1MASSA JENIS DAN VISKOSITAS

PENENTUAN PANAS REAKSI

I. Tujuan Percobaan

Setelah melakukan percobaan, mahasiswa diharapkan Mampu mempelajari bahwa setiap reaksi kimia diertai dengan perubahan energy Mampu menghitung perubahan kalor beberapa reaksi

II. Dasar Teori

Termokimia adalah ilmu yangmembahas hubungan antara kalor dengan reaksi kimia atau proses-

proses yang berhubungan dengan reaksi kimia. Dalam praktiknya termokimia lebih banyak

berhubungan dengan pengukuran kalor yang menyertai reaksi kimia atau proses-proses yang

berhubungan dengan perubahan struktur zat, misalnya perubahan wujud atau perubahan struktur

kristal. Untuk mempelajari perubahan kalor dari suatu proses perlu kiranya dikaji beberapa hal yang

berhubungan dengan energi apa saja yang dimiliki oleh suatu zat, bagaimana energi tersebut berubah,

bagaimana mengukur perubahan energi tersebut, serta bagaimana pula hubungannya dengan struktur

zat.

Dalam termokimia ada dua hal yang perlu diperhatikan yang menyangkut perpindahan energi,

yaitu sistem dan lingkungan. System adalah Segala sesuatu yang menjadi pusat perhatian dalam

mempelajari perubahan energi disebut, sedangkan lingkungan adalah hal-hal di luar sistem yang

membatasi sistem dan dapat mempengaruhi sistem disebut.

Hukum Termodinamika I menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan maupun

dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Oleh karena itu, jumlah energi yang

diperoleh oleh sistem akan sama dengan jumlah energi yang dilepaskan oleh lingkungan. Sebaliknya,

jumlah energi yang dilepaskan oleh sistem akan sama dengan jumlah energi yang diperoleh oleh

lingkungan.

Oleh karena energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan, maka dalam suatu reaksi kimia,

energi yang dilepaskan oleh sistem dalam bentuk kalor akan diserap oleh lingkungan. Reaksinya

disebut reaksi eksoterm. Sebaliknya, dalam reaksi dimana energi diserap oleh sistem dalam bentuk

kalor akan sama dengan energi yang dilepaskan oleh lingkungan. Reaksinya disebut reaksi endoterm.

2MASSA JENIS DAN VISKOSITAS

Reaksi eksoterm adalah reaksi yang disertai dengan perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan.

Dalam hal ini sistem melepaskan kalor ke lingkungan. Pada reaksi eksoterm umumnya suhu system

naik. Adanya kenaikan suhu inilah yang mengakibatkan sistem melepaskan kalor ke lingkungan.

Reaksi endoterm adalah reaksi yang disertai dengan perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem.

Dalam reaksi ini, kalor diserap oleh sistem dari lingkungannya. Pada reaksi endoterm umumnya

ditunjukkan oleh adanya penurunan suhu. Adanya penurunan suhu sistem inilah yang mengakibatkan

terjadinya penyerapan kalor oleh sistem.

Kalor merupakan perpindahan energi yang terjadi akibat adanya perbedaan suhu. Jadi, perubahan

kalor pada suatu reaksi dapat diukur melalui pengukuran perubahan suhu yang terjadi. Pengkuran

perubahan kalor dapat dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut kalorimeter. Kalorimeter

adalah pengukur jumlah kalor yang dilepas atau diserap pada reaksi kimia.

Besarnya kalor yang menyebabkan perubahan suhu (kenaikan atau penurunan suhu) air yang

terdapat di dalam kalorimeter dirumuskan sebagai:

qair = m × c × ΔT

dengan, m = massa air dalam kalorimeter (gram)

c = kalor jenis air dalam kalorimeter (J g−1

K−1

atau J g−1

C−1

)

ΔT = perubahan suhu (o

C atau K)

Kalorimeter yang baik memiliki kapasitas kalor kecil. Artinya kalorimeter tersebut benar-benar

sebagai sistem yang terisolasi, sehingga perubahan kalor yang terjadi dari reaksi dalam bom hanya

berpengaruh terhadap perubahan suhu air atau larutan yang ada di dalam kalorimeter.

Reaksi yang berlangsung dalam kalorimeter bom merupakan reaksi yang berlangsung pada volum

konstan (∆V = 0), maka perubahan kalor yang terjadi dalam sistem akan sama dengan perubahan

energi dalamnya.

∆U = q + w , dimana w = - P∆V

Jika ∆V = 0, maka w = 0

Perubahan energi dalam pada kalorimeter bom menjadi

3MASSA JENIS DAN VISKOSITAS

∆U = qv

Pengukuran kalor reaksi selain kalor reaksi pembakaran, dapat dilakukan manggunakan

kalorimeter pada tekanan konstan. Misalnya pada kalorimeter stirofoam yang dibuat dari gelas

stirofoam. Kalorimeter jenis ini umunya dilakukan untuk mengukur kalor reaksi di mana reaksinya

berlangsung dalam bentuk larutan, misalnya untuk mengukur perubahan kalor yang terjadi pada

reaksi netralisasi asam-basa.

Pada kalorimeter yang reaksi kimianya berlangsung pada tekanan konstan (∆P = 0), maka perubahan

kalor yang terjadi dalam sistem akan sama dengan perubahan entalpinya.

∆H = qp

Oleh karena dianggap tidak ada kalor yang diserap maupun dilepaskan oleh sistem ke lingkungan

selama reaksi berlangsung, maka

qreaksi + qkalorimeter + qlaru tan = qsistem

III. Alat dan Bahan

alat kuantitas Bahan kuantitaskalorimetre 1 buah HCl 2 M 25 mltermometer 1 buah NaOH 2 M 25 mlburet 1 buah aquades 100 mlstopwatch 1 buahGelas kimia 50 ml 1 buahGelas kimia 200 ml 3 buahHot plate / pemanas 1 buahfiller 1 buahLabu ukur 50 ml 1 buahtimbangan 1 buah

menimbang kalorimeter yang sudah bersih dan kering.

memasukkan 40 ml air ke dalam kalorimeter dengan menggunakan buret. mencatat suhu air (T 1) Serta menimbang lagi kalorimeter yang berisi air

memanaskan 40 ml air hingga suhunya 10 ºC diatas suhu pada nomor 1. mencatat suhu air (T2)

Mencampurkan air panas ke dalam kalorimeter, mengaduk dan mengamati suhu setiap 15 detik selama 2 menit

menimbang lagi kalorimeter sehingga diketahui berat air panas yang ditambahkan. mencata suhu air dalam kalorimeter selama 5 menit

membuat kurva suhu terhadap waktu untuk menentukan suhu pencampuran akhir (Ta)

4MASSA JENIS DAN VISKOSITAS

IV. Langkah Kerja

IV.1 Menentukan Tetapan Kalorimeter

memasukkan tepat 25 ml HCl 2 M ke dalam kalorimeter kosong yangbersih dan kering. cata suhu larutan

menyiapkan larutan NaOH 2 M dan mencata suhunya. mengusahakan agar suhu NaOH sama dengan suhu HCl

mengukur tepat 25 ml NaOH 2 M. Mencampurkan NaOH dengan HCl, mencata suhu setiap 15 detik selama 5 menit

membuat kurva suhu (T) campuran terhadap waktu (t)untuk menentukan perubahan suhu (ΔT)

5MASSA JENIS DAN VISKOSITAS

IV.2 Penentuan Kalor Penetralan NaOH-HCl

6MASSA JENIS DAN VISKOSITAS

V. Keselamatan Kerja

1. Memakai jas lab dan sepatu tertutup2. Menghindari kontak dengan larutan NaOH dan HCl3. Menyimpan larutan sisa reaksi ke dalam tempat limbah yang disediakan

VI. Data Pengamatan

VII.1 Penentuan Tetapan Kalorimeter

T1 = 27 ºC = 300 K

T2 = 37 ºC = 310 K

7MASSA JENIS DAN VISKOSITAS

Data pengamatan suhu air

T air dingin (ºC) T air panas (ºC) suhu pada detik ke-Detik ke- Suhu

(ºC)

27 37

15 33,530 3345 3260 31,575 31,590 31105 31120 31135 31150 31165 31180 31195 31210 31225 31240 31255 31270 31285 31300 31 (Ta)

8MASSA JENIS DAN VISKOSITAS

VII.2 Penentuan Kalor Penetralan NaOH-HCl

Suhu NaOH = 27 ºC = 300 K

Suhu HCl = 27 ºC = 300 K

Data pengamatan suhu campuran reaksi

T HCl (ºC) T NaOH (ºC) suhu pada detik ke-Detik ke- Suhu

(ºC)

27 37

15 3430 3545 3660 3675 3690 36105 35120 35135 35150 35165 35180 35195 35210 34,5225 34,5240 34255 34270 34285 34300 34

9MASSA JENIS DAN VISKOSITAS

VII. Pengolahan Data

VIII.1 Penentuan Tetapan Kalorimeter

Diketahui :

Suhu air panas (T1) = 27 ºC = 300 K Suhu air panas (T2) = 37 ºC = 310 K Massa air dingin = 31,53 gram Massa air panas (m2) = 32, 47 gram kalor jenis air (c) = 4,2 J/g K

15 45 75105

135165

195225

255285

29.5

30

30.5

31

31.5

32

32.5

33

33.5

34

grafik suhu vs waktu

grafik suhu vs waktu

Dari grafik bisa diketahui bahwa :

Ta = 31 ºC ∆t = T2 – Ta

= 310K – 304K = 6 K

∆T = Ta – T1

= 304K – 300K = 4 K

Q1 = m1 x c x ΔT

=31,53 x 4,2 x 4

= 529,7 J

10MASSA JENIS DAN VISKOSITAS

• Δt = T2 - Ta

= 37 – 31

= 6 ºC = 6 K

Q2 = m2 x c x Δt

=39,68 x 4,2 x 6

= 999,94 J

Q 3 = Q2 – Q1

= 999,94 – 529,7

= 470,24 J

Tetapan Kalorimeter

K = Q3ΔT =

470,244 =117,56 J

11MASSA JENIS DAN VISKOSITAS

VIII.2 Penentuan Kalor Penetralan HCl – NaOH

Massa jenis NaCl (ρ)= 1,03 gr/cm3

Kalor jenis NaCl= 3,96 J/ g K Volum NaOH = 25 ml Volum HCl = 25 ml Massa larutan =

Ρ = mv

M = ρ x v = 1,03 x 50 = 51,5 gram

T NaOH = 27 ºC = 300 K T HCl = 27 ºC = 300 K M NaOH = 2 M

Mol = 2 x 25 ml = 50 mmol = 0,05 mol

M HCl = 2M

Mol = 2 x 25 ml = 50 mmol = 0,05 mol

Mol campuran = 0,05 mol

K kalori meter = 117,56 J

12MASSA JENIS DAN VISKOSITAS

15 45 75105

135165

195225

255285

33

33.5

34

34.5

35

35.5

36

36.5

grafik suhu campuran HCl - NaOH vs waktu

grafik suhu campuran -HCl - NaOH vs waktu

Dari grafik diketahui bahwa :

ΔT = 34,85-27 = 7,85 ºC = 307,85 – 300 = 7,85 K

Qlar = m lar x c x ∆ T

=51,5 gr x 3,96 j gr-1 K-1 x 7,85 K

= 1600,93 J

Qkal = k x ∆ T

= 117,56 J oC-1 x 7,85 K

= 922,846 J

Q reaksi = Qlar + Qkal

= 1600,93 J + 922,846 J

=2523,776 J

∆H penetralan = kalor reaksi

mol h a sil reaksi

= 2523,776 J

0,05mol

= 50475,52 J

mol

13MASSA JENIS DAN VISKOSITAS

= 50,48 kJ

mol

XI. PEMBAHASAN

XI 1 Penentuan Tetapan Kalorimeter

A. Menetukan tetapan kalorimeter

Kalori didefinisikan sebagai kuantitas panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu gram

air satu skala derajat celcius atau kelvin. Untuk mengukur kalor diperlukan sebuah alat yang

disebut kalorimeter, yang terdiri atas bejana yang dilengkapi dengan batang pengaduk dan

termometer. Penggunaan kalorimeter yaitu mengetahui kapasitas panas suatu zat, kalor yang

dilepas ataupun yang diterima.

Berdasarkan percobaan yang telah kami lakukan didapatkan data sebagai berikut :

Kalor yang diserap air dingin = 529,7 J

Kalor yang diserap air panas = 999,94 J

Kalor yang diserap kalorimeter = 470,24 J

Dengan data tersebut, kita dapat menentukan harga dari tetapan calorimeter yaitu sebesar

117,56 J/K. Itu artinya untuk menaikkan temeperatur satu derajat, kalorimeter tersebut akan

menyerap kalor sebesar 117,56 J/K.

Ketepatan dalam menentukan tetapan calorimeter sangat penting, karena tetapan calorimeter

ini akan digunakan dalam perhitungan perubahan kalor yang terjadi dalam reaksi kalor

penetralan NaOH – HCl.

B. Penentuan Kalor penetralan HCl – NaOH

Pada penentuan kalor penetralan, suhu 25 ml NaOH 2 M dengan 25 ml HCl 2 M dibuat sama

yaitu 27 oC . Pada saat awal pencampuran kedua zat ini, diperoleh suhunya mencapai 36oC.

Suhu ini merupakan suhu yang tinggi. Hal ini disebabkan karena pencampuran kedua zat ini

menghasilkan air yang dapat menyerap kalor (endoterm) yang lebih banyak dari pada

kalorimeter yang melepas kalor (ekskoterm), sehingga pada saat awal pencampuran bisa

14MASSA JENIS DAN VISKOSITAS

dikatakan suhu yang diserap kalorimeter sangat kecil. Dari pengolahan data diperoleh nilai ∆H

penetralan sebesar 50,48 kJ/mol.

H. Kesimpulan

Daftar pustaka

Sutresna,Nana. 2003. Pintar Kimia 2. Jakarta :Ganeca

http://aatunhalu.wordpress.com/2008/12/06/16/ (diakses 7 desember 2013 ; pukul

17.00)

http://id.wikipedia.org/wiki/termo (tgl akses : 07 desember 2013; pukul: 16.56)

15MASSA JENIS DAN VISKOSITAS

DAFTAR PUSTAKA

Petunjuk praktikum Kimia Fiska program studi TKPB Politeknik Negeri Bandung

wenimandasari.blogspot.com/p/laporan-termokimia.html

http://fredi-36-a1.blogspot.com/2011/05/viskositas-cairan-berbagai-larutan.html

http://jamalkimia.blogspot.com/2012/03/viskositas.html

http://ginaangraeni10.wordpress.com/about/