» » » » Soal Ujian KD3 Kimia dasar Teknologi Hasil Pertanian (THP)

Soal Ujian KD3 Kimia dasar Teknologi Hasil Pertanian (THP)

Nama :
1.    Ahmad Syaiful Arham
2.    Devi Indra
3.    Maskunah
4.    Muhamad Sholeh
5.    Tika Annisa Putri

1.    Bagaimana Perubahan Suhu dapat menunjukan perggeseran Kesetimbangan kimia?
Jawab : Menurut Le Chatelier, jika reaksi kesetimbangan diubah suhunya maka sistem akan melakukan tindakan dengan cara meminimalkan pengaruh suhu tersebut. jika suhu dinaikkan, posisi kesetimbangan bergeser ke arah (endoterm). Sebaliknya, jika suhu diturunkan, posisi kesetimbangan bergeser ke arah (eksoterm).
Contoh Pengaruh Perubahan Suhu
Pembuatan amonia bersifat eksoterm. Persamaan termokimianya:
N2(g) + 3H2(g) ⇆ 2NH3(g) ΔHo = –366,1 kJ
Tentukan pergeseran posisi kesetimbangan jika suhu sistem dinaikkan.
Jawab:
Jika suhu dinaikkan, posisi kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi endoterm. Oleh karena pembentukan amonia eksoterm, posisi kesetimbangan akan bergeser ke arah sebaliknya, yaitu penguraian amonia menjadi N2(g) dan H2(g).
Jika sistem kesetimbangan diubah suhunya maka sistem akan bereaksi dengan cara yang berbeda dengan gangguan konsentrasi. Reaksi terhadap gangguan suhu sangat bergantung pada sifat-sifat termokimia dari spesi yang terdapat dalam sistem kesetimbangan. Seperti telah dibahas pada Bab Termokimia, ada reaksi eksoterm dan reaksi endoterm. Reaksi eksoterm dapat berubah menjadi reaksi endoterm jika reaksinya dibalikkan, sedangkan nilai ΔH reaksi tetap hanya tandanya saja yang berubah. Jika sifat-sifat termokimia diterapkan ke dalam sistem reaksi yang membentuk kesetimbangan maka untuk reaksi ke arah hasil reaksi yang bersifat eksoterm, reaksi ke arah sebaliknya bersifat endoterm dengan harga ΔH sama, tetapi berbeda tanda.
Tiap unsur mempunyai nilai kesetimbangan yang akan berubah / tidak stabil pada suhu tertentu sehingga nilai kesetimbangan unsur kimia akan bergeser setelah dipanaskan/ didinginkan.
2.      Instrumen atau alat apa yang tepat untuk menentukan adanya pergeseran di nomor 1 ?
Jawab :
a.      Cawan Penguap
b.      Bunsen, kaki tiga, kawat kasa
c.       Gabus
d.      Neraca
e.      Kalorimeter
Bahan
a.        Padatan CuSO45H2O
b.        Air

3.      Cari 1 Contoh soal penentuan nilai KC dan bahas nilai KC suatu reaksi tersebut?
Jawab : Suatu campuran dari  5.000x10-3 mol  H2 dan 1.000x10-2 mol  I2 ditempatkan dalam wadah 5 L pada  448oC dan dibiarkan mencapai kesetimbangan. Analisis dari campuran kesetimbangan menunjukkan konsentrasi HI adalah 1.87x10-3 M. Hitung  Kc pada 448oC reaksi berikut :           
      H2(g) + I2(g) D 2HI(g)
Jawab
Pertama, tabulasikan konsentrasi awal, perubahan dan kesetimbangan semua spesies dalam system setimbang seperti ditunjukkan pada tabel berikut:
      Dalam contoh ini konsentrasi  H2 dan  I2 harus dihitung:
     [H2]awal  = 5.000x10-3 mol /5.000 L = 1.000x10-3 M
     [I2]awal  = 1.000x10-2 mol / 5.000 L = 2.000x10-3 M
Kemudian masukkan dalam tabel berikut:                                                                                         H2(g)             +             I2(g)         D          2HI(g)
Awal
1.000x10-3 M
2.000x10-3 M
0 M
Perubahan



Kesetimbangan


1.87x10-3 M

Kedua hitung perubahan konsentrasi HI dengan menggunakan nilai awal dan kesetimbangan. Perubahannya adalah perbedaan antara nilai awal dan kesetimbangan yaitu  1.87x10-3 M.
Ketiga, gunakan stoikiometri dari persamaan reaksi untuk menghitung perubahan spesies yang lain. Dari persamaan kimia yang setimbang menunjukkan tiap 2 mol HI yang terbentuk membutuhkan 1 mol H2 dan 1 mol I2. Jadi jumlah H2 yang dibutuhkan adalah :
            (1.87x10-3 mol HI / L ) (1 mol H2 / 2 mol HI ) = 0.935x10-3 mol H2 / L
           Dengan cara yang sama karena perbandingan I2 dan H2 sama maka jumlah I2 yang  
           dibutuhkan adalah  0.935x10-3 M

Keempat, hitung konsentrasi pada kesetimbangan, gunakan konsentrasi awal dan perubahan konsentrasi. Konsentrasi H2 kesetimbangan adalah konsentrasi awal dikurangi konsentrasi yang dibutuhkan : 
[H2] = 1.000x10-3 M – 0.935x10-3 M = 0.065x10-3 M
Konsentrasi I2 pada kesetimbangan :
[I2] = 2.000x10-3 M – 0.935x10 -3 M = 1.065x10-3 M
                                   H2(g)            +             I2(g)           D       2HI(g)
Awal
1.000x10-3 M
2.000x10-3 M
0 M
Perubahan
– 0.935x10 -3 M
– 0.935x10 -3 M
1.87x10-3 M
Kesetimbangan
0.065x10-3 M
0.065x10-3 M
1.87x10-3 M
Dari konsentrasi kesetimbangan masing-masing reaktan dan produk, gunakan persamaan kesetimbangan untuk menghitung konstanta kesetimbangan, Kc.
Kc = [HI]2 / [H2][I2] = (1.87x10-3)2 / (0.065x10-3)(1.065x10-3) = 51
Untuk mempermudah dalam melakukan perhitungan kesetimbangan sebaiknya lakukan langkah diatas cukup  menggunakan tabel-tabel seperti pada contoh.
4.       Apakah perubahan entalpi  dapat diketahui dengan daur Born-haber?
Jawab : Ya, dapat.
Siklus Born-Haber yaitu suatu  siklus yang dibentuk dengan menggunakan data entalpi. Entalpi kisi secara tidak langsung dihitung dari nilai perubahan entalpi dalam tiap tahap menggunakan ini. Setiap langkah yang dilalui melibatkan energi dengan perubahannya masing-masing, sampai terbentuknya sebuah kristal senyawa ionik.  Ketika satu mol kation dan satu mol anion dalam bentuk gas didekatkan dari jarak tak terhingga sampai kedudukannya setimbang dalam kisi kristal, maka akan ada energi yang dilepaskan. Energi inilah yang disebut dengan energi kisi. 

Entalpi (H) merupakan panas reaksi yang diukur pada tekanan tetap. Dimana perubahan yang terjadi pada entalpi sama dengan panas yang diserap sistem pada tekanan tetap. Jadi, pada reaksi kimia ΔH menyatakan panas (kalor) reaksi pada tekanan tetap. Entalpi sistem merupakan fungsi keadaan, yang harganya tidak tergantung pada jalannya perubahan tetapi hanya bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir (Hukum Hess).

Entalpi pembentukan standar kristal ion dari unsur-unsurnya disebut ΔHf yang merupakan gabungan dari perubahan energi secara keseluruhan. Panas pembentukan standar (ΔH­fo) digunakan dalam menentukan panas reaksi standar berbagai macam perubahan kimia. Dimana pada perhitungan tersebut, ΔH­fo unsur-unsur dalam bentuknya paling stabil pada 298K, 1 atm dengan satuan kJ mol-1. 

Energi ionisasi atau potensial ionisasi, yaitu energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron terluar dari atom. Energi ini sangat penting dalam pembentukan senyawa ionik. Semakin kecil energi ionisasinya, maka senyawa yang terbentuk juga semakin mudah. Energi ionisasi ini biasanya dimiliki oleh atom-atom logam untuk golongan IA dan IIA dalam tabel sistem periodik.

Afinitas elektron adalah besarnya energi yang dilepas atau diserap oleh atom netral dalam wujud gas pada penangkapan satu elektron untuk membentuk ion negatif. Semakin besar energi afinitasnya, maka atom tersebut akan semakin mudah membentuk ion negatif. Dengan demikian, senyawa ionik yang terbentuk juga semakin mudah. Afinitas elektron ini biasanya dimiliki oleh atom-atom non logam.
Walaupun kestabilan kristal dalam suhu dan tekanan tetap bergantung pada perubahan energi bebas Gibbs pembentukan kristal dari ion-ion penyusunnya, kestabilan suatu kristal ditentukan sebagian besar oleh perubahan entalpinya saja. Hal ini  disebabkan oleh sangat eksotermnya pembentukan kisi, dan suku entropinya sangat kecil (lihat bagian 3.1). Entalpi kisi,  ∆HL, didefinisikan sebagai perubahan entalpi standar reaksi dekomposisi kristal ionik menjadi ion-ion gasnya (s adalah solid, g adalah gas and L adalah kisi (lattice)).
MX(s) → M+(g) + X- (g)   ∆HL
Entalpi kisi secara tidak langsung dihitung dari nilai perubahan entalpi dalam tiap tahap menggunakan siklus Born-Haber (Gambar 2.1).  Yakni, suatu siklus  yang dibentuk dengan menggunakan data entalpi; entalpi pembentukan standar kristal ion dari unsur-unsurnya,  ∆Hf, entalpi sublimasi padatan elementernya, entalpi atomisasi yang berhubungan dengan entalpi disosiasi molekul elementer gasnya,  ∆Hatom, entalpi ionisasi yakni jumlah entalpi ionisasi pembentukan kation dan entalpi penangkapan elektron dalam pembentukan anion, ∆Ηion.  Entalpi kisi dihitung dengan menggunakan hubungan:
5.       Apakah kaitan termodinamika dan termokimia?
Jawab :  Termokimia adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara energi panas dan energi kimia. Sedangkan energi kimia didefinisikan sebagai energi yang dikandung setiap unsur atau senyawa. Energi kimia yang terkandung dalam suatu zat adalah semacam energi potensial zat tersebut. Energi potensial kimia yang terkandung dalam suatu zat disebut panas dalam atau entalpi dan dinyatakan dengan simbol H. Selisih antara entalpi reaktan dan entalpi hasil pada suatu reaksi disebut perubahan entalpi reaksi. Perubahan entalpi reaksi diberi simbol ΔH. Sedangkan Thermodinamika merupakan ilmu tentang energi, yang secara spesifik membahas tentang hubungan antara energi panas dengan kerja. Seperti telah diketahui bahwa energi di dalam alam  dapat terwujud dalam berbagai bentuk, selain energi panas dan kerja, yaitu energi kimia, energi listrik, energi nuklir, energi gelombang elektromagnit, energi akibat gaya magnit, dan lain-lain. Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, baik secara  alami maupun hasil rekayasa tehnologi. Selain itu energi di alam semesta bersifat kekal, tidak dapat dibangkitkan atau dihilangkan, yang terjadi adalah perubahan energi dari satu bentuk menjadi bentuk lain tanpa ada pengurangan atau penambahan. Prinsip ini disebut sebagai prinsip konservasi atau kekekalan energi
                        Adapun kaitan antara termodinamika dan termokimia adalah Keduanya membahas mengenai energi,yang secara spesifik membahas hubungan energi panas.yaitu jika Termokimia adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara energi panas dan energi kimia Sedangkan Thermodinamika membahas tentang hubungan antara energi panas dengan kerja.