18

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangDalam kimia ikatan hidrogen adalah sejenis gaya tarik antar molekul yang

terjadi antara dua muatan listrik parsial dengan polaritas yang berlawanan. walaupun

lebih kuat dari kebanyakan gaya antar molekul , ikatan hidrogen jauh lebih lemah

dari ikatan kovalen dan ikatan ion.

Dalam makro molekul seperti protein dan asam nukleat , ikatan ini dapat

terjadi antara dua bagian dari molekul yang sama. Dan berperan sebagai penentu

bentuk molekul keseluruhan yang penting.

Ikatan hidrogen terjadi ketika sebuah molekul memiliki atom N , O , dan F

yang mempunyai pasangan elektron yang bebas ( ion pair electron ) hidrogen dari

molekul lain akan berinteraksi dengan pasangan elektron bebas ini membentuk suatu

ikatan hidrogen dengan besar ikatan bervariasi mulai dari yang lemah (1-2 KJ mol -1)

hingga tertinggi (>155 KJ mol-1). Kekuatan hidrogen ini dipengaruhi oleh perbedaan

kelekronegatifan antara atom–atom dalam molekul tersebut. Semakin besar

perbedaannya, semakin besar ikatan hidrogen yang terbentuk.

Ikatan hidrogen mempengaruhi titik didih suatu senyawa. Semakin besar

ikatan hidrogennya, semakin tinggi titik didihnya. Namun, khusus pada air (H2O),

terjadi dua ikatan hidrogen pada tiap molekulnya. Akibatnya jumlah total ikatan

hidrogen lebih besar daripada asam florida (HF) yang seharusnya memiliki ikatan

hidrogen terbesar (karena paling tinggi perbedaan elektronegatifannya) sehingga

titik didih air lebih tinggi daripada asam klorida.

Oleh karena itu praktikum ini dilakukan agar dapat mengetahui besar

ikatan hidrogen yang terjadi pada reaksi dengan menggunakan kalorimeter.

18

19

1.2 Tujuan Percobaan

- Mengetahui massa kloroform dalam percobaan

- Mengetahui nilai kalor yang diserap kalorimeter dalam percobaan

- Mengetahui jumlah kalor yang diserap kalorimeter

1.3 Prinsip Percobaan

Didasarkan pada ke elektronegatifan antara atom-atom dalam molekul serta

ikatan hidrogen yang mempengaruhi titik didih senyawanya . Didasarkan pada

ikatan antara atom H dengan atom F , O , dan N yang memiliki pasangan elektron

bebas sehingga membentuk ikatan hidrogen yang dipengaruhi oleh beda ke

elektronegatifan dari atom-atom penyusunnya dimana digunakan kloroform dan

aseton untuk menentukan kekuatan ikatan hidrogen yang ditandai dengan naiknya

suhu sebagai indikasi terjadinya ikatan hidrogen. Ditentukannya besar kekuatan

ikatan hidrogen berdasarkan perbedaan keelektronegatifan dari atom dan molekul

aseton dan kloroform agar mol dari pereaksinya sama besar.

20

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Ikatan kimia merupakan suatu proses fisika yang bertanggung jawab dalam

gaya interaksi tarik menarik antar dua molekul atau molekul yang menyebabkan suatu

senyawa diatomik atau poliatomik menjadi stabil. Secara umum, ikatan kimia dapat

digolongkan menjadi 2 jenis yaitu :

A . Ikatan antar atom

1. Ikatan ion : heteroplar

Ikatan ionik adalah sebuah gaya elektrostatik yang mempersatukan ion-ion dalam

senyawa ionik. Ion-ion yang di ikat oleh ikatan kimia ini terdiri dari kation-kation dan

anion. Kation terbentuk dari unsur-unsur yang memiliki afinitas elektron tinggi dalam

hal ini oleh unsur –unsur golongan halogen dan oksigen oleh karena itu dapat

dikatakan bahwa ikatan ion sangat dipengaruhi oleh besarnya beda ke-

elektronegatifan dari atom-atom pembentuk senyawa tersebut. Semakin besar beda

keelektronegatifan maka ikatan ionik yang dihasilkan akan semakin kuat (Cotton,

1989)

Sifat – sifat ikatan ionik adalah :

a. Bersifat polar sehingga larut dalam pelarut polar

b. Memiliki titik didih yang tinggi

c. Baik larutan maupun lelehanya bersifat elektrolit

2. Ikatan kovalen : homopolar

Ikatan kovalen merupakan ikatan kimia yang terbentuk dari pemakaian elektron

bersama oleh atom-atom pembentuk ikatan. Ikatan kovalen biasanya terbentuk dari

unsur-unsur ion logam. Dalam ikatan kovalen setiap elektron dalam pasangan tertarik

kedalam nukleus ke dalam kedua atom. Tarik menarik elektron inilah yang

menyebabkan kedua atom terikat bersama.

20

21

Ikatan kovalen terjadi ketika masing -masing atom dalam ikatan tidak mampu

memenuhi aturan oktet. Dengan pemakaian elektron bersama dalam ikatan kovalen,

masing-masing atom memenuhi jumlah oktetnya. Hal ini dapat pengecualian atom H

yang meyesuaikan diri dengan konfigurasi atom dari He (2E valensi) untuk mencapai

tingkat kestabilan. Selain itu elektron-elektron yang tidak terlibat dalam ikatan

kovalen disebut elektron bebas (Oxtoby , 2001).

3. Ikatan kovalen koordinasi : semipolar

Ikatan kovalen koordinasi merupakan ikatan kimia yang terjadi apabila pasangan

elektron bersama yang dipakai oleh kedua atom disumbangkan oleh salah satu atom

saja. Sementara itu atom yang lain tanya berfungsi sebagai penerima elektron

berpasangan saja.

Syarat – syarat terbentuknya ikatan kovalen koordinat :

1. Salah satu atom memiliki pasangan elektron bebas

2. Atom yang lainnya memiliki orbital kosong

Susunan ikatan kovalen koordinat sepintas mirip dengan ikatan ion. Namun kedua

ikatan ini berbeda oleh karena beda ke elektronegatifan yang kecil pada ikatan

kovalen koordinat sehingga menghasilkan ikatan yang cenderung mirip kovalen.

4. Ikatan logam

Ikatan logam merupakan salah satu ciri khusus dari logam, pada ikatan logam ini

elektron tidak hanya menjadi memiliki satu atau dua atom saja. Melainkan menjadi

milik dari semua atom yang ada dalam ikatan logam tersebut elektron-elektron dapat

terdekolisasi sehingga dapat bergerak bebas dalam awan elektron yang mengelilingi

atom-atom logam (Sukardjo, 1997).

B . Ikatan antar molekul

1. Ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen merupakan gaya tarik menarik antar atom H dengan atom lain

yang mempunyai ke elektronegatifan besar pada satu molekul dari senyawa yang

sama. Ikatan hidrogen merupakan ikatan yang paling kuat dibandingkan dengan

22

ikatan antar molekul lain namun ikatan ini masih lemah dibandingkan dengan ikatan

kovalen maupun ikatan ion.

2. Ikatan van der walls

Gaya van der walls dahulu untuk menunjukkan semua jenis gaya tarik menarik

antar molekul. Namun kini menunjuk pada gaya-gaya yang ditimbulkan dari

polarisasi molekul menjadi dipole seketika. Ikatan ini merupakan jenis ikatan antar

molekul yang terlemah. Namun sering dijumpai diantara semua zat kimia terutama

gas. Saat tertentu, molekul-molekul dapat berada dalam fase dapat seketika ketika

salah satu muatan negatif berada disisi tertentu (Serdia, 1993).

23

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan bahan

3.1.1 Alat

- Kalorimeter

- Bahan isolasi

- Batang pengaduk

- Termometer

- Gelas ukur 50 ml

- Stopwatch

- Corong kaca

- Pipet volume

- Beaker glass

3.1.2 Bahan

- Aquades

- Aseton

- Kloroform

- Tissue

23

24

3.2 Prosedur Percobaan

- Dipasang alat kalorimeter dengan benar

- Diukur 12 ml aseton dan kloroform 14 ml

- Dimasukkan aseton kedalam kalorimeter , tutup kalorimeter

- Dihitung suhu awal aseton , lakukan pengocokan selama 4 menit

- Diukur suhu dalam waktu 4 menit , tiap 30 detik dicatat suhunya

- Dimenit ke empat masukkan kloroform ke dalam kalorimeter

- Diukur suhu campuran dengan tetap mengocok sampai menit ke 8 dan dicatat

suhu tiap 30 detik

25

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Pengamatan

Waktu Suhu oC Waktu Suhu oC

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

27

27

28

28

28

28

28

28

28

4,5

5

5,5

6

6,5

7

7,5

8

31

30

30

30

29

29

29

29

4.2 Reaksi

4.3 Perhitungan

T aseton = 29oC = 3020K V aseton = 12 ml

T CHCl3 = 29oC = 3020K V CHCl3 = 14 ml

C kloroform = 0,96 J/g K

C aseton = 2,22 J/g K

Densitas P CHCl3 = 1,49 g r/ml C kal = 74,73 J/groC = 274 J/K

25

26

P aseton = 0,79 gr/ml

4.3.1 Massa kloroform dan aseton

mCHCl3 = P x V M aseton = P x V

= 1,49 x 14 = 0,79 x 12

= 20,86 gram = 9,48 gram

4.3.2 Jumlah kalor yang diserap CHCl3 dan aseton

∆T = suhu campuran asetondan kloroform

8

∆T = 31+30+30+30+29+29+29+29

8

= 273

8 = 29,625oC = 302,625oK

Q CHCl3 = m . c (∆T - T CHCl3)

= 20,86 . 0,96 (302,625 – 302)0K

= 12,516 J

Q Aseton = m . c ∆T . T aseton

= 9,48 – 2,22 (302,625 – 302)0K

= 13,1535 J

4.3.3 Jumlah kalor yang diserap kalorimeter

Qkal = Ckal – (∆T – T aseton)

= 2,74 – (302,625 – 302)

= 2,115 J/oK

4.3.4 Jumlah kalor yang diserap kalorimeter

QIH = Qkalorimeter + Qaseton + Q kloroform

= 2,115 + 13,1535 + 12,516

27

= 27,7845 Joule

4.3.5 ∆H ikatan hidrogen permol

Mol CHCl3 = grmr

Mol aseton = grmr

= 20,86199,5

= 0,17 mol = 9,4858

= 0,16 mol

Mol = mol CHCl3+mol aseton

2

= 0,17+0,16

2 = 0,165 mol

DH 1mol = QIH 1

mol

= 27,2845 + 1

0,165

= 168,39 J/mol

4.4 Grafik

4.4.1 Grafik Aseton

28

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.526.4

26.6

26.8

27

27.2

27.4

27.6

27.8

28

28.2

waktu

suhu

4.4.2 Grafik Aseton ditambah Kloroform

4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.528

28.5

29

29.5

30

30.5

31

31.5

waktu

suhu

4.5 Pembahasan

Dalam kimia, ikatan hidrogen adalah sejenis gaya tarik menarik molekul yang

terjadi antara dua muatan listrik parsial dengan polaritas yang berlawanan, walaupun

29

lebih kuat dari kebanyakan gaya antar molekul, ikatan hidrogen jauh lebih lemah dari

ikatan kovalen dan ikatan ion. Dalam makro molekul seperti protein dan asam

nukleat, ikatan ini dapat terjadi anatara dua bagian molekul yang sama dan berperan

sebagai penentu bentuk molekul keseluruhan yang penting. Ikatan hidrogen terjadi

ketika sbuah molekul memiliki atom N, O dan F yang mempunyai pasangan elektron

bebas ( ion pair electron ). Hidrogen dari molekul lain akan berinteraksi dengan

pasangan elektron bebas ini membentuk suatu ikatan hidrogen dengan besar ikatan

bervariasi mulai dari yang lemah (1-2 KJ/mol ) hingga tinggi ( >155 KJ/mol ). Jenis

antara dipol–dipol yang teristimewa kuat terjadi anatara molekul yang mengandung

atom hidrogen yang terikat pada nitrogen, oksigen atau flor. Ikatan kovalen polar

adalah ikatan yang terjadi karena pemakaian pasangan elektron secara bersama oleh 2

atom yang memberikan ikatan. Ikatan kovalen terjadi akibat ketidakmampuan salah

satu atom yang akan berikatan untuk melepaskan elektron (terjadi pada atom–atom

non logam). Pembentukan ikatan kovalen terbentuk dari atom–atom unsur yang

memiliki afinitas elektron tinggi serta beda keelektronegatifan lebih kecil

dibandingkan ikatan ion. Atom–atom non logam cenderung untuk menerima elektron

sehingga jika tiap–tiap atom non logam berikatan maka ikatan yang terbentuk dapat

dilakukan dengan cara mempersatukan harus sehari dengan konfigurasi elektron pada

unsur gas mulia yaitu 8 elektron (kecuali He bermuatan 2 elektron). Ikatan non polar

adalah memiliki ciri titik muatan negatif elektrom persekutuan berhimpit , sehingga

pada molekul pembentukannya tidak terjadi momen dipol, dengan perkataan lain

bahwa elektron persekutuan menjadi gaya tarik yang sama.

Proses adiabatik adalah suatu proses termodinamika dimana tidak ada panas

yang ditransfer ke atau dari kerja fluida. Istilah “adiabatik” secara harapan berarti

dilalui etimulasi ini sesuai disini untuk tidak adanya perpindahan panas, sebaliknya

sebuah proses yang melibatkan perpindahan panas (penambahan atau kehilangan

panas kelingkungan) umumnya disebut adiabatik. Meskipun istilah adiabatik atau

isoclorik sering dapat dipertukarkan, proses adiabatik dapat dianggap sebagai bagian

dari proses isoclorik, sisanya melengkapi subset dari proses isoclorik sedang proses

30

dimana perpindahan panas bersih tidak menyimpang regional seperti dalam kasus

ideal dengan medium termal tak terbatas konduktivitas atau kapasitas termal tidak

ada. Jadi intinya adiabatik adalah tidak ada kalor yang ditambahkan pada sistem atau

meninggalkan sistem (Q = O).

Perubahan entalpi (∆H) positif menunjukkan bahwa dalam perubahan terdapat

penyerapan kalor atau pelepasan kalor. Reaksi kimia yang melepaskan atau

mengeluarkan kalor disebut reaksi eksoterm, sedangkan reaksi kimia yang menyerap

kalor disebut reaksi endoterm. Percobaan ini dilakukan untuk mencari besarnya

energi ikatan yang terjadi pada reaksi dengan kloroform dan aseton. Pertama yang

dilakukan adalah dimasukkan aseton 12 ml yang telah diukur suhunya yaitu 27oC

kedalam kalorimeter, kemudian setiap 30 detik dicatat suhunya sambil selalu diaduk

hingga menit ke empat. Kemudian pada menit keempat dimasukkan kloroform 14 ml

kedalam kalorimeter dan dicatat suhunya setiap 30 detik sambil diaduk hingga menit

kedelapan dicatat suhunya. Dari waktu 0 sampai menit 4 didapatkan suhu aseton

27oC, 27oC, 28oC, 28oC, 28oC, 28oC, 28oC, 28oC, 28oC, setelah penambahan

kloroform suhu bertambah menjadi 31oC, 30oC, 30oC, 30oC, 29oC, 29oC , 29oC , 29oC

sehingga didapatkan suhu rata – rata 302,625 K. Dengan menggunakan persamaan Q

= m.c ∆T kita dapat mengetahui bahwa kalor yang diterima kloroform adalah 12,51

J , sedangkan untuk aseton adalah 13,51 J dan Q kalorimeter adalah 1,71 J/oC, maka

dengan menjumlah Q kalorimeter, Q aseton dan Q kloroform kita mendapatkan Q

ikatan pembentukan hydrogen sebesar 27,37 J/mol. Untuk ∆H ikatan hidrogen

didapatkan mol CHCl3 sebesar 0,17 mol, mol aseton sebesar 0,16 mol dan dan mol

rata-rata adalah sebesar 0,165 mol, dan untuk ∆H 1 mol didapatkan hasil 165,88

J/mol.

Fungsi reagen dari larutan aseton adalah menyerap kalor yang msuk kedalam

kalorimeter, sedangkan fungsi kloroform untuk melepaskan kalor kedalam

kalorimeter. Fungsi pengadukan yaitu agar suhu disetiap bagian sama atau dengan

kata lain untuk membuat larutan homogen.

31

Sifat fisik dan kimia bahan, sifat aseton (C3H6O) adalah zat cair yang tidak

berwarna, berbau, mudah menguap dan mudah terbakar. Massa molarya 58,08 g/cm3

titik leleh -94,9oC (178,2K) , titik didih 56,53oC (329,4 K) . Kelarutan dalam air, larut

dalam berbagai perbandingan viskositas 0,32 cp pada 20oC, struktur bentuk molekul

trigonal planar pada C=O, momen dipol 2,91 aseton mudah terbakar. Aseton juga

dikenal sebagai propanon dimetil keton, 2-propanon, propanon -2-ON, dimetil

formaldehid dan β- keto propana, adalah senyawa berbentuk cairan yang berwarna

dan mudah terbakar. Aseton larut dalam berbagai perbandingan dengan air, etanol,

dietil, dll. Selain dimanufaktor adalah nama umum untuk triklorometana (CHCl3).

Kloroform dikenal karena sering digunakan sebagai bahan pembius, meskipun

kebanyakan digunakan sebagai pelarut non polar dilaboratorium atau industri.

Wujudnya pada suhu ruang berupa cairan, namun mudah menguap, struktur

molekulnya berbentuk tetrahedral. Sifat fisik dan kimia dari kloroform sebagai

berikut :

- Rumus molekul : CHCl3

- Titik didih : 61oC

- Titik leleh : -63,5oC

- Tekanan uap : 159 mmHg pada 20oC

- Berat jenis uap air : 4,1

- Kerapatan massa : 1,48 g/cm3

- Massa molar : 119,8 g/mol

Faktor-faktor kesalahan dalam percobaan ini yaitu, kurang tepat dalam

pembacaan atau penetapan suhu yang didapat, kurang tepat mengukur volume dari

reagen yang akan digunakan.

Dasar penggunaan kalorimeter adalah karena kalorimeter untuk pengukuran

panas dari reaksi kimia atau perubahan fisik. Kalorimeter ini digunakan pada

percobaan ini karena ingin mengetahui ikatan hidrogen yang terjadi antara larutan

aseton dan kloroform dan mengukur energi panas di dalam kalorimeter. Digunakan

14 ml kloroform dalam percobaan ini dan menggunakan 12 ml aseton agar jumlah

32

mol keduanya hampir sama. Percobaan yang dilakukan ini membutuhkan reaksi

kedua zat tersebut dalam jumlah yang sama molnya karena didasarkan pada

perbandingan koefisien.

Aplikasi dalam kehidupan sehari-hari adalah dalam bidang industri seperti

pada petrokimia. Penggunaan H2 yang membentuk ikatan hydrogen untuk

memperoleh bahan bakar fosil dan pembuatan ammonia. Biasanya juga di temukan

pada bahan campuran hidrogen dengan hidrogen pada industri gas hidrogen.

Pada grafik aseton bahwa pelepasan elektron dapat menaikan suhu sehingga

waktu 0 suhunya 27oC pada menit ke 1 sampai menit ke 4 suhu 28oC, setelah

ditambah aseton grafik kenaikan dimenit ke 4,5 dengan suhu 31oC. Pada menit ke 5

suhunya turun menjadi 30oC sampai menit ke 6 suhunya 30oC pada menit ke 6,5

sampai menit ke 8 suhunya 29oC ini menunjukkan bahwa kloroform berfungsi untuk

melarutkan atau melepas elektron.

33

BAB 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

- Jadi massa kloroform pada percobaan adalah 20,86 gram.

- Nilai kalor yang diserap pada kalorimeter adalah 22,2845 Joule.

- Jadi jumlah kalor yang diserap adalah sebesar 2,115 J/oK.

5.2 Saran

Sebaiknya pada percobaan selanjutnya menggunakan reagen NH3 agar dapat

mengetahui apakah NH3 dapat membentuk ikatan hidrogen.

33

34

DAFTAR PUSTAKA

Cotton. F. Albert . dkk . 1989. Kimia Organik Dasar . Jakarta: UJ Press.

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

Serdia . N . M . 1993. Ikatan dan Struktur Molekul . Bandung: ITB

Sukardjo . 1997 . Kimia Fisika . Jakarta : Erlangga.