termokimia (repaired)

TERMOKIMIA

Yuni Qurrota Ayun

123020104

Vanidya Afsarah permadi

Tujuan Percobaan :

Untuk mempelajari bahwa :

1. Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi. 2. Perubahan kalor dapat di ukur atau dipelajari dengan percobaan yang

sederhana.

3. Reaksi kimia dapat berlangsung secara eksoterm dan endoterm.

Prinsip Percobaan:

Hukum Black yang berbunyi : Kalor yang diserap akan sama dengan kalor yang dilepas.

Hukum Lavosier yang berbunyi : Setiap reaksi kimia massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.

Hukum Hess yang menyatakan : Kalor yang dibebaskan atau diserap tidak bergantung pada jalannya reaksi tetapi bergantung pada keadaan awal dan

akhir. Metode Percobaan :

Gambar 1. Metode Percobaan Penentuan Kalorimeter.

METODE PENENTUAN KALORIMETER

1. 2.

20ml aquadest panaskan 40 ml aquadest

Ukur suhunya (Td) hingga 90oC

3. 4.

20ml aquadest panas campurkan aquadest panas

Ukur suhunya (Tp) dan dingin. Ukur suhu

campuran (Tc) Selama

10menit selang 1menit

Praktikum Kimia Dasar 2012

METODE PENENTUAN KALOR REAKSI Zn DENGAN CuSO4

2gram Zn

20ml CuSO4

Ukur suhunya (Td)

Campurkan keduanya, ukur suhunya

Selama 2menit, selang waktu

menit.

METOE PENENTUAN KALOR ETANOL DALAM AIR

18ml aquadest 29ml etanol

Catat suhunya (Taq) ukur suhunya (Tetanol)

ukur suhucampurannya (Tc)

selama 4menit,

selang waktu

menit

Gambar 2.Metode Percobaan Penentuan Kalor Zn + CuSO4 dan Penentuan Kalor

Etanol Dalam Air.


METODE PENENTUAN KALOR PENETRALAN HCl DAN NaOH

20ml HCl ukur suhu 20ml NaOH ukur suhu

(THCl) selama 4 menit (TNaOH) selama 4 menit

Selang waktu

menit Selang waktu

menit

Campurkan keduanya, ukur suhunya

Selama 5 menit selang waktu

menit

Gambar 3.Metode Percobaan Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH.

Hasil Pengamatan :

Berdasarkan percobaan kali ini di dapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel 1.Hasil Pengamatan Penetapan Kalorimeter.

n t(x) T(y) x2

x.y

1 1 309 K 1 309

2 2 311 K 4 622

3 3 311 K 9 933

4 4 311 K 16 1244

5 5 310 K 25 1550

6 6 310 K 36 1860

7 7 309 K 49 2163

8 8 310 K 64 2480

9 9 310 K 81 2780

10 10 309 K 100 3090

n= 10 x= 55 y= 2540 x2= 385 xy = 14868

(Sumber : Yuni Qurrota Ayun,Meja 8,2012)

a = ( )

a =

=

=

= 194,13

b =

b =

=

=

= 10,836

y1 = 194,13 + (10,836 . 1) = 204,966

y2 = 194,13 + (10,836 . 2) = 215,802

y3 = 194,13 + (10,836 . 3) = 226,638

y4 = 194,13 + (10,836 . 4) = 237,470

y5 = 194,13 + (10,836 . 5) = 248,31

y6 = 194,13 + (10,836 . 6) = 259,146

y7 = 194,13 + (10,836 . 7) = 269,982

y8 = 194,13 + (10,836 . 8) = 280,818

y9 = 194,13 + (10,836 . 9) = 291,654

y10 = 194,13 + (10,836 . 10) = 302,49

Td (suhu dingin) : 301 K

Tp (suhu panas) : 363 K

Tc (suhu campuran) : 309 K

Q1 = m . c . T T = (Tc Td) = 20 . 4,18 . 8 = 309 301 = 668,8 J = 8 K

Q2 = m . c . T T = (Tp Tc) = 20 . 4,18 . 54 = 363 309 = 4514,4 J = 54 K

yn = a + b . xn


Q3 = Q2 Q1 = 4514,4 - 668,8

= 3845,6 J

K =

T = (Tc Td)

=

= 309 301

= 480,7 J/K = 8 K

Tabel 2.Hasil Pengamatan Penentuan Kalor Zn + CuSO4.

n t(x) T(y) x2

x.y

1 0,5 334 K 0,25 167

2 1 335 K 1 335

3 1,5 335 K 2,25 502,5

4 2 335 K 4 670

n = 4 x = 5 y = 1339 x2 = 7,5 xy = 1674,5


a = ( )

a =

=

=

= 334

0

50

100

150

200

250

300

350

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

T(y)

y

GRAFIK PENETAPAN KALORIMETER


b =

b =

=

=

= 0,6

y1 = 334 + (0,6 . 0,5) = 334,3

y2 = 334 + (0,6 . 1) = 334,6

y3 = 334 + (0,6 . 1,5) = 334,9

y4 = 334 + (0,6 . 2) = 335,2

campuran = 1,14 gram/cm Ccampuran = 3,52 J/g.K

Td (suhu dingin) : 310 K

Tc (suhu campuran) : 334 K

Q4 = K . T1j T1j = (Tc Td) = 480,7 . 24 = 334 310 = 11536,8 J = 24 K

Q5 = m . campuran . Ccampuran . T1j = 22 . 1,14 . 3,52 . 24

= 2118,75 J

Q6 = Q4 + Q5

= 11536,8 + 2118,75

= 13655,55 J

H =

=

= 203814,179

yn = a + b . xn

Tabel 3.Hasil Pengamatan Penentuan Kalor Etanol Dalam Air.

n t(x) T(y) x2

x.y

1 0,5 305 K 0,25 152,5

2 1 305 K 1 305

3 1,5 305 K 2,25 457,5

4 2 305 K 4 610

5 2,5 305 K 6,25 762,5

6 3 305 K 9 915

7 3,5 305 K 12,25 1067,5

8 4 305 K 16 1220

n = 8 x = 18 y = 2440 x2 = 51 xy = 5490


a = ( )

a =

=

=

= 305

333,4

333,6

333,8

334

334,2

334,4

334,6

334,8

335

335,2

335,4

1 2 3 4

T(y)

y

PENENTUAN KALOR CuSO4 DENGAN Zn


b =

=

=

= 0

y1 = 305 + 0 . 0,5 = 305

y2 = 305 + 0 . 1 = 305

y3 = 305 + 0 . 1,5 = 305

y4 = 305 + 0 . 2 = 305

y5 = 305 + 0 . 2,5 = 305

y6 = 305 + 0 . 3 = 305

y7 = 305 + 0 . 3,5 = 305

y8 = 305 + 0 . 4 = 305

Taquadest= 298 K

Tetanol = 300 K

TM =

=

= 299 K

TA =

=

= 305

T2j = TA - TM = 305 299 = 6

Q7 = maquadest . Caquadest . T2j = 18 . 4,18 . 6

= 451,44 J

Q8 = metanol . Cetanol . T2j = 29 . 1,92 . 6

= 334,08 J

b =

yn = a + b . xn


Q9 = K . T2j = 480,7 . 6

= 2884,2 J

Q10 = Q7 + Q8 + Q9 = 451,44 + 334,08 + 2884,2

= 3669,72 J

H =

=

= 5824,952

Tabel 4.Hasil Pengamatan Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH.

n t(x) T(y) x2

x.y

1 0,5 300 K 0,25 150

2 1 300 K 1 300

3 1,5 300 K 2,25 450

4 2 300 K 4 600

5 2,5 300 K 6,25 750

6 3 300 K 9 900

7 3,5 300 K 12,25 1050

8 4 300 K 16 1200

n = 8 x = 18 y = 2400 x2 = 51 xy = 5400


0

50

100

150

200

250

300

350

1 2 3 4 5 6 7 8

T(y)

y

PENENTUAN KALOR ETANOL DALAM AIR

T(y) dan y berimpit

a = ( )

a =

=

=

= 300

b =

b =

=

=

= 0

y1 = 300 + 0 . 0,5 = 300

y2 = 300 + 0 . 1 = 300

y3 = 300 + 0 . 1,5 = 300

y4 = 300 + 0 . 2 = 300

y5 = 300 + 0 . 2,5 = 300

y6 = 300 + 0 . 3 = 300

y7 = 300 + 0 . 3,5 = 300

y8 = 300 + 0 . 4 = 300

THCl = 298 K

TNaOH = 299 K

TM =

=

= 298,5 K

TA =

=

= 300

yn = a + b . xn


T3j = TA - TM = 300 298,5 = 1,5

Q11 = m . cNaCl . T3j = 20 . 3,96 . 1,5

= 118,8 J

Q12 = K . T3j = 480,7 . 1,5

= 721,05 J

Q13 = Q11 + Q12

= 118,8 + 721,05

= 839,85 J

H =

=

= 1235,07

0

50

100

150

200

250

300

350

1 2 3 4 5 6 7 8

T(y)

y

PENENTUAN KALOR PENETRALAN HCl DAN NaOH

T(y) dan y berimpit


Pembahasan :

Percobaan pertama bertujuan untuk menentukan tetapan kalorimeter dengan

menggunakan air panas dan air dingin. Air panas dan air dingin dengan volume

yang sama dicampurkan dalam kalorimeter diaduk, dan diamati temperaturnya.

Pada percobaan ini di dapatkan peningkatan suhu saat penambahan bahan lain

yakni air panas. Sebelum ditambah dengan air panas, suhu air dalam kalorimeter

sebesar 28oC. Dan ketika ditambahkan air panas, temperatur air naik menjadi

36oC. Pada percobaan ini terjadi proses secara eksotermik karena sistem

melepaskan kalor. 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 oleh air panas

dikurangi dengan kalor yang diserap oleh air dingin.

Harga tetapan kalorimeter diperoleh dengan cara membagi jumlah kalor yang

diserap oleh kalorimeter (Q3) dengan penghangatan perubahan suhu pada

kalorimeter.

Pada percobaan penentuan kalor etanol dalam air , kalor atau panas pelarutan

dari etanol dapat diperoleh dengan cara mencampurkan 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,sehingga temperatur

campuran air dengan etanol meningkat. Adapun peningkatan suhu campuran

terjadi karena adanya kalor pelarutan yaitu kalor yang menyertai pelarutan etanol

dalam air.

Percobaan selanjutnya adalah penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH, inti

dari percobaan ini adalah menentukan kalor pada reaksi HCl dan NaOH. Mula-

mula larutan HCl dimasukkan kedalam kalorimeter dan dicatat temperaturnya,

kemudian larutan NaOH yang temperaturnya sama dengan temperatur HCl tadi

dicampurkan dengan HCl. Setelah diamati terjadi perubahan suhu HCl sebelum

dan sesudah dicampurkan dengan NaOH. Pada peercobaan terjadi reaksi antara

asam klorida (HCl) dan basa natrium hidroksida (NaOH) yang menghasilkan

garam dengan air. Reaksi tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan berikut :

HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(l) Yang bertindak sebagai sistem dalam reaksi ini adalah HCl dan NaOH dan yang

bertindak sebagai lingkungan adalah air dan, sebagai medium pelarut kedua zat

tersebut. Pada reaksi tersebut suhu larutan meningkat, hal ini terjadi karena pada

saat reaksi terjadi pelepasan kalor. Kalor yang dilepaskan oleh sistem reaksi

(NaOH dan HCl) diserap oleh lingkungan pelarut dan material lain (Kalorimeter).

Akibatnya suhu lingkungan naik yang ditunjukkan oleh kenaikan suhu larutan.

Jadi dalam percobaan tersebut yang diukur bukanlah suhu sistem, melainkan suhu

Q3 = Q2 Q1

K =


lingkungan tempat terjadinya reaksi. Sedangkan sistem pada reaksi tersebut

suhunya turun dan mencapai keadaan stabil membentuk NaCl dan H2O.

Termokimia dapat didefinisikan sebagai bagian ilmu kimia yang mempelajari

dinamika atau perubahan reaksi kimia dengan mengamati panas/termal nya saja.

Salah satu terapan ilmu ini dalam kehidupan sehari-hari ialah reaksi kimia dalam

tubuh kita dimana produksi dari energi-energi yang dibutuhkan atau dikeluarkan

untuk semua tugas yang kita lakukan. Tujuan utama termokimia ialah

pembentukan kriteria untuk ketentuan penentuan kemungkinan terjadi atau

spontanitas dari transformasi yang diperlukan Dengan cara ini, termokimia

digunakan memperkirakan perubahan energi yang terjadi dalam proses-proses

reaksi kimia, perubahan fase, pembentukan larutan.

Hampir semua reaksi kimia menyerap atau melepaskan energi, umumnya

dalam bentuk kalor. Kalor adalah perpindahan energi termal. Kalor mengalir dari

satu bagian ke bagian lain atau dari satu sistem ke bagian atau sistem lain karena

adanya perbedaan temperatur. Selama pengalirannya tidak diketahui proses

keseluruhannya, misalnya keadaan akhirnya. Kalor belum diketahui sewaktu

proses berlangsung. Kuantitas yang diketahui selama proses berlangsung ialah

laju aliran Q yang merupakan fungsi waktu. Ditinjau dari jenis reaksi, terdapat

empat jenis kalor, yaitu kalor pembentukan, ialah kalor yang menyertai

pembentukan satu mol senyawa langsung dari unsur-unsurnya. Kalor penguraian,

(kebalikan dari kalor pembentukan), yaitu kalor yang menyertai penguraian 1 mol

senyawa langsung menjadi unsur-unsurnya. Kalor penetralan, ialah kalor yang

menyertai pembentukan 1 mol air dari reaksi penetralan (asam dan basa). Kalor

reaksi, yakni kalor yang menyertai suatu reaksi dengan koefisien yang paling

sederhana.

Jumlah perubahan kalor selama perubahan kimia dapat diukur dalam suatu

kalorimeter (yang diukur adalah temperaturnya). Kalorimeter terdiri atas tabung

yang dibuat sedemikian rupa, sehingga tidak ada pertukaran atau perpindahan

kalor dengan lingkungan disekitarnya, atau sekelilingnya. Walaupun ada itu dapat

terjadi sekecil mungkin, sehingga dapat diabaikan. Botol termos dapat digunakan

sebagai kalorimeter sederhana, yang dihubungkan atau dibungkus busa pastik,

akan tetapi perlu diperhatikan bahwa ada perukaran antara kalorimeter dan isinya

sehingga menera kalorimeter (yaitu permukaan kalor yang diserap kalorimeter),

seteliti mungkin sesuai dengan pelajaran yang dipelajari. Prinsip kerja kalorimeter

adalah dengan membuat suatu sistem tertutup bagi reaksi tujuannya agar

perubahan kalor dalam reaksi tidak terpengaruhi lingkungannya sehingga dapat

diukur secara kuantitatif besarnya kalor yang teilibat eengan cara mengukur

perubahan suhu dari sebelum dan sesudah reaksi. Jumlah kalor yang diserap

kalorimeter untuk menaikan suhunya sebesar 1 oC disebut tetapan kalorimeter.

Energi ikatan adalah jumlah energi yang diperlukan untuk memutuskan atau

menggabungkan suatu ikatan kimia tertentu. Pada reaksi eksoterm, besarnya

energi yang timbul dari penggabungan ikatan lebih besar daripada energi yang

diperlukan untuk memutuskan ikatan. Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang

dibutuhkan oleh zat untuk menaikan 1 gram zat sebesar 1oC. Kapasitas kalor


adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan oleh zat untuk menaikan suhunya

sebesar 1oC. Reaksi eksoterm adalah reaksi kimia yang melepaskan kalor, kalor

berpindah dari sistem ke lingkungan disertai dengan kenaikan suhu. Contohnya

pada proses fermentasi tape terjadi tape (sistem) mengeluarkan uap (kalor) ke

wadah (lingkungan). Sedangkan reaksi endoterm adalah reaksi kimia yang

menyerap kalor, kalor berpindah dari lingkungan k sistem disertai dengan

penurunan suhu. Contoh nya pada saat menanak nasi membutuhkan kalor untuk

mengubah beras menjadi nasi.

Kesimpulan :

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa pada

masing-masing percobaan, campuran antara kedua larutan selalu mengalami

perubahan temperatur. Perubahan temperatur pada penentuan kalor penetralan

HCl dan NaOH relatif lebih besar dibandingkan perubahan kalor pada percobaan

lain. Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan kalor. Salah satu cara

untuk mengukur perubahan kalor adalah dengan melakukan percobaan

menggunakan kalorimeter yang sederhana.

DAFTAR PUSTAKA

Trie,Ita. (2012), http://itatrie.blogspot.com. Laporan Kimia Fisika Kalorimeter

diakses : 31/12/2012

Brady, E. James. (1999), Kimia Universita Asas dan Struktur, Binapura Aksara:

Jakarta.

Sutrisno Ela,T Dra,M,S dkk. (2012) Penuntun Praktikum Kimia Dasar.Universitas

Pasundan : Bandung.

termokimia (repaired)

Documents