TERMOKIMIA

ACARA III

TERMOKIMIA

 

  1. A.  PELAKSANAAN PRAKTIKUM

Tujuan Praktikum                   : 1. Untuk mempelajari perubahan energy pada reaksi kimia.

2. Untuk mengukur perubahan kalor dengan percobaan sederhana.

Waktu Praktikum                   : Sabtu, 12 november 2011

Tempat Praktikum                  : Laboratorium Kimia Dasar, Lantai III Fakultas Matematika dan     Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Mataram

  1. B.  LANDASAN TEORI

Termokimia adalah ilmu yang mempelajari tentang perubahan kalor (panas) dalam reaksi kimia. Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja. Beberapa istilah dalm termokimia yang harus diketahui adalah sistem dan lingkungan. Sistem adalah sekumpulan elemen/unsur yang saling memengaruhi antara satu dengan yang lain. Misalnya tabung reaksi yang berisi larutan yang  bereaksi. Lingkungan adalah segala sesuatu diluar sistem. Hukum Thermo I: “energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan, namun hanya bisa diubah menjadi bentuk energi lain”. Hukum ini juga menyatakan bahwa setiap sistem memiliki energi total (yang berasl dari energi kinetik dan energi potensial) yaitu yang disebut dengan U (energi dalam). Nilai absolut U tidak dapat dicari, namun perubahannya dapat dihitung ( ). Energi dalam hanya akan berubah jika ada perubahan dalam kalor (q) dan kerja(w). Seperti kalor, kerja juga merupakan salah satu bentuk energi. Kalor adalah energi yang ditimbulkan karena perubahan suhu. Kerja merupakan energi yang ditimbulkan karena gerakkan atom-atom dalam perpindahan benda. Menurut hukum ini,  = q + w ; w = -p d v. Nilai q positif jika menyerap kalor, negatif jika melepas kalor. Nilai w positif jika lingkungan bekerja terhadap sistem, negatif jika sistem bekerja terhadap lingkungan. Jadi, dapat bernilai positif atau negatif bergantung pada nilai q dan w (Foliatini, 2008: 107-108).

Panas dan kerja, keduanya adalah bentuk perpindahan energy ke dalam atau keluar system; maka dapat dibayangkan sebagai energy dalam keadaan singgah. Jika perubahan energy disebabkan kontak mekanik system dengan lingkungannya, maka kerja dilakukan : jika perubahan itu disebabkan oleh kontak kalor (menyebabkan perubahan suhu), maka kalor dipindahkan. Dalam banyak proses, kalor dan keduanya menembus batas system, dan perubahan energy dalam system adalah jumlah dari kedua kontribusi itu. Pernyataan ini disebut hukum pertama termodinamika, yang mempunyai rumus matematika :

E = q + w

Suatu system dapat dibayangkan mengandung kerja atau kalor, sebab kerja dan kalor keduanya mengacu bukan pada keadaan system, tetapi pada proses yang mengubah suatu keadaan kedalam lainnya. Perubahan keadaan yang sama dari system dapat dilakukan dengan memindahkan kalor ke system tanpa melakukan kerja sehingga : E = q + w. karena q dan w tergantung pada proses tertentu atau (lintasan) yang menghubungkan keadaan, maka mereka bukanlah fungsi keadaan (Oxtoby, 2001: 197-198).

Kalor adalah energy yang di transfer atau di alirkan dari suatu zat yang mempunyai perbedaan suhu. Aliran dari kalor meningkatkan energy termal dari suatu benda dan menurunkan energy termal dari benda lainnya. Energy termal merupakan energy kinetic yang di hubungkan dengan gerak acak dari atom-atom molekul. Semakin besar energy termal dari suatu zat maka semakin besar pula pergerakan dari atom-atom atau molekul-molekulnya. Kalor akan berpindah secara spontan dari zat yang lebih panas ke zat yang lebih dingin sampai suhu dari kedua zat sama. Jika kita mengetahui massa dari suatu zat, kalor jenisnya dan perubahan suhu sebelum dan sesudah kalor diberikan maka kita dapat menentukan kalor dari suatu zat dengan rumus:
q = m . c . T

Dimana c adalah kalor jenis dari suatu zat, m adalah massa zat dan T adalah perubahan suhu. Suatu tekhnik yang dapat digunakan untuk mengukur nilai dari kalor dalam suatu reaksi kimia atau perubahan fisika disebut kalorimetri didasarkan pada pengukuran perubahan suhu sebagai kalor. Sedangkan alat yang digunakan untuk mengukur kalor dalam reaksi kimia disebut calorimeter. Ketika sebuah reaksi eksoterm terjadi kalor diserap dari energy termal dari larutan dan menurunkan suhunya. Perubahan temperature dapat digunakan untuk menghitung besarnya kalor. Kalor yang di serap oleh calorimeter biasanya kecil sehingga dapat diabaikan, dan besar kalor yang dihasilkan dalam reaksi     (q reaksi) sama dengan kalor yang di serap (q larutan). Karena energy tidak bias di ciptakan dan di musnahkan dalam reaksi kimia. q reaksi + q larutan sama dengan nol dan q reaksi sama dengan q larutan (Robinson, 1997 : 118-121).

Dengan membandingkan perubahan termokimia yang berlangsung selama beberapa reaksi menunjukkan adanya perbedaan entalpi yang sangat luas pada reaksi yang berbeda. Perbedaan ini dapat dijelaskan dengan memperhatikan kesetabilan dari molekul-molekul reaktan dan produk. Sebagian besar reaksi kimia melibatkan pembentukan dan pemutusan ikatan, sehingga sifat termokimia dari suatu reaksi dapat diperkirakan dari data energy ikatan dan kesetabilan dari molekul-molekul yang terlibat dalam reaksi tersebut. Dalam banyak kasus entalpi dapat diperkirakan dari energy ikatan rata-rata. Karena energy selalu diperlukan untuk memutuskan ikatan kimia dan pembentukan ikatan kimia selalu disertai dengan pelepasan jumlah energy, entalpi suatu reaksi dapat diperkirakan dengan menghitung total energy yang diperlukan untuk memutuskan ikatan dan jumlah energy yang dilepaskan pada pembentukan ikatan dalam reaksi tersebut dan mencatat semua perubahan energy yang berkaitan (chang, 2004 : 279).

C. ALAT DAN BAHAN

1. Alat Praktikum:

  • Buret 50 ml
  • Corong
  • Gelas Arloji
  • Gelas Kimia 250 ml
  • Gelas Ukur 50 ml
  • Gelas Ukur 100 ml
  • Hot Plate
  • Klem
  • Pipet Tetes
  • Statif
  • Stopwatch
  • Termometer
  • Tiang Statif
  • Timbangan Analitik

2. Bahan Praktikum :

  • Aquades (H2O)
  • Larutan Asam Klorida (HCl) 2 M
  • Larutan Natrium Hidroksida (NaOH) 2,05 M
  • Larutan Tembaga (II) Sulfat (CuSO4) 0,5 M
  • Padatan Seng (Zn)

 

D. CARA KERJA

1. Penentuan Terapan Kalorimeter

  1. Dimasukkan 40 cm3 air kedalam kalorimeter dengan buret, catat suhunya.
  2. Dipanaskan 40 cm3 air dalam gelas kimia ± 25-30 derajat di suhu kamar, catat suhunya.
  3. Dicampurkan air panas kedalam kalorimeter, aduk selama 10 menit selang 1 menit setelah pencampuran.

2. Penentuan Kalor reaksi zn (S) + CuSO4 (aq)

  1. Dimasukkan 20 cm3 larutan 0.5 M CuSO4 kedalam kalorimeter.
  2. Catat suhu selama 2 menit dengan selang waktu ½ menit.
  3. Timbang dengan teliti 3-3.10 gr padatan zn (Ar Zn= 65.5).
  4. Dimasukkan padatan zn kedalam larutan CuSO4 atau kalorimeter.
  5. Catat suhu selang waktu 1 menit setelah pencampuran selama 10 menit.

3. Penentuan kaor pelarutan etanol dalam air

  1.  Dimasukkan 18 cm3 air kedalam kalorimeter dengan menggunakan gelas ukur.
  2. Diukur suhu air dalam kalorimeter selama 2 menit dengan selang waktu ½ menit.
  3. Diukur suhu etanol dalam buret, dimasukkan dengan tepat 29 cm3 etanol ke dalam gelas kimia menggunakan buret.
  4. Dikocok campuran dalam kalorimeter, dicatat suhu selama 4 menit dengan selang waktu ½ menit.

4. Penentuan kalor penetralan Hcl dan NaOH

  1. Dimasukkan 20 cm3 HCl 2 M ke dalam kalorimeter. Suhu HCl .
  2. Diiukur 20 cm3 NaOH 2.05 M, dicatat suhu (atur sedemikian rupa hingga suhunya sama dengan suhu HCl).
  3. Dicampurkan basa ini kedalam kalorimeter dan catat suhu campurkan selama 5 menit dengan selang waktu ½ menit.

 

E. HASIL PENGAMATAN

No

Prosedur Percobaan

Hasil Pengamatan

1 Penentuan Tetapan Kalorimeter

Dimasukkan 40 ml aquades ke dalam kalorimeter dengan gelas ukur, kemudian dicatat suhunya.
Dipanaskan 40 ml aquades dalam gelas kimia ± 20C di atas suhu kamar, dicatat suhunya.
Dicampurkan aquades yang sudah dipanaskan ke dalam kalorimeter, dikocok atau diaduk, kemudian diamati suhunya selama 10 menit dengan selang waktu 1 menit setelah pencampuran.

Tair dingin = 30 C

Tair panas = 45 C

T1 = 38 C
T2 = 38 C
T3 = 37 C
T4 = 37 C
T5 = 37 C
T6 = 36 C
T7 = 36 C
T8 = 36 C
T9 = 36 C
T10 =35 C

2 Dimasukkan 20 ml larutan CuSO4 0,5 M ke dalam kalorimeter.
Dicatat suhu selama 2 menit dengan selang waktu 1/2 menit.
Ditimbang dengan teliti 3-3,10 gram padatan Zn (Ar Zn = 65,5)
Dimasukkan padatan Zn ke dalam larutan CuSO4 di dalam kalorimeter.
Dicatat suhu selama 10 menit selang waktu 1 menit setelah pencampuran.
T CuSO4

T1 = 31 C
T2 = 32 C
T3 = 33 C
T4 = 34 C
Berat Zn = 3,05 gr

T CuSO4+Zn

T1 = 38 C

T2 = 41 C

T3 = 43,5 C

T4 = 44,5 C
T5 = 45 C
T6 = 44,5 C
T7 = 45,5 C
T8 = 42,5 C
T9 = 42 C
T10 = 41 C

–       Warna awal CuSO4 adalah biru.

–       Setelah CuSO4 dicampur Zn warna larutan menjadi hitam keabuan dan berkeruh, di dalam larutan terbentuk endapan.

3 a. Dimasukkan 18 ml aquades ke dalam kalorimeter menggunakan gelas ukur.
Diukur suhu aquades dalam kalorimeter selama 2 menit dengan selang waktu 1/2 menit.
Diukur suhu etanol dalam buret, dimasukkan dengan tepat 29 ml etanol ke dalam kalorimeter.
Dikocok campuran dalam kalorimeter, dicatat suhu selama 4 menit dengan selang waktu 1/2 menit.
T1 = 25 C
T2 = 28 C
T3 = 31 C
T4 = 30 C

Tetanol = 29C

Taquades+etanol

T1 =28 C

T2 =26 C

T3 =25 C

T4 =27 C

T5 =25 C

T6 =25 C

T7 =26 C

T8 =27 C

  b. Dimasukkan 27 ml aquades ke dalam kalorimeter menggunakan gelas ukur.
Diukur suhu aquades dalam kalorimeter selama 2 menit dengan selang waktu 1/2 menit.
Diukur suhu etanol dalam buret, dimasukkan dengan tepat 19,3 ml etanol ke dalam kalorimeter.
Dikocok campuran dalam kalorimeter, dicatat suhu selama 4 menit dengan selang waktu 1/2 menit.
TA aquades

T1 = 28 C
T2 = 30 C
T3 = 31 C
T4 = 32 C

Tetanol = 29C

Taquades+etanol

T1 =35 C

T2 =36 C

T3 =35 C

T4 =35 C

T5 =34 C

T6 =35 C

T7 =34 C

T8 =35 C

  c.  Dimasukkan 36 ml aquades ke dalam kalorimeter menggunakan gelas ukur.
Diukur suhu aquades dalam kalorimeter selama 2 menit dengan selang waktu 1/2 menit.
Diukur suhu etanol dalam buret, dimasukkan dengan tepat 14,5 ml etanol ke dalam kalorimeter.
Dikocok campuran dalam kalorimeter, dicatat suhu selama 4 menit dengan selang waktu 1/2 menit.
TA aquades

T1 = 29 C
T2 = 29 C
T3 = 29 C
T4 = 30 C

Tetanol = 29C

Taquades+etanol

T1 =35 C

T2 =34 C

T3 =34 C

T4 =34 C

T5 =34 C

T6 =34 C

T7 =33 C

T8 =33 C

  d. Dimasukkan 36 ml aquades ke dalam kalorimeter menggunakan gelas ukur.
Diukur suhu aquades dalam kalorimeter selama 2 menit dengan selang waktu 1/2 menit.
Diukur suhu etanol dalam buret, dimasukkan dengan tepat 11,6 ml etanol ke dalam kalorimeter.
Dikocok campuran dalam kalorimeter, dicatat suhu selama 4 menit dengan selang waktu 1/2 menit.
TA aquades

T1 = 27 C
T2 = 28 C
T3 = 28 C
T4 = 26 C

Tetanol = 29C

Taquades+etanol

T1 =36 C

T2 =37 C

T3 =37 C

T4 =38 C

T5 =36 C

T6 =37 C

T7 =37 C

T8 =37 C

  e.  Dimasukkan 36 ml aquades ke dalam kalorimeter menggunakan gelas ukur.
Diukur suhu aquades dalam kalorimeter selama 2 menit dengan selang waktu 1/2 menit.
Diukur suhu etanol dalam buret, dimasukkan dengan tepat 5,8 ml etanol ke dalam kalorimeter.
Dikocok campuran dalam kalorimeter, dicatat suhu selama 4 menit dengan selang waktu 1/2 menit.
TA aquades

T1 = 31 C
T2 = 31 C
T3 = 30 C
T4 = 30 C

Tetanol = 29C

Taquades+etanol

T1 =34 C

T2 =33 C

T3 =33 C

T4 =33 C

T5 =33 C

T6 =33 C

T7 =33 C

T8 =33 C

  f. Dimasukkan 45 ml aquades ke dalam kalorimeter menggunakan gelas ukur.
Diukur suhu aquades dalam kalorimeter selama 2 menit dengan selang waktu 1/2 menit.
Diukur suhu etanol dalam buret, dimasukkan dengan tepat 4,8 ml etanol ke dalam kalorimeter.
Dikocok campuran dalam kalorimeter, dicatat suhu selama 4 menit dengan selang waktu 1/2 menit.
TA aquades

T1 = 29 C
T2 = 30 C
T3 = 30 C
T4 = 30 C

Tetanol = 29C

Taquades+etanol

T1 =32 C

T2 =31 C

T3 =31 C

T4 =31 C

T5 =31 C

T6 =31 C

T7 =31 C

T8 =31 C

4 Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH

Dimasukkan 20 ml HCl 2 M ke dalam kalorimeter.
Dicatat kedudukan termometer.
Diukur 20 ml NaOH 2,05 M, dicatat suhunya (diatur sedemikian rupa sehingga suhunya sama dengan suhunya HCl).
Dicampur HCl dan NaOH ke dalam kalorimeter dan dicatat suhunya selama 5 menit dengan selang waktu 1/2 menit.

T HCl = 31 C

T NaOH = 31 C

T HCl+NaOH

T1 = 38 C

T2 = 38 C

T3 = 38 C

T4 = 38,1 C

T5 = 38,1 C

T6 = 38,1 C

T7 = 38 C

T8 = 38 C

T9 = 37,9 C

T10= 37,9 C

–       Terjadi perubahan warna dari bening menjadi keruh.

 

 

               F. ANALISIS DATA

1.   Persamaan Reaksi

  • H2O (l)  → H2(q) + ½ O2(q)
  • Zn (s)  + CuSO4 (aq)  → ZnSO4(aq) + Cu(S)
  • C2H5OH(l)  + H2O(l) → C2H5OH (aq) + H2O(l)
  • HCl(aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H2O(l)

2.   Perhitungan

  1. Penentuan Tetapan Kalorimeter
  • T0= Suhu awal air dingin =  300C

=  300C + 273 = 303 k

  • Tt = Suhu awal air panas =  450C

=  450C + 273 = 318 k

  • TR = Suhu akhir campuran / Suhu Rata-rata

T1 = 380C = 311 K

T2 = 380C = 311 K

T3 = 370C = 310 K

T4 = 370C = 310 K

T5 = 370C = 310 K

T6 = 360C = 309 K

T7 = 360C = 309 K

T8 = 360C = 309 K

T9 = 360C = 309 K

T10 = 350C = 308 K

TR        =

=

=

=309,6 K

  • Suhu yang diserap Kalorimeter (

=  –

= 318 K – 303 K

= 15 K

  • Kenaikan Suhu Air Dingin (

=  –

= 309,6 K – 303 K

= 6,6 K

  • Penurunan Suhu Aquades Panas (

= 309,6 – 318

= -8,4 K

Diketahui:       Paquades                   = 1 gr/cm3

Vaquades                  = 40 ml

maquades=  . V

= 1 gr/cm3 . 40 ml

= 40 gr

caquades                   = 4,2 J/g.K

  • Kalor yang diserap aquades dingin (q1 )

q1 = m . c .

= 40 gram . 4,2 J/g.K . 6,6 k

=1108,8 J

  • Kalor yang diserap aquades panas (q2 )

q2 = m . c .

= 40 gram . 4,2 J/g.K . (-8,4) K

= -1411,2 J

  • Kalor yang diserap kalorimeter (q3 )

q=

= 1411,2 J – 1108,8 J

= 302,4 Joule

  • Tetapan kalorimeter  ( K )

K  =

=

= 20,16 J/K

Grafik pencampuran aquades panas / dingin

 

  1. Penentuan Kalor Reaksi Zn(s) + CuSO4(aq)

+ S                   +

  • Suhu Rata-rata CuSO4 (Ta)

T1 = 31  = 304 K

T2 = 32  = 305 K

T3 = 33  = 306 K

T4 = 34  = 307 K

Ta =

=

=

= 305,5 K

  • Suhu Rata–rata Campuran

T1 = 380C      = 311 K

T2 = 410C      = 314 K

T3 = 43,50C   = 316,5 K

T4 = 44,50C   = 317,5 K

T5 = 450C      = 318 K

T6 = 44,50C   = 317,5 K

T7 = 45,50C   = 318,5 K

T8 = 42,50C   = 315,5 K

T9 = 420C      = 315 K

T10 = 410C     = 314 K

Tb         =

 

=

=

= 315,75 K

  •       =  –

= 315,785 K – 305,5 K

= 10,25 K

  • Kalor yang diserap kalorimeter ( q4 )

q4            = k .

= 20,16 J/K . 10,25 K

= 206,64 Joule

Zn(s)     +     CuSO4(aq)                                  ZnSO4(aq)       +      Cu(s)

Mula-mula     :   0,047                        0,01                          –                     –

Bereaksi        :    0,01                         0,01                        0,01               0,01

Setimbang     :   0,037                       –                               0,01               0,01

 

 

 

 

  • n  Zn =

=

= 0,047 mol

  • n CuSO4        = M .V

= 0,5 M .  0,02 L

= 0,01 mol

  • massa ZnSO4 = n ZnSO4 Setimbang x Mr ZnSO4

= 0,01 x 161,5

= 1,165 gram

  • Kalor yang diserap larutan (q5)

= m ZnSO4 . c. T

= 1,165 gram . 1,14 J/g.K . 10,25 K

= 18,871 joule

  • Kalor yang dihasilkan reaksi (q6)

q6                            =

= 206,64 J + 18,871 J

= 225,511 joule

  • Entalpi reaksi  ( r)

=

=

= 5637,775 J/mol

  1. Penentuan kalor pelarutan etanol dalam aquades

 

  1. 18  aquades + 29  etanol
  • Suhu Rata-rata  aquades

T1 = 25  = 298 K

T2 = 28  = 301 K

T3 = 31  = 304 K

T4 = 30  = 303 K

TAquades       =

=

=

      = 301,5 K

  • Suhu Etanol

=  + 273 = 301 K

  •          =

=

=

= 301,75 K

 

  • 𝑆uhu Rata-rata campuran ( )

T1 = 28  = 301 K

T2 = 26  = 299 K

T3 = 25  = 298 K

T4 = 27  = 300 K

T5 = 25  = 298 K

T6 = 25  = 298 K

T7 = 26  = 299 K

T8 = 27  = 300 K

=

=

=

= 299,125 K

  •    =

= 299,125 K – 301,75 K

= -2,625 K

  • Kalor yang diserap aquades (q7)

PAquades                  = 1 gr/cm3

Vaquades             = 18 ml

caquades                   = 4,2 J/g.K

maquades                  = P. V

= 1 gr/cm3 . 18 ml

= 18 gram

q7                            = m. c.

= 18 gram . 4,2 J/g.K . (-2,625) K

=-198,45 Joule

  • Kalor yang diserap etanol (q8)

Petanol                     = 0,793 gr/cm3

Vetanol               = 29 ml

Cetanol                    = 1,92 J/g.K

Metanol                   = P. V

= 0,793 gr/cm3 . 29 ml

=  21,431 gram

q7                            = m. c.

= 21.431 gram . 1,92 J/g.K . (-2,625) K

= -108,012 Joule

  • Kalor yang diserap calorimeter (q9)

q9                            = k .

=20,16 J/K . (-2,625) K

= 52,92 Joule

 

  • Kalor yang dihasilkan pada pelarutan ( )

q10                          =

= 52,92 J + 108,012 J +198,45 J

= 352,382 Joule

  • Entalpi ( )

Massa etanol   =  21,431 gram

Mr etanol         =  46

n etanol           =

=

=  0,466 mol

=

=

=  771,206 J/mol

  1. 27  aquades + 19,3  etanol
  • Suhu Rata-rata aquades (Taquades)

T1 = 28  = 301 K

T 2= 30  = 303 K

T3 = 31  = 304 K

T4 = 32  = 305 K

TAquades  =

=

=

= 303,25 K

 

  • Suhu etanol

TEtanol   = 290 C = 302 K

∆Tm    =

=

 

= 302,625 K

  • Suhu Rata-rata campuran  (∆TA)

T1 = 35      = 308 K

T2 = 36      = 309 K

T 3 = 35     = 308 K

T 4  = 35    = 308 K

T 5 =  34    = 307 K

T 6 =  35    = 308 K

T 7 = 34      = 307 K

T 8 =  35    = 308 K

∆TA        =

=

=

= 307,875 K

∆       = ∆T4 – ∆Tm

= 307,875 – 302,625 K

= 5,25 K

  • Kalor yang di serap air ( )

PAquades                  = 1 gr/cm3

Vaquades             = 27 ml

caquades                   = 4,2 J/g.K

maquades                  = P. V

= 1 gr/cm3 . 27 ml

= 27 gram

q                          = m. c.

= 27 gram . 4,2 J/g.K  .  5,25 K

= -595,35 Joule

  • Karol yang di serap etanol ( )

Petanol                     = 0,793 gr/cm3

Vetanol               = 19,3 ml

Cetanol                    = 1,92 J/g.K

metanol                    = P. V

= 0,793 gr/cm3 . 19,3 ml

=  15,305 gram

q                                          = m. c.

=  15,305 gram . 1,92 J/g.K . 5,25 K

=-154,273 Joule

  • Kalor yang di serap kolorimeter ( )

q9                            = k . ∆

= 20,16 . 5,25 J

= 105,84 Joule

  • Kalor yang di hasilkan pada pelarutan ( )

q10                          =  

= 105,84 J + 154,273 J + 595,35 J

= 855,463 joule

  • Entalpi ( H2)

Massa etanol   =  15,305 gram

Mr etanol         =  46

n   etanol         =

=

=  0,333 mol

 

∆                  =

                                                =

= 2568,958 J/mol

  1. 36 cm 3 aquades + 14, 5 cm 3 etanol
  • Suhu Rata-rata Aquades

T1  = 29  = 302 K

T2   = 29  = 302 K

T3   = 29  = 302 K

T4  = 30  = 303 K

Taquades =

=

=

= 302,25 K

  • Suhu etanol

= 2 C = 302 K

=

=

=

= 302,125 K

  • Suhu Rata-rata Campuran ( TA)

T1 = 35      = 308 K

T2 = 34      = 307 K

T 3 = 34     = 307 K

T 4  = 34    = 307 K

T 5 =  34    = 307 K

T 6 = 34     = 307 K

T 7 = 33     = 306 K

T 8 = 33    = 306 K

∆TA        =

=

=

= 306,875 K

∆       = ∆TA – ∆Tm

= 306,875 K – 302,125 K

= 4,75 K

  • Kalor yang di serap aquades ( )

PAquades                = 1 gr/cm3

Vaquades             = 36 ml

caquades                  = 4,2 J/g.K

maquades                = P. V

= 1 gr/cm3 . 36 ml

= 36 gram

q                          = m. c.

= 36 gram . 4,2 J/g.K  .  4,75 K

= 718,2 Joule

  • Karol yang di serap etanol ( )

Petanol                     = 0,793 gr/cm3

Vetanol               = 14,5 ml

Cetanol                    = 1,92 J/g.K

metanol                    = P. V

= 0,793 gr/cm3 . 14,5 ml

= 11,499 gram

q                          = m. c.

= 11,499 gram . 1,92 J/g.K . 4,75 K

= 104,866 Joule

  • Kalor yang di serap kolorimeter ( )

q9                            = k . ∆

= 20,16 . 4,75 J

= 95,76 Joule

  • Kalor yang di hasilkan pada pelarutan ( )

q10                          =  

= 95,76 J + 104,866 J + 718,2 J

= 918,826 joule

  • Entalpi ( H3)

Massa   etanol =  11,499 gram

Mr   etanol       =  46

n   etanol         =

=

=  0,25 mol

∆                  =

                                                =

= 3675,304 J/mol

  1. 36 cm3 aquades + 11, 6 cm3 etanol

T = 27  = 300 K

T2   = 28  = 301 K

T = 28  = 301 K

T4   = 26  = 299 K

Taquades =

=

`           =

= 300,25 K

  • Suhu etanol

= 2 C = 302 K

=

=

=

= 301,25 K

  • Suhu Rata-rata Campuran ( TA)

T1 = 36      = 309 K

T2 = 37      = 310 K

T 3 = 37     = 310 K

T 4  = 38    = 311 K

T 5 =  36    = 309 K

T 6 = 37     = 310 K

T 7 = 37     = 310 K

T 8 = 37    = 310 K

∆TA       =

=

=

= 309,875 K

∆       = ∆TA – ∆Tm

= 309,875 K – 301,125 K

= 8,75 K

  • Kalor yang di serap aquades ( )

PAquades= 1 gr/cm3

Vaquades             = 36 ml

caquades                   = 4,2 J/g.K

maquades                  = P. V

= 1 gr/cm3 . 36 ml

= 36 gram

q                          = m. c.

= 36 gram . 4,2 J/g.K  .  8,75 K

= 1323 Joule

  • Karol yang di serap etanol ( )

Petanol                     = 0,793 gr/cm3

Vetanol               = 11,6 ml

Cetanol                    = 1,92 J/g.K

metanol                    = P. V

= 0,793 gr/cm3 . 11,6 ml

=  9,199 gram

q                        = m. c.

=  9,199 gram . 1,92 J/g.K . 8,75 K

=  154,543 Joule

  • Kalor yang di serap kolorimeter ( )

q9                            = k . ∆

= 20,16 . 8,75 J

= 176,4 Joule

  • Kalor yang di hasilkan pada pelarutan ( )

q10                          =  

= 176,4 J + 154,543 J + 1323 J

= 1653,943 joule

  • Entalpi ( H4)

Massa etanol   =  9,199 gram

Mr etanol         =  46

N etanol          =

=

= 0,2 mol

∆                  =

                                                =

= 8269,715 J/mol

  1. 36 cm3 aquades + 5,8 cm3 etanol

T = 31  = 304 K

T2   = 31  = 304 K

T = 30  = 303 K

T4   = 30  = 303 K

Taquades =

=

=

= 303,5 K

  • Suhu etanol

= 2 C = 302 K

=

=

=

= 302,75 K

  • Suhu Rata-rata Campuran ( TA)

T1 = 34      = 307 K

T2 =  33     = 306 K

T 3 = 33     = 306 K

T 4  = 33    = 306 K

T 5 =  33    = 306 K

T 6 = 33     = 306 K

T 7 = 33     = 306 K

T 8 = 33    = 306 K

∆TA       =

=

`           =

= 306,125 K

∆       = ∆TA – ∆Tm

= 306,125 K – 302,75 K

= 3,375 K

  • Kalor yang di serap aquades ( )

PAquades                  = 1 gr/cm3

Vaquades             = 36 ml

caquades                   = 4,2 J/g.K

maquades= P. V

= 1 gr/cm3 . 36 ml

= 36 gram

q                          = m. c.

= 36 gram . 4,2 J/g.K  .  3,375 K

= 510,3 Joule

  • Karol yang di serap etanol ( )

Petanol                     = 0,793 gr/cm3

Vetanol               = 5,8 ml

Cetanol                    = 1,92 J/g.K

metanol                    = P. V

= 0,793 gr/cm3 . 5,8 ml

=  4,599 gram

q8                            = m. c.

=  4,599 gram . 1,92 J/g.K . 3,375 K

=  29,804 Joule

  • Kalor yang di serap kolorimeter ( )

q9                            = k . ∆

= 20,16 . 3,375 J

= 68,04 Joule

  • Kalor yang di hasilkan pada pelarutan ( )

q10                           =  

= 68,04 J + 29,804 J + 510,3 J

= 608,14 joule

  • Entalpi ( H5)

Massa etanol   =  4,599 gram

Mr etanol         =  46

n etanol           =

=

=  0,1 mol

∆                  =

                                                =

= 6081,4 J/mol

  1.  45 cm3 aquades + 4.8 cm3 etanol

 

T = 29  = 302 K

T2   = 30  = 303 K

T = 30  = 303 K

T4   = 30  = 303 K

Taquades =

=

=

= 302,75 K

  • Suhu etanol

= 2 C = 302 K

=

=

=

= 302,375 K

  • Suhu Rata-rata Campuran ( TA)

T1 = 32      = 305 K

T2 =  31     = 304 K

T 3 = 31     = 304 K

T 4  = 31    = 304 K

T 5 =  31    = 304 K

T 6 = 31     = 304 K

T 7 = 31     = 304 K

T 8 = 31    = 304 K

∆TA       =

=

=

= 304,125 K

∆      = ∆TA – ∆Tm

= 304,125 K – 302,375 K

= 1,75 K

  • Kalor yang di serap aquades ( )

PAquades                  = 1 gr/cm3

Vaquades             = 45 ml

caquades                   = 4,2 J/g.K

maquades                  = P. V

= 1 gr/cm3 . 45 ml

= 45 gram

q7                             = m. c.

= 45 gram . 4,2 J/g.K  .  1,75 K

= 330,75 Joule

  • Karol yang di serap etanol ( )

Petanol                     = 0,793 gr/cm3

Vetanol               = 4,8 ml

Cetanol                    = 1,92 J/g.K

metanol                    = P. V

= 0,793 gr/cm3 . 4,8 ml

=  3,806 gram

q8                             = m. c.

=  3,806 gram . 1,92 J/g.K . 1,75 K

= 12,788 Joule

  • Kalor yang di serap kolorimeter ( )

q9                            = k . ∆

= 20,16 . 1,75 J

= 35,28 Joule

  • Kalor yang di hasilkan pada pelarutan ( )

q10                          =  

= 35,28  J + 12,788 J + 330,75 J

= 378,818 joule

  • Entalpi ( H5)

Massa etanol   =  3,806 gram

Mr etanol         =  46

n etanol           =

=

=  0,083 mol

∆                  =

                                                =

= 4564,072 J/mol

 

 

 

 

 

NO

VOLUME cm³

MASSA

ΔTm

ΔTA

ΔT2

ΔH

MOL AIR

AIR

ETANOL

AIR

ETANOL

MOL ETANOL

1

18

29

18

21,431

301,75

299,125

-2,625

288,708

2

2

27

19,3

27

15,305

302,675

307,875

5,25

397,529

5

3

36

14,5

36

11,499

302,125

306,875

4,75

100,204

8

4

36

11,6

36

9,499

301,1256

309,875

8,75

22,715

10

5

36

5,8

36

4,599

302,75

306,125

3,375

268,96

20

6

45

4,8

45

3,806

302,375

304,125

4,75

596,543

30

  • Tabel perbandingan mol air : mol etanol dan H

 

 

D. Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH

  • Suhu awal 20 ml HCl = 31  = 304 K
  • Suhu awal 20 ml NaOH = 31  = 304 K
  • T1                =

=

=

= 304 K

  • Suhu campuran (T2)

T1 = 380C     = 311 K

T2 = 380C     = 311 K

T3 = 380C     = 311 K

T4 = 38,10C  = 311,1 K

T5 = 38,10C  = 311,1 K

T6 = 38,10C  = 311,1 K

T7 = 380C     = 311 K

T8 = 380C     = 311 K

T9 = 37,90C  = 310,9 K

T10 = 37.90C = 310,9 K

T2                   =

=

=

= 311,01 K

ΔT3               = T2 – T1

= 311,01 K – 304 K

= 7,01 K

  • Kalor yang diserap larutan (q11)

Plarutan                    = 1,03 gr/cm3

Vlarutan             = VHCl + VNaOH

                                = 20 ml + 20 ml

= 40 ml

Clarutan                   = 3,96 J/g.K

Mlarutan                  = P. V

= 1,03 gr/cm3 . 40 ml

=  41,2 gram

q11                           = m. c.

=  41,2 gram . 3,96 J/g.K . 7,01 K

= 277,26 Joule

  • Kalor yang di serap kolorimeter ( )

q12                          = k . ∆

= 20,16 .  7,10 J

= 141,322 Joule

  • Kalor yang di hasilkan reaksi ( )

q13                          =  

= 141,322 J + 277,26 J

= 418,582 Joule

  • Kalor penetralan ( Hn)

n NaCl             = 0,04

ΔHn                 =

=

= 10464,55 J/mol

  • Grafik perubahan suhu campuran (penetralan) terhadap waktu

G. PEMBAHASAN

Praktikum kali ini bertujuan untuk mempelajari perubahan energi pada reaksi kimia dan untuk mengukur perubahan kalor dengan percobaan yang sederhana.

Pada percabaan pertama, yaitu penentuan tetapan kalorimeter. Pada percobaan kali ini, kita mencampurkan aquades dingin dengan aquades panas. Hasilnya, campuran aquades dingin dan aquades panas temperaturnya semakin menurun. Hal ini disebabkan karena adanya kalor yang diserap oleh aquades dingin terhadap aquades panas, dan ada pula kalor yang dilepaskan oleh aquades panas di dalam kalormeter, sehingga kalor yang dilepas/diberikan aquades panas dan kalor yang diserap aquades dingin adalah sama. Hal ini sesuai dengan Hukum Termodinamika I yang menyatakan bahwa “energi dalam sistem tersekat adalah tetap (asas kekekalan energi)”. Pada percobaan ini juga berlaku asas Black, karena jika dua benda yang suhunya berbeda dan dicampur, maka benda yang lebih panas melepas kalor kepada benda yang lebih dingin sampai temperatur keduanya sama, kemudian banyak kalor yang dilepas benda yang lebih panas sama dengan banyaknya kalor yang diterima benda yang lebih dingin dan sebuah benda untuk menurunkan  akan melepas kalor yang sama besarnya dengan banyaknya kalor yang dibutuhkan benda tersebut untuk menaikan suhunya sebesar   juga. Mengenai tetapan kalorimeter yang akan diperoleh melalui percobaan ini tidak langsung dapat diukur, yang langsung dapat diukur adalah temperaturnya, dari temperatur ini kemudian dapat diperoleh tetapan kalorimeter dengan membuat perbandingan antara kalor yang diterima/diserap kalorimeter dan perubahan suhu yang diserap kalorimeter. Pada percobaan ini, diperoleh hasil bahwa tetapan kalorimeternya adalah 20,16 J/K. Jika tetapan kalorimeter ini dibandingkan dengan tetapan kalorimeter referensi, maka dapat dilihat adanya perbedaan. Hal ini dapat terjadi kerena beberapa hal, seperti kalorimeter yang digunakan tidak sempurna mengisolasi sistem sehingga ada kalor yang dilepaskan ke lingkungan, kemungkinan tidak terjadi ketidakpastian pada saat melakukan pengamatan dan pengamatan yang kurang teliti sehingga terjadi ketidakpastian pengukuran.

Pada percobaan kedua, yaitu penentuan kalor reaksi Zn(s) + CuSO4(aq). Pada percobaan kedua ini, suhu rata-rata CuSO4(aq) adalah 305,5 K, kemudian setelah padatan Zn dicampurkan ke dalam CuSO4, diperoleh hasil bahwa suhu setelah pencampuran meningkat menjadi 315,5 K. Berdasrkan kenaikan suhu ini dapat dikatakan bahwa reaksi merupakan reaksi eksoterm yaitu reaksi yang melepas energi. Energi yang dilepas itulah yang menyebabkan kenaikan suhu. Kalor reaksi dari reaksi tersebut adalah jumlah kalor yang diserap kalorimeter ditambah jumlah kalor larutan. Maka jumlah kalor reaksi = (massa ZnSO4 x c ZnSO4 x  ) + (k x ). Takhir diperoleh melalui regresi linear dari data suhu dalam selang waktu tertentu. Kemudian   = Tb – Ta.  reaksi yang didapat dalam reaksi ini adalah -42578,225 J/mol (tanda negatif menunjukkan bahwa reaksi merupakan reaksi eksoterm).

Pada percobaan ketiga, yaitu penentuan kalor pelarutan etanol dalam aquades. Berdasarkan percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa jika etanol dicampurkan dengan aquades dengan volume sedemikian rupa, maka temperatur etanol tersebut akan semakin meningkat, sesuai dengan teori. Baedasarkan percobaan ini juga dapt disimpulkan bahwa hubungan antara  dan perbandingan mol aquades dan etanol, semakin besar , maka semakin besar pula perbandingan mol aquades dan mol etanol. Pada percobaan ini juga terdapat  yang menurun, hal ini dapat disebabkan karena pengaruh suhu atau ketidakpastian dalam melihat hasil pengamatan.

Pada percobaan keempat, yaitu penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH. Diketahui sebelumnya bahwa NaOH adalah bas kuat sedangkan HCl adalah asam kuat, sehingga apabila NaOH dan HCl direaksikan maka akan menghasilkan garam + air. Dari percobaan yang dilakukan terlihat bahwa semakin banyak waktu maka semakin menurun pula temperatur campuran NaOH dan HCl. Untuk menentukan kalor penetralan NaOH dan HCl diperoleh dengan membagi massa larutan dengan jumlah Mr NaOH dan Mr HCl dan untuk menentukan kalor penetralan campuran NaOH dan HCl ( ) adalah dengan membagi kalor yang dihasilkan reaksi dengan mol NaCl yaitu 0,04 mol. Dari hasil percobaan didapatkan  sebesar 10464,550 J/mol.

Entalpi  adalah besaran mutlak yang tidak dapat diukur atau ditentukan. Pada proses yang terukur adalah harga dari . Penentuan harga  tidak bergantung pada jalannya proses namun hanya tergantung pada keadaan awal dan akhir proses.

 

 

H. PENUTUP

1. Kesimpulan

Berdasarkan percobaab yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa dalam setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi, hal ini dibuktikan dari data-data yang diperoleh.

Penentuan tetapan kalorimeter tidak dapat langsung diukur, yang langsung dapat diukur adalah temperaturnya, dari temperatur ini kemudian dapat diperoleh tetapan kalorimeter dengan membuat perbandingan antara kalor yang diserap kalorimeter dan perubahan suhu yang diserap kalorimeter

2. Saran

Pada saat praktikum praktikan harus menjelaskan hasil percobaannya pada praktikan lain dan saling membantu dalam melakukan percobaan. Kerjasama perlu ditingkatkan lagi baik antara sesama praktikan maupun antara praktikan dan asisten.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Chang, Rymond. 2004. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga.

Foliatini, 2008. Buku Pintar Kimia. Jakarta: Wahyu Media.

Oxtoby. 2001. Prinsip Kimia Modern. Jakarta: Erlangga.

Robinson,William R.1977.General Chemistry Tenth Edition. New York: Hougton Mifflin Company.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s