Saturday, January 19, 2013

Laporan Praktikum TERMOKIMIA




LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA FISIKA 1
TERMOKIMIA
Disusun oleh:
Nama                                Yovita Novi
NIM                                 : H23111014
Kelompok                        : 1 (SATU)
Tgl Praktikum                : 21 Desember 2012
Dosen                               : Berlian sitorus,S.si.,M.si / Intan syabanu M.si
Asisten                             : Erlindawati/Nelvira
Prodi                                : Kimia
Anggota kelompok         : 1. Safitri Ulfah Ramadhani
                                           2. Irma Ramadhani F
                                           3. Safitri Ulfah Ramadhani




PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PONTIANAK
2013
 




BAB I
PENDAHULUAN
1.1  Latar belakang
Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari kalor dalam suatu reaksi kimia. Kalor pada suatu reaksi kimia dalam sistem terbagi atas dua, yaitu kalor yang dapat dilepaskan (eksoterm) dan kalor reaksi yang dapat diserap (endoterm). Jumlah perubahan kalor reaksi sebagai hasil kimia dapat diukur dengan alat yang bernama kalorimeter dimana yang diukur pada alat ini adalah temperaturnya. Prinsip kerja kalorimeter adalah dengan cara mengisolasi kalor dalam sistem agar kalor nya tidak berpindah ke lingkungan (kalornya tetap terjaga).
Aplikasi dari termokimia adalah penggunaan termos air panas, dimana termos air panas selalu menjaga kalor/panas dari sistem agar perpindahan kalor/panas dari sistem ke lingkungan menjadi lambat dan air yang didalam termos menjadi tetap panas.
1.2  Prinsip percobaan
Penentuan tetapan kalorimeter dapat dilakukan dengan mencampurkan air panas dan air dingin lalu mengukur suhunya dengan waktu tertentu. Penentuan kalor reaksi Zn dengan CuSO4 dapat ditentukan dengan mengukur suhu awal CuSO4 lalu mencampurkan Zn ke CuSO4 atau kalorimeter. Suhunya diukur pada selang waktu tertentu. Penentuan kalor pelarutan etanol dan air dilakukan dengan mengukur suhu awal air dan etanol lalu mencampurkannya kedalam kalorimeter. Suhu pencampuran diukur selama beberapa menit dengan selang waktu tertentu. Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH dengan cara mengukur suhu HCl dan NaOH, setelah suhu antara HCl dan NaOH sama, dimasukkan kedalam kalorimeter dan ukur suhu campurannya selama beberapa menit dengan selang waktu tertentu. Reaksi yang terjadi pada percobaan ini adalah :
Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu
HCl +_ NaOH NaCl + H2O
1.3  Tujuan percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah untuki mempelajari perubahan energi yang menyertai reaksi kimia.


BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
4.1.1 Termokimia dan Kalor reaksi
Termokimia adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara energi panas dan energi kimia. Sedangkan energi kimia didefinisikan sebagai energi yang dikandung setiap unsur atau senyawa. Perubahan energi dapat terjadi dalam suatu sistem maupun lingkungan. Sistem dapat berupa gas, uap air dan uap dalam kontak dengan cairan. Secara umum sistem dibagi 3 macam yaitu ( Atkins,1990 ; Brady,1999 ) :
1.      Sistem terbuka merupakan sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran energi dan materi ke lingkungan. Contohnya suatu zat dalam gelas kimia.
2.      Sistem tertutup merupakan sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran energi tanpa pertukaran materi ke lingkungan. Contohnya sejumlah gas dalam silinder yang dilengkapi penghisap.
3.      Sistem terisolasi merupakan sistem yang tidak ada pertukaran energi maupun materi ke lingkungan.
Kalor adalah perpindahan energi termal. Kalor mengalir dari satu bagian ke bagian lain atau dari satu sistem ke sistem lain, karena adanya perbedaan temperatur. Besarnya kalor reaksi bergantung pada ( Alberty dan Daniels, 1992 ) :
1.      Jumlah zat yang bereaksi
2.      Keadaan fisika
3.      Temperatur
4.      Tekanan
5.      Jenis reaksi (Ptetap atau Vtetap)
Kalor reaksi kalor adalah kalor yang menyertai suatu reaksi dengan koefisien yang paling sederhana. Contoh ( Oxtoby dkk, 2001 ) :
3 H2(g) + N2(g) 2 NH3(g)         H = -92 KJ
Ditinjau dari jenis reaksi, terdapat beberapa jenis reaksi yaitu kalor pembentukan, kalor penguraian, kalor penetralan, kalor reaksi dan kalor pelarutan ( Basri,2002).
4.1.2 Hukum Hess
Menurut hukum Hess, panas yang timbul atau diserap pada suatu reaksi (panas sekali) tidak bergantung pada cara bagaimana reaksi tersebut berlangsung, hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir (Oxtoby dkk, 2001).
BAB III
METODOLOGI
3.1              Alat dan Bahan
3.1.1        Alat
Alat- alat yang digunakan pada percobaan ini adalah Batang pengaduk, Bulb, Cawan petri, Erlenmeyer, Gelas beaker, Kalorimeter, Pipet volume, Sendok stainlis dan Termometer.
3.1.2        Bahan
Bahan- bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah Akuades ( H2O ), Asam klorida ( HCl ), Etanol, Natrium hidroksida ( NaOH ), Tembaga (II) sulfat, dan Zink
3.2              Prosedur kerja
3.2.1        Penentuan tetapan kalorimeter
Untuk menentukan tetapan kalorimeter yang harus dilakukan adalah dimasukkan akuades sebanyak 20 mL kedalam gelas beaker, kemudian ukur temperaturnya. Dipanaskan akuades yang berbeda sebanyak 20 mL dalam gelas beaker dan dicatat temperaturnya. Kemudian, dicampurkan akuades dingin dan akuades panas kedalam kalorimeter, diaduk atau dikocok sebentar. Kemudian amati temperaturnya selama 10 menit dengan selang waktu 1 menit setelah pencampuran dilakukan.
3.2.2        Penentuan kalor reaksi Zn(s) + CuSO4
Dimasukkan 40 mL larutan CuSO4 1 M kedalam kalorimeter. Dicatat temperatur selama 2 menit dengan selang waktu 0,5 menit. Ditimbang dengan teliti 3 gr bubuk Zn dan dimasukkan kedalam larutan CuSO4 atau kedalam kalorimeter dan dikocok. Dicatat temperatur dengan selang waktu 1 menit setelah pencampuran selama 10 menit. Diukur kenaikan temperatur dengan menggunakan grafik.
3.2.3        Penentuan kalor pelarutan Etanol dalam air
Dimasukkan 18 mL air kedalam kalorimeter, diukur temperaturnya selama 2 menit dengan selang waktu 0,5 menit. Diukur temperatur 29 mL etanol didalam gelas beaker selama 2 menit dengan selang waktu 0,5 menit. Dan dimasukkan etanol kedalam kalorimeter, dikocok dan dicatat temperatur selama 4 menit dengan selang waktu 0,5 menit.
3.2.4        Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH
Dimasukkan 20 mL HCl 2 M kedalam gelas beaker, dicatat temperatur HCl. Diukur 20 mL NaOH 2,05 M, dicatat temperatur nya ( Diatur temperatur agar sama dengan temperatur HCl ). Dicampurkan secara bersamaan kedalam kalorimeter. Dicatat temperatur campuran selama 5 menit dengan selang waktu 0,5 menit.
3.3              Rangkaian alat



Gambar 3.1       Kalorimeter




BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
4.1.1  Penentuan tetapan kalorimeter
 T dalam menit
T campuran pada menit
T ᵒC
TᵒC
TᵒC
1
33
31
33
2
32
31
33
3
32
31
33
4
32
31
32,5
5
32
31
32,5
6
31
31
32
7
31
31
32
8
31
31
32
9
31
31
32
10
31
30
32
I.                   T1 = 28C
T2 = 38C
II.                T1 = 29C
T2 = 39C
III.             T1 = 29C
T2 = 39C
4.1.2 Penentuan kalor Penetralan HCl dan NaOH ( kalorimeter I )
waktu
TᵒC
0,5
38
1
37,5
1,5
37
2
37
2,5
37
3
37
3,5
37
4
37
4,5
37
5
36,5
THCl = TNaOH = 28C

4.1.3 Penentuan kalor Zn + CuSO4 ( kalorimeter 2 )
TC awal                                                      
t menit
TᵒC CuSO
0,5
29,5
1
29
1,5
29
2
29
T C campuran
waktu
TᵒC
1
33,5
2
35
3
36
4
36
5
36
6
36
7
36
8
36
9
36
10
36
4.1.4 Penentuan kalor pelarutan etanol dan air ( kalorimeter 3 )
No
volume ( cm³)
suhu pada menit ke
suhu campuran pada menit ke
Air
etanol
t ( menit)
TᵒC
air
etanol
t (menit)
TᵒC
t (menit)
TᵒC
1
18
29
0,5
26
0,5
29
0,5
33
1
26
1
29
1
33
1,5
26
1,5
29
1,5
33
2
26
2
29
2
33




2,5
32




3
32




3,5
32




4
32
2
27
19,3
0,5
29
0,5
28
0,5
34
1
29
1
27
1
34
1,5
29
1,5
27
1,5
34
2
29
2
27
2
34




2,5
34




3
34




3,5
34




4
34
3
36
14,5
0,5
28
0,5
27
0,5
34
1
28
1
27
1
34
1,5
28
1,5
27
1,5
34
2
28
2
27
2
34




2,5
34




3
34




3,5
34




4
34

4.2 Pembahasan
Termokimia adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara energi panas dan energi kimia. Termokimia mencakup kalor yang diserap atau dilepaskan dalam reaksi kimia, sumber perubahan fase, atau dalam pengenceran suatu larutan. Didalam ilmu kimia, sumber perubahan energi tambahan yang penting berasal dari kalor yang diberikan atau diambil dari isinya membentuk sistem. Jadi kalor dapat diukur secara tidak langsung dengan cara mengukur kerja.
Perubahan kalor dapat diamati pada tekanan konstan dan sistem yang diamati menyangkut cair-padat sehingga perubahan volume dapat diabaikan. Akibatnya kerja yang bersangkutan dengan sistem dapat pula diabaikan (PV = 0). Oleh karena itu, perubahan entalpi (H) sama dengan perubahan energi dalam (U). Perubahan energi dapat terjadi dalam suatu sistem maupun lingkungan. Sistem dapat berupa gas, uap air, dan uap dalam kontak dengan cairan. Secara umum, sistem dibagi 3 macam yaitu, sitem terbuka, sistem tertutup dan sistem terisolasi. Sistem terbuka merupakan suatu sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran energi dan materi ke lingkungan. Sistem tertutup merupakan suatu sistem yang memungkinkan terjadi nya pertukaran energi tanpa pertukaran materi ke lingkungan. Dan sistem terisolasi merupakan suatu sistem yang tidak ada pertukaran energi dan materi ke lingkungan.
Kalor adalah perpindahan energi termal antara dua benda yang suhunya berbeda. Kalor terbagi atas beberapa jenis, yaitu kalor pembentukan, kalor penguraian, kalor penetralan, kalor reaksi dan kalor pelarutan.
Kalor pembentukan adalah kalor yang menyertai pembentukan satu mol senyawa langsung dari unsur-unsurnya. Contohnya amonia (NH3), harus dibuat dari gas Nitrogen dan Hidrogen, sehingga reaksi nya :
 ½ N2(g)  + 1 ½ H2(g) NH3     H = -46 kJ/mol
Karena NH3 harus satu mol maka koefisien reaksi nitrogen dan hidrogen boleh dituliskan sebagai pecahan. Energi yang dilepaskan sebesar 46 kJ/mol disebut kalor pembentukan Ammonia (NH3).
Kalor penguraian adalah kalor yang menyertai penguraian 1 mol senyawa langsung menjadi unsur-unsurnya. Contoh dari kalor penguraian adalah :
HF(g)  + ½ H2(g) ½ F2(g)       H = +271 kJ/mol
Kalor penetralan adalah kalor yang menyertai pembentukan 1 mol air dari reaksi penetralan (asam-basa). Contohnya :
                           HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(l)  H = +121 kJ/mol
Kalor reaksi adalah kalor yang menyertai suatu reaksi dengan koefisien yang paling sederhana. Contohnya :
                            3 H2(g) + N2(g) → 2 NH3                      ∆H = - 92 kJ/mol
Besarnya kalor reaksi bergantung pada jumlah zat yang bereaksi, keadaan fisika, temperatur, tekanan, dan jenis reaksi (Ptetap atau Vtetap).
  Kalor pelarutan terbagi atas dua jenis yaitu, kalor pelarutan integral dan kalor pelarutan differensial. Kalor pelarutan integral merupakan kalor yang timbul atau diserap pada pelarutan suatu zat dalam pelarut. Besarnya kalor pelarutan tergantung jumlah mol pelarut dan jumlah zat terlarut. Sedangkan kalor pelarut differensial merupakan kalor yang timbul atau diserap jika n2 mol zat terlarut dilarutkan dalam n1 mol pelarut, maka besarnya kalor pelarut integral pada P dan V tertentu merupakan fungsi n1 dan n2.
Pada percobaan kali ini, dilakukan empat kali percobaan, yaitu penentuan tetapan kalorimeter, penentuan kalor Zn + CuSO4, penentuan kalor pelarutan air dan etanol dan penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH ( asam kuat dan basa kuat ). Percobaan ini digunakan kalorimeter yang digunakan untuk mengukur jumlah kaloryang diserap atau yang dilepaskan, dan kalorimeter juga mempunyai sifat yang khas dalam mengukur panas, karena kalorimeter dapat menghisap panas yang diserap sehingga semua panas terukur.
4.2.1 Penentuan tetapan kalorimeter
Penetuan tetapan kalorimeter dapat dilakukan dengan cara mencampurkan air dingin dan air panas yang telah diukur suhunya yang memiliki selisih 10C kedalam kalorimeter. Setelah dicampurkan, diaduk atau dikocok. Pengadukan ini dilakukan untuk mempercepat jalan nya reaksi antara air panas dan air dingin. Diamati temperatur air didalam kalorimeter selama 10 menit dengan selang waktu 1 menit. Pengukuran waktu yang menggunakan stopwatch dilakukan bersamaan dengan menuangkan air panas kedalam kalorimeter. Dilakukan pengukuran suhu dilakukan selama 10 menit dengan selang waktu 1 menit agar dapat mengetahui perubahan kalor yang terjadi. Pada proses ini tidak terjadi proses kimia, tetapi  terjadi proses fisika. Karena kenaikan temperatur air dingin dapat dihitung dengan menggunakan pengurangan temperatur maksimum yang konstan dengan temperatur air dingin. Sedangkan penurunan temperatur air panas dapat dihitung dengan menggunakan pengurangan temperatur air panas dengan suhu maksimum konstan. Pada percobaan ini dilakukan secara triplo, hasil tetapan kalorimeter pada percobaan ini adalah sebesar 28,459 J/K, 51,897 J/K dan 26,785 J/K.
4.2.2 Penentuan kalor reaksi Zn + CuSO4
Penentuan reaksi kalor Zn + CuSO4 dapat dilakukan dengan cara memasukkan larutan CuSO4 1 M sebanyak 40 mL kedalam kalorimeter. Dicatat temperaturnya selama 2 menit dengan selang waktu 0,5 menit. Hal ini bertujuan untuk mengetahui kenaikan atau penurunan suhu CuSO4 setiap selang waktu 0,5 menit (30 detik). Kemudian bubuk Zn yang sudah ditimbang dengan teliti sebanyak 3 gr, di masukkan kedalam larutan CuSO4 atau kedalam kalorimeter. Hal ini bertujuan untuk mereaksikan Zn dengan CuSO4. Dan dikocok. Pengocokan ini dilakukan untuk mempercepat jalannya reaksi antara Zn dan CuSO4. Dicatat temperatur dengan selang waktu 1 menit setelah pencampuran selama 10 menit. Pada percobaan yang telah dilakukan, dengan menambahkan Zn, maka temperatur larutan di kalorimeter semakin meningkat. Kenaikan temperatur nya antara 0,5C - 1C. Perubahan konsentrasi awal dan akhir larutan adalah perubahan kalor yang terjadi. Jika dilihat dari perubahan temperatur, dapat disimpulkan bahwa reaksi antara Zn + CuSO4 bersifat endoterm, adanya kenaikan temperatur menunjukkan bahwa adanya kalor yang diserap pada reaksi tersebut. Sementara jika dilihat dari perubahan panas yang dihasilkan bernilai positif maka semakin memperkuat bahwa reaksi yang terjadi bersifat endoterm, yaitu reaksi yang memerlukan kalor. Percobaan ini bertujuan untuk menentukan nilai kalor reaksi dari 40 mL CuSO4 1 M dengan Zn(s) 3 gr. Reaksi yang terjadi pada percobaan ini adalah :                                               Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu
Pada percobaan ini didapat nilai H(perubahan panas) sebesar 5101,57 J/mol.
4.2.3 Penentuan kalor pelarutan etanol dalam air
Percobaan ini bertujuan untuk menentukan kalor pelarutan etanol dalam air. Percobaan ini dilakukan dengan cara memasukkan air kedalam kalorimeter, diukur temperaturnya selama 2 menit dengan selang waktu 0,5 menit. Diukur temperatur etanol dalam gelas beaker, dimasukkan dengan tepat 29 mL etanol kedalam kalorimeter, dan dikocok. Setelah itu, dicatat temperatur selama 4 menit dengan selang waktu 0,5 menit. Pada percobaan terjadi kenaikan suhu awal ke suhu campuran (29C-34C), maka reaksi ini merupakan reaksi yang menyerap kalor (endoterm). Percobaan dilakukan dengan berbagai perbandingan volume, dimana volume air diperbesar sedangkan volume etanol diperkecil, maka semakin besar H pelarutannya dan jika nilai perbandingan mol air dengan mol etanol semakin besar, maka H reaksi nya pun semakin besar. Pada percobaan ini didapat nilai H sebesar 1592,55 J/mol untuk Vair 18 mL dan Vetanol 29 mL, 2569,9 J/mol untuk Vair 27 mL dan Vetanol 19,3 mL dan 4858,4088 J/mol untuk Vair 36 mL dan Vetanol 14,5 mL.
4.2.4 Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH
Percobaan ini bertujuan untuk menentukan kalor penetralan HCl dan NaOH. Percobaan ini dilakukan dengan cara memasukkan 20 mL HCl 2 M kedalam kalorimeter. Dicatat suhunya. Diukur 20 mL NaOH 2,05 M. Dicatat temperaturnya, dan diatur suhunya agar sama dengan suhu HCl (28C). Dicampurkan basa ini kedalam kalorimeter dan diaduk, dicatat suhunya selama 5 menit dengan selang waktu 0,5 menit. Jika HCl direaksikan dengan NaOH maka akan menghasilkan NaCl dan air.
HCl + NaOH NaCl + H2O
Pada percobaan ini yang bertindak sebagai sistem adalah HCl dan NaOH dan yang bertindak sebagai lingkungan adalah air dan sebagai medium pelarut kedua zat tersebut. Pada reaksi tersebut suhu larutan meningkat dari suhu awal, hal ini terjadi karena pada saat reaksi terjadi pelepasan kalor. Kalor yang dilepaskan oleh sistem reaksi (NaOH dan HCl) diserap oleh lingkungan pelarut dan material lain (kalorimeter). Akibatnya suhu lingkungan naik yang ditunjukkan oleh kenaikan suhu larutan. Jadi dalam percobaan tersebut yang diukur bukanlah suhu sistem, tapi suhu lingkungan tempat terjadinya reaksi, sedangkan sistem pada reaksi tersebut suhunya turun dan mencapai keadaan stabil membentuk NaCl dan H2O. Pada ini didapat nilai H sebesar 43591,25 J/mol.

BAB V
PENUTUP
5.1              Kesimpulan
Dari percobaan ini didapat nilai tetapan kalorimeter sebesar 28,459 J/K, 51,897 J/K dan 26,785 J/K. Pada percobaan penentuan kalor reaksi Zn + CuSO4 didapat nilai H sebesar 5101,57 J/mol. Pada percobaan pelarutan etanol dalam air didapat nilai H sebesar 1592,55 J/mol untuk Vair 18 mL dan Vetanol 29 mL, 2569,9 J/mol untuk Vair 27 mL dan Vetanol 19,3 mL dan 4858,4088 J/mol untuk Vair 36 mL dan Vetanol 14,5 mL. Dan pada percobaan penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH didapat nilai H sebesar 43591,25 J/mol.
5.2              Saran
Disarankan untuk percobaan berikutnya, dilakukan penetralan selain untuk asam kuat dan basa kuat, misalnya dilakukan penetralan larutan yang bersifat asam kuat-basa lemah atau asam lemah-basa kuat. Jika percobaan penetralan dilakukan dengan sifat asam-basa yang berbeda, jadi kita dapat membandingkan nilai perubahan temperatur dari sifat asam-basa yang berbeda.







DAFTAR PUSTAKA
Alberty, R.A dan Daniel, F . 1992 . “ Kimia Fisika “ . Jilid I . Edisi 5 . Penerjemah : Sudja . Erlangga . Jakarta
Atkins, P.W . 1990 . “ Kimia Fisika “ . Jilid I . Edisi 6 . Penerjemah : Kartohadiprojo . Erlangga . Jakarta
Basri, S . 2002 . “ Kamus Lengkap Kimia “ . Rineka Cipta . Jakarta
Brady, J.C . 1999 . “Kimia Universitas : Asas dan Struktur“ . Jilid I . Edisi 5 . Penerjemah : Sukmanah, Ramiarti, Anas dan Sally . Binarupa Aksara . Jakarta
Oxtoby, D.W, Gills, H.P dan Nachtrieb, N.H . 2001 .” Prinsip-prinsip Kimia Modern “ . Jilid II . Edisi 6 . Penerjemah : Suminar . Erlangga . Jakarta
















LAMPIRAN
PERHITUNGAN
·         Pembuatan larutan
a.       Larutan CuSO4 1 M
Diketahui : M CuSO4 = 1 M
V CuSO4 = 50 mL
Mr CuSO4 = 159,62 gr/mol
Ditanya : m . . . . . . . . ?
Jawab : M =  x
                      1 M =
                         m = 7,981 gr
b.      Larutan HCl 2M
Diketahui : M1 = 12,06 M
M2 = 2 M
V2 = 50 mL
Ditanya : V1 . . . . . . . . ?
Jawab :              M1V1 = M2V2
12,06 M . V1 = 2 M . 50 mL
                V1 = 8,29 mL
c.       Larutan NaOH 2,05 M
Diketahui : M NaOH = 2,05 M
V NaOH = 50 mL
Mr NaOH = 40 gr/mol
Ditanya : m . . . . . . . . ?
Jawab : M =  x
2,05 M =
                             m = 4,1 gr
·         Penentuan tetapan kalorimeter pada T = 28C dan 38C
Diketahui : ρ air = 0,9941 gr/mL
c air = 4,21 J/gr.K
T1 (air dingin) = 28C = 301 K
T2 (air panas) = 38C = 311 K
T3 (campuran) = 31,6C = 304,6 K
Ditanya : K1 . . . . . . ?
Jawab :  1. m air = ρ.V
                          = 0,9941 gr/mL . 20 mL
= 19,882 gr
2. kalor yang diserap air dingin (q1)
    q1 = m . c . T
                                  = 19,882 gr . 4,21 J/gr.K (304,6 – 301) K
 = 301,33 J
3.   Kalor yang dilepas air panas (q2)
                   q1 = m . c . T
                                   = 19,882 gr . 4,21 J/gr.K (311 – 304,6) K
                       = 585,92 J
4.  kalor yang diserap kalorimeter
q3 = q2 – q1
= (585,92 – 301,33) J
= 284,59 J
5.  tetapan kalorimeter
K1 =                               
=  = 28,459 J/K
Ø  Pada T 29C dan 39C
Diketahui : ρ air = 0,9941 gr/mL
c air = 4,21 J/gr.K
T1 (air dingin) = 29C = 302 K
T2 (air panas) = 39C = 312 K
T3 (campuran) = 30,9C = 303,9 K
Ditanya : K2 . . . . . . . . ?
Jawab : 1. m air = ρ.V
                          = 0,9941 gr/mL . 20 mL
= 19,882 gr
2. kalor yang diserap air dingin (q1)
    q1 = m . c . T
                                  = 19,882 gr . 4,21 J/gr.K (303,9 – 302) K
 = 159,03 J
3.  Kalor yang dilepas air panas (q2)
q2 = m . c . T
                                   = 19,882 gr . 4,21 J/gr.K (312 – 303,9) K
                       = 678 J
4.  kalor yang diserap kalorimeter
q3 = q2 – q1
= (678 – 159,03) J
= 518,97 J
5.  tetapan kalorimeter
K2 =                               
=  = 51,897 J/K

          
Ø  Pada T 29C dan 39C
Diketahui : ρ air = 0,9941 gr/mL
c air = 4,21 J/gr.K
T1 (air dingin) = 29C = 302 K
T2 (air panas) = 39C = 312 K
T3 (campuran) = 32,4C = 305,4 K
Ditanya : K3 . . . . . . . . ?
Jawab : 1. m air = ρ.V
                          = 0,9941 gr/mL . 20 mL
= 19,882 gr
2. kalor yang diserap air dingin (q1)
    q1 = m . c . T
                                  = 19,882 gr . 4,21 J/gr.K (305,4 - 302) K
 = 284,59 J
3.     Kalor yang dilepas air panas (q2)
q2 = m . c . T
                                   = 19,882 gr . 4,21 J/gr.K (312 – 305,4) K
                       = 552,44 J
4.  kalor yang diserap kalorimeter
q3 = q2 – q1
= (552,44 – 284,59) J
= 267,85 J
5.  tetapan kalorimeter
K3 =                               
=  = 26,785 J/K


·         Penentuan kalor reaksi Zn + CuSO4
Diketahui : Tcampuran = 35,85C = 308,85 K
                              K2 = 51,897 J/K
Tawal = 302,125 K
Ditanya : H . . . . . . . ?
Jawab : 1. Kalor yang diserap kalorimeter (q1)
q1 = K . T
= 51,897 J/K . ( 308,85 – 302,125) K
= 349 J
2. kalor yang diserap larutan (q2)
ρ ZnSO4 = 1,14 gr/mL
c ZnSO4 = 3,52 J/gr . K
m larutan = ρ . V
                                            = 1,14 gr/mL . 40 mL
  = 45,6 gr
q2 = m . c T
= 45,6 gr . 3,52 J/gr . K (308,85 – 302,125) K
= 1079,44 J
3.   q total =  kalor yang dihasilkan oleh reaksi
                q3 = q1 + q2 = (349 + 1079,44) J = 1428,44 J
4.                   n ZnSO4 =
=
= 0,28 mol
5.                   kalor akhir reaksi
H =
=
= 5101,57 J/mol
·         penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH
diketahui : Vcampuran = 40 mL
ρcampuran = 1,03 gr/mL
mcampuran = 41,2 gr
Tcampuran = 37,1C = 310,1 K
Tawal larutan = 28C = 301 K
Ditanya : H . . . . . . . . . ?
Jawab : 1. Kalor yang diserap larutan (q1)
q1 = m . c . T
= 41,2 gr . 3,96 J/gr.K (310,1 – 301) K
= 1484,68 J
2. kalor yang diserap kalorimeter (q2)
q2 = K . T
  = 28,459 J/K (310,1 – 301) K
= 258,97 J
3.  kalor yang dihasilkan (q3)
q3 = q1 + q2
= (1484,68 + 258,97) J
= 1743,65 J
4. kalor penetralan
Hn =
=
= 43591,25 J/mol
·         penentuan kalor pelarutan etanol dalam air
diketahui : ρ air = 0,9941 gr/mL
c air = 4,21 J/gr.K
ρ etanol = 0,8172 gr/mL
c etanol = 1,92 J/gr.K
K = 26,785 J/K
Ditanya : H . . . . . . . . ?
Jawab : untuk variasi I ( Vair = 18 mL ; Vetanol = 29 mL)
T1 = Tair = 26C = 299 K
T2 = T etanol = 29C = 302 K
T3 = Tcampuran = 32,5C = 305,5 K
v  m air      = ρ . V
     = 0,9941 gr/mL . 18 mL
     = 17,8938 gr
v  m etanol = ρ . V
= 0,8172 gr/mL . 29 mL
= 23,6988 gr
v  n etanol =
=
= 0,51 mol
1.      kalor yang diserap air (q1)
q1 = m . c . T
= m . c (T3-T1)
= 17,8938 gr . 4,21 J/gr.K (305,5 – 299) K
= 489,66 J
2.      kalor yang diserap etanol (q2)
q2 = m . c . T
= m . c (T3-T1)
= 23,6988 gr . 1,92 J/gr.K (305,5 – 299) K
= 295,76 J
3.      kalor yang diserap kalorimeter (q3)
q3 = K .T
= K (T3 )
= 26,785 J/K (305,5 – ) K
= 26,785 J/K (305,5 – 300,5) K
= 133,925 J
4.      qtotal = q1 + q2 + q3
= (489,66 + 295,76 + 26,785) J
= 812,205 J
5.      H =
=
= 1592,55 J/mol
Untuk variasi II (Vair = 27 mL ; Vetanol = 19,3 mL)
T1 = Tair = 29C = 302 K
T2 = T etanol = 27,25C = 300,25 K
T3 = Tcampuran = 34C = 307 K
v  m air      = ρ . V
     = 0,9941 gr/mL . 27 mL
     = 26,8407 gr
v  m etanol = ρ . V
= 0,8172 gr/mL . 19,3 mL
= 15,7719 gr
v  n etanol =
=
= 0,34 mol
1.      kalor yang diserap air (q1)
q1 = m . c . T
= m . c (T3-T1)
= 26,8407 gr . 4,21 J/gr.K (307 - 302) K
= 564,996 J
2.      kalor yang diserap etanol (q2)
q2 = m . c . T
= m . c (T3-T1)
= 15,7719 gr . 1,92 J/gr.K (307 - 302) K
= 151,410 J
3.      kalor yang diserap kalorimeter (q3)
q3 = K .T
= K (T3 )
= 26,785 J/K (307 – ) K
= 26,785 J/K (5,875) K
= 157,36 J
4.      qtotal = q1 + q2 + q3
= (564,996 + 151,410 + 157,36) J
= 873,776 J
5.      H =
=
=  2569,9 J/mol
Untuk variasi III (Vair = 36 mL ; Vetanol = 14,5 mL)
T1 = Tair = 28C = 301 K
T2 = T etanol = 27C = 300 K
T3 = Tcampuran = 34C = 307 K
v  m air      = ρ . V
     = 0,9941 gr/mL . 36 mL
     = 35,7876 gr
v  m etanol = ρ . V
= 0,8172 gr/mL . 14,5 mL
= 11,8494 gr
v  n etanol =
=
= 0,25 mol
1.      kalor yang diserap air (q1)
q1 = m . c . T
= m . c (T3-T1)
= 35,7876 gr . 4,21 J/gr.K (307 - 301) K
= 903,9947 J
2.      kalor yang diserap etanol (q2)
q2 = m . c . T
= m . c (T3-T1)
= 11,8494 gr . 1,92 J/gr.K (307 - 301) K
= 136,5050 J

3.      kalor yang diserap kalorimeter (q3)
q3 = K .T
= K (T3 )
= 26,785 J/K (307 – ) K
= 26,785 J/K (6,5) K
= 174,1025 J
4.      qtotal = q1 + q2 + q3
= (903,9947 + 136,5050 + 174,1025) J
= 1214,6022 J
5.      H =
=
=  4858,4088 J/mol


















No comments: