BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangDalam kehidupan sehari-hari kita tak pernah lepas dari peristiwa-peristiwa yang membutuhkan kalor (panas), sistem metabolime tubuh kita pun tak luput dari reaksi yang membutuhkan kalor namun tak banyak orang yang memperhatikan akan perubahan kalor tersebut yang tentunya sangat berhubungan dengan energi. Seperti yang kita ketahui energi adalah sesuatu yang tak dapat diciptakan dan tak dapat dimusnahkan sehingga dapat kita ketahui bahwa segala apa yang kita lakukan bukanlah membentuk energi tetapi menukar energi tersebut dari suatu bentuk ke bentuk lainnya.Hal ini pula yang terjadi pada reaksi-reaksi kimia yang tentunya kita tak pernah lepas dari reaksi kimia tersebut karena pada dasarnya penyusun tubuh kita ini berasal dari berbagai reaksi-reaksi kimia kompleks. Termokimia ialah salah satu cabang ilmu kimia dimana kita dapat mempelajari mengenai kalor yang kita gunakan sehari-hari. Termokimia mencakup beberapa disiplin ilmu salah satunya tentang bagaimana mengukur kalor yang terdapat pada suatu reaksi kimia. Hal ini dapat kita ketahui dengan menggunakan alat kalorimeter yang berfungsi untuk menghitung jumlah kalor yang terdapat pada suatu reaksi kimia. Salah satu contoh reaksi kimia ialah reaksi penetralan antara larutan asam dan basa kuat. Reaksi penetralan ini akan memberikan produk berupa senyawa garam netral.Sehingga pada percobaan kali ini kita akan mempelajari bagaimana kalor penetralan pada reaksi penetralan tersebut.

1.2 Maksud dan Tujuan Percobaan1.2.1 Maksud PercobaanMaksud dari percobaan ini ialah untuk mengetahui dan mempelajari tetapan kalorimeter serta penentuan kalor penetralan larutan asam dan basa secara kalorimetrik.

1.2.2 Tujuan PercobaanAdapun tujuan dari percobaan ini ialah :1. Menentukan kalor reaksi secara kalorimetrik.2. Menentukan kalor penetralan dari reaksi asam dan basa.

1.3 Prinsip PercobaanPrinsip percobaan kali ini ialah penentuan tetapan kalorimeter dengan menggunakan kalorimeter adiabatik sederhana dengan mencampurkan air pada suhu normal dengan air pada suhu 50 oC. Penentuan kalor penetralan dengan menggunakan dua larutan berbeda yaitu HCl (asam klorida) dan NaOH (natrium hidroksida) dengan perlakuan suhu yang sama serta konsentrasi dan volume yang sama pula pada selang waktu 30 detik selama 5(lima) menit.

BAB IITINJAUAN PUSTAKAKajian tentang kalor yang dihasilkan atau dibutuhkan oleh reaksi kimia disebut termokimia. Termokimia merupakan cabang dari termodinamika karena tabung reaksi dan isinya membentuk sistem. Jadi, kita dapat mengukur (secara tak langsung dengan cara mengukur kerja atau kenaikan temperatur) energi yang dihasilkan oleh reaksi sebagai kalor dan dikenal dengan sebagai q, bergantung pada kondisinya apakah dengan perubahan energi dalam atau perubahan entalpi (Atkins, 1990).Reaksi kimia yang menyangkut pemecahan dan atau pembentukan ikatan kimia selalu berhubungan dengan penyerapan atau pelepasan panas. Reaksi eksotermik adalah suatu reaksi yang melepaskan panas. Jika reaksi berlangsung pada suhu tetap, berdasarkan perjanjian, H akan bernilai negatif karena kandungan panas dari sistem akan menurun. Sebaliknya, pada reaksi endotermik yaitu reaksi yang membutuhkan panas, berdasarkan perjanjian H akan mempunyai nilai positif tetapi harap diingat bahwa kadang-kadang beberapa buku menggunakan tanda yang sebaliknya dari yang telah diuraikan di atas, karena itu dalam penulisan di bidang termodinamika, dianjurkan untuk selalu mencantumkan penggunaan tanda yang akan digunakan (Bird, 1985).Reaksi kimia biasanya berhubungan dengan pembebasan atau alternatif dengan penyerapan panas. Ketika salah satu unsur atau senyawa bereaksi secara bersama, sangat mudah terjadi seperti halnya klorin dan fosfor, energi dibebaskan dalam bentuk cahaya seperti halnya panas (Garside &Phillipes, 1961).Menurut Soekardjo (1989), besarnya panas reaksi tergantung pada :1. Jumlah zat yang bereaksi 2. Keadaan fisika3.Temperatur4. Tekanan5.Jenis reaksi ( P tetap atau V tetap)Pengaruh jumlah zat yang bereaksi dinyatakan dalam persamaan termokimia sebagai berikut:H2 + O2 H20H = -68,320 kj/molPanas reaksi adalah banyaknya panas yang dilepaskan atau diserap ketika reaksi kimia berlangsung, biasanya bila tidak dicantumkan keterangan lain berarti berlangsung pada tekanan tetap. Menurut Bird (1985), banyaknya zat yang bereaksi dinyatakan mol. Panas reaksi dapat dibedakan atas :1. Panas Pembentukan.2. Panas Pembakaran3. Panas Netralisasi4. Panas Pelarutan5. Panas Pengenceran Pada pencampuran larutan encer dua buah garam dari asam dan basa kuat, perubahan panasnya nol, bila tidak terjadi reaksi antara keduanya (Sukardjo, 1989).Panas netralisasi dapat didefinisikan sebagai jumlah panas yang dilepas ketika 1 mol air terbentuk akibat reaksi netralisasi asam oleh basa atau sebaliknya. Untuk netralisasi asam kuat oleh basa kuat, nilai Ho selalu tetap yaitu -57 kJ/mol. Sebenarnnya, hal ini disebabkan pada proses netralisasi asam kuat oleh basa kuat, reaksi yang terjadi sama saja yaitu :H+ (aq) + OH- (aq) H2O H = -57 kJ/molTetapi jika basa lemah atau asam lemah di netralisasi, panas netralisasinya selalu akan lebih kecil dari -57 kJ/mol. Hal ini disebabkan bukan hanya reaksi netralisasi yang terjadi tetapi juga reaksi ionisasi (Bird, 1985).Panas reaksi diukur dengan bantuan kalorimeter. Harga E diperoleh apabila reaksi dilakukan dalam kalorimeter bom yaitu pada volume konstan dan H adalah panas reaksi yang diukur pada tekanan konstan, dalam gelas piala atau labu isolasi, botol termos, lalu Dewar dan lain-lain karena proses diperinci dengan baik maka panas yang dilepaskan atau di absorpsi hanyalah fungsi-fungsi keadaan yaitu Qp = H atau Qv = E adalah fungsi keadaan. Menurut Dogra (1984), besaran-besaran ini dapat diukur oleh persamaan :Q = E atau H = (produk, kalorimeter) dTUntuk penentuan nilai kalor bahan bakar padat yang beratnya diketahui (dari urutan 1 g) bahan bakar tersebut dibakar dengan oksigen pada tekanan 25 sampai 35 atmosfer dalam wadah tertutup yang dikenal sebagai bom. Bom tersebut direndam dalam air yang terkandung dalam kalorimeter dan pada pembakaran yang terjadi terdapat kenaikan suhu air yang terkandung dalam kalorimeter sebanding dengan panas yang dihasilkan oleh bahan bakar dan begitupula untuk nilai kalori nya. Bahan bakar ini dikeluarkan dari luar bom dengan memanaskannya melalui panas yang kuat dari kawat halus (Garside and Phillips, 1961).Panas reaksi ditentukan dengan menggunakan kalorimeter adiabatik dimana proses reaksi atau solusi terjadi dalam wadah yang direndam dalam jumlah berat air dan dikelilingi oleh isolasi atau perisai adiabatik yang disimpan pada suhu yang sama sebagai kalorimeter sehingga panas tidak diperoleh atau hilang. Sebuah kalorimeter adiabatik sederhana dioperasikan pada tekanan konstan diilustrasikan seperti pada gambar berikut ini :

Dengan demikian, delta H untuk proses adaibatik adalah nol. Ketika sejumlah reaktan R dikonversi sepenuhnya kepada P produk dalam kalorimeter tekanan konstan, perubahan yang terlibat dapat direpresentasikan sebagai berikut :R (T2) + CaI (T2) H(T2) P (T2) + CaI (T2)HR HA=0 HpR(T1) + CaI (T1) H(T1)P (T1) + CaI (T1)Wadah adiabatik, termometer, pengaduk, dan kuantitas air diwakili oleh CaI karena entalpi adalah fungsi keadaan, perubahan entalpi untuk proses yang sebenarnya dapat ditulis dengan dua cara : 1. Ha = H (T1) + Hp =0 2. Ha = Hr + H (T2) = 0 Ketika kapasitas kalor dari reaktan, produk, dan kalorimeter diasumsikan konstan dari T1 sampai T2, maka persamaan diatas menjadi :H(T1) = -Hp = - [Cp(P) + Cp(Cal)] (T2-T1)H(T2) = -HR = - [Cp(R) + Cp(Cal)] (T2-T1) Dimana Cp disini adalah variabel ekstensif. Sehingga, hasil percobaan kalorimeter dapat diartikan untuk memperoleh nilai H dengan adanya perubahan dari keadaan R sampai P pada suhu T1 atau T2 (Alberty, 1991).

BAB IIIMETODE PERCOBAAN3.1 Bahan PercobaanBahan yang digunakan pada percobaan ini ialah larutan NaOH 1 M, larutan HCl 1 M, larutan indikator Metil Jingga, serta akuades.

3.1 Alat PercobaanAlat yang digunakan pada percobaan ini ialah gelas kimia 200 mL, gelas kimia 250 ml, termometer 105 oC skala 0,1, stopwatch, pengaduk lingkar, gabus, pembakar, kaki tiga, kasa, isolator, gelas ukur, pipet tetes, dan bahan isolasi.

3.3 Prosedur Percobaan 3.3.1 Penentuan Tetapan KalorimeterDirangkai alat sesuai gambar di bawah ini.

Dimasukkan 50 ml akuades ke dalam kalorimeter dan dibiarkan beberapa waktu agar sistem mencapai suhu kesetimbangan kemudian di catat suhu ini sebagai T1. Dengan menggunakan gelas kimia lain, di panaskan 50 ml akuades hingga mencapai suhu kurang lebih 50 oC, sambil diaduk perlahan dengan termometer. Pemanas dimatikan dan dicatat suhu akuades dengan teliti (T2). Dijalankan stopwatch dengan cepat kemudian dituangkan akuades panas kedalam kalorimeter. Diletakkan termometer kembali pada kalorimeter. Dicatat suhu campuran setiap 30 detik sambil diaduk selama 5 menit.

3.3.2 Penentuan Kalor Penetralan50 ml larutan NaOH 1 M dan 50 ml HCl 1 M dibiarkan beberapa waktu pada suhu kamar sampai kedua larutan ini mempunyai suhu yang sama. Dicatat suhu ini sebagai T. Dimasukkan larutan asam ke dalam kalorimeter. Dituangkan larutan basa kedalam larutan asam kemudian ditutup kalorimeter dengan cepat dan dicatat suhu campuran reaksi setiap 30 detik setelah pencampuran ini, sambil diaduk perlahan-lahan. Suhu dicatat selama 5 menit.Ditambahkan 2-3 tetes larutan indikator metil jingga untuk mengetahui apakah telah terjadi penetralan dengan sempurna.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN4.1 Hasil Pengamatan4.1.1 Penentuan Tetapan KalorimeterT1 = 30oC= 303 KT2 = 49oC= 322 KV= 100 mL = 0,1 L y = -0,2412x + 310,67 Tabel Pengamatan :t (menit)T (C)T (K)T(reg)

0,538311310,5494

137,5310,5310,4288

1,536,5309,5310,3082

237,3310,3310,1876

2,537310310,067

337310309,9464

3,537310309.8258

436,8309,8309,7052

4,536,5309,5309,5846

536,5309,5309,464

4.1.2 Penentuan Kalor PenetralanT = 30oC = 303 KY = -0,1806x+307,85 R = 0,8357Vtot = 100 mLTabel Pengamatan :t (menit)T (C)T (K)T(reg)

0,535308307,7597

134,6307,6307,6694

1,534,5307,5307,5791

234,3307,3307,4888

2,534,3307,3307,3985

334,3307,3307,3082

3,534,3307,3307,2179

434,2307,2307,1276

4,534,1307,1307,0373

533,9306,9306,947

4.2 Grafik4.2.1 Penentuan Tetapan Kalorimeter

4.2.2 Penentuan kalor Penetralan

4.3 Perhitungan4.3.1 Penentuan Tetapan Kalorimeter

W = 420 x 0,477183833W = 200,4172 J/K

4.3.2 Penentuan Kalor Penetralan

4.4 PembahasanPercobaan ini dilakukan dengan tujuan menentukan tetapan kalorimeter dan kalor penetralan dari suatu reaksi kimia. Pada percobaan ini digunakan kalorimeter yang ditambahkan dengan bahan isolasi berupa potongan plastik dan potongan gabus, hal ini dilakukan agar dapat meminimalkan pertukaran kalor yang terjadi antara sistem dan lingkungan. Percobaan untuk penentuan tetapan kalorimeter digunakan larutan sederhana yaitu air (H2O). Air yang digunakan dibedakan menjadi dua dimana titik perbedaannya ialah pada suhu kedua larutan tersebut, salah satu larutan dibuat dengan suhu kesetimbangan sedangkan larutan lainnya dibuat melebihi kesetimbangan termal yaitu 50oC, hal ini diperoleh dengan memanaskan terlebih dahulu air tersebut. Ini dilakukan karena kita ingin melihat tetapan kalorimeternya dengan membuat variabel terikat berdasarkan perbedaan suhunya.Pencatatan suhu air dalam kalorimeter dilakukan setiap selang waktu 30 detik selama 5 menit hal ini bertujuan agar pengukuran yang dihasilkan lebih teliti. Tetapan kalorimeter yang diperoleh pada percobaan ini adalah 200,4172 kJ/mol. Secara teori, nilai tetapan kalorimeter pada setiap kalorimeter bermacam-macam sehingga hasil yang diperoleh pada percobaan ini dapat diterima karena pada dasarnya tidak terdapat nilai pasti dari tetapan kalorimeter.Pada percobaan kalor penetralan digunakan larutan HCl dan larutan NaOH yang memiliki volume dan konsentrasi yang sama, hal ini bertujuan karena reaksi yang kita inginkan ialah reaksi penetralan yang mana kita ketahui bahwa reaksi penetralan dapat kita peroleh apabila volume dan konsentrasi dibuat sama sehingga menghasilkan garam netral bukanlah garam yang bersifat asam maupun bersifat basa.Suhu kedua larutan pun dibuat sama, dan pencatatan dilakukan setiap selang waktu 30 detik selama 5 menit, setelah itu ditambahkan larutan indikator metil jingga yang merupakan indikator asam. Melalui indikator ini kita dapat mengetahui apakah reaksi tersebut berjalan netral atau tidak, apabila larutan bersifat asam maka akan berwarna orange kemerahan sedangkan apabila bersifat basa maka akan berwarna kuning bening dan apabila bersifat netral maka warna larutan tersebut akan memiliki warna diantara keduanya. Apabila terdapat perbedaan yang cukup signifikan maka akan dilakukan titrasi pada larutan tersebut.Kalor penetralan yang diperoleh sebesar -8164,996 kJ/mol sedangkan berdasarkan teori kalor penetralan dari reaksi antara larutan asam dan basa kuat ialah sebesar -57 kJ/mol. Terdapat perbedaan yang sangat jauh, hal ini dapat disebabkan karena kesalahan dalam membaca skala pada termometer dan berbagai kesalahan pengukuran yang dilakukan oleh praktikan. Selain itu, dapat disebabkan karena pengaruh daripada tekanan pada saat percobaan ini dilakukan.

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN5.1 KesimpulanBerdasarkan percobaan ini dapat disimpulkan bahwa: 1. Tetapan kalorimeter ialah 200,4172 J/K.2.Kalor penetralan reaksi larutan asam dan basa kuat ialah sebesar -8164,996 kJ/mol.

5.2 SaranSebaiknya dalam percobaan ini dilakukan larutan lain sebagai bahan untuk menentukan kalor penetralan agar di peroleh perbandingan antara larutan tersebut.

DAFTAR PUSTAKAAlberty,Silbey.,1991, Physical Chemistry, Wiley, Amerika Serikat.Atkins, P. W., 1994, Kimia Fisika (diterjemahkan oleh Irma I. Karthadiprojo jilid 1), Erlangga, Jakarta.Bird, T., 1993, Kimia Fisik Untuk Universitas, PT. Gramedia Pustaka, Jakarta.Dogra, SK, 1984. Kimia Fisik dan Soal-Soal, Universitas Indonesia. JakartaGarside, Phillips, A textbook of pure and applied Chemistry,Sir Isaac Pitman & Sons, London.Sukardjo, 1989, Kimia Fisika, PT. Bina Aksara, Jakarta.