PENENTUAN PANAS KELARUTAN PENENTUAN PANAS KELARUTAN
I.
I. TUJUANTUJUAN 1.
1. Untuk mempelajari bahwa setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahanUntuk mempelajari bahwa setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi.
energi. 2.
2. Mempelajari perubahan kalor melalui pengukuran dan pembelajaran denganMempelajari perubahan kalor melalui pengukuran dan pembelajaran dengan percobaan yang sederhana.
percobaan yang sederhana. 3.
3. Menentukan tetapan kalorimeter.Menentukan tetapan kalorimeter. 4.
4. Menentukan kalor penetralan HCl dan NaOH.Menentukan kalor penetralan HCl dan NaOH. II.
II. DASAR TEORIDASAR TEORI 2.1
2.1 TermodinamikaTermodinamika
Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari perubahan-perubahan energi yang Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari perubahan-perubahan energi yang menyertai suatu proses fisika dan kimia. Ada dua hal yang menjadi penekanan dalam menyertai suatu proses fisika dan kimia. Ada dua hal yang menjadi penekanan dalam mempelajari termodinamika yaitu:
mempelajari termodinamika yaitu: 1.
1. Penentuan kalor reaksi (termokimia)Penentuan kalor reaksi (termokimia) 2.
2. Penentuan arah suatu proses dan sifat-sifat sistem dalam kesetimbanganPenentuan arah suatu proses dan sifat-sifat sistem dalam kesetimbangan (termodinamika).
(termodinamika).
Reaksi kimia yang menyangkut pemecahan dan atau pembentukan ikatan kimia Reaksi kimia yang menyangkut pemecahan dan atau pembentukan ikatan kimia selalu berhubungan dengan penyerapan atau pelepasan panas. Panas reaksi adalah selalu berhubungan dengan penyerapan atau pelepasan panas. Panas reaksi adalah banyaknya
banyaknya panas panas yang yang dilepaskan dilepaskan atau atau diserap diserap ketika ketika reaksi reaksi kimia kimia berlangsung berlangsung ,, biasanya bila tidak dicantumkan keterangan lain berarti berlangsung
biasanya bila tidak dicantumkan keterangan lain berarti berlangsung pada tekanan tetap.pada tekanan tetap. Termokimia adalah bagian dari termodinamika yang membahas masalah perubahan Termokimia adalah bagian dari termodinamika yang membahas masalah perubahan panas
panas reaksi reaksi kimia. kimia. Termokimia Termokimia sangat sangat berhubungan berhubungan dengan dengan pengaruh pengaruh kalor kalor yangyang menyertai reaksi-reaksi kimia. Kalor reaksi pada suhu tertentu, T, ialah kalor yang menyertai reaksi-reaksi kimia. Kalor reaksi pada suhu tertentu, T, ialah kalor yang dilepaskan atau diserap, jika sejumlah zat-zat pereaksi pada suhu T, berubah menjadi dilepaskan atau diserap, jika sejumlah zat-zat pereaksi pada suhu T, berubah menjadi hasil reaksi pada suhu yang sama. Pada umumnya reaksi kimia disertai dengan efek hasil reaksi pada suhu yang sama. Pada umumnya reaksi kimia disertai dengan efek panas;
panas; pada pada reaksi reaksi eksoterm eksoterm kalor kalor dilepaskan, dilepaskan, sedangkan sedangkan pada pada reaksi reaksi endoterm endoterm kalor kalor diserap. Jumlah kalor yang berkaitan dengan suatu reaksi bergantung pada jenis reaksi, diserap. Jumlah kalor yang berkaitan dengan suatu reaksi bergantung pada jenis reaksi, pada jumlah zat
pada jumlah zat yang bereaksi, pada keadaan fisik zyang bereaksi, pada keadaan fisik zat-zat pereaksi at-zat pereaksi dan hasil reaksi, dan hasil reaksi, dandan pada suhu.
pada suhu.
Termokimia berkaitan dengan fungsi energi dalam (U), entalpi (H), entropi (S) Termokimia berkaitan dengan fungsi energi dalam (U), entalpi (H), entropi (S) serta energi bebas Gibbs (G). Dasar te
serta energi bebas Gibbs (G). Dasar termokimia adalah Hukum Termodinamika yaitu:rmokimia adalah Hukum Termodinamika yaitu: 1.
Hukum pertama termodinamika merupakan uraian baru dari hukum kekekalan Hukum pertama termodinamika merupakan uraian baru dari hukum kekekalan energi. Dalam hukum ini dinyatakan bahwa ”
energi. Dalam hukum ini dinyatakan bahwa ” bila suatu sistem mengalamibila suatu sistem mengalami serangkaian
serangkaian perubahan perubahan yang yang akhirnya akhirnya membawa membawa sistem sistem kembali kembali ke ke keadaankeadaan awalnya maka beda perubahan energinya adalah
awalnya maka beda perubahan energinya adalah nol nol ”.”. 2.
2. Hukum Kedua TermodinamikaHukum Kedua Termodinamika
Dalam hukum kedua termodinamika ini terlihat adanya hubungan antara entropi dan Dalam hukum kedua termodinamika ini terlihat adanya hubungan antara entropi dan spontanitas suatu reaksi. Hukum ini menyatakan bahwa ”
spontanitas suatu reaksi. Hukum ini menyatakan bahwa ” Entropi Entropi alam alam semestasemesta bertambah dalam suatu perubahan spontan dan tetap dalam suatu proses bertambah dalam suatu perubahan spontan dan tetap dalam suatu proses kesetimbangan
kesetimbangan”” 3.
3. Hukum Ketiga TermodinamikaHukum Ketiga Termodinamika Hukum ini menyatakan bahwa ”
Hukum ini menyatakan bahwa ” Entropi Entropi suatu suatu kristal kristal sempurna sempurna adalah adalah nol nol padapada temperatur absolut
temperatur absolut ”. Jadi, entropi berhubungan dengan ketidakteraturan molekul”. Jadi, entropi berhubungan dengan ketidakteraturan molekul dalam sistem.
dalam sistem.
Dalam termokimia ada dua hal yang perlu diperhatikan yang menyangkut Dalam termokimia ada dua hal yang perlu diperhatikan yang menyangkut perpindahan
perpindahan energi, energi, yaituyaitu sistem sistem dandan lingkunganlingkungan. Segala sesuatu yang menjadi pusat. Segala sesuatu yang menjadi pusat perhatian dalam
perhatian dalam mempelajari perubahan mempelajari perubahan energi disenergi disebut sisebut sistem, sedangkan tem, sedangkan hal-hal hal-hal yangyang membatasi sistem dan dapat mempengaruhi sistem disebut lingkungan. Berdasarkan membatasi sistem dan dapat mempengaruhi sistem disebut lingkungan. Berdasarkan interaksinya dengan lingkungan, sistem dibedakan menjadi tiga macam, yaitu :
interaksinya dengan lingkungan, sistem dibedakan menjadi tiga macam, yaitu : 1.
1. Sistem TerbukaSistem Terbuka
Sistem terbuka adalah suatu
Sistem terbuka adalah suatu sistem yang memungkinkan terjadi perpindahan energisistem yang memungkinkan terjadi perpindahan energi dan zat (materi) antara lingkungan dengan sistem. Pertukaran materi artinya ada dan zat (materi) antara lingkungan dengan sistem. Pertukaran materi artinya ada hasil reaksi yang dapat meninggalkan sistem (wadah reaksi), misalnya gas, atau hasil reaksi yang dapat meninggalkan sistem (wadah reaksi), misalnya gas, atau ada sesuatu dari lingkungan yang dapat memasuki sistem.
ada sesuatu dari lingkungan yang dapat memasuki sistem. 2.
2. Sistem TertutupSistem Tertutup
Suatu sistem yang antara sistem dan lingkungan dapat terjadi perpindahan energi, Suatu sistem yang antara sistem dan lingkungan dapat terjadi perpindahan energi, tetapi tidak dapat terjadi pertukaran materi disebut sistem tertutup.
tetapi tidak dapat terjadi pertukaran materi disebut sistem tertutup. 3.
3. Sistem TerisolasiSistem Terisolasi
Sistem terisolasi merupakan sistem yang tidak memungkinkan terjadinya Sistem terisolasi merupakan sistem yang tidak memungkinkan terjadinya perpindahan energi dan materi antara sistem dengan lingkungan
perpindahan energi dan materi antara sistem dengan lingkungan.. 2.2
2.2 Perubahan Energi Dalam Reaksi KimiaPerubahan Energi Dalam Reaksi Kimia
Hampir dalam setiap reaksi kimia akan selalu terjadi penyerapan dan pelepasan Hampir dalam setiap reaksi kimia akan selalu terjadi penyerapan dan pelepasan energi. Apabila perubahan kimia terjadi pada wadah sekat, sehingga tidak ada kalor energi. Apabila perubahan kimia terjadi pada wadah sekat, sehingga tidak ada kalor yang masuk maupun keluar dari sistem. Dengan demikian energi total yang dimiliki yang masuk maupun keluar dari sistem. Dengan demikian energi total yang dimiliki sistem adalah tetap. Perubahan energi dalam reaksi kimia ada dua yaitu perubahan sistem adalah tetap. Perubahan energi dalam reaksi kimia ada dua yaitu perubahan
endoterm dan perubahan eksoterm. Perubahan endorterm adalah perubahan yang endoterm dan perubahan eksoterm. Perubahan endorterm adalah perubahan yang mampu mengalirkan kalor dari sistem ke lingkungan atau melepaskan kalor ke mampu mengalirkan kalor dari sistem ke lingkungan atau melepaskan kalor ke lingkungan. Bila perubahan eksoterm terjadi temperatur sistem meningkat, energi lingkungan. Bila perubahan eksoterm terjadi temperatur sistem meningkat, energi potensial
potensial zat-zat zat-zat yang teyang terlibat rlibat dalam dalam reaksi reaksi menurun. menurun. Sedangkan perSedangkan perubahan eksoterubahan eksotermm adalah kalor yang akan mengalir ke dalam sistem. Bila suatu perubahan endoterm adalah kalor yang akan mengalir ke dalam sistem. Bila suatu perubahan endoterm terjadi, temperatur sistem menurun, energi potensial zat-zat yang terlibat dalam reaksi terjadi, temperatur sistem menurun, energi potensial zat-zat yang terlibat dalam reaksi akan meningkat.
akan meningkat.
Entalpi adalah suatu besaran termodinamika untuk menyatakan kalor reaksi yang Entalpi adalah suatu besaran termodinamika untuk menyatakan kalor reaksi yang berlangsung pada tekanan tetap. Suatu Perubahan kalor atau entalpi
berlangsung pada tekanan tetap. Suatu Perubahan kalor atau entalpi yang terjadi selamayang terjadi selama proses
proses penerimaan penerimaan atau atau pelepasan pelepasan kalor kalor dinyatakan dinyatakan dengandengan “ perubahan entalpi“ perubahan entalpi.. Kalor adalah energi yang berpindah dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya karena Kalor adalah energi yang berpindah dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya karena adanya perbedaan suhu jumlah kerja yang diterima sistem (w).
adanya perbedaan suhu jumlah kerja yang diterima sistem (w). 1.
1. Entalpi pembentukan standar (ΔHEntalpi pembentukan standar (ΔHf f 00) yaitu jumlah kalor yang terlibat untuk ) yaitu jumlah kalor yang terlibat untuk
membentuk satu mol suatu zat dari unsur- unsurnya dalam keadaan standar. membentuk satu mol suatu zat dari unsur- unsurnya dalam keadaan standar.
H
H2 (g)2 (g) + + ½ O½ O2 (g)2 (g) HH22OO(l)(l) ΔHΔHf f = -285,85 kJ/mol= -285,85 kJ/mol
2.
2. Perubahan entalpi penguraian standar (ΔHPerubahan entalpi penguraian standar (ΔHdd00) yaitu jumlah kalor yang terlibat untuk ) yaitu jumlah kalor yang terlibat untuk
menguraikan satu mol suatu zat menjadi unsurnya dalam keadaan standar. menguraikan satu mol suatu zat menjadi unsurnya dalam keadaan standar.
NaCl (s)
NaCl (s) Na (s) Na (s) + + ½ Cl (g)½ Cl (g) ΔHΔHdd = = + + 411 411 kJ/molkJ/mol
3.
3. Entalpi pembakaran standar (ΔHEntalpi pembakaran standar (ΔHCC00) yaitu jumlah kalor yang terlibat untuk ) yaitu jumlah kalor yang terlibat untuk
pembakaran (mereaksikan gas O
pembakaran (mereaksikan gas O22) ) satu mol satu mol zat dalam zat dalam keadaan standar.keadaan standar.
C
C (s)(s) + O+ O2 (g)2 (g) COCO2 (g)2 (g) ΔHΔHCC = = -393,52 -393,52 kJ/molkJ/mol
4.
4. Entalpi pelarutan standar (ΔHEntalpi pelarutan standar (ΔHSS00) yaitu jumlah kalor yang terlibat untuk melarutkan) yaitu jumlah kalor yang terlibat untuk melarutkan
satu mol zat dalam keadaan standar. satu mol zat dalam keadaan standar. H
H22OO (l)(l) HH22OO (g)(g) ΔHΔHSS = = + + 44,01 44,01 kJ/molkJ/mol
5.
5. Entalpi netralisasi yaitu jumlah kalor yang terlibat ketika satu mol air terbentuk Entalpi netralisasi yaitu jumlah kalor yang terlibat ketika satu mol air terbentuk akibat reaksi netralisasi asam dan basa.
akibat reaksi netralisasi asam dan basa. HCN
HCN (aq)(aq) + KOH+ KOH (aq)(aq) KCNKCN(aq)(aq)+ H+ H22OO (l)(l) ΔH ΔH == -12 kJ/mol-12 kJ/mol
6.
6. Entalpi pengenceran yaitu jumlah kalor yang terlibat ketika suatu zat atau larutanEntalpi pengenceran yaitu jumlah kalor yang terlibat ketika suatu zat atau larutan diencerkan dalam konsentrasi tertentu.
diencerkan dalam konsentrasi tertentu. HCl
2.3 Kapasitas Kalor dan Kalor Jenis 2.3 Kapasitas Kalor dan Kalor Jenis
Kapasitas kalor (C) adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan Kapasitas kalor (C) adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperatur dari suatu sampel bahan sebesar 1 C
temperatur dari suatu sampel bahan sebesar 1 Coo. . Secara mSecara matematis dinyatematis dinyatakan atakan dengandengan persamaan berikut :
persamaan berikut :
Q = CQ = CTT
Kalor jenis (s) adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperatur Kalor jenis (s) adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperatur dari 1 gr massa bahan sebesar 1 C
dari 1 gr massa bahan sebesar 1 Coo. Jika kita mengetahui kalor jenis dan jumlah suatu. Jika kita mengetahui kalor jenis dan jumlah suatu zat, maka perubahan temperatur zat tersebut (
zat, maka perubahan temperatur zat tersebut () dapat menyatakan jumlah kalor (q)) dapat menyatakan jumlah kalor (q) yang diserap atau dilepaskan dalam suatu reaksi kimia.
yang diserap atau dilepaskan dalam suatu reaksi kimia.
t t c c m m q q .. .. t t C C q q .. Keterangan: Keterangan:
q = kalor yang dilepas atau diserap (J) q = kalor yang dilepas atau diserap (J)
= perubahan temperatur (t= perubahan temperatur (takhir akhir – – ttawalawal) () (00C)C)
Hubungan antara kapasitas kalor dengan kalor jenis dirumuskan sebagai berikut : Hubungan antara kapasitas kalor dengan kalor jenis dirumuskan sebagai berikut :
c c m m C C .. Keterangan: Keterangan: C = kapasitas kalor (J/ C = kapasitas kalor (J/00C)C) m = massa sampel (gr) m = massa sampel (gr) c = kalor jenis (J/g c = kalor jenis (J/g00C)C) III.
III. ALAT DAN BAHANALAT DAN BAHAN 1.
1. Termometer 0Termometer 000 – – 505000C dan 1C dan 100-100-10000CC 2.
2. Gelas ukur 20 mLGelas ukur 20 mL 3.
3. Beaker glassBeaker glass 4. 4. PemanasPemanas 5. 5. StopwatchStopwatch 3.2 Bahan : 3.2 Bahan : 1. 1. AquadesAquades 2. 2. NaOH 0,5 M NaOH 0,5 M 3. 3. HCl 1 MHCl 1 M
IV.
IV. CARA KERJACARA KERJA 4.1
4.1 Penentuan Tetapan Kalorimeter Penentuan Tetapan Kalorimeter 1.
1. 20 cm20 cm33 air dimasukkan ke dalam kalorimeter dengan buret, lalu temperaturnyaair dimasukkan ke dalam kalorimeter dengan buret, lalu temperaturnya dicatat.
dicatat. 2.
2. 20 cm20 cm33 air dipanaskan dalam gelas kimia sampai ± 10air dipanaskan dalam gelas kimia sampai ± 1000 diatas temperatur kamar diatas temperatur kamar kemudian temperaturnya dicatat.
kemudian temperaturnya dicatat. 3.
3. Air panas tersebut dicampurkan kedalam kalorimeter, diaduk atau dikocok Air panas tersebut dicampurkan kedalam kalorimeter, diaduk atau dikocok kemudian temperaturnya diamati selama 10 menit dengan selang 1 menit setelah kemudian temperaturnya diamati selama 10 menit dengan selang 1 menit setelah pencampuran.
pencampuran. 4.
4. Kurva pengamatan temperatur vs selang waktu dibuat untuk menentukan hargaKurva pengamatan temperatur vs selang waktu dibuat untuk menentukan harga penurunan air panas dan penaikan temp
penurunan air panas dan penaikan temperatur air dingin.eratur air dingin. 4.2
4.2 Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOHPenentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH 1.
1. 20 cm20 cm33 HCl 2 M dimasukkan kedalam kalorimeter.HCl 2 M dimasukkan kedalam kalorimeter. 2.
2. Temperatur larutan HCl diukur dengan termometer.Temperatur larutan HCl diukur dengan termometer. 3.
3. Sebanyak 20 cmSebanyak 20 cm33 NaOH 2,05 M diukur dan temperaturnya dicatat (diatur NaOH 2,05 M diukur dan temperaturnya dicatat (diatur sedemikian rupa sehingga temperaturnya sama dengan temperatur HCl).
sedemikian rupa sehingga temperaturnya sama dengan temperatur HCl). 4.
4. Basa ini dicampurkan kedalam kalorimeter dan temperatur campuran dicatatBasa ini dicampurkan kedalam kalorimeter dan temperatur campuran dicatat selama 5 menit dengan selang waktu ½ menit.
selama 5 menit dengan selang waktu ½ menit. 5.
5. Grafik dibuat untuk memperoleh perubahan temperatur akibat reaksi ini.Grafik dibuat untuk memperoleh perubahan temperatur akibat reaksi ini. 6.
6. Kalor penetralan dihitung, jika kerapatan kelarutan 1,03 g cmKalor penetralan dihitung, jika kerapatan kelarutan 1,03 g cm-3-3 dan kalor dan kalor jenisnya sebesar 3,96 J/g K.
jenisnya sebesar 3,96 J/g K.
V.
V. DATA PENGAMATANDATA PENGAMATAN 5.1
5.1 Penentuan Tetapan Kalorimeter Penentuan Tetapan Kalorimeter T
Tair dinginair dingin = 30= 30
T
Tair panasair panas = 37= 37
menit
menit ke- ke- 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1010 Temperatur (
Temperatur ()) 34 33 3334 33 33 3333 3333 3333 3333 32 32 3232 32 32 5.2
5.2 Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOHPenentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH T THClHCl = 31= 31 TT NaOH NaOH = 31= 31 M M HCl HCl = = 2,0 2,0 M M M M NaOH NaOH = = 2,0 2,0 MM V V HCl HCl = = 20 20 cmcm33 V V NaOH NaOH = = 20 20 cmcm33 30
30 detik detik ke- ke- 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1010 Temperatur (
VI.
VI. PERHITUNGANPERHITUNGAN 6.1
6.1 Penentuan Tetapan Kalorimeter Penentuan Tetapan Kalorimeter Diketahui
Diketahui : : V V air air dingin dingin = = 20 20 cmcm33 V
V air air panas panas = 20 = 20 cmcm33 ρ
ρ air air = = 1 1 g/ g/ cmcm33 kalor
kalor jenis jenis (s) air (s) air = = 4,2 4,2 J/g J/g K K T
Tair dinginair dingin = 30°C = 30°C = 303 = 303 K K
T
Tair panasair panas = = 37°C 37°C = 310 = 310 K K
Ditanya : q
Ditanya : q11, q, q2,2, qq33, dan , dan k k = = …….……. ??
Jawab
Jawab : : TTsetelah pencampuransetelah pencampuran = = TT22 ==
m air dinginm air dingin = ρ air x V air dingin= ρ air x V air dingin = 1 g/ cm
= 1 g/ cm33x 20 cmx 20 cm33 = 20 g= 20 g m air panas
m air panas = ρ air x V air panas= ρ air x V air panas = 1 g/ cm
= 1 g/ cm33x 20 cmx 20 cm33= 20 g= 20 g
Untuk air dingin:Untuk air dingin: TT11= = 303 303 K K
T T22==
∆ ∆T T = = TT22 – – TT11 = =
– – 303 K 303 K == 2,80 2,80 K K (adanya (adanya kenaikan kenaikan temperatur)temperatur)
Untuk air panasUntuk air panas: T: T11 = = 310 310 K K
T T22==
∆ ∆T T = = TT22 – – TT11 = =
– – 310 K 310 K == -4,20 -4,20 K K (adanya (adanya penurunan penurunan temperatur)temperatur) 1.
1. Kalor yang diserap air dingin (qKalor yang diserap air dingin (q11))
q
q11 = massa air dingin x kalor jenis air x kenaikan temperatur = massa air dingin x kalor jenis air x kenaikan temperatur
= m
= mair dinginair dinginx sx sair air x ∆Tx ∆T
= 20 g x 4,2 J/g K x
= 20 g x 4,2 J/g K x 2,80 K = 232,80 K = 235,2 Joule5,2 Joule 2.
2. Kalor yang diberikan air panas (qKalor yang diberikan air panas (q22))
q
q22= massa air panas x kalor jenis = massa air panas x kalor jenis air x penurunan temperatur air x penurunan temperatur
= m
= 20 g x 4,2 J/g K x 4,20 K = 352,8 Joule = 20 g x 4,2 J/g K x 4,20 K = 352,8 Joule 3.
3. Kalor yang diterima kalorimeter (qKalor yang diterima kalorimeter (q33))
q
q33= q= q22- q- q11
= 352,8 J - 235,2 J = 117,6 Joule = 352,8 J - 235,2 J = 117,6 Joule 4.
4. Tetapan Kalorimeter (k)Tetapan Kalorimeter (k) K = K = T T q q 3 3 = = = 42 J/K = 42 J/K 6.2
6.2 Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOHPenentuan kalor penetralan HCl dan NaOH Diketahui :
Diketahui : ρρlarutanlarutan = = 1,03 1,03 g/ g/ cmcm33
sslarutanlarutan = = 3,96 3,96 JgJg-1-1K K -1-1 [NaOH] [NaOH] = = 2,0M2,0M [HCl] [HCl] = = 2,0 2,0 MM V V NaOH NaOH = = 20 20 cmcm33 = = 20 20 mLmL V V HClHCl = = 20 20 cmcm33 = = 20 20 mLmL T T11 = 31= 31CC T T22 = 31= 31CC Ditanya : q
Ditanya : q1111, q, q12,12, qq1313, dan ∆H, dan ∆Hnn = …….= ……. ??
Jawab
Jawab : : TT1 untuk HCl dan NaOH1 untuk HCl dan NaOH ==
T T22= = T T campuran campuran == mmol mmol NaOH NaOH = = 2,0 2,0 mmol/mL x mmol/mL x 20 20 mLmL
=
= 40 40 mmolmmol
mmol mmol HCl HCl = 2,0 = 2,0 mmol/ mmol/ mL mL x x 20 20 mLmL =
= 40 40 mmolmmol NaOH
NaOH + + HCl HCl NaCl NaCl + + HH22OO
m
m : : 40 40 mmol mmol 40 40 mmol mmol - - -- b
b : : 40 mmol 40 mmol 40 mmol 40 mmol 40 mmol 40 mmol 40 mmol40 mmol s
s : : - - - - 40 40 mmol mmol 40 40 mmolmmol Pada
Volume
Volume total total larutan larutan = = (20 (20 + + 20) 20) cmcm33= 40 cm= 40 cm33 m
mlarutanlarutan = = VV total larutantotal larutanx ρx ρlarutanlarutan
=
= 40 40 cmcm33x 1,03 g/ cmx 1,03 g/ cm33 =
= 41,2 41,2 gramgram 1. Kalor yang diserap (q
1. Kalor yang diserap (q1111))
q q1111 = = mmlarutanlarutanx s x ∆Tx s x ∆T33 = = 41,2 41,2 g g x x 3,96 3,96 JgJg-1-1K K -1-1 x x (T(T22- T- T11) K ) K = = 41,2 41,2 g g x x 3,96 3,96 JgJg-1-1K K -1-1 x x ((-304) K -304) K = = 41,2 41,2 g g x x 3,96 3,96 JgJg-1-1K K -1-1x x 9,55 9,55 K K = = 1558,102 1558,102 JJ 2. Kalor yang diserap kalorimeter (q
2. Kalor yang diserap kalorimeter (q1212))
q
q1212 = = k k x x ∆T∆T33
=
= 42 42 J/K J/K x x 9,55 9,55 K K = = 401,1 401,1 JJ 3. Kalor yang dihasilkan oleh reaksi (q 3. Kalor yang dihasilkan oleh reaksi (q1313))
q
q1313= = qq1111 + + qq1212 = = 1558,102 1558,102 J J + + 401,1 401,1 J J = = 1959,20 1959,20 JJ
4.
4. Kalor Penetralan (∆HKalor Penetralan (∆Hnn))
mol mol J J q q H H nn // 0 044 ,, 0 0 13 13
= 48980,04 J/mol = 48,9800 kJ/mol= 48980,04 J/mol = 48,9800 kJ/mol
VII.
VII. PEMBAHASANPEMBAHASAN
Percobaan kali ini yaitu penentuan panas pelarutan, dimana percobaan ini bertujuan Percobaan kali ini yaitu penentuan panas pelarutan, dimana percobaan ini bertujuan untuk mempelajari bahwa setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi untuk mempelajari bahwa setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan energi dan juga perubahan kalor yang menyertai suatu reaksi kimia dapat diukur dengan dan juga perubahan kalor yang menyertai suatu reaksi kimia dapat diukur dengan percobaan
percobaan sederhana. sederhana. Adapun dalam Adapun dalam percobaan percobaan ini ini dipergunakan alat dipergunakan alat kalorimeter kalorimeter untuk untuk mengukur perubahan temperatur yang terjadi selama percobaan berlangsung. Untuk mengukur perubahan temperatur yang terjadi selama percobaan berlangsung. Untuk percobaan penentuan
percobaan penentuan panas pelarutan panas pelarutan ini dilakukan ini dilakukan tiga jenis tiga jenis percobaan percobaan yaitu penentuanyaitu penentuan tetapan kalorimeter,penentuan kalor reaksi Fe
tetapan kalorimeter,penentuan kalor reaksi Fe(s)(s) + CuSO+ CuSO4(Aq)4(Aq) dan penentuan kalor dan penentuan kalor
penetralan
penetralan HCl HCl dan dan NaOH. NaOH. Namun Namun dalam dalam praktikum praktikum kali kali ini, ini, penentuan penentuan kalor kalor reaksireaksi Fe
Fe(s)(s)+ CuSO+ CuSO4(Aq)4(Aq)tidak dilakukan.tidak dilakukan.
Percobaan pertama yaitu penentuan tetapan kalorimeter. Tetapan kalorimeter dapat Percobaan pertama yaitu penentuan tetapan kalorimeter. Tetapan kalorimeter dapat diperoleh dari pencampuran air dingin dengan air panas dalam kalorimeter dan mencatat diperoleh dari pencampuran air dingin dengan air panas dalam kalorimeter dan mencatat suhunya (suhu awal dan akhir). Sebelum pencampuran, temperatur masing-masing zat suhunya (suhu awal dan akhir). Sebelum pencampuran, temperatur masing-masing zat diukur. Untuk temperatur air panas yang akan dicampurkan diatur sedemikian rupa diukur. Untuk temperatur air panas yang akan dicampurkan diatur sedemikian rupa
sehingga perbedaan temperaturnya sebesar ± 10
sehingga perbedaan temperaturnya sebesar ± 10 00C dari temperatur kamar. Untuk C dari temperatur kamar. Untuk temperatur air dingin sebesar 30
temperatur air dingin sebesar 30 00C sedangkan untuk temperatur air panas sebesar 37C sedangkan untuk temperatur air panas sebesar 37 00C.C. Setelah proses pencampuran air dingin dan air panas dilakukan maka temperatur Setelah proses pencampuran air dingin dan air panas dilakukan maka temperatur campuran diukur selama 10 menit dengan selang waktu 1 menit. Dimana suhu awal campuran diukur selama 10 menit dengan selang waktu 1 menit. Dimana suhu awal pencampuran
pencampuran diperoleh diperoleh 363600C, kemudian setelah menit pertama temperatur dari hasilC, kemudian setelah menit pertama temperatur dari hasil pencampuran
pencampuran tersebut tersebut mengalami mengalami penurunan penurunan sehingga sehingga diperoleh diperoleh suhu suhu sebesar sebesar 343400C.C. Untuk menit ke-2 hingga menit ke-7, nilai temperatur campuran konstan yaitu 33 Untuk menit ke-2 hingga menit ke-7, nilai temperatur campuran konstan yaitu 3300C.C. Sementara itu pada menit ke 8 hingga menit ke-10, nilai temperatur mengalami Sementara itu pada menit ke 8 hingga menit ke-10, nilai temperatur mengalami penurunan yang konstan yaitu 32
penurunan yang konstan yaitu 3200C. Dalam percobaan ini terlihat bahwa nilai temperatur C. Dalam percobaan ini terlihat bahwa nilai temperatur campuran pada awal pencampuran hingga menit ke-10 pencampuran terjadi penurunan campuran pada awal pencampuran hingga menit ke-10 pencampuran terjadi penurunan nilai temperatur secara perlahan. Pada temperatur untuk air panas terjadi penurunan nilai nilai temperatur secara perlahan. Pada temperatur untuk air panas terjadi penurunan nilai sebesar 5
sebesar 500C, dimana semula nilai temperatur air panas yaitu 37C, dimana semula nilai temperatur air panas yaitu 3700C, setelah prosesC, setelah proses pencampuran
pencampuran menjadi menjadi 323200C. Sedangkan untuk air dingin terjadi peningkatan nilaiC. Sedangkan untuk air dingin terjadi peningkatan nilai temperatur sebesar 2
temperatur sebesar 200C, dimana nilai temperatur air dingin sebelum pencampuran yaituC, dimana nilai temperatur air dingin sebelum pencampuran yaitu 30
3000C dan setelah proses pencampuran nilai temperatur air dingin menjadi 32C dan setelah proses pencampuran nilai temperatur air dingin menjadi 3200C. Hal iniC. Hal ini menunjukkan
menunjukkan bahwa dalam bahwa dalam proses pencampuran proses pencampuran antara air dingin antara air dingin dengan air dengan air panaspanas terjadi peristiwa pelepasan dan penyerapan kalor. Dimana air panas melepaskan kalor terjadi peristiwa pelepasan dan penyerapan kalor. Dimana air panas melepaskan kalor dan
dan
diserap oleh air dingin. diserap oleh air dingin.
Kurva diatas menunjukkan saat air panas dan air dingin dimasukkan ke dalam Kurva diatas menunjukkan saat air panas dan air dingin dimasukkan ke dalam kalorimeter. T
kalorimeter. T11 menunjukkan temperatur air dingin, sedangkan Tmenunjukkan temperatur air dingin, sedangkan T22 menunjukkanmenunjukkan
temperatur air panas. Untuk temperatur campuran air dingin dan air panas ditunjukkan temperatur air panas. Untuk temperatur campuran air dingin dan air panas ditunjukkan dengan T
dengan T33. Temperatur konstan terjadi pada menit pertama dan ke-2 sampai menit ke-7. Temperatur konstan terjadi pada menit pertama dan ke-2 sampai menit ke-7
31 31 31.5 31.5 32 32 32.5 32.5 33 33 33.5 33.5 34 34 34.5 34.5 1 1 22 33 44 55 66 77 88 99 1100 S S u u h h u u ( ( 0 0 C C ) ) waktu (Menit) waktu (Menit) Kurva Pencampur
dan menit ke-8 hingga menit ke-10. Selanjutnya temperatur campuran perlahan-lahan dan menit ke-8 hingga menit ke-10. Selanjutnya temperatur campuran perlahan-lahan menurun sampai menit ke-10 dan saat menit ke-10 diperoleh temperatur campuran menurun sampai menit ke-10 dan saat menit ke-10 diperoleh temperatur campuran sebesar 32
sebesar 32 00C.C.
Apabila kalorimeter tidak menyerap kalor dari campuran air, maka kalor yang Apabila kalorimeter tidak menyerap kalor dari campuran air, maka kalor yang diberikan oleh air panas sama dengan kalor yang diserap oleh air dingin. Tetapi dalam diberikan oleh air panas sama dengan kalor yang diserap oleh air dingin. Tetapi dalam percobaan
percobaan ini ini kalorimeter kalorimeter juga juga ikut ikut menyerap menyerap kalor, kalor, maka maka kalor kalor yang yang diserap diserap oleholeh kalorimeter adalah selisih kalor yang diberikan oleh air panas dikurangi dengan kalor kalorimeter adalah selisih kalor yang diberikan oleh air panas dikurangi dengan kalor yang diserap oleh air dingin (q
yang diserap oleh air dingin (q33 = = qq22 – – qq11). Harga tetapan kalorimeter diperoleh dengan). Harga tetapan kalorimeter diperoleh dengan
cara membagi jumlah kalor yang diserap oleh kalorimeter (q
cara membagi jumlah kalor yang diserap oleh kalorimeter (q33) dengan penghangatan) dengan penghangatan
perubahan suhu pada kalorimeter. perubahan suhu pada kalorimeter.
t t q q C C 33 C
C = = tetapan tetapan kalorimeter (JºCkalorimeter (JºC-1-1)) q
q = = kalor kalor yang yang diserap diserap (J)(J) Δt = perubahan suhu (ºC) Δt = perubahan suhu (ºC)
Proses pelepasan dan penyerapan kalor yang terjadi dalam kalorimeter dapat Proses pelepasan dan penyerapan kalor yang terjadi dalam kalorimeter dapat dihitung. Adapun kalor yang dilepaskan oleh air panas sebesar 352,8 J sedangkan kalor dihitung. Adapun kalor yang dilepaskan oleh air panas sebesar 352,8 J sedangkan kalor yang diserap oleh air dingin sebesar 235,2 J. Dari kedua nilai kalor tersebut dapat yang diserap oleh air dingin sebesar 235,2 J. Dari kedua nilai kalor tersebut dapat diketahui besarnya kalor yang diterima oleh kalorimeter yaitu sebesar 117,6 J. Untuk diketahui besarnya kalor yang diterima oleh kalorimeter yaitu sebesar 117,6 J. Untuk tetapan kalorimeter (k) itu sendiri dihitung dengan cara membagi besarnya kalor yang tetapan kalorimeter (k) itu sendiri dihitung dengan cara membagi besarnya kalor yang diserap oleh kalorimeter (117,6 J) dengan perubahan temperaturnya (2,80 K), sehingga diserap oleh kalorimeter (117,6 J) dengan perubahan temperaturnya (2,80 K), sehingga diperoleh nilai tetapan kalorimeter (k) sebesar 42 J/K. Dengan kata lain tetapan diperoleh nilai tetapan kalorimeter (k) sebesar 42 J/K. Dengan kata lain tetapan kalorimeter
kalorimeter bernilai bernilai positif positif yang yang berarti berarti mengalami mengalami endoterm endoterm yakni yakni terjadinyaterjadinya penyerapan kalor.
penyerapan kalor.
Percobaan selanjutnya yaitu penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH. Dimana Percobaan selanjutnya yaitu penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH. Dimana dalam percobaan ini digunakan larutan HCl 2 M yang diperoleh dari pengenceran HCl dalam percobaan ini digunakan larutan HCl 2 M yang diperoleh dari pengenceran HCl pekat
pekat dan dan larutan larutan NaOH NaOH 2 2 M M yang yang diperoleh diperoleh dari dari NaOH NaOH padat padat yang yang dilarutkan dilarutkan dalamdalam 100 mL akuades. Penentuan kalor penetralan dilakukan dengan mencampurkan larutan 100 mL akuades. Penentuan kalor penetralan dilakukan dengan mencampurkan larutan HCl dengan larutan NaOH. Sebelum pencampuran, temperatur kedua larutan diukur HCl dengan larutan NaOH. Sebelum pencampuran, temperatur kedua larutan diukur dimana temperatur basa yaitu NaOH diatur sedemikian rupa agar sama atau hampir sama dimana temperatur basa yaitu NaOH diatur sedemikian rupa agar sama atau hampir sama dengan temperatur HCl ini dimaksudkan agar sistem dapat berada dalam kesetimbangan dengan temperatur HCl ini dimaksudkan agar sistem dapat berada dalam kesetimbangan termal. Setelah itu larutan dibiarkan beberapa waktu dalam suhu kamar agar larutan ini termal. Setelah itu larutan dibiarkan beberapa waktu dalam suhu kamar agar larutan ini mempunyai suhu yang sama sebelum bereaksi dan suhu dicatat sebagai T. Dari hasil mempunyai suhu yang sama sebelum bereaksi dan suhu dicatat sebagai T. Dari hasil pengukuran
sebesar 31
sebesar 31 00C. Selanjutnya dilakukan pencampuran kedua larutan dalam kalorimeter.C. Selanjutnya dilakukan pencampuran kedua larutan dalam kalorimeter. Larutan asam kemudian dimasukkan ke dalam kalorimeter yang sudah disediakan. Larutan asam kemudian dimasukkan ke dalam kalorimeter yang sudah disediakan. Dengan memasukkan asam terlebih dahulu maka reaksi yang terbentuk adalah reaksi Dengan memasukkan asam terlebih dahulu maka reaksi yang terbentuk adalah reaksi netralisasi asam kuat oleh basa kuat kemudian ditutup dengan cepat agar panas tidak netralisasi asam kuat oleh basa kuat kemudian ditutup dengan cepat agar panas tidak keluar karena reaksinya cepat. Larutan diaduk agar
keluar karena reaksinya cepat. Larutan diaduk agar pencampuran dapat dilakukan denganpencampuran dapat dilakukan dengan baik.
baik. Dengan Dengan pencampuran pencampuran ini ini maka maka akan akan terbentuk terbentuk panas panas netralisasi netralisasi yang yang disebabkandisebabkan oleh netralisasi asam oleh basa kuat. Adapun dalam reaksi penetralan tersebut diperoleh oleh netralisasi asam oleh basa kuat. Adapun dalam reaksi penetralan tersebut diperoleh molekul air (H
molekul air (H22O) dengan reaksi yang terjadi yaitu:O) dengan reaksi yang terjadi yaitu:
HCl
HCl (aq)(aq) + NaOH+ NaOH (aq)(aq) NaClNaCl(aq)(aq) + + HH22OO (l)(l)
Setelah pencampuran, dilakukan pengukuran temperatur selama 5 menit dengan Setelah pencampuran, dilakukan pengukuran temperatur selama 5 menit dengan selang wak
selang waktu ½ tu ½ menit. menit. Pada menit Pada menit ke-0,5 ke-0,5 sampai menit sampai menit ke-2,5 ke-2,5 nilai temperatur nilai temperatur pencampuran
pencampuran konstan konstan yaitu yaitu 414100C. Sedangkan pada menit ke-3 nilai temperatur C. Sedangkan pada menit ke-3 nilai temperatur mengalami penurunan yaitu 40,5
mengalami penurunan yaitu 40,500C. Untuk menit ke-3,5 sampai menit ke-5 terjadiC. Untuk menit ke-3,5 sampai menit ke-5 terjadi penurunan dan nilai temperatur
penurunan dan nilai temperatur konstan yaitu 40konstan yaitu 4000C. Nilai perubahan temperatur campranC. Nilai perubahan temperatur campran ini dapat digunakan untuk menghitung nilai kalor netralisasi untuk HCl dan NaOH. ini dapat digunakan untuk menghitung nilai kalor netralisasi untuk HCl dan NaOH. Untuk mengetahui perubahan temperatur campuran selama reaksi berlangsung dengan Untuk mengetahui perubahan temperatur campuran selama reaksi berlangsung dengan selang waktu 5 menit dapat dilihat pada kurva di bawah ini.
selang waktu 5 menit dapat dilihat pada kurva di bawah ini.
Dari hasil perhitungan diperoleh kalor yang diserap sebesar 1558,102 J sedangkan Dari hasil perhitungan diperoleh kalor yang diserap sebesar 1558,102 J sedangkan kalor yang diserap kalorimeter sebesar 401,1 J. Sehingga kalor yang dihasilkan oleh kalor yang diserap kalorimeter sebesar 401,1 J. Sehingga kalor yang dihasilkan oleh reaksi dapat dihitung dengan menjumlahkan kalor yang diserap larutan 1558,102 J reaksi dapat dihitung dengan menjumlahkan kalor yang diserap larutan 1558,102 J dengan
dengan kalor kalor yang yang diserap diserap kalorimeter kalorimeter 401,1 401,1 J J yaitu yaitu sebesar sebesar 1959,20 1959,20 J. J. Untuk Untuk menghitung kalor penetralan HCl dan NaOH dilakukan dngan cara membagi jumlah menghitung kalor penetralan HCl dan NaOH dilakukan dngan cara membagi jumlah kalor yang dihasilkan dalam reaksi dengan jumlah mol NaCl yang terbentuk sehingga kalor yang dihasilkan dalam reaksi dengan jumlah mol NaCl yang terbentuk sehingga
39.4 39.4 39.6 39.6 39.8 39.8 40 40 40.2 40.2 40.4 40.4 40.6 40.6 40.8 40.8 41 41 41.2 41.2 1 1 22 33 44 55 66 77 88 99 1100 S S u u h h u u ( ( 0 0 C C ) ) waktu (sekon) waktu (sekon)
Kurva Penetralan HCl-NaOH
diperoleh kalor penetralan untuk HCl dan NaOH sebesar 48,9800 kJ/mol. Secara teori, diperoleh kalor penetralan untuk HCl dan NaOH sebesar 48,9800 kJ/mol. Secara teori, nilai kalor penetralan untuk netralisasi asam kuat oleh basa kuat adalah konstan yaitu nilai kalor penetralan untuk netralisasi asam kuat oleh basa kuat adalah konstan yaitu -55.90 kJ/mol. Hal ini disebabkan pada proses netralisasi asam kuat oleh basa kuat reaksi 55.90 kJ/mol. Hal ini disebabkan pada proses netralisasi asam kuat oleh basa kuat reaksi yang terjadi sama saja tetapi untuk netralisasi asam lemah basa lemah nilai kalor yang terjadi sama saja tetapi untuk netralisasi asam lemah basa lemah nilai kalor penetralannya
penetralannya akan akan selalu selalu lebih lebih dari dari -55.90 -55.90 kJ/mol kJ/mol karena karena bukan bukan hanya hanya terjadi terjadi reaksireaksi netralisasi tetapi juga reaksi ionisasi yang bersifat endotermik. Dari hasil percobaan netralisasi tetapi juga reaksi ionisasi yang bersifat endotermik. Dari hasil percobaan didapatkan nilai kalor penetralan yang jauh dari tetapan yaitu 48,9800 kJ/mol. Dari hasil didapatkan nilai kalor penetralan yang jauh dari tetapan yaitu 48,9800 kJ/mol. Dari hasil percobaan
percobaan diperoleh diperoleh nilai nilai kalor kalor penetralan penetralan yang yang positif. positif. Hasil Hasil tersebut tersebut menunjukkanmenunjukkan reaksi berjalan secara endotermik. Konsentrasi yang digunakan oleh basa adalah besar reaksi berjalan secara endotermik. Konsentrasi yang digunakan oleh basa adalah besar yaitu 2 M. Secara teori semakin besar konsentrasi asam atau basa maka semakin kecil yaitu 2 M. Secara teori semakin besar konsentrasi asam atau basa maka semakin kecil nilai kalor penetralan. Perbedaan hasil yang diperoleh antara teori dan praktek mungkin nilai kalor penetralan. Perbedaan hasil yang diperoleh antara teori dan praktek mungkin disebabkan oleh kesalahan pada pembacaan skala termometer, adanya keterlambatan disebabkan oleh kesalahan pada pembacaan skala termometer, adanya keterlambatan dalam pengukuran suhu, di dalam kalorimeter tidak terjadi penetralan sempurna atau dalam pengukuran suhu, di dalam kalorimeter tidak terjadi penetralan sempurna atau volume larutan asam dan basa tidak tepat 20 m.
volume larutan asam dan basa tidak tepat 20 m.
VIII.
VIII. KESIMPULANKESIMPULAN 1.
1. Dalam proses pencampuran air panas dan air dingin terjadi peristiwa pelepasan danDalam proses pencampuran air panas dan air dingin terjadi peristiwa pelepasan dan penyerapan kalor yaitu air panas melepaskan kalor dan diserap oleh air dingin.
penyerapan kalor yaitu air panas melepaskan kalor dan diserap oleh air dingin. 2.
2. Kenaikan temperatur pada air dingin sebesar 2Kenaikan temperatur pada air dingin sebesar 2 00C sedangkan penurunan temperatur C sedangkan penurunan temperatur pada air panas sebesar 5
pada air panas sebesar 5 00C.C. 3.
3. Adapun kalor yang dilepaskan oleh air panas sebesar 352,8 J sedangkan kalor yangAdapun kalor yang dilepaskan oleh air panas sebesar 352,8 J sedangkan kalor yang diserap oleh air dingin sebesar 235,2 J dan besarnya kalor yang diterima oleh diserap oleh air dingin sebesar 235,2 J dan besarnya kalor yang diterima oleh kalorimeter yaitu sebesar 117,6 J.
kalorimeter yaitu sebesar 117,6 J. 4.
4. Nilai tetapan kalorimeter (k) sebesar 42 J/K. Nilai tetapan kalorimeter (k) sebesar 42 J/K. 5.
5. Tetapan kalorimeter Tetapan kalorimeter bernilai positif bernilai positif yang yang berarti reaksi mengalami berarti reaksi mengalami reaksi endotermreaksi endoterm yakni terjadinya penyerapan kalor.
yakni terjadinya penyerapan kalor. 6.
6. Temperatur HCL dan NaOH diusahakan sama atau hampir sama hal ini dimaksudkanTemperatur HCL dan NaOH diusahakan sama atau hampir sama hal ini dimaksudkan agar sistem dapat berada dalam kesetimbangan termal.
agar sistem dapat berada dalam kesetimbangan termal. 7.
7. Pada penentuan kalor penetralan NaOH dan HCl diperoleh kalor penetralan sebesar Pada penentuan kalor penetralan NaOH dan HCl diperoleh kalor penetralan sebesar 48,9800 kJ/mol.
DAFTAR PUSTAKA DAFTAR PUSTAKA
Dogra, S dan S.K Dogra. 1990.
Dogra, S dan S.K Dogra. 1990. Kimia Fisik dan Soal-Soal Kimia Fisik dan Soal-Soal . Universitas Indonesia Press:. Universitas Indonesia Press: Jakarta.
Jakarta. Sukardjo. 1989.
Sukardjo. 1989. Kimia Fisika Kimia Fisika. Bina Aksara : Yogyakarta.. Bina Aksara : Yogyakarta. Bird, Tony. 1993.
Bird, Tony. 1993. Kimia Fisika untuk Universitas Kimia Fisika untuk Universitas. Gramedia Jakarta.. Gramedia Jakarta. Sastrohamidjojo, H, 2001,
Sastrohamidjojo, H, 2001, Kimia Kimia Dasar, Dasar, Edisi Edisi ke-2ke-2, Gadjah Mada University Press,, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Yogyakarta.
Tim Laboratorium Kimia Fisika. 2010.
Tim Laboratorium Kimia Fisika. 2010. Penuntun Penuntun Praktikum Praktikum Kimia Kimia Fisika Fisika III.III. JurusanJurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Udayana : Jimbaran
Jawaban Pertanyaan Jawaban Pertanyaan 1.
1. Kalor penetralan adalah kalor reaksi yang dihasilkan atau dilepaskan pada penetralan 1Kalor penetralan adalah kalor reaksi yang dihasilkan atau dilepaskan pada penetralan 1 mol asam oleh basa atau 1 mol basa oleh asam. Panas netralisasi asam kuat oleh basa kuat mol asam oleh basa atau 1 mol basa oleh asam. Panas netralisasi asam kuat oleh basa kuat adalah konstan yaitu -56 kJ/ mol. Tetapi panas netralisasi asam lemah dan basa lemah adalah konstan yaitu -56 kJ/ mol. Tetapi panas netralisasi asam lemah dan basa lemah kurang dari -56 kJ/ mol karena asam atau basa mengalami ionisasi sedangkan asam kuat kurang dari -56 kJ/ mol karena asam atau basa mengalami ionisasi sedangkan asam kuat dan basa kuat berdisosiasi sempurna dan reaksinya hanya:
dan basa kuat berdisosiasi sempurna dan reaksinya hanya: H
H++(aq)(aq) + + OHOH--(aq)(aq) HH22OO(l)(l)
Contohnya: Contohnya:
a.
a. Basa kuat dengan asam kuat (NaOH dengan HCl)Basa kuat dengan asam kuat (NaOH dengan HCl) NaOH
NaOH + + HCl HCl NaCl NaCl + + HH22OO
∆H
∆Hnnuntuk sistem reaksi adalah -57 kJ/ moluntuk sistem reaksi adalah -57 kJ/ mol
b.
b. Basa lemah dengan asam kuat (NHBasa lemah dengan asam kuat (NH44OH dengan HCl)OH dengan HCl)
∆
∆HHnnuntuk sistem reaksi untuk sistem reaksi adalah adalah kurang dari kurang dari -57 kJ/ mol-57 kJ/ mol
c.
c. Basa lemah dengan asam lemah (NHBasa lemah dengan asam lemah (NH44OH dengan CHOH dengan CH33COOH )COOH )
∆H
∆Hnnuntuk sistem reaksi untuk sistem reaksi adalah adalah kurang dari kurang dari -57 kJ/ mol-57 kJ/ mol
2.
2. Jika sistem yang dipelajari hanya menyangkut zat padat dan zat cair saja, maka kerjaJika sistem yang dipelajari hanya menyangkut zat padat dan zat cair saja, maka kerja dapat diabaikan dimana yang terjadi perubahan volume sangat kecil. Sehingga kerja yang dapat diabaikan dimana yang terjadi perubahan volume sangat kecil. Sehingga kerja yang bersangkutan
bersangkutan dengan dengan sistem sistem ter ter sebut dapat diabaikan (P∆V).sebut dapat diabaikan (P∆V). Akibatnya perubahanAkibatnya perubahan entalphi ∆H dan perubahan energi ∆U dalam hal ini adalah identik.
entalphi ∆H dan perubahan energi ∆U dalam hal ini adalah identik. 3.
3.
Penentuan Tetapan Kalorimeter Penentuan Tetapan Kalorimeter Diketahui
Diketahui : : V V air air dingin dingin = = 20 20 cmcm33 V
V air air panas panas = 20 = 20 cmcm33 ρ air
ρ air = = 1 1 g/ g/ cmcm33 kalor
kalor jenis jenis (s) air (s) air = = 4,2 4,2 J/g J/g K K T
Tair dinginair dingin = 30°C = 30°C = 303 = 303 K K
T
Tair panasair panas = = 37°C 37°C = 310 = 310 K K
Ditanya : q
Ditanya : q11, q, q2,2, qq33, dan , dan k k = = …….……. ??
Jawab
Jawab : : TTsetelah pencampuransetelah pencampuran = = TT22 ==
m air dinginm air dingin = ρ air x V air dingin= ρ air x V air dingin = 1 g/ cm
m air panas
m air panas = ρ air x V air panas= ρ air x V air panas = 1 g/ cm
= 1 g/ cm33x 20 cmx 20 cm33= 20 g= 20 g
Untuk air dingin:Untuk air dingin: TT11= = 303 303 K K
T T22==
∆ ∆T T = = TT22 – – TT11 = =
– – 303 K 303 K == 2,80 2,80 K K (adanya (adanya kenaikan kenaikan temperatur)temperatur)
Untuk air panasUntuk air panas: T: T11 = = 310 310 K K
T T22==
∆ ∆T T = = TT22 – – TT11 = =
– – 310 K 310 K == -4,20 -4,20 K K (adanya (adanya penurunan penurunan temperatur)temperatur) 5.
5. Kalor yang diserap air dingin (qKalor yang diserap air dingin (q11))
q
q11 = massa air dingin x kalor jenis air x kenaikan temperatur = massa air dingin x kalor jenis air x kenaikan temperatur
= m
= mair dinginair dinginx sx sair air x ∆Tx ∆T
= 20 g x 4,2 J/g K x
= 20 g x 4,2 J/g K x 2,80 K = 232,80 K = 235,2 Joule5,2 Joule 6.
6. Kalor yang diberikan air panas (qKalor yang diberikan air panas (q22))
q
q22= massa air panas x kalor jenis = massa air panas x kalor jenis air x penurunan temperatur air x penurunan temperatur
= m
= mair panasair panasx sx sair air x ∆Tx ∆T
= 20 g x 4,2 J/g K x 4,20 K = 352,8 Joule = 20 g x 4,2 J/g K x 4,20 K = 352,8 Joule 7.
7. Kalor yang diterima kalorimeter (qKalor yang diterima kalorimeter (q33))
q
q33= q= q22- q- q11
= 352,8 J - 235,2 J = 117,6 Joule = 352,8 J - 235,2 J = 117,6 Joule 8.
8. Tetapan Kalorimeter (k)Tetapan Kalorimeter (k) K = K = T T q q 3 3 = = = 42 J/K = 42 J/K
Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOHPenentuan kalor penetralan HCl dan NaOH Diketahui :
Diketahui : ρρlarutanlarutan = = 1,03 1,03 g/ g/ cmcm33
sslarutanlarutan = = 3,96 3,96 JgJg-1-1K K -1-1 [NaOH] [NaOH] = = 2,0M2,0M [HCl] [HCl] = = 2,0 2,0 MM V V NaOH NaOH = = 20 20 cmcm33 = = 20 20 mLmL
V V HClHCl = = 20 20 cmcm33 = = 20 20 mLmL T T11 = 31= 31CC T T22 = 31= 31CC Ditanya : q
Ditanya : q1111, q, q12,12, qq1313, dan ∆H, dan ∆Hnn = …….= ……. ??
Jawab
Jawab : : TT1 untuk HCl dan NaOH1 untuk HCl dan NaOH ==
T T22= = T T campuran campuran == mmol mmol NaOH NaOH = = 2,0 2,0 mmol/mL x mmol/mL x 20 20 mLmL
=
= 40 40 mmolmmol
mmol mmol HCl HCl = 2,0 = 2,0 mmol/ mmol/ mL mL x x 20 20 mLmL =
= 40 40 mmolmmol NaOH
NaOH + + HCl HCl NaCl NaCl + + HH22OO
m
m : : 40 40 mmol mmol 40 40 mmol mmol - - -- b
b : : 40 mmol 40 mmol 40 mmol 40 mmol 40 mmol 40 mmol 40 mmol40 mmol s
s : : - - - - 40 40 mmol mmol 40 40 mmolmmol Pada
Pada reaksi reaksi ini ini dihasilkan 4dihasilkan 40 0 mmol mmol NaCl NaCl = = 0,04 0,04 mol mol NaClNaCl Volume
Volume total total larutan larutan = = (20 (20 + + 20) 20) cmcm33= 40 cm= 40 cm33 m
mlarutanlarutan = = VV total larutantotal larutanx ρx ρlarutanlarutan
=
= 40 40 cmcm33x 1,03 g/ cmx 1,03 g/ cm33 =
= 41,2 41,2 gramgram 1. Kalor yang diserap (q
1. Kalor yang diserap (q1111))
q q1111 = = mmlarutanlarutanx s x ∆Tx s x ∆T33 = = 41,2 41,2 g g x x 3,96 3,96 JgJg-1-1K K -1-1 x x (T(T22- T- T11) K ) K = = 41,2 41,2 g g x x 3,96 3,96 JgJg-1-1K K -1-1 x x ((-304) K -304) K = = 41,2 41,2 g g x x 3,96 3,96 JgJg-1-1K K -1-1x x 9,55 9,55 K K = = 1558,102 1558,102 JJ 2. Kalor yang diserap kalorimeter (q
2. Kalor yang diserap kalorimeter (q1212))
q
q1212 = = k k x x ∆T∆T33
=
= 42 42 J/K J/K x x 9,55 9,55 K K = = 401,1 401,1 JJ 3. Kalor yang dihasilkan oleh reaksi (q 3. Kalor yang dihasilkan oleh reaksi (q1313))
q
4.
4. Kalor Penetralan (∆HKalor Penetralan (∆Hnn))
mol mol J J q q H H nn // 0 044 ,, 0 0 13 13
KURVA KURVA 31 31 31.5 31.5 32 32 32.5 32.5 33 33 33.5 33.5 34 34 34.5 34.5 1 1 22 33 44 55 66 77 88 99 1100 S S u u h h u u ( ( 0 0 C C ) ) waktu (Menit) waktu (Menit)
Kurva Pencampur
Kurva Pencampuran Air Panas dan Ai
an Air Panas dan Air dingin
r dingin
39.4 39.4 39.6 39.6 39.8 39.8 40 40 40.2 40.2 40.4 40.4 40.6 40.6 40.8 40.8 41 41 41.2 41.2 1 1 22 33 44 55 66 77 88 99 1100 S S u u h h u u ( ( 0 0 C C ) ) waktu (sekon) waktu (sekon)
Kurva Penetralan HCl-NaOH
Kurva Penetralan HCl-NaOH
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA II
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA II
PENENTUAN PANAS PELARUTAN
PENENTUAN PANAS PELARUTAN
Oleh :
Oleh :
Nama : Ni Made Susita
Nama : Ni Made Susita PratiwiPratiwi Nim :
Nim : 10081050051008105005 Kelompok : II Kelompok : II
Tanggal Praktikum : 31 Oktober 2012 Tanggal Praktikum : 31 Oktober 2012
LABORATORIUM KIMIA FISIK LABORATORIUM KIMIA FISIK
JURUSAN KIMIA JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA UNIVERSITAS UDAYANA
2012 2012
