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 (P_tetap atau V_tetap)

Kalor reaksi kalor adalah kalor yang menyertai suatu reaksi dengan koefisien yang paling sederhana. Contoh ( Oxtoby dkk, 2001 ) :

3 H_2(g) + N_2(g) → 2 NH_{3(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
	T₁ ᵒC	T₂ᵒC	T₃ᵒC
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 = 28ᵒC

T₂ = 38ᵒC

II.                T₁ = 29ᵒC

T₂ = 39ᵒC

III.             T₁ = 29ᵒC

T₂ = 39ᵒC

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

Tᵒ_HCl = Tᵒ_NaOH = 28ᵒC

4.1.3 Penentuan kalor Zn + CuSO₄ ( kalorimeter 2 )

TᵒC awal                                                      

t menit	TᵒC CuSO₄
0,5	29,5
1	29
1,5	29
2	29

T ᵒC 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 (P∆V = 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 N_2(g)  + 1 ½ H_2(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 H_2(g) → ½ F_2(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 H_2(g) + N_2(g) → 2 NH₃                      ∆H = - 92 kJ/mol

Besarnya kalor reaksi bergantung pada jumlah zat yang bereaksi, keadaan fisika, temperatur, tekanan, dan jenis reaksi (P_tetap atau V_tetap).

  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 10ᵒC 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 0,5ᵒC - 1ᵒC. 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 (29ᵒC-34ᵒC), 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 V_air 18 mL dan V_etanol 29 mL, 2569,9 J/mol untuk V_air 27 mL dan V_etanol 19,3 mL dan 4858,4088 J/mol untuk V_air 36 mL dan V_etanol 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 (28ᵒC). 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 V_air 18 mL dan V_etanol 29 mL, 2569,9 J/mol untuk V_air 27 mL dan V_etanol 19,3 mL dan 4858,4088 J/mol untuk V_air 36 mL dan V_etanol 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 = 28ᵒC dan 38ᵒC

Diketahui : ρ air = 0,9941 gr/mL

c air = 4,21 J/gr._K

T₁ (air dingin) = 28ᵒC = 301 K

T₂ (air panas) = 38ᵒC = 311 K

T₃ (campuran) = 31,6ᵒC = 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 29ᵒC dan 39ᵒC

Diketahui : ρ air = 0,9941 gr/mL

c air = 4,21 J/gr._K

T₁ (air dingin) = 29ᵒC = 302 K

T₂ (air panas) = 39ᵒC = 312 K

T₃ (campuran) = 30,9ᵒC = 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 29ᵒC dan 39ᵒC

Diketahui : ρ air = 0,9941 gr/mL

c air = 4,21 J/gr._K

T₁ (air dingin) = 29ᵒC = 302 K

T₂ (air panas) = 39ᵒC = 312 K

T₃ (campuran) = 32,4ᵒC = 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 : T_campuran = 35,85ᵒC = 308,85 K

                              K₂ = 51,897 J/K

T_awal = 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 : V_campuran = 40 mL

ρ_campuran = 1,03 gr/mL

m_campuran = 41,2 gr

T_campuran = 37,1ᵒC = 310,1 K

T_{awal larutan} = 28ᵒC = 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

∆H_n =

=

= 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 ( V_air = 18 mL ; V_etanol = 29 mL)

T₁ = T_air = 26ᵒC = 299 K

T₂ = T _etanol = 29ᵒC = 302 K

T₃ = T_campuran = 32,5ᵒC = 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.      q_total = q_{1 +} q_{2 +} q₃

= (489,66 + 295,76 + 26,785) J

= 812,205 J

5.      ∆H =

=

= 1592,55 J/mol

Untuk variasi II (V_air = 27 mL ; V_etanol = 19,3 mL)

T₁ = T_air = 29ᵒC = 302 K

T₂ = T _etanol = 27,25ᵒC = 300,25 K

T₃ = T_campuran = 34ᵒC = 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.      q_total = q_{1 +} q_{2 +} q₃

= (564,996 + 151,410 + 157,36) J

= 873,776 J

5.      ∆H =

=

=  2569,9 J/mol

Untuk variasi III (V_air = 36 mL ; V_etanol = 14,5 mL)

T₁ = T_air = 28ᵒC = 301 K

T₂ = T _etanol = 27ᵒC = 300 K

T₃ = T_campuran = 34ᵒC = 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.      q_total = q_{1 +} q_{2 +} q₃

= (903,9947 + 136,5050 + 174,1025) J

= 1214,6022 J

5.      ∆H =

=

=  4858,4088 J/mol