Top Banner
LAPORAN MINGGUAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR TERMOKIMIA MAKALAH Oleh : Nama : Nur Rahayu Setiawati NRP : 113020117 Kelompok : E Meja : 1 (Satu) Tanggal Praktikum : 17 Desember 2011 Asisten : Dandy Yusuf
41

Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

Jul 25, 2015

Download

Documents

Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)
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
Page 1: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

LAPORAN MINGGUANPRAKTIKUM KIMIA DASAR

TERMOKIMIA

MAKALAH

Oleh :

Nama : Nur Rahayu Setiawati NRP : 113020117 Kelompok : E Meja : 1 (Satu) Tanggal Praktikum : 17 Desember 2011 Asisten : Dandy Yusuf

LABORATORIUM KIMIA DASARJURUSAN TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS PASUNDAN

BANDUNG2011

Page 2: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

I PENDAHULUAN

Bab ini menugaskan mengenai: (1) Latar Belakang, (2) Tujuan Percobaan,

dan (3) Prinsip Percobaan.

1.1 Latar Belakang

Perubahan energi biasanya dihasilkan dari kerja mekanik terhadap sistem

atau dari kestabilan kontak termal antara dua sistem pada suhu berbeda. Dalam

kimia, salah satu sumber perubahan energi yang penting adalah kalor yang

dihasilkan atau yang diserap selama reaksi berlangsung. Perubahan kalor yang

menyertai reaksi kimia dinamakan termokimia.

Energi yang menyertai reaksi kimia lebih sering dinyatakan dalam bentuk

entalpi, sebab banyak reaksi-reaski kimia yang dilakukan pada tekanan tetap,

bukan pada volum tetap. Suatu besaran yang sangat berguna dalam reaksi kimia

adalah perubahan entalpi molar standar, dilambangkan dengan ∆H0, yang

menyatakan perubahan entalpi jika satu mol pereaksi diubah menjadi produk pada

keadaan standar. (Sunarya, 2000).

Salah satu sumber perubahan energi yang penting adalah kalor yang

dihasilkan atau yang diserap selama reaksi berlangsung. Perubahan kalor yang

menyertai reaksi kimia dinamakan termokimia. Termokimia merupakan

perubahan yang terjadi karena adanya faktor perpindahan energi antara system

dengan lingkungan. Termokimia mempelajari tentang perubahan kalor dalam

suatu reaksi kimia. Pelajaran hukum-hukum termodinamika dapat diperoleh pada

Page 3: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

diktat kuliah dan buku teks. Perubahan kalor pada percobaan termokimia terjadi

pada tekanan konstan. Perubahan yang ditentukan adalah perubahan entalpi.

(Sutrisno, 2011).

1.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan termokimia ini adalah untuk menentukan setiap

reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi, untuk menentukan

perubahan kalor dapat diukur atau dipelajari dengan percobaan yang sederhana,

dan untuk mempelajari reaksi kimia dapat berlangsung eksoterm dan endoterm.

(Sutrisno, 2011)

1.3 Prinsip Percobaan

Prinsip percobaan termokimia ini adalah berdasarkan Hukum Hess

mengenai jumlah panas : “Keseluruhan perubahan sebagai hasil urutan langkah-

langkah dan harga ΔH untuk keseluruhan proses adalah jumlah dari percobaan

entalpi yang terjadi selama perjalanan ini”. Berdasarkan Hukum Lavoisier : “Pada

setiap reaksi kimia massa zat-zat yang bereaksi adalah sama dengan massa produk

reaksi”. Dalam versi modern, “Dalam setiap reaksi kimia tidak dapat dideteksi

perubahan massa”. (Sutrisno, 2011)

Page 4: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini menguraikan mengenai : (1) Pengertian Termokimia, (2)

Perubahan Entalpi, (3) Reaksi Endoterm-Reaksi Eksoterm, dan (4)

Kesetimbangan Termal.

2.1 Pengertian Termokimia

Termokimia adalah bagian dari termodinamika yang membahas masalah

perubahan panas reaksi kimia. Reaksi kimia umumnya berlangsung pada tekanan

tetap sehingga energi panas yang diserap atau dilepaskan dinyatakan dengan ∆H

atau disebut juga dengan perubahan entalpi (Keenan, 1995).

Termokimia dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang

perubahan energi atau kalor dari suatu zat atau materi dalam reaksi-reaksi kimia.

Pada percobaan termokimia ini harus mempergunakan beberapa satuan Sistem

Internasional (SI), yaitu :

a. Satuan baru untuk temperature termodinamika adalah Kelvin dengan lambang

K (bukan °K atau derajat K).

b. Milli liter diganti dengan centimeter kubik (cm³)

c. Satuan energi adalah Joule (J) menggantikan kalori, dalam banyak hal kilo joule

digunakan sebagai satuan perubahan entalpi dengan lambang kJ.

d. Satuan SI yang sering digunakan adalah mol sebagai pengganti gram atom atau

gram molekul. (Sutrisno, 2011).

Energi yang menyertai reaksi kimia lebih sering dinyatakan dalam bentuk

entalpi, sebab banyak reaksi-reaski kimia yang dilakukan pada tekanan tetap,

Page 5: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

bukan pada volum tetap. Suatu besaran yang sangat berguna dalam reaksi kimia

adalah perubahan entalpi molar standar, dilambangkan dengan ∆H0, yang

menyatakan perubahan entalpi jika satu mol pereaksi diubah menjadi produk pada

keadaan standar.

2.2 Perubahan Entalpi

Entalpi adalah jumlah total dari kerja yang dilakukan system dengan

energi dalamnya, diantaranya energi kinetik, energi potensial, dan energi dalam.

Sedangkan perubahan entalpi (ΔT) adalah perubahan kalor selama suatu proses

dilakukan pada suatu tekanan konstan.

Perubahan entalpi harus dinyatakan dalam jumlah kalor per jumlah zat dan

suhu reaksi. Nilai ΔH biasanya diberikan dalam jumlah kalor yang diserap atau

dilepaskan untuk reaksi dalam satuan mol yang diungkapkan dalam reaksi kimia

yang telah setara. Entalpi pembentukan zat (ΔHf) adalah perubahan entalpi jika

satu mol suatu zat terbentuk dari unsur-unsur pembentukannya pada keadaan

standar. (Sutrisno, 2011).

2.3 Reaksi Endoterm-Reaksi Eksoterm

Reaksi endoterm adalah reaksi yang menyerap kalor atau memerlukan

energi sehingga reaksinya memiliki entalpi yang lebih tinggi daripada zat semula.

Sedangkan reaksi eksoterm adalah reaksi yang melepaskan kalor atau

menghasilkan energi, akibatnya hasil reaksi mempunyai entalpi yang lebih rendah

daripada zat semula. Pada reaksi ini terjadi pelepasan energi, sehingga entalpi

sistem berkurang dan perubahan entalpi bertanda negatif dan lingkungan akan

Page 6: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

terasa panas. Reaksi eksoterm pada umumnya dapat bereaksi secara sponran dan

kalor yang dihasilkan dapat dimanfaatkan sebagai suatu sumber energi panas.

Suatu proses yang terjadinya sedemikian rupa sehingga tidak ada panas masuk

atau keluar system disebut proses adiabatik. (Sears, 1982)

Naiknya tekanan dan suhu akibat pengaliran panas masuk ke dalam zat

yang berada dalam sebuah ruang yang tidak dapat memuai merupakan salah satu

contoh proses isokorik. Proses isokorik adalah suatu proses zat dalam volumenya

tidak berubah. (Sears, 1982)

2.4 Kesetimbangan Termal

Kesetimbangan termal adalah keadaan yang dicapai oleh dua atau lebih

sistem yang dicirikan oleh keterbatasan harga koordinat sistem itu setelah sistem

saling berantaraksi melalui dinding diaterm. Dinding diaterm yang sering

dijumpai adalah lempengan logam yang tipis. (Zemansky, 1986).

Suhu semua sistem yang dalam keadaan setimbang termal dapat

dinyatakan dengan angka. Menetapkan skala suhu tidak lain ialah menentukan

aturan-aturan memberikan harga dalam angka kepada suhu. Syarat bagi

kesetimbangan temal antara dua sistem ialah sama tingginya suhu keduanya

begitu pula apabila suhunya berbeda, pastilah kedua sistem itu tidak berada dalam

kesetimbangan termal. (Sears, 1982)

Page 7: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

III ALAT, BAHAN, DAN PROSEDUR PERCOBAAN

Bab ini menguraikan mengenai: (1) Alat-alat yang digunakan, (2) Bahan-

bahan yang digunakan, dan (3) Prosedur Percobaan.

3.1 Alat-alat yang digunakan

Termostat, gelas ukur, termometer, gelas kimia, gelas ukur, alat pemanas,

neraca digital, batang pengaduk, stopwatch, dan botol semprot.

3.2 Bahan digunakan

Aquades, Zn, CuSO4, etanol, HCl, dan NaOH.

3.3 Prosedur Percobaan

3.3.1 Penentuan Tetapan Kalorimeter

1. Masukkan 20 ml aquades kedalam termostat, catat temperaturnya

2. Panaskan 20 ml aquades kedalam gelas kimia 90oC, catat temperaturnya.

Page 8: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

3. Campurkan air panas kedalam termostat, aduk atau kocok, amati temperaturnya

selama 10 menit dengan selang 1 menit setelah pencampuran.

4. Buat kurva pengamatan temperatur vs selang waktu untuk melakukan harga

penurunan temperatur air panas dan kenaikan temperatur air dingin.

3.3.2 Penentuan kalor reaksi Zn(s) + CuSO4(l)

1. Masukkan 20 ml larutan CuSO4 1 M kedalam termostat

2. Catat temperaturnya selama 2 menit dengan selang waktu setengah menit

3. Timbang 2 gram Zn dengan menggunakan neraca digital

Page 9: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

4. Masukkan bubuk Zn kedalam larutan CuSO4 yang berada didalam termostat

5. Ukur kenaikan temperatur dengan menggunakan grafik.

3.3.3 Penentuan Kalor Etanol dalam Air

1. Masukkan 18 ml aquades kedalam termostat.

2. Ukur temperatur air dalam kalorimeter selama 2 menit dengan selang waktu

setengah menit.

3. Ukur temperatur etanol dalam buret kedua, masukkan dengan cepat 29 ml

etanol kedalam termostat.

Page 10: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

4. Kocok campuran dalam kalorimeter, catat temperatur selama 4 menit dengan

selang waktu setengah menit.

5. Hitung ∆H pelarutan per mol etanol pada berbagai tingkat perbandingan mol

air/etanol.

3.3.4. Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH

1. Masukkan 20 ml HCl 2 M kedalam termostat.

2. Catat kedudukan termometer

3. Ukur 20 ml NaOH 2,05 M, catat temperatur (atur sedemikian rupa) sehingga

temperatur sama dengan temperatur HCl.

Page 11: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

4. Campurkan basa ini kedalam kalorimeter dan catat temperatur campuran

selama 5 menit dengan selang waktu setengah menit

5. Buat grafik untuk memperoleh perubahan temperatur akibat reaksi ini.

Page 12: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

Bab ini menguraikan mengenai: (1) Hasil pengamatan, dan (2)

Pembahasan

4.1 Hasil Pengamatan

Tabel 1. Hasil PengamatanNo. Percobaan Hasil1. Penetapan Kalorimeter Td = 300 K

Tp = 367 KTc = 314 KQ1 = 2352 JQ2 = 8940 JQ3 = 6552 JK = 468 J/K

2. Penentuan Kalor Reaksi Zn + CuSO4 Td = 298,5 KTc = 309 K∆T1j = 10,5 KQ4 = 4914 JQ5 = 842,69 JQ6 = 5756,7 JΔH = 84 J/mol

3. Penentuan Kalor Etanol dalam Air TM = 299 KTA = 300,66 K∆T2j = 1,66 KQ7 = 125,5 JQ8 = 92,43 JQ9 = 776,88 JQ10 = 994,81 J∆H = 1579,06 J/mol

4. Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH

TM = 298,75 KTA = 304,13 K∆T3j = 5,38 KQ11 = 852,192 JQ12 = 2517,84 JQ13 = 3370,03 JΔH = 84250,75 J/mol

(Sumber : Nur Rahayu Setiawati, Meja 1, Kelompok E, 2011)

Page 13: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

Tabel 2. Hasil Pengamatan Penetapan Kalorimetern t (x) T (y) x² x.y1. 1 41°C = 314 K 1 3142. 2 40°C = 313 K 4 6263. 3 40°C = 313 K 9 9394. 4 39,5°C = 312,5 K 16 12505. 5 39°C = 312 K 25 15606. 6 38,75°C = 311,75 K 36 1870,57. 7 38,5°C = 311,5 K 49 2180,58. 8 38°C = 311 K 64 24809. 9 37,5°C = 310,5 K 81 2794,510. 10 37°C = 310 K 100 3100

∑n = 10 ∑x = 55 ∑y = 3119,25 K ∑x² = 385 ∑xy = 17122,5(Sumber : Nur Rahayu Setiawati, Meja 1, Kelompok E, 2011)

Tabel 3. Hasil Pengamatan Penentuan Kalor Reaksi Zn + CuSO4

n t (x) T (y) x² x.y1 0,5 36°C = 309 K 0,25 154,52 1 35,5°C = 308,5 K 1 308,53 1,5 35°C = 308 K 2,25 4624 2 34,5°C = 307,5 K 4 615

∑n = 4 ∑x = 5 ∑y = 1233 K ∑x² = 7,5 ∑xy = 1540(Sumber : Nur Rahayu Setiawati, Meja 1, Kelompok E, 2011)

Tabel 4. Hasil Pengamatan Penentuan Kalor Etanol + Airn t (x) T (y) x² x.y1. 0,5 31,3°C = 304,5 K 0,25 152,252. 1 31°C = 304 K 1 3043. 1,5 30,5°C = 303,5 K 2,25 455,254. 2 30°C = 303 K 4 6065. 2,5 29,5°C = 302,5 K 6,25 756,256. 3 29°C = 302 K 9 9067. 3,5 28,5°C = 301,5 K 12,25 1055,258. 4 28,5°C = 391,5 K 16 1206

∑n = 8 ∑x = 18 ∑y = 2422,5 K ∑x² = 51 ∑xy = 5441(Sumber : Nur Rahayu Setiawati, Meja 1, Kelompok E, 2011)

Tabel 5. Hasil Pengamatan Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOHn t (x) T (y) x² x.y1. 0,5 31,5°C = 304,5 K 0,25 152,252. 1 31,5°C = 304,5 K 1 304,53. 1,5 31,5°C = 304,5 K 2,25 456,754. 2 31,5°C = 304,5 K 4 609

Page 14: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

n t (x) T (y) x² x.y5. 2,5 31,5°C = 304,5 K 6,25 761,256. 3 31,5°C = 304,5 K 9 913,57. 3,5 31,5°C = 304,5 K 12,25 1065,758. 4 31,5°C = 304,5 K 16 12189. 4,5 31°C = 304 K 20,25 136810. 5 31°C = 304 K 25 1520

∑n = 10 ∑x = 27,5 ∑y = 3044 K ∑x² = 96,25 ∑xy = 8369(Sumber : Nur Rahayu Setiawati, Meja 1, Kelompok E, 2011)

4.2 Pembahasan

Dari percobaan termokimia ini, didapat hasil dari penetapan kalorimeter

adalah Td=300 K ; Tp=367 K ; Tc=314 K ; Q1=2352 J ; Q2=8940 J ; Q3=6552 J,

dan K= 468 J/K. Hasil dari penentuan kalor reaksi Zn + CuSO4 didapat Td=298,5

K ; Tc=309 K ; ∆T1j=10,5 K ; Q4=4914 J ; Q5=842,69 J ; Q6=5756,7 J ; dan

ΔH=84 J/mol. Hasil dari penentuan kalor etanol dalam air didapat TM=299 K ;

TA=300,66 K ; ∆T2j=1,66 K ; Q7=125,5 J ; Q8=92,43 J ; Q9=776,88 J ;

Q10=994,81 J ; ∆H=1579,06 J/mol. Hasil dari penentuan kalor penetralan HCl

dan NaOH didapat hasil TM=298,75 K ; TA=304,13 K ; ∆T3j=5,38 K ;

Q11=852,192 J ; Q12=2517,84 J ; Q13=3370,03 J ; ΔH=84250,75 J/mol.

Tepat atau tidaknya hasil perhitungan tetapan suatu kalorimeter, kalor

penetralan, kalor reaksi, dan kalor pelarutan selain bergantung pada penggunaan

kalorimeternya juga tergantung pada ketelitian praktikan dalam melakukan

percobaan, terutama dalam pencampuran larutan, dimana pencampuran larutan

tersebut harus sesuai dengan volume yang tepat, yang berpengaruh pada ketelitian

praktikan dalam pencatatan temperatur sistem. Pada saat melakukan percobaan

termokimia ini, dalam menggunakan kalorimeter harus tertutup rapat, jika tidak

Page 15: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

tertutup rapat maka kemungkinan adanya uap dari sistem yang keluar dapat

diperkecil, dimana akan mempengaruhi hasil tetapan kalorimeter dan kalor reaksi

suatu sistem.

Reaksi endoterm adalah reaksi yang menyerap kalor atau memerlukan

energi. Sehingga hasil reaksinya memiliki entalpi yang lebih tinggi daripada zat

semula. Reaksi endoterm pada umumnya membutuhkan adanya kalor untuk

terjadinya suatu reaksi. Sehingga reaksi endoterm tidak dapat terjadi secara

spontan. Contoh reaksi endoterm pada percobaan yaitu pada percobaan penetapan

kalorimeter. Pada percobaan penetapan kalorimeter, termostat merupakan sistem

sedangkan air panas merupakan lingkungan. Lalu percobaan penentuan kalor

reaksi Zn + CuSO4. Percobaan penentuan kalor reaksi Zn dan CuSO4, Zn adalah

logam sebagai penghasil panas, sedangkan CuSO4 yang menyerap Zn.

Reaksi eksoterm adalah reaksi yang melepaskan kalor atau menghasilkan

energi. Akibatnya hasil reaksi mempunyai entalpi yang lebih rendah daripada zat

semula. Reaksi eksoterm pada umumnya dapat beraksi secara spontan dan kalor

yang dihasilkan dapat dimanfaatkan sebagai suatu sumber energi panas. Bila suatu

reaksi eksoterm dibalik persamaan reaksinya, maka reaksi tersebut akan endoterm.

Contoh reaksi eksoterm pada percobaan yaitu pada percobaan penentuan kalor

etanol dalam air, aquades adalah yang memberi kalor kepada etanol. Sedangkan

percobaan penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH termasuk penetralan

atautidak ada reaksi eksoterm dan endoterm karena asam bertemu dengan basa

akan terjadi reaksi penetralan.

Page 16: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

Jumlah total kalor yang diserap atau dilepaskan selama reaksi berlangsung

dan mengembalikan zat ke keadaan suhu semula dinamakan kalor reaksi. Jika

reaksi terjadi pada tekanan tetap, kalor reaksi dinyatakan sebagai perubahan

entalpi, ∆H. Nilai ∆H bergantung pada jenis pereaksi, jumlah pereaksi yang

terlibat, dan suhu. Oleh sebab itu, perubahan entalpi harus dinyatakan dalam

jumlah kalor per jumlah zat dan suhu reaksi. Nilai ∆H biasanya diberikan dalam

jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan unutk reaksi dalam satuan mol yang

diungkapkan dalam persamaan kimia yang telah setara. Karena entalpi merupakan

fungsi keadaan, maka sangat penting untuk menerapkan keadaan sistem pada saat

entalpi diukur, terutama suhu dan tekanan sistem. Untuk maksud tersebut telah

disepakati bahwa perubahan entalpi pada keadaan standar adalah pengukuran

entalpi zat pada tekanan tetap 1 atm dan 298,15 K dalam keadaan paling stabil

dari zat itu. Dengan kata lain, perubahan entalpi standar adalah perubahan kalor

yang terjadi dalam suatu reaksi kimia diukur pada 1atm dan 298,15 K.

Dari faktor alat yaitu kalorimeter yang tidak memenuhi persyaratan.

Contohnya termostat yang bocor, dan tutup termostat yang retak. Dengan

termostat yang kurang baik, akan ada kalor dari dalam kalorimeter yang keluar

ataupun kalor yang dari luar masuk kedalam, sehingga mempengaruhi pada

pembacaan termometer. Meskipun dalam pengukurannya harga kalorimetri telah

ditetapkan terlebih dahulu, tapi jika kondisinya tidak baik, maka hasil pengukuran

kalor akan terus berkurang dan akhirnya hasilnya lebih kecil dari yang

Page 17: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

diharapkan. Tetapi jika termostat dalam keadaan baik, maka hasil dari

pengukurannya baik dan sesuai dengan yang diharapkan.

Pengukuran kalor suatu reaksi lebih sering dilakukan pada keadaan

tekanan tetap daripada volum tetap, sebab banyak reaksi kimia membutuhkan

pengadukan, juga pengamatan secara langsung terhadap sistem reaksi untuk

melihat perubahannya. Oleh karena itu, mereaksikan zat dalam wadah terbuka

atau tekanan tetap lebih sering dilakukan di laboratorium kimia, seperti tabung

reaksi atau gelas kimia. Untuk mengukur ∆Hreaksi dapat dilakukan dengan cara

mengukur perubahan panas yang terjadi. Sebagai indikator panas adalah suhu.

Jadi, perubahan kalor yang terlibat dalam suatu reaksi dapat diukur melalui

perubahan suhu selama reaksi bergantung. Hubungan suhu dan kalor diungkapkan

melalui kapasitas kalor, lebih tepatnya menggunakan prinsip Black. Wadah atau

reaktor yang digunakan harus kedap panas agar tidak banyak kalor yang hilang

atau diserap oleh reaktor, reaktor ini dinamakan kalorimeter.

Pada pembuatan tape, ragi mengeluarkan panas karena ragi merupakan

makhluk hidup. Ragi juga mengeluarkan uap, sehingga ketan atau singkong

menyerap kalor yang dikeluarkan oleh ragi. Ketan atau singkong pun

mengeluarkan pati dari dalam. Maka rasa ketan manis dan sedikit terasa asam.

Penentuan kalor reaksi Zn + CuSO4. Pada penentuan kalor reaksi untuk

reaksi Zn-CuSO4 terdapat penaikan dan penurunan temperatur. Pada awal reaksi

Zn logam bereaksi dengan larutan CuSO4 (reaksi redoks) menghasilkan sejumlah

kalor. Reaksi berlanjut dimana Zn bereaksi membentuk Zn2+ (ion logam) dalam

Page 18: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

larutan dan Cu2+ menjadi Cu(s). Terbentuknya Cu(s) ini mengakibatkan terjadinya

penurunan temperatur pada reaksi Zn-CuSO4, dimana Cu(s) yang terbentuk

menutupi logam Zn sehingga Zn tidak dapat lagi bereaksi dengan Cu2+. Menurut

Vogel, bila sepotong logam Zn dicelupkan dalam larutan tembaga sulfat,

permukaannya akan tersalut dengan logam tembaga dan ion zink dalam larutan.

Zn(s) + Cu2+ Zn2+ + Cu(s)

H reaksi Zn+CuSO4 adalah 84 J/mol dimana reaksinya adalah eksoterm yaitu

menghasilkan sejumlah kalor. Walaupun terjadi penurunan kalor saat reaksi

berlangsung, tapi hal itu tidak menunjukkan bahwa reaksinya adalah endoterm.

Suatu proses yang terjadinya sedemikian rupa sehingga tidak ada panas

masuk atau keluar sistem disebut proses adiabatik. Naiknya tekanan dan suhu

akibat pengaliran panas masuk ke dalam zat yang berada dalam sebuah ruang

yang tidak dapat memuai merupakan salah satu contoh proses isokorik. Proses

isokorik adalah suatu proses zat dalam volumenya tidak berubah. Proses isotermik

terjadi pada suhu konstan. Contohnya apabila air memasuki ketel dan dipanaskan

sampai pada titik didihnya lalu menguap dan kemudian uap itu ditinggikan lagi,

maka seluruh proses ini berlangsung isobarik.

Penentuan kalor pelarutan etanol-air. Dari percobaan yang dilakukan,

diperoleh hasil bahwa kalor yang dihasilkan reaksi etanol-air (pelarutan etanol

dalam air) adalah semakin kecil/ menurun, yang dapat diamati dari T larutan.

Pada penetapan kalor pelarutan jumlah kalor yang terlibat bergantung dari jumlah

air yang ditambahkan dalam sejumlah larutan terlarut. Jika konsentrasi larutan

Page 19: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

diencerkan, disitu ada perubahan kalor yang bergantung dari jumlah air yang

ditambahkan, dimana kalor yang dihasilkan berangsur-angsur turun.

Hasil percobaan termokimia untuk penentuan kalor pelarutan etanol dalam

air adalah bervariasi sesuai sesuai dengan perubahan konsentrasi larutan yaitu dari

mol etanol yang besar ke mol etanol yang kecil dengan pelarut air menghasilkan

kalor pelarutan yang berangsur membesar.

Kalor pelarutan ini menghasilkan reaksi eksoterm karena terdapat kalor yang

dilepaskan pada saat pelarutan sehingga mempunyai H negatif. Pada proses ini

pelarut yang digunakan adalah air dengan volume yang semakin membesar. Bila

air yang ditambahkan semakin banyak maka kalor yang dilepaskan tidak

bertambah atau hanya bertambah sedikit dan larutannya dikatakan encer, hal ini

nampak pada grafik hubungan H/ mol etanol Vs mol air/mol etanol. Dimana

pada penambahan pelarut yang semakin besar H/mol etanol akan tetap atau

berubah sedikit. Hal ini menunjukkan bahwa untuk penambahan pelarut pada

volume tak hingga H/mol akan mendekati konstan.

Aplikasi di bidang pangan yaitu proses fermentasi pada susu yang bisa

dibuat youghurt dan keju. Proses fermentasi pada kedelai yang bisa dibuat tauco

dan tempe. Proses fermentasi pada ketan atau singkong yang bisa dibuat tape.

Lalu untuk mengetahui kalori yang terdapat pada makanan seperti karbohidrat,

lemak, dan protein.

Page 20: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini menguraikan mengenai: (1) Kesimpulan, dan (2) Saran

5.1 Kesimpulan

Dari percobaan termokimia ini, didapat hasil dari penetapan kalorimeter

adalah Td=300 K ; Tp=367 K ; Tc=314 K ; Q1=2352 J ; Q2=8940 J ; Q3=6552 J,

dan K= 468 J/K. Hasil dari penentuan kalor reaksi Zn + CuSO4 didapat Td=298,5

K ; Tc=309 K ; ∆T1j=10,5 K ; Q4=4914 J ; Q5=842,69 J ; Q6=5756,7 J ; dan

ΔH=84 J/mol. Hasil dari penentuan kalor etanol dalam air didapat TM=299 K ;

TA=300,66 K ; ∆T2j=1,66 K ; Q7=125,5 J ; Q8=92,43 J ; Q9=776,88 J ;

Q10=994,81 J ; ∆H=1579,06 J/mol. Hasil dari penentuan kalor penetralan HCl

dan NaOH didapat hasil TM=298,75 K ; TA=304,13 K ; ∆T3j=5,38 K ;

Q11=852,192 J ; Q12=2517,84 J ; Q13=3370,03 J ; ΔH=84250,75 J/mol.

Tepat atau tidaknya hasil perhitungan tetapan suatu kalorimeter, kalor

penetralan, kalor reaksi, dan kalor pelarutan selain bergantung pada penggunaan

kalorimeternya juga tergantung pada ketelitian praktikan dalam melakukan

percobaan, terutama dalam pencampuran larutan, dimana pencampuran larutan

tersebut harus sesuai dengan volume yang tepat, yang berpengaruh pada ketelitian

praktikan dalam pencatatan temperatur sistem. Pada saat melakukan percobaan

termokimia ini, dalam menggunakan calorimeter harus tertutup rapat, jika tidak

tertutup rapat maka kemungkinan adanya uap dari sistem yang keluar dapat

diperkecil, dimana akan mempengaruhi hasil tetapan kalorimeter dan kalor reaksi

suatu sistem.

Page 21: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

5.2 SaranDalam percobaan termokimia memerlukan ketelitian yang tinggi untuk itu

praktikan harus mengerti dan memahami tentang materi termokimia ini agar

dalam melakukan percobaan tidak terdapat kesalahan, baik kesalahan dalam

melakukan perhitungan maupun kesalahan dalam hal lainnya. Selain itu juga

praktikan harus berhati-hati dalam menggunakan peralatan yang akan digunakan

dalam melakukan percobaan.

Page 22: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

LAMPIRAN

1. Penetapan KalorimetriDik : Td = 300 K Tp = 367 K Tc = 314 K V air dingin = 20 ml V air panas = 20 ml

a = ( ∑y)(∑x 2 ) – (∑x)(∑xy) n (∑x2) – (∑x)2

= (3119,25)(385) – (55)(17122,5) 10 (385) – (55)2

= 1200911,25 – 941737,5 3850 – 3025 = 259173,5 = 314,15 825

b = ∑n (∑x.y) – (∑x)(∑y) n (∑x2) – (∑x)2

= 10 (17122,5) – (55)(3119,25) 10 (385) – (55)2

= 171225 – 171558,75 3850 – 3025 = - 333,75 = - 0,4 825

Yn = a + b . XnY1 = 314,15 + (-0,4) 1 = 314,15 – 0,4 = 313,75

Yn = a + b . XnY2 = 314,15 + (-0,4) 2 = 314,15 – 0,8

= 313,35

Yn = a + b . XnY3 = 314,15 + (-0,4) 3 = 314,15 – 1,2 = 312,95

Yn = a + b . XnY4 = 314,15 + (-0,4) 4 = 314,15 – 1,6 = 312,55

Yn = a + b . XnY5 = 314,15 + (-0,4) 5 = 314,15 – 2 = 312,15

Yn = a + b . XnY6 = 314,15 + (-0,4) 6 = 314,15 – 2,4 = 311,75

Yn = a + b . XnY7 = 314,15 + (-0,4) 7 = 314,15 – 2,8 = 311,35

Yn = a + b . XnY8 = 314,15 + (-0,4) 8 = 314,15 – 3,2 = 310,95

Yn = a + b . XnY9 = 314,15 + (-0,4) 9 = 314,15 – 3,6 = 310,55

Yn = a + b . XnY10 = 314,15 + (-0,4) 10 = 314,15 – 4 = 310,15

Q1 = m . C . ∆T (Tc-Td) = 40 x 4,2 ( 314 – 300 ) = 168 x 14 = 2352 J

Q2 = m . C . ∆T (Tp-Tc) = 40 x 4,2 ( 367 – 314 ) = 168 x 53 = 8904 J

Q3 = Q2 – Q1

= 8940 – 2352 = 6552 J

Page 23: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

K = Q3 . ΔT (Tc – Td) = 6552 . (314 – 300) = 6552 . 14 = 468 J/K Yn

Grafik 1. Penetapan Kalorimetri

Page 24: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

2. Penentuan Kalor Reaksi Zn + CuSO4

Dik : Td = 298,5 KTc = 309 K

a = ( ∑y)(∑x 2 ) – (∑x)(∑xy) n (∑x2) – (∑x)2

= (1233)(7,5) – (5)(1540) 4 (7,5) – (5)2

= 9247,5 – 7700 30 – 25 = 1547,5 = 309,5 5

b = ∑n (∑x.y) – (∑x)(∑y) n (∑x2) – (∑x)2

= 4 (1540) – (5)(1233) 4 (7,5) – (5)2

= 6160 – 6165 30 – 25 = - 5 = - 1 5

Yn = a + b . XnY1 = 309,5 + (-1) 1 = 309,5 – 1 = 308,5

Yn = a + b . XnY2 = 309,5 + (-1) 2 = 309,5 – 2

= 307,5

Yn = a + b . XnY3 = 309,5 + (-1) 3 = 309,5 – 3 = 306,5

Yn = a + b . XnY4 = 309,5 + (-1) 4 = 309,5 – 4 = 305,5

∆T1j = Tc – Td = 309 – 298,5 = 10,5 K

Q4 = K x ∆T1j = 468 x 10,5 = 4914 J

Q5 = Vcam . Scam . Ccam . ∆T1j = 20 . 1,14 . 3,52 . 10,5 = 842,69 J

Q6 = Q4 + Q5 = 4914 + 842,69

= 5756,7 J

ΔH = Q 6 . Mol Zn = 5756,7 2/65

= 5756,7 0,03 = 191890 J/mol

Grafik 2. Penentuan Kalor Reaksi Zn + CuSO4

Page 25: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

3. Penentuan Kalor Etanol dalam AirDik : Tair = 298, 5 K Tetanol = 300 K

a = ( ∑y)(∑x 2 ) – (∑x)(∑xy) n (∑x2) – (∑x)2

= (2422,5)(51) – (18)(5441) 8 (51) – (18)2

= 123547,5 – 97938 408 – 324 = 25609,5 = 304,8 84

b = ∑n (∑x.y) – (∑x)(∑y) n (∑x2) – (∑x)2

= 8 (5441) – (18)(2422,5) 8 (51) – (18)2

= 43528 – 43605 408 – 324 = -77 = - 0,92 84

Yn = a + b . XnY1 = 304,8 + (-0,92) 1 = 304,8 – 0,92 = 303,88

Yn = a + b . XnY2 = 304,8 + (-0,92) 2 = 304,8 – 1,84

= 302,96

Yn = a + b . XnY3 = 304,8 + (-0,92) 3 = 304,8 – 2,76 = 302,04

Yn = a + b . XnY4 = 304,8 + (-0,92) 4 = 304,8 – 3,68 = 301,12

Yn = a + b . XnY5 = 304,8 + (-0,92) 5 = 304,8 – 4,6 = 300,2

Yn = a + b . XnY6 = 304,8 + (-0,92) 6 = 304,8 – 5,52 = 299,28

Yn = a + b . XnY7 = 304,8 + (-0,92) 7 = 304,8 – 6,44 = 298,36

Yn = a + b . XnY8 = 304,8 + (-0,92) 8 = 304,8 – 7,36 = 297,44

Q7 = M aquades . C . ΔT= 15 . 4,2 . 1,66= 125,5 J

Q8 = M etanol . C . ΔT= 29 . 1,92 . 1,66= 92,43 J

Q9 = K . ΔT2j= 468 . 1,66= 776,88 J

Q10 = Q7 + Q8 + Q9

= 125,5 + 92,43 + 776,88= 994,81 J

ΔH = Q 10 . Mol etanol = 994,81 29/46

= 994,81 0,63 = 1579,06 J/mol

TM = T air + T etanol 2 = 298,5 + 299,5 2 = 598 2

= 299 K

Page 26: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

TA = Y1 + Y8 2

= 303,88 + 297,44 2

= 601,32 2

= 300,66 K

ΔT2j = TA – TM= 300,66 – 299= 1,66 K

Grafik 3. Penentuan Kalor Etanol dalam Air

Page 27: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

4. Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOHDik : T HCl = 298,5 K T NaOH = 299 K

a = ( ∑y)(∑x 2 ) – (∑x)(∑xy) n (∑x2) – (∑x)2

= (3044)(96,25) – (27,5)(8369) 10 (96,25) – (27,5)2

= 292985 – 230147,5 962,5 – 756,25 = 62837,5 = 304,66 206,25

b = ∑n (∑x.y) – (∑x)(∑y) n (∑x2) – (∑x)2

= 10 (8369) – (27,5)(3044) 10 (96,25) – (27,5)2

= 83690 – 83710 962,5 – 756,25 = -20 . = - 0,096 206,25

Yn = a + b . XnY1 = 304,66 + (-0,096) 1 = 304,66 – 0,096 = 304,56

Yn = a + b . XnY2 = 304,66 + (-0,096) 2 = 304,66 – 0,192

= 304,46

Yn = a + b . XnY3 = 304,66 + (-0,096) 3 = 304,66 – 0,288 = 304,37

Yn = a + b . XnY4 = 304,66 + (-0,096) 4 = 304,66 – 0,384 = 304,27

Yn = a + b . XnY5 = 304,66 + (-0,096) 5 = 304,66 – 0,48 = 304,18

Yn = a + b . XnY6 = 304,66 + (-0,096) 6 = 304,66 – 0,576 = 304,08

Yn = a + b . XnY7 = 304,66 + (-0,096) 7 = 304,66 – 0,672 = 303,98

Yn = a + b . XnY8 = 304,66 + (-0,096) 8 = 304,66 – 0,768 = 303,89

Yn = a + b . XnY9 = 304,66+ (-0,096) 9 = 304,66 – 0,864 = 303,79

Yn = a + b . XnY10 = 304,66 + (-0,096) 10 = 304,66 – 0,96 = 303,7

TM = THCl + TNaOH 2 = 298,5 + 299 2 = 597,5 2

= 298,75 K

TA = Y 1 + Y 10 2

= 304,56 + 303,7 2

= 608,26 2= 304,13 K

ΔT3j = TA – TM= 304,13 – 298,75= 5,38 K

Page 28: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

Q11 = M cam . C cam . ΔT3j= 40 . 3,96 . 5,38= 852,192 J

Q12 = K . ΔT3j= 468 . 5,38= 2517,84 J

Grafik 4. Larutan NaOH dan HCl

Grafik 5. Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH

Page 29: Praktikum Kimia Dasar (Termokimia)

DAFTAR PUSTAKA

Keenan, Kleinfelter, Wood, (1995), Kimia Universitas, Edisi Ke-enam, Erlangga, Jakarta

Sears, Francis.W, (1982), Fisika untuk Universitas 1, Binacipta, Jakarta.

Sutrisno, E. T, dkk. (2011), Penuntun Praktikum Kimia Dasar, Jurusan Teknologi Pangan Universitas Pasundan : Bandung

Sunarya, Yayan, (2000), Kimia Dasar 1, Alkemi Grafisindo Press, Bandung.

Zemansky, Mark.W dan Richard H. Dittman, (1982), Kalor dan Termodinamika, Edisi keenam, Bandung