Download - MODUL 1
LAPORAN PRAKTIKUM
MODUL 1
A. Judul
Termokimia
B. Tujuan
Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi.
Perubahan kalor dapat diukur dengaan dipelajari dengan
percobaan yang sederhana.
C. Desar Teori
Termokimia mempelajari perubahan kalor dalam suatu reaksi kimia.
Sistim tersekat dengan lingkungannya tidak dapat mempertukarkan baik
energy maupun materi. Sistem tertutup yaitu, dengan lingkungannya hanya
dapat mempertukarkan energy. Sistem terbuka yaitu. Yang dengan
lingkungannya dapat mempertukarkan baik energy maupun materi.
Keseluruhan energi potensial dan energi kinetik zat-zat yang terdapat
dalam suatu sistem disebut energy dalam (du). Energi ini merupakan fungsi
keadaan besarnya hanya tergantung pada keadaan sistem. Kalor dapat
diartikan sebagai energi yang dipindahkannya melalui batas-batas sistem,
sebagai akibat adanya perbedaan suhu antara sistem dan lingkungannya.
Kerja dapat diartikan sebagai bentuk energy yang bukan kalor, yang
bukan kalor yang dipertukarkan antara sistem dan lingkungan. Karja
energy dapat dirumuskan :
δ 10=−pt dv
1. Hukum Pertama Temodinamika.
Jika dalam suatu perubahan keadaan, sistem menyerap sejumlah
kecil kalor, dapat melakukan sejumlah kecil kerja, maka sistem akan
mengalami perubahan energy dalam, sebesar :
du=δq+∂w
untuk perubahanenergi besar adalah :
∆u=q+W
2. Hukum kedua Termodinamika
Menurut hukum ini, semua proses atau reaksi yang terjadi dialam
semesta, selalu disertai dengan peningkatan entropi .
3. Hukum Ketiga Termodnamika
Jika suatu zat murni didinginkan hingga suhu 0 K, maka semua gerak
transisi dan gerak rotasi molekul terhenti dan molekul menggambil
kedudukan tertentu dalam kisi Kristal.
Dalam percobaan ini, perubahan kalor yang dipelajari pada tekanan
osmotic. Jadi. Perubahan kalor yang menyangkut zay cair dan zat padat
saja, maka perubahan yang bersangkutan dapat diabaikan.
Klorimeter terdiri atas suatu tabung yang dibuat sedemikian rupa
sehingga tidak ada pertukaran kalor. Salah satu cara untuk menentukan
tetapan Kalorimeter, ialah dengan mencampurkan sejumlah air dingin
dengan air panas.
(hiskia achmad. Stoikiometri)
D. Alat dan Bahan
1. Gelas kimia
Berfungsi sebagai wadah menaruh
larutan dari gelas ukur.
2. Buret dan statif
Berfungsi untuk memasukan larutan
kedalam calorimeter.
3. Thermometer.
Berfungsi untuk mengukur suhu larutan.
4. Gelas ukur
Berfungsi untuk mengukur volume
larutan yang dibutuhkan.
5. Calorimeter.
Berfungsi untuk wadah mencampurkan
larutan.
6. Kaki tiga
Berfungsi untuk meletakan wadah.
7. Kaca abses.
8. Lampu spritus.
Berfungsi untuk memanaskan larutan.
9. Etanol
10. HCl 2 M
11. NaOH 2 M
12. CH3COOH 2 M
E. Prosedur kerja
1. Penentuan tetapan calorimeter
20 ml air 20 ml air
-Memasukan kedalam calorimeter -memanaskan
dengan buret. kedalam gelas
-mencatat temperaturnya -mencatat
-mencampurkan. temperatur
Campuran air
Panas + 20 ml
-mengaduk atau mengocok
-mengamati temperature selama 10
menit setelah pencampuran.
-membuat kurva pengamatan
Tetapan Kalorimeter
2. Menentukan kalor etanol dalam air
18 cm³ air 29 ml Etanol
-memasukan dalam calorimeter. -mengukur
temperatur
-mengukur temperature. -memasukan
kedalam
-mencampurkan. Calorimeter.
Campuran etanol
dan air
-mengocok dalam calorimeter
-mencatat temperature selama
4 menit selang waktu ½ menit
setelah pencampuran
-menghitung ∆ n kelarutan
-membuat grafik
Kalor etanol dalam air
3. Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH
20 ml HCl 20 ml NaOH
-memasukan kedalam -mengukur
Calorimeter -mencatat
-mencatat kedudukan temperatur
temperature -mencampurkan
-mencampurkan
Campuran basa
-mencatat temperature selama 5 menit
dengan selang waktu ½ menit.
-membuat kurva untuk memperoleh
perubahan temperature.
Kalor penetralan
F. Hasil Pengamatan
1. Penentuan tetapan calorimeter
Vair dingin = 20 ml Vair panas = 20 ml
Tair panas = 29 °C Tair panas = 39 °C
WAKTU
(MENIT)
SUHU °C
1 33°C
2 31°C
3 31°C
4 31°C
5 31°C
6 31°C
7 31°C
8
9
10
31°C
31°C
30°C
2. Penentuan kalor pelarutanetanol dalam air
Vair = 18 ml
Tair = 32 ml
WAKTU
(MENIT)
SUHU °C
½ menit 32°
1 menit 33°
1 ½ menit 33°
2 menit 33°
Vair = 18 ml
Tair = 32 °C
WAKTU (MENIT) SUHU °C
½ menit 32°
1 menit 33°
1 ½ menit 33°
2 menit 33°
V etanol = 29 ml
T etanol = 34°C
WAKTU (MENIT) SUHU °C
½ 33°C
1 33°C
1½ 32°C
2 32°C
2 ½ 32°C
3 32°C
3 ½ 32°C
4 31°C
V etanol = 19,3 ml
T etanol = 34°C
WAKTU (MENIT) SUHU °C
½ 37°C
1 37°C
1½ 37°C
2 37°C
2 ½ 37°C
3 37°C
3 ½ 37°C
4 37°C
V air = 36 ml
T air = 30 °C
Waktu (menit) Suhu (°C)
½ 32°
1 32°
1 ½ 32°
2 32°
V etanol = 14,5 ml
T etanol = 33°C
Waktu (menit) Suhu (°C)
½ 32
1 31.8
1 ½ 31
2 31
2 ½ 31
3 31
3 ½ 31
4 31
V HCl = 20 ml V NaOH = 20 ml
T HCl = 34°C T NaOH = 34°C
WAKTU (MENIT) SUHU °C
½ 41
1 40
1 ½ 40
2 39.9
2 ½ 39
3 38
3 ½ 38
4
4 ½
5
38
37.9
37.5
G. Perhitungan
1. Menentukan tetapan calorimeter
Menghitung massa air dingin
Ma1= Va1 x ρair
= 20 ml x 1
= 20 gr
Menghitung massa air panas
Ma2 = va2 x ρair
= 20 ml x 1
= 20 gr
Menghitung suhu campuran
Tcamp. =∑ T
n=33+31+31+31+31+31+31+31+31+30
10
= 31,1° C= (31.1+273 )K=304,1K
Menghitung perubahan air dingin
∆T 1 = Tcamp. – Ta1
= 304.1 – 302
= 2,1 K
Menghitung perubahan air panas
∆T 2=¿ T camp. – T2
= 304.1 – 302
= -7,9 K
Menghitung kalor yang diserap air dingin
q1 = Ma1 x δ x ∆T 2
= 20 x 4,2 x 2,1
= 176,4 joule
Menghitung kalor yang diserap air panas
q2 = Ma1 x δ x ∆T 2
= 20 x 4,2 x -7,9
= - 663,6 joule
Menghitung kalor yang diterima kalorimeter
q3 = q2 – q1
= -663,6 – 176,4
= -840 joule
Menghitung tetapan calorimeter
K = q2∆T 1
=−663,62,1
=−316 J /K
Grafik hubungan antara temperature dan selang waktu
2. Penentuan kalor pencaian etanol dalam air
a. Untuk campuran air 18 ml dan etanol 29 ml
Dik : Vair = 18 ml ρ etanol=0,79 gr /mol
Vetanol = 29 ml ρ air=1gr /mol
δ etanol=1,92gr /mol
Tair = ∑ T
n=32+33+33+33
4=32,7+273=305,7k
Tetanol = 34° C= (34+273 )K=307K
Menghitung massa air
Mair = Vair x ρair
= 18 ml x 1
= 18 gr
Menghitung massa etanol
M etanol = V etanol x ρetanol
= 29 x 0.79
=22,9 gr
Menghitung suhu campuran
T camp. =∑ T
n=33+33+32+32+32+32+32+31
8
= (32,12 + 273)k=305,12 k
∆T 1=T camp. – T air = 305,12 - 305,7
=0,5 k
∆T2 = Tcamp. - T etanol = 305,12 - 307
=-1,87 k
Kalor yang diserap air
qa = Mair x δ x ∆T 1
= 18 x 4,2 x 0,5
= 37,8 joule
Kalor yang diserap etanol
Qe = Metanol xδ x ∆T 2
= 22,6 x 1,92 x 1,87
= -82,2 joule
Kalor yang diserap calorimeter
qk = k x ∆T2
= 112 x -1,87 =-209,4 joule
Kalor yang dihasilkan pada larutan
q1 = qa + q etanol + qk =37,8-82,2-209,4
= -253,8 joule
Entalpi pelarut
∆ H 1= q12q /58
=−−253,80,5
=507,6 joule
b. Untuk campuran air 27 ml dengan etanol 19,3 ml
Dik : Vair = 27 ml
V etanol = 19.3 ml
Tair =∑ T
n=32+33+33+33
4
= 32,7 °C = (32,7 + 273)K
=305,7 K
T etanol = 34°C = 307 k
Massa air = Vair x ρair = 27 ml x1
= 27 gr
Massa etanol = V etanol xρ etanol
= 19,3 x 0,79
= 15,25 gr
Suhu campuran
T camp. =∑ T
n=37+37+37+37+37+37+37+37
8
= 37° C= (37+273 ) k 310k
∆T 1=T camp .−T air
= 310 – 305,7
= 4,3 K
∆T 2=T camp.−T etanol
= 310 – 307
= 3 K
Kalor yang diserap air
qa = M air xδ x ∆T 1
= 27 x 4,2 x 4,3
= 487,62 joule
Kalor yang diserap etanol
qe = M etanol xδ x ∆T 2
= 15.25 x 1,92 x3
= 87,84 joule
Kalor yang diserap calorimeter
qk = K x ∆T 2
=1,2 x 3
= 336 joule
Kalor yang dihasilkan larutan
q2= q air + q etanol + qk
= 487,62 + 87,84 + 336
= 911,46
Entalpi pelarut (∆ H 2¿
∆ H 2= q229/58
=911,4629 /58
=1822,92 joule
c. Untuk campuran air 36 ml dan 14,5 ml etanol
V etanol = 14,5 ml
T air =∑ T
n=32+32+32+32
4=32° c=(32+273 ) k
= 305 k
T etanol = 33°C = (33+273)=306 k
Massa air = V air x ρair
= 36 x 1= 36 gr
V etanol x ρetanol
= 14,5 x 0,79
= 11,45 gr
Suhu campuran
Tcamp. = ∑ T
n=32+31,8+31+31+31+3+31+31
8
= 31,2 + 273 = 304,2 K
∆T 1 = T camp. – T air
= 304,2 – 305 =-0,78 k
∆T 2 = T camp. – T air
=304,2 – 306 = -1,8 k
Kalor yang diserap air
qa = M air xδ x ∆T 1
= 36 x 4,2 x 0,78 = - 117,9 joule
Kalor yang diserap etanol
qe = M etanol xδ x ∆T 2
= 11,45 x 1,92 x -1,8 = - 39,5 joule
Kalor yang diserap calorimeter
K x ∆T 2=112X−1,8 = 201,6 Joule
Kalor yang diserap pada larutan
q3 = q air + q etanol + qk
= -117,95 + (-39,5) + (-201,6)
= - 359 joule
Entalpi pelarut (∆ H 1¿
∆H3 = q329/58
=−35929/58
=−7,8 joule
Pengolahan data untuk table
a. Untuk campuran air 18 ml dengan etanol 29 ml
Perubahan suhu mula-mula (∆TM 1¿
∆TM1 = T air+T Aetanol
2=305,7+307
3
= 306,35 k
Perubahan suhu akhir (∆TA 1¿
∆TA1 = T camp. - ∆TM 1
= 305,12 – 306,35
= -1,23 K
Mol air = gr airmr ar
=V air x ρ airm 5air
=18 x j18
= 1 mol
Mol etanol = gr etanolmr etanol
= v etanol xρ etanolmr etanol
= 29x 0,79116,07
=0,49=0,5mol
Perbandigan mol air dengan ml etanol
Mol air : mol etanol = 1 : 0,5
b. Untuk campuran air ml dengan 19,3 ml etanol
Perubahan suhu mula-mula (∆TM 2¿
∆TM2 = T air+T etanol
2=305,7+307
2=306,35k
Perubahan suhu akhir (∆TA 1¿
∆TA1 = T camp – ∆TM2
= 310 – 306,35 K
Mol air = gr airmrair
=V air x ρ airmrair
= 27 x118
=1,5mol
Mol etanol = gr etanolme etanol
=V etanol x ρetanolmretanol
= 19,3x 0,7946.07
=0,3
Perbandingan mol air dengan mol etanol
Mol air : mol etanol = 1,5 : 0,3
c. Untuk campuran air 36 ml dan 14,5 ml etanol
Perubahan suhu mula-mula
∆TM3 = T air+T etanol
2=305+306
2=305,5k
Perubahan suhu akhir
∆TA3 = T camp. - ∆TM3
= 304,2 – 305,5 = -1,3 K
Mol air = gr a irmrair
=V air x ρ airmrair
= 36 x118
=3618
=2mol
Mol etanol = gr etanolmr etanol
=V etanol x ρ etanolmr etanol
= 14,5x 0,7946 ,07
=0,24mol
Perbandingan mol air dengan mol etanol
Mol air : mol etanol = 2 : 0,24
Grafik hubungan ∆ H terhadap perbandingan mol air
dengan mol etanol
3. Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH
Dik : ρ1 = 1,03 gr/ml
δ 1= 3,96 j/gr.k
Suhu mula-mula (TM)
TM = T HCl−TNaOH
2=34+34
2=34+273=307K
Suhu akhir (Ta)
Ta =∑ T
n=41+40+40+39+39+38+38+39
8=38,9° C
= 311,9 K
Perubahan suhu akhir (∆Ta)
∆Ta= Ta – TM = 311,9 – 307 = 4,9 K
V 1 = V HCl + V NaOH = 20 ml + 20 ml = 40 ml
Massa larutan
V1 – ρ1=40x 1,03 = 41,2 gr
Kalor yang diserap (q1)
q1 = massa larutan x δ x ∆Ta
= 41,2 x 3,96 x 4,9
= 799,44 joule
Kalor yang diserap calorimeter
q2 = k x q1
= 112 x 799,44
= 89,537,8 joule
Kalor yang dihasilkan reaksi
q3 = q1 + q2
= 90,337,25 joule
Kalor penetralan
q = q3mol
→mol= massa larutanmr NaOH+HCl
= 41,240+36,5
=0,53mol
Grafik suhu terhadap waktu
Interpensi perhitungan tersebut menjadi hasil pengamatan pada
percobaan ini.
a. Penentuan tetapan calorimeter
Pada penentuan tetapan calorimeter dihasilkan massa zat masing-
masing 20 gr, dan massa 20 gr dapat mereduksi campuran sebesar 304,1 k.
akan tetapi untuk masing-masing iar, mengalami perubahan suhu yang
cukup fantastis. Air dingin mengalami perubahan,suhu sebesar 2,1 k, dan air
panas -7,9 k, hal ini berarti zat panas telah melepaskan kalor ke zat dingin,
sehingga suhu air dingin meningkat 2,1 k.
Pada suhu yang berubah ternyata dapat dihitung berapa kalor yang
diserap. Air dingin menyerap kalaor 176,4 joule dari air panas, sedangkan
air panas hanya bias menerima -663,6 joule kalor dari air dingin. Dari kedua
air ini dicampurkan kedalam calorimeter sehingga ada pertukaran dan
pelepasankalor yang diserap oleh kalorimetersebesar -840 joule. Jadi dapat
iasumsikan kalor yang dileluarkan sangat minim.
Tekanan calorimeter yang diperoleh dari percobaan ini -316 j/k.
ananlisis grafik menunjukan bahwa pertambahan waktu akan membuat
suhu berubah dengan konstan.
b. Penentuan kalor pelarutan energy dalam air
Volume air 18 ml dapat menghasilkan suhu sebesar 305,7 k dalam
waktu 4 menit, akan tetapi etanol memiliki suhu sebesar 307 k pada volume
29 ml. massa air dengan etanol sangat berbeda, hal ini disebabkan karena
adanya massa jenis yang beda, karena ketika larutan dicampurkan,
menghasilkan suhu campuran 305,12 k.
Perubahan suhu dari kedua larutan adalah sangat sigiufikan. Air
hanya mengalami peningkatan 0,5 k, sedangkan etanol menurunn sebesar -
1,87 k. ini juga sangat kontras dapat terlihat, karena etanol hanya menyerap
asupan kalor dari zat sebesar -82,2 joule, ini juga mengharuskan calorimeter
menyerap kalor yang sangat minim . entalpi (∆ aH) dari larutan ini sebesar
507,6 joule, berbeda dengan volume kedua, suhu dan kalor yang diserap
sangat banyak, sehingga entalpinya juga besar, yaitu 1.822,92 joule.
Untuk volume ketiga, disini terlihat keseimbangan. Keseimbangan
yang dimaksud adalah kemampuan larutan menghasilkan kalor untuk
menaikan suhunya yang bervariasi.
Hal yang sama juga terlihat dari perbandingan mol dan diperjelas
oleh kurva grafik. Pada perlakuan pertama perbandingannya 1: 0,5, pada
perlakuan kedua perbandingannya 1,5 : 0,3, dan perlakuan ketiga 2 : 0,24.
c. Untuk kalor penetralan HCl dan NaOH
Suhu mula-mula dari campuran larutan ternyata sangat besar yaitu
307 k, namun suhu akhir ternyata masih lebih besar yaitu 311,9 k.
Kalor yang dihasilkan oleh kedua larutan yang diserap oleh
thermometer adalah 89,53 joule.
Kalor yang dibutuhkan untuk menetralkan NaOH dengan HCl
170.447 joule.
H. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan, setiap reaksi yang terjadi disertai dengan
perubahan energy. Perubahan energy yang dimaksud adalah proses
pelepasan dan penyerapan kalor.
Dari percobaan yang sederhana ini kita dapat mengetahui dan
mempelajari bagaimana suatu larutan akan dicampurkan, bias melakukan
pengubahan kalor.
I. Kemungkinan Kesalahan
Kurang mampunya mata praktikan melihat skala paling kecil pada
thermometer.