Laporan praktikum kimia dasar 1

MODUL I

A. Judul :

Termokimia

B. Tujuan :

Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan

energi.

Perubahan kalor dapat diukur atau dipelajari dengan

percobaan yang sederhana.

C. Dasar teori.

Termokimia mempelajari panas yang menyertai suatu

reaksi kimia. Jumlah perubahan kalor sebagai hasil reaksi

kimia dapat diukur dalam suatu kalorimeter. Kalorimeter

terdiri dari suatu tabung yang dibuat sedemikian rupa

sehingga tidak ada pertukaran atau perpindahan kalor

dengan sekelilingnya, walaupun ada pertukaran kalor

sekecil mungkin sehingga dapat diabaikan. Kalorimeter

digunakan untuk mengukur perubahan panas yang terjadi

pada reaksi kimia umumnya reaksi dilakukan pada suatu

tempat yang diisoler . Kapasitas panas air dapat

diperoleh dengan menimbang airnya . Sedangkan kapasitas

dari pemanasan dengan spritus sehingga panas yang

digunakan dapat dihitung. Penerapan hukum pertama

termodinamika terhadap peristiwa kimia desebut

termikimia.yang membahas tentang kalor yang menyertai

reaksi kimia. Reaksi kimia termasuk proses, isotermal,

dan bila dilakukan diudara terbuka, maka kalor reaksi

Qp = ∆H

Akibatnya,kalor dapat dihitung dari perubahan entalpi

reaksi

Q = ∆H reaksi = Hhasil reaksi- Hpereaksi.

Supaya dapat keseragaman harus ditetapkan

keadaan standar, yaitu suhu 25 oC dan tekanan 1 atm.

Dengan demikian, perhitungan termikima didasarkan pada

keadaan standar, contoh :

AB + CD AC + BD ∆H O = X KJ

mol -1

∆H O adalah lambang ( notasi ) perubahan entalpi

reaksi pada keadaan itu.

Pengukuran Energi Dalam Reaksi Kimia

Satuan internasional standar untuk energi yaitu Joule (J)

diturunkan dari energi kinetik. Satu joule = 1 kgm2/s2.

Setara dengan jumlah energi yang dipunyai suatu benda

dengan massa 2 kg dan kecepatan 1 m/detik (bila dalam

satuan Inggris, benda dengan massa 4,4 lb dan kecepatan

197 ft/menit atau 2,2 mile/jam).

1 J = 1 kg m2/s2

Satuan energi yang lebih kecil yang dipakai dalam fisika

disebut erg yang harganya = 1×10-7 J. Dalam mengacu pada

energi yang terlibat dalam reaksi antara pereaksi dengan

ukuran molekul biasanya digantikan satuan yang lebih

besar yaitu kilojoule (kJ). Satu kilojoule = 1000 joule

(1 kJ = 1000J). Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa

energi tidak dapat dimusnahkan dan diciptakan melainkan

hanya dapat diubah dari satu bentuk energi kebentuk

energi yang lain.

a) Hukum Kekekalan Energi

Termokimia ialah sinonim dari termodinamika kimia. Dalam

arti lain Termokimia adalah Hubungan antar kalor dengan reaksi

kimia atau proses-proses yang berhubungan dengan reaksi kimia.

b) Entalpi dan Perubahan Entalpi

Entalpi adalah jumlah energi yang dimiliki suatu zat dalam

segala bentuk. Dilambangkan dengan “H” (berasal dari

kata Heat yang berarti Panas).Entalpi suatu zat tidak

bisa diukur besaranya, tetapi perubahan entalpinya (δh)

dapat diukur. Perubahan Entalpi diperoleh dari Selisih

entalpi produk dengan entalpi reaktan (Goldberg (2004 : 57)..

c) Jenis-Jenis Rekasi Termokimia

1. Reaksi Eksoterm

Reaksi eksoterm adalah reaksi yang disertai perpindahan

kalor dari Sistem ke Lingkungan. Dalam kata lain reaksi

eksoterm melepaskan energi saat terjadi reaksi ini suhu

sistem naik.

2. Reaksi Endoterm

Reaksi endoterm adalah reaksi yang disertai perpindahan

kalor dari Lingkungan ke Sistem. Dalam kata lain reaksi

eksoterm menyerap energi saat terjadi reaksi ini suhu

sistem turun (http://skp.unair.ac.id./respository/guru-

indonesia/termokimia-EtnaRufiati 10886.pdf).

D. Alat dan bahan

1. Alat

No Nama

alat

Katego

ri

Gambar Fungsi

1 Kalorime

ter

I berfungsi

untuk

mengukur

jumlah

kalor

(nilai

kalori)

yang

http://skp.unair.ac.id./respository/guru-indonesia/termokimia-EtnaRufiati%2010886.pdf


dibebaskan

pada

pembakaran

sempurna2 Gelas

ukur

I berfungsi

untuk

mengukur

volume

larutan

3 Pipet

tetes

I Berfungsi

untuk

meneteskan

air

berukuran

paling

kecil ke

dalam gelas4 Termomet

er

I berfungsi

untuk

mengukur

suhu/temper

ature

larutan

5 Gelas

kimia

I berfungsi

sebagai

tempat

melarutkan

zat

6 Buret

dan

statif

I berfungsi

untuk

memasukkan

larutan ke

dalam

calorimeter

2. Bahan

Nama bahan Sifat fisik Sifat kimia1. Aquades Cairan tak Massa molar

berwarna

Titik didih 100oC

Titik leleh 0 oC

18,0153 g/mol

Pelarut banyak

jenis zat kimia

Tidak mudah

terbakar2. Etanol Cairan tak

berwarna

Titik didih 78,4oC

Titik nyala

13oC

Mudah menguap

Titik leleh

199,3 oC

Massa molar

46,07 g/mol

Larut dalam air

Mudah terbakar

3. HCL Pekat berkabut

asap

Elektrolit kuat

Asam kuat

Berwarna putih

Massa molar

46,07 g/mol

Larut dalam air

Korosif

4. NaOH Zat padat

berwarna putih

Titik didih 1390oC

Titik leleh 318

Massa molar 40

g/mol

Larut dalam air

Tidak mudah

terbakar

oC5. CH3COOH Cairan

higroskopis tak

berwarna

Titik didih

118,1 oC

Titik leleh 16,5oC

Massa molar

60,05 g/mol

Larut dalam air

Korosif

E. Prosedur kerja

1. Menentukan tetapan kalorimeter

20 ml H2O 20 ml

Memasukan kedalam kalorimeter

Mencatat temperatur

Memasukan ke dalam gelas kimia

Memanaskan sampai± 420C diatas suhu kamar

Mencampurkan kedalam kalorimeter dan

Mengukur suhu (T) selama 10 menit, selang waktu 1 menit

2. Menentukan kalor pelarutan etanol dalam air

Untuk air 27 ml dengan etanol 19,3 ml

Hasil pengamatanTerjadi perubahan suhut t1=30°C, t2=28 °C, t3=28°C, t4=28°C, t5=28°C, t6=28°C, t7=28°C, t8=28°C, t9=28°C,

27 ml H2O 19,3 ml


Mengukur temperatur selama 2 menit dengan


Mengukur temperatur



Hasil pengamatan

36 ml H2O 14,5 ml C2H5OH

36 ml 11,5 ml

Mencampurkan kedalam kalorimeter dan mengaduknya

Mengukur Temperatur selama 4 menit selangwaktu ½ menit setelah

Hasil


Mengukur temperatur selama 2 menit dengan


Mengukur temperatur

Mencampurkan kedalam calorimeter dan mengaduknya


Hasil pengamatan


Mengukur tempratur selama 2 menit dengan


Mengukur temperatur

Mencampurkan kedalam calorimeter dan mengaduknya


3. Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH

Hasilpengamatan

20 ml HCl 20 mlNaOH


Mengukur Suhu (T)

Memasukan ke dalam gelas kimia

Mengukur temperatur

Mencampurkan kedalam kalorimeter dan

Mengukur temperatur selama 5 menit, selang waktu ½

F. Hasil Pengamatan dan perhitungan

1. Penentuan tetapan kalorimeter

Vair dingin= 20 mL Tair dingin

= 28 °C

Vair panas= 20 mL Tair panas

= 29 °C

T (Menit) T (°C)1 menit

2 menit

3 menit

4 menit

5 menit

6 menit

7 menit

8 menit

9 menit

10 menit

30 °C

28 °C

28 °C

28 °C

28 °C

28 °C

28 °C

28 °C

28 °C

28°C

2. Penentuan kalor pelarutan etanol dalam air

a. Vair = 18 mL Vetanol = 29

mL

Tair = 29°C T

etanol = 28°C

t (Menit) T (°C)121

112

2

28 °C

28 °C

28 °C

28 °C

Tcampuran H2O dengan etanol selama 4 menit


30°C

112

2

212

3

312

4

30°C

30 °C

31 °C

31 °C

30 °C

30 °C

30 °C

b. Vair = 27 mL Vetanol = 19 mL

Tair = 29°C Tetanol = 28°C


112

2

2 8°C

28 °C

28°C

28°C

Tcampuran H2O dengan etanol selama 4 menit


112

2

212

3

312

4

32 °C

32 °C

32 °C

32 °C

32 °C

31 °C

31 °C

31 °C

c. Air 36 mL dan etanol 14,5 mL

Tair = 29 °C Tetanol=28°C


28 °C

112

2

28 °C

28 °C

28 °C Tcampuran H2O dengan etanol selama 4 menit


112

2

212

3

312

4

31°C

30 °C

30 °C

30 °C

30 °C

32 °C

32 °C

32 °C

Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH

T HCl = 30 °C

T NaOH = 31 °C

Tcampuran

T (Menit) T (°C)1 menit

2 menit

3 menit

4 menit

5 menit

6 menit

7 menit

8 menit

9 menit

10 menit

37 °C

36 °C

36 °C

36 °C

35 °C

35 °C

35 °C

35 °C

35 °C

33 C

Perhitungan

1. Penentuan tetapan Kilometer

Dik : Va1 = 20 ml

Va2 = 20 ml

ρ air = 1 grml

δ air = 4,2 Jgr.K

T1 = Tair dingin = 28+ 273 = 301° K

T2 = Tair panas = 29 + 273 = 302° K

Data perubahan suhu setiap menit selama 10 menit

t

(menit

)

T (°C) T (K)

1

2

3

4

30°C

28°C

28°C

28°C

303° K

301° K

301°K

301K

5

6

7

8

9

10

28°C

28°C

28°C

28°C

28°C

28°C

301°K

301°K

301°K

301°K

301°K

301°K

Dit : tetapan kalorimeter (k) = ...?

Peny :

Menghitung massa air dingin

Mol = Va1 + ρ air

= 20 ml x 1 grml= 20 gr

Menghitung massa air panas

Mo2 = Va2 + ρ air

= 20 ml x 1 grml= 20 gr

Menghitung suhu campuran

T camp. =∑Tn =

(303+301+301+301+301+301+301+301+301+301 )°K10

= 301210=301,2°K

Menghitung perubahan air dingin

ΔT1 = Tcamp – Tair dingin

= 301,2°K – 301° K

= 0,2° K

Menghitung perubahan air panas

ΔT2 = Ta2 - Tcamp

= 307 °K – 301,2° K

= 5,8° K

Menghitung kalor yang diserap air dingin

q1 = Ma1 x δ air x ΔT1

= 20 gr x 4,2 Jgr.K x 0,2° K

= 16,8 Joule

Menghitung kalor yang diserap air panas

q2 = Ma2 x δ air x ΔT2

= 20 gr x 4,2 Jgr.K x 5,8 K

= 487,2 Joule

Menghitung kalor yang diterima kalolimeter

q3 = q2 - q1

= 487,2 J – 16,8 J = 470,4 Joule

Menghitung tetapan kalorimeter

K = q3ΔT1 =

470,4J5,6K = 84 JK

2. Penentuan kalor pelarutan etanol dalam air

a. Untuk campuran air 18 ml dengan etanol 29 ml

Dik : ρ air = 1 grml

Larutan etanol = 0,79 grml

δ etanol = 1,92 Jg.k

δ air = 4,2 Jg.k

V air = 18 ml

V etanol = 29 ml

T air = 29°C=302°KT etanol = 28°C + 273 = 301° K

Dit : Entalpi perubahan (ΔH) ?

Peny :

Menghitung massa air

Ma = Va x ρ air

= 18 ml x 1 grml = 18 gr

Menghitung massa etanol

Ma = Va x ρ etanol

= 29 ml x 0,79 grml = 22,881 gr


T camp. = ∑Tn

=303+303+303+304+304+303+303+303

8=24268

= 303,25° K

Kalor yang diserap air (qa)

ΔT1 = T camp – T (air)

= 303,25° K – 302 °K = 1,25° K

qa = Ma x δ air x ΔT1

= 18 gr x 4,2 x 1,25°K

= 94,5 J

Kalor yang diserap etanol (qe)

ΔT2 = T camp – T (etanol)

= 303,25° K – 301° K

= 2,25° K

qe = Metanol x δ etanol x ΔT1

= 22,881 gr x 1,92 x 2,25°K

= 98,84 J

Kalor yang diserap kalorimeter (qk)

qk = K x ΔT2

= 84 JK x 2,25K

= 189 J

Kalor yang diserap pada larutan (ql)

ql = q (air) + q (etanol) + qk

= 94,5 + 98,84 + 189

=382,84 J

Entalpi pelarutan (ΔH1)

ΔH1 = ql2958

=382,342958

= 764,68 J

b. Untuk campuran air 27 ml dengan etanol 19 ml




δ air = 4,2 Jg.k

V air = 27 ml

V etanol = 19,3 ml

T air = 29°C= 302°K

T etanol = 32 0C + 273 = 305 K

Dit : Entalpi perubahan (ΔH) ?

Peny :


Ma = Va x ρ air

= 27 ml x 1 grml = 27 gr


Ma = Va x ρ etanol

= 19 ml x 0,789 grml = 14,1991 gr


T camp. = ∑Tn

=305+305+305+305+305+304+348+304

8=24378 =

304,62 K



= 304,62° K – 302° K

= 2,62°K


= 27 gr x 4,2 x 2,62 K

= 297,108 K


ΔT2 = Tcamp – T (etanol)

=304,62° K – 301° K

= 3,62° K

qe = Metanol x δ etanol x ΔT1

= 14,991 gr x 1,92 x 3,62 °K = 104,19° K


qk = K x ΔT2

= 84 JK x 3,62 K

= 304,08 J

Kalor yang diserap pada larutan (ql)

ql = qair + qetanol + qk

= 297,108+ 104,19 + 304,08 = 705,378 J


ΔH1 = ql2958

=705,3782958

= 1410,756

c. Untuk campuran air 36 ml dan etanol 14,5 ml




δ air = 4,2 Jg.k

V air = 36 ml

V etanol = 14 ml

T air = 29°C=302°K

T etanol = 28°C + 273 = 301° K

Dit : Entalpi perubahan (ΔH) ........?

Peny :


Ma = Va x ρ air

= 36 ml x 1 grml = 36 gr


Ma = Va x ρ etanol

= 14 ml x 0,789 grml

= 11,046 gr


T camp. =∑Tn

=304+303+303+303+303+305+305+3058

=24318 = 303,875 °K



= 303,875° K – 302° K

= 1,875° K


= 36 gr x 4,2 x 1,875 °K

= 283,5 K


ΔT2 = T camp – T (etanol)

= 303,875 °K – 302° K

= 2,875° K

qe = M etanol x δ etanol x ΔT1

= 11,046 gr x 1,92 x 2,875 K = 60,97K


qk = K x ΔT2

= 84 JKx2,875K

= 241,5 Joule

Kalor yang dihasilkan pada larutan (ql)

ql = qair + qetanol + qk

= 283,5 + 60,97 + 241,5

= 581,97 Joule


ΔH3 = ql2958

=585,97

2958

= 1171,94 Joule

Mencari perbandingan mol air dengan mol etanol dalam

setiap campuran

a. Untuk campuran air 18 ml dengan etanol 29 ml

Perubahan suhu mula-mula (ΔTm1)

ΔTm1 = Tair+Tetanol

2=302+301

2=301,5°K

Perubahan suhu akhir

Δta1 = Tcamp – ΔTm1

= 305,25°K – 301,5° K = 1,75° K

Mol air = grairmrair=ρairxVair

mrair =1x1818=1818

=1 mol

Mol etanol = grairmrair=ρetanolxVetanol

mretanol = 0,79x2946=0,491 mol

Perbandingan

Mol air : Mol etanol

2 : 0,49

2 : 1

Grafik hubungan antara T (suhu) terhadap t (waktu)

b. Untuk campuran air 27 ml dan etanol 19 ml



2=302+301

2 = 301,5K


Δta1 = Tcamp – ΔTm1 = 304,62° K – 301,5 °K = 3,12° K


mrair =1x2718=2718

=1,5 mol


mretanol = 0,79x1946=0,33mol

Perbandingan


1,5 : 0,33

5 : 4


c. Untuk campuran air 36,0 ml dan 14,5 ml etanol



2=302+301

2=301,5°K


Δta1 = Tcamp – ΔTm1 = 308,875° K – 301,5 °K = 2,375° K


mrair =1x3618=3618

=2 mol


mretanol = 0,79x14,546=0,25mol

Perbandingan


2 : 0,25

8 : 1

Jadi perbandingan mol air dengan mol etanol adalah 8 : 1


No Volume

(mL)

Massa (gr) ∆Tm

°K∆Ta ∆T ∆H Mol

air/mol

etanolAir Etano

l

Air Etan

ol1 18 29 18 22,8

81

301,5°K

1,75°K

764,68

J

1 : 0,49

2 27 19 27 14,9

91

301,5°K

3,12°K

1099,5

4 J

1,5 ;

0,333 36 45 36 11,0

46

301,5°K

2,37

5°K

1171,9

4 J

2 : 0,25

3. Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH

Dik : V HCl = 20 ml

V NaOH = 20 ml

T HCl = 29 °C + 273 = 302°K T NaOH = 29 °C + 273 = 302°K

ρ l = 1,03 grml

δ l = 3,93 Jgr.K

¿

Dit : Kalor penetralan = ... ?

Peny :

Suhu mula-mula (Tm)

Tm = THCl+TNaOH

2=302+302

2 = 6042=302K

Suhu akhir (Ta)

Ta = ∑Tn =

(309+308+307+307+307+307+307+307+306+306 )K10 =

337810

=337,8°K

Perubahan suhu akhir (ΔTa)

ΔTa = Ta - Tm = 337,8 – 302 = 35,8 K

M larutan

V HCl + V NaOH = 20 + 20 = 40 ml

= Vl + ρl = 40 ml + 1,03 grml = 41,3 gr

Kalor yang diserap (q1)

q1 = M larutan x δl x Δta

= 41,2 x 3,93 x 35,8 = 5855,01Joule

Kalor yang diserap kalorimeter (q2)

q2 = K x q1 = 84 JKx5855,01J= 491820,84Joule

Kalor yang dihasilkan reaksi (q3)

q3 = q1 + q2 = 5855,01 +491820,84 = 497675,85 Joule

Kalor penetralan

mol larutan = massalarutanmrNaOH+mrHCl=

41,340+36,5

=0,53joule

q= q3mollarutan =

497675,8510,53 =939011,037/ mol

G. Pembahasan

Pada percobaan ini kita telah mengamati bagaimana

setiap reaksi kimia yang selalu disertai dengan

perubahan energi dan perubahan kalor yang diukur atau

dipelajari dengan percobaan yang sederhana. Termokimia

yang telah kita amati yaitu untuk penentuan tetapan

kalorimeter, untuk penentuan pelarutan etanol dalam air

serta penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH.

a) Penentuan tetapan kalorimeter.

Dalam perhitungan kalor yang di serap oleh air

dingin akan lebih besar di bandingkan dengan kalor yang

diserap oleh air panas. Oleh karena itu tetapan

kalorimeter yang dihasilkan akan mendapatkan plus (+).

Dan dari analisis grafik menunjukan bahwa pertambahan

waktu akan membuat suhu berubah dengan konstan.

b) Penentuan kalor pelarutan etanol dalam air

Dalam percobaan yang dilakukan saat etanol

dilarutkan dalam air maka akan dilepaskan sejumlah

kalor. Besarnya perubahan kalor tergantung pada

konsentrasi awal dan konsentrasi akhir larutan yang

terbentuk. Secara teoritis perubahan kalor terbesar

maksimum terjadi jika etanol dilarutkan dalam volume air

yang tertinggi kalor ini disebut kalor pelarutan etanol

atau entalpi pelarutan.

c) Penentuan kalor penetralan HCL dan NaOH

Setelah pencampuran maka akan dapat diamati bahwa

temperatur dari campuran itu adalah tidak konstan. Hal

ini terjadi karena dalam kalorimeter terjadi pencampuran

atau pertukaran kalor maupun materi baik dari sistem

lingkungan ataupun dari lingkungan masuk ke dalam sistem.

H. Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan, setiap reaksi yang terjadi

disertai dengan perubahan energi. Perubahan energi yang

dimaksud adalah proses pelepasan dan penyerapan kalor.

Dari percobaan yang sederhana ini kita dapat mengetahui

dan mempelajari bagaimana suatu larutan akan

dicampurkan, bisa melakukan pengubahan kalor. Setiap

reaksi kimia selalu dipengaruhi oleh energi dan dalam

reaksi kimia akan terjadi penyerapan energi dan

pelepasan energi.

I. Kemungkinan Kesalahan

1. Kurang mampunya mata praktikan melihat skala paling

kecil pada thermometer.

2. Pembuatan grafik dalam perhitungan.

3. Praktikan kurang teliti dalam mengukur volume air

dan etanol

Daftar Pustaka

Anonim 2014 (http://skp.unair.ac.id./respository/guru-indonesia/termokimia-EtnaRufiati 10886.pdf)

Goldberg, David E . 2004. Fundamentals of Chemistry.

Fourth Edition. New

York The McGraw – Hill Companies, Inc.

Syukri, S. 1999, Kimia Dasar, Bandung ; ITB

Team Teaching. 2014. Penuntun Praktikum Kimia Dasar. Gorontalo

: Universitas Negeri Gorontalo



Laporan praktikum kimia dasar 1

Documents

Transcript of Laporan praktikum kimia dasar 1