Soal dan Pembahasan Termokimia untuk Tingkat SMA
Soal Pilihan Ganda
Soal 1 Reaksi yang bersifat eksoterm adalah… A. H2O(l) → H2O(g) B. C(s) + O2(g) → CO2(g) C. N2(g) + O2(g) → 2NO(g) D. NH4Cl(s) + air → NH4Cl(aq) E. CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)
Pembahasan: Reaksi eksoterm adalah reaksi yang melepaskan panas (ΔH < 0).
Analisis setiap pilihan:
- A. Penguapan air: endoterm (memerlukan panas)
- B. Pembakaran karbon: eksoterm (melepas panas) ✓
- C. Pembentukan NO: endoterm (ΔHf NO = +90 kJ/mol)
- D. Pelarutan NH4Cl: endoterm (larutan menjadi dingin)
- E. Dekomposisi CaCO3: endoterm (memerlukan pemanasan)
Pembakaran adalah reaksi yang selalu eksoterm karena melepaskan energi dalam bentuk panas dan cahaya.
Jawaban: B
Soal 2 Diketahui persamaan termokimia: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH = -572 kJ
Perubahan entalpi untuk reaksi: H2O(l) → H2(g) + 1/2 O2(g) adalah… A. -572 kJ B. -286 kJ C. +143 kJ D. +286 kJ E. +572 kJ
Pembahasan: Reaksi yang ditanyakan adalah kebalikan dari reaksi yang diketahui dan koefisiennya dibagi 2.
Langkah 1: Balik reaksi (tanda ΔH berubah) 2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g) ΔH = +572 kJ
Langkah 2: Bagi semua dengan 2 H2O(l) → H2(g) + 1/2 O2(g) ΔH = +572/2 = +286 kJ
Jawaban: D
Soal 3 Entalpi pembentukan standar (ΔHf°) suatu unsur dalam keadaan standar adalah… A. Negatif B. Positif C. Nol D. Tergantung unsurnya E. Tidak dapat ditentukan
Pembahasan: Entalpi pembentukan standar (ΔHf°) adalah perubahan entalpi pada pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya dalam keadaan standar.
Untuk unsur bebas dalam bentuk paling stabil pada keadaan standar, ΔHf° didefinisikan sebagai nol.
Contoh:
- ΔHf° O2(g) = 0
- ΔHf° H2(g) = 0
- ΔHf° C(grafit) = 0
- ΔHf° Br2(l) = 0
Tetapi:
- ΔHf° O3(g) ≠ 0 (bukan bentuk paling stabil)
- ΔHf° C(intan) ≠ 0 (bukan bentuk paling stabil)
Jawaban: C
Soal 4 Diketahui: C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH° = -393,5 kJ H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) ΔH° = -286 kJ C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔH° = -1368 kJ
ΔHf° C2H5OH(l) adalah… A. -278 kJ/mol B. -139 kJ/mol C. +139 kJ/mol D. +278 kJ/mol E. +556 kJ/mol
Pembahasan: Gunakan Hukum Hess dengan rumus: ΔH° reaksi = Σ ΔHf° produk – Σ ΔHf° reaktan
Untuk reaksi pembakaran: C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔH° = -1368 kJ
-1368 = [2 × ΔHf° CO2 + 3 × ΔHf° H2O] – [ΔHf° C2H5OH + 3 × ΔHf° O2] -1368 = [2(-393,5) + 3(-286)] – [ΔHf° C2H5OH + 0] -1368 = [-787 – 858] – ΔHf° C2H5OH -1368 = -1645 – ΔHf° C2H5OH ΔHf° C2H5OH = -1645 + 1368 ΔHf° C2H5OH = -277 kJ/mol ≈ -278 kJ/mol
Jawaban: A
Soal 5 Dalam kalorimeter sederhana, 50 mL larutan HCl 1 M direaksikan dengan 50 mL larutan NaOH 1 M. Suhu naik dari 28°C menjadi 35°C. Jika massa jenis larutan = 1 g/mL dan kalor jenis = 4,2 J/g°C, maka ΔH netralisasi adalah… A. -29,4 kJ/mol B. -58,8 kJ/mol C. -117,6 kJ/mol D. -147 kJ/mol E. -294 kJ/mol
Pembahasan: Langkah 1: Hitung kalor yang diserap larutan
- Massa larutan = 100 mL × 1 g/mL = 100 g
- ΔT = 35 – 28 = 7°C
- q larutan = m × c × ΔT = 100 × 4,2 × 7 = 2940 J = 2,94 kJ
Langkah 2: Hitung kalor reaksi q reaksi = -q larutan = -2,94 kJ
Langkah 3: Hitung mol yang bereaksi mol HCl = mol NaOH = 50 mL × 1 M = 0,05 mol
Langkah 4: Hitung ΔH per mol ΔH = q reaksi / mol = -2,94 / 0,05 = -58,8 kJ/mol
Jawaban: B
Soal 6 Diketahui energi ikatan: C-H = 413 kJ/mol O=O = 495 kJ/mol C=O = 799 kJ/mol O-H = 463 kJ/mol
Perubahan entalpi untuk reaksi: CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) adalah… A. -808 kJ B. -404 kJ C. +404 kJ D. +808 kJ E. -1616 kJ
Pembahasan: ΔH = Σ E ikatan diputus – Σ E ikatan dibentuk
Ikatan yang diputus (reaktan):
- CH4: 4 ikatan C-H = 4 × 413 = 1652 kJ
- 2O2: 2 ikatan O=O = 2 × 495 = 990 kJ
- Total diputus = 1652 + 990 = 2642 kJ
Ikatan yang dibentuk (produk):
- CO2: 2 ikatan C=O = 2 × 799 = 1598 kJ
- 2H2O: 4 ikatan O-H = 4 × 463 = 1852 kJ
- Total dibentuk = 1598 + 1852 = 3450 kJ
ΔH = 2642 – 3450 = -808 kJ
Jawaban: A
Soal 7 Reaksi berikut yang memiliki ΔH = ΔHf° adalah… A. 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) B. H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) C. C(s) + 2H2(g) → CH4(g) D. N2(g) + 2O2(g) → 2NO2(g) E. 2C(s) + 3H2(g) → C2H6(g)
Pembahasan: Entalpi pembentukan standar (ΔHf°) adalah perubahan entalpi pada pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya dalam keadaan standar.
Syarat:
- Terbentuk 1 mol produk
- Reaktan harus unsur bebas dalam keadaan standar
Analisis:
- A. Terbentuk 2 mol H2O (bukan 1 mol)
- B. Terbentuk 1 mol H2O dari unsur (H2 dan O2) ✓
- C. Terbentuk 1 mol CH4 dari unsur (C dan H2) ✓
- D. Terbentuk 2 mol NO2 (bukan 1 mol)
- E. Terbentuk 1 mol C2H6 dari unsur (C dan H2) ✓
Namun yang paling tepat adalah B karena lebih sederhana.
Jawaban: B
(Catatan: C dan E juga benar, tetapi dalam konteks soal, biasanya yang paling sederhana dipilih)
Soal 8 Bunyi Hukum Hess adalah… A. Massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama B. Perubahan entalpi tidak bergantung pada jalannya reaksi C. Volume gas berbanding lurus dengan jumlah mol D. Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan E. Laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi
Pembahasan: Hukum Hess menyatakan bahwa perubahan entalpi suatu reaksi tidak bergantung pada jalannya reaksi (jalur reaksi), tetapi hanya bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir.
Atau: Jika suatu reaksi berlangsung melalui beberapa tahap, maka perubahan entalpi total sama dengan jumlah perubahan entalpi setiap tahap.
Pilihan lain:
- A: Hukum Lavoisier (kekekalan massa)
- C: Hukum Avogadro
- D: Hukum kekekalan energi (Hukum Termodinamika I)
- E: Hukum laju reaksi
Jawaban: B
Soal 9 Diketahui: H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) ΔH° = -286 kJ H2O(l) → H2O(g) ΔH° = +44 kJ
Perubahan entalpi pembentukan H2O(g) adalah… A. -330 kJ/mol B. -242 kJ/mol C. -198 kJ/mol D. +242 kJ/mol E. +330 kJ/mol
Pembahasan: Gunakan Hukum Hess dengan menjumlahkan kedua reaksi:
Reaksi 1: H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) ΔH1° = -286 kJ Reaksi 2: H2O(l) → H2O(g) ΔH2° = +44 kJ
Jumlahkan: H2(g) + 1/2 O2(g) + H2O(l) → H2O(l) + H2O(g)
Coret H2O(l) di kedua ruas: H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(g)
ΔHf° H2O(g) = ΔH1° + ΔH2° = -286 + 44 = -242 kJ/mol
Jawaban: B
Soal 10 Suatu reaksi memiliki diagram energi sebagai berikut:
Energi
^
| Produk (100 kJ)
| /
| ____/
| Reaktan (60 kJ)
+---------> Waktu
Reaksi tersebut bersifat… dan ΔH = … A. Eksoterm, -40 kJ B. Eksoterm, +40 kJ C. Endoterm, -40 kJ D. Endoterm, +40 kJ E. Eksoterm, -60 kJ
Pembahasan: Dari diagram:
- Entalpi reaktan = 60 kJ
- Entalpi produk = 100 kJ
ΔH = H produk – H reaktan = 100 – 60 = +40 kJ
Karena ΔH positif, reaksi bersifat endoterm (menyerap panas).
Jawaban: D
Soal Essay
Soal 1 Jelaskan perbedaan antara reaksi eksoterm dan endoterm! Berikan masing-masing 3 contoh dan gambarkan diagram energinya!
Pembahasan:
REAKSI EKSOTERM
Definisi: Reaksi yang melepaskan energi (panas) ke lingkungan.
Karakteristik:
- ΔH negatif (ΔH < 0)
- H produk < H reaktan
- Suhu lingkungan naik
- Sistem melepas energi
- Produk lebih stabil (energi lebih rendah)
Diagram Energi:
Entalpi (H)
^
| Reaktan (H tinggi)
| \
| \ ΔH < 0 (negatif)
| \___
| Produk (H rendah)
+----------> Jalannya Reaksi
Contoh:
- Pembakaran metana: CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) ΔH = -890 kJ
- Melepas panas dan cahaya
- Digunakan untuk memasak
- Penetralan asam-basa: HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) ΔH = -57 kJ
- Larutan menjadi panas
- Prinsip kerja antasida
- Respirasi seluler: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O ΔH = -2803 kJ
- Menghasilkan energi ATP
- Membuat tubuh hangat
REAKSI ENDOTERM
Definisi: Reaksi yang menyerap energi (panas) dari lingkungan.
Karakteristik:
- ΔH positif (ΔH > 0)
- H produk > H reaktan
- Suhu lingkungan turun
- Sistem menyerap energi
- Produk kurang stabil (energi lebih tinggi)
Diagram Energi:
Entalpi (H)
^
| Produk (H tinggi)
| /
| / ΔH > 0 (positif)
| ____/
| Reaktan (H rendah)
+----------> Jalannya Reaksi
Contoh:
- Fotosintesis: 6CO2 + 6H2O + cahaya → C6H12O6 + 6O2 ΔH = +2803 kJ
- Menyerap energi cahaya
- Menghasilkan glukosa dan oksigen
- Dekomposisi CaCO3: CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) ΔH = +178 kJ
- Memerlukan pemanasan
- Pembuatan kapur tohor
- Pelarutan NH4Cl: NH4Cl(s) + air → NH4Cl(aq) ΔH = +15 kJ
- Larutan menjadi dingin
- Digunakan dalam cold pack
Soal 2 Diketahui:
- C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH° = -393,5 kJ
- CO(g) + 1/2 O2(g) → CO2(g) ΔH° = -283 kJ
Hitunglah ΔH° untuk reaksi: C(s) + 1/2 O2(g) → CO(g) Gunakan Hukum Hess!
Pembahasan:
Metode 1: Penjumlahan Reaksi
Reaksi yang ditanyakan: C(s) + 1/2 O2(g) → CO(g) ΔH° = ?
Manipulasi reaksi yang diketahui:
- Reaksi 1 tetap: C(s) + O2(g) → CO2(g), ΔH1° = -393,5 kJ
- Reaksi 2 dibalik: CO2(g) → CO(g) + 1/2 O2(g), -ΔH2° = +283 kJ
Jumlahkan:
C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH° = -393,5 kJ
CO2(g) → CO(g) + 1/2 O2(g) ΔH° = +283 kJ
_________________________________________
C(s) + O2(g) + CO2(g) → CO2(g) + CO(g) + 1/2 O2(g)
Coret CO2(g) dan sederhanakan O2:
C(s) + 1/2 O2(g) → CO(g)
ΔH° = -393,5 + 283 = -110,5 kJ
Metode 2: Diagram Siklus
C(s) + O2(g)
/ \
ΔH1° / \ ΔH°
/ \
CO2(g) CO(g) + 1/2 O2(g)
\ /
ΔH2°\ /
\ /
CO2(g)
ΔH° + ΔH2° = ΔH1° ΔH° = ΔH1° – ΔH2° ΔH° = -393,5 – (-283) ΔH° = -393,5 + 283 ΔH° = -110,5 kJ
Jawaban: ΔH° = -110,5 kJ
Soal 3 Diketahui ΔHf° (kJ/mol):
- CO2(g) = -393,5
- H2O(l) = -286
- C3H8(g) = -104
Hitunglah ΔH° pembakaran sempurna propana (C3H8)!
Pembahasan:
Langkah 1: Tulis persamaan reaksi pembakaran C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l)
Langkah 2: Gunakan rumus ΔH° = Σ ΔHf° produk – Σ ΔHf° reaktan
Langkah 3: Hitung ΔH° produk ΔHf° produk = 3 × ΔHf° CO2 + 4 × ΔHf° H2O ΔHf° produk = 3 × (-393,5) + 4 × (-286) ΔHf° produk = -1180,5 + (-1144) ΔHf° produk = -2324,5 kJ
Langkah 4: Hitung ΔH° reaktan ΔHf° reaktan = ΔHf° C3H8 + 5 × ΔHf° O2 ΔHf° reaktan = -104 + 5 × 0 ΔHf° reaktan = -104 kJ
(Ingat: ΔHf° unsur bebas = 0)
Langkah 5: Hitung ΔH° reaksi ΔH° = ΔHf° produk – ΔHf° reaktan ΔH° = -2324,5 – (-104) ΔH° = -2324,5 + 104 ΔH° = -2220,5 kJ
Jawaban: ΔH° pembakaran C3H8 = -2220,5 kJ/mol
Interpretasi:
- Nilai negatif menunjukkan reaksi eksoterm
- 1 mol C3H8 yang dibakar melepaskan 2220,5 kJ energi
- Ini adalah sumber energi gas LPG untuk memasak
Soal 4 Dalam kalorimeter bom, 0,5 gram glukosa (C6H12O6) dibakar sempurna dan menaikkan suhu dari 25°C menjadi 27°C. Jika kapasitas kalor kalorimeter = 10 kJ/°C, hitunglah: a. Kalor yang dilepaskan b. ΔHc glukosa per mol (Mr glukosa = 180)
Pembahasan:
a. Kalor yang dilepaskan:
Rumus untuk kalorimeter bom: q = C × ΔT
di mana:
- C = kapasitas kalor kalorimeter = 10 kJ/°C
- ΔT = perubahan suhu = 27 – 25 = 2°C
Perhitungan: q = 10 × 2 = 20 kJ
Kalor yang dilepaskan oleh reaksi pembakaran = 20 kJ (untuk 0,5 gram glukosa)
b. ΔHc glukosa per mol:
Langkah 1: Hitung mol glukosa yang dibakar n = massa / Mr = 0,5 / 180 = 0,00278 mol
Langkah 2: Hitung ΔHc per mol ΔHc = q / n = -20 / 0,00278 = -7194 kJ/mol
(Tanda negatif karena reaksi eksoterm)
Jawaban: a. Kalor yang dilepaskan = 20 kJ b. ΔHc glukosa = -7194 kJ/mol atau sekitar -7200 kJ/mol
Catatan: Nilai teoritis ΔHc glukosa sekitar -2803 kJ/mol. Perbedaan mungkin terjadi karena:
- Kesalahan perhitungan dalam soal
- Panas yang hilang ke lingkungan
- Pembakaran tidak sempurna
Soal 5 Diketahui energi ikatan (kJ/mol): C-C = 348 C=C = 612 C-H = 413 H-H = 436
Hitunglah ΔH untuk reaksi: C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g)
Pembahasan:
Langkah 1: Gambar struktur molekul
Reaktan:
H H H-H
\ /
C=C +
/ \
H H
Produk:
H H
| |
H-C-C-H
| |
H H
Langkah 2: Hitung ikatan yang diputus (reaktan)
C2H4:
- 1 ikatan C=C = 1 × 612 = 612 kJ
- 4 ikatan C-H = 4 × 413 = 1652 kJ
H2:
- 1 ikatan H-H = 1 × 436 = 436 kJ
Total diputus = 612 + 1652 + 436 = 2700 kJ
Langkah 3: Hitung ikatan yang dibentuk (produk)
C2H6:
- 1 ikatan C-C = 1 × 348 = 348 kJ
- 6 ikatan C-H = 6 × 413 = 2478 kJ
Total dibentuk = 348 + 2478 = 2826 kJ
Langkah 4: Hitung ΔH ΔH = Σ E ikatan diputus – Σ E ikatan dibentuk ΔH = 2700 – 2826 = -126 kJ
Jawaban: ΔH = -126 kJ
Interpretasi:
- Reaksi eksoterm (ΔH negatif)
- Ini adalah reaksi hidrogenasi etena menjadi etana
- Energi yang dilepas saat membentuk ikatan C-C dan C-H lebih besar daripada energi yang diperlukan untuk memutus ikatan C=C dan H-H
- Produk (C2H6) lebih stabil daripada reaktan
Semoga soal dan pembahasan ini membantu memahami materi Termokimia!
- Soal dan Pembahasan Termokimia untuk Tingkat SMA - January 31, 2026
- Beban Mengajar Guru Tidak Terbaca di GTK 2026? Ini Penyebab dan Solusinya - January 31, 2026
- Patient Mistaken for Valet, Given Ticket by Rude Woman - January 31, 2026
Leave a Reply