Pertanyaan

Gas hidrogen dapat digunakan sebagai bahan bakar. Reaksi yang terjadi pada pembakaran gas hidrogen sebagai berikut. 2 H 2 ( g ) + O 2 ( g ) → 2 H 2 O ( l ) Penggunaan gas hidrogen sebagai bahan bakar lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan bahan bakar lain karena tidak menimbulkan polusi. Namun, bahan bakar ini lebih sulit disimpan karena berbentuk gas. Oktana ( C 8 H 18 ) merupakan senyawa hidrokarbon cair yang dapat digunakan sebagai bahan bakar. Entalpi pembentukan standar oktana − 249 , 9 kJ mol − 1 . Jika satu galon berisi 2,508 kg oktana, hitunglah volume gas hidrogen yang dibutuhkan untuk menghasilkan energi yang sama dengan pembakaran satu galon oktana dalam suhu dan tekanan ruang (RTP)! (Data △ H f ∘ H 2 O ( l ) = − 285 , 8 kJ , H 2 O ( g ) = − 241 , 8 kJ , C 2 H 2 ( g ) = 226 , 6 kJ , CO 2 ( g ) = − 393 , 5 kJ )

Gas hidrogen dapat digunakan sebagai bahan bakar. Reaksi yang terjadi pada pembakaran gas hidrogen sebagai berikut.

$2 H_{2} (g) + O_{2} (g) \to 2 H_{2} O (l)$

Penggunaan gas hidrogen sebagai bahan bakar lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan bahan bakar lain karena tidak menimbulkan polusi. Namun, bahan bakar ini lebih sulit disimpan karena berbentuk gas. Oktana $(C_{8} H_{18})$ merupakan senyawa hidrokarbon cair yang dapat digunakan sebagai bahan bakar. Entalpi pembentukan standar oktana $- 249, 9 kJ mol^{- 1}$ . Jika satu galon berisi 2,508 kg oktana, hitunglah volume gas hidrogen yang dibutuhkan untuk menghasilkan energi yang sama dengan pembakaran satu galon oktana dalam suhu dan tekanan ruang (RTP)!

(Data $△ H_{f}^{\circ} H_{2} O (l) = - 285, 8 kJ$ , $H_{2} O (g) = - 241, 8 kJ$ , $C_{2} H_{2} (g) = 226, 6 kJ$ , $CO_{2} (g) = - 393, 5 kJ$ ) $\;$

I. Solichah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

volume gas hidrogen yang dibutuhkan untuk menghasilkan energi yang sama dengan pembakaran satu galon oktana adalah 10106, 4 Liter.

Pembahasan

Menghitung energi yang dihasilkan dari pembakaran satu galon oktana: Reaksi pembakaran yang terjadi adalah: 2 C 8 H 18 ( l ) + 25 O 2 ( g ) → 16 CO 2 ( g ) + 18 H 2 O ( l ) sehingga dapat dihitung nilai entalpi reaksi pembakaran tersebut menggunakan data entalpi pembentukan standar berikut: nilai entalpi tersebut untuk pembakaran 2 mol C 8 H 18 , maka 2,508 kg oktana dapat dicari jumlah molnyamenggunakan persamaan berikut: Mr C 8 H 18 mol C 8 H 18 = = = = = = (( 8 × Ar C ) + ( 18 × Ar H )) (( 8 × 12 ) + ( 18 × 1 )) 114 gram / mol Mr gram 114 2508 22 mol Dengan demikian jumlah energi yang dihasilkan 22 mol oktana tersebut dapat dicari menggunakan perbandingan dengan 2 mol berikut: Q 1 n 1 − 10940 , 6 kJ 2 mol Q 2 = = = = Q 2 n 2 Q 2 22 2 mol − 10940 , 6 kJ × 22 mol − 120346 , 6 kJ ( tanda − , membebaskan kalor ) Menghitung volume gas hidrogen yang dibutuhkan untuk menghasilkan energi sebesar 120346,6 kJ : Reaksi pembakaran hidrogen yang terjadi adalah: 2 H 2 ( g ) + O 2 ( g ) → 2 H 2 O ( l ) sehingga dapat dihitung nilai entalpi reaksi pembakaran tersebut menggunakan data entalpi pembentukan standar berikut: nilai energi tersebut untuk pembakaran 2 mol H 2 , maka volume H 2 yang dapat menghasilkan energi sebesar 120346,6 kJ dapat dicari dengan perbandingan dan menggunakan persamaan berikut: − 571 , 6 kJ 2 mol n 2 V RTP = = = = = = − 120346 , 6 kJ n 2 − 571 , 6 2 ×− 120346 , 6 421 , 1 mol n × 24 L 421 , 1 × 24 10106 , 4 L Dengan demikianvolume gas hidrogen yang dibutuhkan untuk menghasilkan energi yang sama dengan pembakaran satu galon oktana adalah 10106, 4 Liter.

Menghitung energi yang dihasilkan dari pembakaran satu galon oktana:

Reaksi pembakaran yang terjadi adalah:

$2 C_{8} H_{18} (l) + 25 O_{2} (g) \to 16 CO_{2} (g) + 18 H_{2} O (l)$

sehingga dapat dihitung nilai entalpi reaksi pembakaran tersebut menggunakan data entalpi pembentukan standar berikut:

$\begin{array}{rcl}\triangle\mathrm H\textdegree_{\mathrm{reaksi}}&=&\underset{}{\sum\triangle\mathrm H\textdegree_{\mathrm f}\mathrm{produk}-\sum\triangle\mathrm H\textdegree_{\mathrm f}\mathrm{reaktan}}\\&=&\left[\left({\mathrm{CO}}_2\times16\right)+({\mathrm H}_2\mathrm O\times18)\right]-\left[\left({\mathrm C}_8{\mathrm H}_{18}\times2\right)+\left({\mathrm O}_2\times25\right)\right]\\&=&\left[\left(-393,5\times16\right)+(-285,8\times18)\right]-\left[\left(-249,9\times2\right)+\left(0\times25\right)\right]\\&=&-11440,4+499,8\\&=&-10940,6\;\mathrm{kJ}\end{array}$

nilai entalpi tersebut untuk pembakaran 2 mol $C_{8} H_{18}$ , maka 2,508 kg oktana dapat dicari jumlah molnya menggunakan persamaan berikut:

$Mr C_{8} H_{18} mol C_{8} H_{18} = = = = = = ((8 \times Ar C) + (18 \times Ar H)) ((8 \times 12) + (18 \times 1)) 114 gram / mol \frac{gram}{Mr} \frac{2508}{114} 22 mol$

Dengan demikian jumlah energi yang dihasilkan 22 mol oktana tersebut dapat dicari menggunakan perbandingan dengan 2 mol berikut:

$\frac{n _{1}}{Q _{1}} \frac{2 mol}{- 10940 , 6 kJ} Q_{2} = = = = \frac{n _{2}}{Q _{2}} \frac{22}{Q _{2}} \frac{- 10940 , 6 kJ \times 22 mol}{2 mol} - 120346, 6 kJ (tanda -, membebaskan kalor)$

Menghitung volume gas hidrogen yang dibutuhkan untuk menghasilkan energi sebesar 120346,6 kJ:

Reaksi pembakaran hidrogen yang terjadi adalah:

$2 H_{2} (g) + O_{2} (g) \to 2 H_{2} O (l)$

sehingga dapat dihitung nilai entalpi reaksi pembakaran tersebut menggunakan data entalpi pembentukan standar berikut:

$\begin{array}{rcl}\triangle\mathrm H\textdegree_{\mathrm{reaksi}}&=&\underset{}{\sum\triangle\mathrm H\textdegree_{\mathrm f}\mathrm{produk}-\sum\triangle\mathrm H\textdegree_{\mathrm f}\mathrm{reaktan}}\\&=&\left[({\mathrm H}_2\mathrm O\times2)\right]-\left[\left({\mathrm H}_2\times2\right)+\left({\mathrm O}_2\times1\right)\right]\\&=&\left[(-285,8\times2)\right]-\left[\left(0\times2\right)+\left(0\times1\right)\right]\\&=&-571,6\;\mathrm{kJ}\end{array}$

nilai energi tersebut untuk pembakaran 2 mol $H_{2}$ , maka volume $H_{2}$ yang dapat menghasilkan energi sebesar 120346,6 kJ dapat dicari dengan perbandingan dan menggunakan persamaan berikut:

$\frac{2 mol}{- 571 , 6 kJ} n_{2} V_{RTP} = = = = = = \frac{n _{2}}{- 120346 , 6 kJ} \frac{2 \times- 120346 , 6}{- 571 , 6} 421, 1 mol n \times 24 L 421, 1 \times 24 10106, 4 L$

Dengan demikian volume gas hidrogen yang dibutuhkan untuk menghasilkan energi yang sama dengan pembakaran satu galon oktana adalah 10106, 4 Liter.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

3.0 (4 rating)

salsabila Rizky Pratama

Jawaban tidak sesuai

Nabila marshanda

gk sesuai

Pertanyaan serupa

Diketahui data △ H f ∘ beberapa zat sebagai berikut. △ H f ∘ C 2 H 2 ( g ) = 226 , 6 kJ △ H f ∘ CO 2 ( g ) = − 393 , 5 kJ △ H f ∘ H 2 O ( g ) = − 241 , 8 kJ Gas asetilena ( C ...

3.0

Jawaban terverifikasi

Diketahui entalpi pembentukan : △ H f ∘ C 2 H 6 = − 84 , 7 kJ / mol △ H f ∘ CO 2 = − 393 , 5 kJ / mol △ H f ∘ H 2 O = − 285 , 8 kJ / mol Tentukan △ H reaksi pembakaran 1 mol C 2...

4.0

Jawaban terverifikasi

Reaksi yang terjadi antara gas karbonmonoksida dengan uap air dituliskan sebagai berikut. CO ( g ) + H 2 O ( g ) → CO 2 ( g ) + H 2 ( g ) Diketahui nilai : CO ( g ) = − 110 kJ mol −...

3.5

Jawaban terverifikasi

Korek api gas mengandung butana ( C 4 H 10 ) cair yang memiliki △ H f ∘ = − 148 kJ mol − 1 . Jika tiap mol butana bermassa 58 g, hitunglah △ H yang terlibatpada pembakaran 10 g butana! ( △ H f ∘...

5.0

Jawaban terverifikasi

5.0

Jawaban terverifikasi