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