Top Banner
I. Judul Percobaan : Termokimia II. Hari/ Tanggal Percobaan : Rabu/ 05 November 2014 III. Selesai Percobaan : Rabu/ 05 November 2014 IV. Tujuan Percobaan : 1. Membuktikan bahwa setiap reaksi kimia disertai dengan penyerapan atau pelepasan kalor. 2. Menghitung perubahan kalor yang terjadi dalam berbagai reaksi kimia. V. Tinjauan Pustaka : Termokimia merupakan salah satu kajian khusus dari termodinamika yaitu mengenai hubungan antara kalor dengan bentuk energi lainnya, berkaitan dengan reaksi kimia dan atau perubahan fisik. Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi dalam bentuk kalor, yaitu dengan menyerap atau melepaskan energi. Reaksi kimia dibagi menjadi 2, yaitu : 1. Reaksi Eksoterm Reaksi yang melepaskan energi, berlangsung dari sistem ke lingkungan. ΔH awal > ΔH akhir ΔH reaksi = ΔH akhir – ΔH awal ΔH = - (negatif) Perubahan entalphi (ΔH) bernilai negatif karena reaktan memiliki tingkat energi lebih tinggi
26

LAPORAN TERMOKIMIA

Sep 26, 2015

Download

Documents

reaksi eksoterm dan endoterm
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript

I. Judul Percobaan

: TermokimiaII. Hari/ Tanggal Percobaan: Rabu/ 05 November 2014III. Selesai Percobaan

: Rabu/ 05 November 2014IV. Tujuan Percobaan

:

1. Membuktikan bahwa setiap reaksi kimia disertai dengan penyerapan atau pelepasan kalor.

2. Menghitung perubahan kalor yang terjadi dalam berbagai reaksi kimia.V. Tinjauan Pustaka

:

Termokimia merupakan salah satu kajian khusus dari termodinamika yaitu mengenai hubungan antara kalor dengan bentuk energi lainnya, berkaitan dengan reaksi kimia dan atau perubahan fisik. Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi dalam bentuk kalor, yaitu dengan menyerap atau melepaskan energi.

Reaksi kimia dibagi menjadi 2, yaitu :

1. Reaksi Eksoterm

Reaksi yang melepaskan energi, berlangsung dari sistem ke lingkungan.

H awal > H akhir

H reaksi = H akhir H awal

H = - (negatif)

Perubahan entalphi (H) bernilai negatif karena reaktan memiliki tingkat energi lebih tinggi daripada produk. Contoh dari reaksi eksoterm : Gamping yang ditambahkan air.

2. Reaksi Endoterm

Reaksi yang terjadi penyerapan energi, berlangsung dari lingkungan ke sistem.

H awal < H akhir

H reaksi = H akhir - H awal

H = + (positif)

Perubahan entalphi (H) bernilai positif karena reaktan memiliki tingkat energi lebih rendah daripada produk. Contoh dari reaksi endoterm : pupuk urea dicampur air dan fotosintesis.Perubahan energi dapat terjadi dalam suatu sistem atau lingkungan. Sistem dapat berupa gas, uap air dan uap dalam kontak dengan cairan. Sistem dibagi menjadi 3 yaitu :

1. Sistem terbuka

Sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran energi dan materi ke lingkungan.

Contoh : suatu zat dalam gelas kimia

2. Sistem tertutup

Sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran energi tanpa pertukaran materi ke lingkungan.

Contoh : sejumlah gas dalam silinder yang dilengkapi penghisap.

3. Sistem terisolasi

Sistem yang tidak ada pertukaran energi maupun materi ke lingkungan.

Jika suatu sistem reaksi diberikan sejumlah energi dalam bentuk kalor (q), maka sistem akan melakukan kerja maksimal (w = P. V). Setelah kerja sistem memyimpann sejumlah energi yang disebut energy dalam (u). secara metematis perubahan energi dalam dapat dirumuskan sebagai berikut :

Kalor merupakan perpindahan energi yang terjadi akibat adanya perbedaan suhu. Jadi, perubahan kalor pada suatu reaksi dapat diukur melalui pengukuran perubahan suhu yang terjadi. Pengukuran perubahan kalor dapat dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut kalorimeter. Kalorimeter adalah pengukur jumlah kalor dari hasil reaksi kimia. Besarnya kalor yang menyebabkan perubahan suhu (kenaikan atau penurunan suhu) air yang terdapat di dalam kalorimeter dirumuskan sebagai berikut: q = m c T

dengan,

m = massa air dalam kalorimeter (gram)

c = kalor jenis air dalam kalorimeter (J g Katau J g C)

T = perubahan suhu (C atau K)

Kalorimeter yang baik memiliki kapasitas kalor kecil.Artinya kalorimeter tersebut benar-benar sebagai sistem yang terisolasi, sehingga perubahan kalor yang terjadi dari reaksi hanya berpengaruh terhadap perubahan suhu air atau larutan yang ada di dalam kalorimeter.

Pada kalorimeter yang reaksi kimianya berlangsung pada tekanan konstan (P = 0), maka perubahan kalor yang terjadi dalam sistem akan sama dengan perubahan entalpinya.

H = q

Oleh karena dianggap tidak ada kalor yang diserap maupun dilepaskan oleh sistem ke lingkungan selama reaksi berlangsung, maka q + q + q = q

VI. Cara Kerja

:

1. Penentuan tetapan kalorimeter

2. Penentuan kalor reaksi Zn-CuSO4

3. Penentuan kalor penetralan

VII. Hasil Pengamatan

Tabel Penentuan Tetapan Kalorimeter

No.Nama ZatSuhu (C)Suhu ( oK )Keadaan awalKeadaan setelah reaksi

1.

2.

3.Air dingin 25 mL

Air panas 25 mL

Campuran air dingin dan air panas

32

42

36305o

315o

309o- Tidak berwarna

- Tidak ada endapan-Tidak berwarna

- Tidak ada endapan

- Tidak berwarna

- Tidak ada endapan-

-

- Tidak berwarna

- Tidak ada endapan

Tabel Penentuan Kalor Reaksi Zn-CuSO4 No.Nama ZatSuhu ( C)Suhu (o K )Keadaan awalKeadaan setelah reaksi

1.

2.

3.CuSO4 25 mL 1 M

Sebuk Zn 0,2 gr

Campuran 25 mL CuSO4 1 M dan 0,2 gram Zn

31

- 39 304o

-312oWarna biru jernihBentuk serbuk warna abu-abu

--

-

Berwarna merah muda terdapat endapan h

Tabel Penentuan Kalor Penetralan HCl-NaOH

No.Nama ZatSuhu ( C)Suhu ( oK )Keadaan awal Keadaan setelah reaksi

1.

2.

3.HCl 1 M 25 mL

NaOH 1 M 25mL

Campuran HCl 1M 25 mL dan NaOH 1 M 25 mL

32

32o

34305o

305o

307oTidak berwarna

Tidak berwarna

--

-

NaCl tidak berwarna

VIII. Analisis Data

1. Penentuan Tetapan KalorimeterTetapan kalorimeter dapat dihitung dengan mengunakan rumus :

q3 = q2 q1q1= mair dingin x cair x (T- T1)q2= mair panas x cair x (T- T2)Catatan :

massa jenis () air diangap konstan yakni 1 gr / mL kalor jenis (c) air sebesar 4,2 J / K. Perhitungan

Diketahui:

mair dingin= 25mL= 25gram

mairpanas= 25mL=25gramT1= 32oC

T= 36oCT2= 42oC

Ditanya:

K (tetapan kalorimeter)Jawab:

q1= mair dingin x kalor jenis air x kenaikan suhu

= 25 gram x 4,2 x (36-32) oC

= 420J

q2= mair panas x kalor jenis air x penurunan suhu= 25 gram x 4,2 x (42-36) oC

= 630 J

q3= q2-q1= 630-420

= 210 J

52,5 2. Penentuan kalor reaksi Zn-CuSO4Kalor reaksi dapat dihitung dengan rumus :

Hr=q6 = q5 + q4q4= k x (T4- T3)q5= mlarutan x clarutan x (T4- T3)Catatan :

kalor jenis (c) larutan ZnSO4 sebesar 3,52 Perhitungan

Diketahui:

VCuSO4= 25mL

= 0,025 Liter

mZn= 0,2 gram

Ar Zn= 65,5Mr ZnSO4= 161,4T3

= 31oC

T4

= 39oC

Ditanya:

Hr ?Jawab:

Mol Zn = = = 0,003 mol

Mol CuSO4= M x V

= 1 x 0,025

= 0,025 molZn+CuSO4(ZnSO4

+ Cu

Mula-mula

0,003

0,025

-

-

Reaksi

0,025

0,025

0,025

0,025

Sisa

0,005

-

0,025

0,025Massa ZnSO4 = mol x Mr ZnSO4 = 0,025 x 161,1 = 4,0275 gram

q4= K x(T4-T3)= 52,5 x (8)oC

= 420 Jq5= mlarutan x clarutan x kenaikan suhu

= 4,0275 gram x 3,52 x (39-31)oC

= 113,41 Jq6= q5+q4

= 420 + 113,41

= 533,41Hr=-

= -

= - 21336,4 JouleZn(s)+CuSO4(aq)(ZnSO4(aq)

+ Cu(s)Reaksi antara Zn dengan CuSO4 menghasilkan ZnSO4(aq) dan endapan Cu3. Kalor Penetralan HCl NaOH

Reaksi antara HCl dan NaOH adalah sebagai berikut:

HCl+NaOH( NaCl +H2OKalor penetralan dapat dihitung dengan rumus :

Hn=q9 = q7 + q8q7 = mNaCl x cNaCl x (T6- T5)q8 = k x (T6- T5)Catatan :

massa jenis () larutan NaCl sebesar 1,03 gr / mL kalor jenis (c) larutan NaCl sebesar 3,69 Perhitungan

Diketahui:

Mr NaCl

= 58,5

Massa jenis larutan= 1,03Kalor jenis larutan

= 3,69T6

= 34oCT5

= 32oC

MassaNaCl= larutanx Vlarutan

= 1,03 x 50 mL

= 51,5 gramMol NaCl=

= .

= 0,88 molDitanya :

Hn ?Jawab:

q7= mNaCl x cNaCl x (T6 T5)

= 51,5 gram x 3,69 x (34-32)oC

= 380,07 Jq8= k x (T6-T5)

= 52,5 x (34-32)

= 105 J

q9= q7+q8

= 380,07 J + 105 J

= 485,07 J

Hn= -

= - = -

= - 551,22IX. Pembahasan

Dari data hasil percobaan yang telah kami lakukan, Pada percobaan pertama yang bertujuan untuk menentukan tetapan kalorimeter tidak terjadi reaksi karena apabila air panas direaksikan dengan air dingin maka akan tetap menghasilkan molekul air. Reaksi ini disebut reaksi eksoterm. Karena terjadi kenaikan suhu. Tetapan kalorimeter bernilai positif. Dalam percobaan tidak hanya air dingin dan air panas yang terlibat, akan tetapi kalorimeter juga terlibat dalam penyerapan kalor. Dalam percobaan ini didapatkan nilai tetapan kalorimeter sebesar 52,5 J/CPada percobaan kedua yang bertujuan untuk menentukan kalor reaksi Zn-CuSO4 Reaksi dari percobaan ini yaitu :

Zn(s)+CuSO4(aq)( ZnSO4(aq)+Cu(s).Reaksi ini termasuk reaksi eksoterm dimana sistem (Zn) menerima kalor dari lingkungan (CuSO4). Karena terjadi kenaikan suhu, kenaikan suhu ini yang menyebabkan sistem melepas kalor ke lingkungan. Dan C reaksi bernilai negatif yaitu -21336,4 Joule/mol. Pada pencampuran antara Zn dengan CuSO4 terdapat endapan Cu. Pada percobaan ketiga yang bertujuan untuk menentukan kalor penetralan antara larutan HCl dengan larutan NaOH. Reaksi antara HCl dengan NaOH yaitu : HCl+NaOH ( NaCl+H2OReaksi tersebut menghasilkan kalor penetralan karena HCl merupakan asam kuat sedangkan NaOH merupakan basa kuat, sehingga pencampurannya disebut penetralan. Jika asam klorida dan natrium hidroksida direaksikan maka akan menghasilkan natrium klorida dan air. Reaksi ini termasuk reaksi eksoterm dimana sistem (NaCl) menerima kalor dari lingkungan (HCl). Pada reaksi eksoterm terjadi kenaikan suhu dan H bernilai negatif. Nilai dari H penetralan yang kami dapat sebesar -551,2 J/mol.X. Kesimpulan

Dari percobaan yang telah kami lakukan, dapat disimpulkan bahwa dalam setiap reaksi kimia akan selalu disertai dengan perubahan energi. Setiap reaksi kimia selalu disertai penyerapan atau pelepasan kalor. Perubahan energi ini dapat dilihat salah satunya dari perubaan suhu yang terjadi. Apabila terjadi kenaikan suhu maka reaksinya disebut reaksi eksoterm, sebaliknya apabila terjadi penurunan suhu maka reaksinya disebut reaksi endoterm. Pada hasil percobaan yang telah kami lakukan, didapatkan tetapan kalorimeter sebesar 52,5 J/C. Kalor reaksi pencampuran antara Zn dengan CuSO4 sebesar - 21336,4 J/mol. Kalor penetralan HCl dengan NaOH sebesar - 551,22 J/mol.

XI. Daftar Pustaka

Tim Kimia Dasar. 2014. Petunjuk Praktikum Kimia Umum. Surabaya : Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya

Alberty, RA dan Danier F. 1992. Kimia Fisika Jilid 1 Edisi 5, diterjemahkan oleh : Sudja. Jakarta : Erlangga

Atkins, P.M. 1990. Kimia Fisika Jilid 1 Edisi 6, diterjemahkan oleh : Kartodiharjo. Jakarta : Erlangga

Surabaya, 12 November 2014

LampiranGambar Hasil Percobaan :1. Penentuan Tetapan Kalorimeter

Gambar 1. Memasukkan 25 mL air ke dalam kalorimeter dan mengukur suhunya (T1)

Gambar 2. Memanaskan 25 mL air sampai suhunya naik 10 C dari suhu air biasa.

Gambar 3. Mencampurkan 25 mL air dingin dengan 25 mL air yang sudah dipanaskan ke dalam kalorimeter dan mengukur suhunya (T)2. Penentuan Kalor reaksi Zn dengan CuSO4

Gambar 4. Mengambil 25 mL CuSO4 1 M.

Gambar 5. Mencampurkan 0,2 gram serbuk Zn (Ar=65,5) dengan larutan CuSO4 dalam kalorimeter dan mengukur suhunya (T4)

Gambar 6. Hasil pencampuran Zn dengan CuSO4, menghasilkan endapan Cu.3. Penentuan KalorPenetralan HCl dengan NaOH

Gambar 7. Mengambil 25 mL HCl 1 M dan memasukkan ke dalam kalorimeter. Mengukur suhunya (T5)

Gambar 8. Mengambil 25 mL NaOH 1 M dan menyamakan suhunya dengan larutan HCl.

Gambar 9. Mencampurkan larutan NaOH dengan larutan HCl dalam kalorimeter. Mengukur suhunya (T6)

Gambar 10. Hasil percobaan antara laruran HCl dan larutan NaOHu qv

Dihitung tetapan kalorimeter

50 mL air campuran

Dimasukkan ke dalam kalorimeter

Diukur suhunya (T)

Dimasukkan ke dalam kalorimeter

Diukur suhunya (T1)

Dipanaskan sampai kenaikan suhu 10oC

25 mL air

25 mL air

25 mL CuSO4 1M + 0,2 g Zn (Ar=65,5)

0,2 gram Zn

25 mL CuSO4 1M

Diukur suhunya (T4)

Ditimbang massanya

Dimasukkan ke dalam kalorimeter

Diukur suhunya (T3)

25 mL air

Dihitung kalor reaksi

Diukur suhu campuran yang maksimal dan konstan (T6)

Dimasukkan ke dalam kalorimeter

Diukur suhunya (T3)

Disamakan suhunya dengan larutan HCl

25 mL NaOH 1m

25 mL HCl 1M

25 mL HCl + 25 mL NaOH

Dihitung kalor penetralan

Mengetahui,

Dosen/Asisten Pembimbing

(.)

Praktikan,

(.)

Dimasukkan ke dalam kalorimeter

_1477250803.unknown

_1477250805.unknown

_1477250808.unknown

_1477250810.unknown

_1477250811.unknown

_1477250809.unknown

_1477250807.unknown

_1477250804.unknown

_1477250801.unknown

_1477250802.unknown

_1477250800.unknown