dan air pada keadaan standar mengahsilkan 55,625 kJ. Tentukanlah entalpi pembakaran molar standar (ΔHc°) dari CH4? (Ar C = 12, H = 1)

Soal 3                          

Pada pembakaran 1 gram etanol C2H5OH(l) membentuk karbondioksida dan air dibebaskan kalor sebesar 29,7 kJ. Tuliskanlah persamaan termokimia pembakaran etanol (Ar H = 1, C = 12, O =16)

Soal 4                    

Diketahui entalpi pembakaran H2(g), C(grafit), CH4(g), C2H4(g) dan C2H5OH(l) berturut turtu adalah – 285,85 kJ/mol, - 393,5 kJ/mol, - 890,4 kJ/mol, - 1411 kJ/mol dan – 1366,85 kJ/mol. Pada pembakaran 1gram zat berikut, manakah yang menghasilkan kalor paling banyak?(tanda negative pada data perubahan entalpi artinya membebaskan energy)

A. H2

B. C(grafit)

C. CH4(g)

D. C2H4(g)

E. C2H5OH(l)

Soal 5 (soal advance)                         

Gas asetilena dapat dihasilkan dari reaksi:

CaC2(g) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + C2H2(g)

Nilai kalor pembakaran gas yang dimaksud adalah – 320 kkal/mol. Jika dalam suatu proses digunakan 320 gram kalsium karbida dan dengan asumsi bahwa hanya 60% CaC2 yang bereaksi, maka pada pembakaran gas asetilena yang terbentuk, akan dihasilkan kalor sebanyak . . . .(Ar C = 12, Ca = 40, H = 1 dan O = 16)

A. 320 kkal

B. 480 kkal

C. 640 kkal

D. 800 kkal

E. 960 kkal

(Ujian Masuk UGM 2006)