LAPORAN MINGGUAN

PRAKTIKUM KIMIA DASAR

TERMOKIMIA

Oleh :

Nama : Ernalia Rosita

NRP : 133020175

Kelompok : G

Meja : 11 (Sebelas)

Tanggal Percobaan : 11 Desember 2013

Asisten : Vanidya Afsarah Permadi

LABORATORIUM KIMIA DASAR

JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PASUNDAN

BANDUNG

2013

TERMOKIMIA

ERNALIA ROSITA

133020175

Jurusan Teknologi Pangan, Fakultas Teknik, Universitas Pasundan

ABSTRAK

Termokimia adalah ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor dalam suatu reaksi kimia dengan mengamati perubahan panas. Tujuan percobaan ini adalah untuk mempelajari bahwa setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi, perubahan kalor dapat diukur atau dipelajari dengan percobaan yang sederhana, dan reaksi kimia dapat berlangsung secara eksoterm dan endoterm. Prinsip percobaan ini adalah berdasarkan Hukum Hees: “Kalor yang dibebaskan atau diserap tidak bergantung pada jalannya reaksi, tetapi hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir”, Hukum Black: “Kalor yang diserap akan sama dengan kalor yang dilepas”, Hukum Lavoisier: “Setiap reaksi kimia, massa zat yang bereaksi sama dengan massa produk reaksi”. Berdasarkan hasil pengamatan didapatkan hasil k penentuan ketetapan kalorimeter sebesar 306.35, ∆H penentuan kalor CuSO4 + Zn sebesar 420940.33 J, ∆H penentuan kalor etanol + air sebesar 3049,50 J, dan ∆H penentuan kalor penetralan HCl + NaOH sebesar 13669,11 J. Keywords: Termokimia, Tujuan Percobaan, Prinsip Percobaan, Hasil pengamatan.

PENDAHULUAN

Termokimia adalah ilmu kimia yang mempelajari perubahan kalor dalam suatu reaksi kimia dengan mengamati perubahan panas. Termokimia turut menangani pengukuran dan penafsiran perubahan kalor yang menyertai proses-proses kimia. Kebanyakan pengukuran semacam ini dilakukan dengan sebuah kalorimeter, dimana kalor yang dibebaskan atau diserap dalam suatu reaksi kimia ditentukan dengan menggunakan termometer. Untuk mempelajari perubahan kalor dari suatu proses perlu dikaji beberapa hal yang berhubungan dengan energi apa saja yang dimiliki oleh suatu zat, bagaimana mengukur perubahan energi tersebut, dan bagaimana hubungannya dengan struktur zat. Tujuan percobaan ini adalah untuk mempelajari bahwa setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi, perubahan kalor dapat diukur atau dipelajari dengan percobaan yang sederhana, dan reaksi kimia dapat berlangsung secara eksoterm dan endoterm. Prinsip percobaan ini adalah berdasarkan Hukum Hees: “Kalor yang dibebaskan atau diserap tidak bergantung pada jalannya reaksi, tetapi hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir”, Hukum Black: “Kalor yang diserap akan sama dengan kalor yang dilepas”, Hukum Lavoisier: “Setiap reaksi kimia, massa zat yang bereaksi sama dengan massa produk reaksi”.

METODOLOGI

Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah aquadest, CuSO4, Zn, Etanol, HCl dan NaOH. Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah gelas kimia, termometer, termos kalorimeter, kaki tiga, kawat kassa dan bunsen.

Metode Percobaan

1. Penentuan Ketetapan Kalorimeter

Gambar 1. Metode Percobaan Penentuan Ketetapan Kalorimeter

2. Penentuan Kalor Reaksi Zn(s) + CuSO4(l)

Gambar 2. Metode Percobaan Penentuan Kalor Reaksi Zn(s) + CuSO4(l)

3. Penentuan Kalor Etanol dalam Air

Gambar 3. Metode Percobaan Penentuan Kalor Etanol dalam Air

4. Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH

Gambar 4. Metode Percobaan Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Pengamatan Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan didapatkan hasil: 1. Penentuan Ketetapan Kalorimeter

Tabel 1. Hasil Pengamatan Ketetapan Kalorimeter

n x (t) y (T) x2 x.y

1 1 menit 315 K 1 315

2 2 menit 312 K 4 624

3 3 menit 311 K 9 933

4 4 menit 310 K 16 1240

5 5 menit 309 K 25 1545

6 6 menit 308 K 36 1848

7 7 menit 308 K 49 2156

8 8 menit 308 K 64 2465

9 9 menit 308 K 81 2772

10 10 menit 307 K 100 3070

∑ ∑x = 55 ∑y = 3096 ∑x2 = 385 ∑xy = 16967

(Sumber: Ernalia Rosita, 133020175, Meja 11, Kelompok G, 2013)

a = (∑y. ∑x2) – (∑x. ∑xy) n(∑x2) – (∑x)2

= (3096.385) – (55.16967) 10(385) – (55)2

= 1191960 – 933185 3850 – 3025 = 258775 825

= 313,67 b = n(∑xy) – (∑x. ∑y) n(∑x2) – (∑x)2

= 10 (16967) – (55.3096) 10 (385) – (55)2

= 169670 – 170280 3850 – 3025 = - 610 825 = - 0,739 yn = a + bxn

y1 = a + bx1 y1 = 313,67 + (-0,739)1 = 312,931 y2 = a + bx2 y2 = 313,67 + (-0,739)2 = 313,67 + (-1,478) = 312,192 y3 = a + bx3 y3 = 313,67 + (-0,739)3 = 313,67 + (-2,217) = 311,453 y4 = a + bx4 y4 = 313,67 + (-0,739)4 = 313,67 + (-2,956) = 310,714 y5 = a + bx5 y5 = 313,67 + (-0,739)5 = 313,67 + (-3,695) = 309,975 y6 = a + bx6 y6 = 313,67 + (-0,739)6 = 313,67 + (-4,343)

= 309,236 y7 = a + bx7 y7 = 313,67 + (-0,739)7 = 313,67 + (-5,173) = 308,497 y8 = a + bx8 y8 = 313,67 + (-0,739)8 = 313,67 + (-5,912) = 307,758 y9 = a + bx9 y9 = 313,67 + (-0,739)9 = 313,67 + (-6,651) = 307,019 y10 = a + bx10 y10 = 313,67 + (-0,739)10 = 313,67 + (-7,39) = 306,28 Td = 25 + 273 = 298 K Tp = 90 + 273 = 363 K Tc = 42 + 273 = 315 K Q1 = m x c x (Tc-Td) = 40 x 4,2 x (315-298) = 40 x 4,2 x 17 = 2856 J Q2 = m x c x (Tp-Tc) = 40 x 4,2 x (363-315) = 40 x 4,2 x 48 = 8064 J Q3 = Q2 – Q1 = 8064 – 2856 = 5208 k = Q3 = 5208 = 306,35 (Tc-Td) 17

Gambar 5. Grafik Penentuan Ketetapan Kalorimeter

306

307

308

309

310

311

312

313

314

315

316

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

y percobaan

y teori

2. Penentuan Kalor CuSO4 + Zn Tabel 2. Hasil Pengamatan Penentuan Kalor CuSO4 + Zn

n x (t) y (T) x2 x.y

1 0,5 menit 331 K 0,25 165,5

2 1 menit 330 K 1 330

3 1,5 menit 330 K 2.25 495

4 2 menit 329 K 4 658

∑ ∑x = 5 ∑y = 1320 ∑x2 = 7,5 ∑xy = 1648,5

(Sumber: Ernalia Rosita, 133020175, Meja 11, Kelompok G, 2013) a = (∑y. ∑x2) – (∑x. ∑xy) n(∑x2) – (∑x)2

= (1320.7,5) – (5. 1648,5) 4(7,5) – (5)2

= 9900 – 8242,5 30 – 25 = 1657,5 5 = 331,5 b = n(∑xy) – (∑x. ∑y) n(∑x2) – (∑x)2

= 4(1648,5) – (5.1320) 4(7,5) – (5)2

= 6594 – 6600 30 –25 = - 6 5 = -1,2 yn = a + bxn

y1 = a + bx1 y1 = 331,5+ (-1,2)1 = 330,2 y2 = a + bx2 y2 = 331,5+ (-1,2)2 = 331,5 + (-2,4) = 329,1

y3 = a + bx3 y3 = 331,5+ (-1,2)3 = 331,5+ (-3,6) = 327,9 y4 = a + bx4 y4 = 331,5+ (-1,2)4 = 331,5 + (-4,8) = 326,7 Td = 26 + 273 = 299 K Tc = 331 K ∆T1j = Tc – Td = 331 K – 299 K = 32 K Q4 = k . ∆T1j = 306,35 . 32 = 9803,2 Q5 = mcamp x ρcamp x ccamp x ∆T1j = (20+2) x 1,14 x 3,52 x 32 = 2825,01 Q6 = Q4 + Q5

= 9803,2 + 9803,2 = 12628,21 mol Zn= gr = 2 = 0,03 mol

Mr 65,4 ∆H = Q6 = 12628,21 mol Zn 0,03 = 420940,33 J

Gambar 6. Grafik Penentuan Kalor CuSO4 + Zn

326

327

328

329

330

331

332

0.5 1 1.5 2

y percobaan

y teori

3. Penentuan Kalor Etanol + Air Tabel 3. Hasil Pengamatan Penentuan Kalor Etanol + Air

n x (t) y (T) x2 x.y

1 0,5 menit 304 K 0,25 152

2 1 menit 304 K 1 304

3 1,5 menit 304 K 2,25 456

4 2 menit 303K 4 606

5 2,5 menit 303 K 6,25 757,5

6 3 menit 302 K 9 906

7 3,5 menit 302 K 12,25 1057

8 4 menit 302 K 16 1208

∑ ∑x = 18 ∑y = 2424 ∑x2 = 51 ∑xy = 5446,5

(Sumber: Ernalia Rosita, 133020175, Meja 11, Kelompok G, 2013) a = (∑y. ∑x2) – (∑x. ∑xy) n(∑x2) – (∑x)2

= (2424 . 51) – (18. 5446,5) 8(51) – (18)2

= 123624 – 98037 408 – 324 = 25587 84 = 304,6 b = n(∑xy) – (∑x. ∑y) n(∑x2) – (∑x)2

= 8(5446,5) – (18.2424) 8(51) – (18)2

= 43572 – 43632 408 – 324 = - 60 84 = - 0,714 yn = a + bxn

y1 = a + bx1 y1 = 304,6+ (-0,714)1 = 303,89 y2 = a + bx2 y2 = 304,6+ (-0,714)2 = 304,6 + (-1,428) = 303,17 y3 = a + bx3 y3 = 304,6+ (-0,714)3 = 304,6+ (-2,142) = 302,46 y4 = a + bx4 y4 = 304,6+ (-0,714)4 = 304,6 + (-2,856) = 301,74 y5 = a + bx5 y5 = 304,6+ (-0,714)5 = 304,6+ (-3,57) = 301,03 y6 = a + bx6 y6 = 304,6+ (-0,714)6 = 304,6 + (-4,284) = 300,32

y7 = a + bx7 y7 = 304,6+ (-0,714)7 = 304,6+ (-4,998) = 299,6 y8 = a + bx8 y8 = 304,6+ (-0,714)8 = 304,6 + (-5,712) = 298,89 Tetanol = 23 + 273 = 296 K Taquadest = 25 + 273 = 298 K TA = yawal + yakhir 2 = 303,89 + 298,89 2 = 602,78 = 301,39 2 TM = Taquadest + Tetanol 2 = 298 + 296 2 = 297 ∆T2j = TA – TM

= 301,39 – 297 = 4,39 Q7 = maquadest x caquadest x ∆T2j = 18 x 4,2 x 4,39 = 331,88 Q8 = metanol x cetanol x ∆T2j = 29 x 1,92 x 4,39 = 244,43 Q9 = k x ∆T2j = 306,35 . 4,39 = 1344,87 Q10 = Q7 + Q8 + Q9

= 331,88 + 244,43 + 1344,87 = 1921,18 mol etanol = gr = 29 = 0,63 Mr 46 ∆H = Q10 = 1921,18 mol etanol 0,63 = 3049,50 J

Gambar 7. Grafik Penentuan Kalor Etanol + Air

4. Penentuan Penetralan HCl + NaOH

Tabel 4. Hasil Pengamatan Penentuan Penetralan HCl + NaOH

n x (t) y (T) x2 x.y

1 0,5 menit 307 K 0,25 153,5

2 1 menit 307 K 1 307

3 1,5 menit 307 K 2,25 460,5

4 2 menit 307 K 4 614

5 2,5 menit 307 K 6,25 767,5

6 3 menit 307 K 9 921

7 3,5 menit 307 K 12,25 1074,5

8 4 menit 307 K 16 1228

9 4,5 menit 307 K 20,25 1381,5

10 5 menit 307 K 25 1535

∑ ∑x = 27,5 ∑y = 3070 ∑x2 = 96,25 ∑xy = 8442,5

(Sumber: Ernalia Rosita, 133020175, Meja 11, Kelompok G, 2013) a = (∑y. ∑x2) – (∑x. ∑xy)

n(∑x2) – (∑x)2

= (3070 . 96,25) – (27,5. 8442,5) 10(96,25) – (27,5)2

= 295487,5 – 232168,75 962,5 – 756,25 = 63318,75 206,25 = 307 b = n(∑xy) – (∑x. ∑y) n(∑x2) – (∑x)2

= 10(8442,5) – (27,5 . 3070) 10(96,25) – (27,5)2

= 84425 – 84425 962,5 – 756,25 = 0 206,25 = 0 yn = a + bxn

y1 = a + bx1 y1 = 307+ (0)1

= 307 y2 = a + bx2 y2 = 307+ (0)2 = 307 y3 = a + bx3 y3 = 307+ (0)3 = 307 y4 = a + bx4 y4 = 307+ (0)4 = 307 y5 = a + bx5 y5 = 307+ (0)5 = 307 y6 = a + bx6 y6 = 307+ (0)6 = 307 y7 = a + bx7 y7 = 307+ (0)7 = 307 y8 = a + bx8 y8 = 307+ (0)8

298

299

300

301

302

303

304

305

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

y percobaan

y teori

= 307 y9 = a + bx9 y9 = 307+ (0)9 = 307 y10 = a + bx10 y10 = 307+ (0)10 = 307 THCl = 24 + 273 = 297 K TNaOH = 24 + 273 = 297 K TA = yawal + yakhir 2 = 307+ 307 2 = 307 TM = THCl + TNaOH 2 = 297 + 297 2

= 297 ∆T3j = TA – TM

= 307– 297 = 10 Q11 = mcamp x ccamp x ∆T3j = 40 x 3,96 x 10 = 1584 Q12 = k x ∆T3j = 306,35 . 10 = 3063,5 Q13 = Q11 + Q12

= 1584 + 3063,5 = 4647,5 mol NaCl = gr = 20 = 0,34 Mr 58,5 ∆H = Q13 = 4647,5 mol NaCl 0,34 = 13669,11 J

Gambar 8. Grafik Penentuan Penetralan HCl + NaOH

Pembahasan Termokimia adalah bagian dari ilmu kimia

yang mempelajari perubahan kalor atau panas suatu zat yang menyertai suatu reaksi atau proses kimia dan fisika. Secara operasional termokimia berkaitan dengan pengukuran dan pernafsiran perubahan kalor yang menyertai reaksi kimia, perubahan keadaan, dan pembentukan larutan. Termokimia merupakan pengetahuan dasar yang perlu diberikan atau yang dapat diperoleh dari reaksi-reaksi kimia, tetapi juga perlu sebagai pengetahuan dasar untuk pengkajian teori ikatan kimia dan struktur kimia. Fokus bahasan dalam termokimia adalah tentang jumlah kalor yang dapat dihasilkan oleh sejumlah tertentu pereaksi serta cara pengukuran kalor reaksi.

Prinsip kerja dari kalorimeter adalah mengalirkan arus listrik pada kumparan kawat

penghantar yang dimasukan ke dalam air suling. Pada waktu bergerak dalam kawat penghantar (akibat perbedaan potenial) pembawa muatan bertumbukan dengan atom logam dan kehilangan energi. Akibatnya pembawa muatan bertumbukan dengan kecepatan konstan yang sebanding dengan kuat medan listriknya. Tumbukan oleh pembawa muatan akan menyebabkan logam yang dialiri arus listrik memperoleh energi yaitu energi kalor/panas.

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter. Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat celcius.

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

306

306.2

306.4

306.6

306.8

307

307.2

307.4

307.6

307.8

308

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

y percobaan

y teori

yang ditandai dengan adanya penurunan suhu lingkungan di sekitar sistem. Reaksi eksoterm adalah reaksi yang disertai dengan perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan yang ditandai dengan adanya kenaikan suhu lingkungan di sekitar sistem.

Aplikasi di bidang pangan dar termokimia adalah pada proses fermentasi susu yang dibuat susu atau keju, proses fermentasi kedelai yang dijadikan tauco, proses fermentasi ketan yang dibuat tape dan untuk mengetahui kalori yang terdapat pada lemak, protein, dan karbohidrat.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil percobaan termokimia dapat disimpulkan bahwa yang termasuk reaksi eksoterm adalah penetapan kalorimeter dan penentuan kalor Zn + CuSO4, yang termasuk reaksi endoterm adalah penentuan kalor etanol + air, sedangkan yang termasuk reaksi penetralan asam basa yaitu penentuan kalor penetralan HCl + NaOH.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2009. Pengertian Termokimia. http://www.chem-is-try.org. Diakses: 24 Desember 2013. Anonim. 2010. Definisi Kalor. http://fisifuka.blogspot.com. Diakses: 24 Desember 2013. Anonim. 2012. Prinsip Kerja Kalorimeter. http://otakpedot.blogspot.com. Diakses: 24 Desember 2013. Sutrisno, E. T. dan Nurminabari, I. S. 2013. Penuntun Praktikum Kimia Dasar. Universitas Pasundan, Bandung.