I. Judul Percobaan : Termokimia

II. Hari/Tanggal Percobaan : Kamis / 21November 2013

III. Selesai Percobaan : Kamis/21November 2013

IV. Tujuan Percobaan :

1. Membuktikan bahwa setiap reaksi kimia disertai penyerapan atau pelepasan

kalor

2. Menghitung perubahan kalor yang terjadi dalam berbagai reaksi kimia

V. Tinjauan Pustaka

Termokimia merupakan bagian dari ilmu kimia yang mempelajari reaksi-

reaksi kimia beserta perubahan kalor yang menyertainya.Kalormerupakanbentuk

energy yang berhubungandenganperbedaansuhu yang

ditimbulkansetelahatausebelumreaksi yang di

lepaspadalingkunganataudiserapolehsistem. Namun, kalorberbedadengansuhu.

Sebagai ilustrasi perhatikan contoh berikut :

Misalnya kita memanaskan dua panci air, kedua panci mempunyai suhu

yang sama yakni dan kita panaskan hingga keduanya bersuhu . Panci

pertama berisi 1 liter air sedangkan panci kedua berisi 2 liter air. Dari peristiwa ini

dapat dikatakan bahwa perubahan temperatur kedua benda sama yakni

. Namun, kalor air dalam panci kedua dua kali lebih besar dari air

dalam panci pertama, karena jumlah airnya 2 kali lebih banyak. Jadi selain

dipengaruhi oleh temperatur, kalor juga dipengaruhi oleh kapasitas kalor benda.

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.Sistem adalah Segala sesuatu yang

menjadi pusat perhatian dalam mempelajari perubahan energi, sedangkan

lingkungan adalah hal-hal di luar sistem yang membatasi sistem dan dapat

mempengaruhi sistem tersebut.

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 diserapoleh system samadenganjumlah energy yang

dilepaskankelinngkungan. yang diperoleh oleh sistem akan sama dengan jumlah

energi yang dilepaskan 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 sistemdarilingkungan. Reaksinya disebut

reaksi endoterm.

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.Ditinjau dari jenis reaksi, terdapat empat jenis kalor,

yaitu sebagai berikut :

Kalor pembentukan, ialah kalor yang menyertai pembentukan satu mol

senyawa langsung dari unsur-unsurnya. Contohnya ammonia (NH3), harus

dibuat dari gas nitrogen dan hidrogen, sehingga reaksinya :

Karena harus 1 molmakakoefisienreaksi nitrogen dan

hidrogenbolehdituliskansebagaipecahan.Energi yang dilepaskansebesar 46 kJ

disebutkalorpembentukan ammonia ( ).

Kalorpenguraian, (kebalikandarikalorpembentukan), yaitukalor yang

menyertaipenguraian 1 molsenyawalangsungmenjadiunsur-unsurnya, contoh:

Kalorpenetralan, ialahkalor yang menyertaipembentukan 1 mol air

darireaksipenetralan (asamdanbasa), selalureaksieksoterm, contoh :

Kalorreaksi,yaknikalor yang menyertaisuatureaksidengankoefisien yang

paling sederhana, contoh:

Kalor yang menyertai suatu reaksi

dapatditentukandenganmelakukanbeberapapercobaan yang mereaksikanlarutan-

larutan.Zatpereaksi yang terukurdireaksikan di

dalamkalorimeter,kalorimeteryaitualat

yangdigunakanuntukmereaksikandualarutandalamsaatusistem yang

kemudiandiukurkenaikansuhunya.

Jikasetelahdireaksikankemudianterjadikenaikansuhusehinggamembuktikanadanyap

elepasankalor yang disebutdenganreaksieksotermik. Sebaliknya, jikasuhu air

ataularutan di dalamkalorimetersemakinturunmakaterjadireaksiendotermik.

Kalorsendiriadalahperpindahanenergiantaraduabenda yang

ditandaidenganadanyaperubahansuhu.

KAPASITAS KALOR

Kapasitas kalor suatu zat adalah energy masuk yang

diperlukanuntukmenaikkansuhusebesar 1oC denganlambang C.

jikadenganmencarikapasitaskalor per kilogram

makadapatdiketahuibesarnyakalorjeniszatmelaluipersamaan C= m.c .

James Prescott Joule (1818-

1889)melakukansuatupercobaandenganmengukurkapasitaskalor air, dia memasang

suatu beban yang dihubungkan dengan kincirkemudian dicelupkan ke dalam

air.kemudianbebandijatuhkankedalam air saatkincirbergerakdihitungkenaikansuhu

di dalam air.Joule menemukan bahwa usaha yang dilakukan ketika menjatuhkan

beban setara dengan perubahan temperatur airnya. Hasilnya Kapasitas Kalor per

gram (kalor jenis) air . Hubungan yang tepat antara

Temperatur ( ) dan kalor ( ) :

dengan, = massa air dalam kalorimeter (gram)

= kalor jenis air dalam kalorimeter ( 1 1 1 1

= perubahan suhu ( )

ENERGI DALAM

Materi adalah sumber utama dari energi, namun sampai sekarang belum ada

alat yang dapat mengukurnya. Energi inibiasadisebutdenganenergy dalam.Energi

dalam ( ) adalah total energi kinetik ( ) dan energi potensial ( ) yang ada di

dalam sistem. Oleh karena itu energi dalam bisa dirumuskan dengan persamaan

. Namun karena besar energi kinetik dan energi potensial pada

sebuah sistem tidak dapat diukur, maka besar energi dalam sebuah sistem juga tidak

dapat ditentukan, yang dapat ditentukan adalah besar perubahan energi dalam suatu

sistem.

Perubahan energi

dalamsetelahterjadireaksikimiadapatdiketahuidenganmengukurkalor (q) seta kerja

(w). energidalamdapat di ketahuimelaluipersamaan E= q – w. Jika

sistemmenyerapkalor yang ditandaidengannaiknyasuhu,

makaenergidalamakanbertambahsertagerakanpartikel-

partikelnyaakansemakinmeningkat.Begitu pula sebaliknya,

jikasistemmenyerapkalordarilingkunganmaka energy dalamakanmenurun.

Selain karena kalor, energi dalam juga dapat berubah karena melakukan

atau menerima kerja/usaha ( ). Usaha yang sering menyertai perubahan wujud

(fisika) atau perubahan kimia adalah kerja ekspansi, yaitu kerja yang berhubungan

dengan perubahan volume. Jika suatu materi mengembang, maka akan mendorong

materi lain yang berada di sekitarnya, berarti materi tersebut melakukan usaha,

diman usaha butuh energi sehingga energi dalamnya berkurang. Sebaliknya jika

materi menyusut berarti materi tersebut menerima usaha dari materi lain di

sekitarnya sehingga energi dalamnya bertambah.Perubahan energi dalam bernilai 0

jika jumlah kalor yang masuk sama besar dengan jumlah kerja yang dilakukan, dan

jika kalor yang dikeluarkan sama besar dengan kerja yang dikenakan pada sistem.

Artinya, tidak ada perubahan energi dalam yang terjadi pada sistem.

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

), maka perubahan kalor yang terjadi dalam sistem akan sama dengan

perubahan entalpinya.

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

ke lingkungan selama reaksi berlangsung, maka

VI. Cara Kerja

1. PenentuantetapanKalorimeter

2. Penentuankalorreaksi Zn-CuSO4

3. PenentuankalorpenetralanHCl-NaOH

VIII. Analisis Data/ Perhitungan/ Reaksi yang terlibat

Pada percobaan pertama (penentuantetapankalorimeter) kami memasukkan

25 mL H2O dengan suhu 29oC ke dalam kalorimeter. Setelah itu kami memanaskan

air sebanyak 25 mL sampai temperaturnya naik dari suhu T1dan kami

mendapatkan suhu .Air panas dan air dingin kami campur sehingga

memperoleh suhu campuran ( ) sebesar .

PenentuanTetapanKalorimeter

Dalam percobaan kedua kami memasukkan dengan konsentrasi 1M

yang berwarna biru bening sebanyak 25 mL ke dalam kalorimeter, lalu

didapatkansuhu( )sebesar31oC. kemudianditambahkandengan 0,5 gram Zn

dandicampur di dalam calorimeter.

Setelahitudilakukanpengukuransuhudandidapatkannilai temperature sebesar41oC.

Warnaserbuk Zn yang abu-abudanlarutan CuSO4biru,

makaharusnyalarutandarikeduaitudicampurkanmenjadiwarnamerahbata.

Karenadalampercobaanini kami

tidakmemindahkanlarutanhasilcampuranpadagelaskimia, maka kami

salahdalammelihatwarnadarihasilcampuran.

PenetuanKalorReaksi Zn dan CuSO4

Dalam percobaan yang ketiga kami memasukkan dengan konsentrasi

0,5 M sebanyak 25 mL ke dalam kalorimeter dan mengukur temperaturnya

sehingga diperoleh temparatur ( ) sebesar . Selanjutnya kami memasukkan

dengan konsentrasi 0,5 M sebanyak 25 mL dan temperatur yang sama

dengan ke dalam kalorimeter yang berisi , kemudiandiukur suhu

campurannya ( ). Suhu campuran yang kami peroleh sebesar . Warna larutan

HCl bening dan NaOH juga berwrna bening, maka hasil pencampuran dari kedua

larutan berwarna bening. Karenadalampercobaanini kami

tidakmemindahkanlarutanhasilcampuranpadagelaskimia, maka kami

salahdalammelihatwarnadarihasilcampuran.

PenentuanKalorPenetralanHCldanNaOH

IX. Pembahasan

Penentuan Tetapan Kalorimeter

Pada percobaan pertama kami memasukkan 25 mL air dengan suhu normal

kedalam kalorimeter. Kami mengukur temperaturnya ( )yakni sebesar atau

sebesar . Setelah itu kami memanaskan air sebanyak 25 mL sampai

temperaturnya naik di atas suhu atau hingga suhu air itu mencapai atau

. Selanjutnya kami memasukkan air yang telah dipanaskan tadi ke dalam

kalorimeter yang telah berisi air bersuhu . Lalu kami aduk hingga keduanya

bercampur. Kami mengukur suhu campuran ( ) sehingga diperoleh sebesar

atau . Tahap berikutnya kami menghitung nilai dari kalor yang diserap oleh

air dingin ( ) dengan menggunakan rumus: dengan catatan

massa jenis ( ) air dianggap konstan yakni dan kalor jenis ( ) air sebesar

, dan diperoleh sebesar . Kemudian kami menghitung kalor yang

dilepas oleh air panas ( ) dengan menggunakan rumus: ,

dandiperoleh nilai sebesar . Lalu kami mencari nilai dengan rumus

dan diperoleh sebesar . Dengan demikian dapat dicari

tetapan kalorimeter dengan mengunakan rumus :

Sehingga kami memperoleh tetapan kalorimeter sebesar .

Penentuan Kalor Reaksi Zn – CuSO4

Dalam percobaan yang kedua kami memasukkan dengan konsentrasi

1M sebanyak 25 mL yang berwarna biru bening ke dalam kalorimeter. Lalu kami

mengukur suhu dengan menggunakan termometer dan diperoleh hasil

temperatur T3 sebesar 31oC. Kemudian kami menimbang serbuk Zn sebanyak 0,5

gram, lalu kami masukkan ke dalam kalorimeter dan diaduk bersama CuSO4. Kami

mengaduk kalorimeter sambil melakukan pengukuran suhu dan kami memperoleh

suhu T4 sebesar 56oC. Setelah reaksi, terjadi endapan pada campuran yang berwarna

coklat. Campuran juga menjadi warna coklat. Dan menghitung dengan

mengalikan tetapan kalorimeter dengan selisih suhu antara dengan dan

didapatkan hasil .

Selanjutnya dengan Reaksi diatas, kami menghitung kalor reaksi

. Pertama kami hitung mol zat ZnSO4 yang terbentuk setelah mereaksikan

dengan . Setelah itu kami kalikan mol dengan massa molekul

relatifnya, maka kami akan memperoleh massa yang terbentuk. Dengan

massa yang terbentuk itu kami dapat menghitung kalor yang diserap larutan

, yakni dengan menggunakan rumus: dengan

memperhatikan . Maka kami akan memperoleh sebesar

. Lalu kami menghitung kalor yang dihasilkan sistem reaksi ( ) dengan

cara menjumlahkan dan , sehingga kami memperoleh sebesar

Kemudiankami menghitung kalor reaksi ( ) antara dan

dengan menggunakan rumus

Sehingga kamimemperoleh kalor reaksi sebesar -159647,4 .

Kalor Penetralan HCl – NaOH

Dalam percobaan yang ketiga ini kami memasukkan25 mL 1M kedalam

kalorimeter. Kami mengukur temperatur dan diperoleh temperatur sebesar

. Selanjutnya kami mengambil 25 mL 1M dengan temperatur yang

sama dengan temperatur ,lalu masukkan NaOH tersebut ke dalam

kalorimeter yang di dalamnya telah terdapat . Kami mengaduk agar kedua

larutan itu tercampur. Setealah diaduk dan terjadi reaksi, larutan berubah warna

menjadi putih dan terdapat endapan putih. Kami juga mendapati timbulnya gas,

yang telah diteliti ternyata adalah gas hidrogen (H2) hal ini dikarenakan pada

kalorimeter yang kami gunakan terdapat kerak akibat korosi besi, sehingga setelah

dicampur asam clorida terbentuk FeCl2 + hydrogen. Melalui reaksi sebagai berikut :

Fe2+

+ 2HCl FeCl2 + H2

Kami mengukur suhu campurannya ( ) dan kami akan memperoleh suhu

campuran sebesar . Reaksi antara HCl dan NaOH adalah sebagai berikut:

Setelah itu kami menghitung kalor penetralan – . Pertama, kami

mencari mol dan massa dari yang terbentuk pada reaksi tersebut dan Kami

mendapatkan massa sebesar 50gram. Kemudian kami menghitung kalor yang

diserap larutan ( ) dengan cara mengalikan massa larutan dengan kalor jenis

larutan dan kenaikan suhu larutan dengan menggunakan

rumus . Maka kami akan memperoleh sebesar

. Kemudian kami menghitung kalor yang diserap kalorimeter ( ) dengan

rumus – , sehinggadidapat kalor yang diserap kalorimeter ( )

sebesar . Dengan diketahuinya dan maka kami dapat menghitung kalor

yang dihasilkan sistem reaksi ( ) dengan cara menjumlahkan kalor yang diserap

larutan ( ) dan kalor yang diserap kalorimeter ( ), sehingga diperoleh kalor yang

dihasilkan sistem reaksi ( ) sebesar Dengan demikian kami dapat

menghitung kalor penetralan yang dihasilkan dalam satu mol larutan ( ) dengan

rumus :

Maka akan kami memperoleh kalor penetralan ( ) sebesar −42668

X. Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan beberapa hal,

yakni :

Pada masing-masing percobaan, campuran antara kedua larutan selalu

mengalami perubahan temperatur.

Mengetahui,

Dosen/Asisten Pembimbing

(……………………………….……)

Praktikan,

(……………………………….……)

Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan kalor yang

ditandaidengankenaikanataupenurunansuhu.

PadapercobaankalorpenetralanHCl –

NaOHterjadikesalahanpraktikumkarenatimbul gas setelahreaksi.

Inidiakibatkankarena Fe2+

+ 2HCl. Gas iniberupahidrogenberwarnaputih.

Salah satu cara untuk mengukur perubahan kalor adalah dengan melakukan

percobaan menggunakan kalorimeter.

XI. Daftar Pustaka

Anonim. 2012. Energi dalam. http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_dalam. Diakses

pada tanggal 15 November 2012 pukul 20.59 WIB

Brady, James E. 1998. Kimia Universitas Asas & Struktur Edisi Kelima Jilid I.

Jakarta : Binarupa Aksara.

Hiskia, Ahmad. 1993. Penuntun Dasar- Dasar Praktikum Kimia. Bandung: ITB.

Keenan, A, Hadyana Pudjaatmaja. 1992. Kimia untuk Universitas jilid I. Bandung :

Erlangga.

Yazid, Ernen. 2008. Kimia Fisika untuk Paramedis.Yogyakarta : CV Andi Offest.

Surabaya,.……..……………….

Lampiran

Memanaskan air

Mengukursuhuakhirkalorimeter

Serbuk Zn danLarutan CuSO4

Mengukurkalorreaksi

Mengukursuhukalorpenetralan