LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA KI-2241

PERCOBAAN B-1

TERMOKIMIA

Disusun oleh:

Mega Nur Hesti Oktavia

10511093

Kelompok VIII

Assisten Praktikum:

Tanggal percobaan : Kamis, 14 Maret 2013

Tanggal pengumpulan : Kamis, 21 Maret 2013

LABORATORIUM KIMIA FISIKA

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2013

PERCOBAAN B-1

TERMOKIMIA

I. Tujuan Percobaan

- Menentukan kalor netralisasi dengan kalorimeter

- Menentukan kalor pelarutan dengan kalorimeter

- Menentukan kalor pembentukan kompleks dengan kalorimeter

- Menentukan pembentukan endapan dengan kalorimeter

II. Prinsip Percobaan

Kalor reaksi dan kalor pelarutan ditetukan dengan kalorimeter adiabatik. Dalam

kalorimeter terjadi perubahan suhu karena pembebasan atau penyerapan kalor

reaksi suatu sistem. Suatu kalorimeter tidak akan sepenuhnya adibatik. Karena itu

akan terjadi pertukaran kalor antara kalorimeter dan lingkungannya. Pengadukan

campuran reaksi akan menimbulkan kalor melalui gesekan dan juga termometer

akan terlalu lamban mengikuti perubahan suhu dan menyebabkan pembacaan suhu

akhir tidak benar. Maka diperlukan koreksi untuk penentuan kalor reaksi maupun

tetapan kalorimeter.

Reaksi maupun pelarutan minimal mencampurkan dua zat pereaksi yang

biasanya berbeda suhu. Suhu awal adalah suhu efektif rata-rata kapasitas kalor

kedua suhu zat perekasi dan dihitung dengan menggunakan hukum Black sebagai

suhu yang terjadi kalau zat-zat pereaksi itu dicampurkan tetapi tidak bereaksi (tidak

menimbulkan kalor reaksi). Suhu awal efektif harus disertakan dalam perhitungan

dan digunakan untuk menghitung kenaikan suhu ΔT = T1 – T0.

III. Data Pengamatan

a. Penentuan massa pikno

Truang = 26,5 oCMassa jenis air pada suhu 26,5 oC (CRC halaman 990) adalah 0,996649 g/mL

PiknoMassa (gram)

Pikno kosong 19,29Piknometer + Air 43,59

Piknometer + NaOH 45,59Piknometer + HCl 45,23Piknometer + CuSO4 45,60Piknometer + NH4OH 45,10Piknometer + Al2(SO4)3 45,70

b. Penentuan kapasitas kalorimeter

Air Panas Air Dinginmenit ke- suhu (oC) menit ke- suhu (oC)

1 46,7 2 263 46 4 265 45 6 26

c. Penentuan kalor penetralan

Suhu awal NaOH 25 oC

Suhu awal HCl 26 oC

HCl NaOHmenit ke- suhu (oC) menit ke- suhu (oC)

2 26 1 254 26,1 3 256 26 5 25

d. Penentuan kalor pelarutan

Suhu campuran air panas + air dinginmenit ke- suhu (oC)

7 368 369 36

Suhu campuran HCl + NaOHmenit ke- suhu (oC)

7 29,28 29,19 2910 2911 29

Pelarutan Na2CO3 dengan H2O (suhu awal air 41,4oC)

e. Penentuan kalor pembentukan kompleks

Suhuawal CuSO425 oCSuhuawal NaOH 26 oC

CuSO4 NH4OHmenit ke- suhu (oC) menit ke- suhu (oC)

1 25 2 263 25 4 265 25 6 26

f. Penentuan kalor pembentukan endapan

Suhu campuranmenit ke- suhu (oC)

1 422 41,83 414 40,85 41,46 417 40,98 40,89 40,610 40,511 40,412 40,313 40,114 4015 39,9

Suhu campuran CuSO4 + NaOHmenit ke- suhu (oC)

7 26,18 26,29 26,210 26,2

Suhuawal Al2(SO4)325 oCSuhuawalNaOH 26,5 oC

Al2(SO4)3 NaOHmenit ke- suhu (oC) menit ke- suhu (oC)

1 25 2 26,53 25 4 26.55 25 6 26,5

IV. Pengolahan data

a. Penentuan Vpikno

Massa air = (Massapikno+air) - Massapikno

= 43,59 g – 19,29 g

= 24,3 g

Vpikno = Massa air/ ρair

= 24,3 g/ 0,996649 g ml-1

= 24,38 ml

b. Penentuan massa jenis (ρ)

- Massa jenis NaOH

MassaNaOH = (massapikno+massaNaOH) - massapikno

= 45,59 g – 19,29 g

= 26,3 g

ρNaOH = massaNaOH / Vpikno

= 26,3 g / 24,38 ml

= 1,0787 g ml-1

- Massa jenis HCl

MassaHCl = (massapikno+massaHCl) - massapikno

= 45,23 g – 19,29 g

= 25,94 g

Suhu campuran Al2(SO4)3+ NaOHmenit ke- suhu (oC)

7 27,48 27,49 27,4

ρHCl = massaHCl / Vpikno

= 25,94 g / 24,38 ml

= 1,0639 g ml-1

- Massa jenis CuSO4

MassaCuSO4 = (massapikno+massaCuSO4) - massapikno

= 45,60 g – 19,29 g

= 26,31 g

ρCuSO4 = massaCuSO4 / Vpikno

= 26,31 g / 24,38 ml

= 1,0792 g ml-1

- Massa jenis NH4OH

MassaNH4OH = (massapikno+massaNH4OH) - massapikno

= 45,10 g – 19,29 g

= 25,81 g

ΡNH4OH = massaNH4OH / Vpikno

= 25,81 g / 24,38 ml

= 1,0586 g ml-1

- Massa jenis Al2(SO4)3

MassaAl2(SO4)3 = (massapikno+massaAl2(SO4)3) - massapikno

= 45,70 g – 19,29 g

= 26,41 g

ρAl2(SO4)3 = massaAl2(SO4)3 / Vpikno

= 26,41 g / 24,38 ml

= 1,0833 g ml-1

c. Penentuan C dan Cp

Cp H2O (26,5˚C) = 33,56 J/K mol

Cp HCl = Cp H + Cp Cl

= 20,8 +21,8 = 42,6 J/K mol

Cp NaOH = Cp Na+ Cp O+ Cp H

= 20,8 + 21,9 + 20,8 = 63,5 J/K mol

Cp Al2(SO4)3= 2 Cp Al + 3 Cp S + 12 Cp O

= 2(21,4) + 3(23,7) + 12(21,9)

=37,67 J/K mol

Cp NH4OH = Cp N + 5 Cp H + Cp O

= 146,7 J/K mol

Cp CuSO4 = Cp Cu + Cp S + Cp O

= 132,1 J/K mol

d. Penentuan tetapan Tdingin, Tpanas, Tcampuran

y = mx + cx = t pencampuran

Pada Kalor Pengukuran Suhu Tdingin = 26 oCTpanas = 44,625 oC [menggunakan regresi linear pada menit ke 7]Tcampuran = 36 oC

Pada Kalor Netralisasi

TNaOH = 25 oCTHCl = 25 oCTcampuran = 29,14 oC [Menit ke 7]

Pada Kalor Pelarutan

Pada Kalor Pembentukan EndapanTa = 42 oC [Menit ke 0]

Pada Kalor Pembentukan Kompleks

TCuSO4 = 25 oCTNH4OH = 26 oCTcampuran = 25,92 oC

Pada Kalor Pembentukan Endapan

T Al2(SO4)3 = 25 oCTNaOH = 26,5 oCTcampuran = 27,4 oC

e. Penentuan tetapan kalorimetri (K/Cpk)

Berdasarkan azas Black :

Qserap = Qlepas

mad.cad(Ta-T2) + Cpk(Ta-T2) = map.cap(T1-Ta)

Map = ρap x Va

= 0,99705 g/mL x 200 mL

= 199,41 g

Mad = ρad x Vad

= 0,9968x200

= 199,36 g

Qserap = Qlepas

mad.cad(Ta-T2) + Cpk(Ta-T2) = map.cap(T1-Ta)

(199,41 g x 75,291 (8,625)+ (Cpk (8,625) = 199,36 g x 75,291 x 10

Cpk = 2389,14 J/K

f. Penentuan Teff

Teff =

Penentuan Teff untuk reaksi netralisasi

Teff =

= 298K

reaksi Teff (K)

Netralisasi 298

pelarutan

pembentukan kompleks 268.57

pembentukan endapan 299.95

g. Penentuan kalor reaksi

Q total = m1 . cp1 . ΔT1 + m2 . cp2 . ΔT2 + Cpk . ΔTk

ΔT1 = Teff – T1

ΔT2 = Teff – T2

ΔTk = Teff – Truangan

Penentuan Q untuk reaksi pengukuran suhu

ΔT1 = Teff – T1 = 298 K – 299 K

= -1 K

ΔT2 = Teff – T2 = 298 K – 321,46 K

= -19,625 K

ΔTk = Teff – Truangan = 298 K –299K

= -1 K

zat 1 = HCl, zat 2 = NaOH

Q total = m1 . cp1 . ΔT1 + m2 . cp2 . ΔT2 + Cpk . ΔTk

= 352223,24 J

h. Penentuan Entalpi Reaksi

Penentuan ∆H untuk reaksi netralisasi

HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(l)

Mol HCl = 200 mL × 0,4978 M

= 99.56 mmol

Mol NaOH = 200 mL × 0.5059 M

= 101,18 mmol

Mol NaCl = mol NaOH bereaksi = mol HCl bereaksi =99.56mol

∆H =

= 3537,80 J/mol

Reaksi mol hasil reaksi ∆H (J/mol)

Netralisasi 99.56 3537,80

pembentukan kompleks 10 29971,68

pembentukan endapan 16.6 211,92

V. Pembahasan

Reaksi Q total (J)

Pelarutan 352.223,24

pembentukan kompleks 299.716,84

pembentukan endapan 3.517,87

Penetralan 352.223,24

VI. Kesimpulan

- Nilai kalor netralisasi dengan kalorimeter adalah 3537.80J- Nilai kalor pelarutan dengan kalorimeter adalah 3537.80J

- Nilai kalor pembentukan kompleks dan pembentukan endapan dengan

kalorimeter adalah 29971.68J dan 211.92 J

VII. Daftar pustaka

Atkins, P.W. ‘Physical Chemistry’, 8th ed., Mc Graw-Hill, New York, p 47-63

http://id.wikipedia.org/wiki/Termokimia (tanggal akses 21 M)

LAMPIRAN I

Jawaban Pertanyaan 1. Koreksi suhu akhir dengan ekstrapolasi saat pencampuran hanya dapat dilakukan

pada reaksi yang cukup cepat karena hasil yang diperoleh akan lebih akurat, di mana suhu yang diamati tidak akan jauh berbeda dengan suhu yang diukur. Apabila dilakukan dalam penambahan suhu yang lambat, maka akan diperoleh hasil dengan perbedaan yang cukup besar.

2. Nilai air kalorimeter bergantung terhadap volume yang dipakai berdasarkan prinsip Asas Black

Qlepas = Qterima

m1.c1.ΔT + Cpk.ΔT = m2.c2.ΔTρ1.V1. c1.(Ta-T1) + Cpk. (Ta-T1) = ρ2.V2.c2.(T2-Ta)

Terbukti bahwa nilai air kalorimeter sangat bergantung terhadap volume.

3. Efek konsentrasi asam terhadap harga kalor penetralan asam lemah yaitu semakin lemah suatu asam, maka harga kalor penetralan juga akan semakin kecil. Entalpi penetralan adalah kalor yang menyertai penetralan 1 mol suatu asam atau basa. Dengan semakin lemahnya asam, maka akan semakin sedikit H+ yang terbentuk dan produk hasil penetralan tentunya akan memiliki konsentrasi yang juga lebih kecil. Oleh karena itu, nilai kalor penetralan juga semakin kecil.

LAMPIRAN II

Data Entalpi Senyawa & Kapasitas Kalor

LAMPIRAN III

Data Massa Jenis Air

LAMPIRAN IV

Data Kapasitas Kalor