72372859-Laporan-Praktikum-Termokimia

TERMOKIMIA

I. TUJUAN

1. Mengenal alat kalorimeter tekanan tetap dan memahami cara kerja alat

tersebut.

2. Mampu menggunakan alat tersebut untuk mengukur kalor reaksi suatu

larutan

II. DASAR TEORI

2.1 Termokimia

Termokimia yang merupakan bagian dari Termodinamika membahas

tentang perubahan energi yang menyertai suatu reaksi kimia yang

dimanifestasikan sebagai kalor reaksi.

Partikel-partikel penyusun zat selalu bergerak konstan, sehingga zat

memiliki energi kinetik. Energi kinetik rata-rata suatu objek berbanding lurus

dengan temperature absolutnya (0K). ini berarti jika suatu objek dalam keadaan

panas, atom-atom molekulnya-molekul penyusun objek tersebut bergerak

cepat, sehingga energy kinetic objek tersebut besar. Energi potensial suatu zat

muncul dari gaya tarik menarik dan tolak-menolak antara partikel-partikel

penyusun zat. Salah satu bentuk energi yang umum dijumpai adalah energi

kalor.

Kalor adalah salah satu bentuk energi yang dapat dipertukarkan antara

sistem dan lingkungan. Kalor reaksi adalah perubahan energi dalam reaksi

kimia dalam bentuk kalor. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang

dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika

suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu

juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit. Alat

untuk mengukur kalor reaksi dari suatu reaksi kimia adalah kalorimeter.

Kalorimeter yang menggunakan teknik pencampuran dua zat didalam suatu

wadah, umumnya digunakan untuk menentukan kalor jenis suatu zat. Ada dua

jenis kalorimeter yaitu kalorimeter volume tetap dan kalorimeter tekanan tetap.

1Arsa,Drs.Made,dkk,Kimia Dasar II (Jurusan Kimia FMIPA Udayana:Bukit Jimbaran),hal82

2.2 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

energy 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.

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 ( ) dapat

menyatakan jumlah kalor (q) yang diserap atau dilepaskan dalam suatu reaksi

kimia.

tcmq ∆= ..

tCq ∆= .

Keterangan:

q = kalor yang dilepas atau diserap (J)

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

Hubungan antara kapasitas kalor dengan kalor jenis dirumuskan sebagai

berikut :

cmC .=1Arsa,Drs.Made,dkk,Kimia Dasar II (Jurusan Kimia FMIPA Udayana:Bukit Jimbaran),hal82

Keterangan:

C = kapasitas kalor (J/0C)

m = massa sampel (gr)

c = kalor jenis (J/g0C)

2.4 Kalorimeter Tekanan Tetap

Alat ini sangat sederhana terdiri dari dua cangkir styrofoam, termometer,

dan pengaduk. Alat ini dapat digunakan untuk mengukur kalor reaksi

netralisasi dan kalor reaksi pengenceran. Karena pengukuran dilangsungkan di

bawah kondisi tekanan atmosfir, maka kalor reaksinya dinamakan entalpi.

Dalam pengukuran kalor reaksi dengan alat ini, tidak ada kalor yang dilepaskan

ke lingkungan, maka kita dapat menulis persamaan:

0=++= rkskallarsis qqqq

Sehingga:

)( kallarrks qqq +−=

III. ALAT DAN BAHAN

A. Bahan :

1. CaCl2

2. HCl

3. NaOH

4. Aquades

B. Alat :

1. Gelas plastik bertutup

2. Gelas ukur

3. Gelas kimia

4. Labu ukur

5. Termometer

6. Batang pengaduk

IV. LANGKAH KERJA

Percobaan 1. Penentuan Kapasitas Kalor suatu kalorimeter


1. 2 buah gelas platik bertutup, thermometer dan batang pengaduk

disediakan. Alat-alat tersebut dirangkai seperti gambar dibawah ini.

2. 50 mL HCl dimasukkan kedalam gelas kimia, lalu diukur temperaturnya.

Kemudian 50 mL NaOH dimasukkan kedalam gelas kimia yang lain.

Kemudian diukur temperatur larutan ini.

3. Jika temperatur kedua larutan telah sama, maka kedua larutan dimasukkan

ke dalam kalorimeter. Temperatur maksimal yang dicapai kedua larutan

dicatat.

Percobaan 2. Penentuan Kalor reaksi larutan

1. Kalorimeter pada percobaan 1 digunakan.

2. 5 gram serbuk CaCl2 dimasukkan kedalam kalorimeter.


3. 50 mL air ditambahkan, namun sebelumnya temperatur dicatat.

4. Temperatur maksimal dicatat sambil dilakukan pengadukan.

5. Setelah temperatur yang stabil dari larutan CaCl2, 50 mL air ditambahkan.

Sambil diaduk, kemudian dicatat kembali temperatur larutan tersebut.

V. DATA PENGAMATAN

Percobaan 1

No. Uraian Temperatur Pengamatan (0C)

1 50 mL larutan HCl 1M 3050 mL larutan NaOH 1 M 30Campuran kedua larutan 38


Percobaan 2

No. Uraian Temperatur Pengamatan (0C)

1 Aquades 27Larutan CaCl2

* 40Larutan CaCl2

** 40Larutan CaCl2 + 50 mL aquades 35

VI. PERHITUNGAN

a. Percobaan 1. Penentuan kapasitas kalor suatu kalorimeter

Diketahui :

c = 4,184 J/g0C

d= 1 g/mL

V HCl 1 M= 50 mL = 0,05 L

V NaOH 1 M= 50 mL = 0,05 L

qreaksi = -56,2 kJ/mol

= takhir –tawal = 380C -300C = 80C

Ditanya : Ckal =....?

Jawab :

332211 ... MVMVMV =+

3.1,01.05,01.05,0 MMLML =+

MM 13 =

VMn .=

molMn 1,01,0.1 ==


• molmolxkjqreaksi 1,0/2,56−=

Jmolkj 5620/62,5 =−=

• 1tan .. tcmqlaru ∆=

CCxgJgxqlaru00

tan 8/184,4100=

kJJqlaru 3472,32,3347tan ==

• )( kallarreaksi qqq +−=

)3472,3(62,5 kalq+−=−

kJqkal 2728,2=

• CkJt

qC kal

kal0

1 /2841,08

2728,2 ==∆

=

b. Percobaan 2. Penentuan kalor reaksi larutan

Diketahui :

m CaCl2 = 5 gram

m air = 1 gr/mL x 50 mL = 50 gram

Total Volume air = 100 mL

Ckal = 0,752 kJ/0C

Ditanya : qreaksi dan qpengenceran = ....?

Jawab :

• 1tan .. tcmqlaru ∆=

CCgJgqlaru00

tan )2740(/184,4.55 −=

kJJqlaru 9916,26,2991tan ==

• tCq kalkal ∆= .1Arsa,Drs.Made,dkk,Kimia Dasar II (Jurusan Kimia FMIPA Udayana:Bukit Jimbaran),hal82

CCkJqkal00 )2740.(/752,0 −=

kJqkal 776,9=

• )( kallarreaksi qqq +−=

)776,99916,2( +−=reaksiq

kJqreaksi 7676,12−=

• tcmqlaru ∆= ..tan

CCxgJgxqlaru00 )4035(/184,4105tan −=

kJJqlaru 1966,26,2196tan −=−=

• tCq kalkal ∆= .

CCxkJqkal00 )4035(/752,0 −=

kJqkal 76,3−=

• )( kallarnpengencera qqq +−=

kJq npengencera )76,31966,2( −−−=

kJq npengencera 9566,5=

VI. PEMBAHASAN

Praktikum Termokimia ini bertujuan untuk mengenal alat kalorimeter

tekanan tetap dan memahami cara kerja alat tersebut, serta mampu menggunakan

alat tersebut untuk mengukur kalor reaksi suatu larutan. Praktikum termokimia ini

dibagi menjadi dua bagian, percobaan 1 yaitu Penentuan Kapasitas Kalor suatu

kalorimeter, sedangkan percobaan 2 yaitu Penentuan kalor reaksi suatu larutan.


Dalam praktikum ini menggunakan alat-alat seperti gelas plastik bertutup, gelas

ukur, gelas kimia, termometer dan batang pengaduk.

Pada percobaan 1 kapasitas kalor suatu kalorimeter ditentukan dengan

menggunakan larutan HCl dan NaOH 1M. Pada percobaan 1 larutan HCl 1M

sebanyak 50 mL dimasukkan kedalam gelas kimia dan suhu awalnya diperoleh

300C. Larutan NaOH 1 M sebanyak 50 mL dimasukkan ke dalam gelas kimia

yang lainnya, dan suhu awal untuk larutan NaOH adalah 300C. Apabila suhu

kedua larutan ini telah konstan, selanjutkan dimasukkan ke dalam kalorimeter

secara bersamaan. Suhu maksimal yang dicapai oleh campuran HCl dan NaOH

adalah 380C.

Apabila suhu awal dari masing-masing larutan serta suhu maksimal

campuran larutan tersebut telah diketahui, maka dilakukan pengukuran kapasitas

kalorimeter (C). Berdasarkan percobaan 1, kapasitas kalorimeter diperoleh

sebesar CkJ 0/2841,0 .

Pada percobaan 2 kalor reaksi suatu larutan ditentukan. Bahan yang

digunakan dalam penentuan kalor reaksi ini adalah CaCl2 dan aquades.

Kalorimeter pada pecobaan I tetap digunakan pada percobaan 2. Untuk percobaan

2 ini 5 gram serbuk CaCl2 dimasukkan ke dalam kalorimeter, kemudian

ditambahkan dengan 50 mL aquades dengan suhu 270C. Kemudian sambil diaduk,

temperatur maksimal larutan CaCl2 dicatat, dan suhu yang diperoleh sebesar 400C,

suhu konstan diperoleh sebesar 400C. Setelah stabil atau konstan, 50 mL aquades

ditambahkan ke dalam larutan,. Hal ini menyebabkan suhu yang semula 400C

turun menjadi 350C. Kalor reaksi untuk larutan CaCl2 diperoleh sebesar

kJ7676,12− , sedangkan kalor pengenceran diperoleh sebesar kJ9566,5 .

VII. KESIMPULAN

a. Faktor-faktor yang mempengaruhi besar kecilnya kapasitas suatu

kalorimeter (C) adalah Besarnya kapasitas suatu kalorimeter (C)

bergantung pada massa (m), kalor jenis (c), kalor reaksi (q), dan

perubahan temperatur (Δt).

b. Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor

reaksi dari suatu reaksi kimia.


c. Adanya reaksi eksoterm pada saat pencampuran antara HCl dan NaOH

(temperatur sistem meningkat dengan kata lain terjadi kenaikan suhu).

d. Adanya reaksi endoterm pada saat pencampuran antara serbuk CaCl2

dan aquades (temperatur sistem menurun dengan kata lain terjadi

penurunan suhu).

e. Kapasitas Kalorimeter (Ckal) yang diperoleh pada Percobaan 1 adalah

CkJ 0/2841,0 .

f. Kalor reaksi (qreaksi) yang diperoleh pada Percobaan 2 sebesar

kJ7676,12− , sedangkan kalor pengenceran (qpengenceran) diperoleh

sebesar kJ9566,5 .

DAFTAR PUSTAKA

Tim Kimia Dasar. 2008. Penuntun Praktikum Kimia Dasar II. Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana :

Bukit Jimbaran.

Arsa,Drs.Made,dkk. 2005.Kimia Dasar II. Jurusan Kimia FMIPA Udayana: Bukit

Jimbaran.

Purba,Michael.1999.Kimia 2000 SMU Kelas 2 2A.Erlangga:Jakarta


LAMPIRAN

Percobaan 1. Penentuan Kapasitas Kalor suatu kalorimeter

Pertanyaan : Tentukan kapasitas kalor kalorimeter dari masing-masing percobaan

dan tentukan kapasitas kalor kalorimeter rata-rata.

Jawaban :

Ckal = CkJ 0/2841,0

Percobaan 2. Penentuan kalor reaksi larutan

Pertanyaan : Tentukan kalor reaksi dan kalor pengenceran larutan tersebut

Jawaban :


qreaksi = kJ7676,12−

(qpengenceran) = kJ9566,5

TERMOKIMIA

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR II


Oleh :

Ni Made Susita Pratiwi

10005005

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS UDAYANA

BUKIT JIMBARAN

2011


72372859-Laporan-Praktikum-Termokimia

Documents

Transcript of 72372859-Laporan-Praktikum-Termokimia