Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015 PENENTUAN KALORIMETER DAN APLIKASI I. TUJUAN 1.Menentukan panas pelarutan. 2.Menggunakan hukum Hess untuk menentukan panas reaksi secara tidak langsung. 3.Mengetahui sifat-sifat calorimeter. 4.Menentukan tetapan kalorimeter sebagai dasar percobaan- percobaan lain. II. TINJAUAN PUSTAKA Setiap sistem atau zat mempunyai energi yang tersimpan di dalamnya. Energi potensial berkaitan dengan wujud zat, volume dan tekanan. Energi kinetik ditimbulkan karena atom- atom dan molekul-molekul dalam zat bergerak secara acak. Jumlah total dari semua bentuk energi itu disebut entalpi (H). Entalpi akan tetap konstan selama tidak ada energi yang masuk dan keluar dari zat. Entalpi suatu zat ditentukan oleh jumlah energi dan semua bentuk energi yang dimiliki zat yang jumlahnya tidak dapat diukur. Perubahan kalor atau entalpi yang terjadi selama proses penerimaan atau pelepasan kalor dinyatakan dengan perubahan entalpi. Perubahan entalpi positif menunjukkan bahwa dalam perubahan terdapat penyerapan kalor. Reaksi kimia yang melepaskan atau mengeluarkan kalor disebut reaksi eksoterm. Reaksi yang menyerap kalor disebut reaksi endoterm.Pada reaksi endoterm, sistem menyerap energi. Oleh karena itu, entalpi sistem akan bertambah. Sebaliknya,pada reaksi eksoterm, sistem membebaskan energi sehingga entalpi sistem akan berkurang, artinya entalpi produk lebih kecil daripada entalpi pereaksi. Apabila dua zat atau lebih mempunyai suhu yang berbeda dan terisolasi dalam suatu sistem, maka kalor akan mengalir dari zat yang suhunya lebih tinggi ke zat yang suhunya lebih rendah. Dalam hal ini, kekekalan energi berperan penting. Sejumlah kalor yang hilang dari zat yang bersuhu tinggi sama Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
PENENTUAN KALORIMETER DAN APLIKASI
I. TUJUAN1. Menentukan panas pelarutan.2. Menggunakan hukum Hess untuk menentukan panas reaksi secara
tidak langsung.3. Mengetahui sifat-sifat calorimeter.4. Menentukan tetapan kalorimeter sebagai dasar percobaan-
percobaan lain.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Setiap sistem atau zat mempunyai energi yang tersimpan di dalamnya. Energi potensial berkaitan dengan wujud zat, volume dan tekanan. Energi kinetik ditimbulkan karena atom-atom dan molekul-molekul dalam zat bergerak secara acak. Jumlah total dari semua bentuk energi itu disebut entalpi (H). Entalpi akan tetap konstan selama tidak ada energi yang masuk dan keluar dari zat.
Entalpi suatu zat ditentukan oleh jumlah energi dan semua bentuk energi yang dimiliki zat yang jumlahnya tidak dapat diukur. Perubahan kalor atau entalpi yang terjadi selama proses penerimaan atau pelepasan kalor dinyatakan dengan perubahan entalpi.
Perubahan entalpi positif menunjukkan bahwa dalam perubahan terdapat penyerapan kalor. Reaksi kimia yang melepaskan atau mengeluarkan kalor disebut reaksi eksoterm. Reaksi yang menyerap kalor disebut reaksi endoterm.Pada reaksi endoterm, sistem menyerap energi. Oleh karena itu, entalpi sistem akan bertambah. Sebaliknya,pada reaksi eksoterm, sistem membebaskan energi sehingga entalpi sistem akan berkurang, artinya entalpi produk lebih kecil daripada entalpi pereaksi.
Apabila dua zat atau lebih mempunyai suhu yang berbeda dan terisolasi dalam suatu sistem, maka kalor akan mengalir dari zat yang suhunya lebih tinggi ke zat yang suhunya lebih rendah. Dalam hal ini, kekekalan energi berperan penting. Sejumlah kalor yang hilang dari zat yang bersuhu tinggi sama dengan kalor yang didapat oleh zat yang suhunya lebih rendah. Hal ini dapat dinyatakan sebagai hukum kekekalan energi kalor, yang berbunyi :
Kalor yang dilepas = kalor yang diserapPersamaan tersebut berlaku pada pertukaran kalor, yang selanjutnya disebut asas Black.
Sifat-sifat air yang memberikan definisi asal dari kalori adalah banyaknya perubahan temperatur yang dialami air waktu mengambil atau melepaskan sejumlah panas. Istilah umum untuk sifat ini disebut kapasitas panas yang didefenisikan sebagai jumlah panas yang diperlukan untuk mengubah temperatur suatu benda sebesar 1°C.
Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
Perubahan entalpi mengikuti perubahan kimia dan fisika. Macam-macam perubahan entalpi :
a. Entalpi pembentukan standarAdalah banyaknya panas yang diserap atau dilepaskan untuk membentuk 1 mol senyawa langsung dari unsur-unsurnya yang diukur pada 298 0K dan tekanan 1 atm.
b. Entalpi penguraianAdalah banyaknya panas yang diserap atau dilepaskan untuk menguraikan 1 mol senyawa menjadi unsur-unsurnya.
c. Entalpi pembakaran standarAdalah banyaknya panas yang diserap atau dilepaskan untuk membakar 1 mol senyawa dengan O2 dari udara yang diukur pada 2980K dan tekanan 1 atm.
d. Entalpi reaksiAdalah banyaknya panas yang dilepaskan atau diserap dari suatu persamaan reaksi dimana zat-zat yang terdapat dalam persamaan reaksi dnyatakan dalam satuan mol dan koefisien-koefisien persamaan reaksi bulat sederhana.
e. Entalpi netralisasiAdalah banyaknya panas yang diserap atau yang dilepaskan yang dihasilkan pada reaksi penetralan asam atau basa.
Nilai entalpi dapat ditentukan dengan menggunakan hukum Hess. Hukum Hess menyatakan bahwa :“entalpi suatu reaksi tidak dipengaruhi oleh jalannya reaksi akan tetapi hanya tergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir. Jadi untuk menentukan entalpi suatu reaksi kita bisa memperolehnya dengan mengambil semua jalan yang tersedia.”Artinya untuk menentukan entalpi suatu reaksi tunggal maka kita bisa mengkombinasikan beberapa reaksi sebagai jalan untuk menentukan entalpi reaksi tunggal tersebut. Hasil akhir yang kita peroleh menunjukkan nilai yang sama.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam hukum Hess adalah :1. Kita dapat mengkombinasikan beberapa reaksi yang telah diketahui
entalpinya untuk memperoleh entalpi reaksi yang kita cari.2. Kebalikan dari suatu reaksi mengakibatkan perubahan tanda
entalpi, artinya jika suatu reaksi berjalan secara eksoterm maka kebalikan reaksi tersebut adalah endoterm dan tanda entalpi yang saling berlawanan.
3. Jika suatu reaksi dikalikan dengan suatu bilangan maka entalpi reaksi tersebut juga harus dikalikan dengan bilangan yang sama.
Kalorimetri adalah ilmu dalam pengukuran panas dari reaksi kimia atau perubahan fisik. Kalorimetri termasuk penggunaan
Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
kalorimeter. Kata kalorimetri berasal dari bahasa latin yaitu calor yang berarti panas.
Kalorimetri adalah pengukuran panas secara kuantitatif yang masuk selama proses kimia. Kalorimeter adalah alat untuk megukur panas dari reaksi yang dikeluarkan. Kalorimetri adalah pengukuran kuantitas perubahan panas. Sebagai contoh jika energi dari reaksi kimia eksotermal diserap air, perubahan suhu dalam air akan mengukur jumlah panas yang ditambahkan. Kalorimeter digunakan untuk menghitung energi yang meningkat dalam suhu kalorimeter. Bahan yang masuk ke dalam kalorimeter digambarkan sebagai volume air, sumber panas yang dicirikan sebagai massa air dan wadah atau kalorimeter dengan massanya dan panas spesifik. Keseimbangan panas diasumsikan setelah percobaan perubahan suhu digunakan untuk menghitung energi tercapai.
Perubahan energi dalam reaksi kimia selalu dapat dibuat sebagai panas, sebab itu lebih tepat bila istilahnya disebut panas reaksi. Alat yang dipakai untuk mengukur panas reaksi disebut kalorimeter. Ada beberapa macam bentuk alat ini,yaitu :1. Kalorimeter bom
Adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran sempurna suatu senyawa, bahan makanan, bahan bakar. Sejumlah sampel ditempatkan pada tabung beroksigen yang tercelup dalam medium penyerap kalor (kalorimeter), dan sampel akan terbakar oleh api listrik dari kawat logam yang terpasang dalam tabung.
2. Kalorimeterter makananAdalah alat yang digunakan untuk menentukan nilai kalor zat makanan karbohidrat, protein atau lemak.
3. Kalorimeter larutanAdalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam reaksi kimia dalam sistem larutan. Pada dasarnya, kalor yang dibebaskan atau yang diserap menyebabkan perubahan suhu pada kalorimeter. Berdasarkan perubahan suhu perkuantitas pereaksi kemudian dihitung kalor reaksi dari reaksi sistem larutan tersebut.
III. PROSEDUR PERCOBAAN3.1 Alat dan Bahan
Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
3.1.1 Alat1. Kalorimeter : untuk mengukur perubahan panas2. Gelas piala : untuk wadah sampel3. Gelas ukur : untuk mengukur volume sampel4. Cawan poselen : wadah penimbangan NaOH5. Termometer : untuk mengukur temperatur6. Pengaduk : untuk mengaduk sampel7. Pembakar listrik : untuk memanaskan air8. Stopwatch : untuk mengukur waktu yang dibutuhkan
3.1.2 Bahan1. Air : sampel dan pelarut2. NaOH : sampel3. Aseton : pelarut4. Bayclin : sampel
3.2 Cara Kerja
Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
1. Tetapan kalorimeter1. Alat dipasang 2. Diukur 50 mL air dan dimasukkan ke dalam kalorimeter,
diaduk dan dicatat pada suhu air 30 detik hingga menit ke-4.3. Tepat pada menit ke-4, dimasukkan air panas yang suhunya
telah diketahui (minimum 35°C,tapi tak lebih dari 45°C) sebanyak 50 mL.
4. Dicatat suhu air dalam kalorimeter tiap 30 detik dan tidak lupa mengaduknya sampai menit ke-8.
5. Dibuat kurva antara waktu dan suhu untuk memperoleh suhu maksimum yang tepat.
2. Panas pelarutan1. Ditimbang 10 gram NaOH2. Ditempatkan kristal NaOH pada mortal dan pestel, kemudian
dihancurkan hingga halus3. Ditimbang dengan akurat 5 gram NaOH4. Disiapkan kalorimeter dan termometer, ditambahkan ke dalam
kalorimeter 100 mL air. Untuk mengetahui perubahan temperatur dari waktu ke waktu, dicatat temperatur tiap 30 detik
5. Setelah temperatur pada kalorimeter tidak berubah, ditambahkan 5 gram NaOH ke dalam kalorimeter dan aduk kuat-kuat. Dicatat temperatur ketika NaOH ditambahkan, kemudian dilanjutkan pembacaan suhu setiap 30 detik hingga menit ke-6.
3. Panas Reaksi1. Diukur 70 mL cairan pembersih lantai + 30 mL aseton2. Ditempatkan larutan pada gelas piala3. Disiapkan kalorimeter dan termometer, ditambahkan larutan
ke dalam 100 mL air. Untuk mengetahui perubahan temperatur dari waktu ke waktu, dicatat temperatur tiap 30 detik.
4. Dilanjutkan pembacaan temperatur setiap 30 detik sampai menit ke-6.
Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
3.3 Skema Kerja
1. Tetapan kalorimeter
-dimasukkan 50 ml air,aduk -dicatat suhu pada 30 detik
hingga menit ke 4.
- dicatat suhu air dalam kalorimeter tiap 30 detik hingga menit ke 8
2. Panas Pelarutan
- ditimbang- diletakkan pada mortal
dan pestel- dihancurkan hingga halus
- di timbang
- ditambahkan100 mL air.- dicatat temperatur- diaduk sampai suhu tidak
berubah
Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
Pasang alat
Masukkan air panas 50 mL (suhu minimal 35oC tidak lebih dari 45oC)
Buat kurva antara
waktu dan suhu
10 gram NaOH
5 gram NaOH
Kalorimeter dengan
pengaduknya
5 gram NaOH yang lain
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
- ditambahkan ke dalam kalorimeter
- diaduk
3. Panas Reaksi
- diukur 75 mL NaClO + 30 mL aseton
- ditempatkan pada gelas piala
- disiapkan- ditambahkan larutan ke
dalamkalorimeter dengan 100 mL air
- dicatat temperatur setiap 30 detik
Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
Lanjutkan pembacaan
temperatur setiap 30detik
hingga menit ke-6
Larutan Pembersihdan aseton
Kalorimeter dan termometer
Lanjutkan pembacaan suhu hingga menit ke-6
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
3.4 Skema Alat
Keterangan :
1. Termometer2. Tutup3. Bahan isolasi4. Pengaduk5. Kalorimeter
f(x) = 0.01497668997669 x + 31.7878787878788R² = 0.745370283293898
PANAS PELARUTAN NaOH
1.1Pembahasan
Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
Pada percobaan yang dilakukan mengenai penentuan kalorimeter dan aplikasinya, bertujuan untuk menentukan panas pelarutan suatu zat,menentukan panas reaksi menggunakan hukum Hess,mengetahui sifat-sifat kalorimeter dan menentukan tetapan kalorimeter sebagai dasar-dasar percobaan ini.
Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan kalorimeter yang berfungsi untuk mengukur perubahan panas. Percobaan yang dilakukan berdasarkan azas black,dimana jika dua buah benda yang temperaturnya berbeda berada dalam suatu sistem yaitu medianya yang air panas dan air dingin, maka suhu akan mengalir dari suhu yang tinggi samapai suhu keduanya menjadi setimbang. Tetapi dalam percobaaan,tidak senua panas yang diserap air dingin,tetapi ada juga yang diserap kalorimeter dan pengaduknya.
Selain penentuan tetapan kalorimeter,juga ditentukan panas pelarutan dan panas reaksi. Pada nilai tetapan kalorimeter ini,hasilnya dapat digunakan untuk menentukan menentukan panas pelarutan suatu larutan. Dalam penentuan ini,suhu air yang berda dalam kalorimeter nilainya bisa dikatakan konstan meskipun hanya mengalami penurunan yang sangat kecil. Hal ini disebabkan karena kalorimeter merupakan tempat dimana sistem terisolasi,sehingga sistem tersebut bisa dpengaruhi oleh keadaan luar.
Nilai tetapan kalorimeter yang diperoleh adalah 546,84 kal/0C. Hal ini berarti bahwa panas yang dibutuhkan oleh kalorimeter untuk menaikkan suhu sebesar 10C adalah 546,84 kal/0C.
Dalam penentuen panas pelarutan,reaksi yang terjadi adalah reaksi eksoterm yaitu reaksi melepaskan kalor saat NaOH dimasukkan kedalam air. Kemudian dalam penentuan panas reaksi, menghasilkan reaksi yang sifat nya menghasilkan panas pada pelarutan. Hal ini ditandai dengan berubahnya suhu larutan saat ditambahkan larutan sampel (aseton dan pembersih lantai).
V. KESIMPULAN DAN SARAN
Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
1.2 KesimpulanBerdasarkan praktikum yang dilakukan didapatkan
kesimpulanbahwa:1. Nilai tetapan kalorimeter dapat digunakan sebagai dasar
penentuan panas pelarutan dan panas reaksi2. Dalam keadaan setimbang suhu pada kalorimeter tetap konstan3. Sifat dari kalorimeter yang merupakan sistem yang terisolasi yang
dapat dipengaruhi oleh keadaan luar.
5.2 SaranAgar praktikum objek ini dapat berjalan dengan lancar, maka praktikan harus memperhatikan hal-hal berikut :1. Memahami prinsip dan prosedur kerja sebelum praktikum2. Bekerja dengan teliti agar hasil yang diperoleh sesuai yang
diharapkan.
DAFTAR PUSTAKA
Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
Atkins, P.W. 1983. Kimia Fisika. Oxford University Press New York
Atkins,P.W.1999. Kimia Fisika Jilid I edisi keempat.Erlangga : Jakarta
Alberty, Robert dan Ferrington Daniels. 1987. Kimia dan fisika.
Erlangga : Jakarta
Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
LAMPIRAN 1
Gambar Hasil Praktikum
Proses Pemanasan Akuades
Proses Penentuan Suhu Pada Burn Kalorimeter
Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
LAMPIRAN 2
Struktur Molekul Senyawa
Aseton
Struktur NaOH
Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
LAMPIRAN 3
Simbol
H = Entalpi
Q = Kalor
C = Tetapan Kalorimeter
Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
LAMPIRAN 4
Analisis Artikel Ilmiah
Artikel ilmiahA. Judul jurnal
“Pengaruh Persentase Arang Tempurung Kemiri Terhadap Nilai Kalor Briket Campuran Biomassa Ampas Kelapa - Arang Tempurung Kemiri”
B. TujuanPenelitian ini bertujuan untuk mencoba mengkombinasikan ampas kelapa dan arang tempurung kemiri menjadi bahan bakar alternatif dalam bentuk briket sebagai pengganti BBM dengan memvariasikan persentase komposisi bahan baku pembuatan briket terhadap besarnya nilai kalor dan kadar air briket.
C. Skema Kerja1. Pengujian nilai kalor
- Sampel dikeringkan menggunakan sinar matahari
- Sampel yang kering kemudian di arangkan
- Dihaluskan dengan lumpang dan alu
- Kemudian diayak agar memperoleh ukuran partikel yang homogen
- ditimbang- dihitung Presentase
D. AnalisisNilai kalor atas (NKA) briket pada masing-masing perlakuan (komposisi campuran) semakin meningkat seiring dengan bertambahnya persentase arang tempurung kemiri dalam briket. Hal ini disebabkan karena kadar karbon yang terkandung dalam briket semakin meningkat, karena setiap unsur karbon yang teroksidasi saat berlangsungnya proses pembakaran akan
Penentuan Kalorimeter dan Apikasi
Ampas Kelapa dan Tempurung Kemiri
Campuran Homogen
Hasil
Praktikum Kimia Fisika I Tahun Ajaran 2014/2015
menghasilkan panas (kalor) sehingga berpengaruh terhadap peningkatan nilai kalor atas (NKA).
E. Keunggulan Artikel IlmiahPada penelitian digunakan metode burn kalorimeter dan pada praktikum juga menggunakan metoda burn kalorimeter. Alat yang digunakan pada penelitian lebih canggih dari pada praktikum. Labor yang digunakan lebih memiliki kualitas yang baik dibandingkan praktikum.