panas netralisasi

9
PERCOBAAN IV PANAS NETRALISASI I. Tujuan Adapun tujuan dari percobaan ini yaitu: 1. Untuk menentukan tetapan kalorimeter. 2. Untuk menentukan entalpi netralisasi antara: KOH + HCl dan KOH + CH 3 COOH II. Dasar Teori Panas netralisasi adalah jumlah panas yang dilepaskan ketika 1 mol air terbentuk akibat reaksi netralisasi asam oleh basa atau sebaliknya. Kalorimeter merupakan alat yang di gunakan untuk mengukur perubahan panas. Hal ini karena kalorimeter mengisap panas, sehingga tidak semua panas terukur. Kalorimeter yang di gunakan dalam keadaan sederhana adalah kalorimeter adiabatik. Di laboratorium alat ini merupakan alat ukur yang teliti dan secara sederhana kita mengatakan bahwa bejana panas mengalir ke dalam atau keluar dari sistem (Atkins, 1999). Kalorimetri didasarkan kenaikan suhu yang teramat dalam beberapa medium. Kalor spesifik dari zat adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu dari 1 gram zat pada 1C. Besaran lain yang berhubungan adalah kapasitas kalor yang merupakan banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu suatu zat bermassa pada 1C. Banyaknya kalor yang keluar maupun masuk dari zat adalah : q = C . t t adalah perubahan suhu yang diperoleh dari tf – ti dimana tf merupakan temperatur final dan ti adalah temperatur initial. q = C (tf – ti) Sehingga persamaan kalor spesifik : q = m . . t Dimana m merupakan massa dalam gram dari zat yang menyerap kalor dan c = m. (Syukri, 1999).

Upload: muhammadrickykb

Post on 09-Nov-2015

245 views

Category:

Documents


16 download

DESCRIPTION

kimia fisika

TRANSCRIPT

PERCOBAAN IV PANAS NETRALISASII.TujuanAdapun tujuan dari percobaan ini yaitu:1.Untuk menentukan tetapan kalorimeter.2.Untuk menentukan entalpi netralisasi antara: KOH + HCl dan KOH + CH3COOH

II.Dasar TeoriPanas netralisasi adalah jumlah panas yang dilepaskan ketika 1 mol air terbentuk akibat reaksi netralisasi asam oleh basa atau sebaliknya.Kalorimeter merupakan alat yang di gunakan untuk mengukur perubahan panas. Hal ini karenakalorimeter mengisap panas, sehingga tidak semua panas terukur. Kalorimeter yang di gunakan dalam keadaan sederhana adalah kalorimeter adiabatik. Di laboratorium alat ini merupakan alat ukur yang teliti dan secara sederhana kita mengatakan bahwa bejana panas mengalir ke dalam atau keluar dari sistem (Atkins, 1999).Kalorimetri didasarkan kenaikan suhu yang teramat dalam beberapa medium. Kalor spesifik dari zat adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu dari 1 gram zat pada 1C. Besaran lain yang berhubungan adalah kapasitas kalor yang merupakan banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu suatu zat bermassa pada 1C. Banyaknya kalor yang keluar maupun masuk dari zat adalah : q = C .tt adalah perubahan suhu yang diperoleh dari tf ti dimana tf merupakan temperatur final dan ti adalah temperatur initial. q = C (tf ti)Sehingga persamaan kalor spesifik : q = m ..tDimana m merupakan massa dalam gram dari zat yang menyerap kalor dan c = m.(Syukri, 1999).

Kalor adalah bentuk energi yang menyebabkan suatu zat memiliki suhu. Jika zat menerima kalor, maka zat itu akan mengalami suhu hingga tingkat tertentu sehingga zat tersebut akan mengalami perubahan wujud, seperti perubahan wujud dari padat menjadi cair. Sebaliknya jika suatu zat mengalami perubahan wujud dari cair menjadi padat maka zat tersebut akan melepaskan sejumlah kalor. Dalam Sistem Internasional (SI) satuan untuk kalor dinyatakan dalam satuan kalori (kal), kilokalori (kkal), atau joule (J) dan kilojoule (kj) (Sastrohamidjojo, 2005).Prinsip pada kalor netralisasi adalah Azas Black, yang menyatakan bahwa kalor yang dilepas sama dengan kalor yang diterima. Sedangkan metode yang digunakan adalah kalorimetri yang berdasarkan pada hal penyeimbangan suhu dua larutan dalam suatu sistem adiabatik. Kalor netralisasi adalah panas yang timbul pada penetralan asam atau basa kuat, tetap untuk tiap-tiap mol H2O yang terbentuk. Bila asam lemah, kalor netralisasi tidak tetap, karena ada kalor untuk ionisasi (Sukardjo, 2002).Pada penentuan kalor netralisasi ini digunakan asam lemah dan basa kuat, karena adanya hukum Nilai kalor netralisasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti massa asam dan basa, perubahan kalorimeter dan zat-zat yang berfungsi sebagai penyerap kalor dalam sistem kalorimeter (Sukardjo, 2002).1 kalori adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan 1 gram air sehingga suhunya naik sebesar 1oC atau 1K. jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1oC atau 1K dari 1 gram zat disebut kalor jenis, satuan untuk kalor jenis adalah joule pergram perderajat Celcius (Jg-1oC-1) atau joule pergram per Kelvin (Jg-1oK-1). Pengukuran kalor suatu reaksi dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut kalorimeter. Ada beberapa jenis kalorimeter seperti: kalorimeter termos, kalorimeter bom, kalorimeter thienman, dan lain-lain. Kalorimeter yang lebih sederhana dapat dibuat dari sebuah bejana plastik yang ditutup rapat sehingga bejana ini merupakan sistim yang terisolasi. Cara kerja kalorimeter adalah sebagai berikut: Sebelum zat-zat pereaksi direaksikan di dalam kalorimeter, terlebih dahulu suhunya diukur, dan usahakan agar masing-masing pereaksi ini memiliki suhu yang sama. Setelah suhunya diukur kedua larutan tersebut dimasukkan ke dalam kalorimeter sambil diaduk agar zat-zat bereaksi dengan baik, kemudian suhu akhir diukur (Petrucci,2007).Jika reaksi dalam kalorimeter berlangsung secara eksoterm maka kalor yang timbul akan dibebaskan ke dalam larutan itu sehingga suhu larutan akan naik, dan jika reaksi dalam kalorimeter berlangsung secara endoterm maka reaksi itu akan menyerap kalor dari larutan itu sendiri, sehingga suhu larutan akan turun. Besarnya kalor yang diserap atau dibebaskan reaksi itu adalah sebanding dengan perubahan suhu, kalor jenis dan massa larutan. Secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut (Petrucci, 2007).Kalorimeter sederhana pengukuran kalor reaksi, serta kalor reaksi pembakaran dapat dilakukan dengan menggunakan kalorimeter pada tekanan tetap yaitu dengan kalorimeter sederhana yang dibuat dan gelas stirofoam. Kalorimeter ini biasanya dipakai untuk mengukur kalor reaksi yang reaksinya berlangsung dalam fase larutan (misalnya reaksi netralisasi asam-basa/netralisasi, pelarutan dan pengendapan). Kalor jenis (c) adalah banyaknya kalor (Q) yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu (T)satu satuan massa(m) benda sebesar satu derajat (Sukardjo, 2002).

III.Alat dan BahanAdapun alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:ALAT1.Termometer2.Gelas kimia 100 mL dan 150 mL3.Gelas ukur 10 mL dan 25 mL4.Kalorimeter5.Pipet tetes6.Botol semprotBAHAN1.Larutan HCl 2 M2.Larutan NaOH 2 M3.Larutan KOH 2 M4.Larutan CH3COOH 2 M5.Aquades6.Tissue

IV.Prosedur KerjaAdapun prosedur kerja dari percobaan ini adalah:1.Merangkai kalorimeter2.Mengukur larutan HCl 10 mL menggunakan gelas ukur kemudian memasukkan kedalam gelas kimia.3.Mengukur suhu larutan HCl dalam gelas kimia menggunakan termometer sebagai T1.4.Mengukur larutan NaOH 10 mL menggunakan gelas ukur, kemudian memasukkan kedalam gelas kimia.5.Mengukur suhu larutan NaOH dalam gelas kimia menggunakan termometer sebagai T2.6.Memasukkan secara bersamaan larutan HCl dan larutan NaOH kedalam kalorimeter, kemudian mengocok larutan dalam kalorimeter dan mengukur suhunya sebagai suhu akhir.7.Mengulangi langkah 2 sampai 6 menggunakan larutan HCl dan larutan KOH.8.Mengulangi langkah 2 sampai 6 menggunakan larutan CH3COOH dan larutan KOH.9.Memasukkan data yang diperoleh dalam tabel hasil pengamatan.

V.Hasil PengamatanAdapun hasil pengamatanyang diperoleh dari percobaan ini yaitu sebagai berikut.NoLarutan asamLarutan basaPercobaanSuhu rataan ()Suhu Akhir ()T()

T1()T2()

1

2

3

HCl 2 M

HCl 2 M

CH3COOH 2 MNaOH 2 M

KOH2 M

KOH2 M33,5

33,5

3332

34

3432,75

33,75

33,542

39

389,25

5,25

4,5

VII.PembahasanPanas netralisasi adalah jumlah panas yang dilepaskan ketika 1 mol air terbentuk akibat reaksi netralisasi asam oleh basa atau sebaliknya.Kalorimeter merupakan alat yang di gunakan untuk mengukur perubahan panas. Hal ini karenakalorimeter mengisap panas, sehingga tidak semua panas terukur. Kalorimeter yang di gunakan dalam keadaan sederhana adalah kalorimeter adiabatik. Di laboratorium alat ini merupakan alat ukur yang teliti dan secara sederhana kita mengatakan bahwa bejana panas mengalir ke dalam atau keluar dari sistem (Atkins, 1999).Prinsip kerja dari kalorimeter yaitu dimana sebelum zat-zat pereaksi direaksikan didalam kalorimeter, terlebih dahulu suhunya diukur dan diusahakan agar masing-masing pereaksi ini memiliki suhu yang sama. Setelah suhunya diukur kedua larutan tersebut dimasukkan ke dalam kalorimeter sambil diaduk agar zat-zat dapat bereaksi dengan baik, kemudian suhu akhirnya diukur. Jika reaksi dalam kalorimeter berlangsung secara eksoterm maka kalor yang timbul akan dibebaskan ke dalam larutan itu sehingga suhu larutan akan naik, dan jika reaksi dalam kalorimeter berlangsung secara endoterm maka reaksi itu akan menyerap kalor dari larutan itu sendiri, sehingga suhu larutan akan turun. Besarnya kalor yang diserap atau dibebaskan reaksi itu adalah sebanding dengan perubahan suhu dan massa larutan(Bird, 1993).Cara kerja kalorimeter adalah sebagai berikut: Sebelum zat-zat pereaksi direaksikan di dalam kalorimeter, terlebih dahulu suhunya diukur, dan usahakan agar masing-masing pereaksi ini memiliki suhu yang sama. Setelah suhunya diukur kedua larutan tersebut dimasukkan ke dalam kalorimeter sambil diaduk agar zat-zat bereaksi dengan baik, kemudian suhu akhir diukur (Petrucci,2007).Percobaan bertujuan untuk menentukan tetapan kalorimeter dan menghitung entalpi netralisasi antara larutan KOH dengan HCl dan larutan KOH dengan CH3COOH. Pada percobaan ini bahan yang digunakan adalah larutan HCl, NaOH, KOH, dan CH3COOH yang mempunyai konsentrasi masing-masing 2 M(Staf Pengajar Kimia Fisik, 2013).Adapun fungsi penggunaan termometer dalam percobaan ini adalah untuk menentukan suhu dan perubahan suhu sebelum dan sesudah dimasukkan kedalam kalorimeter. Fungsi gelas ukur adalah untuk mengukur volume larutan yang akan digunakan baik larutan asam maupun basa,gelas ukur yang digunakan pada percobaan ini berbeda karena sifat kedua larutan yang digunakan berbeda yaitu larutan asam dan basa, sehingga digunakan gelas ukur yang berbeda agar dapat ditentukan suhu pertama dan suhu kedua.Fungsi gelas kimia dalam percobaan ini adalah untuk menyimpan larutan yang diukur dalam gelas ukur.Kalorimeter tujuannya adalah untuk mengukur kalor reaksi yang reaksinya berlangsung dalam fase larutan (misalnya reaksi netralisasi asam-basa/netralisasi, pelarutan dan pengendapan).Fungsi dari larutan HCl dengan NaOH adalah untuk mengetahui besarnya nilai dari kalor reaksi, perubahan suhu, kapasitas kalor total, kapasitas kalor larutan,dan tetapan kalorimeter yang digunakan,karena larutan HCl merupan asam kuat dan larutan NaOH basa kuat sehingga pada saat kedua larutan dicampurkan akan bereaksi seluruhnya akibat larutannya terurai sempurna membentuk ion-ionnya.Fungsi darilarutan KOH dengan HCladalah untuk menentukan besarnya nilai massa larutan yang terbentuk, perubahan suhu, kalor yang diserap, kalor yang dihasilkan, jumlah kalor yang dihasilkan, jumlah mol garam yang dihasilkan dan penetralisasiankarena larutan asam yang digunakan HCl merupakan asam kuat dan KOH merupakan basa lemah maka pada reaksi tersebut akan diperoleh entalpi penetralisasiannya.Larutan CH3COOH dengan KOH juga mempunyaifungsiyang sama dengan penggunaan larutan KOH dan HCl(Staf Pengajar Kimia Fisik 1, 2013).Perlakuan I,larutan HCl dan NaOH yang mempunyai konsentrasi sama yaitu 2 M yang diukur menggunakan 2 jenis gelas ukur yang berbeda yaitu 10 mL dan 25 mL selanjutnya HCl yang sudah diukur 10 mL dimasukkan dalam gelas kimia 100 mLdan mengukur suhu larutan tersebut didapatkan T1sebesar 33,5C. KemudianNaOH 10 mL dimasukkan dalam gelas kimia 150 mLdan mengukur suhu larutan tersebut didapatkan T2sebesar 32C. Setelah mengukur suhu masing-masing larutan, larutan dimasukkan secara bersamaan kedalam kalorimeter dan selanjutnya mengukur suhu larutan dalam kalorimeter menggunakan termometer raksa yang secara bersamaan larutantersebutdikocok sampai suhunya konstan yang ditunjukkan pada termometer dan suhunya diperoleh sebesar42. Tujuan larutan dimasukkan secara bersamaan kedalam kalorimeter adalah supaya larutan tidak dipengaruhi oleh suhu ruang yang menyebabkan terjadinya pertukaran kalor antara larutan yang satu dengan larutan yang lainnya sehingga sangat berpengaruh dengan hasil pengukuran suhu dalam percobaan. Suhu sebelum larutan dan sesudah pencampuran berbeda karenaproses endoterm dalam sebuah wadah adiabatik menghasilkan penurunan temperatur sistem, proses eksoterm menghasilkan kenaikan temperature(Atkins, 1999).Perlakuan II,larutan HCl dan KOH yang mempunyai konsentrasi sama yaitu 2 M, pada perlakuan ini larutan HCl diukur menggunakan gelas ukur sebanyak 10 mL, kemudian masukkan kedalam gelas kimia dan mengukur suhunya menggunakan termometer diperoleh suhu T1sebesar 33,5dan larutan KOH diukur dengan gelas ukur sebanyak 10 mL dan memasukkan dalam gelas kimia dan mengukur suhunya menggunakan termometer diperoleh suhu T2sebesar 34. Setelah mengukur masing-masing suhu larutan, larutan tersebut dimasukkan secara bersamaan kedalam kalorimeter dan mengukur suhu larutannya sambil dikocok sampai suhu yang ditunjukkan pada termometer konstan yaitu 39.Perlakuan III,larutan CH3COOH dan larutan KOH yang mempunyai konsentrasi masing-masing 2 M. Pada perlakuin ini larutan CH3COOH diukur sebanyak 10 mL menggunakan gelas ukur dan selanjutnya dimasukkan kedalam gelas kimia dan mengukur suhunya menggunakan termometer yang diperolehT1sebesar 33. Selanjutnya mengukur larutan KOH sebanyak 10 mL menggunakan gelas ukur dan selanjutnya dimasukkan dalam gelas kimia dan mengukur besarnya suhu menggunakan termometer diperoleh suhu T2sebesar 34. Selanjutnya larutan yang diukur tersebut dimasukkan secara bersamaan kedalam kalorimeter dan mengukur suhunya menggunakan termometer disertai dengan pengocokan sampai suhunya konstan dan diperoleh suhu campuranya sebesar38.Proses yang terjadi pada percobaan ini adalah proses endoterm yang berlangsung dalam wadah diatermik, pada kondisi eksoterm dalam wadah diatermik menghasilkan aliran energi ke dalam sistem sebagai kalor. Proses eksoterm dalam wadah diatermik menghasilkan pembebasan energi sebagai kalor dalam lingkungan(Atkins, 1999).Perhitungan reaksi antara HCl 2 M dan NaOH 2 M diperoleh kalor reaksi sebesar 260 joule, selisih suhunya diperoleh sebesar9,25K, CPtotal diperoleh sebesar 28,108J/K, CPlarutan diperoleh sebesar 0,0836 J/K dan ketetapan kalorimeter (CP) diperoleh sebesar 28024J/K.Untuk perhitungan reaksi antara larutan HCl 2 M dan KOH 2 M diperoleh massa larutan sebesar 21 gram dan selisih suhunya sebesar 5,25K, kalor yang diserap (Q1) sebesar 436,59Joule, kalor yang dihasilkan (Q2) sebesar147,126Joule, kalor jenis yang dihasilkan (Q3) sebesar 583,716 Joule, mol garam KCl diperoleh sebesar 0,02 mol dan penetralisasiannya (net) diperoleh sebesar 29,18 KJ/mol. Sedangkan untuk perhitungan reaksi antara CH3COOH 2 M dan KOH 2 Mdiperoleh massa larutan sebesar 21 gram dan selisih suhunya sebesar 4,5 K, kalor yang diserap (Q1) sebesar 374,22 Joule, kalor yang dihasilkan (Q2) sebesar 126,108Joule, nilai kalor jenis yang dihasilkan (Q3) sebesar500,328Joule, mol garam CH3COOK sebesar 0,02 mol dan penetralisasiannya (net) sebesar25,0164KJ/mol.Definisi dari panas netralisasi yaitu jumlah panas yang dilepaskan ketika 1 mol air akibat reaksi netralisasi asam oleh basa atau sebaliknya.Nilai penetralisasian berdasarkan literatur yaitu -55,90 Kj/mol.Jika dibandingkan dengan hasil yang diperoleh maka hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa seharusnya nilai penetralisasian yang diperoleh harus lebih kecil dari tetapan netralisasi dari asam lemah dan basa basa. Kesalahan ini disebabkan karena kurangnya ketelitian dalam pembacaan skala pada termometer dan keterlambatan dalam pengukuran suhu yang mengakibatkan tidak terjadinya penetralan yang sempurna pada perlakuan ini (Bird, 1993).VIII.KesimpulanAdapun kesimpulan pada percobaan ini yaitu:1.Tetapan kalorimeter yang diperoleh pada percobaan ini28,024J/K.2.Nilai entalpi netralisasi dari HCl dan KOH yaitu29,18Kj/mol. Nilai entalpi netralisasi dari CH3COOH dan KOH yaitu25,0164Kj/mol.DAFTAR PUSTAKAAtkins, (1999). Kimia Fisika Jilid 2.Jakarta:Erlangga.Bird, (1993).Kimia Fisik.Jakarta:Erlangga.Petrucci, dkk. (2007).Kimia Dasar Pinsip-Prinsip Dan Aplikasi Modern Edisi Kesembilan Jilid 1.Jakarta: ErlanggaSastrohamidjojo, Hardjono. (2005).Kimia Dasar.Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.Sukardjo. (2002).Kimia Fisika.Jakarta: Rineka Cipta

Sukri, S. (1999). Kimia Dasar I. ITB:Bandung.