TERMOKIMIA
I. Latar Belakang
Termokimia adalah suatu bagian dari termodinamika yang membahas tentang perubahan panas reaksi kimia. Panas reaksi kimia suatu system dapat dilepaskan maupun diserap. Reaksi yang dilepaskan disebut dengan reaksi ekoterm sedangkan reaksi yang diserap dinamakan reaksi endoterm. Perubahan reaksi ini dapat diukur menggunakan prinsip kerja dari calorimeter. Prinsip kerja dari calorimeter yaitu dengan mengisolasi panas dalam system agar panas tersebut tidak berpindah ke lingkkungan.
Reaksi yang sering dijumpai di alam semester ini adalah reaksi yang berlangsung dalam system terbuka dengan tekanan tetap ( tekanan atmosfir ) sehingga kalor reaksi yang berlangsung pada tekanan tetap berbeda dari perubahan energy dalam (∆E). Untuk menyatakan kalor reaksi yang berlangsung pada tekanan tetap didefinisikan suatu besaran termodinamika, yaitu Entalphi (H). Entalphi menyatakan kandungan kalor zat atau system. Perubahan entalpi (∆H) dari suatu reaksi sama dengan jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan oleh reaksi.
Oleh karena itu, maka diujilah perubahan entalpi tersebut dengan cara percobaan menetralkan suatu zat dengan zat lain menggunakan calorimeter
II. Tujuan
1. Mempelajari bahwa setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi.
2. Mempelajari bahwa perubahan kalor dapat diukur atau dipelajari dengan percobaan sederhana.
III. Dasar Teori
Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara energy panas dengan energy kimia. Energi kimia didefinisikan sebagai energy yang dikandung setiap unsur atau senyawa. Perubahan energy dapat terjadi dalam suatu system maupun lingkungan. Sistem dapat berupa gas, uap air dan uap dalam kontak dengan cairan ( Atkins,1990 ; Brady,1999).
yang lain, Karena adanya perbedaan temperature ( Alberty dan Daniels, 1992 ).
Besarnya kalor reaksi bergantung pada jumlah zat yang bereaksi, keadaan fisika, temperature, tekanan, jenis reaksi ( P tetap atau Vteap ). Kalor reaksi adalah kaor yang menyertai suatu reaksi dengan koefisien yang paling sederhana ( Oxtoby.dkk, 2001)
Ditinjau dari jenis reaksi, terdapat beberapa jenis reaksi diantaranya reaki kalor pembentukan, kalor penguraian, kalor penetralan, kalor reaksi dan kalor pelarutan ( Basri, 2002 )
Benda yang mnerima kalor suhunya akan naik sedangkan benda yang melepas kalor temperaturnya akan turun. Dimana, Q = m . c . Dt
dengan Q = jumlah kalor (kal) m = massa zat (g)
c = kalor jenis zat (kal/g ◦C)
Dt = perubahan suhu(◦C)
Stopwatch
Buret
B. Bahan
1. Masukkan 25ml akuades ke dalam kalorimeter dengan buret, catat temperaturnya.
2. Panaskan 25ml air dalam gelas kimia sampai kurang-lebih 10 derajat di atas temperatur ruangan, catat temperaturnya.
3. Campurkan air panas ke dalam kalorimeter, aduk, amati
Percobaan 2: Penentuan Kalor Reaksi Zn + CuSO4
1. Masukkan 50ml larutan CuSO4 1M ke dalam kalorimeter
2. Catat temperatur selama 2 menit dengan selang 30 detik
3. Timbang dengan teliti 3,00gr – 3,10 gr bubuk Zn
4. Masukkan bubuk Zn ke dalam larutan CuSO4 atau kalorimeter
5. Catat temperatur selang 1 menit setelah pencampuran 10 menit
Percobaan 3: Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH
1. Masukkan 25ml HCl 1M ke dalam kalorimeter
2. Catat kedudukan termometer
3. Ukur 25ml NaOH 1M. catat temperatur (atur sedemikian sehingga temperaturnya sama dengan temperatur HCl)
4. Campurkan basa tersebut ke dalam kalorimeter dan catat temperatur campuran selama 5 menit dengan selang 30 detik
5. Buat grafik untuk memperoleh perubahan temperatur akibat reaksi tersebut
V aquades biasa = v aquades panas - 25 ml T aquades panas = 41⁰C
B. Penentuan kalor Zn + CuSo4
Larutan campuran CuSo4 dengan Zn
C. Penetralan HCl dengan NaoH wakt
pengadukan larutan yang kurang merata atau objektif serta kurang rapat menutup tutup calorimeter. Dari hasil perhitungan tetapan calorimeter diketahui bahwa kalor yang diserap system sebesar 210 joule dan kalor yang dikeluarkan system sebesar 945 joule. Sehingga kalor yang diterima calorimeter sebesar 735 joule. Tetapan calorimeter dapat diperoleh dengan mmbandingkan jumlah kalor pada calorimeter dengan perubahan suhu. Dan dari hasil perhitungan, diperoleh tetapan calorimeter sebesar 22,96 kal.
Pada uji coba penentuan kalor reaksi Zn dengan CuSo4 diperoleh suhu larutan CuSO4 sebesar 29ᵒC dengan selang waktu ½ menit selama 2 menit pengadukan. Larutan CuSo4 dicampur dengan larutan Zn 1M dan diperoleh perubahan suhu sebagai berikut : Suhu pertama sebesar 37ᵒC, suhu kedua sebesar 39ᵒC, suhu ketiga sebesar 41ᵒC, suhu keempat sebesar 43ᵒC, suhu kelima sebesar 44ᵒC, suhu keenam sebesar 45ᵒC, suhu ketujuh sebesar 46ᵒC, suhu kedelapan sebesar 47ᵒc, serta suhu ke Sembilan dan sepuluh sebesar 48ᵒC dalam selang waktu 1 menit selama 10 menit lamanya pengadukan. Sebelum dihitung dengan waktu, suhu larutan diperoleh sebesar 34ᵒC pada thermometer. Reaksi ini termasuk reaksi endoterm karena adanya kenaikan temperature yang menunjukkan adanya kalor yang diserap pada reaksi tersebut. Selain adanya kenaikan temperature, yang menyebabkan reaksi ini dikatakan sebagai reaksi endoterm adalah perubahan panas yang bernilai positif. Reaksi endoterm adalah reaksi yang memerlukan kalor. Percobaan ini menghasilkan entalpi sebesar 1.655 joule. Reaksi penentuan kalor reaksi antara Zn dengan CuSO4 :
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
Pada percobaan penetralan HCL dengan NaOH, yang bertindak sebagai system adalah HCL dan NaOH sedangkan yang berperan sebagai lingkungan adalah air atau aquades sebagai pelarut dan calorimeter. Dalam percobaan terjadi reaksi pada system yaitu suatu energy kalor yang dinamakan dengan Kalor Penetralan. Kalor penetralan yang digunakan sebesar 12.478.8 joule. Sesuai dengan Hukum Newton I yaitu energy entalpi besarnya sama dengan kalor yang disebabkan reaksi pada tekanan tetap.
Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energy dan perubahan tersebut dapat dicari dengan cara menentukan kalor yang dapat diperoleh dengan menggunakan metode calorimeter saat reaksi terjadi pada kondisi tekanan tetap. Perubahan kalor reaksi sama dengan perubahan energy entalpi.
Perubahan kalor dapat ditentukan menggunakan metode calorimeter sederhana. Kalorimeter sederhana berfungsi untuk menjalankan reaksi dengan kondisi tekanan tetap. Dengan metode calorimeter juga dapat menentukan nilai entalpi reaksi yang setara dengan besarnya kalor reaksi.
VIII. Daftar Pustaka
Alberty,R.A dan Daniel,F.1992.Kimia Fisika Jilid 1 Edisi 5.Sudja.Jakarta : Erlangga,
Indonesia.
Atkins, P.W.1990. Kimia Fisika Jilid 1 Edisi 6.Kartohadiprojo. Jakarta : Erlangga,
Indonesia.
Basri, S. 2002. Kamus Lengkap Kimia. Jakarta : Rineka Cipta, Indonesia.
Oxtoby, D.W.dkk. 2001. Prinsip-prinsip Kimia Modern Jilid 1 Edisi 6. Jakarta :
Erlangga, Indonesia.
Tippler, Paul. A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknih Jilid 1. Jakarta : Erlangga,
Indonesia.
XI. Lampiran
LAPORAN PRATIKUM KIMIA DASAR I
JURUSAN FISIKA
Disusun oleh :
