Kimia Sekolah — Kelas 1 sampai 12 · Grades 1–12

37Energi Reaksi: Pembakaran dan Energi Ikatan

Robeklah segel sebuah penghangat tangan dan, semenit kemudian, benda itu terlalu panas untuk digenggam lama; remaslah sebuah kantong dingin instan dan kantong itu mendinginkan pergelangan kaki yang terkilir; sebuah bus kota berjalan seharian dengan hidrogen dan hanya meninggalkan uap air di belakangnya. Perubahan kimia tidak hanya mengubah zat menjadi zat lain: perubahan itu melepaskan energi, atau menyerapnya. Dari mana energi itu berasal, dan berapa banyak yang dapat diberikan sebuah bahan bakar?

Yang sudah kamu ketahui

Dalam pembakaran sempurna, bahan bakar yang tersusun atas karbon dan hidrogen terbakar dalam oksigen dan menghasilkan karbon dioksida dan air (Bab 14). Ikatan kovalen adalah pasangan elektron yang dipakai bersama; struktur Lewis memperlihatkan setiap ikatan dalam sebuah molekul (Bab 24). Jumlah zat dihitung dalam mol (Bab 25).

Penghangat tangan: sebuah reaksi di dalam kantongnya melepaskan panas.

37.1 Perubahan eksoterm dan endoterm

Definisi 37.1 (Eksoterm, endoterm)

Sebuah perubahan disebut eksoterm jika perubahan itu melepaskan energi ke lingkungannya, biasanya sebagai panas: lingkungannya menjadi hangat. Perubahan itu disebut endoterm jika menyerap energi dari lingkungannya: lingkungannya menjadi dingin, atau perubahan itu perlu dipanaskan agar terus berlangsung.

Contoh 37.2 (Hangat dan dingin)

Pembakaran bersifat eksoterm, demikian pula reaksi lambat serbuk besi dengan oksigen udara di dalam penghangat tangan. Pelarutan amonium nitrat dalam air, yang dipakai dalam kantong dingin instan, bersifat endoterm; demikian pula penguraian batu kapur menjadi kapur tohor dan karbon dioksida, yang hanya berlangsung di dalam tanur yang sangat panas.

Diagram energi. Dalam reaksi eksoterm, produk menyimpan energi lebih sedikit daripada pereaksi, dan selisihnya dilepaskan; dalam reaksi endoterm, produk menyimpan lebih banyak, dan selisihnya harus diberikan.

37.2 Energi yang dilepaskan pembakaran

Definisi 37.3 (Energi pembakaran molar)

Yang disebut energi pembakaran molar $E_c$ sebuah bahan bakar adalah energi yang dilepaskan oleh pembakaran sempurna satu mol bahan bakar itu, dalam $\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$ , dengan air yang terbentuk berwujud cair.

Proposisi 37.4 (Energi yang dilepaskan $n$ mol)

Pembakaran sempurna bahan bakar sejumlah $n$ melepaskan energi $Q = n \times E_c$ . Untuk metana, $E_c = 890.7\,\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$ : membakar $1.00\,\mathrm{mol}$ ( $16.0\,\mathrm{g}$ ) metana melepaskan sekitar $891\,\mathrm{kJ}$ .

Bukti. Setiap mol bahan bakar yang terbakar melepaskan $E_c$ ; $n$ mol melepaskan $n$ kali lebih banyak. ∎

Di laboratorium — Memanaskan air dengan pembakar spiritus

Sebuah pembakar spiritus berisi etanol ditimbang, lalu dinyalakan di bawah kaleng logam berisi $200\,\mathrm{g}$ air yang diberi termometer. Ketika suhu air telah naik $25\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ , nyala api dipadamkan dan pembakar ditimbang lagi: pembakar telah kehilangan $1.50\,\mathrm{g}$ etanol. Energi yang diterima air dihitung dengan rumus fisika $Q = m\, c\, \Delta\theta$ , dengan $c = 4.18\,\mathrm{J}/(\mathrm{g}\,{}^{\circ}\mathrm{C})$ kalor jenis air. Energi itu jauh di bawah energi yang dapat dilepaskan etanolnya: sebagian besar panasnya menghangatkan udara, kaleng, dan pembakar, dan sebagian etanol terbakar tidak sempurna.

Mengukur energi yang diberikan sebuah bahan bakar: pembakar spiritus memanaskan sekaleng air yang kenaikan suhunya diukur.

Contoh 37.5 (Pembakar spiritus dalam angka)

Air menerima $Q = 200 \times 4.18 \times 25 = 2.09 \times 10^{4}\,\mathrm{J}$ , yaitu $20.9\,\mathrm{kJ}$ . Etanol yang terbakar, $1.50\,\mathrm{g}$ , adalah $1.50 / 46.0 = 0.0326\,\mathrm{mol}$ ; dengan $E_c = 1367.6\,\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$ etanol itu dapat melepaskan $0.0326 \times 1367.6 = 44.6\,\mathrm{kJ}$ . Hanya $20.9 / 44.6 \approx 47\,\%$ darinya yang sampai ke air.

37.3 Energi ikatan

Definisi 37.6 (Energi ikatan)

Yang disebut energi ikatan sebuah ikatan kovalen adalah energi yang diperlukan untuk memutus satu mol ikatan semacam itu, dengan molekul dan atomnya berwujud gas. Tabel memberikan nilai rata-rata, yang diukur pada banyak molekul, dalam $\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$ .

ikatan	$\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$	ikatan	$\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$	ikatan	$\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$
$\ce{H-H}$	436	$\ce{C-C}$	345	$\ce{O=O}$	498
$\ce{C-H}$	415	$\ce{C=C}$	611	$\ce{N#N}$	946
$\ce{N-H}$	390	$\ce{C-O}$	350	$\ce{Cl-Cl}$	243
$\ce{O-H}$	464	$\ce{C=O}$	741	$\ce{H-Cl}$	432

Energi ikatan rata-rata. Memutus ikatan selalu memerlukan energi; membentuknya mengembalikan energi yang sama.

Pembakaran metana sebagai dua tahap khayalan, dengan energi ikatan rata-rata: semua ikatan diputus, lalu ikatan-ikatan baru terbentuk. Perkiraannya, -682\, kJ per mol metana, bersifat eksoterm. — Pembakaran metana sebagai dua tahap khayalan, dengan energi ikatan rata-rata: semua ikatan diputus, lalu ikatan-ikatan baru terbentuk. Perkiraannya, $-682\,\mathrm{kJ}$ per mol metana, bersifat eksoterm.

Proposisi 37.7 (Memperkirakan energi reaksi)

Untuk reaksi antargas, energi yang diserap, $E_r$ (negatif jika energi dilepaskan), kurang lebih

E_r \approx \sum E(\text{ikatan diputus}) - \sum E(\text{ikatan dibentuk}) .

Jika $E_r < 0$ , energi yang dilepaskan pembentukan ikatan-ikatan baru lebih besar daripada energi yang diperlukan untuk memutus ikatan-ikatan lama: reaksinya eksoterm.

Bukti. Bayangkan reaksi itu dalam dua tahap: setiap ikatan pereaksi diputus, yang memerlukan jumlah pertama dan menyisakan atom-atom terpisah; lalu ikatan-ikatan produk terbentuk, yang mengembalikan jumlah kedua. Hasilnya hanya sebuah perkiraan, karena tabel memberikan nilai rata-rata pada banyak molekul. ∎

Metode 37.8 (Memperkirakan energi reaksi dari energi ikatan)

Tuliskan persamaan setaranya dan struktur Lewis setiap molekul.
Hitunglah ikatan setiap jenis yang diputus dalam pereaksi dan yang dibentuk dalam produk, dengan memperhitungkan koefisiennya.
Jumlahkan energi ikatan yang diputus, lalu kurangi dengan energi ikatan yang dibentuk.
Simpulkan: hasil negatif berarti reaksi eksoterm.

Contoh 37.9 (Hidrogen dan klorin)

Untuk $\ce{H2 + Cl2 -> 2HCl}$ : satu $\ce{H-H}$ dan satu $\ce{Cl-Cl}$ diputus, $436 + 243 = 679\,\mathrm{kJ}$ ; dua $\ce{H-Cl}$ dibentuk, $2 \times 432 = 864\,\mathrm{kJ}$ . Jadi $E_r \approx 679 - 864 = -185\,\mathrm{kJ}$ per mol reaksi: eksoterm.

Catatan 37.10 (Perkiraan dan pengukuran)

Energi terukur yang dilepaskan pembakaran satu mol metana adalah $890.7\,\mathrm{kJ}$ , lebih besar daripada perkiraannya. Ada tiga alasan: ikatan $\ce{C=O}$ karbon dioksida lebih kuat daripada $\ce{C=O}$ rata-rata dalam tabel; nilai terukurnya berlaku untuk air cair, dan pengembunan uap air melepaskan energi tambahan; dan energi ikatan rata-rata hanyalah rata-rata. Metode energi ikatan memberikan tanda dan orde besarnya, bukan nilai tepatnya.

37.4 Membandingkan bahan bakar

Energi yang dilepaskan oleh pembakaran sempurna satu kilogram lima bahan bakar (air yang terbentuk berwujud cair). Hidrogen memberikan paling banyak per kilogram, jauh di atas yang lain; etanol, yang sudah “setengah terbakar” (mengandung oksigen), paling sedikit.

Contoh 37.11 (Karbon dioksida per megajoule)

Membakar satu mol metana melepaskan $890.7\,\mathrm{kJ}$ dan satu mol karbon dioksida, $44.0\,\mathrm{g}$ . Untuk satu megajoule, $1000\,\mathrm{kJ}$ , metana melepaskan $44.0 \times 1000 / 890.7 = 49.4\,\mathrm{g}$ karbon dioksida. Etanol, dengan dua mol karbon dioksida per $1367.6\,\mathrm{kJ}$ , melepaskan $88.0 \times 1000 / 1367.6 = 64.3\,\mathrm{g}$ per megajoule. Hidrogen tidak melepaskan karbon dioksida sama sekali: satu-satunya produknya adalah air.

Sebuah bus di stasiun pengisian hidrogen: bahan bakarnya hanya melepaskan air.

Keselamatan

Etanol sangat mudah menyala dan menyebabkan iritasi mata. Pembakar spiritus diisi jauh dari nyala api, tidak pernah diisi ulang selagi panas, dan dipakai oleh guru di atas alas tahan panas.

37.5 Latihan

Latihan 37.1 ★

Eksoterm atau endoterm: kayu yang terbakar; es yang mencair; kantong dingin instan yang diremas; penghangat tangan yang memanas; daun hijau yang membuat gula di bawah sinar matahari?

Solusi

Solusi Latihan 37.1.

Kayu yang terbakar: eksoterm. Es yang mencair: endoterm (es menyerap panas dari lingkungannya, walaupun pencairan bukan reaksi kimia). Kantong dingin instan: endoterm. Penghangat tangan: eksoterm. Pembuatan gula di bawah sinar matahari: endoterm (energinya berasal dari cahaya).

Latihan 37.2 ★

Berapa energi yang dilepaskan pembakaran sempurna $3.0\,\mathrm{mol}$ metana?

Solusi

Solusi Latihan 37.2.

$Q = 3.0 \times 890.7 = 2.7 \times 10^{3}\,\mathrm{kJ}$ , sekitar $2.7\,\mathrm{MJ}$ .

Latihan 37.3 ★

Pada diagram energi sebuah reaksi eksoterm, mana yang menyimpan energi lebih banyak, pereaksi atau produk? Ke mana selisihnya pergi?

Solusi

Solusi Latihan 37.3.

Pereaksi. Selisihnya dilepaskan ke lingkungan, sebagian besar sebagai panas.

Latihan 37.4 ★

Berapa energi yang dilepaskan pembakaran sempurna $100\,\mathrm{g}$ etanol?

Solusi

Solusi Latihan 37.4.

$n = 100 / 46.0 = 2.17\,\mathrm{mol}$ ; $Q = 2.17 \times 1367.6 = 2.97 \times 10^{3}\,\mathrm{kJ}$ , sekitar $3.0\,\mathrm{MJ}$ .

Latihan 37.5 ★

Apa itu energi ikatan? Mengapa memutus ikatan selalu memerlukan energi?

Solusi

Solusi Latihan 37.5.

Energi yang diperlukan untuk memutus satu mol ikatan semacam itu, dengan molekul dan atomnya berwujud gas. Pasangan elektron bersama itulah yang mengikat kedua atom: menarik keduanya terpisah berarti melawan gaya tarik itu, dan hal itu memerlukan energi.

Latihan 37.6 ★★

Perkirakan, dengan energi ikatan, energi reaksi $\ce{2H2 + O2 -> 2H2O}$ , semuanya gas. Apakah reaksi itu eksoterm?

Solusi

Solusi Latihan 37.6.

Diputus: $2 \times 436 + 498 = 1370\,\mathrm{kJ}$ ; dibentuk: $4 \times 464 = 1856\,\mathrm{kJ}$ ; $E_r \approx 1370 - 1856 = -486\,\mathrm{kJ}$ : eksoterm.

Latihan 37.7 ★★

Perkirakan energi pembakaran etanol, $\ce{C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O}$ , dengan energi ikatan (gambarlah dahulu struktur Lewis etanol), lalu bandingkan dengan nilai terukur $1367.6\,\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$ .

Solusi

Solusi Latihan 37.7.

Etanol $\ce{CH3-CH2-O-H}$ memiliki 5 $\ce{C-H}$ , 1 $\ce{C-C}$ , 1 $\ce{C-O}$ , dan 1 $\ce{O-H}$ . Diputus: $5 \times 415 + 345 + 350 + 464 + 3 \times 498 = 4728\,\mathrm{kJ}$ . Dibentuk: $4 \times 741 + 6 \times 464 = 5748\,\mathrm{kJ}$ . $E_r \approx -1020\,\mathrm{kJ}$ , besarnya sekitar seperempat lebih kecil daripada nilai terukur $1367.6\,\mathrm{kJ}$ .

Latihan 37.8 ★★

Hitung energi yang dilepaskan per kilogram propana ( $2219.2\,\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$ ) dan per kilogram metana. Bandingkan dengan diagram batang.

Solusi

Solusi Latihan 37.8.

Propana: $2219.2 / 0.0440 = 5.04 \times 10^{4}\,\mathrm{kJ}/\mathrm{kg} = 50.4\,\mathrm{MJ}/\mathrm{kg}$ . Metana: $890.7 / 0.0160 = 55.7\,\mathrm{MJ}/\mathrm{kg}$ . Keduanya sesuai dengan diagram.

Latihan 37.9 ★★

Sebuah kompor gas memanaskan $1.50\,\mathrm{L}$ air ( $1500\,\mathrm{g}$ ) dari $15\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ sampai $100\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ . Berapa energi yang diterima air? Berapa massa metana yang terbakar jika seluruh energinya sampai ke air? Jika hanya setengahnya?

Solusi

Solusi Latihan 37.9.

$Q = 1500 \times 4.18 \times 85 = 5.33 \times 10^{5}\,\mathrm{J} = 533\,\mathrm{kJ}$ ; $n = 533 / 890.7 = 0.598\,\mathrm{mol}$ , yaitu $0.598 \times 16.0 = 9.6\,\mathrm{g}$ metana; jika setengah energinya hilang, $19\,\mathrm{g}$ .

Latihan 37.10 ★★

Dengan diagram batang, urutkan bahan bakar menurut energinya per kilogram. Berapa massa hidrogen yang memberikan energi yang sama dengan $1.0\,\mathrm{kg}$ oktana?

Solusi

Solusi Latihan 37.10.

Hidrogen > metana > propana > oktana > etanol. $48.0 / 142.9 = 0.34\,\mathrm{kg}$ hidrogen.

Latihan 37.11 ★★

Perkirakan energi reaksi $\ce{N2 + 3H2 -> 2NH3}$ , semuanya gas. Eksoterm atau endoterm?

Solusi

Solusi Latihan 37.11.

Diputus: $946 + 3 \times 436 = 2254\,\mathrm{kJ}$ ; dibentuk: $6 \times 390 = 2340\,\mathrm{kJ}$ ; $E_r \approx -86\,\mathrm{kJ}$ : sedikit eksoterm.

Latihan 37.12 ★★★

Dalam percobaan pembakar spiritus, suhu $250\,\mathrm{g}$ air naik $20\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ sementara $1.20\,\mathrm{g}$ etanol terbakar. Hitung energi yang diterima air, energi yang dapat dilepaskan etanol, dan efisiensi pemanasannya. Sebutkan tiga penyebab kehilangan energinya.

Solusi

Solusi Latihan 37.12.

Air: $250 \times 4.18 \times 20 = 2.09 \times 10^{4}\,\mathrm{J} = 20.9\,\mathrm{kJ}$ . Etanol: $1.20 / 46.0 = 0.0261\,\mathrm{mol}$ , yang dapat melepaskan $0.0261 \times 1367.6 = 35.7\,\mathrm{kJ}$ . Efisiensi $20.9 / 35.7 \approx 59\,\%$ . Kehilangan energi: panas yang terbawa udara, panas yang menghangatkan kaleng dan penyangganya, pembakaran tidak sempurna (jelaga), sebagian etanol menguap tanpa terbakar.

Latihan 37.13 ★★★

Oktana melepaskan $5470\,\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$ dan propana $2219.2\,\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$ . Tuliskan persamaan pembakarannya, lalu hitung massa karbon dioksida yang dilepaskan masing-masing per megajoule. Bandingkan dengan metana, $49.4\,\mathrm{g}$ .

Solusi

Solusi Latihan 37.13.

$\ce{2C8H18 + 25O2 -> 16CO2 + 18H2O}$ : 8 mol karbon dioksida, $352\,\mathrm{g}$ , per $5470\,\mathrm{kJ}$ , jadi $352 / 5.470 = 64.4\,\mathrm{g}$ per megajoule. $\ce{C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O}$ : $132\,\mathrm{g}$ per $2219.2\,\mathrm{kJ}$ , jadi $59.5\,\mathrm{g}$ per megajoule. Metana, dengan $49.4\,\mathrm{g}$ , melepaskan paling sedikit.

Latihan 37.14 ★★★

Untuk metana maupun etanol, perkiraan dengan energi ikatan lebih kecil daripada energi terukur yang dilepaskan. Berikan alasannya, lalu jelaskan mengapa perkiraan itu tetap berguna.

Solusi

Solusi Latihan 37.14.

Tabel memberikan energi ikatan rata-rata, sedangkan ikatan $\ce{C=O}$ karbon dioksida lebih kuat daripada rata-rata; nilai terukurnya berlaku untuk air cair, yang pengembunannya melepaskan energi lebih banyak daripada reaksi gasnya; dan metode itu memperlakukan setiap ikatan seolah-olah tidak bergantung pada ikatan di sekitarnya. Perkiraan itu tetap berguna: perkiraan itu memberikan tanda yang benar (eksoterm) dan orde besar yang benar tanpa pengukuran apa pun.

Latihan 37.15 ★★★

Perkirakan energi reaksi $\ce{2H2O -> 2H2 + O2}$ , semuanya gas. Mengapa energi harus diberikan (misalnya sebagai listrik) untuk membuat hidrogen dari air? Jelaskan mengapa hidrogen disebut cara untuk menyimpan energi, bukan sumber energi.

Solusi

Solusi Latihan 37.15.

Diputus: $4 \times 464 = 1856\,\mathrm{kJ}$ ; dibentuk: $2 \times 436 + 498 = 1370\,\mathrm{kJ}$ ; $E_r \approx +486\,\mathrm{kJ}$ : endoterm, jadi energi harus diberikan. Membakar hidrogen itu kemudian mengembalikan energi ini: hidrogen menyimpan energi yang dihasilkan di tempat lain, hidrogen tidak menciptakannya.

37.6 Soal: Bahan Bakar Apa untuk Bus Kota?

Soal 37.1

Soal akhir pekan — metana, etanol, oktana, atau hidrogen: mana yang memberikan energi paling banyak per kilogram, dan berapa karbon dioksida per megajoule?

Sebuah kota membandingkan empat bahan bakar untuk bus-busnya: metana (gas alam), etanol, oktana (untuk bensin), dan hidrogen. Energi yang dilepaskan oleh pembakaran sempurna satu mol adalah: metana $890.7\,\mathrm{kJ}$ , etanol $1367.6\,\mathrm{kJ}$ , oktana $5470\,\mathrm{kJ}$ , hidrogen $285.8\,\mathrm{kJ}$ , dengan air yang terbentuk berwujud cair.

Bagian I — Persamaan pembakaran.

Tuliskan persamaan pembakaran sempurna metana.
Etanol, $\ce{C2H6O}$ .
Oktana, $\ce{C8H18}$ .
Hidrogen.
Bahan bakar mana yang tidak melepaskan karbon dioksida?

Bagian II — Energi per kilogram.

Hitung massa molar keempat bahan bakar itu.
Hitung energi yang dilepaskan per kilogram untuk masing-masing, dalam $\mathrm{MJ}/\mathrm{kg}$ .
Urutkan bahan-bahan bakar itu.
Hidrogen jauh lebih unggul. Mengapa hidrogen tetap sulit dibawa di dalam bus? (Pikirkan wujudnya pada suhu kamar.)

Bagian III — Memperkirakan dengan energi ikatan.

Gambarlah struktur Lewis molekul-molekul dalam pembakaran metana, lalu hitung ikatan yang diputus dan yang dibentuk.
Hitung energi yang diperlukan untuk memutus ikatan-ikatan itu.
Hitung energi yang dilepaskan oleh pembentukan ikatan-ikatan baru.
Simpulkan perkiraan $E_r$ , lalu bandingkan dengan nilai terukurnya: berapa selisih relatifnya?
Berikan dua alasan untuk selisih itu.

Bagian IV — Karbon dioksida per megajoule.

Berapa jumlah metana yang harus terbakar untuk melepaskan $1\,\mathrm{MJ}$ ?
Berapa massa karbon dioksida yang dilepaskannya?
Pertanyaan yang sama untuk etanol dan oktana.
Bahan bakar berkarbon mana yang melepaskan karbon dioksida paling sedikit untuk energi yang sama? Mengapa (bandingkan jumlah atom C dan H)?
Hidrogen tidak melepaskan karbon dioksida ketika terbakar. Pada apa manfaat sebenarnya bagi iklim bergantung?
Nyatakan jawaban akhirnya: berapa massa karbon dioksida yang dilepaskan metana per megajoule?

Solusi

Solusi Soal 37.1.

1. $\ce{CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}$ .

2. $\ce{C2H6O + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O}$ .

3. $\ce{2C8H18 + 25O2 -> 16CO2 + 18H2O}$ .

4. $\ce{2H2 + O2 -> 2H2O}$ .

5. Hidrogen.

6. $16.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ , $46.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ , $114.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ , $2.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ .

7. Dalam $\mathrm{kJ}$ per $\mathrm{kg}$ , lalu $\mathrm{MJ}/\mathrm{kg}$ : metana $890.7 / 0.0160$ , $55.7\,\mathrm{MJ}/\mathrm{kg}$ ; etanol $1367.6 / 0.0460$ , $29.7\,\mathrm{MJ}/\mathrm{kg}$ ; oktana $5470 / 0.1140$ , $48.0\,\mathrm{MJ}/\mathrm{kg}$ ; hidrogen $285.8 / 0.0020$ , $142.9\,\mathrm{MJ}/\mathrm{kg}$ .

8. Hidrogen > metana > oktana > etanol.

9. Hidrogen adalah gas yang sangat ringan: satu kilogram hidrogen mengisi volume yang sangat besar pada tekanan normal, sehingga hidrogen harus dimampatkan ke dalam tangki bertekanan tinggi yang berat.

10. Metana: 4 $\ce{C-H}$ ; oksigen: 2 $\ce{O=O}$ diputus. Karbon dioksida: 2 $\ce{C=O}$ ; air: $2 \times 2 = 4$ $\ce{O-H}$ dibentuk.

11. $4 \times 415 + 2 \times 498 = 2656\,\mathrm{kJ}$ .

12. $2 \times 741 + 4 \times 464 = 3338\,\mathrm{kJ}$ .

13. $E_r \approx 2656 - 3338 = -682\,\mathrm{kJ}$ , dibandingkan $-890.7\,\mathrm{kJ}$ terukur: besarnya sekitar $23\,\%$ terlalu kecil.

14. Energi ikatan rata-rata ( $\ce{C=O}$ karbon dioksida lebih kuat daripada rata-rata); air cair dalam pengukuran, gas dalam perkiraan.

15. $1000 / 890.7 = 1.123\,\mathrm{mol}$ .

16. $1.123 \times 44.0 = 49.4\,\mathrm{g}$ .

17. Etanol: $1000 / 1367.6 = 0.731\,\mathrm{mol}$ , yang menghasilkan $1.462\,\mathrm{mol}$ karbon dioksida, $64.3\,\mathrm{g}$ . Oktana: $1000 / 5470 = 0.183\,\mathrm{mol}$ , yang menghasilkan $1.463\,\mathrm{mol}$ , $64.4\,\mathrm{g}$ .

18. Metana: metana memiliki atom hidrogen paling banyak per atom karbon (4, dibandingkan 2.25 untuk oktana), dan membakar hidrogen memberikan energi tanpa karbon dioksida.

19. Pada cara hidrogen itu dibuat: jika dibuat dari air dengan listrik dari sumber terbarukan, hidrogen hampir tidak melepaskan karbon dioksida; jika dibuat dari metana, karbon dioksida dilepaskan di pabrik, bukan di knalpot.

20. Metana melepaskan sekitar $49\,\mathrm{g}$ karbon dioksida per megajoule.

Istilah yang didefinisikan dalam bab ini

Lihat semua 852 istilah di glosarium