4 Contoh Soal Kalorimeter Sederhana dan Bom beserta Penyelesaiannya | Materi Kimia Kelas 11

Kalorimeter dan Kalorimeter Bom merupakan salah satu materi yang siswa pelajari dalam mata pelajaran IPA. ⚗️🤓

Keduanya memiliki kaitan yang erat sehingga siswa pelajari secara bersama-sama layaknya materi lain dalam mata pelajaran ini.

Untuk lebih paham, kamu bisa belajar dari contoh soal kalorimeter sederhana dan bom serta penjelasannya yang lengkap ada di artikel ini. Yuk, pelajari bersama-sama. 👇

Contoh Soal Kalorimeter Sederhana dan Penyelesaiannya 1

Pada sebuah eksperimen dengan kalorimeter sederhana, 0,1 mol padatan garam dapur (NaCl) dilarutkan ke dalam air. Saat proses pelarutan terjadi, suhu larutan mengalami penurunan sebesar 5^o C. 

Apabila diketahui kapasitas kalor larutannya adalah sebesar 2 kJ/C dan kapasitas kalorimeter diabaikan, maka tentukanlah kalor reaksi pelarutan (q)?

Penyelesaian

Diketahui:

Perubahan suhu (ΔT) = − 5^o C(Turun)

Kapasitas kalor larutan (C larutan) = 2 kJ/^o C

Kapasitas kalorimeter (C kalorimeter ) = 0

Mol zat yang dilarutkan (n) = 0,1 mol

Ditanya:

Kalor reaksi (q reaksi)?

Rumus Dasar:

Kalor terserap/dilepaskan larutan (q larutan): q larutan = C larutan x ΔT 

Kalor reaksi (q reaksi ) : q reaksi = −(q larutan +q kalorimeter )

Karena q kalorimeter = 0, maka q reaksi = −q larutan

Perhitungan:

Hitung kalor larutan (q larutan ) : q larutan = C larutan x ΔT 

q larutan = (2 kJ/^oC) x (−5^o C)

q larutan = −10 kJ

(Nilai negatif dikarenakan larutan melepaskan kalor, adanya penurunan suhu karena kalor diserap pada saat proses pelarutan/reaksi).

Tentukan kalor reaksi (q reaksi ) : q reaksi = −q larutan

​q reaksi = −(−10 kJ)

q reaksi = +10 kJ

Jawaban:

Jadi, besaran kalor reaksi pelarutan (q) adalah sebesar +10 kJ.

(Nilai positif adalah tanda bahwa reaksi/proses pelarutan adalah endoterm, artinya sistem (garam) menyerap kalor sebesar 10 kJ dari larutan/lingkungan yang menyebabkan suhu larutan turun).

Contoh Soal Kalorimeter Sederhana dan Penyelesaiannya 2

Dalam sebuah kalorimeter sederhana terjadi reaksi 50 mL larutan NaOH 1,0 M dan 50 mL larutan HCl 1,0 M dengan suhu awal 25,0 ^oC. Setelah pencampuran, suhu larutan mengalami peningkatan sehingga menjadi 31,5 ^oC.

Hitunglah perubahan entalpi reaksi netralisasi yang akan terjadi (ΔH dalam kJ/mol air)! (Anggap massa jenis larutan adalah sebesar 1 g/mL dan kalor jenis larutan adalah senilai 4,2 J/g^oC).

Penyelesaian

1. Reaksi dan Penentuan Mol Air (H₂O)

Reaksi netralisasi yang terjadi adalah:

NaOH(aq) + HCl(aq) →NaCl(aq) + H₂O(l)

Hitung mol reaktan dengan cara:

Mol NaOH:

Mol = 50 mL x (1 L/1000 mL) x 1,0 M = 0,050L x 1,0 M = 0,050 mol

Mol HCl:

Mol = 50 mL x (1 L/1000 mL) x 1,0 M = 0,050L x1,0 M = 0,050 mol

Karena mol NaOH dan HCl jumlahnya sama dan reaksinya terjadi dalam perbandingan 1:1, maka tidak ada pereaksi pembatas, dan 0,050 mol H₂O terbentuk.

2. Hitung Kalor Larutan (q larutan)

a. Hitung massa larutan (m):

Volume total = 50 mL + 50 mL = 100 mL

m = Volume total x Massa jenis

M = 100 mL x 1 g/mL = 100 g

b. Hitung perubahan suhu (ΔT):

ΔT = T akhir − T awal

​ΔT = 31,5 ^oC − 25,0 ^oC = 6,5 ^oC

c. Hitung kalor larutan (q larutan):

q larutan = m x c x ΔT

q larutan = 100 g x 4,2 J/g ^oC x 6,5 ^oC

q larutan = 2730 J