√ Pembakaran Kimia – Persamaan Kimia – Tepat Tak Tepat Dan Referensi Soal Beserta Jawabannya

Pembakaran dalam Kimia

Pembakaran adalah suatu runutan reaksi kimia antara suatu bahan bakar dan suatu oksidan, disertai dengan produksi panas yang kadang disertai cahaya dalam bentuk pendar atau api.

Dalam suatu reaksi pembakaran lengkap, suatu senyawa bereaksi dengan zat pengoksidasi, dan produknya yakni senyawa dari tiap elemen dalam bahan bakar dengan zat pengoksidasi. Contoh:

Entalpi standar reaksi untuk pembakaran metana pada 298.15 K dan 1 atm adalah −802 kJ/mol.

Contoh lainnya:

Contoh yang lebih sederhana sanggup diamati pada pembakaran hidrogen dan oksigen, yang merupakan reaksi umum yang digunakan dalam mesin roket, yang hanya menghasilkan uap air, dengan entalpi standar reaksi pada 298.15 K dan 1 atm adalah −242 kJ/mol.:

Pada secara umum dikuasai penggunaan pembakaran sehari-hari, oksidan oksigen (O₂) diperoleh dari udara ambien dan gas resultan (gas cerobong, flue gas) dari pembakaran akan mengandung nitrogen:

Seperti sanggup dilihat, kalau udara yakni sumber oksigen, nitrogen mencakup penggalan yang sangat besar dari gas cerobong yang dihasilkan.

Dalam kenyataannya, proses pembakaran tidak pernah sempurna. Dalam gas cerobong dari pembakaran karbon (seperti dalam pembakaran batubara) atau senyawa karbon (seperti dalam pembakaran hidrokarbon, kayu, dll) akan ditemukan baik karbon yang tak terbakar maupun senyawa karbon (CO dan lainnya).

Jika pembakaran pada suhu tinggi memakai udara (mengandung 78% nitrogen), maka sebagian kecil nitrogen akan bereaksi menjadi banyak sekali jenis nitrogen oksida (NO_x) yang berbahaya.

 

Api yang dihasilkan dari materi bakar yang mengalami pembakaran. Ilustrasi dan sumber foto: Pixabay

 

Tipe Pembakaran

1. Sempurna

Pada pembakaran sempurna, reaktan terbakar dengan oksigen menghasilkan beberapa produk. Ketika hidrokarbon terbakar dengan oksigen, maka reaksi utama akan menghasilkan karbon dioksida dan air. Ketika elemennya dibakar, maka produk yang dihasilkan biasanya juga berupa oksida.

Karbon dibakar menghasilkan karbon dioksida, sulfur dibakar menghasilkan sulfur dioksida, dan besi dibakar menghasilkan besi(III) oksida.

Nitrogen tidak dianggap sebagai komponen yang sanggup terbakar kalau oksigen digunakan sebagai biro pengoksidasi, namun nitrogen oksida NO_x dalam jumlah kecil biasanya akan terbentuk.

Jumlah udara yang diharapkan untuk pembakaran tepat disebut udara teoretis. Namun, pada praktiknya digunakan jumlah 2-3 kali jumlah udara teoretis.

2. Tak sempurna

Pembakaran tak tepat dihasilkan bila tidak ada oksigen yang cukup untuk mengkremasi materi bakar sepenuhnya menjadi karbon dioksida dan air.

Pada banyak materi bakar, menyerupai minyak diesel, kerikil bara, dan kayu, pirolisis muncul sebelum pembakaran. Pada pembakaran tak sempurna, produk pirolisis tidak terbakar dan mengkontaminasi asap dengan partikulat berbahaya, contohnya oksidasi sebagian etanol menghasilkan asetaldehida yang berbahaya; begitu juga dengan oksidasi sebagian karbon yang menghasilkan karbon monoksida yang beracun.

Kualitas pembakaran sanggup ditingkatkan dengan desain alat pembakaran, menyerupai pembakar minyak dan mesin pembakaran dalam.

Beberapa alat-alat ini biasanya dibutuhkan oleh banyak mobil/kendaraan di banyak sekali negara untuk memenuhi aturan lingkungan negaranya mengenai standar emisi.

Derajat pembakaran sanggup diukur dan dianalisis dengan peralatan uji. Kontraktor HVAC dan insinyur menggunakan analiser pembakaran untuk menguji efisiensi pembakar selama proses pembakaran.

Pembakaran metana adalah reaksi pembakaran sempurna, lantaran akhirnya yakni karbon dioksida dan air.

 

Persamaan kimia pembakaran

Pada umumnya, persamaan kimia untuk pembakaran hidrokarbon dengan oksigen adalah

Contoh, persamaan kimia pembakaran propana:

Secara umum, persamaan kimia untuk pembakaran hidrokarbon yang tidak tepat (kekurangan oksigen) yakni sebagai berikut:

Contohnya, persamaan kimia pembakaran propana yang tidak sempurna:

Secara sederhana, reaksi pembakaran hidrokarbon sanggup dinyatakan sebagai:

 

Contoh Soal dan Jawaban Pembakaran Kimia

1. Kelompokkan reaksi-reaksi di bawah ini ke dalam reaksi endoterm atau reaksi eksoterm!

a. N20₄ (g) → 2N0₂(g) ∆H = +58 kJ

b. N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g) ∆H = -92 kJ

c. HCI(aq) + NaOH(aq) → NaCI(aq) + H₂0(ℓ) ∆H = -56 kJ

d. 2C(s) + H₂(g) → C₂H₂(g) ∆H = +225 kJ

Jawaban:

Reaksi:

1. 2C(s) + H₂(g) →  C₂H₂(g)      ∆H = +225kJ


2. N₂₄(g) →  2NO₂(g)         ∆H = +58 kJ

Termasuk reaksi endoterm lantaran mempunyai ∆H positif. Sementara itu, reaksi:

1. HCI(aq) + NaOH(aq) →  NaCI(aq) + H₂0(ℓ)            ∆H = -56 kJ


2. N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)             ∆H = -92kJ

BACA JUGA :  Negara Maju Dan Berkembang – Pengertian, Ciri-Ciri Dan Contoh Daftar Negara Maju dan Negara Berkembang

Termasuk reaksi eksoterm lantaran mempunyai AH negatif.

 

2. Suatu cuplikan senyawa MgCO₃.xCaCO₃ direaksikan dengan asam sulfat berlebih manghasilkan MgSO₄, CaSO₄, H₂O dan CO₂. Jika dihasilkan 2 mol gas CO₂ permol MgSO₄, maka berapa nilai x…?

Jawaban:

Langkah-langkah penyelaesaian

1. Menulis persamaan reaksinya (reaksi belum setara)

MgCO₃.xCaCO₃ —→ MgSO₄ + CaSO₄ +H₂O + CO₂

 

3. Diketahui entalpi pembentukan standar (∆H°_f) H₂0(ℓ) = -285,85 kJ/mol. Berapakah kalor yang diharapkan untuk menguraikan 13 gram air menjadi hidrogen dan oksigen pada keadaan standar? (A_r H = 1, A_r O = 16)

Jawaban:

AH°_f H₂0(ℓ) = -285,85 kJ/mol

Persamaan termokimia reaksi pembentukan H20:

H₂(g) + ⅟₂ O₂(g) →H₂0(ℓ) ∆H = -285,85 kJ/mol.

Persamaan termokimia reaksi penguraian H₂0(ℓ)

H₂0(ℓ) →H2(g) + ⅟₂ O₂(g) ∆H =+285,85 kJ/mol.

Jumlah mol air dalam 10 gram air = ^{13 g} /_18g/mol – 0,72 mol.

Kalor yang diharapkan untuk menguraikan 13 g air = ^{0,72 mol}/ _{1 mol} x 285,85 kJ/mol = 205,812 kJ/mol

Jadi, kalor yang diharapkan untuk menguraikan 13 gram air menjadi hidrogen dan oksigen sebesar 205,812 kJ.

 

4. Perhatikan persamaan reaksi berikut:

C₃H₈(g) + O₂(g) → CO₂(g) + H₂O(g)

Pada suhu dan tekanan tertentu, berpa perbandingan volume CO₂ dan H₂O……..?

Jawaban:

Tulislah persamaan reaksi yang setara

C₃H₈(g) + O₂(g) → 3CO₂(g) + 4H₂O(g)

Berdasarkan aturan Gay Lussac-Avogadro yang menyatakan “pada suhu dan tekanan tertentu perbandingan koefisien zat-zat yang bereaksi pada fasa gas sama dengan perbandingan volume zat-zat yang bereaksi”

Jadi perbandingan volume CO₂ dan H₂O = koefisien CO₂:koefisien H₂O = 3:4.

 

5. Dalam wadah bervolume tetap pada temperatur tertentu, pembakaran tepat 1,4 g gas X menghasilkan 4,4 g gas CO₂ (M_r = 44). Jika tekanan parsial gas CO₂ pada kondisi tersebut yakni 2 kali tekanan parsial gas X, massa molekul gas X adalah…

(A) 36

(B) 30

(C) 28

(D) 26

(E) 14

Jawaban:

Persamaan untuk gas X

→ V₁ = n₁RT₁/P₁

Persamaan untuk gas CO₂

→V₂ = n₂RT₂/P₂

Karena wadah bervolume tetap maka V₁ = V₂.

V₁ = V₂

n₁RT₁/P₁ = n₂RT₂/P₂

Karena kondisinya sama (temperatur sama) maka T₁ = T₂.

n₁RT₁/P₁ = n₂RT₂/P₂

n₁R/P₁ = n₂R/P₂

R yakni tetapan gas, sehingga

n₁R/P₁ = n₂R/P₂

n₁/P₁ = n₂/P₂

Karena tekanan parsial CO₂ = 2 tekanan parsial X

dapat dinyakan P₂ = 2P₁

n₁/P₁ = n₂/P₂

n₁/P₁ = n₂/2P₁

Proses hitung:

(1,4 g : massa molar X)/P₁ = (4,4 g : massa molar CO₂)/2P₁

(1,4 g : massa molar X)/P₁ = (4,4 g : 44 g/mol)/2P₁

(1,4 g : massa molar X) = (0,1 mol)/2

1,4 g × 2 = 0,1 mol × Massa molar X

2,8 g = 0,1 mol × Massa molar X

Massa molar X = 2,8 g : 0,1 mol

Massa molar X = 28 g/mol

Jadi Mr X = 28

Jawaban yang tepat C.

 

6. Bila serbuk besi 28 gram (Ar Fe = 56) direaksikan dengan 20 g sulfur (Ar S=32). Sesuai persamaan reaksi berikut: Fe + S →FeS

Dari reaksi yang terjadi tentukan pereaksi manakah yang tersisa sehabis reaksi berakhir?

Jawaban:

Langkah penyelesaian

1. Konversikan massa kedua logam yang telah diketahui dalam satuan mol.

Mol besi = 28 g / 56 g/mol = 0,5 mol

Mol sulfur = 20 g / 32 g/mol = 0,6 mol

Dari jumlah mol dari kedua unsur sanggup diketahui bahwa apabila jumlah mol kedua unsur dibagi dengan koefisien masing-masing unsur pada persamaan reaksi akan diperoleh mol besi lebih kecil dari mol belerang. Oleh alasannya yakni itu yang menjadi pereaksi pembatas dalam reaksi ini yakni besi.

2. Menentukan mol sulfur yang bereaksi. Seperti yang telah disinggung bahwa pereaksi lain yang bereaksi sama dengan jumlah mol pereaksi pembatas. Karena besi yang tersedia sebanyak 0,5 mol maka sulfur yang bereaksi yakni 0,5 juga.

3. Makara massa sulfur yang bereaksi = 0,5 mol x Ar S = 0,5 mol x 32 g/mol = 16 g

4. Dan S yang tersisa sebanyak = 20-16 = 4 gram.

 

7. Pada P, V, dan T yang sama, sejumlah gas X mempunyai massa 2 kali massa gas CH₄ (Ar N = 14, C = 12, O = 16, dan H = 1). Dari fakta tersebut sanggup disimpulkan bahwa gas X adalah….

(A) O₂

(B) C₂H₂

(C) C₂H₆

(D) CO

(E) N₂

Jawaban:

Bila P, V, dan T sama artinya n (jumlah zat) juga sama. Ingat persamaan P.V = n.R.T

Asumsikan terdapat 1 mol gas CH₄ yang bermassa = {12+ (1×4)} g = 16 g.

Massa setiap 1 mol gas X = 2 × massa CH₄

Massa setiap 1 mol gas X = 2 × 16 g

Massa setiap 1 mol gas X = 32 g

Massa tiap mol gas yang tersedia:

O₂ = (2×16) g = 32 g

C₂H₂  = (12×2) g +(1×2) g = 26 g

C₂H₆ = (12×2) g +(1×6) g = 30 g

CO = (12 +16) g = 28 g

N₂ = (2×14) g = 28 g

Jawaban yang tepat A.

 

8. Gas metana sanggup dihasilkan melalui reaksi berikut.

CO(g) + 3H₂(g) → CH₄(g) + H₂O(g)

Pada P dan T yang sama, volume gas CH₄ (M_r = 16) yang dihasilkan dari 0,7 g gas CO (M_r = 28) yakni seperempat dari volume 2,8 g gas X. Massa molekul relatif gas X adalah…

(A) 16

(B) 18

(C) 28

(D) 32

(E) 44

Jawaban:

0,7 g CO = 0,7 g : 28 g/mol

0,7 g CO = 0,025 mol

Berdasar persamaan reaksi setara CO(g) + 3H₂(g) → CH₄(g) + H₂O(g)

maka jumlah gas CH₄ sama dengan jumlah gas CO lantaran koefisien kedua gas tersebut sama.

Jumlah gas CH₄ = 0,025 mol (n₂)

Persamaan untuk gas X

→ P₁V₁ = n₁RT₁

→ R = P₁V₁/n₁T₁

Persamaan untuk gas CO₂

→ P₂V₂ = n₂RT₂

→ R = P₂V₂/n₂T₂

Karena P₁ = P₂ dan T₁ = T₂

→ P₁V₁/n₁T₁ = P₂V₂/n₂T₂

→ V₁/n₁ = V₂/n₂

V₂ = ¼ V₁

atau

V₁ = 4V₂

Proses hitung:

V₁/n₁ = V₂/n₂

4V₂/n₁ = V₂/0,025 mol

4/n₁ = 1/0,025 mol

n₁ = 4 × 0,025 mol

n₁ = 0,1 mol

Jumlah gas X = 0,1 mol

Massa molar X = massa X : jumlah gas X

Massa molar X = 2,8 g : 0,1 mol

Massa molar X = 28 g/mol

M_r X = 28

Jawaban yang tepat C.

 

Bacaan Lainnya

• Reduktor dan Oksidator – Penjelasan, Contoh Soal dan Jawaban


• Bilangan Oksidasi Kimia (Biloks) – Aturan Penentuan Biloks, Tabel, Contoh Soal dan Jawaban


• Redoks (Reduksi dan Oksidasi) Kimia Beserta Contoh Soal dan Jawaban


• Rumus Termodinamika Entropi – Contoh Soal dan Jawaban Termodinamika Entropi


• Entalpi Termokimia – Pemanasan / Kalor Fisika – Soal dan Jawaban


• Termokimia – Rumus, Penjelasan Beserta Contoh Soal dan Jawaban


• Tabel Periodik Lengkap Dengan Daftar Unsur Kimia Berdasarkan Nama, Warna dan Jenis


• Unsur, Senyawa dan Campuran Kimia – Beserta Penjelasan & Rumus


• Rumus Fisika: Alat optik: Lup, Mikroskop, Teropong Bintang, Energi, Frekuensi, Gaya, Gerak, Getaran, Kalor, Massa jenis, Medan magnet, Mekanika fluida, Momen Inersia, Panjang gelombang, Pemuaian, Percepatan (akselerasi), Radioaktif, Rangkaian listrik, Relativitas, Tekanan, Usaha Termodinamika, Vektor


• Bagaimana Albert Einstein mendapat rumus E=mc² ?


• Daftar Jenis Kanker: Pemahaman Kanker, Mengenal Dasar-Dasar, Contoh Kanker, Bentuk, Klasifikasi, Sel dan Pemahaman Penyakit Kanker Lebih Jelas


• Penyebab Dan Cara Mengatasi Iritasi Atau Lecet Akibat Pembalut Wanita


• Sistem Reproduksi Manusia, Hewan dan Tumbuhan


• Cara Mengenal Karakter Orang Dari 5 Pertanyaan Berikut Ini


• Kepalan Tangan Menandakan Karakter Anda & Kepalan nomer berapa yang Anda miliki?

 

Apakah Anda mempunyai sesuatu untuk dijual, disewakan, layanan apa saja yang ditawarkan atau lowongan pekerjaan?
Pasang iklan & promosikan jualan Anda kini juga! 100% GRATIS di: www.TokoPinter.com

 

3 Langkah super mudah: tulis iklan Anda, beri foto & terbitkan! semuanya di Toko Pinter

 

Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai

Respons “Ooo begitu ya…” akan lebih sering terdengar kalau Anda mengunduh aplikasi kita!

Siapa bilang mau pandai harus bayar? Aplikasi Ilmu pengetahuan dan gosip yang menciptakan Anda menjadi lebih smart!

• HP Android


• HP iOS (Apple)

 

Sumber bacaan: Elmhurst, Ck12.org, Science Direct

                       

 

Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”

Quiz |Matematika|IPA | Geografi & Sejarah|Info Unik|Lainnya

Sumber aciknadzirah.blogspot.com