Pada kondisi standar, 1 mol gas HCl dialirkan ke dalam air membentuk 1 L larutan. Selanjutnya, diambil 10 mL dan dicampurkan dengan larutan NaOH 0.5 M sebanyak 1 mL. Jika hanya 20% saja gas HCl yang dapat larut dan nilai Δ H n 0 ​ HCl sebesar − 57.5 kJ/mol, jumlah kalor yang dilepaskan saat penetralan sebesar ....

Pembahasan

Soal ini dapat diselesaikan menggunakan konsep hubungan kalor dengan perubahan entalpi. Langkah pengerjaannya adalah sebagai berikut. Langkah 1: menghitung mol gas HCl yang dapat larut Pada proses pelarutan gas HCl, diketahui hanya 20% saja gas HCl yang dapat larut dalam air. Dari total 1 mol gas HCl yang dialirkan ke dalam air, gas HCl yang larut dapat dihitung sebagai berikut. n HCl larut n HCl larut n HCl larut ​ = = = ​ 100 20 ​ × n HCl total 100 20 ​ × 1 mol 0 , 2 mol ​ Langkah 2: menghitung mol HCl dalam 10 mL larutan Konsentrasi HCl dalam 1 L larutan dapat dihitung sebagai berikut. M HCl M HCl M HCl ​ = = = ​ V n HCl larut ​ 1 L 0.2 mol ​ 0.2 M ​ Larutan HCl bervolume 10 mL diambil dari larutan HCl bervolume 1 L. Artinya, konsentrasi larutan HCl bervolume 10 mL tetap sama dengan konsentrasi larutan HCl bervolume 1 L, yaitu 0,2 M . Mol HCl dalam 10 mL larutannya dapat dihitung menggunakan persamaan berikut. M HCl n HCl n HCl n HCl ​ = = = = ​ V n HCl ​ M HCl × V 0.2 M × 10 mL 2 mmol ​ Langkah 3: menghitung mol HCl yang dinetralkan Mol NaOH mula-mula yang direaksikan dengan HCl dapat dihitung menggunakan persamaan berikut. M NaOH awal n NaOH awal n NaOH awal n NaOH awal ​ = = = = ​ V n NaOH awal ​ M NaOH awal × V 0.5 M × 1 mL 0 , 5 mmol ​ Perhitungan stoikiometri reaksi antara HCl dan NaOH adalah sebagai berikut. Berdasarkan stoikiometri reaksi di atas, HCl yang dinetralkan oleh NaOH adalah sebanyak 0,5 mmol atau 5 × 10 − 4 mol . Langkah 4: menghitung kalor yang dilepaskan Kalor yang dilepas pada reaksi penetralan HCl dapat dihitung menggunakan persamaan berikut. △ H n 0 ​ HCl Q HCl Q HCl Q HCl Q HCl ​ = = = = = ​ n HCl Q HCl ​ △ H n 0 ​ HCl × n HCl − 57 , 5 kJ / mol × 5 × 1 0 − 4 mol − 2 , 875 × 1 0 − 2 kJ − 28 , 75 J ​ *tanda negatif menandakan pelepasan kalor. Dengan demikian, jumlah kalor yang dilepaskan saat penetralan sebesar 28,75 J . Jadi, jawaban yang benar adalah D.