PRAKTIKUM PERUBAHAN ENTALPI DAN KALORIMETER


  1. I.                  Judul Praktikum

Penentuan Kapasitas Kalor Kalorimeter dan Perubahan Entalpi Reaksi

  1. II.               Tujuan Praktikum

Menentukan besarnya kapasitas kalor kalorimeter dan perubahan entalpi suatu reaksi.

  1. III.           Dasar Teori

Kalor adalah energi dalam yang dipindahkan dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah ketika kedua benda disentuhkan (dicampur). Sedangkan energi dalam menyatakan total energi, yaitu jumlah energi kinetik dan energi potensial, yang dmiliki oleh seluruh molekul-molekul yang terdapat dalam benda.

Kalor (panas) berbeda dengan suhu walaupun keduanya berhubungan erat. Misalnya suatu panci air panas lebih banyak mencairkan es daripada nyala sebuah korek api. Jadi walaupun nyala korek api mempunyai suhu yang lebih tinggi tetapi menyimpan kalor yang lebih sedikit. Pengertian kalor adalah salah satu bentuk energi yang dapat berpindah karena perbedaan suhu.

Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur perubahan panas disebut dengan kalorimeter. Setiap kalorimeter mempunyai sifat khas dalam mengukur panas. Ini terjadi karena kalorimeter tersebut terbuat dari berbagai jenis seperti gelas, polietena dan logam sehingga mempunyai kemampuan menyerap panas yang berbeda.

Kalorimeter menyerap panas, maka tidak semua panas yang terukur. Untuk menentukan berapa banyaknya panas yang diserap oleh kalorimeter beserta termometernya, sebelum kalorimeter digunakan terlebih dahulu perlu diketahui konstanta atau tetapan kalorimeter yang digunakan dalam percobaan.Salah satu cara untuk menentukan tetapan kalorimeter adalah dengan mencampurkan volume tertentu air dingin (massa m1dan suhu T1) dengan volume tertentu air panas (massa m2 dan suhu T2).

Jika kalorimeter tidak menyerap panas dari campuran ini, maka kalor yang diberikan oleh air panas harus sama dengan kalor yang diserap oleh air dingin. Harga tetapan kalorimeter  diperoleh dengan membagi jumlah kalor yang diserap oleh kalorimeter dengan perubahan temperatur .Dengan demikiantetapan kalorimeter(kapasitas panas kalorimeter) dapat ditentukan.Penentuan  kalor reaksi  secara kalorimetris didasarkan pada perubahan suhu larutan   dan  kalorimeter  dengan  prinsip perpindahan kalor,yaitu kalor yang  diberikan sama  dengan  jumlah kalor yang diserap.

Kelemahan kalorimeter adalah dapat menerima panas. Karena itu kalorimeter harus dikalibrasi menggunakan tetapan yang disebut tetapan kalorimeter. Dengan menggunakan tetapan kalorimeter ini dapat diukur besarnya kalor yang diserap oleh kalorimeter sehingga perubahan kalor dalam reaksi dapat diukur secara keseluruhan.

Menurut Robert Mayor kalor merupakan salah satubentuk energi,hal ini dibuktikan ketika mngguncang-guncangbotol yang berisikan air setelah diguncangkan naik.Pada tahun1818-1889 james joule yang namanya digunakan sebagaisatuan SI menentukan bahwa munculnya atau hilangnyasejumlah energi termis diikuti dengan munculnya atu hilangnyaenergi mekanik yang ekiuvalen,Menurut James Joule kalor adalah salh satu bentuk energi dandibuktikan melalui percobaan air dalam calorimeter ternyatakalornya sama dengan usaha yang dilakukan.satuan kalor yangtimbul dinyatakan dalam satuan kalor dan usaha yang dilakukanoleh beban dan dinyatakan dalam satuan joule .

Kapasitas Panas dan Kapasitas Jenis

Bila energi panas ditambahkan suatu zat maka temperatur yaitu biasanya naik, jumlah energi panas Q yang dibutuhkan untuk menaikan temperatur suatu zat sebanding dengan perubahan temperatur.

Q=C∆T=mc∆T

Dengan C adalah kapasitas panas zat yang didefinisikan sebagai energi panas yang dibutuhkan untuk menaikan temperatur suatu zat dengan satu derajat.

c=

Dengan c adalah kapasitas panas zat (joule/k), C adalah panas jenis (j/kg ), m adalah massa (kg). Berdasarkan asas black jumlah kalor yang dilepas sama dengan jumlah kalor yang diterima.

 

Qterima=Qlepas

mc∆t+H∆t=mc∆t

mc(t2-t1)+H(t2-t1)=mc(t2-t1)

 

Menurut hukum Hess, karena entalpi adalah fungsi keadaan, perubahan entalpi dari suatu reaksi kimia adalah sama, walaupun langkah-langkah yang digunakan untuk memperoleh produk berbeda. Dengan kata lain, hanya keadaan awal dan akhir yang berpengaruh terhadap perubahan entalpi, bukan langkah-langkah yang dilakukan untuk mencapainya.

Hal ini menyebabkan perubahan entalpi suatu reaksi dapat dihitung sekalipun tidak dapat diukur secara langsung. Caranya adalah dengan melakukan operasi aritmatika pada beberapa persamaan reaksi yang perubahan entalpinya diketahui. Persamaan-persamaan reaksi tersebut diatur sedemikian rupa sehingga penjumlahan semua persamaan akan menghasilkan reaksi yang kita inginkan. Jika suatu persamaan reaksi dikalikan (atau dibagi) dengan suatu angka, perubahan entalpinya juga harus dikali (dibagi). Jika persamaan itu dibalik, maka tanda perubahan entalpi harus dibalik pula (yaitu menjadi -ΔH).

Selain itu, dengan menggunakan hukum Hess, nilai ΔH juga dapat diketahui dengan pengurangan entalpi pembentukan produk-produk dikurangi entalpi pembentukan reaktan. Secara matematis

.

Untuk reaksi-reaksi lainnya secara umum

.

Harga entalpi zat sebenarnya tidak dapat ditentukan atau diukur. Tetapi ΔH dapat ditentukan dengan cara mengukur jumlah kalor yang diserap sistem. Misalnya pada perubahan es menjadi air, yaitu 89 kalori/gram. Pada perubahan es menjadi air, ΔH adalah positif, karena entalpi hasil perubahan, entalpi air lebih besar dari pada entalpi es.

Termokimia merupakan bagian dari ilmu kimia yang mempelajari perubahan entalpi yang menyertai suatu reaksi. Pada perubahan kimia selalu terjadi perubahan entalpi. Besarnya perubahan entalpi adalah sama besar dengan selisih antara entalpi hasil reaksi dam jumlah entalpi pereaksi.

Pada reaksi endoterm, entalpi sesudah reaksi menjadi lebih besar, sehingga ΔH positif. Sedangkan pada reaksi eksoterm, entalpi sesudah reaksi menjadi lebih kecil, sehingga ΔH negatif. Perubahan entalpi pada suatu reaksi disebut kalor reaksi. Kalor reaksi untuk reaksi-reaksi yang khas disebut dengan nama yang khas pula, misalnya kalor pembentukan,kalor penguraian, kalor pembakaran, kalor pelarutan dan sebagainya.

Suatu reaksi kimia dapat dipandang sebagai suatu sistem yang terdiri dari dua bagian yang berbeda, yaitu pereaksi dan hasil reaksi atau produk. Perhatikan suatu reaksi yang berlangsung pada sistem tertutup dengan volume tetap (ΔV = 0), maka sistem tidak melakukan kerja, w = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. IV.           Alat dan Bahan
    1. Alat yang digunakan :

Nama Alat

Jumlah

Gelas kimia 100 mL

4 buah

Pipet tetes

1 buah

Kalorimeter

1 buah

Termometer

1 buah

Kaki tiga

1 buah

Pembakar spiritus

1 buah

Kawat kasa

1 buah

Batang pengaduk

1 buah

Botol semprot

1 buah

Stopwatch

1 buah

Gelas ukur

1 buah

Neraca

1 buah

Kaca arloji

1 buah

 

  1. Bahan yang digunakan :

 

Nama Bahan

Jumlah

Kristal NaOH

2 gram

Larutan HCl 0,2 M

50 mL

Larutan NaOH 0,2 M

50 mL

Aquades

200 mL

 

  1. V.                Cara Kerja :

Penentuan Kapasitas Kalor Kalorimeter

1.      Masukkan 50 mL aquades ke dalam kalorimeter dan diaduk, dan catatlah suhunya!

2.      Sementara itu, panaskan 50 mL aquades yang ada dalam gelas kimia sampai suhunya 40 oC!

3.      Masukkan 50 mL aquades panas (40 oC) ke dalam kalorimeter yang telah berisi 50 mL aquades tadi, sambil terus diaduk!

4.      Amati dan catatlah suhu aquades yang ada di dalam kalorimeter setiap 30 detik dengan menggunakan termometer, ( lakukan pengamatan selama ± 10 menit )!

5.      Catatlah suhu maksimum campuran ( T.maks )!

  1. a.                   Penentuan Entalpi Pelarutan

1.      Tiimbanglah sebanyak 2 gram kristal NaOH dengan menggunakan neraca analisis!

2.      Masukkan 100 mL aquades dalam kalorimeter!

3.      Ukurlah suhu aquades dalam kalorimeter dengan menggunakan termometer, dan dicatat sebagai suhu awal ( T0 )!

4.      Masukkan kristal NaOH yang telah ditimbang tersebut ke dalam kalorimeter yang telah diisi aquades, diaduk sampai larut!

5.      Catatlah suhu campuran setiap 30 detik, mulai dari kristal NaOH dimasukkan sampai dengan menit ke-5!

6.      Catatlah suhu awal campuran ( T.awal ) dan suhu akhir campuran ( T.akhir )!

  1. b.                   Penentuan Entalpi Netralisasi

1.      Masukkan 50 mL larutan HCl 1 M ke dalam kalorimeter!

2.      Catatlah suhunya dengan menggunakan termometer ( THCl )!

3.      Masukkan 50 mL larutan NaOH ke dalam gelas kimia!

4.      Catatlah suhunya dengan menggunakan termometer ( TNaOH )

5.      Hitunglah suhu awalnya ( T.awal )!

6.      Tuangkan 50 mL larutan NaOH 1 M tersebut ke dalam kalorimeter yang telah berisi 50 mL larutan HCl 1 M!

7.      Ukurlah suhu campuran dalam kalorimeter setiap 30 detik, sampai menit ke-5; sambil terus diaduk!

8.      Hitunglah suhu akhir rata-rata campuran ( T.akhir )

  1. VI.           Tabel Data Pengamatan :

 

  1. Penentuan Kapasitas Kalor Kalorimeter

 

No

Data yang diamati

Hasil pengamatan

1

Suhu awal aquades dalam kalorimeter (Td)

26 0

2

Suhu awal aquades panas (Tp)

40 0

3

Suhu campuran aquades

36 0

4

Suhu maksimum campuran (T.maks)

31 0

5

Kalor jenis air (c)

4,18 J/gram. 0C

6

Massa aquades dingin (md)

50 gram

7

Massa aquades panas (mp)

50 gram

8

Massa jenis air (p)

1 gram/mL

 

 

 

 

 

 

 

  1. Penentuan Entalpi Pelarutan

No

Data yang diamati

Hasil pengamatan

1

Massa kristal NaOH

2 gram

2

Suhu awal aquades dalam kalorimeter (T0)

26 0

3

Suhu campuran aquades + NaOH

30 0

4

Suhu awal campuran  (T.awal)

30 0

5

Suhu akhir campuran (T.akhir)

37 0

6

Kalor jenis air (c)

4,18 J/gram. 0C

7

Massa larutan (m)

100 gram

8

Kapasitas kalor kalorimeter (C)

418 J/ 0C

9

Massa jenis air (p)

1 gram/mL

 

 

 

 

 

 

 

  1. Penentuan Entalpi Netralisasi

No

Data yang diamati

Hasil pengamatan

1

Massa 50 mL HCl 0,2 M

50 gram

2

Massa 50 mL NaOH 0,2 M

50 gram

3

Suhu awal larutan HCl  (THCl)

27 0

4

Suhu awal larutan NaOH  (T NaOH)

27 0

5

Suhu awal rata-rata campuran  (T.awal)

28 0

6

Suhu campuran

28 0

7

Suhu akhir rata-rata campuran (T.akhir)

30 0

8

Kalor jenis air (c)

4,18 J/gram. 0C

9

Massa larutan (m)

100 gram

10

Kapasitas kalor kalorimeter (C)

418 J/ 0C

11

Massa jenis air (p)

1 gram/mL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. VII.        Analisis Data/Perhitungan

Berdasarkan data yang ada di atas, dapat kita peroleh analisis data sebagai berikut:

ü  Dalam  tabel A, dapat kita analisis bahwa dengan pencampuran antara aquades panas dan dingin serta di aduk selama lima menit mengakibatkan terjadinya penurunan suhu.

ü  Dalam tabel B, dapat kita analisis bahwa dengan pencampuran antara aquades dan kristal NaOH mengakibatkan terjadinya kenaikan suhu.

Penghitungan kapasitas kalor kalorimeter, adalah sebagai berikut :

C = m x c

= 100 gram x 4,18 J/gram. 0C

= 418 J/ 0C

ü  Dalam tabel C, dapat kita analisis bahwa dengan pencampuran antara HCl dan NaOH mengakibatkan terjadinya kenaikan suhu.

 

  1. VIII.    Jawaban Pertanyaan

 

1. Besar kapasitas kalor :

C =  =  = m x c

C =  100 gram x 4,18 J/gram. 0C

= 418 J/ 0C

 

2. Besar perubahan entalpi pelarutan (∆Hsol) kristal NaOH:

∆H = q

q =  mc∆T

=  100 gram x  4,18 J/gram. 0C x 7 0C

= 2.926 J

 

3. Besar perubahan entalpi netralisasi (∆ Hn) larutan HCl dan NaOH

     ∆Hn = q

q =  mc∆T

q = 100 gram x  4,18 J/gram. 0C x 2 0C

= 836 J

 

  1. IX.           Kesimpulan

A. Kapasitas kalor kalorimeter (C) = 418 J/ 0C

B. Perubahan entalpi pelarutan (∆Hsol)  kristal NaOH =  2.926 J

C. Perubahan entalpi netralisasi (∆ Hn) larutan HCl dengan larutan NaOH =  836 J

 

X.      Penutup

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunianya sehingga kami dapat menyelesaikan tugas ini.

Kami mengharapkan kritik dan sarannya kepada pembaca supaya kami bisa memperbaiki kesalahan tersebut.  Dan kami juga mengharapkan tugas ini bermanfaat bagi pembaca dan semoga tugas ini dapat memenuhi harapan guru pembimbing.

About these ads

2 gagasan untuk “PRAKTIKUM PERUBAHAN ENTALPI DAN KALORIMETER

  1. disitu dikatakan bahwa pada larutan HCl dan NaOH terjadi kenaikan suhu
    saya mau bertanya apabila tidak terjadi kenaikan suhu tapi suhu konstan?bagaimana?
    terimakasih

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s