lap termokimia

Click here to load reader

Post on 25-Jun-2015

2.236 views

Category:

Documents

18 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA

PENENTUAN KALOR REAKSI (TERMOKIMIA)

NAMA NIM KELOMPOK ASISTEN

: IMELDA SUNARYO : H311 08 258 : IV : SUKARTI

HARI/TGL PERC. : SENIN/08 MARET 2010

LABORATORIUM KIMIA FISIKA JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2010

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Termokimia adalah bagian dari termodinamika yang membahas masalah perubahan panas reaksi kimia. Jika panas dikeluarkan untuk berlangsungnya suatu reaksi, maka reaksi dinamakan reaksi eksotermis (q negatif), jika sejumlah panas diserap oleh suatu reaksi maka q positif dan reaksi demikian disebut reaksi endotermis. Termokimia sangat berhubungan dengan pengaruh kalor yang menyertai reaksi-reaksi kimia. Kalor reaksi pada suhu tertentu, T, ialah kalor yang dilepaskan atau diserap, jika sejumlah zat-zat pereaksi pada suhu T, berubah menjadi hasil reaksi pada suhu yang sama. Secara eksperimen kalor reaksi dapat ditentukan dengan kalorimeter. Tapi tidak semua reaksi dapat ditentukan kalor reaksinya secara kalorimetrik. Penentuan ini terbatas pada reaksi-reaksi berkesudahan yang berlangsung dengan cepat seperti pada reaksi pembakaran, reaksi penetralan, dan reaksi pelarutan. Untuk mengetahui kebenaran dari teori tersebut, yaitu mengenai bagaimana membuat kalorimeter sederhana dan cara penetapannya serta penentuan kalor reaksi, maka dilakukan percobaan ini. Pada percobaan ini akan ditentukan kalor reaksi secara kalorimetrik dengan menentukan terlebih dahulu tetapan kalorimeter (W) dengan

memperhitungkan banyaknya kalor yang dibebaskan dan diserap dari bahan yang

terlibat maka banyaknya perubahan kalor selama reaksi dapat dihitung. Untuk itu, maka percobaan ini dilakukan. 1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan 1.2.1 Maksud percobaan Maksud percobaan ini yaitu untuk mengetahui dan memahami metode penentuan dari tetapan kalorimeter dan kalor penetralan secara kalorimetrik. 1.2.2 Tujuan Percobaan Tujuan dari percobaan ini adalah : 1. Untuk menentukan tetapan kalorimeter secara kalorimetrik 2. Untuk menentukan kalor penetralan larutan HCl dan NaOH secara kalorimetrik.

1.3 Prinsip Percobaan Pada penentuan tetapan kalorimeter, mencampurkan akuades dengan akuades yang dipanaskan kemudian diukur suhunya pada interval waktu tertentu. Pada penentuan kalor penetralan, mereaksikan larutan asam dengan larutan basa dan diukur suhunya pada selang waktu setengah menit selama 5 menit. Dengan penambahan metil jingga sebagai indikator terjadinya reaksi penetralan secara sempurna. 1.4 Manfaat Percobaan Manfaat dilakukannya percobaan ini adalah agar mahasiswa dapat mengetahui cara menentukan tetapan kalorimeter dan kalor penetralan secara praktikum, tidak hanya melalui teori.

BAB III METODE PERCOBAAN

3.1 Bahan Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah larutan NaOH 1 M, larutan HCl 1 M, larutan indikator metil jingga, bahan isolasi dari pecahan plastik, kertas label, korek api, akuades, tissue roll, gabus, lap kasar dan lap halus. 3.2 Alat Adapun alat-alat yang digunakan adalah seperangkat alat kalorimeter yang terdiri dari : (termometer 100 oC, pengaduk lingkar, gabus, gelas piala, tutup kaca), pipet tetes, stopwatch, gelas ukur 100 mL, gelas kimia 250 mL, dan pemanas. 3.3 Prosedur Percobaan A. Penentuan Tetapan Kalorimeter 1. Disusun alat kalorimeter adiabatik sederhana seperti gambar dibawah ini:

Termometer

Pengaduk lingkar Bahan Isolasi Gelas piala Gabus

2. Dimasukkan 100 mL air ke dalam kalorimeter dan dibiarkan beberapa waktu agar sistem mencapai kesetimbangan termal, kemudian dicatat suhunya (T1). 3. Dengan menggunakan gelas kimia lain, dipanaskan 100 mL akuades hingga mencapai suhu 50oC, sambil diaduk perlahan-lahan dengan termometer. Dimatikan pemanas dan dicatat suhunya (T2). 4. Ke dalam kalorimeter dituangkan akuades yang telah dipanaskan tadi, bersamaan dengan itu dijalankan stopwatch. 5. Termometer diletakkan kembali pada kalorimeter. 6. Sambil diaduk secara perlahan-lahan, suhu dicatat tiap setengah menit selama lima menit. B. Penentuan Kalor Penetralan 1. Dituangkan 100 mL NaOH 1M dan 100 mL HCl 1 M pada gelas kimia

yang berbeda. Diamkan beberapa saat kemudian dicatat suhu salah satu larutan (T). 2. 3. Dimasukkan larutan basa dalam kalorimeter. Dituangkan larutan asam ke dalam larutan basa. Kemudian kalorimeter

ditutup dengan cepat. Dicatat suhu campuran tiap setengah menit selama 5 menit sambil diaduk perlahan-lahan. 4. Ditambahkan 3 tetes larutan indikator metil jingga untuk mengetahui

apakah telah terjadi penetralan secara sempurna. Diamati.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Reaksi kimia yang menyangkut pemecahan dan atau pembentukan ikatan kimia selalu berhubungan dengan penyerapan atau pelepasan panas. Panas reaksi adalah banyaknya panas yang dilepaskan atau diserap ketika reaksi kimia berlangsung , biasanya bila tidak dicantumkan keterangan lain berarti berlangsung pada tekanan tetap (Bird, 1993). Termokimia adalah bagian dari termodinamika yang membahas masalah perubahan panas reaksi kimia. Termokimia sangat berhubungan dengan pengaruh kalor yang menyertai reaksi-reaksi kimia. Kalor reaksi pada suhu tertentu, T, ialah kalor yang dilepaskan atau diserap, jika sejumlah zat-zat pereaksi pada suhu T, berubah menjadi hasil reaksi pada suhu yang sama. (Subowo, 1983). Pada umumnya reaksi kimia disertai dengan efek panas; pada reaksi eksoterm kalor dilepaskan, sedangkan pada reaksi endoterm kalor diserap. Jumlah kalor yang berkaitan dengan suatu reaksi bergantung pada jenis reaksi, pada jumlah zat yang bereaksi, pada keadaan fisik zat-zat pereaksi dan hasil reaksi, dan pada suhu. Secara eksperimen kalor reaksi ditentukan dengan kalorimeter (Taba dkk, 2010). Alat yang digunakan untuk mengukur perubahan panas disebut kalorimeter. Setiap kalorimeter mempunyai sifat khas dalam mengukur panas. Ini dapat terjadi karena kalorimeter sendiri (baik gelas, politena atau logam) menghisap panas, sehingga tidak semua panas terukur (Bird, 1993).

Panas reaksi diukur dengan bantuan kalorimeter. Harga E diperoleh apabila reaksi dilakukan dengan kalorimeter bom, yaitu pada volume konstan dan H adalah panas reaksi yang diukur pada tekanan konstan, dalam gelas piala atau labu yang diisolasi, botol termos, labu Dewar dan lain-lain. Karena proses diperinci dengan baik, maka panas yang dilepaskan atau diadsorpsi hanyalah fungsi-fungsi keadaan (Dogra dan Dogra, 1990). Perubahan entalpi yang mengikuti perubahan fisika atau kimia dapat diukur dengan menggunakan kalorimeter. Pengukuran itu dilakukan dengan memantau perubahan suhu yang mengikuti proses yang terjadi pada tekanan tetap. Salah satu cara untuk melakukan ini pada reaksi pembakaran ialah dengan menggunakan kalorimeter adiabatik dan mengukur T kemudian menggunakan kapasitas kalor sebagai faktor konversi (Atkins, 1994). Kalor reaksi pada suhu tertentu, T, ialah kalor yang dilepaskan atau diserap, jika sejumlah zat-zat pereaksi pada suhu T, berubah menjadi hasil reaksi pada suhu yang sama. Jika reaksi berlangsung dalam kalorimeter yang sifatnya adiabatik, maka akan terjadi perubahan suhu campuran reaksi. Misalnya, reaksi antara pereaksi-pereaksi A dan B yang semula berada pada suhu T, menghasilkan produk AB pada suhu T, untuk menentukan kalor reaksi pada suhu T, diperhatikan skema berikut: A (T) + B (T) AB (T)

AB (T) Berdasarkan skema ini dapat diturunkan, H = 0 = H + H, sehingga H = -H = -C (T T), dengan C adalah kapasitas kalor kalorimeter dan isinya. C

menyatakan jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu kalorimeter dan isinya satu derajat. Jika massa campuran reaksi adalah m dan kapasitas kalornya Cp, maka C = Cp + W, dengan W disebut tetapan kalorimeter atau nilai air kalorimeter, yaitu jumlah kalor untuk menaikkan suhu kalorimeter dan peralatan lainnya (termometer, pengaduk, dsb) sebanyak 1 oC. Salah satu cara untuk menentukan besaran ini adalah sebagai berikut. Sebanyak V cm3 air dimasukkan ke dalam kalorimeter dan setelah mencapai kesetimbangan termal diukur suhunya (= T1). Kemudian ditambahkan V cm3 air pada suhu yang lebih tinggi (= T2). Jika suhu akhir sistem adalah Ta, maka kalor yang dilepaskan oleh air panas adalah V CH2O (T2 Ta); CH2O ialah kapasitas kalor air per gram; dengan massa air diambil sama dengan 1 g/cm3. kalor yang diterima oleh air dalam kalorimeter dan oleh kalorimeter sendiri adalah V CH2O (Ta T1) + W (Ta T1) Jadi, V CH2O (T2 Ta) = V CH2O (T2 Ta) + (Ta T1) Sehingga, T1 + T2 2Ta W = V CH2O Ta T1 (Taba dkk, 2010). Panas reaksi dapat dibedakan atas (Bird, 1993) : 1. Panas pembentukan Entalpi pebbentukan molar standar (Hf) suatu senyawa adalah banyaknya panas yang diserap atau dilepaskan ketika 1 mol senyawa tersebut dibentuk unsur-unsurnya dalam keadaan standar.

2. Panas pembakaran Panas pembakaran suatu unsur atau senyawa adalah banyaknya panas yang dilepaskan ketika 1 mol unsur atau senyawa tersebut terbakar sempurna dalam oksigen. 3. Panas netralisasi Panas netralisasi dapat didefinisikan sebagai jumlah panas yang dilepas ketika 1 mol air terbentuk akibat reaksi netralisasi asam oleh basa atau sebaliknya. 4. Panas pelarutan Jenis panas reaksi yang lain adala panas yang dilepas atau diserap ketika 1 mol senyawa dilarutkan dalam pelarut berlebih yaiyu sampai suatu keadaan di mana pada penambahan pelarut selanjutnya tidak ada panas yang diserap atau dilepaskan lagi. 5. Panas pengenceran Panas pengenceran adalah banyaknya panas yang dilepaskan atau diserap ketika suatu zat atau larutan diencerkan dalam batas konsentrasi tertentu. When a system absorbs heat, part of the absorbed energy may be used for doing work, such as lifting a weight, expanding against the atmosphere, or operating a battery, and part is stored within the system itself as the energy of the internal motions of the atoms and molecules themselves, as energy associated with re