Bahan Diskusi Daring Ppg 2019.docx

1. Bila CaC2 dibuat dalam tanur listrik dengan reaksi : CaO + 3C  CaC2 + CO, hasil kasarnya ialah 85 % CaC2 dan 15 % CaO yang tidak bereaksi. Berapa banyak CaO dibutuhkan bila ingin dihasilkan 50 ton CaC2? 2. Sebuah perusahaan pembangkit listrik menggunakan 6600 ton batubara per hari sebagai bahan bakar. Di dalam batubara tersebut kadar belerang sekitar 1,6% massa. Selain energi yang dihasilkan dari pembakaran batubara, belerang akan teroksidasi menjadi belerang dioksida yang merupakan salah satu sumber polusi udara. Untuk mengurangi resiko lepasnya polutan ini ke udara, digunakan kalsium oksida sebagai penyerap sehingga terbentuk kalsium sulfit (Ar S = 32, O =16 dan Ca = 40) dengan kemampuan daya serap kalsium oksida adalah sekitar 85% massa belerang dioksida. Pertanyaan: A. berapa ton belerang yang terdapat dalam 6600 ton batu bara? B. berapa ton belerang dioksida yang lepas ke udara per hari? C. berapa ton padatan kalsium sulfit yang dihasilkan per hari? D. jika daya serap kalsium oksida 100%, berapa ton minimal kalsium oksida yang dibutuhkan perusahaan per hari? 3. Pada pembakaran sempurana asetilena, C2H2(g), akan menghasilkan 1300 kJ setiap mol asetilena. Hitung berapa gram asetilena harus dibakar untuk menghasilkan kalor yang dapat menaikkan suhu 1 galon air sebesar 10 oC dengan anggapan bahwa proses berlangsung dengan efisiensi 80% , massa jenis air adalah 1g/cm3 (1 galon = 3,7854 L) 4. Untuk menetapkan kapasitas kalor dari kalorimeter bom, sebanyak 0,1584 g asam benzoat dibakar di dalam kalorimeter ternyata menaikkan suhu kalorimeter bom sebesar 2,54 oC dan kalor yang dibebaskan pada pembakaran asam benzoat adalah 26,42 kJ/g. Dengan menggunakan kalorimeter yang sama, sebanyak 0,2130 g sampel vanillin (C8H8O3) dibakar dan menaikkan suhu sebesar 3,25 oC. Hitung kalor pembakaran per mol vanillin!

1. Reaksi: CaO + 3C  CaC2 + CO Misalkan massa CaO = m ton massa CaO yang bereaksi =

85 .m ton  0,85 m ton 100

mol CaO yang bereaksi = 0,85 m ton x

1 ton mol  0,015 m ton mol 56 ton

mol CaC2 yang terbentuk = 0,015 m ton mol massa CaC2 yang terbentuk = 0,015 m ton mol x

64 ton  0,96 m ton 1 ton mol

Massa CaC2 yang terbentuk hanya 85%

85 .0,96 m ton  0,816 m ton 100 Berarti: 0,816 m  50  m  61,27 Massa CaO yang dibutuhkan = 61,27 ton 2. Dalam satu hari: Massa batubara = 6600 ton A. Massa belerang (S) =

1,6 .x 6600 ton  105,6 ton 100

B. Boleh menggunakan konsep mol melalui persamaan reaksi: S + O2  SO2 atau menggunakan faktor gravimetri: S SO2 Dengan menggunakan faktor gravimetri, massa belerang dioksida (SO2) yang terbentuk =

64 .x 105,6 ton  211,2 ton 32 Massa belerang dioksida (SO2) yang diserap CaO =

85 .x 211,2 ton  179,52 ton 100

Massa belerang dioksida yang lepas ke udara adalah = (211,2  179,52) ton  31,68 ton C. Boleh menggunakan konsep mol melalui persamaan reaksi: CaO + SO2  CaSO3 atau menggunakan faktor gravimetri: SO2  CaSO3 Dengan menggunakan faktor gravimetri, massa padatan kalsium sulfit (CaSO3) =

120 .x 179,52 ton  336,6 ton 64

D. Jika daya serap CaO adalah 100% massa belerang dioksida, berarti semua belerang dioksida yang dihasilkan semuanya diserap (tidak ada yang lepas ke udara). Dengan menggunakan faktor gravimetri, massa CaO =

56 .x 211,2 ton  184,8 ton 64

3. Kalor yang dibebaskan oleh pembakaran asetilen akan menaikkan suhu air Volume air = 1 galon = 3,7854 L Massa jenis air = 1 g/cm3 = 1 g/mL Massa air = 3,7854 L x

1000 mL 1g x  3785,4 g 1L 1 mL

q reaksi  (3785,4 g x 4,2 J .g 1 .o C 1 x 10 oC )   158986,8 J  158,99 kJ

Karena proses berlangsung dengan efisiensi 80%, kalor yang dibebaskan 80

Kalor yang dibebaskan pada pembakaran asetilen adalah 100 x 158,99 kJ  127,92 kJ 1 mol Banyak asetilen yang dibakar = 127,92 kJ x 1300 kJ  0,09784 mol 26 g = 0,09784 mol x 1 mol  2,544 g

4. Kalor yang dibebaskan pada pembakaran asam benzoat = 0,1584 g x Kapasitas kalor dari kalorimeter bom (C) =

26,42 kJ  4,185 kJ 1g

qkalorimeter 4,185 kJ   1,648 kJ.o C 1 t 2,54 oC

Karena kalorimeter yang digunakan adalah sama, berarti kapasitas kalor dari kalorimeter adalah sama. Kalor yang dibebaskan (q) pada pembakaran 0,2130 g sampel vanillin (C8H8O3) = q  C.t  1,648 kJ.o C 1 x 3,25 oC  5,356 kJ

Banyak vanillin yang dibakar = 0,213 g x

1 mol  0,001 mol 152 g

Kalor pembakaran per mol vanillin = 1 mol x

5,356 kJ  5356 kJ 0,001 mol

1. Belum benar! Massa CaO yang dibutuhkan dimisalkan dengan huruf, kemudian dibuat persamaan dengan mengikuti keterangan dalam soal, lalu mengubahnya menjadi mol. Jawaban akhir: 61,27 ton. Coba ibu ulangi dengan mengikuti petunjuk!

2. Jawaban (a) sudah benar, jawaban (b) masih salah, karena yang ditanya adalah SO2 yang lepas ke udara, jawaban (c) masih salah, coba ulangi dengan mengikuti secara cermat petunjuk dalam soal, dan jawaban (d) masih salah, coba ulangi dengan mengikuti secara cermat petunjuk dalam soal. Ulangi ya bapak ibu supaya makin mantap!

Jawaban (a) sudah benar, jawaban (b) masih salah, karena yang ditanya adalah SO 2 yang lepas ke udara, jawaban (c) masih salah, coba ulangi dengan mengikuti secara cermat petunjuk dalam soal, dan jawaban (d) sudah benar. Ulangi ya bapak ibu supaya makin mantap!

Jawaban (a) sudah benar, jawaban (b) masih salah, karena yang ditanya adalah SO 2 yang lepas ke udara, jawaban (c) sudah benar, dan jawaban (d) sudah benar. Ulangi ya bapak ibu supaya makin mantap!

3. Jawaban sebagian sudah benar! Menghitung massa air sudah benar. Menghitung kalor yang dibebaskan untuk memanaskan air sudah benar, namun menghitung kalor pembakaran asetilen dengan efisiensi 80% masih salah dan akibatnya perhitungan massa asetilen yang dibakar menjadi salah. Coba ibu ulangi dari bagian yang salah 4. Kalor yang dibebaskan pada pembakaran asam benzoat = 4,185 kJ Kapasitas kalor dari kalorimeter bom (C) = 1,648 kJ/oC Kalor yang dibebaskan (q) pada pembakaran 0,2130 g sampel vanillin (C8H8O3) = 5,356 kJ Kalor pembakaran per mol vanillin = 5356 kJ

Selamat! Jawaban semuanya benar. Latih soal-soal sejenis dari beberapa referensi buku kimia, agar siap menghadapi Ujian Kompetensi