-
TERMOKIMIA
Yuni Qurrota Ayun
123020104
Vanidya Afsarah permadi
Tujuan Percobaan :
Untuk mempelajari bahwa :
1. Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi.
2. Perubahan kalor dapat di ukur atau dipelajari dengan percobaan
yang
sederhana.
3. Reaksi kimia dapat berlangsung secara eksoterm dan
endoterm.
Prinsip Percobaan:
Hukum Black yang berbunyi : Kalor yang diserap akan sama dengan
kalor yang dilepas.
Hukum Lavosier yang berbunyi : Setiap reaksi kimia massa zat
sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.
Hukum Hess yang menyatakan : Kalor yang dibebaskan atau diserap
tidak bergantung pada jalannya reaksi tetapi bergantung pada
keadaan awal dan
akhir. Metode Percobaan :
Gambar 1. Metode Percobaan Penentuan Kalorimeter.
METODE PENENTUAN KALORIMETER
1. 2.
20ml aquadest panaskan 40 ml aquadest
Ukur suhunya (Td) hingga 90oC
3. 4.
20ml aquadest panas campurkan aquadest panas
Ukur suhunya (Tp) dan dingin. Ukur suhu
campuran (Tc) Selama
10menit selang 1menit
-
Praktikum Kimia Dasar 2012
METODE PENENTUAN KALOR REAKSI Zn DENGAN CuSO4
2gram Zn
20ml CuSO4
Ukur suhunya (Td)
Campurkan keduanya, ukur suhunya
Selama 2menit, selang waktu
menit.
METOE PENENTUAN KALOR ETANOL DALAM AIR
18ml aquadest 29ml etanol
Catat suhunya (Taq) ukur suhunya (Tetanol)
ukur suhucampurannya (Tc)
selama 4menit,
selang waktu
menit
Gambar 2.Metode Percobaan Penentuan Kalor Zn + CuSO4 dan
Penentuan Kalor
Etanol Dalam Air.
-
Praktikum Kimia Dasar 2012
METODE PENENTUAN KALOR PENETRALAN HCl DAN NaOH
20ml HCl ukur suhu 20ml NaOH ukur suhu
(THCl) selama 4 menit (TNaOH) selama 4 menit
Selang waktu
menit Selang waktu
menit
Campurkan keduanya, ukur suhunya
Selama 5 menit selang waktu
menit
Gambar 3.Metode Percobaan Penentuan Kalor Penetralan HCl dan
NaOH.
Hasil Pengamatan :
Berdasarkan percobaan kali ini di dapatkan hasil sebagai berikut
:
Tabel 1.Hasil Pengamatan Penetapan Kalorimeter.
n t(x) T(y) x2
x.y
1 1 309 K 1 309
2 2 311 K 4 622
3 3 311 K 9 933
4 4 311 K 16 1244
5 5 310 K 25 1550
6 6 310 K 36 1860
7 7 309 K 49 2163
8 8 310 K 64 2480
9 9 310 K 81 2780
10 10 309 K 100 3090
n= 10 x= 55 y= 2540 x2= 385 xy = 14868
(Sumber : Yuni Qurrota Ayun,Meja 8,2012)
-
a = ( )
a =
=
=
= 194,13
b =
b =
=
=
= 10,836
y1 = 194,13 + (10,836 . 1) = 204,966
y2 = 194,13 + (10,836 . 2) = 215,802
y3 = 194,13 + (10,836 . 3) = 226,638
y4 = 194,13 + (10,836 . 4) = 237,470
y5 = 194,13 + (10,836 . 5) = 248,31
y6 = 194,13 + (10,836 . 6) = 259,146
y7 = 194,13 + (10,836 . 7) = 269,982
y8 = 194,13 + (10,836 . 8) = 280,818
y9 = 194,13 + (10,836 . 9) = 291,654
y10 = 194,13 + (10,836 . 10) = 302,49
Td (suhu dingin) : 301 K
Tp (suhu panas) : 363 K
Tc (suhu campuran) : 309 K
Q1 = m . c . T T = (Tc Td) = 20 . 4,18 . 8 = 309 301 = 668,8 J =
8 K
Q2 = m . c . T T = (Tp Tc) = 20 . 4,18 . 54 = 363 309 = 4514,4 J
= 54 K
yn = a + b . xn
-
Praktikum Kimia Dasar 2012
Q3 = Q2 Q1 = 4514,4 - 668,8
= 3845,6 J
K =
T = (Tc Td)
=
= 309 301
= 480,7 J/K = 8 K
Tabel 2.Hasil Pengamatan Penentuan Kalor Zn + CuSO4.
n t(x) T(y) x2
x.y
1 0,5 334 K 0,25 167
2 1 335 K 1 335
3 1,5 335 K 2,25 502,5
4 2 335 K 4 670
n = 4 x = 5 y = 1339 x2 = 7,5 xy = 1674,5
(Sumber : Yuni Qurrota Ayun,Meja 8,2012)
a = ( )
a =
=
=
= 334
0
50
100
150
200
250
300
350
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
T(y)
y
GRAFIK PENETAPAN KALORIMETER
-
Praktikum Kimia Dasar 2012
b =
b =
=
=
= 0,6
y1 = 334 + (0,6 . 0,5) = 334,3
y2 = 334 + (0,6 . 1) = 334,6
y3 = 334 + (0,6 . 1,5) = 334,9
y4 = 334 + (0,6 . 2) = 335,2
campuran = 1,14 gram/cm Ccampuran = 3,52 J/g.K
Td (suhu dingin) : 310 K
Tc (suhu campuran) : 334 K
Q4 = K . T1j T1j = (Tc Td) = 480,7 . 24 = 334 310 = 11536,8 J =
24 K
Q5 = m . campuran . Ccampuran . T1j = 22 . 1,14 . 3,52 . 24
= 2118,75 J
Q6 = Q4 + Q5
= 11536,8 + 2118,75
= 13655,55 J
H =
=
= 203814,179
yn = a + b . xn
-
Tabel 3.Hasil Pengamatan Penentuan Kalor Etanol Dalam Air.
n t(x) T(y) x2
x.y
1 0,5 305 K 0,25 152,5
2 1 305 K 1 305
3 1,5 305 K 2,25 457,5
4 2 305 K 4 610
5 2,5 305 K 6,25 762,5
6 3 305 K 9 915
7 3,5 305 K 12,25 1067,5
8 4 305 K 16 1220
n = 8 x = 18 y = 2440 x2 = 51 xy = 5490
(Sumber : Yuni Qurrota Ayun,Meja 8,2012)
a = ( )
a =
=
=
= 305
333,4
333,6
333,8
334
334,2
334,4
334,6
334,8
335
335,2
335,4
1 2 3 4
T(y)
y
PENENTUAN KALOR CuSO4 DENGAN Zn
-
Praktikum Kimia Dasar 2012
b =
=
=
= 0
y1 = 305 + 0 . 0,5 = 305
y2 = 305 + 0 . 1 = 305
y3 = 305 + 0 . 1,5 = 305
y4 = 305 + 0 . 2 = 305
y5 = 305 + 0 . 2,5 = 305
y6 = 305 + 0 . 3 = 305
y7 = 305 + 0 . 3,5 = 305
y8 = 305 + 0 . 4 = 305
Taquadest= 298 K
Tetanol = 300 K
TM =
=
= 299 K
TA =
=
= 305
T2j = TA - TM = 305 299 = 6
Q7 = maquadest . Caquadest . T2j = 18 . 4,18 . 6
= 451,44 J
Q8 = metanol . Cetanol . T2j = 29 . 1,92 . 6
= 334,08 J
b =
yn = a + b . xn
-
Praktikum Kimia Dasar 2012
Q9 = K . T2j = 480,7 . 6
= 2884,2 J
Q10 = Q7 + Q8 + Q9 = 451,44 + 334,08 + 2884,2
= 3669,72 J
H =
=
= 5824,952
Tabel 4.Hasil Pengamatan Penentuan Kalor Penetralan HCl dan
NaOH.
n t(x) T(y) x2
x.y
1 0,5 300 K 0,25 150
2 1 300 K 1 300
3 1,5 300 K 2,25 450
4 2 300 K 4 600
5 2,5 300 K 6,25 750
6 3 300 K 9 900
7 3,5 300 K 12,25 1050
8 4 300 K 16 1200
n = 8 x = 18 y = 2400 x2 = 51 xy = 5400
(Sumber : Yuni Qurrota Ayun,Meja 8,2012)
0
50
100
150
200
250
300
350
1 2 3 4 5 6 7 8
T(y)
y
PENENTUAN KALOR ETANOL DALAM AIR
T(y) dan y berimpit
-
a = ( )
a =
=
=
= 300
b =
b =
=
=
= 0
y1 = 300 + 0 . 0,5 = 300
y2 = 300 + 0 . 1 = 300
y3 = 300 + 0 . 1,5 = 300
y4 = 300 + 0 . 2 = 300
y5 = 300 + 0 . 2,5 = 300
y6 = 300 + 0 . 3 = 300
y7 = 300 + 0 . 3,5 = 300
y8 = 300 + 0 . 4 = 300
THCl = 298 K
TNaOH = 299 K
TM =
=
= 298,5 K
TA =
=
= 300
yn = a + b . xn
-
Praktikum Kimia Dasar 2012
T3j = TA - TM = 300 298,5 = 1,5
Q11 = m . cNaCl . T3j = 20 . 3,96 . 1,5
= 118,8 J
Q12 = K . T3j = 480,7 . 1,5
= 721,05 J
Q13 = Q11 + Q12
= 118,8 + 721,05
= 839,85 J
H =
=
= 1235,07
0
50
100
150
200
250
300
350
1 2 3 4 5 6 7 8
T(y)
y
PENENTUAN KALOR PENETRALAN HCl DAN NaOH
T(y) dan y berimpit
-
Praktikum Kimia Dasar 2012
Pembahasan :
Percobaan pertama bertujuan untuk menentukan tetapan kalorimeter
dengan
menggunakan air panas dan air dingin. Air panas dan air dingin
dengan volume
yang sama dicampurkan dalam kalorimeter diaduk, dan diamati
temperaturnya.
Pada percobaan ini di dapatkan peningkatan suhu saat penambahan
bahan lain
yakni air panas. Sebelum ditambah dengan air panas, suhu air
dalam kalorimeter
sebesar 28oC. Dan ketika ditambahkan air panas, temperatur air
naik menjadi
36oC. Pada percobaan ini terjadi proses secara eksotermik karena
sistem
melepaskan kalor. Jika kalorimeter tidak menyerap kalor dari
campuran air, maka
kalor yang diberikan oleh air panas sama dengan kalor yang
diserap oleh air
dingin. Tetapi karena kalorimeter juga ikut menyerap kalor, maka
kalor yang
diserap oleh kalorimeter adalah selisih kalor yang diberikan
oleh air panas
dikurangi dengan kalor yang diserap oleh air dingin.
Harga tetapan kalorimeter diperoleh dengan cara membagi jumlah
kalor yang
diserap oleh kalorimeter (Q3) dengan penghangatan perubahan suhu
pada
kalorimeter.
Pada percobaan penentuan kalor etanol dalam air , kalor atau
panas pelarutan
dari etanol dapat diperoleh dengan cara mencampurkan zat
tersebut ke dalam
kalorimeter yang berisi air dingin, sehingga akan bereaksi dan
akan timbul suatu
reaksi yang disertai dengan perubahan suhu, dan pelepasan
sejumlah kalor.
Perubahan kalornya tergantung ada konsentrasi awal dan akhir
larutan yang
terbentuk. Dalam percobaan ini, dihasilkan panas
pelarutan,sehingga temperatur
campuran air dengan etanol meningkat. Adapun peningkatan suhu
campuran
terjadi karena adanya kalor pelarutan yaitu kalor yang menyertai
pelarutan etanol
dalam air.
Percobaan selanjutnya adalah penentuan kalor penetralan HCl dan
NaOH, inti
dari percobaan ini adalah menentukan kalor pada reaksi HCl dan
NaOH. Mula-
mula larutan HCl dimasukkan kedalam kalorimeter dan dicatat
temperaturnya,
kemudian larutan NaOH yang temperaturnya sama dengan temperatur
HCl tadi
dicampurkan dengan HCl. Setelah diamati terjadi perubahan suhu
HCl sebelum
dan sesudah dicampurkan dengan NaOH. Pada peercobaan terjadi
reaksi antara
asam klorida (HCl) dan basa natrium hidroksida (NaOH) yang
menghasilkan
garam dengan air. Reaksi tersebut dapat dinyatakan dengan
persamaan berikut :
HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(l) Yang bertindak sebagai
sistem dalam reaksi ini adalah HCl dan NaOH dan yang
bertindak sebagai lingkungan adalah air dan, sebagai medium
pelarut kedua zat
tersebut. Pada reaksi tersebut suhu larutan meningkat, hal ini
terjadi karena pada
saat reaksi terjadi pelepasan kalor. Kalor yang dilepaskan oleh
sistem reaksi
(NaOH dan HCl) diserap oleh lingkungan pelarut dan material lain
(Kalorimeter).
Akibatnya suhu lingkungan naik yang ditunjukkan oleh kenaikan
suhu larutan.
Jadi dalam percobaan tersebut yang diukur bukanlah suhu sistem,
melainkan suhu
Q3 = Q2 Q1
K =
-
Praktikum Kimia Dasar 2012
lingkungan tempat terjadinya reaksi. Sedangkan sistem pada
reaksi tersebut
suhunya turun dan mencapai keadaan stabil membentuk NaCl dan
H2O.
Termokimia dapat didefinisikan sebagai bagian ilmu kimia yang
mempelajari
dinamika atau perubahan reaksi kimia dengan mengamati
panas/termal nya saja.
Salah satu terapan ilmu ini dalam kehidupan sehari-hari ialah
reaksi kimia dalam
tubuh kita dimana produksi dari energi-energi yang dibutuhkan
atau dikeluarkan
untuk semua tugas yang kita lakukan. Tujuan utama termokimia
ialah
pembentukan kriteria untuk ketentuan penentuan kemungkinan
terjadi atau
spontanitas dari transformasi yang diperlukan Dengan cara ini,
termokimia
digunakan memperkirakan perubahan energi yang terjadi dalam
proses-proses
reaksi kimia, perubahan fase, pembentukan larutan.
Hampir semua reaksi kimia menyerap atau melepaskan energi,
umumnya
dalam bentuk kalor. Kalor adalah perpindahan energi termal.
Kalor mengalir dari
satu bagian ke bagian lain atau dari satu sistem ke bagian atau
sistem lain karena
adanya perbedaan temperatur. Selama pengalirannya tidak
diketahui proses
keseluruhannya, misalnya keadaan akhirnya. Kalor belum diketahui
sewaktu
proses berlangsung. Kuantitas yang diketahui selama proses
berlangsung ialah
laju aliran Q yang merupakan fungsi waktu. Ditinjau dari jenis
reaksi, terdapat
empat jenis kalor, yaitu kalor pembentukan, ialah kalor yang
menyertai
pembentukan satu mol senyawa langsung dari unsur-unsurnya. Kalor
penguraian,
(kebalikan dari kalor pembentukan), yaitu kalor yang menyertai
penguraian 1 mol
senyawa langsung menjadi unsur-unsurnya. Kalor penetralan, ialah
kalor yang
menyertai pembentukan 1 mol air dari reaksi penetralan (asam dan
basa). Kalor
reaksi, yakni kalor yang menyertai suatu reaksi dengan koefisien
yang paling
sederhana.
Jumlah perubahan kalor selama perubahan kimia dapat diukur dalam
suatu
kalorimeter (yang diukur adalah temperaturnya). Kalorimeter
terdiri atas tabung
yang dibuat sedemikian rupa, sehingga tidak ada pertukaran atau
perpindahan
kalor dengan lingkungan disekitarnya, atau sekelilingnya.
Walaupun ada itu dapat
terjadi sekecil mungkin, sehingga dapat diabaikan. Botol termos
dapat digunakan
sebagai kalorimeter sederhana, yang dihubungkan atau dibungkus
busa pastik,
akan tetapi perlu diperhatikan bahwa ada perukaran antara
kalorimeter dan isinya
sehingga menera kalorimeter (yaitu permukaan kalor yang diserap
kalorimeter),
seteliti mungkin sesuai dengan pelajaran yang dipelajari.
Prinsip kerja kalorimeter
adalah dengan membuat suatu sistem tertutup bagi reaksi
tujuannya agar
perubahan kalor dalam reaksi tidak terpengaruhi lingkungannya
sehingga dapat
diukur secara kuantitatif besarnya kalor yang teilibat eengan
cara mengukur
perubahan suhu dari sebelum dan sesudah reaksi. Jumlah kalor
yang diserap
kalorimeter untuk menaikan suhunya sebesar 1 oC disebut tetapan
kalorimeter.
Energi ikatan adalah jumlah energi yang diperlukan untuk
memutuskan atau
menggabungkan suatu ikatan kimia tertentu. Pada reaksi eksoterm,
besarnya
energi yang timbul dari penggabungan ikatan lebih besar daripada
energi yang
diperlukan untuk memutuskan ikatan. Kalor jenis adalah banyaknya
kalor yang
dibutuhkan oleh zat untuk menaikan 1 gram zat sebesar 1oC.
Kapasitas kalor
-
Praktikum Kimia Dasar 2012
adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan oleh zat untuk menaikan
suhunya
sebesar 1oC. Reaksi eksoterm adalah reaksi kimia yang melepaskan
kalor, kalor
berpindah dari sistem ke lingkungan disertai dengan kenaikan
suhu. Contohnya
pada proses fermentasi tape terjadi tape (sistem) mengeluarkan
uap (kalor) ke
wadah (lingkungan). Sedangkan reaksi endoterm adalah reaksi
kimia yang
menyerap kalor, kalor berpindah dari lingkungan k sistem
disertai dengan
penurunan suhu. Contoh nya pada saat menanak nasi membutuhkan
kalor untuk
mengubah beras menjadi nasi.
Kesimpulan :
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan
bahwa pada
masing-masing percobaan, campuran antara kedua larutan selalu
mengalami
perubahan temperatur. Perubahan temperatur pada penentuan kalor
penetralan
HCl dan NaOH relatif lebih besar dibandingkan perubahan kalor
pada percobaan
lain. Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan
kalor. Salah satu cara
untuk mengukur perubahan kalor adalah dengan melakukan
percobaan
menggunakan kalorimeter yang sederhana.
-
DAFTAR PUSTAKA
Trie,Ita. (2012), http://itatrie.blogspot.com. Laporan Kimia
Fisika Kalorimeter
diakses : 31/12/2012
Brady, E. James. (1999), Kimia Universita Asas dan Struktur,
Binapura Aksara:
Jakarta.
Sutrisno Ela,T Dra,M,S dkk. (2012) Penuntun Praktikum Kimia
Dasar.Universitas
Pasundan : Bandung.