laporan kf panas pelarutan

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM LABORATORIUM ILMU KIMIA

LAPORAN PRAKTIKUM Nama NIM Jurusan/Prodi Regu Kelompok Tanggal Percobaan : Windi Andriyani : 4301409002 : Kimia/ Pendidikan Kimia : I (Satu) : 1. Nur Amalia Afiyanti 2. Ratna Zahrotus S. : 28 Oktober 2011 : Panas Kelarutan dan Hukum Hess

PANAS KELARUTAN DAN HUKUM HESS

Panas Pelarutan dan Hukum Hess

Page 1

A.

TUJUAN a. b. Menentukan panas pelarutan. Menggunakan hukum Hess untuk menentukan panas reaksi secara tidak

langsung. B. DASAR TEORI Perubahan 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 Hr = ........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 Hr = ........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 Panas Pelarutan dan Hukum Hess Page 2

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. C. ALAT DAN BAHAN a. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. b. Bahan 1. Kristal CuSO4. 5 H2O, air Alat: Kalorimeter dan pengaduk Mortal dan pastel Termometer 0-100C Gelas ukur 100 ml Cawan porselin Stop watch Desikator Pembakar bunsen dan kaki tiga


Page 3

D.

CARA KERJA Haluskan Catat suhu setiap 30detik Hingga suhu konsatn 3x Temperatur Kesetimbangan Serbuk

10 gram CuSO4.5H20

Timbang dineraca Analitik 2x @ 5 gram CuSO4.5H2O

Aduk hingga air Kristal Menguap sempurna (Biru menjadi putih) Serbuk Anhidrat (CuSO4) Simpan dalam desikator hingga dingin Catat suhu setiap 30detik Serbuk Anhidrat (CuSO4) hingga suhu konstan 3x Temperatur kesetimbangan 50mL air dingin 50mL air panas

Aduk kuat Hingga suhu konstan

Temperatur Kesetimbangan


Page 4

E.

DATA PENGAMATAN a. Menghitung tetapan kalorimeter Suhu air dingin (C) 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 Suhu air panas (C) 67 47 46 46 45 45 45 44 44 43.5 43.5

Waktu (menit) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 b.

Menghitung panas pelarutan CuSO4. 5 H2O

Waktu (menit) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

Suhu air (C) 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27

CuSO4. 5 H2O (C) 27 26.5 26 26 26 26 26 25 25 25.5 24.5

c.

Menghitung panas pelarutan CuSO4 anhidrat Suhu air (C) 27 27 27 27 27 CuSO4 Anhidrat (C) 27 31 31 31.5 31.5 Page 5

Waktu (menit) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0


2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0

27 27 27 27 27 27 27 27 27 27

31.5 31.5 31.5 31.75 31.75 32 32.5 32.7 32.7 32.75

F.

PEMBAHASAN Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, pada pengamatan pertama yakni saat CuSO4.5H2O dimasukkan ke dalam air yang ada di calorimeter, suhu air mengalami penurunan. Hal ini terjadi karena system melepaskan kalor ke lingkungan sehingga suhunya turun atau disebut reaksi eksoterm. Turunnya suhu air dalam calorimeter ini dikarenakan serbuk CuSO4.5H2O telah mengandung air sehingga pada saat dilarutkan ke dalam air terjadi interaksi antara keduanya yang menyebabkan suhu larutan menjadi turun. Selain itu juga didapatkan panas pelarutan CuSO4.5H2O sebesar -3,073kj/mol. Nilai negative pada entalpi pelarutan, menunjukkan bahwa reaksinya melepaskan kalor (eksoterm).


Page 6

Setelah dilakukan analisa data diperoleh hasil: Tetapan kalorimeter Kalor pelarutan H CuSO4. 5 H2O Panas pelarutan = + 61.764 Jmol-1 = - 3073.65 Jmol-1 = + 14 kJmol-1 (menerima kalor) (melepaskan kalor) (menerima kalor) (menerima kalor)

Kalor pelarutan H CuSO4. anhidrat = + 9055.92 Jmol-1

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= q3 t

C = tetapan kalorimeter (JC-1) q = kalor yang diserap (J) t = perubahan suhu (C) 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. Panas Pelarutan dan Hukum Hess Page 7

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. 2. 3. G. JAWABAN PERTANYAAN Untuk menghitung panas reaksi secara langsung dapat dilakukan sebagai berikut adalah 1. Dilakukan dengan mereaksikan reaktan dalam kalorimeter, dimana wadah dicelupkan pada bak yang terisolasi dengan air yang diketahui massanya. Dengan mengukur suhu, sebelum, dan sesudah reaksi maka dapat ditentukan besarnya H yakni dengan : membuat grafik T (suhu) Vs t ( waktu) -m. His/ N = W.T + A. Cp. T Keterangan : M = massa (gram) N = berat molekul T= suhu A = Massa larutan His= panas pelarutan integral W= kapasitas kalor Cp= Kalor jenis iar Membuat grafik antara His -d (m.His)/ dm = slope, dan intersep = H ds, sehingga H diketahui. 2. CuSO4. Dengan menggunakan hukum Hess (kalor reaksi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan akhir reaksi). H = q CuSO4. 5 H2O q Kekurangtelitian praktikan saat percobaan, misalnya pada saat menimbang bahan. Validitas alat yang digunakan. Kesalahan analisa data


Page 8

H.

KESIMPULAN DAN SARAN a. percobaan adalah 61,764 KJmol-1. H2O hasil percobaan adalah - 3073,65 kJmol-1. hasil percobaan adalah +14 kJmol-1. mengikat 5 molekul air. b. Saran 1. 2. 3. Praktikan hendaknya melakukan persiapan secara matang. Praktikan lebih teliti dalam melakukan pengamatam Alat yang digunakan sesuai dengan standar. Panas pelarutan CuSO4 anhidrat lebih tinggi daripada CuSO4. 5 H2O karena CuSO4anhidrat Kalor pelarutan CuSO4. anhidrat hasil percobaan adalah +9055,92 kJmol-1. Panas pelarutan air per mol Panas pelarutan CuSO4. 5 Kesimpulan Tetapan kalorimeter hasil

I.

DAFTAR PUSTAKA 1. 2. Tim Dosen Kimia Fisika. 2004. Petunjuk Praktikum Kimia Wiryoatmojo, Suyono. 1998. KIMIA FISIKA I. Jakarta. Fisika I. Semarang. Jurusan Kimia FMIPA UNNES. Depdikbud Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi.


Page 9

3. Erlangga. 4.

Purba, Michael. 1995. KIMIA 2 untuk kelas 2 SMU. Jakarta. Agus Yulianto, dkk. 2001. PETUNJUK Praktikum Fisika Dasar

I. Semarang FMIPA UNNES. Mengetahui, 2011 Dosen Pengampu Praktikan Semarang, 28 September

Ir. Sri Wahyuni, M.Si NIP

Windi Andriyani NIM 4301409002

LAMPIRAN 1. Dari percobaaan yang telah dilakukan diperoleh grafik suhu vs waktu sebagai berikut:


Page 10

1.

ANALISA DATA Data hasil Praktikum Massa air dingin = v x p Panas Pelarutan dan Hukum Hess Page 11

= 50mL x 1gr/mL = 50gr Ta1 air dingin Ta2 air panas T campuran = 280C = 301 K = 670C = 340 K = 450C = 318 K

A. Menentukan C Kalorimeter Q lepas Qair panas Qkalorimeter Ckal (Tc - Ta1) Ckal (318 301) Ckal (17) Ckal Ckal = Qterima = Qkalorimeter + Qair dingin = Qair panas Qair dingin = m x Cair (Ta2 Tc) m x Cair (Tc - Ta1) = 50 x 10-3 x 4200 (340-318) - 50 x 10-3 x 4200 (318-301) = 4620 3570 = = 61,764 J/K

B. Panas Pelarutan (H) CuSO4.5H2O T1 T2 T = 27oC = 300 K = 26oC = 299 K = 299 K 300 K = -1 Massa air C Q = 100 x 10-3 Kg = 61,764 J/K

= Qair + Qkalorimeter = m x c x T + C x T = 100 . 10-3 x 4200 x (-1) + 61,764 (-1) = - 62,18 J/K

Massa CuSO4.5H2O = 5,0476 gr Mol = = 2,023 x 10-2 H =


Page 12

= = - 3073,65 J/K C. Panas Pelarutan CuSO4 Anhidrat T1 T2 T = 27oC = 300 K = 31,5oC = 304,5 K = 304,5 K 300 K = 4,5 K Massa air C Q = 100 x 10-3 Kg = 61,764 J/K

= Qair + Qkalorimeter = m x c x T + C x T = 100 . 10-3 x 4200 x (4,5) + 61,764 (4,5) = 279,828 J/K

Massa CuSO4.5H2O = 4,9300 gr Mol = = 0,0309 H = = = 9055,92 J/K Dengan menggunakan Hukum Hess maka panas pelarutan adalah CuSO4 + 5H2O CuSO4.5H2O H = H CuSO4 + 5H2O - H CuSO4 = -3,073Kj/mol 9,055 Kj/mol = -6,00 Kj/mol H q permol = -6,00/ 5 = -1,2 Kj/mol


Page 13

laporan kf panas pelarutan

Documents