laporan praktikum termokimia

18
PERCOBAAN V Judul : Kalor Pembakaran Metanol Tujuan : Menentukan Kalor Pembakaran Metanol Hari/Tanggal : Senin / 13 Oktober 2014 Tempat : Laboratorium Kimia PMIPA FKIP Unlam Banjarmasin I. DASAR TEORI Kalor adalah suatu bentuk energi yang diterima oleh suatu benda yang menyebabkan benda tersebut berubah suhu atau wujud bentuknya. Kalor berbeda dengan suhu, karena suhu adalah ukuran dalam satuan derajat panas. Kalor merupakan suatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun dilepaskan oleh suatu benda. Kalor di definisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. 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. Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya suatu kalor yang

description

laporan

Transcript of laporan praktikum termokimia

PERCOBAAN VJudul : Kalor Pembakaran MetanolTujuan: Menentukan Kalor Pembakaran MetanolHari/Tanggal: Senin / 13 Oktober 2014Tempat: Laboratorium Kimia PMIPA FKIP Unlam Banjarmasin

I. DASAR TEORIKalor adalah suatu bentuk energi yang diterima oleh suatu benda yang menyebabkan benda tersebut berubah suhu atau wujud bentuknya. Kalor berbeda dengan suhu, karena suhu adalah ukuran dalam satuan derajat panas. Kalor merupakan suatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun dilepaskan oleh suatu benda. Kalor di definisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. 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. Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya suatu kalor yang dibutuhkan suatu benda (zat) bergantung pada 3 faktor yaitu massa zat, jenis zat (kalor jenis), perubahan suhu. (Nafiyanto, 2008).Kalor pembakaran adalah kalor yang dilepaskan atau diserap oleh pembakaran 1 mol unsur atau senyawa diberi simbol Hc ( C = Combustion ). (Purba, 2006). Pembakaran adalah suatu runutan reaksi kimia antara suatu bahan bakar dan suatu oksidan, disertai dengan produksi panas yang kadang disertai cahaya dalam bentuk pendar atau api. Dalam suatu reaksi pembakaran lengkap, suatu senyawa bereaksi dengan zat pengoksidasi, dan produknya adalah senyawa dari tiap elemen dalam bahan bakar dengan zat pengoksidasi. Contoh:

Entalpi standar reaksi untuk pembakaran metana pada 298,15K dan 1atm adalah 802kJ/mol. (Sudarmo, 2007). Metanol, juga dikenal sebagai metil alkohol, wood alcohol atau spiritus, adalah senyawa kimia dengan rumus kimia CH3OH. Ia merupakan bentuk alkohol paling sederhana. Pada "keadaan atmosfer" ia berbentuk cairan yang ringan, mudah menguap, tidak berwarna, mudah terbakar, dan beracun dengan bau yang khas (berbau lebih ringan daripada etanol). metanol digunakan sebagai bahan pendingin anti beku, pelarut, bahan bakar dan sebagai bahan aditif bagi etanol industri.Reaksi kimia metanol yang terbakar di udara dan membentuk karbon dioksida dan air adalah sebagai berikut:

2 CH3OH (aq) + 3 O2 (g) 2 CO2 (g)+ 4 H2O (l)

Asas Black atau asas kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan,tetapi dapat diubah dari satu bentuk kebentuk yang lain. Asas kekekalan energi ini disebut juga hukum pertama termodinamika. Pada peristiwa termokimia, kalor yang menyertai reaksi adalah perubahan bentuk energi dari energi kinetik dan energi potensial (energi ikat) dalam molekul menjadi energi kalor. Pada pembahasan energi kalor, alam semesta dibedakan menjadi dua yaitu sistem dan lingkungan.Secara umum dapat dinyatakan bahwa kalor yang dilepaskan atau diserap dapat menyebabkan kenaikan atau penurunan suhu air, sehingga jumlah kalor yang dilepas atau diserap oleh sistem reaksi sama dengan kalor yang diterima atau diserap oleh air sebagai lingkungan (Asas Black). Setiap zat mengandung energi. Entalpi adalah energi yang terkandung di dalam zat. Perubahan seluruh energi zat di dalam reaksi disebut dengan perubahan entalpi reaksi. Panas reaksi adalah energi yang dilepaskan atau diserap bila jumlah mol masing masing zat sama dengan koefisien reaksinya. Panas pembentukan adalah energi yang dilepaskan atau diserap pada pembentukan 1 mol zat dari unsur unsurnya. ( Tim Penulis, 2010 )Secara umum dapat dirumuskan :

q larutan = m . c .

q larutan = C . T

H = -q larutan

H= -q /mol

Keterangan :q = Kalor (Joule)T = Perubahan Suhu (C)M = Massa Air (Gram)c = Kalor Jenis Air (4,2 Joule.gram-1 C-1)C = Kapasitas Kalor (J.C-1)H = Perubahan Entalpi (kJ)

II. ALAT DAN BAHANAlat yang digunakan:1. Gelas kimia 250 mL1 buah2. Gelas ukur 50 mL1 buah3. Neraca Analitik1 buah4. Lampu Spiritus1 buah5. Kaki tiga1 buah6. Kasa1 buah7. Termometer 1 buah8. Pipet tetes1 buahBahan yang digunakan:1. Metanol90%2. Aquades

III. PROSEDUR KERJA

1. Mengisi lampu spiritus dengan metanol lalu menimbang2. Menimbang gelas kimia kosong dan memasukan air ke dalamnya3. Memasukan termometer ke dalam air dan mengamati suhunya4. Meletakan gelas kimia yang berisi air di atas kasa pada kaki tiga5. Menyalakan lampu spiritus untuk memanaskan air dalam gelas kimia6. Menghentikan pemanasan air dengan memadamkan api7. Mencatat suhu air pada saat memadamkan lampu 8. Menimbang kembali lampu spiritus yang masih terisi sisa metanol

IV. HASIL PENGAMATAN

NoPerlakuanHasil Pengamatan

1.Menimbang gelas kimia 250 mL kosongMassa gelas kimia : 103,1 gram

2.Menimbang lampu spiritus kosongMassa lampu spiritus kosong 150,2 gram

3.Memasukkan air ke dalam gelas kimia dan menimbang gelas kimia yang berisi airMassa gelas kimia berisi air : 140,8 gram

4.Menimbang lampu spiritus berisi metanol 25 MlMassa lampu spiritus berisi metanol : 159,2 gram

5.Memasukkan termometer kedalam gelas kimia berisi air28 C suhu air

6.Meletakkan gelas kimia di atas kasa pada kaki tiga dan menyalakan lampu spiritus sampai air mendidihAir mendidih

7.Mematikan api pada lampu spiritus dan memasukkan termometer ke dalam air76 C suhu air

8.Menimbang lampu spiritus yang masih terisi sisa methanolMassa lampu spiritus yang masih terisi sisa metanol: 144,5 gram

V. ANALISIS DATAPercobaan ini bertujuan untuk menentukan kalor pembakaran metanol yang diperoleh dengan cara merebus air dengan bahan pembakarannya adalah metanol. Untuk mengetahui massa gelas kimia 200 mL maka dilakukan penimbangan pada gelas kimia dan didapatkan massanya sebesar 103,1 gram. Hal ini bertujuan agar dapat menemukan massa air yang ditimbang bersamaan dengan gelas kimia. Penimbangan lampu spritus kosong dan lampu spritus yang berisi metanol bertujuan untuk mengetaahui sisa massa metanol setelah pembakaran. Sebelum melakukan pembakaran lampu spritus yang berisi metanol harus diketahui suhu airnya dengan menggunakan termometer dan didapatkan suhunya 28oC yang merupakan suhu awal air. Pembakaran metanol ini dilakukan dengan memanaskan air sampai air mendidih, pada saat pemanasan volume metanol semakin berkurang, hal ini dikarenakan reaksi pada saat pembakaran metanol menghasilkan gas CO2 dan air sehingga metanol menguap. Persamaan reaksi adalah :

2CH3OH(aq) + 3O2(g) 2CO2(g) + 4H2O(l).

Suhu setelah air mendidih meningkat karena pemanasan tersebut dan didapatkan suhunya sebesar 76oC dari sini dapat diketahui kenaikan suhunya 48oC ini menunjukkan bahwa reaksinya berlangsung secara eksoterm, perpindahan panas dari dalam gelas kimia ke lingkungan. Setelah api pada lampu spritus dimatikan dilakukan penimbangan kembali untuk mengetahui massa sisa metanol dan diperoleh hasil sebesar 14,7 gram. Dari sini dapat diketahui kalor yang lepas pada pembakaran metanol ini sebesar 10,8 kJ.

VI. KESIMPULAN1. Kalor yang diserap air adalah 7479,36 J2. Kalor yang diserap gelas kimia adalah 3,315696 kJ3. Kalor yang dibebaskan reaksi yaitu Q pembakaran adalah 10795,056 J atau 19,8 J4. Perubahan kalor pembakaran metanol (Hc) adalah - 11,775 kJ/mol

DAFTAR PUSTAKA

Nafiyanto, Indra.2008. Buku Ajar Acuan Pengayaan Kimia Untuk SMA / MA. Solo : CV. SindunataPurba, Michael. 2006. Kimia Untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.Sudarmo,Unggul.2007. Kimia. Ciracas Jakarta : PT. Phibeta aneka gama.Tim Penulis.2010. Bahan Ajar Meniju Olimpiade Kimia Kelas 2.Jakarta : PT Graha Cipta KaryaTim Kimia Dasar. 2009. Penuntun praktikum kimia dasar 2. Surabaya : Jurusan kimia FMIPA UNESA.

LAMPIRAN

Pertanyaan dan Jawaban Pertanyaan Pertanyaan :1. Berapa selisih massa lampu spritus yang berisi metano mula mula dan setelah di pakai ?2. Berapa masa methanol yang terbakar ?3. Berapa kenaikan suhu air ?4. Berapa kalor yang diserap air ?5. Berapa kalor yang diserap gelas kimia ? ( kalor jenis kaca = 670 Joule.Kg-1C-1 atau 0,2 kkal.Kg-1 C-1 ) 6. Gunakan Asas Black untuk mengetahui kalor yang dibebaskan reaksi.

Jawaban : 1. Selisih massa lampu spiritus yang berisi metanol sebelum dan sesudah pemanasan adalahMassa lampu = massa lampu spiritus awal - massa lampu spiritus akhir = 159,2 g - 144,5 g = 14,7 g2. Massa metanol yang terbakar adalah Massa metanol yang terbakar = massa metanol awal massa metanol akhir = (159,2 g -140,2 g) (144,5 g 140,2 g ) = 19 g 4,3 g = 14,7 g

3. Kenaikkan suhu air adalah T air = T akhir -T awal = 76 oC 28 oC= 48 oC

4. Kalor yang diserap air adalah Diketahui : massa air = 37,1 gramc = 4,2 J g-1 oC-1T 1 = 28 oCT2 = 76 oC

Q reaksi air = m x c x T= 37,1 gram x 4,2 J g-1 oC-1 x (76-28) oC= 7479,36 J

5. Kalor yang diserap gelas kimia adalah Diketahui : C kaca = 670 J Kg-1 C-1Massa gelas kimia = 103,1 g = 0,1031 Kg T 1 = 28 oCT2 = 76 oCT = T2 T1 = (76 28) oC = 48 oC Ditanya : Q = ...?Jawab :Q = C x T=670 J.Kg-1.oC-1 x 0,1031 Kg x 48 oC= 3315,696 J= 3,315696 kJ

6. kalor yang dibebaskan reaksi.Diketahui : Q air = 7479,36 JQ kaca = 3315,696 JDitanya : Q pembakaran = ...?Jawab : Q pembakaran = Q kaca + Q air Q pembakaran = 3315,696 J + 7479,36 JQ pembakaran = 10795,056 J Q pembakaran = 10,795056 kJ = 10,8 kJ

Mol methanol = gram methanol terbakar / Mr= 14.7 gram / 16 gram.mol-1= 0,91875 mol

Hc metanol = -q / mol = - 10,8 kJ / 0,91875 mol = - 11,775 kJ/mol

LAMPIRAN FOTO

Menimbang gelas kimia yang berisi air 50 ml

Alat dan bahan

Memasukkan termometer kedalam gelas kimia berisi airMenimbang lampu spiritus berisi metanol 25 ml

Meletakkan kasa diatas kaki tigaMenyalakan lampu spiritus yang berisi metanol

Air mendidihMeletakkan gelas kimia berisi air diatas kasa pada kaki tiga

Menimbang lampu spiritus yang masih terisi sisa metanolMengukur suhu air setelah pemanasan

FLOWCHARTI. Metanol murni 25 mL

Memasukkan ke dalam lampu spiritus

Air 50 mlMetanol murniMenimbang

II. Memasukkan ke dalam gelas kimiaMengamati suhu menggunakan termometer

Air C

Ket : sebelum memasukkan air, gelas kimia kosong ditimbang terlebih dahulu

Air III. Memasukkan air dalam gelas kimia di atas kasa tripod Menghentikan pemanasan saat air mendidih

Air CMencatat suhu

Ket. Menimbang kembali lampu spiritus yang masih terisi sisa metanol