Laporan Percobaan Kalorimeter sederhana

1.     Judul Praktikum         :           Percobaan Kalorimeter sederhana

2.     Tujuan Praktikum     :           Menentukan harga perubahan entalpi (H) reaksi

3.     Dasar Teori                  :          

         Persamaan termokimia adalah persamaan reaksi yang melibatkan perubahan entalpi dan penulisannya dikaitkan dengan koefisien reaksi dan wujud zat. Pada persamaan termokimia koefisien reaksi menunjukkan perbandingan jumlah mol dan mempengaruhi nilai perubahan entalpi.

         Perubahan entalpi reaksi yang diukur pada keadaan standar yaitu pada 25°C (298 K) dan tekanan 1 atmosfer (1 atm) disebut perubahan entalpi dasar dan diberi lambang ΔH°. Satuan energi yang digunakan untuk ΔH° menurut satuan internasional (SI) adalah joule (J).

Macam-macam perubahan entalpi :

·         Perubahan entalpi pembentukan standar (ΔHf°)

·         Perubahan entalpi penguraian standar (ΔHd°)

·         Perubahan entalpi pembakaran standar (ΔHc°)

·         Perubahan entalpi pelarutan standar (ΔHs°)

          Alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan sistem pada suatu reaksi adalah kalorimeter. Secara sederhana kalorimeter dapat dibuat dari gelas gabus atau styrofoam. Gabus bersifat isolator sehingga dianggap dapat menahan kalor untuk pindah ke lingkungan. Pada reaksi eksotermis, kalor yang dilepaskan tetap berada dalam larutan untuk menaikkan suhu. Sedangkan pada reaksi endotermis, kalor diserap dari larutan dan suhu pun turun. Kalorimeter bom merupakan kalorimeter yang dirancang khusus untuk reaksi pembakaran yang melibatkan gas. Pada kalorimeter bom terdapat ruang khusus berisi pereaksi dan hasil reaksi (tempat terjadinya reaksi kimia atau sistem). Ruang khusus ini dikelilingi oleh air, termometer, pengaduk, dan wadah pembatas kalorimeter sebagai lingkungan.

q = m x c x ∆T

                                    qkalorimeter = C x ∆T

kalor reaksi sama dengan jumlah kalor yang diserap atau yang dilepaskan larutan, sedangkan kalor yang diserap oleh gelas dan lingkungan diabaikan.

q_reaksi = - q_larutan

Dengan, q = jumlah kalor

                m= massa air larutan di dalam kalorimeter

                 c= kalor jenis air larutan di dalam kalorimeter

                 C= kapasitas kalor dari bom kalorimeter

               ∆T= kenaikan suhu larutan kalorimeter

4.     Alat dan Bahan

1.      Alat

v  Termometer                                                        1 buah

v  Gelas Kimia                                                          1 buah

v  Gelas ukur                                                            2 buah

v  Corong                                                                 1 buah

v  Pipet tetes                                                            1 buah

v  Wadah minuman/makanan styrofoam           

berukuran 250ml                                                1 buah

v  Gabus sebagai penutup                          2 buah

2.      Bahan

v  Larutan NaOH 1 M                                              50ml

v  Larutan HCl 1 M                                                  50ml

5.     Cara Kerja

      sediakan kalorimeter sederhana yang terbuat dari wadah minuman styrofoam berukuran 250ml. Tutup wadah dengan gabus yang sudah dilubangi untuk penempatan termometer.

      Ambil 50 ml larutan NaOH 0,2M dan 50ml larutan HCl 0,2M. Ukur suhu masing-masing larutan. Ambil nilai rata-ratanya dan catat

      Masukan larutan NaOH kedalam kalorimeter lalu tambahkan HCl. Tutup kalorimeter dan aduk rata dengan termometer.

      Ukur dan catat suhu tersebut.

6.     Hasil pengamatan

a.       Suhu larutan NaOH 1 M    :      30°C

b.      Suhu larutan HCl 1 M         :      28°C

c.       Suhu rata-rata                     :      29°C

d.      Suhu akhir                            :      33°C

e.       Kenaikan suhu ()              :       4°C

7.     Pembahasan    :

Termokimia adalah persamaan reaksi yang mengikut-sertakan perubahan entalpinya. Nilai  yang dituliskan pada persamaan termokimia disesuaikan dengan stoikiometri reaksi , artinya jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi sama dengan koefisien reaksinya.

Kalorimeter adalah alat yang dapat digunakan untuk menentukan  reaksi melalui pengukuran kalor reaksi. Ada dua jenis kalorimeter yaitu kalorimeter sederhana dan kalorimeter bom. Kalorimeter sederhana paling mudah digunakan untuk mengukur kalor dari reaksi yang berlangsung dalam larutan. Kalorimeter sederhana yang digunakan yaitu dua wadah makanan/minuman styrofoam.

Karena styrofoam merupakan insulator yang baik, maka dapat diasumsikan bahwa besarnya kalor yang dilepas/disera[ reaksi sama dengan besarnya kalor yang diserap/dilepas larutan. Dengan kata lain, tidak ada kalor yang diserap/dilepas sistem atau sistem terisolasi. Maka dapat dirumuskan bahwa :

Pada tekanan tetap, perubahan entalpi  sama dengan kalor (q) yang diserap atau dilepas. 

 = qreaksi = -m x c x

8.     Jawaban Pertanyaan

1.      Hitunglah energi yang pindah kelingkungan agar suhu larutan hasil reaksi turun menjadi sama dengan suhu pereaksi (suhu awal)!

Diketahui :

m : 100 gram

c : 4,2 J/gram

       T : 4°C

                  Penyelesaian :

                        qlarutan : m . c . T

                                        =100 g . 4,2 J/gram . 4

                                        = 1680 J

                        qreaksi = -qlarutan

                                       = -1680 = -1,68 KJ

2.      Hitunglah jumlah mol NaOH didalam 50 ml larutan NaOH 1M dan jumlah mol HCl 1M didalam 50ml larutan HCl 1M

Diketahui :

V = 0,05L

M = 1 mol/liter

Penyelesaian :

M=n/V

n(NaOH) = M . V

                = 1 mol/liter . 0,05 liter

                               = 0,05 mol

               n(HCl) = 0,05 mol

3.      Hitunglah perubahan entalpi per mol H2O yang terbentuk dalam reaksi!

NaOH        =     HCl                     NaCl       +           H2O

1        :           1          :                   1              :           1

0.05  :           0,05    :                0,05            :           0,05

  H = -1,68 KJ

                           0,05 mol

                     = -33,6 KJ / mol

4.      Tuliskan persamaan termokimia untuk reaksi NaOH dengan HCl tersebut!

NaOH (aq)    +          HCl(aq)                             NaCl (aq)  +          H2O (l)

H = - 33,6 KJ/mol

Nilai H yang diperoleh lebih rendah dibandingkan nilai H° dari -54,34 KJ /mol.

Dikarenakan walaupun styrofoam merupakan insulator yang baik, tetapi ada sejumlah kecil kalor reaksi yang diserap untuk kemudian lepas kelingkungan karena berbagai faktor salah satunya tutup styrofoam yang ada celah disekelilingnya.

9.     Kesimpulan

                       

Dari percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa :

• Berdasarkan data hasil pengamatan di atas, dapat dinyatakan bahwa pada reaksi antara larutan HCl dengan NaOH merupakan reaksi eksoterm. Hal itu dapat dibuktikan dari hasil pengamatan bahwa reaksi tersebut menunjukkan sebuah kenaikan suhu pada gelas kimia. Reaksi tersebut mengalirkan kalor dari sistem kelingkungan, sehingga disebut reaksi eksoterm. Dan pada reaksi tersebut terjadi perpindahanmateri berupa uap air
• Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengetahui besar energi yang dibebaskan pada suatu sistem.

Termokimia adalah persamaan reaksi yang mengikut-sertakan perubahan entalpinya. Nilai  yang dituliskan pada persamaan termokimia disesuaikan dengan stoikiometri reaksi , artinya jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi sama dengan koefisien reaksinya.

Reaksi yang terjadi antara larutan NaOH dengan HCl adalah reaksi eksoterm karena tidak ada kalor (perpindahan materi maupun energi) yang terbuang ke lingkungan. Perubahan entalpi (ΔH) reaksi dipengaruhi oleh kondisi (suhu dan tekanan) pengukuran. Perubahan kalor pada suatu reaksi diukur dengan mengukur perubahan suhu yang terjadi.