LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA FISIK I

PERCOBAAAN I

TERMOKIMIA

OLEH :

NAMA : WA ODE AMALIA

STAMBUK : A1C4 12 051

KELOMPOK : IV (EMPAT)

ASISTEN PEMBIMBING : TRI SULISTIAWATI

LABORATORIUM PENGEMBANGAN UNIT KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2013

ABSTRAK

Termokimia merupakan cabang ilmu kimia yang merupakan bagian dari termodinamika yang mempelajari perubahan-perubahan panas yang mengikuti reaksi-reaksi kimia. Tujuan dari praktikum ini yaitu menentukan kalor penguapan karbon triklorida. penentuan kalor penguapan karbon triklorida melalui penguapannya. Prinsip percobaan dari praktikum ini yaitu penentuan kalor penguapan karbon triklorida melalui penguapannya. Pada perubahan kimia selalu terjadi perubahan entalpi. Perubahan entalpi ini diperoleh dari selisih jumlah entalphi hasil reaksi dan jumlah entalphi pereaksi. Bila harga perubahan entalphi positif, maka reaksinya adalah reaksi endoterm, sebaliknya jika harga perubahan entalphi negatif maka reaksinya adalah reaksi eksoterm. Dari hasil percobaan pada suhu 30oC waktu yang dibutuhkan oleh karbon triklorida untuk menguap sempurna yaitu 43,67 sekon, sedangkan pada suhu tertinggi yaitu 70oC waktu yang dibutuhkan yaitu 9,72 sekon. Maka semakin tinggi suhu air maka semakin mempercepat terjadinya penguapan, hal ini dikarenakan energi ikatannya semakin cepat putus, sedangkan jika suhu pada lingkungan rendah, maka tetraklorida membutuhkan waktu yang lebih lama untuk menguap, di karenakan energi ikatannya yang semakin lama putus. Kalor pengupan dari CHCl3 yaitu 0,03413785968 kj/mol.K

Kata kunci : Termokimia, Perubahan entalpi. Kalor penguapan

BAB I

PENDAHULUAN

I. Latar Belakang

Termodinamika kimia dapat didefinisikan sebagai cabang kimia yang

menangani hubungan kalor, kerja dan bentuk lain energi, dengan

kesetimbangan dalam reaksi kimia dan dalam perubahan keadaan.Erat

berkaitan dengan termodinamika kimia adalah termokimia, yang menangani

pengukuran dan penafsiran perubahan kalor yang menyertai reaksi kimia,

perubahan keadaan dan pembentukkan larutan.

Termokimia merupakan cabang ilmu kimia yang merupakan bagian

dari termodinamika yang mempelajari perubahan-perubahan panas yang

mengikuti reaksi-reaksi kimia. Reaksi dalam termokimia ter bagi menjadi

reaksi eksoterm dan reaksi endoterm.Reaksi eksoterm adalah reaksi yang

melepaskan kalor dari sistem ke lingkungan sedangkan reaksi endoterm adalah

reaksi yang menyerap kalor dari lingkungan ke sistem.

Terdapat tiga jenis system, sistem terbuka (open system) dapat

mempertukarkan massa dan energi (biasanya dalam bentuk kalor) dengan

lingkungannya. Sebagai contoh, sistem terbuka dapat terdiri dari sejumlah

airdalam wadah terbuka. Jika kita tutup botol tersebut sedemikian rupa

sehngga tidak ada uap air yang dapat lepas dari atau mengembun ke wadah

maka kita menciptakan sistem tertutup (closed system) yang memungkinkan

perpindahan energi (kalor) tetapi bukan massanya. Dengan menempatkan air

dalam wadah yang disekat seluruhnya, maka kita membuat sistem terisolasi

(isolated system) yang tidak memungkinkan perpindahan massa maupun

energi.

Berdasarkan pernyataan-pernyataan diatas maka perlunya dilakukan

percobaan mengenai termokimia, guna mengetahui perubahan-perubahan suhu

yang terjadi pada suatu larutan sampel, pada percobaan yang akan dilakukan

termasuk pada entalpi penguapan.

II. Tujuan Praktikum

Adapun tujuan praktikum dari percobaan termokimia ini yaitu

menentukan kalor penguapan karbon triklorida.

III.Prinsip Praktikum

Adapun prinsip praktikum dari percobaan termokimia ini yaitu

penentuan kalor penguapan karbon triklorida melalui penguapannya.

BAB II

TEORI PENDUKUNG

Termokimia merupakan ilmu yang mempelajari perubahan kalor yang

menyertai reaksi kimia. Hampir semua reaksi kimia menyerap atau menghasilkan

(melepaskan) energi, umunya dalam bentuk kalor. Kalor adalah perpindahan

energi termal antara dua benda yang suhunya berbeda. Dalam menganalisis

perubahan energi kimia terlebih dahulu kita mendefinisikan tentang sistem

(system). Sistem merupakan bagian tertentu dari alam yang menjadi perhatian

kita. Selain sistem, kita juga mengenal istilah lingkungan. Lingkungan merupakan

sisa alam yang berada dilur sistem. Terdapat 3 macam sistem yaitu sistem terbuka,

sistem tertutup dan sistem terisolasi. Sistem terbuka dapat mempertukarkan massa

dan energi dan lingkungannya. Sistem tertutup yang memungkinkan perpindahan

energi (kalor) tetapi bukan massanya. Sistem terisolasi yang tidak memugkinkan

perpindahan massa maupun energi (Chang, 2005).

Kecenderungan suatu logam untuk teroksidasi, sama seperti reaksi

spontan lainnya, ditandai oleh perubahan energi bebas ∆G yang menyertai

pembentukan oksida. Nilai ∆G untuk pembentukan oksida adalah negatif. Tiap

pelepasan energi bebas 1 mol zat pengoksidasi dengan logam adalah ∆G⁰ dan

biasa disebut dengan energi bebas standar reaksi (Sallman, 2003).

Pada umumnya sebuah sistem jauh lebih kecil dari lingkungannya. Di

alam ini terjadi banyak kejadian atau perubahan sehingga alam mengandung

sistem dalam jumlah tak hingga, ada yang berukuran besar (seperti tata surya),

berukuran kecil (seorang manusia dan sebuah mesin), dan berukuran kecil sekali

(seperti sebuah sel dan satu atom). Akibatnya, satu sistem kecil dapat berada

dalam sistem besar, atau satu sistem merupakan lingkungan bagi sistem yang lain.

Akan tetapi bila sebuah sistem dijumlahkan dengan lingkungannya, akan sama

besarnya dengan sebuah sistem lain dijumlahkan dengan lingkungannya, yang

disebut alam semesta. Alam semesta adalah sistem ditambah lingkungannya Oleh

sebab itu, alam semesta hanya ada satu, tiada duanya. Interaksi antara sistem dan

lingkungan dapat berupa pertukaran materi dan atau pertukaran energi (Nasrudin,

2004).

Energi dalam suatu zat/sistem juga dapat berubah jika zat/sistem

melakukan atau menerima kerja (usaha luar). Jenis kerja yang sering menyertai

perubahan kimia atau proses fisika (perubahan wujud) adalah kerja ekspansi, yaitu

kerja yang berhubungan dengan perubahan volume. Jika suatu zat/sistem

mengembang, maka zat itu mengusir udara atau mengangkat beban diatasnya.

Untuk melakukan hal itu diperlukan sejumlah energi yang disebut kerja. Jadi,

zat/sistem melakukan kerja maka energi dalamnya akan berkurang walaupun

zat/sistem itu tidak melepas kalor. Sebaliknya sistem menerima kerja (volume

berkurang), maka energi dalam sistem bertambah (Purba, 1999).

Kalor reaksi (∆H) adalah kalor yang diserap (diperlukan) atau

dilepaskan (dihasilkan) dalam reaksi, disebut juga perubahan entalpi. Pada

beberapa reaksi kimia jumlah kalor reaksi dapat diukur melallui suatu percobaan

di dalam laboratorium. Pengukuran kalor reaksi tersebut dapat dilakukan dengan

menggunakan alat yang disebut kalorimeter. Kalorimeter merupakan alat yang

digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang diberikan atau diambil dalam suatu

proses tertentu. Sebuah termometer sederhana terdiri dari bejana terisolasi, alat

pengaduk, dan termometer.

Termokimia merupakan bagian dari ilmu kimia yang mempelajari

perubahan entalpi yang menyertai suatu reaksi. Pada perubahan kimia selalu

terjadi perubahan entalpi. Besarnya perubahan entalpi adalah sama besar dengan

selisih antara entalpi hasil reaksi dam jumlah entalpi pereaksi. Pada reaksi

endoterm, entalpi sesudah reaksi menjadi lebih besar, sehingga ΔH positif.

Sedangkan pada reaksi eksoterm, entalpi sesudah reaksi menjadi lebih kecil,

sehingga ΔH negatif. Perubahan entalpi pada suatu reaksi disebut kalor reaksi.

Kalor reaksi untuk reaksi-reaksi yang khas disebut dengan nama yang khas pula,

misalnya kalor pembentukan, kalor penguraian, kalor pembakaran, kalor pelarutan

dan sebagainya (Nirmaning, 2012).

BAB III

METODE PRAKTIKUM

I. Alat dan Bahan

A. Alat

Adapun alat yang digunakan pada percobaan termokimia ini yaitu sebagai

berikut:

-Gelas kimia 400 mL 1 buah-Tutup krus porselin 1 buah-Pipet tetes 1 buah-Stop watch 3 buah-Termometer 1 buah-pemanas 1 buah

B. Bahan

Adapun bahan yang digunakan pada percobaan termokimia ini yaitu

karbon triklorida (CHCl3) dan air suling

II. Prosedur Kerja

Langkah diatas diulangi pada suhu 40⁰C, 50⁰C, 60⁰C dan 70⁰C

Aquades

Dimasukkan kedalam gelas kimia hingga setengah penuh

dipanaskan hingga suhu 30oC

diletakkan tutup krus porselin dalam keadaan terbalik

dimasukkan CHCl3 pada permukaan tutup krus

diamati suhu yang digunakan untuk penguapan

dilakukan sebanyak tiga kali

dihitung waktu rata-rata yang digunakan

Kalor penguapan CHCl3

BAB IV

HASIL PENGAMATAN

I. Hasil Pengamatan

No.Suhu(ToC)

Waktu (Sekon)Suhu (K)

( )1 1 −KTLog −t

t1 t2 t3−t

1. 3047,6

244,7

838,3

243,5

7303 0,0033 1,639

2. 4031,9

432,5

432,1

732,2

1313 0,0032 1,507

3 5024,0

522,6

122,3

222,9

9323 0,0031 1,361

4. 6016,4

118,0

717,2

417,2

4333 0,0030 1,236

5. 7010,3

79,51 9,29 9,72 343 0,0029 0,987

Grafik hubungan log t terhadap 1/K

III. Pembahasan

Termokimia merupakan cabang ilmu kimia yang merupakan bagian

dari termodinamika yang mempelajari perubahan-perubahan panas yang

mengikuti reaksi-reaksi kimia.Reaksi dalam termokimia ter bagi menjadi

reaksi eksoterm dan reaksi endoterm.Reaksi eksoterm adalah reaksi yang

melepaskan kalor dari sistem ke lingkungan sedangkan reaksi endoterm adalah

reaksi yang menyerap kalor dari lingkungan ke sistem. Fokus bahasan dalam

termokimia ini adalah mengenai jumlah kalor yang dihasilkan oleh sejumlah

reaksi serta cara pengukuran kalor tersebut. Dalam percobaan ini, akan

ditentukan kalor penguapan suatu cairan dalam proses penguapan.

Pada perubahan kimia selalu terjadi perubahan entalpi. Perubahan

entalpi ini diperoleh dari selisih jumlah entalphi hasil reaksi dan jumlah

entalphi pereaksi. Bila harga perubahan entalphi positif, maka reaksinya

adalah reaksi endoterm, sebaliknya jika harga perubahan entalphi negatif

maka reaksinya adalah reaksi eksoterm. Perubahan entalphi pada suatu reaksi

disebut kalor reaksi. Pada suatu sistem kita tidak dapat mengetahui berapa

kalor yang terdapat pada sistem-lingkungan tersebut, yang dapat di ketahui

hanyalah perubahan kalor yang terdapat pada sistem-lingkungan tersebut.

Pada percobaan termokimia yang dialkukan ini mengalami eltalpi

penguapan. Dalam suatu proses penguapan terjadi pemutusan ikatan antara

molekul-molekul dari fase cair ke fase gas, energi yang diperlukan untuk itu

disebut kalor penguapan atau entalpi penguapan yang bergantung pada suhu,

semakin tinggi suhu pada lingkungan, maka akan mempercepat proses

penguapan.

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, yang dijadikan sampel

yaitu karbon triklorida (CHCl3), dimana cairan CHCl3 diletakkan pada suatu

tutup krus porselin, yang diapungkan pada air suling yang sedang dipanaskan

pada suhu yang telah ditentukan, suhu yang digunakan pada percobaan ini

yaitu pada suhu 30oC, 40oC, 50oC, 60oC, dan 70oC. percobaan ini dimulai pada

suhu terendah.

Cairan karbon triklorida (CHCl3) merupakan salah satu contoh cairan

volatil, yang memiliki karakteristik khas sebagai suatu pelarut polar dan

mudah menguap. Penguapan CHCl3 termasuk reaksi endoterm sebab dalam

penguapannya energi dalam bentuk kalor dari lingkungan akan serap dalam

sistem. Selain itu, dengan adanya penyerapan kalor, maka secara otomatis

energi dalam akan bertambah serta gerakan molekulnya akan semakin

meningkat. Untuk menentukan kalor penguapan dari CHCl3, maka

diperhatikan waktu yang diperlukan oleh CHCl3 untuk menguap. Penguapan

cairan terjadi karena cairan meninggalkan cairan. Molekul-molekul ini

memiliki tenaga yang lebih besar dari pada rata-rata cairan. Penguapan tidak

terjadi secara terus menerus, sebab sebagian dari uap akan kembali ke dalam

cairan. Tekanan uap cairan tergantung pada temperatur, semakin besar

temperatur, maka semakin besar pula tekanan uapnya dan mempunyai harga

maksimal pada temperatur kritis.

Dari hasil percobaan pada suhu 30oC waktu yang dibutuhkan oleh

karbon triklorida untuk menguap sempurna yaitu 43,67 sekon, sedangkan pada

suhu tertinggi yaitu 70oC waktu yang dibutuhkan yaitu 9,72 sekon. Maka

semakin tinggi suhu air maka semakin mempercepat terjadinya penguapan, hal

ini dikarenakan energi ikatannya semakin cepat putus, sedangkan jika suhu

pada lingkungan rendah, maka tetraklorida membutuhkan waktu yang lebih

lama untuk menguap, di karenakan energi ikatannya yang semakin lama putus.

Pada percobaan ini, diperoleh ∆Hv positif, yang menunjukkna bahwa

dalam perubahan terdapat penyerapan kalor dan proses perubahan itu disebut

proses endoterm, dimana terjadi penyerapan kalor dari sistem ke lingkungan.

∆Hv yang diperoleh dari CHCl3 yaitu 0,03478136958 kj/mol.K

BAB V

PENUTUP

I. Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan

yaitu bahwa karbon triklorida (CHCl3) merupakan zat yang mudah menguap,

sehingga semakin tinggi temperaturnya maka semakin sedikit waktu yang

diperlukan dalam menguapkan CHCl3. Kalor penguapan CHCl3 yang

didapatkan adalah 0,03478135968 kj/mol.K

II. Saran

Saran yang saya ajukan setelah mengikuti praktikum ini yaitu saat

proses percobaan sedang berlangsung agar praktikan memperhatikan kenaikan

dan penurunan suhu yang terjadi agar tidak terjadi kesalahan, selain itu

sebaiknya adal larutan sampel lain sebagai pembanding dari larutan CHCl3.

DAFTAR PUSTAKA

Chang, Raymon. 2005. Kimia Dasar Konsep Inti Jilid I. Erlangga : Jakarta

Nasrudddin, 2004. Modul termokimia. Departemen Pendidikan Nasional : Jakarta

Nirmaning, Ratih. 2012. Termokimia. kimiabisa.blogspot.com/2012/ 12 /termokimia.html [11 November 2013].

Purba.M.. 1999. Kimia 2000. Erlangga. Jakarta.

Smallman, R.E., Bishop, R.J. 2003. Metalurgi Fisik Modern dan Rekayasa Material. Erlangga : Jakarta.

TUGAS SETELAH PRAKTIKUM

TERMOKIMIA

Soal dan jawab!

1. Cara lain untuk menentukan kalor penguapan adalah melalui persamaan

Clausius Clapeyron: -

Bagaimana menurut anda ? jelaskan

2. Jika kalor pembentukan standar H2O (g) dan H2O (l) berturut-turut -242 dan

-285 Kj/mol pada suhu 298 K. Berapa kalor penguapan air pada suhu

tersebut ?

3. Jika pada perytanyaan no. 2 diatas, juga diketahui Cp H2O(g )= 34 Kj/mol dan

H2O (l) = 75 J/mol K, berapa kalor penguapan air pada titik didih normalnya

(bila Cp tidak tergantung pada suhu).

Jawab:

1. Menurut saya untuk menentukan kalor penguapan melalui persamaan Clausius

Clapeyron:

Kurang tepat, karena tidak dicantumkan apakah tergantung pada suhu atau

tidak, karena sebaliknya ditentukan dengan suhu dan titik didih normalnya.

2. Diketahui : ΔH°f H2O (g) = -242 KJ/mol

ΔH°f H2O (l) = -285 KJ/mol

Ditanyakan : berapakah kalor penguapan air pada suhu 298 K ?

ΔH Uap = ΔH°f H2O (g) - ΔH°f H2O (l)

= -242 - (-285)

= 43 KJ/mol

3. ΔH Uap = ΔCp (T2 - T1)

= (Cp H2O (g) - Cp H2O (l) (T2 - T1)

= (34 – 75) . (298 – 273)

=(-41) . (25 K)

= -1024 KJ/mol

Tanda (-) atau (+) hanya menunjukkan apakah melepaskan kalor atau

menerima kalor.

TUGAS SETELAH PRAKTIKUM

KIMIA FISIK I

PERCOBAAAN I

TERMOKIMIA

OLEH :

NAMA : WA ODE AMALIA

STAMBUK : A1C4 12 051

KELOMPOK : IV (EMPAT)

ASISTEN PEMBIMBING : TRI SULISTIAWATI

LABORATORIUM PENGEMBANGAN UNIT KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2013