Page 1
ACARA V
ENTALPI PENGUAPAN ETER
A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
1. Tujuan Praktikum
Menentukan perubahan entalpi penguapan eter / senyawa organik melalui
pengukuran tekanan uap pada berbagai suhu.
2. Waktu Praktikum
Rabu, 5 November 2014
3. Tempat Praktikum
Lantai III, Laboratorium Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Mataram.
B. LANDASAN TEORI
Entalpi, H, didefinisikan sebagai H = U + PV, dimana P adalah tekanan sistem
dan V adalah volumenya. Karena U, P, dan V adalah fungsi keadaan, maka entalpi juga
merupakan fungsi keadaan. Sebagaimana setiap fungsi keadaan, perubahan entalpi, ∆H,
antara pasangan keadaan awal dan akhir bebas diantara keduanya (Atkins, 2006 : 40).
Entalpi diperkenalkan tanpa adanya motivasi fisik. Entalpi merupakan sifat
yang berguna dalam analisis termodinamika Perubahan entalpi spesifik yang diperlukan
dapat diperoleh menggunakan persamaan Clapeyron. Persamaan Clapeyron akan
mengambil bentuk :
( )sat =
dimana tanda “ dan “ menandakan perubahan masing-masing dan sat merupakan
kemirirangan kurva tekanan- temperatur jenuh ( Moran, 2004 : 269 ).
Lepasnya molekul-molekul yang telah berenergi pada waktu menguap,
mengurangi energi kinetik rata-rata molekul yang tidak menguap. Suhu cairan menurut
47
Page 2
inilah sebabnya ada efek pendinginan yang teramat jika cairan yang mudah menguap
seperti eter atau asetan dibiarkan menguap dari kulit seseorang.
∆H penguapan = H uap – H cair
Sebagaimana halnya dengan entalpi mutlak lainnya. H cair dan H uap tak dapat diukur
tetapi karena entalpi adalha suatu fungsi keadaan, entalpi ini mempunyai nilai yang
khas. Perbedaannya atau ∆H penguapan atau ∆H uap dapat diukur. Sebagai tambahan
∆H uap selalu positif sehingga kita dapat menyatakan bahwa ∆H uap lebih besar
dibandingkan ∆H cair. Satuan SI yang cocok untuk entalpi (kalor) penguapan adalah
J/mol atau kJ/mol. Sekalipun satuan kal/mol juga sering digunakan (Petrucci, 1992 :
48).
Entalpi mutlak dari suatu zat, seperti energi mutlak, tidak dapat diukur atau
dihitung. Hanya perubahan entalpi sajalah yang dapat dihitung/diukur seperti ketinggian
diukur relatif terhadap suatu ketinggian standar, maka kita perlu mengambil kondisi
acuan untuk entalpi zat ( Oxtoby, 2001 : 210 ).
Dietil Eter diproduksi dari etanol dengan proses dehidrasi. Penelitian ini
bertujuan untuk mempelajari kinetika reaksi proses dehidrasi etanol dengan katalis H-
zeolit. Katalis H-zeolit disintesis dengan proses dealuminasi dan kalsinasi dan
impregnasi dengan logam Al dan proses reduksi dan kalsinasi. Proses produksi DiEtil
Eter dilaksanakan dengan proses adsorpsi dan reaksi katalitik sedangkan proses studi
kinetika reaksi menggunakan pendekatan Langmuir-Hinshelwood. Proses analisis
kinetika reaksi menggunakan perangkat lunak MATLAB. Model kinetika reaksi proses
dehidrasi etanol menjadi DiEtil Eter dan etilen dengan katalis H-zeolit (Widayat, 2012).
Karakteristik resevoir panas bumi ditentukan oleh beberapa sifat fisisnya,
antara lain distribusi temperatur, tekanan dan entalpi. Dalam hal ini reservoir
diasumsikan terisi oleh air dalam kondisi satu fasa. Fluks energi disuplai secara terus-
menerus dari ruang magma melalui rekahan pada dasar formasi resevoir. Meningkatnya
nilai entalpi dan temperatur, memiliki kecenderungan yang sama, akan tetapi
peningkatan tersebut tidak liniear terhadap kedalaman. Apabila entalpi melebihi nilai
entalpi saturasi air, maka fasa fluida dalam reservoir berubah dari fasa cair menjadi
sistim dua fasa (Bujung, 2011).
Prinsip dasar analisis termal adalah penngaruh panas terhadap perubahan fisik
dari zat yang diukur sebagai fungsi tempratur dan waktu. Hasil analisis DTA berupa
termogram puncak endotermik ataueksotermik berupa aliran panas dievaluasi dengan
48
Page 3
tempratur mulai terbentuknya puncak tersebut disebut onset tempratur dan titikakhir
terbentuknya puncak tersebut disebut top tempratur yang menunjukkan besarnya
tempratur reaksi, sedangkan luas puncak yang terbentuk menunjukkan entalpi yang
dibutuhkan atau dilepaskan oleh bahan ( Yanlinastuti, 2009).
C. ALAT DAN BAHAN
1. Alat-alat Praktikum
a. Gelas kimia 250 ml
b. Gelas kimia 600 ml
c. Set alat manometer raksa
d. Penggaris 30 cm
e. Kain lap
f. Pipet volume 10 ml
g. Tabung reaksi besar
h. Termometer 110 ºC
i. Rubber bulb
2. Bahan-bahan Praktikum
a. Aquades (H2O(l))
b. Dietil eter
c. Es batu
D. SKEMA KERJA
Disusun alat sebagai berikut
49
Page 4
10 mL dietil eter
Diisi pada ujung bagian yang dihubungkan
dengan manometer.
Diukur suhu dietil eter dari suhu terendah 0ºC.
Alat
Diukur tinggi h1 dan h2.
Diulangi untuk suhu 5ºC, 10 ºC, 15 ºC, dan 20ºC
E. HASIL PENGAMATAN
No T(ºC) T(K) 1/T (K-1)
Manometer mmHg
h(1)
(mm)
h(2)
(mm)
Tekanan (P)
(mm)
1 0 273 3,6630 x 10-3 91 909 761
2 5 278 3,5971 x 10-3 82 94 772
3 10 283 3,5336 x 10-3 87 95 768
4 15 288 3,4722 x 10-3 86 96 770
50
Page 5
5 20 293 3,4130 x 10-3 87 94 767
F. ANALISIS DATA
1. Penentuan Nilai P
P = 760 + X ; X = h2 – h1
Pada T = 0 ºC
= 273 K
h1 = 91 mm
h2 = 90 mm
P1 = 760 + X
= 760 mmHg + | 90 − 91|
= 761 mmHg
Pada T = 5 ºC
= 278 K
h1 = 82 mm
h2 = 94 mm
P1 = 760 + X
= 760 mmHg + | 94 − 82|
= 772 mmHg
Pada T = 10 ºC
= 283 K
h1 = 87 mm
h2 = 95 mm
P1 = 760 + X
51
Page 6
= 760 mmHg + | 87 − 95|
= 768 mmHg
Pada T = 15 ºC
= 288 K
h1 = 86 mm
h2 = 96 mm
P1 = 760 + X
= 760 mmHg + | 86 − 96|
= 770 mmHg
Pada T = 20 ºC
= 293 K
h1 = 87 mm
h2 = 94 mm
P1 = 760 + X
= 760 mmHg + | 87 − 94|
= 767 mmHg
2. Penentuan Nilai ln P
Pada T = 0ºC
= 273 K
ln P1 = ln (761)
= 6,6346
Pada T = 5ºC
= 278 K
ln P2 = ln (772)
= 6,6490
Pada T = 10ºC
= 283 K
ln P1 = ln (78)
52
Page 7
= 6,6438
Pada T = 15ºC
= 288 K
ln P1 = ln (770)
= 6,6464
Pada T = 20ºC
= 293 K
ln P1 = ln (767)
= 6,6425
3. Penentuan Nilai 1/T (K-1)
T = 0 ºC
= 273 K
= 3,6630 x 10-3 K-1
T = 5 ºC
= 278 K
= 3,5971 x 10-3 K-1
T = 10 ºC
= 283 K
= 3,5336 x 10-3 K-1
T = 15 ºC
= 288 K
53
Page 8
= 3,4772 x 10-3 K-1
T = 20 ºC
= 293 K
= 3,4130 x 10-3 K-1
4. Kurva Perbandingan 1/T dengan ln P
= 0,021
ΔH = - Slope x R ; R = 8,314 J/mol
= - (0,021) x 8,314 J/mol
= - 0,174594 J/mol
54
Page 9
G. PEMBAHASAN
Entalpi adalah istilah dalam termodinamikayang menyatakan jumlah energi dari
suatu sistem termodinamika. Entalpi terdiri dari energi dalam sistem, termasuk satu dari
lima potensial termodinamika dan fungsi keadaan, juga volume dan tekanannya
(merupakan besaran ekstensif). Satuan SI dari entalpi adalah joule, namun digunakan
juga satuan British thermal unit yaitu kalor. Entalpi merupakan potensial
termodinamika, maka untuk mengukur entalpi suatu sitem, kita harus menentukan titik
reference terlebih dahulu, baru kita dapat mengukur perubahan entalpi ∆H. Perubahan
∆H bernilai positif untuk reaksi endoterm dan negatif untuk reaksi eksoterm. Untuk
proses dengan tekanan konstan, ∆H sama dengan perubahan energi dalam sistem
ditambah kerja yang dilakukan sistem pada lingkungannya. Maka, perubahan entalpi
pada kondisi ini adalah panas yang diserap atau dilepas melalui reaksi kimia atau
perpindahan panas eksternal.
Panas atau kalor penguapan atau lengkapnya perubahan entalpi penguapan
standar ∆vHº, adalah energi yang dibutuhkan untuk mengubah suatu kuantitas zat
menjadi gas. Energi ini diukur pada titik didih zat dan walaupun nilainya biasanya
dikoreksi ke 298 K, koreksi ini kecil dan sering lebih kecil daripada deviasi standar nilai
terukur. Nilainya biasanya dinyatakan dalam kJ/mol, walaupun bisa juga dalam kJ/kg,
kkal/mol, kal/g dan Btu/lb. Panas penguapan dipandang sebagai energi yang dibutuhkan
untuk mengatasi interaksi antar molekul di dalam cairan (atau padatan pada sublimasi).
Pada praktikum ini bertujuan untuk menentukan perubahan entalpi penguapan
eter/senyawa organik melalui pengukuran tekanan uap pada berbagai suhu. Suhu yang
digunakan ada lima macam, yaitu 0 ºC, 5 ºC, 10 ºC, 15 ºC dan 20 ºC. Dalam praktikum
ini digunakan alat manometer. Manometer adalah suatu alat ukur tekanan zat cair di dua
titik atau suatu alat pengukur tekanan udara dalam ruang tertutup. Manometer biasanya
merupakan pipa kaca U yang berisi raksa. Alat ini memudahkan dalam mengukur
selisih tekanan yang kecil, serta mempunyai satu kaki yang terbuka ke udara dan
mengukur selisih tekanan dalam sebuah wadah tertutup pada sisi yang lain. Prinsip kerja
manometer adalah bila tekanan positif diterapkan pada salah satu sisi kaki tabung,
cairan yang ditekan ke bawah pada kaki tabung tersebut dan naik pada sisi tabung yang
lainnya. Perbedaan pada ketinggian “h” merupakan penjumlahan hasil pembacaan diatas
dan dibawah angka nol yang menunjukkan adanya tekanan. Bila keadaan vakum
55
Page 10
diterapkan pada sisi kaki tabung, cairan akan turun pada sisi lainnya. Perbedaan
ketinggian “h” merupakan hasil penjumlahan pembacaan diatas dan dibawah nol yang
menunjukkan jumlah tekanan vakum.
Pertama, tabung reaksi yang telah diisi dietil eter diinkubasi dengan
menggunakan es batu. Hal ini bertujuan untuk menurunkan suhu dietil eter agar
diperoleh suhu yang diinginkan. Kemudian tabung dihubungkan dengan manometer.
Pada suhu 0 ºC, 10 ºC, 15 ºC dan 20 ºC didapatkan nilai tekanan berturut-turut sebesar
761 mmHg, 772 mmHg, 768 mmHg, 770 mmHg dan 767 mmHg. Pada dasarnya
apabila semakin besar suhu, maka tekanan yang didapat akan semakin besar. Namun,
dari data yang diperoleh nilai tekanan paling besar pada suhu 5 ºC, turun kembali pada
suhu 10 ºC dan meningkat pada suhu 15 ºC. Hal ini dapat disebabkan karena pada saat
pengukuran, vakum pipa U kurang rapat, sehingga masuknya udara luar mempengaruhi
nilai tekanan dan kurangnya ketelitian praktikan dalam pengukuran h1 dan h2. Dalam hal
ini h2 semakin besar suhu semakin tinggi nilainya.
Kemudian dibuat kurva hubungan antara ln P dan 1/T, yang telah kita cari nilai
lnP dan 1/T sebelumnya. Didapat tekanan uap meningkat dengan meningkatnya suhu.
Diperoleh nilai kemiringan (slope) sebesar 0,021, berdasarkan nilai slope dapat kita
tentukan nilai entalpi penguapan yaitu -0,174594 J/mol. Hasil positif ini menandakan
jika proses berlangsung secara eksoterm (melepas kalor).
H. KESIMPULAN
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa semakin
besar suhu, semakin tinggi tekanannya. Perubahan entalpi penguapan eter terjadi secara
eksoterm, dengan nilai ∆H = -0,174594 J/mol.
56
Page 11
DAFTAR PUSTAKA
Atkins, Peter. 2006. Physical Chemistry Edisi ke-8. New York : W.H. Freeman and
Company.
Bujung, Cyrke A, dkk. 2011. Estimasi Distribusi Temperatur, Entalpi dan Tekanan
dalam Reservoir Panas Bumi. Manado : Universitas Negri Manado.
Moran, Michael J. 2004. Termodinamika Teknik Jilid 1 dan 2. Jakarta : Erlangga.
Oxtoby, David W. 2001. Prinsip-prinsip Kimia Modern Edisi Keempat Jilid 1. Jakarta :
Erlangga.
Petrucci, Ralph. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Jakarta : Erlangga.
Widayat, dkk. 2012. Kinetika Reaksi pada Proses Produksi Dietil Eter dari Etanol
dengan Katalis H-Zeolit. Semarang : Universitas Diponegoro.
Yanlinastuti, dkk. 2009. Analisis Sifat Termal Logam Uranium, Paduan Umo dan
UmoSi menggunakan Differential Thermal Analyzer. Serpong : BATAN.
57