kf1-4panas

Ari [email protected] boleh disebarkan untuk tujuan nonprofit

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONALUNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMLABORATORIUM ILMU KIMIA

LAPORAN PRAKTIKUMNO 5

Nama : Ari HendriayanaNIM : 4314000027Jurusan : KimiaRegu : 9AKelompok : Leni, Sari, RohmatunTanggal : 26 Mei 2005Tugas : Kelarutan Sebagai Fungsi SuhuBuku Bacaan :


I. TUJUANa. Menentukan panas pelarutan.b. Menggunakan hukum Hess untuk menentukan panas reaksi secara tidak langsung.

II. LATAR BELAKANG TEORIPerubahan entalpi pelarutan adalah kalor yang menyertai proses penambahan

sejumlah tertentu zat terlarut terhadap zat pelarut pada suhu dan tekanan tetap. Terdapat dua macam entalpi pelarutan yaitu entalpi pelarutan integral dan entalpi pelarutan diferensial. Entalpi pelarutan integral adalah perubahan entalpi jika satu mol zat terlarut dilarutkan ke dalam n mol pelarut. Jika pelarut yang digunakan adalah air, maka persamaan reaksi pelarutnya dituliskan sebagai berikut:

X + n H2O X. nH2O ΔHr = ........kJ

Persamaan tersebut menyatakan bahwa satu mol zat x dilarutkan ke dalam n mol air. Sebagai contoh entalpi pelarutan integral dalam percobaan kita kali ini adalah CuSO4:

CuSO4 + 5 H2O CuSO4. 5 H2O ΔHr = ........kJ

Pelarut yang kita gunakan dalam hal ini adalah air. Karena air mempunyai sifat khusus. Salah satu sifatnya adalah mempunyai kemampuan melarutkan berbagai jenis zat. Walaupun air bukan pelarut yang universal (pelarut yang dapat melarutkan semua zat), tetai dapat melarutkan banyak macam senyawa ionik, senyawa organik dan anorganik yang polar dan bahkan dapat melarutkan senyawa-senyawa yang polaritasnya rendah tetapi berinteraksi khusus dengan air.

Salah satu sebab mengapa air itu dapat melarutkan zat-zat ionik ialah karena kemampuannya menstabilkan ion dalam larutan hingga ion-ion itu dapat terpisah antara satu dengan lainnya. Kemampuan ini disebabkan oleh besarnya tetapan dielektrika yang dimiliki air. Tetapan dielektrik adalah suatu tetapan yang menunjukkan kemampuan molekul mempolarisasikan dirinya atau kemampuan mengatur muatan listrik yang tedapat dalam molekulnya sendiri sedemikian rupa sehingga dapat mengarah pada menetralkan muatan-muatan listrik yang terdapat di sekitarnya. Dalam hal ini, kekuatan tarik menarik muatan yang belawanan akan sangat diperkecil bila medianya mempunyai tetapan dielektrik besar.

Dalam percobaan ini akan dicari panas pelarutan dua senyawa yaitu CuSO4.5H2O dan CuSO4 anhidrat. Biasanya panas reaksi senyawa sangat sulit untuk ditentukan, tetapi dengan menggunakan hukum Hess panas reaksi ini dapat dihitung secara tidak langsung. Hukum Hess menyatakan bahwa entalpi reaksi adalah jumlah total perubahan entalpi untuk setiap tahapnya atau bisa disimpulkan kalor reaksi tidak bergantung pada lintasan, tetapi hanya ditentukan keadaan awal dan akhir. Jadi jika suatu reaksi dapat berlangsung menurut dua tahap atau lebih maka kalor reaksi totalnya sama dengan jumlah aljabar kalor tahapan reaksinya. Oleh karena itu hukum Hess disebut juga hukum penjumlahan kalor.

III. ALAT DAN BAHANa. Alat:

1. Kalorimeter dan pengaduk2. Mortal dan pastel3. Termometer 0-100ºC4. Gelas ukur 100 ml5. Cawan porselin6. Stop watch7. Desikator8. Pembakar bunsen dan kaki tiga

b. Bahan1. Kristal CuSO4. 5 H2O2. Air


IV. CARA KERJAa. Menentukan tetapan kalorimeter

1. Menyiapkan kalorimeter, termometer dan pengaduknya.2. Memasukkan 10 ml air dingin dalam kalorimeter tersebut, menyiapan

juga air panas.

3. Mencatat suhu dalam kalorimeter setia 30 detik sampai suhunya konstan4. Memasukkankan air panas yang suhunya telah diukur, mencatat suhunya

lalu diaduk.

5. Mencatat suhunya setap 30 detik sampai suhunya konstan.b. Menentukan kalor reaksi CuSO4. 5 H2O

1. Menimbang secara kasar kira-kira 10 gram CuSO4. 5 H2O.2. Menghancurkan kristal CuSO4. 5 H2O dalam mortal dan pastel sampai

diperoleh serbuk halus (kristal biru menjadi serbuk putih kebiruan).

3. Menimbang kembali 5 gram.4. Menyiapkan kalorimeter, lalu memasukkan ke dalamnya 100 ml air

dingin.

5. Mencatat perubahan suhu kalorimeter setiap 30 detik sampai konstan.6. Menambahkan serbuk CuSO4. 5 H2O, suhunya dicatat, lalu diaduk.

7. Mencatat suhunnya setiap 30 detik.c. Menentukan kalor reaksi CuSO4 anhidrat

1. Memanaskan 5 gram serbuk CuSO4. 5 H2O dalam cawan porselin sambil diaduk sampai hidrat CuSO4. 5 H2O hilang (warna serbuk berubah menjadi putih).

2. Menyimpai serbuk tersebut dalam desikator sampai dingin.


3. Ulangi langkah b4-b7 dengan menggunakan CuSO4 anhidrat yang telah dingin tadi.

V. DATA PENGAMATANa. Menghitung tetapan kalorimeter

Waktu (menit)

Suhu air dingin (ºC) Suhu air panas (ºC)

0.0 27 440.5 27 441.0 27 43.51.5 27 43.52.0 27 432.5 27 433.0 27 433.5 27 434.0 27 434.5 27 435.0 27 43

b. Menghitung panas pelarutan CuSO4. 5 H2O

Waktu (menit) Suhu air (ºC)

+ CuSO4. 5 H2O (ºC)

0.0 27 270.5 27 271.0 27 27.51.5 27 27.52.0 27 282.5 27 283.0 27 28.53.5 27 294.0 27 294.5 27 29.55.0 27 29.5

c. Menghitung panas pelarutan CuSO4 anhidrat

Waktu (menit) Suhu air (ºC)

+ CuSO4. 5 H2O (ºC)

0.0 27 31.50.5 27 321.0 27 331.5 27 33.52.0 27 342.5 27 34.53.0 27 353.5 27 354.0 27 35.54.5 27 365.0 27 365.5 27 36.56.0 27 37


6.5 27 377.0 27 37

VI. PEMBAHASANDari percobaaan yang telah dilakukan diperoleh grafik suhu vs waktu sebagai berikut:

Grafik suhu (T) vs waktu (t) CuSO4. 5 H2O

26,5

27

27,5

28

28,5

29

29,5

30

0 1 2 3 4 5 6

Waktu

Su

hu

Grafik suhu (T) vs waktu (t) CuSO4 anhidrat

31

32

33

34

35

36

37

38

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Waktu

Su

hu

Setelah dilakukan analisa data diperoleh hasil:Tetapan kalorimeter = + 0,42 kJmol-1 (menerima kalor)Kalor pelarutan ΔH CuSO4. 5 H2O = - 52,9 kJmol-1 (melepaskan kalor)Kalor pelarutan ΔH CuSO4. anhidrat = - 122,9 kJmol-1 (melepaskan kalor)Panas pelarutan = + 14 kJmol-1 (menerima kalor)

Tetapan kalorimeter dapat diperoleh dari pencampuran air dingin dengan air panas dalam kalorimeter dan mencatat suhunya (suhu awal dan akhir). Jika kalorimeter tidak menyerap kalor dari campuran air, maka kalor yang diberikan oleh air panas sama dengan kalor yang diserap oleh air dingin. Tetapi karena kalorimeter juga ikut menyerap kalor, maka kalor yang diserap oleh kalorimeter adalah selisih kalor yang diberikan 0leh air panas


dikurangi dengan kalor yang diserap oleh air dingin (q3 = q2 – q1). Harga tetapan kalorimeter diperoleh dengan cara membagi jumlah kalor yang diserap oleh kalorimeter (q3) dengan penghangatan perubahan suhu pada kalorimeter.

C = tetapan kalorimeter (JºC-1)q = kalor yang diserap (J)Δt = perubahan suhu (ºC)

Kalor atau panas pelarutan dari CuSO4. 5 H2O maupun CuSO4 anhidrat dapat dieroleh dengan cara mencampurkan serbuk zat tersebut ke dalam kalorimeter yang berisi air dingin, sehingga akan bereaksi dan akan timbul suatu reaksi yang disertai dengan perubahan suhu, dan pelepasan sejumlah kalor. Perubahan kalornya tergantung ada konsentrasi awal dan akhir larutan yang terbentuk.

Dalam percobaan ini, dihasilkan panas pelarutan CuSO4 anhidrat lebih tinggi daripada CuSO4. 5 H2. hal ini disebabkan karena beberapa faktor, antara lain: Massa CuSO4 murninya lebih banyak CuSO4 anhidrat daripada CuSO4. 5 H2O.

CuSO4. 5 molekur air yang terikat pada CuSO4. 5 H2O akan memperkecil massa CuSO4

murni. Karena kalor berbanding lurus dengan massa, maka zat yang massanya lebih besar (CuSO4 anhidrat) menghasilkan kalor yang lebih besar.

Perbedaan suhu. Molekul air yang terikat pada CuSO4. 5 H2O adalah air dingin. Ini jelas berpengaruh pada kalor yang dihasilkan. Tambahan 5 molekul air (yang tidak ada pada CuSO4 anhidrat mengakibatkan panas pelarutan menjadi lebih kecil.

Hasil percobaan kurang sempurna, mungkin disebabkan oleh beberapa faktor, di antaranya:1. Kekurangtelitian praktikan saat percobaan,

misalnya pada saat menimbang bahan.2. Vaiditas alat yang digunakan.3. Kesalahan analisa data.

VII. JAWABAN PERTANYAAN1. Dengan menggunakan hukum Hess ( alor reaksi hanya ditentukan

keadaan awal dan akhir reaksi). ΔH = q CuSO4. 5 H2O – q CuSO4.

VIII. KESIMPULAN DAN SARANa. Kesimpulan

Tetapan kalorimeter hasil percobaan adalah 420 Jmol-1.

Panas pelarutan CuSO4. 5 H2O hasil percobaan adalah - 52,9 kJmol-1

.

Kalor pelarutan CuSO4. anhidrat hasil percobaan adalah - 122,9 kJmol-1

.

Panas pelarutan air per mol hasil percobaan adalah +14 kJmol-1

.

Panas pelarutan CuSO4 anhidrat lebih tinggi daripada CuSO4. 5 H2O karena CuSO4anhidrat mengikat 5 molekul air.

b. Saran1. Praktikan hendaknya melakukan persiapan secara matang.2. Praktikan lebih teliti dalam melakukan pengamatam3. Alat yang digunakan sesuai dengan standar.

IX. DAFTAR PUSTAKA1. Tim Dosen Kimia Fisika. 2004. Petunjuk Praktikum Kimia Fisika I.

Semarang. Jurusan Kimia FMIPA UNNES.2. Wiryoatmojo, Suyono. 1998. KIMIA FISIKA I. Jakarta. Depdikbud

Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi.3. Purba, Michael. 1995. KIMIA 2 untuk kelas 2 SMU. Jakarta. Erlangga.4. Agus Yulianto, dkk. 2001. PETUNJUK Praktikum Fisika Dasar I.

Semarang FMIPA UNNES.


Mengetahui, Semarang, 30 Maret 2005Dosen Pengampu Praktikan

Sri Kadarwati, S.Pd Ari HendriayanaNIP NIM 4314000027ANALISA DATA

Penentuan Tetapan KalorimeterDari data yang dihasilkan setelah praktikum dapat dihitung tetapan kalorimeter sebagai berikut: Kalor yang diserap air dingin (q1) = m1.c.Δt = 50.4,2 (43-27) = 3360 J. Kalor yang dilepaskan air panas (q2) = m2.c. Δt = 50.4,2 (77-43) = 7140 J Kalor yang diterima kalorimeter (q3) = q2-q1 = 7140-3360 = 3780 J Untuk menghitung Δt digunakan persamaan qserap = qterima

m1.c.Δt = m2.c. Δt50.4,2 (x-27) = 50.4,2 (77-x) x-27 = 77-x x = 52 ºCΔt kalorimeter = x-43 = 52-43 = 9 ºC

Tetapan kalorimeter = = 420 J ºC-1 = 0,42 kJ ºC-1

Penentuan Panas Pelarutan CuSO4. 5 H2O Kalor yang diserap larutan (q1) = m.c. Δt = 5.4,2 (27,5-27) = 10,5 J Kalor yang diserap kalorimeter (q2) = C. Δt = 420 (29,5-27) = 1050 J Kalor yang dihasilkan oleh reaksi (q3) = -(q1 + q2) = 10,5 + 1050 = -1060,5

(karena melepaskan kalor)

Kalor pelarutan ΔH = = = = -52198,95 Jmol-1

Penentuan Panas Pelarutan CuSO4 anhidrat Kalor yang diserap larutan (q1) = m.c. Δt = 5.4,2 (31,5-28) = 73,5 J Kalor yang diserap kalorimeter (q2) = C. Δt = 420 (37-28) = 3780 J Kalor yang dihasilkan oleh reaksi (q3) = -(q1 + q2) = -(73,5 + 3780) = -3853,5

(karena melepaskan kalor)

Kalor pelarutan ΔH = = = = -122926,65 Jmol-1

Dengan menggunakan Hukum Hess:CuSO4 + 5 H2O CuSO4. 5 H2O

ΔH = ΔH CuSO4. 5 H2O - ΔH CuSO4

= -5,218,95 + 12226,65 = 70007,7 Jmol-1

ΔH aq per mol = = + 140001,54 J = + 14 kJ (menerima kalor)

kf1-4panas

Documents