Sumber Energi Terbarukan

3. Sumber Energi Terbarukan

Apakah yang dimaksud sumber energi terbarukan? Sumber energi terbarukan adalah sumber energi yang dapat diperbarui kembali, misalnya minyak kelapa sawit. Minyak kelapa ini dapat dijadikan sumber energi dan dapat diperbarui dengan cara menanam kembali pohon kelapa sawitnya.

Sumber energi terbarukan yang berasal dari tanaman atau makhluk hidup dinamakan bioenergi. Biodiesel adalah bahan bakar diesel (fraksi diesel) yang diproduksi dari tumbuh-tumbuhan. Salah satu sumber energi

terbarukan adalah alkohol, yakni etanol ( C 2 H 6 O ) . Alkohol dapat diproduksi secara masal melalui fermentasi pati, yaitu pengubahan karbohidrat menjadi alkohol dengan bantuan ragi ( enzim) . Sumber karbohidrat dapat diperoleh dari buah-buahan, biji-bijian, dan tebu.

Berdasarkan hasil penelitian, diketahui bahwa mesin mobil yang menggunakan bahan bakar gasohol (campuran bensin dan etanol 10%) sangat baik, apalagi jika alkohol yang digunakan kemurniannya tinggi. Akan tetapi, alkohol sebagai bahan bakar kendaraan juga memiliki

kendala, yaitu alkohol sukar menguap (T d = 79°C) sehingga pembakaran alkohol harus dilakukan pada suhu relatif tinggi atau dapat terbakar jika mesin kendaraan sudah panas.

72 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XI

Kegiatan Inkuiri

Bakteri aerob maupun anaerob dapat dijadikan sumber energi listrik sebab perombakan limbah organik oleh bakteri melalui reaksi redoks. Buatlah suatu proyek ilmiah pembuatan energi listrik dari bakteri. Carilah data-data atau informasi di dalam media internet,media cetak, dan perpustakaan.

Tes Kompetensi Subbab D

Kerjakanlah di dalam buku latihan.

1. Apakah yang dimaksud dengan sel surya? 5. Apakah yang dimaksud dengan sumber energi 2. Jelaskan kembali proses gasifikasi batubara.

terbarukan?

3. Jelaskan kembali bagaimana meningkatkan nilai jual 6. Jika minyak kelapa sawit dijadikan sumber energi gas sintetik menjadi gas alam sintetik.

terbarukan, masalah utama adalah sukar terbakar, 4. Bandingkan efektivitas bahan bakar gas hidrogen, gas

mengapa?

sintetik, dan gas metana ditinjau dari aspek kalor pembakaran yang terlibat.

Rangkuman

1. Entalpi merupakan fungsi keadaan, yakni hanya

6. Senyawa yang tidak dapat ditentukan Δ H°-nya

bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir, secara percobaan dapat dihitung menggunakan tidak bergantung proses reaksi.

hukum Hess dan data Δ H° pembentukan.

2. Sistem adalah sesuatu yang didefinisikan sebagai pusat 7. Hukum Hess menyatakan bahwa perubahan entalpi kajian, sedangkan lingkungan adalah segala sesuatu

hanya ditentukan oleh keadaan awal dan akhir, dan selain sistem. Sistem dan lingkungan dinamakan

tidak bergantung pada proses reaksi. semesta.

8. Perhitungan perubahan entalpi reaksi dapat 3. Jika reaksi kimia melepaskan kalor dinamakan reaksi

ditentukan berdasarkan data perubahan entalpi eksoterm, sedangkan jika reaksi yang menyerap kalor

pembentukan standar.

dikatakan reaksi endoterm. 9. Perubahan entalpi dapat ditentukan dari perubahan 4. Entalpi pembentukan standar adalah perubahan

entalpi standar yang terdapat dalam handbook entalpi pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-

menggunakan rumus:

unsurnya pada 298K dan 1 atm.

Reaksi =Δ

f ( Produk ) −Δ ∑ H f ( Pereaksi )

5. Pengukuran Δ

10. Perubahan entalpi reaksi dapat juga ditentukan dari percobaan menggunakan kalorimeter, dengan cara

H reaksi dapat dilakukan secara

data energi ikatan rata-rata, melalui persamaan: mengukur suhu sebelum dan sesudah reaksi.

Δ= H ∑ D ( pemutusan ikatan ) − ∑ D ( pembentukan ikatan )

Termokimia

Peta Konsep

Termokimia

digunakan untuk membandingkan

digunakan untuk

menentukan

Bahan bakar

H Reaksi

secara empirik

Sumber energi

terbarukan

tidak terbarukan

Hukum

Data

Data energi H Hess ° f ikatan

• energi matahari

Bahan bakar fosil:

• biodiesel

• minyak bumi • batubara

Refleksi

Pada bab termokimia ini, Anda telah mengetahui secara tidak bijaksana dapat menimbulkan dampak cara menentukan energi yang menyertai suatu reaksi

negatif seperti meningkatnya polusi dan menipisnya kimia. Selain itu, Anda pun mengetahui reaksi-reaksi yang

cadangan energi. Jelaskan manfaat lainnya setelah menghasilkan energi sehingga dapat digunakan untuk

mempelajari bab termokimia ini. kepentingan manusia. Akan tetapi, penggunaan energi

74 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XI

Evaluasi Kompetensi Bab 3

A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat.

1. Energi yang terkandung dalam suatu materi disebut ....

H = –x kJ A. kalor

C. 2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2 O(g) Δ

D. H 2 (g) + O 2 (g) → H 2 O(g) B. entalpi

D. energi potensial

E. H 2 (g) + O 2 (g) + energi → H 2 O(g) C. energi internal

E. energi kinetik

10. Gas metana sebanyak 5,6 L dibakar pada keadaan STP. 2. Energi yang berpindah dari satu materi ke materi lain

Reaksinya:

disebut ....

CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O( A ) Δ H= –294 kJ

A. kalor

Jumlah kalor yang dilepaskan adalah .... B. kerja

D. energi listrik

D. + 385kJ C. entalpi

E. energi mekanik

A. –385 kJ

E. + 73,5 kJ 3. Perpindahan energi dari satu keadaan ke keadaan lain

B. –73,5 kJ

C. –294 kJ

pada tekanan tetap disebut .... 11. Pembakaran satu mol gas metana mengikuti persamaan A. kalor

D. energi potensial

termokimia berikut:

B. kerja

E. energi kinetik

CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O( A ) Δ H= –294 kJ

C. entalpi Jumlah perubahan entalpi untuk reaksi kebalikannya

4. Logam besi dipanaskan dari 30°C sampai dengan 150°C. Jika berat besi 2 kg dan kalor jenis besi 0,5 J g –1 °C –1

adalah ....

D. + 147kJ kalor yang diperlukan adalah ....

A. –147 kJ

E. + 294 kJ A. 50 kJ

B. –294 kJ

D. 120 kJ

C. –588 kJ

B. 70 kJ

E. 150 kJ

12. Pembakaran 100 mL bensin melepaskan kalor sebesar C. 90 kJ

H untuk pembakaran 1 liter adalah .... 5. Sifat-sifat entalpi sebagai berikut, kecuali ....

275 kJ. Δ

D. + 275kJ A. kalor pada tekanan tetap

A. –275 kJ

E. + 2750 kJ B. tidak dapat diukur selain perubahannya

B. –2750 kJ

C. –2,75 kJ

C. energi yang menyertai reaksi kimia pada tekanan 13. Penguapan es kering (CO 2 padat) menyerap kalor 50 J. tetap Jika pencairan es kering membutuhkan kalor 15 J, D. panas yang terkandung dalam suatu materi jumlah kalor yang diserap oleh CO cair agar menguap E. perubahan energi pada tekanan tetap

adalah ....

6. Jika ingin mengetahui reaktivitas HCl pada besi, Anda

D. 65 J masukkan logam besi ke dalam larutan HCl. Dalam

A. 15 J

E. 100 J hal ini yang disebut sistem adalah ....

B. 35 J

C. 50 J

A. larutan HCl

D. HCl dan besi

14. Alat yang dapat digunakan untuk mengukur kalor B. logam besi

E. udara sekitar

reaksi adalah ....

C. pelarut air

D. termokopel 7. Di antara proses berikut yang merupakan proses

A. kalor jenis

E. entalpimeter endoterm adalah ....

B. kalorimeter

C. termometer

A. awan mengembun 15. Diketahui kalor jenis air 1 kal g –1 °C –1 . Jumlah kalor B. air menjadi es yang diperlukan untuk menaikkan suhu 50 g air dari C. agar-agar memadat 20°C menjadi 60°C adalah .... D. lelehan besi membeku

D. 20 kkal E. awan menjadi hujan

A. 1 kkal

E. 40 kkal 8. Reaksi eksoterm terdapat pada ....

B. 2 kkal

C. 10 kkal

A. Na(s) → Na(g)

B. Na(g) → Na + (g) + e –

16. Dalam kalorimeter, 50 g air dingin (25°C) dicampur dengan 50 g air panas (65°C), dan suhu campuran

C. NaCl(s) → Na + (g) + Cl – (g) 45°C. Jika tidak ada kalor yang hilang, jumlah kalor

D. Cl 2 (g) → 2Cl(g) yang dilepaskan air panas adalah .... (Diketahui kalor

E. Cl(g) + e – → Cl – (g)

jenis air = 4 J g –1 °C –1 )

D. 15 kJ berlaku adalah ....

9. Penulisan persamaan termokimia sesuai aturan yang

A. H 2 (g) + O 2 (g) → H 2 O(g) Δ

H = –x kJ

C. 10 kJ

B. H 2 (g) + O 2 (g) → H 2 O(g) Δ

H = –x kJ

Termokimia

Perhatikan penjelasan berikut untuk menjawab soal

24. Di antara reaksi berikut yang tergolong pembakaran

nomor 17 dan 18.

standar adalah ....

A. CH 4 (g) + O 2 (g) → CO 2 (g) + H 2 O(g) dengan 50 g air panas (70°C), dan suhu campuran

Dalam kalorimeter, 50 g air dingin (30°C) dicampur

B. 2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2 O(g) 45°C. Diketahui kalor jenis air = 4 J g –1 °C –1 .

C. 2C 2 H 6 (s) + 5O 2 (g) → 4CO 2 (g) + 6H 2 O(g)

D. 2SO 2 (g) + O 2 (g) → 2SO 3 (g) 17. Jumlah kalor yang diserap oleh kalorimeter adalah ....

E. 4Fe(s) + 3O 2 (g) → 2Fe2O 3 (s) A. 0,5 kJ

D. 3,0 kJ

B. 1,0 kJ

25. Di antara reaksi reaksi berikut yang menyatakan C. 2,0 kJ

E. 5,0 kJ

perubahan entalpi pembentukan CO adalah ....

2 O 2 (g) → CO(g) kapasitas kalor kalorimeter (C k ) adalah ....

18. Jika suhu kalorimeter naik sebesar 10°C, jumlah 1 A. C(s) +

B. C(s) + O(g) → CO(g) A. 50 J

C. 2C(g) + O 2 (g) → 2CO(g) B. 100 J

D. 300 J

D. C(g) + 1 2 O 2 (g) → CO(g) C. 200 J

E. 500 J

E. C(g) + CO 2 (g) → 2CO(g) 19. Ebtanas 1996 :

26. Kalor pembentukan CO(g) dan COCl 2 (g) masing- Pada kalorimeter 100 mL, NaOH 5% direaksikan

masing 110 kJ mol –1 dan 223 kJ mol –1 . Perubahan dengan 100 mL HCl 10%. Tercatat suhu naik dari 298K

entalpi standar untuk reaksi: menjadi 303K. Jika kalor jenis larutan = 4 J g –1 K –1 dan

CO(g) + Cl 2 (g) → COCl (g) adalah .... massa jenis larutan = 1 g mL maka Δ

D. –233 kJ mol –1 adalah ….

H reaksi tersebut

A. –333 kJ mol –1

E. 333 kJ mol –1 A. + 2 kJ

B. –113 kJ mol –1

C. –8 kJ 27. Diketahui tahap-tahap reaksi sebagai berikut: 20. Pada kalorimeter, 0,1 g logam Na dimasukkan ke dalam

Mg + H 2 O → MgO + H 2 Δ H= a kJ

100 g air. Tercatat suhu naik dari 300K menjadi 350K. 1 H

Δ H= b kJ

Jika kalor jenis larutan 4,0 J g –1 K –1 dan kapasitas kalor

Δ H= c kJ kalorimeter 0 J K –1 , jumlah Δ

2Mg + O 2 → 2MgO

Menurut hukum Hess, hubungan antara a, b, dan c A. + 20 kJ

H reaksi tersebut adalah ....

dinyatakan oleh persamaan .... B. + 40 kJ

A. 2a = c–2b

B. a = b+ c

E. 2c = a+ 2b

21. Jika sebanyak 10 g NH 4 NO 3 dilarutkan dalam 50 g air

C. 2b = 2c+ a

dalam kalorimeter, suhu larutan turun dari 25°C menjadi 20°C. Jika diketahui kalor jenis larutan 4 J g –1 °C –1

28. Diketahui reaksi berikut:

, jumlah

kalor pelarutan NH 1

4 NO 3 adalah ....

C(s) + 2 O 2 (g) → CO(g)

Δ H= –a kJ

A. + 1,2 kJ

D. –1,2 kJ

2CO(g) + O 2 (g) → 2CO 2 (g) Δ H= –b kJ

B. + 2,0 kJ

E. –5,0 kJ

C(s) + O 2 (g) → CO 2 (g)

Δ H= –c kJ

C. + 5,0 kJ Menurut hukum Hess, hubungan antara a,b, dan c 22. Persamaan berikut yang termasuk reaksi pembentukan

diberikan oleh persamaan .... standar adalah ....

A. NH 3 (g) + HCl(g) → NH 4 Cl(s)

C. 2 I 2 (g) + 2 H 2 (g) → HI(g)

1 1 C. 2 b = 2a + c

D. SO 2 (g) + 1 2 O 2 (g) → SO 3 (g)

29. UMPTN 1999/C:

E. Ag (aq) + Cl (aq) → AgCl(s)

Diketahui persamaan termokimia berikut:

H = a kJ pernguraian standar adalah .... 1 NO(g) +

2NO(g) + O 2 (g) → N

2 O 4 (g) Δ

23. Di antara reaksi berikut yang tergolong reaksi

2 O 2 (g) → NO 2 (g) Δ

H = b kJ

A. NH 4 Cl(s) → NH 3 (g) + HCl(g)

Nilai Δ

H reaksi: 2NO(g) → N 2 O 4 (g) adalah ....

B. PCl 5 (g) → PCl 3 (g) + Cl 2 (g)

A. (a+ b) kJ

D. (a–2b) kJ

E. (2a+ b) kJ D. 1 SO

C. H O(g) H (g) + 1

C. (–a+ 2b) kJ

E. N 2 O 4 (g) → 2NO 2 (g)

76 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XI

30. Jika diketahui:

35. Diketahui:

MO 2 + CO → MO + CO 2 Δ

H = –20 kJ

Δ H° f CO 2 (g) = b kJ mol –1

M 3 O 4 + CO → 3MO + CO 2 Δ

H = + 6 kJ

Δ H° f H 2 O( ) = c kJ mol –1 .

3M 2 O 3 + CO → 2M 3 O 4 + CO 2 Δ

H = –12 kJ

maka nilai Δ

Jika

H pembakaran asetilen menurut reaksi:

H untuk reaksi:

2MO 2 + CO → M 2 O 3 + CO 2 adalah ....

C 2 H 2 (g)+ O 2 (g) → 2CO 2 (g)+ H 2 O( A ) Δ H= –a kJ

H pembentukan asetilen adalah .... C. –26 kJ

E. + 18 kJ

Maka Δ

D. + a + 2b + c 31. Ebtanas 1999:

Diketahui: S(s) + O 2 (g) → SO 2 (g)

H = –300kJ

36. Jika diketahui reaksi:

2CO(g) + O 2 (g) → 2CO 2 (g) Δ H= –569 kJ maka Δ

2SO 2 (g) + O 2 (g) → 2SO 3 (g)

H = –190kJ

H untuk reaksi:

Δ H= –394 kJ 2S(s) + 3O 2 (g) → 2SO 3 (g) adalah ....

C(g) + O 2 (g) → CO 2 (g)

Besarnya Δ H° f CO per mol adalah ....

A. + 790 kJ

D. –284,5 kJ B. + 395 kJ

D. –395 kJ

A. –109,5 kJ

E. –372 kJ C. –110 kJ

E. –790 kJ

B. –175 kJ

C. –219 kJ

32. Ebtanas 2000: 37. Diketahui perubahan entalpi pembentukan standar: Perhatikan diagram tingkat energi berikut.

Δ H° f Fe 2 O 3 (s) = –823 kJ

C(s) + O 2 (g)

Δ H° f Fe 3 O 4 (s) = –1120 kJ

Δ H 1 Besarnya Δ H o reaksi berikut adalah ....

k J)

H 3Fe 2 O 3 (s) → 2Fe 3 O 4 (s) + 2 O Δ (g) 3 gi 2 er E n

( CO(g) +

2 O 2 (g)

A. –229 kJ

D. + 229 kJ

Δ H 2 B. –297 kJ

E. + 297 kJ

CO 2 ( g)

C. –1943 kJ

Berdasarkan diagram tersebut, hubungan antara Δ H 1 ,

38. UMPTN 1989/C:

Δ H 2 , dan Δ H 3 yang benar adalah ....

Diketahui:

A. Δ H 2 = Δ H 1 – Δ H 3 Kalor pembakaran C

B. Δ H 2 = Δ H 3 + Δ H 1 Δ H°

3 H 6 = –a kJ mol –1

C. Δ H 3 = Δ H 1 – Δ H 2 Δ H°

f CO 2 (g) = –b kJ mol –1

f H 2 O( A ) = –c kJ mol –1

D. Δ H 3 = Δ H 1 + Δ H 2 Δ H°

E. Δ H 3 = Δ H 2 – Δ H 1 A. a – 3b – 3c

f C 3 H 6 (dalam kJ mol ) adalah ....

D. a + 3b + 3c 33. Diketahui:

B. a –3b+ 3c

E. –a + 3b + 3c

2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2 O( A ) Δ H°= –570 kJ

C. a + 3b 3c

N 2 O 5 (g) + H 2 O( A ) → 2HNO 3 ( A ) Δ H°= –77 kJ

1 3 1 39. Ebtanas 1997:

2 N 2 (g)+ 2 O 2 (g) + 2 H 2 (g) → HNO 3 ( A ) Δ H°= –174 kJ

Jika data entalpi pembentukan standar:

C H (g) = –104 kJ mol 3 –1 8 ; CO (g) = –394 kJ mol –1 2 ; adalah ....

Berdasarkan data tersebut, harga Δ H 0 f 2 N O 5 (g)

H 2 O( A ) = –286 kJ mol –1

H untuk pembakaran propana: B. 822 kJ

A. + 14 kJ

D. 14 kJ

Harga Δ

E. + 57 kJ

C 3 H 8 (g) + 5O 2 (g) reaksi → 3CO 2 (g) + 4H 2 O( A )

A. –1.034 kJ

D. –2.222 kJ

E. –2.232 kJ H 1

H 2 O( A ) → H 2 O(s) Δ H= –1,4 kkal

B. –1.121 kJ

2 O( A ) → H 2 C. (g) + –1.134 kJ 2 O 2 (g) Δ H= + 68,3 kkal

40. Jika Δ H° pembakaran C 4 H 8 (g) = x kJ mol –1 , Δ H°