PENENTUAN PANAS KELARUTAN

I. TUJUAN

1. Untuk mempelajari bahwa setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan

energi.

2. Mempelajari perubahan kalor melalui pengukuran dan pembelajaran dengan

percobaan yang sederhana.

3. Menentukan tetapan kalorimeter.

4. Menentukan kalor penetralan HCl dan NaOH.

II. DASAR TEORI

II.1 Termodinamika

Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari perubahan-perubahan energi yang

menyertai suatu proses fisika dan kimia. Ada dua hal yang menjadi penekanan dalam

mempelajari termodinamika yaitu:

1. Penentuan kalor reaksi (termokimia)

2. Penentuan arah suatu proses dan sifat-sifat sistem dalam kesetimbangan

(termodinamika).

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.

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. 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.

Termokimia berkaitan dengan fungsi energi dalam (U), entalpi (H), entropi (S)

serta energi bebas Gibbs (G). Dasar termokimia adalah Hukum Termodinamika yaitu:

1. Hukum Pertama Termodinamika

Hukum pertama termodinamika merupakan uraian baru dari hukum kekekalan

energi. Dalam hukum ini dinyatakan bahwa ”bila suatu sistem mengalami

serangkaian perubahan yang akhirnya membawa sistem kembali ke keadaan

awalnya maka beda perubahan energinya adalah nol”.

2. Hukum Kedua Termodinamika

Dalam hukum kedua termodinamika ini terlihat adanya hubungan antara entropi dan

spontanitas suatu reaksi. Hukum ini menyatakan bahwa ”Entropi alam semesta

bertambah dalam suatu perubahan spontan dan tetap dalam suatu proses

kesetimbangan”

3. Hukum Ketiga Termodinamika

Hukum ini menyatakan bahwa ”Entropi suatu kristal sempurna adalah nol pada

temperatur absolut”. Jadi, entropi berhubungan dengan ketidakteraturan molekul

dalam sistem.

Dalam termokimia ada dua hal yang perlu diperhatikan yang menyangkut

perpindahan energi, yaitu sistem dan lingkungan. Segala sesuatu yang menjadi pusat

perhatian dalam mempelajari perubahan energi disebut sistem, sedangkan hal-hal yang

membatasi sistem dan dapat mempengaruhi sistem disebut lingkungan. Berdasarkan

interaksinya dengan lingkungan, sistem dibedakan menjadi tiga macam, yaitu :

1. Sistem Terbuka

Sistem terbuka adalah suatu sistem yang memungkinkan terjadi perpindahan energi

dan zat (materi) antara lingkungan dengan sistem. Pertukaran materi artinya ada

hasil reaksi yang dapat meninggalkan sistem (wadah reaksi), misalnya gas, atau

ada sesuatu dari lingkungan yang dapat memasuki sistem.

2. Sistem Tertutup

Suatu sistem yang antara sistem dan lingkungan dapat terjadi perpindahan energi,

tetapi tidak dapat terjadi pertukaran materi disebut sistem tertutup.

3. Sistem Terisolasi

Sistem terisolasi merupakan sistem yang tidak memungkinkan terjadinya

perpindahan energi dan materi antara sistem dengan lingkungan.

II.2 Perubahan Energi Dalam Reaksi Kimia

Hampir dalam setiap reaksi kimia akan selalu terjadi penyerapan dan pelepasan

energi. Apabila perubahan kimia terjadi pada wadah sekat, sehingga tidak ada kalor

yang masuk maupun keluar dari sistem. Dengan demikian energi total yang dimiliki

sistem adalah tetap. Perubahan energi dalam reaksi kimia ada dua yaitu perubahan

endoterm dan perubahan eksoterm. Perubahan endorterm adalah perubahan yang

mampu mengalirkan kalor dari sistem ke lingkungan atau melepaskan kalor ke

lingkungan. Bila perubahan eksoterm terjadi temperatur sistem meningkat, energi

potensial zat-zat yang terlibat dalam reaksi menurun. Sedangkan perubahan eksoterm

adalah kalor yang akan mengalir ke dalam sistem. Bila suatu perubahan endoterm

terjadi, temperatur sistem menurun, energi potensial zat-zat yang terlibat dalam reaksi

akan meningkat.

Entalpi adalah suatu besaran termodinamika untuk menyatakan kalor reaksi yang

berlangsung pada tekanan tetap. Suatu Perubahan kalor atau entalpi yang terjadi selama

proses penerimaan atau pelepasan kalor dinyatakan dengan “ perubahan entalpi.

Kalor adalah energi yang berpindah dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya karena

adanya perbedaan suhu jumlah kerja yang diterima sistem (w).

1. Entalpi pembentukan standar (ΔHf0) yaitu jumlah kalor yang terlibat untuk

membentuk satu mol suatu zat dari unsur- unsurnya dalam keadaan standar.

H2 (g) + ½ O2 (g) H2O(l) ΔHf = -285,85 kJ/mol

2. Perubahan entalpi penguraian standar (ΔHd0) yaitu jumlah kalor yang terlibat untuk

menguraikan satu mol suatu zat menjadi unsurnya dalam keadaan standar.

NaCl (s) Na (s) + ½ Cl (g) ΔHd = + 411 kJ/mol

3. Entalpi pembakaran standar (ΔHC0) yaitu jumlah kalor yang terlibat untuk

pembakaran (mereaksikan gas O2) satu mol zat dalam keadaan standar.

C (s) + O2 (g) CO2 (g) ΔHC = -393,52 kJ/mol

4. Entalpi pelarutan standar (ΔHS0) yaitu jumlah kalor yang terlibat untuk melarutkan

satu mol zat dalam keadaan standar.

H2O (l) H2O (g) ΔHS = + 44,01 kJ/mol

5. Entalpi netralisasi yaitu jumlah kalor yang terlibat ketika satu mol air terbentuk

akibat reaksi netralisasi asam dan basa.

HCN (aq) + KOH (aq) KCN (aq) + H2O (l) ΔH = -12 kJ/mol

6. Entalpi pengenceran yaitu jumlah kalor yang terlibat ketika suatu zat atau larutan

diencerkan dalam konsentrasi tertentu.

HCl (g) + H2O (l) HCl (aq) ΔH = -72,4 kJ/mol

2.3 Kapasitas Kalor dan Kalor Jenis

Kapasitas kalor (C) adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan

temperatur dari suatu sampel bahan sebesar 1 Co. Secara matematis dinyatakan dengan

persamaan berikut :

Q = C T

Kalor jenis (s) adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperatur

dari 1 gr massa bahan sebesar 1 Co. Jika kita mengetahui kalor jenis dan jumlah suatu

zat, maka perubahan temperatur zat tersebut (∆ t ) dapat menyatakan jumlah kalor (q)

yang diserap atau dilepaskan dalam suatu reaksi kimia.

q=m .c . Δt

q=C . Δt

Keterangan:

q = kalor yang dilepas atau diserap (J)

∆ t= perubahan temperatur (takhir – tawal) (0C)

Hubungan antara kapasitas kalor dengan kalor jenis dirumuskan sebagai berikut :

C=m .c

Keterangan:

C = kapasitas kalor (J/0C)

m = massa sampel (gr)

c = kalor jenis (J/g0C)

III. ALAT DAN BAHAN

1. Termometer 00 – 500C dan 10-1000C

2. Gelas ukur 20 mL

3. Beaker glass

4. Pemanas

5. Stopwatch

3.2 Bahan :

1. Aquades

2. NaOH 0,5 M

3. HCl 1 M

IV. CARA KERJA

IV.1 Penentuan Tetapan Kalorimeter

1. 20 cm3 air dimasukkan ke dalam kalorimeter dengan buret, lalu temperaturnya

dicatat.

2. 20 cm3 air dipanaskan dalam gelas kimia sampai ± 100 diatas temperatur kamar

kemudian temperaturnya dicatat.

3. Air panas tersebut dicampurkan kedalam kalorimeter, diaduk atau dikocok

kemudian temperaturnya diamati selama 10 menit dengan selang 1 menit setelah

pencampuran.

4. Kurva pengamatan temperatur vs selang waktu dibuat untuk menentukan harga

penurunan air panas dan penaikan temperatur air dingin.

4.2 Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH

1. 20 cm3 HCl 2 M dimasukkan kedalam kalorimeter.

2. Temperatur larutan HCl diukur dengan termometer.

3. Sebanyak 20 cm3 NaOH 2,05 M diukur dan temperaturnya dicatat (diatur

sedemikian rupa sehingga temperaturnya sama dengan temperatur HCl).

4. Basa ini dicampurkan kedalam kalorimeter dan temperatur campuran dicatat

selama 5 menit dengan selang waktu ½ menit.

5. Grafik dibuat untuk memperoleh perubahan temperatur akibat reaksi ini.

6. Kalor penetralan dihitung, jika kerapatan kelarutan 1,03 g cm-3 dan kalor

jenisnya sebesar 3,96 J/g K.

V. DATA PENGAMATAN

V.1Penentuan Tetapan Kalorimeter

Tair dingin = 30℃

Tair panas = 37℃

menit ke- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Temperatur (℃

)34 33 33 33 33 33 33 32 32 32

V.2Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOHTHCl = 31℃ TNaOH = 31 ℃

M HCl = 2,0 M M NaOH = 2,0 M

V HCl = 20 cm3 V NaOH = 20 cm3

30 detik ke- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Temperatur (℃) 41 4141

4141

40,5 4040

40 40

VI. PERHITUNGAN

VI.1 Penentuan Tetapan Kalorimeter

Diketahui : V air dingin = 20 cm3

V air panas = 20 cm3

ρ air = 1 g/ cm3

kalor jenis (s) air = 4,2 J/g K

Tair dingin = 30°C = 303 K

Tair panas = 37°C = 310 K

Ditanya : q1, q2, q3, dan k = ……. ?

Jawab : Tsetelah pencampuran = T2 = (34+33+33+33+33+33+33+32+32+32)℃

10

¿ 328℃10

=32,80℃=305,80 K

m air dingin = ρ air x V air dingin

= 1 g/ cm3 x 20 cm3 = 20 g

m air panas = ρ air x V air panas

= 1 g/ cm3 x 20 cm3 = 20 g

Untuk air dingin: T1 = 303 K

T2 = 305,80 K

∆T = T2 – T1

= 305,80 K – 303 K

= 2,80 K (adanya kenaikan temperatur)

Untuk air panas: T1 = 310 K

T2 = 305,80 K

∆T = T2 – T1

= 305,80 K – 310 K

= -4,20 K (adanya penurunan temperatur)

1. Kalor yang diserap air dingin (q1)

q1 = massa air dingin x kalor jenis air x kenaikan temperatur

= m air dingin x sair x ∆T

= 20 g x 4,2 J/g K x 2,80 K = 235,2 Joule

2. Kalor yang diberikan air panas (q2)

q2 = massa air panas x kalor jenis air x penurunan temperatur

= m air panas x sair x ∆T

= 20 g x 4,2 J/g K x 4,20 K = 352,8 Joule

3. Kalor yang diterima kalorimeter (q3)

q3 = q2 - q1

= 352,8 J - 235,2 J = 117,6 Joule

4. Tetapan Kalorimeter (k)

K =

q3

ΔT

= 117,6J

2,80 K = 42 J/K

VI.2 Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH

Diketahui : ρlarutan = 1,03 g/ cm3

slarutan = 3,96 Jg-1K-1

[NaOH] = 2,0M

[HCl] = 2,0 M

V NaOH = 20 cm3 = 20 mL

V HCl = 20 cm3 = 20 mL

T1 = 31C

T2 = 31C

Ditanya : q11, q12, q13, dan ∆Hn = ……. ?

Jawab : T1 untuk HCl dan NaOH = T1untukHCl+T 2 untukNaOH

2

¿ 31℃+31℃2

=622

=31℃=304 K

T2 = T campuran =

(41+41+41+41+41+40,5+40+40+40+40 )℃10

¿ 405,5℃10

=40,55℃=313,55 K

mmol NaOH = 2,0 mmol/mL x 20 mL

= 40 mmol

mmol HCl = 2,0 mmol/ mL x 20 mL

= 40 mmol

NaOH + HCl NaCl + H2O

m : 40 mmol 40 mmol - -

b : 40 mmol 40 mmol 40 mmol 40 mmol

s : - - 40 mmol 40 mmol

Pada reaksi ini dihasilkan 40 mmol NaCl = 0,04 mol NaCl

Volume total larutan = (20 + 20) cm3 = 40 cm3

m larutan = V total larutan x ρlarutan

= 40 cm3 x 1,03 g/ cm3

= 41,2 gram

1. Kalor yang diserap (q11)

q11 = m larutan x s x ∆T3

= 41,2 g x 3,96 Jg-1K-1 x (T2- T1) K

= 41,2 g x 3,96 Jg-1K-1 x (313,55-304) K

= 41,2 g x 3,96 Jg-1K-1 x 9,55 K = 1558,102 J

2. Kalor yang diserap kalorimeter (q12)

q12 = k x ∆T3

= 42 J/K x 9,55 K = 401,1 J

3. Kalor yang dihasilkan oleh reaksi (q13)

q13 = q11 + q12 = 1558,102 J + 401,1 J = 1959,20 J

4. Kalor Penetralan (∆Hn)

ΔH n=q13

0 ,04J /mol

¿ 1959,200,04

J /mol = 48980,04 J/mol = 48,9800 kJ/mol

VII. PEMBAHASAN

Percobaan kali ini yaitu penentuan panas pelarutan, dimana percobaan ini bertujuan

untuk mempelajari bahwa setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi

dan juga perubahan kalor yang menyertai suatu reaksi kimia dapat diukur dengan

percobaan sederhana. Adapun dalam percobaan ini dipergunakan alat kalorimeter untuk

mengukur perubahan temperatur yang terjadi selama percobaan berlangsung. Untuk

percobaan penentuan panas pelarutan ini dilakukan tiga jenis percobaan yaitu penentuan

tetapan kalorimeter,penentuan kalor reaksi Fe(s) + CuSO4(Aq) dan penentuan kalor

penetralan HCl dan NaOH. Namun dalam praktikum kali ini, penentuan kalor reaksi

Fe(s) + CuSO4(Aq) tidak dilakukan.

Percobaan pertama yaitu penentuan tetapan kalorimeter. Tetapan kalorimeter dapat

diperoleh dari pencampuran air dingin dengan air panas dalam kalorimeter dan mencatat

suhunya (suhu awal dan akhir). Sebelum pencampuran, temperatur masing-masing zat

diukur. Untuk temperatur air panas yang akan dicampurkan diatur sedemikian rupa

sehingga perbedaan temperaturnya sebesar ± 10 0C dari temperatur kamar. Untuk

temperatur air dingin sebesar 30 0C sedangkan untuk temperatur air panas sebesar 37 0C.

Setelah proses pencampuran air dingin dan air panas dilakukan maka temperatur

campuran diukur selama 10 menit dengan selang waktu 1 menit. Dimana suhu awal

pencampuran diperoleh 360C, kemudian setelah menit pertama temperatur dari hasil

pencampuran tersebut mengalami penurunan sehingga diperoleh suhu sebesar 340C.

Untuk menit ke-2 hingga menit ke-7, nilai temperatur campuran konstan yaitu 330C.

Sementara itu pada menit ke 8 hingga menit ke-10, nilai temperatur mengalami

penurunan yang konstan yaitu 320C. Dalam percobaan ini terlihat bahwa nilai temperatur

campuran pada awal pencampuran hingga menit ke-10 pencampuran terjadi penurunan

nilai temperatur secara perlahan. Pada temperatur untuk air panas terjadi penurunan nilai

sebesar 50C, dimana semula nilai temperatur air panas yaitu 370C, setelah proses

pencampuran menjadi 320C. Sedangkan untuk air dingin terjadi peningkatan nilai

temperatur sebesar 20C, dimana nilai temperatur air dingin sebelum pencampuran yaitu

300C dan setelah proses pencampuran nilai temperatur air dingin menjadi 320C. Hal ini

menunjukkan bahwa dalam proses pencampuran antara air dingin dengan air panas

terjadi peristiwa pelepasan dan penyerapan kalor. Dimana air panas melepaskan kalor

dan diserap oleh air dingin.

Kurva diatas

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1031

31.5

32

32.5

33

33.5

34

34.5

Kurva Pencampuran Air Panas dan Air dingin

waktu (Menit)

Suhu

(0C)

menunjukkan saat air panas dan air dingin dimasukkan ke dalam kalorimeter. T1

menunjukkan temperatur air dingin, sedangkan T2 menunjukkan temperatur air panas.

Untuk temperatur campuran air dingin dan air panas ditunjukkan dengan T3. Temperatur

konstan terjadi pada menit pertama dan ke-2 sampai menit ke-7 dan menit ke-8 hingga

menit ke-10. Selanjutnya temperatur campuran perlahan-lahan menurun sampai menit

ke-10 dan saat menit ke-10 diperoleh temperatur campuran sebesar 32 0C.

Apabila kalorimeter tidak menyerap kalor dari campuran air, maka kalor yang

diberikan oleh air panas sama dengan kalor yang diserap oleh air dingin. Tetapi dalam

percobaan ini kalorimeter juga ikut menyerap kalor, maka kalor yang diserap oleh

kalorimeter adalah selisih kalor yang diberikan oleh 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

Δt

C = tetapan kalorimeter (JºC-1)

q = kalor yang diserap (J)

Δt = perubahan suhu (ºC)

Proses pelepasan dan penyerapan kalor yang terjadi dalam kalorimeter dapat

dihitung. Adapun kalor yang dilepaskan oleh air panas sebesar 352,8 J sedangkan kalor

yang diserap oleh air dingin sebesar 235,2 J. Dari kedua nilai kalor tersebut dapat

diketahui besarnya kalor yang diterima oleh kalorimeter yaitu sebesar 117,6 J. Untuk

tetapan kalorimeter (k) itu sendiri dihitung dengan cara membagi besarnya kalor yang

diserap oleh kalorimeter (117,6 J) dengan perubahan temperaturnya (2,80 K), sehingga

diperoleh nilai tetapan kalorimeter (k) sebesar 42 J/K. Dengan kata lain tetapan

kalorimeter bernilai positif yang berarti mengalami endoterm yakni terjadinya

penyerapan kalor.

Percobaan selanjutnya yaitu penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH. Dimana

dalam percobaan ini digunakan larutan HCl 2 M yang diperoleh dari pengenceran HCl

pekat dan larutan NaOH 2 M yang diperoleh dari NaOH padat yang dilarutkan dalam

100 mL akuades. Penentuan kalor penetralan dilakukan dengan mencampurkan larutan

HCl dengan larutan NaOH. Sebelum pencampuran, temperatur kedua larutan diukur

dimana temperatur basa yaitu NaOH diatur sedemikian rupa agar sama atau hampir sama

dengan temperatur HCl ini dimaksudkan agar sistem dapat berada dalam kesetimbangan

termal. Setelah itu larutan dibiarkan beberapa waktu dalam suhu kamar agar larutan ini

mempunyai suhu yang sama sebelum bereaksi dan suhu dicatat sebagai T. Dari hasil

pengukuran temperatur sebelum pencampuran, diperoleh temperatur NaOH dan HCl

sebesar 31 0C. Selanjutnya dilakukan pencampuran kedua larutan dalam kalorimeter.

Larutan asam kemudian dimasukkan ke dalam kalorimeter yang sudah disediakan.

Dengan memasukkan asam terlebih dahulu maka reaksi yang terbentuk adalah reaksi

netralisasi asam kuat oleh basa kuat kemudian ditutup dengan cepat agar panas tidak

keluar karena reaksinya cepat. Larutan diaduk agar pencampuran dapat dilakukan dengan

baik. Dengan pencampuran ini maka akan terbentuk panas netralisasi yang disebabkan

oleh netralisasi asam oleh basa kuat. Adapun dalam reaksi penetralan tersebut diperoleh

molekul air (H2O) dengan reaksi yang terjadi yaitu:

HCl (aq) + NaOH (aq) NaCl (aq) + H2O (l)

Setelah pencampuran, dilakukan pengukuran temperatur selama 5 menit dengan

selang waktu ½ menit. Pada menit ke-0,5 sampai menit ke-2,5 nilai temperatur

pencampuran konstan yaitu 410C. Sedangkan pada menit ke-3 nilai temperatur

mengalami penurunan yaitu 40,50C. Untuk menit ke-3,5 sampai menit ke-5 terjadi

penurunan dan nilai temperatur konstan yaitu 400C. Nilai perubahan temperatur campran

ini dapat digunakan untuk menghitung nilai kalor netralisasi untuk HCl dan NaOH.

Untuk mengetahui perubahan temperatur campuran selama reaksi berlangsung dengan

selang waktu 5 menit dapat dilihat pada kurva di bawah ini.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1039.4

39.6

39.8

40

40.2

40.4

40.6

40.8

41

41.2 Kurva Penetralan HCl-NaOH

waktu (sekon)

Suhu

(0C)

Dari hasil perhitungan diperoleh kalor yang diserap sebesar 1558,102 J sedangkan

kalor yang diserap kalorimeter sebesar 401,1 J. Sehingga kalor yang dihasilkan oleh

reaksi dapat dihitung dengan menjumlahkan kalor yang diserap larutan 1558,102 J

dengan kalor yang diserap kalorimeter 401,1 J yaitu sebesar 1959,20 J. Untuk

menghitung kalor penetralan HCl dan NaOH dilakukan dngan cara membagi jumlah

kalor yang dihasilkan dalam reaksi dengan jumlah mol NaCl yang terbentuk sehingga

diperoleh kalor penetralan untuk HCl dan NaOH sebesar 48,9800 kJ/mol. Secara teori,

nilai kalor penetralan untuk netralisasi asam kuat oleh basa kuat adalah konstan yaitu -

55.90 kJ/mol. Hal ini disebabkan pada proses netralisasi asam kuat oleh basa kuat reaksi

yang terjadi sama saja tetapi untuk netralisasi asam lemah basa lemah nilai kalor

penetralannya akan selalu lebih dari -55.90 kJ/mol karena bukan hanya terjadi reaksi

netralisasi tetapi juga reaksi ionisasi yang bersifat endotermik. Dari hasil percobaan

didapatkan nilai kalor penetralan yang jauh dari tetapan yaitu 48,9800 kJ/mol. Dari hasil

percobaan diperoleh nilai kalor penetralan yang positif. Hasil tersebut menunjukkan

reaksi berjalan secara endotermik. Konsentrasi yang digunakan oleh basa adalah besar

yaitu 2 M. Secara teori semakin besar konsentrasi asam atau basa maka semakin kecil

nilai kalor penetralan. Perbedaan hasil yang diperoleh antara teori dan praktek mungkin

disebabkan oleh kesalahan pada pembacaan skala termometer, adanya keterlambatan

dalam pengukuran suhu, di dalam kalorimeter tidak terjadi penetralan sempurna atau

volume larutan asam dan basa tidak tepat 20 m.

VIII. KESIMPULAN

1. Dalam proses pencampuran air panas dan air dingin terjadi peristiwa pelepasan dan

penyerapan kalor yaitu air panas melepaskan kalor dan diserap oleh air dingin.

2. Kenaikan temperatur pada air dingin sebesar 2 0C sedangkan penurunan temperatur

pada air panas sebesar 5 0C.

3. Adapun kalor yang dilepaskan oleh air panas sebesar 352,8 J sedangkan kalor yang

diserap oleh air dingin sebesar 235,2 J dan besarnya kalor yang diterima oleh

kalorimeter yaitu sebesar 117,6 J.

4. Nilai tetapan kalorimeter (k) sebesar 42 J/K.

5. Tetapan kalorimeter bernilai positif yang berarti reaksi mengalami reaksi endoterm

yakni terjadinya penyerapan kalor.

6. Temperatur HCL dan NaOH diusahakan sama atau hampir sama hal ini dimaksudkan

agar sistem dapat berada dalam kesetimbangan termal.

7. Pada penentuan kalor penetralan NaOH dan HCl diperoleh kalor penetralan sebesar

48,9800 kJ/mol.

DAFTAR PUSTAKA

Dogra, S dan S.K Dogra. 1990. Kimia Fisik dan Soal-Soal. Universitas Indonesia Press:

Jakarta.

Sukardjo. 1989. Kimia Fisika. Bina Aksara : Yogyakarta.

Bird, Tony. 1993. Kimia Fisika untuk Universitas. Gramedia Jakarta.

Sastrohamidjojo, H, 2001, Kimia Dasar, Edisi ke-2, Gadjah Mada University Press,

Yogyakarta.

Tim Laboratorium Kimia Fisika. 2010. Penuntun Praktikum Kimia Fisika III. Jurusan

Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Udayana : Jimbaran

Jawaban Pertanyaan

1. Kalor penetralan adalah kalor reaksi yang dihasilkan atau dilepaskan pada penetralan 1

mol asam oleh basa atau 1 mol basa oleh asam. Panas netralisasi asam kuat oleh basa kuat

adalah konstan yaitu -56 kJ/ mol. Tetapi panas netralisasi asam lemah dan basa lemah

kurang dari -56 kJ/ mol karena asam atau basa mengalami ionisasi sedangkan asam kuat

dan basa kuat berdisosiasi sempurna dan reaksinya hanya:

H+(aq) + OH-

(aq) H2O(l)

Contohnya:

a. Basa kuat dengan asam kuat (NaOH dengan HCl)

NaOH + HCl NaCl + H2O

∆Hn untuk sistem reaksi adalah -57 kJ/ mol

b. Basa lemah dengan asam kuat (NH4OH dengan HCl)

∆Hn untuk sistem reaksi adalah kurang dari -57 kJ/ mol

c. Basa lemah dengan asam lemah (NH4OH dengan CH3COOH )

∆Hn untuk sistem reaksi adalah kurang dari -57 kJ/ mol

2. Jika sistem yang dipelajari hanya menyangkut zat padat dan zat cair saja, maka kerja

dapat diabaikan dimana yang terjadi perubahan volume sangat kecil. Sehingga kerja yang

bersangkutan dengan sistem tersebut dapat diabaikan (P∆V). Akibatnya perubahan

entalphi ∆H dan perubahan energi ∆U dalam hal ini adalah identik.

3.

Penentuan Tetapan Kalorimeter

Diketahui : V air dingin = 20 cm3

V air panas = 20 cm3

ρ air = 1 g/ cm3

kalor jenis (s) air = 4,2 J/g K

Tair dingin = 30°C = 303 K

Tair panas = 37°C = 310 K

Ditanya : q1, q2, q3, dan k = ……. ?

Jawab : Tsetelah pencampuran = T2 = (34+33+33+33+33+33+33+32+32+32)℃

10

¿ 328℃10

=32,80℃=305,80 K

m air dingin = ρ air x V air dingin

= 1 g/ cm3 x 20 cm3 = 20 g

m air panas = ρ air x V air panas

= 1 g/ cm3 x 20 cm3 = 20 g

Untuk air dingin: T1 = 303 K

T2 = 305,80 K

∆T = T2 – T1

= 305,80 K – 303 K

= 2,80 K (adanya kenaikan temperatur)

Untuk air panas: T1 = 310 K

T2 = 305,80 K

∆T = T2 – T1

= 305,80 K – 310 K

= -4,20 K (adanya penurunan temperatur)

5. Kalor yang diserap air dingin (q1)

q1 = massa air dingin x kalor jenis air x kenaikan temperatur

= m air dingin x sair x ∆T

= 20 g x 4,2 J/g K x 2,80 K = 235,2 Joule

6. Kalor yang diberikan air panas (q2)

q2 = massa air panas x kalor jenis air x penurunan temperatur

= m air panas x sair x ∆T

= 20 g x 4,2 J/g K x 4,20 K = 352,8 Joule

7. Kalor yang diterima kalorimeter (q3)

q3 = q2 - q1

= 352,8 J - 235,2 J = 117,6 Joule

8. Tetapan Kalorimeter (k)

K =

q3

ΔT

= 117,6J

2,80 K = 42 J/K

Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH

Diketahui : ρlarutan = 1,03 g/ cm3

slarutan = 3,96 Jg-1K-1

[NaOH] = 2,0M

[HCl] = 2,0 M

V NaOH = 20 cm3 = 20 mL

V HCl = 20 cm3 = 20 mL

T1 = 31C

T2 = 31C

Ditanya : q11, q12, q13, dan ∆Hn = ……. ?

Jawab : T1 untuk HCl dan NaOH = T1untukHCl+T 2 untukNaOH

2

¿ 31℃+31℃2

=622

=31℃=304 K

T2 = T campuran =

(41+41+41+41+41+40,5+40+40+40+40 )℃10

¿ 405,5℃10

=40,55℃=313,55 K

mmol NaOH = 2,0 mmol/mL x 20 mL

= 40 mmol

mmol HCl = 2,0 mmol/ mL x 20 mL

= 40 mmol

NaOH + HCl NaCl + H2O

m : 40 mmol 40 mmol - -

b : 40 mmol 40 mmol 40 mmol 40 mmol

s : - - 40 mmol 40 mmol

Pada reaksi ini dihasilkan 40 mmol NaCl = 0,04 mol NaCl

Volume total larutan = (20 + 20) cm3 = 40 cm3

m larutan = V total larutan x ρlarutan

= 40 cm3 x 1,03 g/ cm3

= 41,2 gram

1. Kalor yang diserap (q11)

q11 = m larutan x s x ∆T3

= 41,2 g x 3,96 Jg-1K-1 x (T2- T1) K

= 41,2 g x 3,96 Jg-1K-1 x (313,55-304) K

= 41,2 g x 3,96 Jg-1K-1 x 9,55 K = 1558,102 J

2. Kalor yang diserap kalorimeter (q12)

q12 = k x ∆T3

= 42 J/K x 9,55 K = 401,1 J

3. Kalor yang dihasilkan oleh reaksi (q13)

q13 = q11 + q12 = 1558,102 J + 401,1 J = 1959,20 J

4. Kalor Penetralan (∆Hn)

ΔH n=q13

0 ,04J /mol

¿ 1959,200,04

J /mol = 48980,04 J/mol = 48,9800 kJ/mol

KURVA

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1031

31.5

32

32.5

33

33.5

34

34.5

Kurva Pencampuran Air Panas dan Air dingin

waktu (Menit)

Suhu

(0C)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1039.4

39.6

39.8

40

40.2

40.4

40.6

40.8

41

41.2Kurva Penetralan HCl-NaOH

waktu (sekon)

Suhu

(0C)

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA II

PENENTUAN PANAS PELARUTAN

Oleh :

Nama : Ni Made Susita Pratiwi

Nim : 1008105005

Kelompok : II

Tanggal Praktikum : 31 Oktober 2012

LABORATORIUM KIMIA FISIK

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS UDAYANA

2012