LAPORAN TETAP PRAKTIKUM KIMIA FISIKAPANAS PELARUTAN ( Hs)

DISUSUN OLEH:

Anggik Pratama0613 3040 0289Astri Handayani0613 3040 0290Bella Anggraini0613 3040 0291Beryl Kholif Arrahman0613 3040 0292Deka Pitaloka0613 3040 0293Diah Lestari0613 3040 0294Dorie Kartika0613 3040 0295

Kelompok : 1 (2 ka)Instruktur : Ir. Hj. Aisyah Suci Ningsih, S.T

JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG2013/2014PANAS PELARUTAN ( Hs)

I. TUJUANSetelah melakukan percobaan ini diharapkan :1. Dapat menentukan panas pelarutan CuSO4.5H2O dan CuSO4.2. Dapat menghitung panas reaksi dengan menggunakan Hukum HESS.

II. ALAT DAN BAHAN KIMIA YANG DIGUNAKAN1. Alat-alat yang digunakan : Kalorimeter1 Mortar1 Thermometer 0-1002 Gelas kimia 100ml1 Heater1 Stopwatch1 Oven1 Gelas ukur 100ml1 Kaca arloji / kertas timbang1 Neraca analitik1 Botol aquadest1

2. Bahan Kimia yang digunakan : CuSO4.5H2O5 gram CuSO4 anhidrat5 gram Aquadest

III. GAMBAR ALAT (TERLAMPIR)

IV. DASAR TEORI

Perubahan entalpi yang menyertai pelarutan suatu senyawa disebut panas pelarutan. Panas pelarutan ini dapat meliputi panas hidrasi yang menyertai pencampuran secara kimia, energy ionisasi bila senyawa yang dilarutkan mengalami peristiwa ionisasi. Pada umumnya panas pelarutan untuk garam-garam netral dan tidak mengalami dissosiasi adalah positif, sehingga reaksinya isotermis atau larutan akan menjadi dingin dan proses pelarutan berlangsung sacara adiabatis. Panas hidrasi, khususnya dalam system berair, biasanya negative dan relative besar. Perubahan entalpi pada pelarutan suatu senyawa tergantung pada jumlah, sifat zat terlarut dan pelarutnya, temperature dan konsentrasi awal dan akhir dari larutannya.

Jadi panas pelarut standar didefinisikan sebagai perubahan entalpi yang terjadi pada suatu system apabila 1 mol zat terlarut dilarutkan dalam n1 mol pelarut pada temperature 25 C dan tekanan 1 atmosfer.

Kalor pelarutan adalah entalpi dari suatu larutan yang mengandung 1 mol zat terlarut, relative terhadap zat terlarut atau pelarut murni pada suhu dan tekanan sama. Entalpi suatu larutan pada suhu T relative terhadap pelarut dan zat terlarut murni pada suhu T0 dinyatakan sebagai :

H = n1H1 + n2H2 + n2 Hs2

Dimana :H = entalpi dari n1 + n2 mol larutan dari komponen 1 dan 2 pada suhu T relative terhadap temperature T0.Hs2 = panas pelarutan integral dari komponen 2 pada suhu T.

Pada percobaan ini pelarut yang digunakan sangat terbatas, dan mencari panas pelarutan dua senyawa yaitu tembaga (III) sulfat.5H2O dan tembaga (II) sulfat anhidrat. Dengan menggunakan Hukum HESS dapat dihitung panas reaksi :CuSO4 (s) + aq CuSO4.5H2OMenurut hukum HESS bahwa perubahan entalpi suatu reaksi kimia tidak bergantung pada jalannya reaksi, tetapi hanya tergantung kepada keadaan awal dan akhir dari suatu reaksi.

Sebagai contoh penggunaan Hukum HESS :CuSO4 (s) + aq CuSO4 (aq) = a kjCuSO4.5H2O (s) + aq CuSO4 (aq) + 5H2O (aq) = b kjSehingga : CuSO4 (s) + 5H2O (aq) CuSO4.5H2O (s) = (a - b) kj.

PANAS PELARUTAN

Perubahan entalpi pelarutan adalah kalor yang menyertai proses penambahan sejumlah tertentu zat terlarut terhadap zat pelarut pada suhu dan tekanan tetap. Terdapat dua macam entalpi pelarutan yaitu entalpi pelarutan integral dan entalpi pelarutan diferensial. Entalpi pelarutan integral adalah perubahan entalpi jika satu mol zat terlarut dilarutkan ke dalam n mol pelarut. Jika pelarut yang digunakan adalah air, maka persamaan reaksi pelarutnya dituliskan sebagai berikut:

X + n H2O X. nH2O Hr = ........kJ

Persamaan tersebut menyatakan bahwa satu mol zat x dilarutkan ke dalam n mol air. Sebagai contoh entalpi pelarutan integral dalam percobaan kita kali ini adalah CuSO4:

CuSO4 + 5 H2O CuSO4. 5 H2O Hr = ........kJ

Pelarut yang kita gunakan dalam hal ini adalah air. Karena air mempunyai sifat khusus. Salah satu sifatnya adalah mempunyai kemampuan melarutkan berbagai jenis zat. Walaupun air bukan pelarut yang universal (pelarut yang dapat melarutkan semua zat), tetai dapat melarutkan banyak macam senyawa ionik, senyawa organik dan anorganik yang polar dan bahkan dapat melarutkan senyawa-senyawa yang polaritasnya rendah tetapi berinteraksi khusus dengan air.

Salah satu sebab mengapa air itu dapat melarutkan zat-zat ionik ialah karena kemampuannya menstabilkan ion dalam larutan hingga ion-ion itu dapat terpisah antara satu dengan lainnya. Kemampuan ini disebabkan oleh besarnya tetapan dielektrika yang dimiliki air. Tetapan dielektrik adalah suatu tetapan yang menunjukkan kemampuan molekul mempolarisasikan dirinya atau kemampuan mengatur muatan listrik yang tedapat dalam molekulnya sendiri sedemikian rupa sehingga dapat mengarah pada menetralkan muatan-muatan listrik yang terdapat di sekitarnya. Dalam hal ini, kekuatan tarik menarik muatan yang belawanan akan sangat diperkecil bila medianya mempunyai tetapan dielektrik besar.

Dalam percobaan ini akan dicari panas pelarutan dua senyawa yaitu CuSO4.5H2O dan CuSO4 anhidrat. Biasanya panas reaksi senyawa sangat sulit untuk ditentukan, tetapi dengan menggunakan hukum Hess panas reaksi ini dapat dihitung secara tidak langsung. Hukum Hess menyatakan bahwa entalpi reaksi adalah jumlah total perubahan entalpi untuk setiap tahapnya atau bisa disimpulkan kalor reaksi tidak bergantung pada lintasan, tetapi hanya ditentukan keadaan awal dan akhir. Jadi jika suatu reaksi dapat berlangsung menurut dua tahap atau lebih maka kalor reaksi totalnya sama dengan jumlah aljabar kalor tahapan reaksinya. Oleh karena itu hukum Hess disebut juga hukum penjumlahan kalor.

Termokimia mempelajari perubahan panas yang mengikuti reaksi kimia dan perubahan-perubahan fisika (pelarutan, peleburan dsb )satuan tenaga panas = kalori ; joule (1 joule = 0.24 kal);KJ ; KkalUntuk menentukan perubahan panas yang terjadi pada reaksi-reaksi kimia dipakai calorimeter

Besarnya panas reaksi bisa dunyatakan pada : tekanan tetap ; qp = H volume tetap ; qv = U

Hubungan H dan U : H = U+P V H= + maka panas diserap, reaksi endoterm U

H= - maka panas dilepaskan, reaksi eksoterm U Panas reaksi dipengaruhi oleh :- jumlah zat yang bereaksi- Keadaan fisika- Temperatur- Tekanan- Jenis reaksi (P tetap atau V tetap)

Dalam menuliskan reaksi kimia harus dituliskan wujud, koefisien dan kondisi percobaan. Misalnya :reaksi pebentukan CO2 pada 1 atm dan 298 KC(grafit)+ 2O2(g) CO2 (g) +393,515 kjperubahan energi dilakukan pada tekanan tetap (tekanan atmosfir) sehingga berlaku : H = qp

Tinjau Reaksi : aA + bB cC + dD + x kJjika entalpi pereaksi = H1entalpi hasil reaksi = H2Maka :H1 = H2 + x kJH2-H1 = -x kJ H = -x kJHukum Hess : Entalpi merupakan fungsi keadaan, karena itu perubahannya tidak tergantung pada jalannya proses, tetapi hanya tergantung pada keadaan awal dan keadaan akhirReaksi:C + O2 CO H1CO + O2 CO2 H2

C + O2 CO2 H3

Berdasarkan hukum Hess maka :

H3 = H1+ H2Macam-macam Panas /Perub entalpi : Panas atomisasi : Panas yang diperlukan untuk menghasilkan 1 mol zat dalam bentuk gas dari keadaan yang paling stabil pada keadaan standar . Contoh :C grafit C(g) H = 716,68 Kj

Panas penguapan standar : panas yang diperlukan untuk menguapkan 1 mol zat cair menjadi upanya pada keadaan standarcontoh :H2O(l) H2O(g) H=44,01 Kj

Panas peleburan standar : panas yang diperlukan atau dilepas pada peleburan . Contoh :H2O(s) H2O(l) H = 6,0 Kj

Panas pelarutan integral: Panas yang timbul atau diserap pada pelarutan suatu zat dalam suatu pelarut. Besarnya tergantung jumlah zat pelarut dan zat terlarut. Panas pengenceran integral : panas yang timbul atau diserap jika suatu larutan dengan konsentrasi tertentu diencerkan lebih lanjut dengan menambahkan pelarut

Panas pelarutan diferensial = panas yang timbul atau diserap jika 1 molzat terlarut ditambahkan ke dalam sejumlah besar larutan tanpa me- ngubah konsentrasi larutan.

Panas Pengenceran diferensial : Panas yang timbul atau diserap jika 1 mol pelarut ditambahkan ke dalam sejumlah larutan tanpa mengubah konsentrasi larutan tersebut.

Panas netralisasi : panas yang diserap atau dilepaskan jika 1 mol ekivalen asam kuat tepat dinetralkan oleh 1 mol ekivalen basa kuat.

Panas Hidrasi : panas yang timbul atau diperlukan pada pembentukan hidrat. Contoh :

CaCl2 (s) + 2H2O (l) CaCl2 .2H2O (s) H = -7960 kal

V. CARA KERJAA. Menentukan tetapan harga kalorimeter1. Memasukkan aquadest ke dalam calorimeter sebanyak 50ml.2. Mengukur dan mencatat suhu air dalam calorimeter (t1).3. Memanaskan air sebanyak 50ml ke dalam gelas kimia 100ml 10di atas temperature kamar (t2).4. Menuangkan air yang telah dipanaskan ke dalam calorimeter.5. Mengaduk dan mencatat suhu campuran yang merupakan suhu tertinggi (t3).

B. Menentukan panas pelarutan dan panas reaksi1. Memasukkan aquades ke dalam calorimeter sebanyak 100ml dan mengaduknya.2. Suhu mula-mula dicatat dan setiap 30 detik sampai suhu tidak berubah.3. Menambahkan 5 gram CuSO4 ke dalam calorimeter dan mengaduknya.4. Mencatat perubahan suhu setiap 30 detik selama 5 menit.5. Mengulangi langkah a sampai dengan d dengan menggunakan serbuk CuSO4 anhidrat.

Catatan :Serbuk CuSO4 penta hidrat dihaluskan pada mortar.Serbuk CuSO4 anhidrat diperoleh dengan jalan memanaskan CuSO4 penta hidrat sampai warnanya berubah dari biru menjadi putih. Simpan dalam desikator sampai dingin dan selanjutnya ditimbang.

VI. KESELAMATAN KERJADalam menjaga keselamatan kerja usahakan dalam bekerja hati-hati dan menggunakan jas lab dan kaca pelindung. Jika anggota tubuh kena bahan kimia uang digunakan cuci dengan air yang mengalir.

VII. DATA PENGAMATAN1. Menentukan harga kalorimeterSuhu air mula-mula (t1) = 29(t2) = 39(t3) = 31.5

NoWaktu (s)Suhu () t3

13032

26032

39032

412032

515031

618031

721031

824031

Rata-rata31.5

2. Menentukan panas pelarutan dan panas reaksi

TWaktu (s)Penambahan CuSO4 hidrat ()Penambahan CuSO4 anhidrat ()

T402930

T5302931

T5602931

T5902930

T51202930

T51502930

T51802930

T52102930

T52402930

T52702930

T53002930

Serbuk CuSO4 penta hidrat = 5 gramSerbuk CuSo4 anhidrat = 5 gram

VIII. PERHITUNGAN

a. Menentukan tetapan calorimeterV air= 50 mlp air = 1 gr/mlm air = 50 ml x 1 gr/ml= 50 gr

Cp= 4,2 J/gr X= m.cp.(t3-t1)X= 50 gr. 4,2 J/gr . (31,3-29) X= 525 Joule

Y= m. cp. (t2-t3)Y= 50 gr. 4,2 J/gr . (39-31.5) Y= 1575 Joule

Harga calorimeter = = = 420 J/

b. Menentukan panas pelarutan CuSO4.5H2ON= N=N= 0,002 mol

Panas pelarutan

Q= m.cp.(t5-t4) + k (t5-t4)= 5 gr. 4,2 J/gr . (20-30) + 420 J/ (29-30) = -21 J 420 J= - 441 J

Untuk 1 mol CuSO4.5H2O CuSO4.5H2O = - = -

= 22050 J/mol= 22,05 KJ/mol

CuSO4N= N= N= 0,03 mol

Panas pelarutanQ= m.cp.(t5-t4) + k (t5-t4)= 5 gr. 4,2 J/gr . (30,2-30) + 420 J/ (30,5-30) = 4,2 J + 84 J= 88,2 J

Untuk 1 mol CuSO4 CuSO4 = - =-

= -2940 J/mol= -2,94 KJ/mol

Panas reaksi1. CuSO4 + aq CuSO4 = -4,2 kj/mol2. CuSO4.5H2O CuSO4 + 5H2O = 22,05 kj/molMaka :CuSO4 + aq CuSO4 = -2,94 kj/mol5H2O + CuSO4 CuSO4.5H2O + aq = -22,05 kj /mol+CuSO4 + 5H2O CuSO4.5H2O = -24,99 kj/mol

aq permol = -24,99 kj/mol x 5 mol= -124, 95 kj

IX. ANALISA PERCOBAAN

Pada praktikum ini, telah dilakukan percobaan yaitu mengenai Panas Pelarutan. Praktikum ini bertujuan agar dapat menentukan panas pelarutan dari CuSO4.5H2O dan CuSO4, serta dapat menghitung panas reaksi dengan menggunakan hukum Hess. Panas pelarutan adalah perubahan entalpi yang menyerupai dan menyertai pelarutan suatu senyawa. Panas pelarutan ini dapat meliputi panas hiddrasi yang menyertai pencampuran secara kimia. Pada praktikum ini digunakan dua bahan kimia yaitu CuSO4.5 H2O sebagai pentahidrat dan CuSO4 sebagai anhidrat.Adapun proses yang dilakukan dalam percobaan ini ialah menentukan harga tetapan kalorimeter dan panas pelarutan dari panas reaksi. Pada proses penentuan tetapan harga kalorimeter dilakukan dengan menggunakan data t1, t2, dan t3. T1 merupakan suhu air dingin yang dimasukkan ke dalam kalorimeter. T2 merupakan suhu air dingin yang dipanaskan 10 C di atas suhu kamar. T3 merupakan suhu air dingin dan air panas dicampurkan di dalam kalorimeter. Air panas akan memberikan kalor atau panas dan air dingin akan menyerap kalor tersebut sehingga suhu campuran akan konstan. Proses pengukuran suhu ini dilakukan selama 4 menit dan setiap 30 detik dicatat suhu yang terbaca pada termometer.Pada proses penentuan panas pelarutan dan panas reaksi menggunakan CuSO4 pentahidrat dan CuSO4 anhidrat. Sebelum dilakukan percobaan maka CuSO4.5H2O dihaluskan dahulu dengan mortar. Bahan baku ini berwarna biru, dipanaskan hingga berubah warna menjadi putih dan kemudian didinginkan di dalam desikator. CuSO4 sebanyak 5 gr dan air 100 ml. CuSO4 pentahidrat itu dilarutkan dalam air di kalorimeter kemudian diukur t4 dan t5. T4 merupakan suhu mula-mula air sebelum ditambahkan CuSO4.5H2O sedangkan t5 merupakan suhu saat ditambahkan CuSO4.5H2O serta suhu diukur selama 5 menit. Setiap 30 detik suhu yang didapat dicatat. CuSO4 anhidrat yang telah dipanaskan adalah 10 gram. Zat ini dibuat dengan volume yang berlebih karena untuk mengantisipasi kehilangan uap air sehingga dibuat dengan volume berlebih.

X. KESIMPULANDari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa : Panas pelarutan merupakan perubahan entalpi yang terjadi pada suatu sistem apabila 1 mol zat terlarut dilarutkan dalam 1 mol pelarut pada termometer. Faktor-faktor yang mempengaruhi entalpi yaitu : jumlah zat, temperatur, sifat zat terlarut dan pelarutnya, konsentrasi awal dan akhir larutan. Tetapan calorimeter (K) = 420 j/ Panas rekasi CuSO4.5H2O, Panas larutan pada : CuSO4 = 88,2 j CuSO4.5H2O = - 441 j Panas pelarutan untuk 1 mol pada : CuSO4 = - 2,94 kj/mol CuSO4.5H2O = 22,05 kj/mol.

XI. DAFTAR PUSTAKAJobsheet. 2014. Penuntun Praktikum Kimia Fisika. Palembang: POLSRISupadi. 2012. Panas Pelarutan. http://www-supadi.blogspot.com. Diakses pada 10 Juni 2014.

XII. GAMBAR ALAT

kalorimeter mortar gelas kimia

termometergelas ukur heater

Stopwatchkaca arloji Botol aquadest