Laporan Praktikum Kimia

I.                  Praktikum ke                    : VI

II.               Judul Praktikum     :TERMOKIMIA

III.           Tujuan :

©      Menentukan tetapan calorimeter (harga air calorimeter)

©      Menentukan kalor reaksi berbagai reaksi kimia

IV.           Dasar teori

Termokimia membahas tentang perubahan energy yang menyertai suatu reaksi kimia yang dimanifestasikan sebagai kalor reaksi. Perubahan energy terjadi dapat berupa pelepasan energy (reaksi eksoterm) atau penyerapan kalor (endoterm). Kalor reaksi dapat digolongkan dalam kategori yang lebih khusus, yaitu :

Ø  Kalor pembentukan

Ø  Kalor pembakaran

Ø  Kalor pelarutan

Ø  Kalor netralisasi

Perubahan energy yang terjadi bersifat kekal, artinya tidak ada energy yang hilang selama reaksi berlangsung, melainkan berubah bentuk dan bentuk energy yang satu ke bentuk energy yang lain. Adanya kekekalan energy ini ditunjukan oleh selisih penyerapan dan pelepasan energy, yang disebut sebagai energy internal. Sebagai gambaran, jika pada suatu system reaksi diberikan sejumlah energy dalam bentuk kalor (q), maka system akan melakukan kerja (W) sebesar W=PxDV. Setelah melakukan kerja masih menyimpan sejumlah energy yang di sebut sebagai energy internal (U). Secara perubahan energy dalam dapat dituliskan sebagai berikut :

DU=Dq+PDV

Dalam percobaan ini akan ditentukan kalor reaksi yang menyertai suatu reaksikimia pada tekanan tetap (q_p). Perubahan kalor yang dilakukan pada tekanan tetap disebut perubahan entalpi (DH). Karena system yang diukur hanya melibatkan zatpadat dan zat cair, dimana perubahan

volumenya kecil (DV » 0), maka besarnya kerja yang dilakukan system dapat di abaikan (PDV = 0). Dengan demikian DU=DH.

Besarnya kalor yang terlibat dalam reaksi kimia dapat diukur dengan alat yang disebut calorimeter. Besarnya kalor yamg diserap calorimeter untuk menaikkan suhu satu derajat dinamakan tetapan calorimeter atau harga air calorimeter, dengan satuan JK-1. Dalam percobaan ini akan digunakan suatu calorimeter sederhana yang disusun dari suatu wadah sederhana yang terbuat dari plastic.

Pengukuran kalor dilakukan dengan melangsungkan reaksi dalam calorimeter. Kalor reaksi dihitung dari perubahan temperature larutan yang dikalikan dengan berat larutan dan kalor jenisnya, q=m.c.DT. penggunaan calorimeter ini, masih memungkinkan terjadinya pertukaran kalor antara calorimeter dengan system reaksi didalamnya. Oleh karena itu harus dilkukan koreksi terhadap kalor yang diserap atau dibebaskan calorimeter (perlu ditentukan besarnya harga air calorimeter). Bila perbedaan temperature antara calorimeter dan lingkungan cukup besar dan jika isolasi tidak sempurna, catat temperature kemudian eksterpolasi grafik yang diperoleh terhadap waktu pencampuran agar diperoleh perubahan temperature yang tepat.

§      Penentuan Kalor Reaksi secara Eksperiman

Karena satuan standar energy panas telah digunakan kalori selama bertahun-tahun, alat yang digunakan untuk mengukur perubahan kalor selama reaksi kimia adalah calorimeter. Teknik untuk penggunaannya dikembangkan oleh Laviisier dan ahli kimia lama lainnya. Dua metode termokimia eksperian yang paling biasa disebut calorimeter pembakaran dan calorimeter reaksi.

Metode pembakaran mempunyai penerapan yang meluas dengan senyawaorganik yang kurang reaktif terhadap reagensia selain oksigen, atau yang menghasilkan lebih dari satu produk organic dengan reagensia lain. Calorimeter reaksi dapat digunakan dengan senyawa yang mudah bereaksi dengan cukup cepat pada temperature sedang tanpa pembentukan produk samping yang tidak diinginkan.

§      Persamaan Termokimia

Perubahan kalor dalam suatu reaksi kimia disebut perubahan entalpi, DH. Secara lebih cermat, istilah perubahan entalpi merujuk ke perubahan kalor selama suatu proses yang dilakukan pada suatu tekanan konstan. Jika energy itu harus dikhususkan secara cermat, kondisi awal dan akhir dari tekanan dan temperature haruslah diketahui. “Jika suatu reaksi eksoterm, maka reaksi kebalikannya adlah endoterm. Kalor yang dibebaskan dalam suatu reaksi eksoterm sama besar dengan kalor yang diserap dalam reaksi endoterm kebalikannya.

Menurut hokum termodinamika, perubahan energy yang menyertai perubahan wujud dinyatakan dalam :

DE = Q.W

dengan Q adalah kalor yang diserap oleh system dan W adalah kalor yang dikeluarkan oleh system.

Kebanyakan reaksi kimia berlangsung pada tekanan tetap. Kerja dirumuskan dengan persamaan :

W = P.DV

dengan P adalah tekanan gas dan DV adalah perubahan volume untuk system gas. Jika tekanan tetap maka :

DE = Q-P.DV ; bila DV = 0 ; maka DE = 0

Untuk reaksi eksoterm, kalor diberikan oleh system reaksi kesekeliling tanda dan reaksi adalah (-). Untuk reaksi Q reaksi endoterm Q reaksinya (+). Sama halnya, untuk reaksi eksoterm, DH reaksi negative dan reaksi endoterm DH reaksi positif.

V.               Alat dan Bahan

a.      Alat – alat

·         Calorimeter

·         Gelas kimia 100mL

·         Thermometer 1000C

·         Gelas ukur 10 mL dan 25 mL

·         Pipet tetes

b.      Bahan – bahan

·         Serbuk Zn

·         CuSO₄ 1,00 M

VI.           Prosedur percobaan

1.      Penentuan Tetapan Kalorimeter

a)      Masukkan 25 mL air kedalam calorimeter dengan menggunakan gelas ukur, catat suhunya selama 3 menit sampai konstan.

b)      Panaskan 25 mL air dalam gelas kimia sampai suhunya lebih tinggi di atas suhu kamar (± 500C). Catat suhunya.

c)      Masukkan air panas ini ke dalam calorimeter yang telah berisi air dingin, kemudian kocok sambil suhu campuran di ukur setiap 30 detik.

d)     Lakukan pengukuran berulang kali hingga suhunya konstan.

e)      Hitung tetapan calorimeter.

2.      Penentuan Kalor Reaksi Zn-CuSO₄

a)      Masukkan 50 mL CuSO₄ 1 M ke dalam calorimeter, catat suhunya.

b)      Timbang ± 3,0 gram serbuk Zn dengan ketelitian tiga decimal.

c)      Masukkan serbuk Zn tersebut ke dalam calorimeter yang berisi larutan CuSO₄. Kocok dan catat suhu campuran reaksi setiap 30 detik, sampai tidak terjadi perubahan suhu lagi.

d)     Hitung kalor reaksi yang terukur.

VII.        Hasil Percobaan

1.      Penentuan Tetapan Kalorimeter

Sampel	Air dingin	Air panas	Campuran
Volume	25 mL	25 mL	50 mL
Temperature	t= 28,50C	t= 470C	t ke1=34,5 tke2=34 tke3=33,5 tke4=33,5 tke5=32,8 tke6=32,5 tke7=32,5 tke8=32,5

A

2.      Penentuan Kalor Reaksi Zn-CuSO₄

t®50 mL CuSO₄ = 280C

sampel	Temperatur pada 30 detik ke-
	1	2	3	4	5	6	7	8
Zn-CuSO4	29,50C	29,50C	29,50C	300C	300C	300C	300C	300C

Persamaan reaksi

Zn + CuSO₄ ® Cu + ZnSO₄

VIII.    Analisis Data

1.      Tetapan calorimeter

·         Kalor yang di serap air dingin, q₁

Dik :

r = 1,0 g/mL

V = 25 mL

c = 4,18 Jg-1K-1

t₁ = 28,50C

t₂ = 470C

t₃ = 32,50C

Dit : q₁....?

Jawab

q₁ = m x c x Dt

    = r.V x c x (t₃ – t₁)

    = 1,0 . 25 x 4,18 x (32,5 -  28,5)

    = 418 J/K

·         Kalor yang dilepaskan air panas, q₂

q₂ = m x c x Dt

    = r.V x c x (t₂ – t₃)

    =  1,0 . 25 x 4,18 x (47 -  32,5)

    = 1515,25 J/K

·         Kalor yang diserap calorimeter, q₃

q₃₌q_{2 –} q₁

     = 1515,25 – 418

     = 1097,25 J/K

·         Tetapan calorimeter, k

k = q₃/ (t_x-t₃)

   = 1097,25/ (47-32,5)

   =75,67 JK-1

2.      Kalor reaksi Zn-CuSO₄

Dik :

V = 50 mL

r = 1,29 g/mL

c = 3,25 J g-1 K-1

t₄ = 280 C

t₅ = 300C

Dit :

·         Kalor yang di serap calorimeter, q₄

q₄ = k.(t₅-t₄)

    = 75,67.(30-28)

    = 151,34 J/K

·         Kalor yang diserap larutan, q₅

q₅ = m.c.Dt

    = r.V.c.(t₅-t₄)

    = 1,29.50.3,25.(30-28)

    = 419,25 J/K

·         Kalor yang dihasilkan system reaksi, q₆

q₆ = q₄ + q₅

    = 151,34 J/K + 419,25 J/K

    = 570,59 J/K

·         Kalor reaksi yang dihasilkan dalam satu mol larutan

DH_r = q₆/0,05

       = 570,59/0,05

       = 11411,8 J/mol

IX.           Pembahasan

Dalam percobaan ini kita membahas tentang termokimia. Termokimia adalah perubahan energy yang menyertai suatu reaksi kimia yang dimanifestasikan sebagai kalor reaksi.

Dalam percobaan ini akan di tentukan kalor reaksi yang menyertai suatu reaksi kimia pada tekanan tetap (q_p). Perubahan kalor yang dilakukan pada tekanan tetap disebut perubahan entalpi (DH).

Dalam percobaan pertama yaitu “penentuan tetapan calorimeter”. Sebelum mencampurkan air panas         dan air dingin suhu kedua air tersebut harus diukur .Settelah pencampuran air  dingin dan air panas , maka suhu air      tersebut akan berubah. Suhu air panas akan mengalami penurunan. Suhu air dingin 28,50C. Suhu air panas 470C. Sedangkan,suhu air campuran 32,50C. dari data tersebut, maka untuk mencari kalor reaksi menggunakan rumus : q = m.c.Dt., dengan m (massa) yang merupakan hasil perkalian antara massa jenis larutan dengan volume larutan, c adalah kalor jenis larutan, dan Dt adalah perubahan suhu (suhu akhir – suhu awal). Setelah mencari kalor reaksi barulah kita dapat menentukan ketetapan calorimeter yaitu menggunakan rumus : k = q/Dt. Akan tetapi pada percobaan adalah pencampuran antara air panas dan air dingin maka rumus yang digunakan adalah : k :Dq/Dt.

Pada percobaan kedua yaitu “penentuan kalor reaksi Zn-CuSO₄”. Sama dengan percobaan pertama, sebelum pencampuran Zn dan CuSO₄, suhu CuSO₄ di ukur terlebih dahulu. Setelah itu ukur suhu campuran larutan tersebut. Untukmencari kalor reaksinya digunakan rumus : DHr =  Dq/0,05 J/mol. Dengan Dq = k.Dt + m.c.Dt.

X.               Kesimpulan

©      Calorimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur kalor reaksi selama reaksi kimia pada suatu percobaan.

©      Dalam hokum Hess dinyatakan bahwa “kalor reaksi tidak bergantung pada jalannya (tahapan) reaksi tetapi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan akhirnya dari dua keadaan ini ditentukan oleh perubahan suhu”.

©      Rumus yang digunakan untuk mencari kalor reaksi adalah :

q = m.c.Dt

Dengan q = kalor reaksi, m = massa larutan, c= kalor jenis larutan, dan Dt = perubahan suhu.

©      Tetapan calorimeter dapat dicari dengan rumus :

C.M_p (T_p-T_m) = C_md (T_m-T_d) + W (T_m-T_d)

©      Dalam termodinamika terjadi transfer (pertukaran) energy antara system lingkungan dapat berupa kalor (q) atau bentuk-bentuk energy lainnya yang secara kolektif disebut dengan kerja (w).

XI.           Daftar pustaka

1.      Tim dosen kimia dasar 1. 2007. Petunjuk praktikum kimia dasar 1. Indralaya : FKIP UNSRI

2.      images.ratiehajah.multiply.multiplycontent.com/.../CHERMISTRY.pp

3.      sunardialbanyumasi.files.wordpress.com/2010/02/pertemua1.ppt