Penentuan Kalor Pelarutan Etanol Dalam Air Cara1

Penentuan Kalor Pelarutan Etanol dalam Air

Cara Kerja

Percobaan ke-...

Volume Air (mL)

Volume Etanol (mL)

1 18 29

2 27 19,3

3 36 14,5

4 36 11,6

5 36 5,8

6 45 4,8

Data Pengamatan

Tabel Suhu Air, Etanol, dan Campuran

No.Waktu Pengukuran Suhu Air

per 0,5 menit (ºC)

Suhu Etan

olWaktu Pencampuran per 0,5 menit (ºC)

Tugas

0,5 1 1,5 2T rata-

rata (ºC) 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

126,5

26 26 26 26,125 25 30 31 31 31 31 3130,5

30,5

226

25,5

25,5

25,5

25,625 2531,5

32 32 32 32 3231,5

31,5

325

25,5

25,5

25,5

25,375 25 3131,5

31,5

31,5

31,5

31,5

31,5

31,5

425,5

25,5

25,5

26 25,625 2530,5

31 31 31 31 31 31 31

525,5

25,5

25,5

25,5

25,5 2528,5

29 29 29 29 29 29 29

buret

etanol

Ditambahdengan

yang sudah diukur suhunya

buret

kalorimeter

air

Lalu ukur suhuair selama 2 menit per selang waktu 0,5 menit

Catat temperatur larutan campuran selama 4 menit per selang waktu 0,5 menit.

625,5

25,5

25,5

25,5

25,5 2527,5

28 28 28 28 28 28 28

Perhitungan

Pelarutan 1

Grafik Suhu Pencampuran

y = 0,0238x + 30,696

29,830

30,230,430,630,8

3131,2

0 1 2 3 4 5

Waktu (menit)

Tem

per

atu

r (º

C)

Suhu Campuran Linear (Suhu Campuran)

Tcampuran saat 0 menit = 30,696 ºCΔTair = (30,696 – 26,125) ºC = 4,571 ºCΔTetanol = (30,696 – 25) ºC = 5,696 ºC

Vair = 18 mLρair = 1 g.mL-1

mair = ρair x Vair = 18 g

Vetanol = 29 mLρetanol = 0,793 g.mL-1

metanol = ρetanol x Vetanol = 23 g

Q diserap air, q7: q7 = mair x sair x ΔTair

= 18 g x 4,2 J.g-1.ºC-1 x 4,571 ºC= 345,5676 J≈ 345,57 J

Q diserap etanol, q8: q8 = metanol x setanol x ΔTetanol

= 23 g x 1,92 J.g-1.ºC-1 x 5,696 ºC= 251,53536 J≈ 251,54 J

Q diserap kalorimeter, q9:q9 = k x ΔTair

= 16,193 J.ºC-1 x 4,571 ºC= 74,018203 J≈ 74,02 J

q10 = q7 + q8 + q9

= 345,57 J + 251,54 J + 74,02 J= 671,13 J

ΔH = 1342,26 J.mol-1

Pelarutan 2


y = -0,0595x + 31,946

31,431,531,631,731,831,9

3232,1

0 1 2 3 4 5

Waktu (menit)

Tem

per

atu

r (º

C)





Vetanol = 19,3 mLρetanol = 0,793 g.mL-1

metanol = ρetanol x Vetanol = 13,305 g


= 27 g x 4,2 J.g-1.ºC-1 x 6,321 ºC= 716,8014 J≈ 716,80 J


= 13,305 g x 1,92 J.g-1.ºC-1 x 6,946 ºC= 177,43974 J≈ 177,44 J


= 16,193 J.ºC-1 x 6,321 ºC= 102,355953 J≈ 102,36 J

q10 = q7 + q8 + q9

= 716,80 J + 177,44 J + 102,36 J= 996,6 J

ΔH = 2994,96 J.mol-1

Pelarutan 3


y = 0,0833x + 31,25

30,931

31,131,231,331,431,531,631,7

0 1 2 3 4 5

Waktu (menit)

Tem

per

atu

r (º

C)








= 36 g x 4,2 J.g-1.ºC-1 x 5,875 ºC= 888,30 J


= 11,499 g x 1,92 J.g-1.ºC-1 x 6,25 ºC= 137,988 J≈ 137,99 J


= 16,193 J.ºC-1 x 5,875 ºC= 95,133875 J≈ 95,13 J

q10 = q7 + q8 + q9

= 888,30 J + 137,99 J + 95,13 J= 1121,42 J

ΔH = 4485,68 J.mol-1

Pelarutan 4


y = 0,0833x + 30,75

30,430,530,630,730,830,9

3131,131,2

0 1 2 3 4 5

Waktu (menit)

Tem

per

atu

r (º

C)








= 36 g x 4,2 J.g-1.ºC-1 x 5,125 ºC= 774,90 J


= 9,2 g x 1,92 J.g-1.ºC-1 x 5,75 ºC= 101,568 J≈ 101,57 J


= 16,193 J.ºC-1 x 5,125 ºC= 82,989125 J≈ 82,99 J

q10 = q7 + q8 + q9

= 774,90 J + 101,57 J + 82,99 J= 959,46 J

ΔH = 4797,3 J.mol-1

Pelarutan 5


y = 0,0833x + 28,75

28,428,528,628,728,828,9

2929,129,2

0 1 2 3 4 5

Waktu (menit)

Tem

per

atu

r (º

C)


Tcampuran saat 0 menit = 28,75 ºCΔTair = (28,75 – 25, 5) ºC = 3,25 ºCΔTetanol = (28,75 – 25) ºC = 3,75 ºC






= 36 g x 4,2 J.g-1.ºC-1 x 3,25 ºC= 491,40 J


= 4,6 g x 1,92 J.g-1.ºC-1 x 3,75 ºC= 33,12 J


= 16,193 J.ºC-1 x 3,25 ºC= 52,62725 J≈ 52,63 J

q10 = q7 + q8 + q9

= 491,40 J + 33,12 J + 52,63 J= 577,15 J

ΔH = 5771,5 J.mol-1

Pelarutan 6


y = 0,0833x + 27,75

27,427,527,627,727,827,9

2828,128,2

0 1 2 3 4 5

Waktu (menit)

Tem

per

atu

r (º

C)








= 45 g x 4,2 J.g-1.ºC-1 x 5,25 ºC= 992,25 J


= 3,806 g x 1,92 J.g-1.ºC-1 x 2,25 ºC= 16,44192 J≈ 16,44 J


= 16,193 J.ºC-1 x 5,25 ºC

= 85,01325 J≈ 85,01 J

q10 = q7 + q8 + q9

= 992,25 J + 16,44 J + 85,01 J= 1093,7 J

ΔH = 13215,54 J.mol-1

Tabel Entalpi Pelarutan Etanol dalam AirVolume

(mL) Massa (g) T mula-mula (ºC)T akhir

(ºC) ΔT (ºC)

ΔH Mol Air

AirEtan

olAir

Etanol

AirEtan

olRata-rata

Campuran

per molMol

Etanol

1829 18 23

26,125 2525,563 31

5,437 1342,26 2

2719,3 27 15,3

25,625 2525,313 32

6,687 2994,96 5

36 14,5 36 11,525,375 25

25,188 31,56,31

2 4485,68 8

36 11,6 36 9,225,625 25

25,313 315,68

7 4797,3 1036 5,8 36 4,6 25,5 25 25,25 29 3,75 5771,5 20

45 4,8 45 3,825,5 25

25,25 282,75

13215,54 30

Kurva ΔH terhadap mol air/mol etanol

02000400060008000

100001200014000

0 5 10 15 20 25 30 35

mol air/mol etanol

ΔH

entalpi reaksi

ΔH pada pengenceran etanol tak hingga berada pada titik ??

Penentuan Kalor Penetralan NaOH – CH3COOH

Cara Kerja

Data Pengamatan

Tabel pengamatan temperatur larutan per 1 menitWaktu Temperatur(menit) Larutan (ºC)

1 332 333 334 335 336 337 338 339 33

10 33

TNaOH = 26,5 ºCTCH3COOH = 26,5 ºC

Perhitungan

20 mLCH3COOH(aq)

2 M

kalorimeter

Lalu diukur temperaturnya

20 mLNaOH(aq)

2,05 M

kalorimeter

Ditambah dengan

Yang sudah diukur temperaturnya

kalorimeter

Suhu campuran diukur selama 10 menit per selang waktu 1 menit

Grafik Suhu Campuran NaOH - CH3COOH

05

101520253035

0 2 4 6 8 10 12

Waktu (menit)

Tem

per

atu

r (º

C)


Tcampuran saat 0 menit = 33 ºCΔT = (33 – 26,5) ºC = 6,5 ºC

NaOH(aq) + CH3COOH(aq) CH3COOH(aq) + H2O(l)

NaOH:M = 2,05 MV = 0,02 Ln = M x V = 0,041 mol

CH3COOH:M = 2 MV = 0,02 Ln = M x V = 0,04 mol

CH3COONa:n = 0,04 molVtotal = 0,04 L = 40 mLρ larutan = 1,098 g.mL-1

Slarutan = 4,02 J.g-1.ºC-1

mlarutan = ρlarutan x Vtotal = 1,098 g.mL-1 x 40 mL= 43,96 g

Q diserap, q17: Q17 = mlarutan x slarutan x ΔT

= 43,96 g x 4,02 J.g-1.ºC-1 x 6,5 ºC= 1148,6748 J≈ 1148,67 J

Q diserap kalorimeter, q18:Q18 = k x ΔTair

= 16,193 J.ºC-1 x 6,5 ºC= 105,2545 J≈ 105,25 J

Q dihasilkan reaksi, q19:q19 = q17 + q18

= 1148,67 J + 105,25 J = 1253,92 J

Q penetralan, ΔHn:

ΔHn = 31348 J.mol-1 ≈ 31,35 kJ.mol-1

laporan praktikum termokimia

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Termokimia adalah bagian dari termodinamika yang membahas masalah

perubahan panas reaksi kimia. Panas reaksi kimia suatu sistem dapat dilepaskan

(eksoterm) maupun diserap (endoterm). Perubahan panas reaksi dapat diukur dengan

kalorimeter. Prinsip kerja kalorimeter yaitu dengan mengisolasi panas dalam sistem agar

panasnya tidak berpindah ke lingkungan.

Secara eksperimen kalor reaksi dapat ditentukan dengan kalorimeter. Tapi tidak

semua reaksi dapat ditentukan kalor reaksinya secara kalorimetrik. Penentuan ini terbatas

pada reaksi-reaksi berkesudahan yang berlangsung dengan cepat seperti pada reaksi

pembakaran, reaksi penetralan, dan reaksi pelarutan

Salah satu penerapan dari kalorimeter adalah termos air panas. Termos air panas

selalu menjaga panas di dalam sistem agar tidak terjadi perpindahan kalor dari sistem ke

lingkungannya. Prinsip kerja ini sama dengan prinsip kerja kalorimeter yang akan

dilakukan pada percobaan ini.

1.2 Prinsip dan Aplikasi Percobaan

Penentuan tetapan kalorimeter dapat dilakukan dengan mencampurkan air panas dan

air dingin lalu mengukur suhunya selang waktu tertentu. Penentuan kalor reaksi Zn

dengan CuSO4 dapat ditentukan dengan mengukur suhu awal CuSO4 lalu mencampurkan

dengan Zn di dalam kalorimeter. Suhunya diukur pada selang waktu tertentu. Penentuan

kalor pelarutan etanol dan air dilakukan dengan mengukur suhu awal air dan etanol lalu

mencampurkannya ke dalam kalorimeter. Suhu pencampuran diukur selama beberapa

menit dengan selang waktu tertentu.penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH adalah

dengan mengukur suhu asam dan basa lalu mencampurkan asam kuat dan basa kuat ke

dalam kalorimeter dan ukur suhu campurannya. Reaksi yang terjadi saat penetralan ini

adalah

HCl + NaOH - NaCl +H2O

Aplikasi dari termokimia adalah penggunaan termos air panas. Dimana termos air

panas memiliki prinsip kerja yang sama dengan kalorimeter yaitu mengisolasi kalor di

sistem sehingga perpindahan kalor dapat diperlambat dan air di dalam termos tetap panas.

1.3 Tujuan Percobaan

a. Menentukan penetapan kalorimetri

b. Menentukan kalor reaksi Zn +CuSO4

c. Menentukan kalor pelarutan etanol dalam air

d. Menentukan kalor penetralan HCl dan NaOH

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Termokimia

Termokimia adalah cabang dari termodinamika karena tabung reaksi dan isinya

membentuk sistem. Jadi, kita dapat mengukur energi yang dihasilkan oleh reaksi sebagai

kalor yang dikenal sebagai q, bergantung pada kondisinya apakah dengan perubahan

energi dalam atau perubahan entalpi. (Atkins, 1999)

Termokimia mempelajari perubahan panas yang mengikuti reaksi kimia dan

perubahan-perubahan fisika(pelarutan, peleburan, dan sebagainya). Satuan tenaga panas

biasanya dinyatakan sebagai kalor, joule, atau kilokalori. (Sukardjo, 1997)

Reaksi kimia yang menyangkut pemecahan dan atau pembentukkan ikatan kimia

selalu berhubungan dengan penyerapan atau pelepasan panas. Panas reaksi adalah

banyaknya panas yang dilepaskan atau diserap ketika reaksi kimia berlangsung. (Bird,

1993)

2.2 Entalpi

Perubahan entalpi pada saat sistem mengalami perubahan fisika atau kimia biasanya

dilaporkan untuk proses yang terjadi pada sekumpulan kondisi standar. Dalam banyak

pembahasan kita akan memperhatikan perubahan entalpi standar ∆H0 yaitu perubahan

entalpi untuk proses yang zat awal dan akhirnya ada dalam keadaan standar. (Atkins,

1999)

Reaksi eksotermik adalah reaksi yang melepas panas. Jika reaksi berlangsung pada

suhu tetap, berdasarkan perjanjian ∆H akan bernilai negatif karena kandungan panas dari

sistem akan menurun. Sebaliknya, pada reaksi endotermik yaitu reaksi yang

membutuhkan panas, berdasarkan perjanjian ∆H akan bernilai positif. (Bird, 1993)

Panas dilepaskan ke lingkungan atau diterima dari lingkungannya sekitar oleh sistem

dalam isohorik atau isobarik dan apabila suhu pertama sama dengan suhu kedua kondisi

ini disebut isotermal kalor reaksi. Syarat berikut yang harus dilakukan saat proses

berlangsung : a) suhu dari produk dan reaktan harus sama, b) semua jenis kerja harus

dimasukkan pada proses reaksi. Perubahan panas ditunjukan oleh perubahan kalorimeter.

(Aleksishvili dan Sidamonidze, 2002).

Qv = - Cv cal × Δtcal ...(1)

2.3 Panas Reaksi

Panas reaksi dapat dinyatakan sebagai perubahan energi, produk, dan reaktan pada

volume konstan (∆E) atau pada tekanan konstan (∆H). Panas reaksi dapat dinyatakan

dengan kalorimeter. Harga ∆E diperoleh apabila reaksi dilakukan dengan kalorimeter

bom, yaitu pada volume konstan dan ∆H adalah panas reaksi yang diukur pada tekanan

konstan, dalam gelas piala atau labu ukur yang diisolasi. Karena proses diperinci dengan

baik maka panas yang dilepaskan hanyalah fungsi-fungsi keadaan yaitu Qp = ∆H atau Qv

= ∆E. Besaran ini dapat diukur oleh persamaan : (Dogra dan Dogra, 1990)

Q = ΔE atau ΔH = T1 T2 Δ Ci (produk, kalorimeter) dT ...(2)

Dimana Ci dapat berupa Cv untuk pengukuran E dan Cp untuk H. Dalam banyak

percobaan, Ci untuk kalorimeter dijaga tetap konstan.

Panas reaksi dapat dibedakan menjadi: (Bird, 1993)

2.3.1 Panas pembentukan

Entalpi pembentukan molar standar (∆Hf) suatu senyawa adalaha banyaknya panas

yang diserap atau dilepaskan kerika 1 mol senyawa tersebut dibentuk unsur-unsurnya

dalam keadaaan standar.

2.3.2 Panas pembakaran

Panas pembakaran suatu unsur atau senyawa adalah banyaknya panas yang

dilepaskan ketika 1 mol unsur atau senyawa tersebut terbakar sempurna dalam oksigen.

2.3.3 Panas netralisasi

Panas netralisasi dapat didefinisikan sebagai jumlah panas yang dilepas ketika

1 mol air terbentuk akibat reaksi netralisasi asam oleh basa atau sebaliknya. Panas

netralisasi terjadi dalam larutan asam kuat dan basa kuat dengan sedikit air ternyata

berharga konstan. Hal ini disebabkan karena asam kuat dan basa kuat akan mudah

terdissosiasi sempurna dalam bentuk ion di dalam larutan.

2.3.4 Panas pelarutan

Jenis panas reaksi yang lain adala panas yang dilepas atau diserap ketika 1mol

senyawa dilarutkan dalam pelarut berlebih yaiyu sampai suatu keadaan dimana pada

penambahan pelarut selanjutnya tidak ada panas yang diserap atau dilepaskan lagi. Panas

pelaruta ada 2 macam yaitu panas pelarutan integral dan panas pelarutan differensial.

Besarnya panas pelarutan bergantung pada jumlah mol pelarut dan zat terlarut.

2.3.5 Panas pengenceran

Panas pengenceran adalah banyaknya panas yang dilepaskan atau diserap

ketika suatu zat atau larutan diencerkan dalam batas konsentrasi tertentu.

2.4 Kalorimetri

Alat yang paling penting untuk mengukur ∆U adalah kalorimeter bom adiabatik.

Perubahan keadaan yang dapat berupa reaksi kimia berawal dari dalam wadah

beervolume tetap yang disebut bom. Bom tersebut direndam di bak air berpengaduk da

keseluruhan alat itulah yang disebut kalorimeter dan di dalam bak luar dipantau dan

diatur sampai nilainya sama. Hal ini dilakukan untuk memastikan tidak adanya kalor

yang hilang sedikitpun dari kalorimeter ke lingkungannya yaitu bak air sehingga

kalorimeter itu adiabatik. (Atkins, 19990)

Alat yang digunakan untuk mengukur perubahan panas disebut kalorimeter. Setiap

kalorimeter mempunyai sifat khas dalam mengukur panas. Ini dapat terjadi karena

kalorimeter sendiri (baik gelas, politena atau logam) menghisap panas, sehingga tidak

semua panas terukur (Bird, 1993).

Data isotermal titrasi kalorimetri (ITC) memiliki kesalahan yang relatif tinggi pada

pengukuran reaksi ikatan protein ligan. Ada beberapa yang diperlukan sebagai standar

validasi universal untuk titrasi kalorimetri. Beberapa garam anorganik dan protonisasi

buffer reaksi sudah disarankan sebagai kemungkinan untuk entalpi standar. Beberapa

kalorimeter komersial termasuk VP-ITC, ITC 200, dan Nano ITC-III sudah valid,

menggunakan standar reaksi. (Baranauskienȇ, et al, 2009)

Konduktivitas efektif termal ditentukan oleh temperatur terendah selama siklus

pendinginan menggunakan kalorimter dapat dibandingkan dengan nilai pengukuran pada

suhu ruang, sebelum dan sesudah kalorimeter diuji menggunakan metode rencana

transient. (Bentz, et al, 2006)

BAB III

Metodologi

3.1 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada percobaan termokimia adalah batang pengaduk,

erlenmeyer,gelas beaker, kalorimeter, pemanas air, pipet volume, stopwatch, termometer,

labu ukur, dan neraca analitik

Bahan yang digunakan pada oercobaan termokiia adalah akuades, asam

asetat, asam klorida, amonium, etanol, natrium hidroksida, tembaga sulfat, dan zinc.

3.2 Analisa Bahan

3.2.1 Akuades (H2O)

Pelarut polar universal tak berwarna. Titik didih 1000 C dan titik

beku 00 C. Konstanta dielektrik paling tinggi, neteral, dan komposisi kalornya lebih tinggi

dibandingkan dengan cairan lain. (Daintih, 1994)

3.2.2 Amonium hidroksida (NH4OH)

Larutan gas amoniak (NH3) dalam air, berbau khas menusuk hidung.

Kelarutan gas amoniak dalam air sangat besar yaitu 1.145. Mr : 35,05

Massa Jenis : 0,91. Di laboratorium banyak digunakan sebagai pereaksi analisis, baik

kualitatif maupun kuantitatif. (Daintith,1994)

3.2.3 Asam asetat (CH3COOH)

Asam asetat adalah cairan kristal jenuh atau padatan dengan bau

tajam khas cuka. Digunakan dalam pembuatan anhidra etanoat untuk menghasilkan

selulosa etanoat. (Daintith, 1994)

3.2.4 Asam klorida (HCl)

Memiliki titik leleh -114,80 C titik didih -850 C, massa jenis 7,05

gram/cm3 dan berat gas uap 1,268. Asam klorida adalah gas tak berwarna. Berbahaya

apabila terjadi kontak fisik. Menyebabkan iritasi saluran pernafasan menyebabkan iritasi

pada mata dan luka permanen pada mata. Pertolonggan pertama pada mata dicuci selama

15 menit dan jangan mengedipkan mata. Pertolongan pertama pada pernafasan segera

cari udara segar dan jauhkan dari sumber bahaya. (Daintith. 1994)

3.2.5 Etanol(C2H5OH)

Bentuk fisik cairan, mudah terbakar, menyebabkan iritasi mata,

saluran pernafasan,. Titik didih 760 C, titik beku -113,840C. Densitas 1,59-1,64. Hindari

kontak dengan mata, gunakan alat pelindung pernafasan. (Basri, 2003)

3.2.6 Natrium Hidroksida (NaOH)

Padatan putih, titik beku 3180C, titik didih 13900C, rapatan 2,13

g/cm3 dan berat molekul 40. Bereaksi dengan air. Dapat menyebabkan mata terbakar dan

pneumonia. Apabila terkena mata, cuci dengan air dan jika terhirup cari udara segar dan

pertolongan medis. (Daintith, 1994)

3.2.7 Tembaga sulfat (CuSO4)

Padatan kristal bir, larut dalam HNO3, daya hantar listrik tinggi,

tidak reaktif. Anhidratnya kehilangan 4 molekul air pada 1100C dan kelima molekul air

pada 1500 C. Mengurai menjadi tembaga II oksida, sulfur dioksida, dan oksigen pada

6500C. (Daintith,1994)

3.2.8 Zinc (Zn)

Logam putih kebiruan, mudah ditempa. Titik levur 4100C, titik didih

9060C, melarut dengan lambat dengan asam dan alkali, logam murni. (Daintith, 1994)

3.3 Prosedur Percobaan

a. Penentuan tetapan kalorimeter

Akuades sebanyak 20cm3 dimasukkan ke kalorimeter lalu dicatat suhunya.

Akuades sebanyak 20cm3 dimasukkan ke gelas kimia kemudian dipanaskan sampai

±100C diatas temperatur kamar, dicatat suhunya. Dicampurkan akuades panas ke dalam

kalorimeter lalu diaduk. Diamati suhunya selama 10 menit dengan selang waktu 1 menit

setelah pencampuran. Dibuat kurva pengamatan suhu vs selang waktu untuk

menentukharga penurunan air panas dan kenaikan air dingin.

b. Penentuan kalor reaksi Zn + CuSO4

Larutan CuSO4 1 M dimasukan ke kalorimeter sebanyak 40cm3. Dicatat

temperatur selama 2 menit dengan selang waktu ½ menit. Ditimbang dengan teliti 3,00

gram- 3,1 gram bubuk Zn. Dimasukkan bubuk Zn ke dalam larutan CuSO4 atau

kalorimeter. Catat temperatur selang waktu 1 menit setelah pencampuran selama 10

menit. Diukur kenaikan temperatur dengan mengguankan grafik.

c. Penentuan kalor pelarutan etanol dalam air

Akuades sebanyak 18 cm3 dimasukkan ke kalorimeter. Suhu air di dalam

kalorimeter diukur selama 2 menit selang waktu ½ menit. Etanol sebanayak 29cm3

dimasukkan ke gelas beaker dan diukur suhunya. Etanol dimasukkan ke kalorimeter,

dikocok dan dicampurkan. Dicatat temperatur selama 4 menit selang waktu ½ menit.

Diulangi percobaan dengan variasi volume yang lain. Dihitung ∆H pelarutan untuk

campuran lain seperti pelarutan per mol etanol pada berbagai perbandingan mol air/mol

etanol. Dibuat grafik terhadap mol air/mol etanol.

d. Penentuan kalor HCl dan NaOH

Asam klorida 2 M dimasukan ke kalorimeter sebanyak 20 cm3, dicatat

kedudukan kalorimeter. NaOH 2,05 M diukur sebanyak 20 cm3, dicatat suhunya dan

diatur agar sama dengan suhu HCl. Dicampurkan ke kalorimeter dan dicatat suhu selama

5 menit selang waktu ½ menit. Dibuat grafik dan dihitung ∆H peneterlan.

e. Penetralan kalor penetralan NH4Cl dan HCl

Asam klorida 2 M dimasukan sebanyak 20 cm3 ke kalorimeter. Dicatat

kedudukan temperaturnya. NH4Cl 20cm3dicatat temperaturnya dan dimasukkan ke

kalorimeter. Dicatat suhu selama 5 menit selang waktu ½ menit. Dibuat grafik untuk

memperoleh perubahan temperatur. Dihitung ∆H penetralan.

f. Penentuan kalor penetrlana NaOH-CH3COOH

Amonium hidroksida dimasukan ke kalorimeter sebanyak 20cm3 dicatat

suhunya. Asam klorida 2M dimasukan ke kalorimeter sebanyak 20cm3 dan dicatat

suhunya selama 5 menit selang waktu ½ menit. Dibuat grfik.

3.4 Rangkaian Alat

Gambar 3.4 Rangkaian Alat kalorimeter

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Hasil

a. Penentuan Kalor pelarutan air-etanolVolume Suhu pada menit ke T campuran pada menit

Air

ml

Etanol

ml

air etanol T(menit) T(0C) menit T

(0C)menit Suhu(0C) menit T(0C)

18 29

½

28

½

26

½ 28 2 ½ 30

1 1 1 29 3 30

1 ½ 1 ½ 1 ½ 30 3 ½ 30

2 2 2 30 4 30

27 19,3

½

28

½

26

½ 33 2 ½ 33

1 1 1 33 3 33

1 ½ 1 ½ 1 ½ 33 3 ½ 33

2 2 2 33 4 33

36 14,5

½

27

½

27

½ 32 2 ½ 32

1 1 1 32 3 32

1 ½ 1 ½ 1 ½ 32 3 ½ 32

2 2 2 32 4 32

36 11,6

½

28

½

28

½ 31 2 ½ 31

1 1 1 31 3 31

1 ½ 1 ½ 1 ½ 31 3 ½ 31

2 2 2 31 4 31

½ ½ ½ 30 2 ½ 29

1 1 1 30 3 29

1 ½ 1 ½ 1 ½ 30 3 ½ 29

36 5,8 28 27

2 2 2 30 4 29

45 4,8

½

28

½

27

½ 29 2 ½ 29

1 1 1 29 3 29

1 ½ 1 ½ 1 ½ 29 3 ½ 29

2 2 2 29 4 29

b. Penentuan tetapan kalorimeterT(0C)

Air dingin

T(0C)

Air panas

Temperatur pada menit ke

t (menit) T (0C)

28 38

1 33

2 33

3 32

4 32

5 32

6 32

7 32

8 32

9 32

10 32

1 33

2 33

3 33

4 33

5 33

6 33

7 32,5

29 398 32,5

9 32,5

10 32,5

31 41

1 34,5

2 34

3 34

4 34

5 34

6 33,5

7 33,5

8 33,5

9 33,5

10 33,5

c. Penentuan Kalor penetralan Hcl dan NaOHT (0C)

HCl

T (0C)

NaOH

Temperatur pada menit

t (menit) T(0C)

31 31

½ 38

1 38

1 ½ 38

2 38

2 ½ 38

3 38

3 ½ 38

4 38

4 ½ 38

5 38

d. Penentuan Kalor penetralan Zn dan CuSO4

T Zn

TCuSO4

Temperatur pada menitt (menit) T (0C)

30,40C

1 48,52 56,53 57,54 585 586 577 568 559 54,510 54

4.2 Pembahasan

Termokimia adalah cabang dari termodinamika karena tabung reaksi dan isinya

membentuk sistem yang mempelajari kalor dalam suatu reaksi kimia. Contoh termokimia

dalam kehidupan sehari-hari adalah termos air. Termos air memiliki lapisan dalam yang

dirancang sedemikian rupa dan diisolasi sehingga panas air yang ada di dalam termos

tidak dapat keluar dari sistemnya sehingga air tetap panas.

Tetapan kalorimeter dapat diperoleh dengan mencampurkan akuades yang

bersuhu kamar dengan akuades yang bersuhu 100C lebih tinggi dari suhu kamar dengan

volume yang sama lalu memasukkannya ke dalam kalorimeter. Hitung suhu campuran

tersebut dengan selang waktu tertentu sambil diaduk. Saat pencampuran terjadi pelepasan

kalor dari akuades bersuhu tinggi (panas) ke akuades bersuhu rendah (dingin). Akuades

dingin menerima kalor dari akuades panas sehingga didapat suhu campuran. Namun,

kalor yang dilepas air panas tidak sama dengan kalor yang diserap air dingin karen

kalorimeter juga ikut menyerap kalor. Maka besar kalor yang diserap oleh kalorimeter

adalah selisih antara kalor yang dilepas air panas dengan kalor yang diserap air dingin.

Penentuan kalor reaksi Zn+CuSO4 dapat diperoleh dengan memsaukkan larutan

CuSO4 ke kalorimeter lalu mengukur suhunya. Campurkan bubuk Zn ke kalorimeter dan

ukur suhu campurannya. Perubahan konsentrasi awak dan akhir larutan adalah perubahan

kalor yang terjadi.

Penentuan kalor pelarutan etanol dalam air dapat diperoleh dengan mengukur

suhu awal air di dalam kalorimeter lalu mengukur suhu etanol dan mencampurkan etanol

ke dalam air.suhu campuran diukur selang beberapa menit.

Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH diperoleh dengan mengukur suhu HCl

di dalam kalorimeter dan mengukur suhu NaOH sehingga suhunya sama dengan HCl lalu

mencampurkannya ke dalam kalorimeter dan mengukur suhunya.

Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur perubahan panas.

Pengukuran jumlah kalor reaksi yang diserap atau dilepaskan pada suatu reaksi kimia

dengan eksperimen disebut kalorimetri. Prinsip kerja kalorimeter adiabatik adalah tidak

terjadi perpindahan panas antara sistem dan lingkungan. Kalorimeter adiabatik sederhana

disusun sedemikian rupa dengan menggunakan isolator yang ditempatkan di sekeliling

gelas kimia agar dapat memperlambat pertukaran kalor antara sistem dengan lingkungan.

4.2.1 Analisis Prosedura. Penetapan Kalorimeter Akuades sebanyak 20cm3 dimasukkan ke kalorimeter dan dicatat

temperaturnya. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan suhu awal akuades dingin (T1),

keadaaan ini terjadi pada saat isotermal. Dipanaskan akuades 20cm3 ke gelas kimia

sampai suhunya 100C diatas suhu T1. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan suhu akuades

kedua (T2). Akuades dicampurkan ke kalorimeter dan diaduk. Pengadukan bertujuan

untuk mencampurkan akuades panas dan akuades dingin agar keduanya homogen.

Dicatat suhu pencampuran selang waktu 1 menit. Hal ini untuk mendapatkan suhu

campuran akuades. Dibuat kurva pengamatan temperatur vs selang waktu. Hal ini untuk

mengatahui harga penurunan akuades panas dan akuades dingin. Pada saat terjadi

pencanpuran, suhu akuades panas dan akuades dingin mengalami perubahan. Suhu

akuades panas akan turun dan suhu akuades dingin akan meningkat akibat adanya

pelepasan kalor oleh akuades panas dan penyerapan kalor pada akuades dingin. Namun

kalor yang diserap air dingin tidak sama dengan kalor yang dilepas air hangat. Hal ini

dikarenakan kalorimeter juga ikut menyerap panas yang dilepas oleh air panas.

b. Penentuan Kalor reaksi Zn +CuSO4

CuSO4 dimasukkan sebanyak 40 cm3 1 M ke dalam kalorimeter dan

dicatat suhu selama 2 menit selang waktu ½ menit. Hal ini bertujuan untuk mengetahui

kenaikan atau penurunan suhu CuSO4 setiap selang waktu 30 detik dan di dapatkan suhu

awal CuSO4 (T1). Bubuk Zn ditimbang sebanyak 3 gram dan dimasukkan ke kalorimeter.

Hal ini bertujuan utnuk mereaksikan Zn dengan CuSO4. Dicatat suhu pencampuran

selama 10 menit sekang waktu 1 menit. Kenaikan temperatur diukur dengan grafik.

c. Penentuan Kalor pelarutan Etanol dalam Air

Air sebanyak 18 cm3 dimasukkan ke kalorimeter dan diukur temperatur air

selama 2 menit selang waktu ½ menit. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan suhu konstan

air sebagai suhu awal air. Diukur temperatur etanol sebanyak 29 cm3 di dalam gelas

beker. Dari perlakuan ini akan didapatkan suhu etanol sebelum pencampuran.

Dicampurkan etanol ke dalam kalorimeter berisi air dan dicatat suhu pencampuran

selama 4 menit selang waktu ½ menit. Perlakuan ini akan didapatkan suhu campuran air-

etanol. Diulangi percobaan untuk variasi volume air dan etanol yang berbeda. Variasi

volume etanol dan air yang berbeda akan memberikan informasi mengenai hubungan

antara ∆H dengan banyaknya mol air dalam mol etanol.

d. Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOHAsam klorida 2 M sebanyak 20 cm3 dimasukkan ke dalam kalorimeter dan

diukur suhunya. Perlakuan ini akan didapatkan suhu awal asam klorida. NaOH 2,05 M

sebanyak 20 cm3 dicatat suhunya hingga suhunya sama dengan suhu HCl. Perlakuan ini

bertujuan untuk menyamakan suhu HCl dengan NaOH, sebab apabila suhu keduanya

berbeda maka terjadi dua perubahan kalor yaitu perubahan kalor reaksi dan perubahan

kalor campuran dengan suhu yang berbeda. Dicampurkan basa ke kalorimeter dan diukur

suhu campuran selama 5 menit dengan selang waktu ½ menit. Reaksi yang terjadi adalah

reaksi netralisasi asam kuat oleh basa kuat karena larutan asam yang pertama kali

dimasukkan ke kalorimeter. Dibuat grafik untuk memperoleh perubahan temperatur

akibat reaksi ini. reaksi pada percobaan ini adalah

HCl + NaOH - NaCl +H2O

4.2.2 Analisis Hasil

a. Penentuan kalorimeter

Air panas dan air dingin yang dicampurkan mengalami perubahan kalor. Air

dingin menyerap kalor dari air panas dan air panas melepas kalor ke air dingin. Namun

kalor yang dilepas tidak sama dengan kalor yang ditrerima air dingin karena kalorimeter

turut menyerap panas dari air panas. Dari percobaan diperoleh tetapan kalorimeter (k)

sebesar +13,361 kj/mol. Tanda positif menunjukkan bahwa terjadi reaksi endoterm yaitu

penyerapan kalor sebesar 13,361 dalam setiap molnya. Grafik menunjukkan bahwa

pencampuran air panas dan air dingin mengalami penurunan suhu pada menit awal yaitu

330C pada menit pertama. Namun, pada menit menit selanjutnya (menit ke 4 sampai 10)

suhu campuran konstan yaitu 320C.

b. Penentuan Kalor reaksi Zn+CuSO4

Reaksi antara Zn dengan CuSO4 adalah

Zn + CuSO4+2e ZnSO4 +Cu2+

Suhu sebelum dan sesudah pencampuran berubah yaitu semakin naik

karena Zn bereaksi dengan CuSO4 sehingga memerlukan energi untuk melepaskan Cu

menjadi Cu2+ Zn untuk mengikat SO4. Entalpi yang dihasilkan yaitu sebesar +15,475 kj/

mol. Tanda positif menunjukan bahwa terjadi reaksi endoterm yaitu penyerapan kalor.

Nilai sebesar 15,475 kj/mol menyatakan bahwa kalor yang dibutuhkan untuk membentuk

satu mol ZnSO4 sebesar 15,475 kj.

c. Penentuan kalor pelarutan etanol dalam air

Kalor pelarutan standar menyatakan jumlah kalor yang diperlukan atau

dibebaskan untuk melarutkan 1 mol zat pada keadaan standar. Pelarutan etanol dalam air

mengalmai perubahan kalor maksimum saat etanol dilarutkan dalam air yang tak

terhingga. Pada grafik, perubahan entalpi semakin besar maka mol etanol semakin

sedikit. Namun pada saat mencapai ∆H maksimum yaitu 3,626 kj, mol etanol masih

mengalami penurunan meskipun ∆H mengalami penurunan. ∆H kembali sedikit naik

pada saat mencapai jumlah mol paling minimum. Penurunan ∆H disebabkan oleh jumlah

air yang terlalu besar sedangkan jumlah etanol terlalu kecil sehingga air tidak dapat

menyerap kalor dari etanol lagi.

d.Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH

Pencampuran basa kuat ke dalam asam kuat mengakibatkan adanya panas

netralisasi yang disebabkan oleh netralisasi asam oleh basa kuat. Selama lima menit, suhu

NaOh dengan HCl konstan yaitu 380C. Hal ini disebabkan untuk menghindari terjadinya

reaksi perubahan kalor campuran larutan yang memiliki suhu berbeda. Perubahan entalpi

pada kalor penetralan didapat sebesar +32,62 kj/mol. Tanda positif menunjukan bahwa

terjadi reaksi endoterm yaitu penyerapan energi. Nilai 32,62kj menunjukan bahwa kalor

yang dibutuhkan untuk menetrlakan saru mol campuran HCl dengan NaOH sebesar 32,62

kj. Reaksi yang terjadi pada percobaan ini adalah

HCl+NaOH NaOH + H2O ∆H = +32,62kj/mol

BAB VPENUTUP

5.1 Simpulan

Penentuan tetapan kalorimetri berdasarkan percobaan diperoleh sebesar 13,361

joule/mol. Entalpi reaksi dari Zn+CuSO4 diperoleh sebesar 15, 47 kj/mol. Kalor pelarutan

etanol dalam air pada ∆H terakhir sebesar 2,787 kj/mol . Kalor penetralan HCl danNaOH

sebesar .

5.2 Saran

Praktikum selanjutnya disarankan agar melakukan percobaan kalor penetralan

basa lemah dengan asam kuat dan membandingkan hasilnya dengan penetralan asam kuat

dengan basa kuat.

Documents

Penentuan Kalor Pelarutan Etanol Dalam Air Cara1