laporan praktikum termokimia
DESCRIPTION
Laporan Praktikum Kimia Dasar tentang Termokimia. Universitas Pasundan, 2013.TRANSCRIPT
LAPORAN MINGGUANPRAKTIKUM KIMIA DASAR
TERMOKIMIA
Oleh :Nama : Ernalia RositaNRP : 133020175Kelompok : GMeja : 11 (Sebelas)Tanggal Percobaan : 11 Desember 2013Asisten : Vanidya Afsarah Permadi
LABORATORIUM KIMIA DASARJURUSAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS PASUNDAN
BANDUNG2013
TERMOKIMIA
ERNALIA ROSITA
133020175
Jurusan Teknologi Pangan, Fakultas Teknik, Universitas Pasundan
ABSTRAKTermokimia adalah ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor dalam suatu reaksi kimia dengan mengamati perubahan
panas. Tujuan percobaan ini adalah untuk mempelajari bahwa setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi, perubahan kalor dapat diukur atau dipelajari dengan percobaan yang sederhana, dan reaksi kimia dapat berlangsung secara eksoterm dan endoterm. Prinsip percobaan ini adalah berdasarkan Hukum Hees: “Kalor yang dibebaskan atau diserap tidak bergantung pada jalannya reaksi, tetapi hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir”, Hukum Black: “Kalor yang diserap akan sama dengan kalor yang dilepas”, Hukum Lavoisier: “Setiap reaksi kimia, massa zat yang bereaksi sama dengan massa produk reaksi”. Berdasarkan hasil pengamatan didapatkan hasil k penentuan ketetapan kalorimeter sebesar 306.35, ∆H penentuan kalor CuSO4 + Zn sebesar 420940.33 J, ∆H penentuan kalor etanol + air sebesar 3049,50 J, dan ∆H penentuan kalor penetralan HCl + NaOH sebesar 13669,11 J. Keywords: Termokimia, Tujuan Percobaan, Prinsip Percobaan, Hasil pengamatan.
PENDAHULUAN
Termokimia adalah ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor dalam suatu reaksi kimia dengan mengamati perubahan panas. Termokimia turut menangani pengukuran dan penafsiran perubahan kalor yang menyertai proses-proses kimia. Kebanyakan pengukuran semacam ini dilakukan dengan sebuah kalorimeter, dimana kalor yang dibebaskan atau diserap dalam suatu reaksi kimia ditentukan dengan menggunakan termometer. Untuk mempelajari perubahan kalor dari suatu proses perlu dikaji beberapa hal yang berhubungan dengan energi apa saja yang dimiliki oleh suatu zat, bagaimana mengukur perubahan energi tersebut, dan bagaimana hubungannya dengan struktur zat.
Tujuan percobaan ini adalah untuk mempelajari bahwa setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi, perubahan kalor dapat diukur atau dipelajari dengan percobaan yang sederhana, dan reaksi kimia dapat berlangsung secara eksoterm dan endoterm.
Prinsip percobaan ini adalah berdasarkan Hukum Hees: “Kalor yang dibebaskan atau diserap tidak bergantung pada jalannya reaksi, tetapi hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir”, Hukum Black: “Kalor yang diserap akan sama dengan kalor yang dilepas”, Hukum Lavoisier: “Setiap reaksi kimia, massa zat yang bereaksi sama dengan massa produk reaksi”.
METODOLOGI
Bahan dan AlatBahan yang digunakan dalam percobaan ini
adalah aquadest, CuSO4, Zn, Etanol, HCl dan NaOH. Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah gelas kimia, termometer, termos kalorimeter, kaki tiga, kawat kassa dan bunsen.
Metode Percobaan
1. Penentuan Ketetapan Kalorimeter
Gambar 1. Metode Percobaan Penentuan Ketetapan Kalorimeter
2. Penentuan Kalor Reaksi Zn(s) + CuSO4(l)
Gambar 2. Metode Percobaan Penentuan Kalor Reaksi Zn(s) + CuSO4(l)
3. Penentuan Kalor Etanol dalam Air
Gambar 3. Metode Percobaan Penentuan Kalor Etanol dalam Air4. Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH
Gambar 4. Metode Percobaan Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil PengamatanBerdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan didapatkan hasil:
1. Penentuan Ketetapan KalorimeterTabel 1. Hasil Pengamatan Ketetapan Kalorimeter
n x (t) y (T) x2 x.y
1 1 menit 315 K 1 3152 2 menit 312 K 4 6243 3 menit 311 K 9 9334 4 menit 310 K 16 12405 5 menit 309 K 25 15456 6 menit 308 K 36 18487 7 menit 308 K 49 21568 8 menit 308 K 64 24659 9 menit 308 K 81 2772
10 10 menit 307 K 100 3070∑ ∑x = 55 ∑y = 3096 ∑x2 = 385 ∑xy = 16967
(Sumber: Ernalia Rosita, 133020175, Meja 11, Kelompok G, 2013)a = (∑y. ∑x2) – (∑x. ∑xy) n(∑x2) – (∑x)2
= (3096.385) – (55.16967) 10(385) – (55)2
= 1191960 – 933185 3850 – 3025
= 258775
825 = 313,67b = n(∑xy) – (∑x. ∑y) n(∑x2) – (∑x)2
= 10 (16967) – (55.3096)10 (385) – (55)2
= 169670 – 170280
3850 – 3025 = - 610 825 = - 0,739yn = a + bxn
y1 = a + bx1
y1 = 313,67 + (-0,739)1 = 312,931y2 = a + bx2
y2 = 313,67 + (-0,739)2 = 313,67 + (-1,478) = 312,192y3 = a + bx3
y3 = 313,67 + (-0,739)3 = 313,67 + (-2,217) = 311,453y4 = a + bx4
y4 = 313,67 + (-0,739)4 = 313,67 + (-2,956) = 310,714y5 = a + bx5
y5 = 313,67 + (-0,739)5 = 313,67 + (-3,695) = 309,975y6 = a + bx6
y6 = 313,67 + (-0,739)6 = 313,67 + (-4,343) = 309,236y7 = a + bx7
y7 = 313,67 + (-0,739)7
= 313,67 + (-5,173) = 308,497y8 = a + bx8
y8 = 313,67 + (-0,739)8 = 313,67 + (-5,912) = 307,758y9 = a + bx9
y9 = 313,67 + (-0,739)9 = 313,67 + (-6,651) = 307,019y10 = a + bx10
y10 = 313,67 + (-0,739)10 = 313,67 + (-7,39) = 306,28Td = 25 + 273 = 298 KTp = 90 + 273 = 363 KTc = 42 + 273 = 315 KQ1 = m x c x (Tc-Td) = 40 x 4,2 x (315-298) = 40 x 4,2 x 17 = 2856 JQ2 = m x c x (Tp-Tc) = 40 x 4,2 x (363-315) = 40 x 4,2 x 48 = 8064 JQ3 = Q2 – Q1
= 8064 – 2856 = 5208k = Q3 = 5208 = 306,35 (Tc-Td) 17
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
y percobaan y teori
Gambar 5. Grafik Penentuan Ketetapan Kalorimeter
2. Penentuan Kalor CuSO4 + ZnTabel 2. Hasil Pengamatan Penentuan Kalor CuSO4 + Zn
n x (t) y (T) x2 x.y
1 0,5 menit 331 K 0,25 165,52 1 menit 330 K 1 330
3 1,5 menit 330 K 2.25 4954 2 menit 329 K 4 658∑ ∑x = 5 ∑y = 1320 ∑x2 = 7,5 ∑xy = 1648,5
(Sumber: Ernalia Rosita, 133020175, Meja 11, Kelompok G, 2013)a = (∑y. ∑x2) – (∑x. ∑xy)
n(∑x2) – (∑x)2
= (1320.7,5) – (5. 1648,5) 4(7,5) – (5)2
= 9900 – 8242,5 30 – 25
= 1657,5 5 = 331,5b = n(∑xy) – (∑x. ∑y) n(∑x2) – (∑x)2
= 4(1648,5) – (5.1320) 4(7,5) – (5)2
= 6594 – 6600 30 –25 = - 6 5 = -1,2yn = a + bxn
y1 = a + bx1
y1 = 331,5+ (-1,2)1 = 330,2y2 = a + bx2
y2 = 331,5+ (-1,2)2 = 331,5 + (-2,4) = 329,1
y3 = a + bx3
y3 = 331,5+ (-1,2)3 = 331,5+ (-3,6) = 327,9y4 = a + bx4
y4 = 331,5+ (-1,2)4 = 331,5 + (-4,8) = 326,7Td = 26 + 273 = 299 KTc = 331 K∆T1j = Tc – Td = 331 K – 299 K = 32 KQ4 = k . ∆T1j = 306,35 . 32 = 9803,2Q5 = mcamp x ρcamp x ccamp x ∆T1j = (20+2) x 1,14 x 3,52 x 32 = 2825,01Q6 = Q4 + Q5
= 9803,2 + 9803,2 = 12628,21mol Zn= gr = 2 = 0,03 mol
Mr 65,4∆H = Q6 = 12628,21 mol Zn 0,03 = 420940,33 J
0.5 1 1.5 2326
327
328
329
330
331
332
y percobaany teori
Gambar 6. Grafik Penentuan Kalor CuSO4 + Zn
3. Penentuan Kalor Etanol + AirTabel 3. Hasil Pengamatan Penentuan Kalor Etanol + Air
n x (t) y (T) x2 x.y
1 0,5 menit 304 K 0,25 1522 1 menit 304 K 1 3043 1,5 menit 304 K 2,25 4564 2 menit 303K 4 606
5 2,5 menit 303 K 6,25 757,56 3 menit 302 K 9 9067 3,5 menit 302 K 12,25 10578 4 menit 302 K 16 1208∑ ∑x = 18 ∑y = 2424 ∑x2 = 51 ∑xy = 5446,5
(Sumber: Ernalia Rosita, 133020175, Meja 11, Kelompok G, 2013)a = (∑y. ∑x2) – (∑x. ∑xy)
n(∑x2) – (∑x)2
= (2424 . 51) – (18. 5446,5) 8(51) – (18)2
= 123624 – 98037 408 – 324
= 25587 84 = 304,6b = n(∑xy) – (∑x. ∑y) n(∑x2) – (∑x)2
= 8(5446,5) – (18.2424) 8(51) – (18)2
= 43572 – 43632 408 – 324 = - 60 84 = - 0,714yn = a + bxn
y1 = a + bx1
y1 = 304,6+ (-0,714)1 = 303,89y2 = a + bx2
y2 = 304,6+ (-0,714)2 = 304,6 + (-1,428) = 303,17y3 = a + bx3
y3 = 304,6+ (-0,714)3 = 304,6+ (-2,142) = 302,46y4 = a + bx4
y4 = 304,6+ (-0,714)4 = 304,6 + (-2,856) = 301,74y5 = a + bx5
y5 = 304,6+ (-0,714)5 = 304,6+ (-3,57) = 301,03y6 = a + bx6
y6 = 304,6+ (-0,714)6 = 304,6 + (-4,284) = 300,32
y7 = a + bx7
y7 = 304,6+ (-0,714)7 = 304,6+ (-4,998) = 299,6y8 = a + bx8
y8 = 304,6+ (-0,714)8 = 304,6 + (-5,712) = 298,89 Tetanol = 23 + 273 = 296 KTaquadest = 25 + 273 = 298 KTA = yawal + yakhir 2 = 303,89 + 298,89 2 = 602,78 = 301,39 2TM = Taquadest + Tetanol
2 = 298 + 296 2 = 297
∆T2j = TA – TM
= 301,39 – 297 = 4,39Q7 = maquadest x caquadest x ∆T2j = 18 x 4,2 x 4,39 = 331,88Q8 = metanol x cetanol x ∆T2j = 29 x 1,92 x 4,39 = 244,43Q9 = k x ∆T2j = 306,35 . 4,39 = 1344,87Q10 = Q7 + Q8 + Q9
= 331,88 + 244,43 + 1344,87 = 1921,18mol etanol = gr = 29 = 0,63 Mr 46
∆H = Q10 = 1921,18 mol etanol 0,63
= 3049,50 J
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4298
299
300
301
302
303
304
305
y percobaan y teori
Gambar 7. Grafik Penentuan Kalor Etanol + Air
4. Penentuan Penetralan HCl + NaOHTabel 4. Hasil Pengamatan Penentuan Penetralan HCl + NaOH
n x (t) y (T) x2 x.y
1 0,5 menit 307 K 0,25 153,52 1 menit 307 K 1 3073 1,5 menit 307 K 2,25 460,54 2 menit 307 K 4 6145 2,5 menit 307 K 6,25 767,56 3 menit 307 K 9 9217 3,5 menit 307 K 12,25 1074,58 4 menit 307 K 16 12289 4,5 menit 307 K 20,25 1381,5
10 5 menit 307 K 25 1535∑ ∑x = 27,5 ∑y = 3070 ∑x2 = 96,25 ∑xy = 8442,5
(Sumber: Ernalia Rosita, 133020175, Meja 11, Kelompok G, 2013)a = (∑y. ∑x2) – (∑x. ∑xy)
n(∑x2) – (∑x)2
= (3070 . 96,25) – (27,5. 8442,5) 10(96,25) – (27,5)2
= 295487,5 – 232168,75 962,5 – 756,25
= 63318,75 206,25 = 307b = n(∑xy) – (∑x. ∑y) n(∑x2) – (∑x)2
= 10(8442,5) – (27,5 . 3070) 10(96,25) – (27,5)2
= 84425 – 84425 962,5 – 756,25 = 0 206,25 = 0yn = a + bxn
y1 = a + bx1
y1 = 307+ (0)1 = 307y2 = a + bx2
y2 = 307+ (0)2 = 307y3 = a + bx3
y3 = 307+ (0)3 = 307y4 = a + bx4
y4 = 307+ (0)4 = 307y5 = a + bx5
y5 = 307+ (0)5 = 307y6 = a + bx6
y6 = 307+ (0)6 = 307y7 = a + bx7
y7 = 307+ (0)7 = 307y8 = a + bx8
y8 = 307+ (0)8 = 307y9 = a + bx9
y9 = 307+ (0)9 = 307
y10 = a + bx10
y10 = 307+ (0)10 = 307THCl = 24 + 273 = 297 KTNaOH = 24 + 273 = 297 KTA = yawal + yakhir 2 = 307+ 307 2 = 307 TM = THCl + TNaOH
2 = 297 + 297 2 = 297∆T3j = TA – TM
= 307– 297 = 10Q11 = mcamp x ccamp x ∆T3j = 40 x 3,96 x 10 = 1584Q12 = k x ∆T3j = 306,35 . 10 = 3063,5Q13 = Q11 + Q12 = 1584 + 3063,5 = 4647,5mol NaCl = gr = 20 = 0,34 Mr 58,5∆H = Q13 = 4647,5 mol NaCl 0,34 = 13669,11 J
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10306
306.2
306.4
306.6
306.8
307
307.2
307.4
307.6
307.8
308
y percobaany teori
Gambar 8. Grafik Penentuan Penetralan HCl + NaOH
Pembahasan Termokimia adalah bagian dari ilmu kimia
yang mempelajari perubahan kalor atau panas suatu zat yang menyertai suatu reaksi atau proses kimia dan fisika. Secara operasional termokimia berkaitan dengan pengukuran dan pernafsiran perubahan kalor yang menyertai reaksi kimia, perubahan keadaan, dan pembentukan larutan. Termokimia merupakan pengetahuan dasar yang perlu diberikan atau yang dapat diperoleh dari reaksi-reaksi kimia, tetapi juga perlu sebagai pengetahuan dasar untuk pengkajian teori ikatan kimia dan struktur kimia. Fokus bahasan dalam termokimia adalah tentang jumlah kalor yang dapat dihasilkan oleh sejumlah tertentu pereaksi serta cara pengukuran kalor reaksi.
Prinsip kerja dari kalorimeter adalah mengalirkan arus listrik pada kumparan kawat penghantar yang dimasukan ke dalam air suling. Pada waktu bergerak dalam kawat penghantar (akibat perbedaan potenial) pembawa muatan bertumbukan dengan atom logam dan kehilangan energi. Akibatnya
pembawa muatan bertumbukan dengan kecepatan konstan yang sebanding dengan kuat medan listriknya. Tumbukan oleh pembawa muatan akan menyebabkan logam yang dialiri arus listrik memperoleh energi yaitu energi kalor/panas.
Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter. Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat celcius.
Reaksi endoterm adalah reaksi yang disertai dengan perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem yang ditandai dengan adanya penurunan suhu lingkungan di sekitar sistem. Reaksi eksoterm adalah reaksi yang disertai dengan perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan yang ditandai dengan adanya kenaikan suhu lingkungan di sekitar sistem.
Aplikasi di bidang pangan dar termokimia adalah pada proses fermentasi susu yang dibuat susu atau keju, proses fermentasi kedelai yang dijadikan
tauco, proses fermentasi ketan yang dibuat tape dan untuk mengetahui kalori yang terdapat pada lemak, protein, dan karbohidrat.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan termokimia dapat disimpulkan bahwa yang termasuk reaksi eksoterm adalah penetapan kalorimeter dan penentuan kalor Zn + CuSO4, yang termasuk reaksi endoterm adalah penentuan kalor etanol + air, sedangkan yang termasuk reaksi penetralan asam basa yaitu penentuan kalor penetralan HCl + NaOH.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2009. Pengertian Termokimia. http://www.chem-is-try.org. Diakses: 24 Desember 2013.
Anonim. 2010. Definisi Kalor. http://fisifuka.blogspot.com. Diakses: 24 Desember 2013.
Anonim. 2012. Prinsip Kerja Kalorimeter. http://otakpedot.blogspot.com. Diakses: 24 Desember 2013.
Sutrisno, E. T. dan Nurminabari, I. S. 2013. Penuntun Praktikum Kimia Dasar. Universitas Pasundan, Bandung.