Sabtu, 12 November 2011

TERMOKIMIA


TERMOKIMIA

I.Tujuan         : 1. Menentukan tetapan calorimeter (harga air calorimeter).
                          2. Menentukan kalor reaksi berbagai reaksi kimia.

II.Dasar Teori:
Termokia membahas tentang perubahan energy yang menyertai suatu reaksi kimia yang dimanifestasikan sebagai kalor reaksi. Perubahan yang terjadi dapat berupa pelepasan enrgi (reaksi eksoterm) atau penyerapan kalor (endoterm). Kalor reaksi dapat digolongkan dalam kategori yang lebih khusus (1) Kalor Pembentukan (2) Kalor Pembakaran (3) Kalor Pelarutan (4) dan Kalor Netralisai.
Rounded Rectangle: DU = Dq + P DV             Perubahan enrgi yang terjadi bersifat kekal, artinya tidak ada energy yang hilag selama reaksi berlangsung, melainkan berubah bentuk dari bentuk energi yang satuu 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 enrgai diberikan sejmlah energy dalam bentuk kalor (q), maka system akan melakukan kerja (W) sebesar W= p x DV. setelah melakukan kerja system masih menyimpan sejumlah enerhi yang disebut sebagai energy internal (U). secara matematis perubahan enrgi dalam dapat dituliskan sebagai berikut :
                                   
            Dalam percobaan ini akan ditentukan kalor reaksi yang menyertai suatu reaksi kimia pada tekanan tetap (qp). Perubahan kalor yang dilakukan pada tekanan tetap disebut perubahan entalpi (AH). Karena system yang diukur hanya melibatkan zat padat dan zat cair, dimana perubahan volumenya kecil (DV » 0), maka besaran kerja yang dilakukan system dapat diabaikan (PDV = 0). Dengan demikian DU = DH.
            Besarnya kalor yang terlibat dalam reaksi kimia dapat diukur dengan alat yang disebut calorimeter. Besarnya kalor yang diserap calorimeter untuk menekkan suhu satu derajat dinamakn tetapan calorimeter, dengan satuan JK1. Dalam perubahan ini akan digunakan suatu calorimeter sederhana yang disusun dari suatu wadah sederhana yang terbuat dari plastic.



III.Metode
            Pengukuran dilakukan dengan melangsungkan reaksi calorimeter, kalor reaksi dihitung dari perubahan temperature larutan yang dilakukan 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 dilakukan 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 ekstarpolasi grafik yang diperoleh terhadap waktu pencampuran agar diperoleh perubahan temperature yang tepat.

IV.ALAT DAN BAHAN
1.Alat-alat                                                                  2.Bahan-bahan
Ö     Calorimeter      (1)                                            - Serbuk Zn                 - NaCl 2.00 M
Ö     Gelas Kimia     (1)                                            - CuSO4 1.00 M
Ö     Thermometer   (1)                                            - NaOH 2.05 M
Ö     Pipet Volumetric (1)                                        - HCl 2.00 M
Ö     Batang Pengaduk (1)                                      - Pb(NO3)2 0.2 M

V.Langkah Kerja
Ø  Penetuan Tetapan Kalorimeter
1.Masukan 25 ml air kedalam calorimeter dengan menggunakan pipet volumetic, catat suhunya selama 3 menit sampai konstan (t1).
2.Panaskan 25 ml air dalam gelas kimia sampai suhunya ;ebih lebh tinggi diatas suhu kamar   (+ 50° C) catat suhunya (t2).
3.Masukan air panas ini kedalam calorimeter yang telah berisi air dingin, kemudian kocok sambil suhu campuran diukur setiap 30 detik.
4.Buat grafik, dengan mengalurkan harga suhu sebagi sumbu Y dan waktu pada sumbu X.
5.Lakukan inetpolasi grafik samapai pada waktu 0 detik. Pada waktu mendekati 0 detik menunjukan campuran (t3).
6.Hitung tetapan calorimeter.

Ø  Penentuan kalor reaksi Zn-CuSO4
1.Masukan 50 ml CuSO4 1 M kedalam calorimeter, catat suhunya (t4).
2.Timbang + 3,0 gram serbuk Zn dengan keteelitian tiga decimal.
3.Masukan serbuk Zn tersebut kedalam calorimeter yang berisi larutan CuSO4. Kocok dan catat suhu campuran reaksi (t5) setiap 30 detik, samapai tidak terjadi perubahan suhu lagi.
4.buat grafik seperti langkah percobaan 1, dan tentukan suhu campuran reaksi (t5), yaitu pada waktu mendekati 0 detik.
5.Hitung kalor reaksi yang terukur.

Ø  Penentuan kalor netralisasi HCl – H2SO4
1.Masukan 50 ml HCl 2 M kedalam gelas kimia dan 50 ml NaOH 2,05 M kedalam gelas kimia yang lain.
2.Simpan kedua gelas kimia tersebut dalam bak yang berisi air selama lebih kurang 5 menit, kemudian ukur suhu salah satu perekasi (t6). Dengan cara merendam kedua gelas kimia yang berisi pereaksi suhu kedua pereaksi itu semua.
4.Campurkan kedua laruta tersebut dalam calorimeter, kemudian kocok.
5.Catat suhu campuran setiap 30 detik samapai suhu konstan. Buat grafik suhu terhadap waktu dan tentukan suhu campuran reaksi yang maksimum (t7) yaitu pada suhu mendekati 0 detik.
6.Hitung kalor netralisasi yang terukur.

VI.Analisis Data
Ø  Tetapan Kalorimeter, K
~  Kalor yang diserap air dingin, q1 (q1 = massa air dingin x kalor jenis air x perubahan suhu (t3-t1).
~ Kalor yang dilepaskan air panas, q2 (q2 = massa air panas x kalor jenis air x perubahan suhu (t2-t1).
~ Kalor yang diserap calorimeter q3 (q3 = q2 – q1)
~ Tatapan calorimeter, K (k = q3/(tx-t3) Joule K-1, dimana tx, adalah suhu campuran teoritis.
~  Catatan     :
1.Massa jenis air dianggap = 1,0 g/ml
2.Kalor jenis air dianggap = 4,18 J g-1 K-1
Ø  Kalor Reaksi Zn-CuSOa
~  Kalor yang diserap calorimeter, q4 (q4 = k x (t5-t4).
~  Kalor yang diserap larutan q5 (q5 = massa larutan x kalor jenis larutan x perubahan suhu)
~  Kalor yang dihasilkan system reaksi, q6 (q6 = q4 + q5)
~  Kalor reaksi yang dihasilkan dalam satu mol larutan (DHr = q6/0.005 Joule mol-1
~  Catatan     :
1.      Massa jenis larutan ZnSoa = 1,29 g/ml
2.      Kalor jenis larutan = 3,52 J g-1 K-1

Ø  Kalor netralisasi HCl-NaOH
~     Kalor yang diserap larutan q7 (q7 = massa larutan x kalor jenis x perubahan suhu)
~     Kalor yang diserap calorimeter q8 (q8 = k x (q7-t6))
~     Kalor yang dihasilkan system reaksi q9 (q9 = q7-q8)
~     Kalor penetralan yang dihasilkan dalam satu mol larutan DHn = q9/0,01 Joule mol-1
~     Catatan   :
1.      Massa jenis larutan ZnSoa = 1,12 g/ml
2.      Kalor jenis larutan = 3,89 J g-1 K-1














JURNAL PRAKTIKUM
Judul              : Termokimia
Tanggal          : 28 April 2011
Tujuan           : 1. Menentukan tetapan calorimeter (harga air calorimeter).
                          2. Menentukan kalor reaksi berbagai reaksi kimia.
Hasil Pengamatan :
Sketsa Langkah Kerja
Pengamatan
Ø  Penetuan Tetapan Kalorimeter
                    25 ml air
            (catat suhu selama 3 menit _ t1)


                  Campurkan
          (catat suhu selama 30 detik _ t3)



                 Panaskan air 25 ml dg suhu lebih tinggi diatas suhu kamar + 50°.
                    (catat _ t2)
 






Setelah pencampuran antara air dingin dengan air panas yang dimasukan kedalam kalorimeter. Mulai dari 30 detik pertama samapai 30 detik ke enam, suhu campuran air ini terus mengalami penurun, yakni dari mulai suhu 50°-46°.

Sample
Berat (g)
Temperature pada 30 detik ke
1
2
3
4
5
6
Air Dingin
25ml
28°





Air Panas
25ml
70°





Campuran
50ml
50°
49°
48°
47°
46°
46°




Sketsa Langkah Kerja
Pengamatan

Ø  Penentuan kalor reaksi Zn-CuSO4
                   50 ml CuSO4
             (catat suhu _ t4)






                  Campurkan
             (catat suhu setiap 30 detik _ t5)





                       Timbang Zn + 3,0 gram

Setelah larutan CuSO4 dimasukan kedalma kalorimeter dan dengan mencampurkan serbuk Zn. Suhu yang dihasilkan dari pencampuran CuSO4 dengan Zn tetap/tidak mengalami perubahan hingga pada 30 detik ke enam.

Sample
Berat (g)
Temperature pada 30 detik ke
1
2
3
4
5
6
CuSO4
50 ml
30°





Zn
3,0 gram
-





Campuran

34°
35°
36°
36°
36°
36°













Sketsa Langkah Kerja
Pengamatan
Ø  netralisasi HCl-NaOH






 

           50 ml H2SO4                50 ml Cu(OH)2


Simpan dalam ember selama 5 menit, lalau ukur salah satu suhu pereaksinya (t6).


















 


         +           =             Kalorimeter


 


·         Campurkan kedua larutan tersebut dalam calorimeter dan kocok-kocok.
·         Ukur suhu dan catat setiap 30 detik sampai suhu konstan (t7).

Kami menyimpan kedua gelas kimia didalam bak berisi air, kemudian kami menghitumh salah satu suhu pereaksi (t6). Dengan cara merendam kedua gelas tersebut. Kemudian kami mencampurkan kedua gelas tersebut kedalam kalorimeter. Dan hasilnya, nilai suhu nya stabil.

Sample
Berat (g)
Temperature pada 30 detik ke


2
3
4
5
6
H2SO4
50 ml
43°





Cu(OH)2
50 ml
28°





Campuran
100 ml
39°
30°
30°
30°
30°
30°
Text Box: t1 = 28° t3 = 50°
t2 = 70°
Perhitungan   :
Ø  Penetuan Tetapan Kalorimeter


Text Box: q1 = m.c (t3-t1)         q2 = m.c (t2-t3)                  q3 = q2-q1    
    = 25.4,18 (50°-28°)  = 25.4,18 (70°-50°)  = 2090°- 2299°     k = q3    
    = 25.4,18 (22°)  = 25.4,18 (20°)  = -209°-  t3
    = 2299° J   = 2090° J             = -209
           50
                 = -4,18
 








Ø  Text Box: t4= 30°
t5 = 34°Penentuan kalor reaksi Zn-CuSO4

Text Box: q4 = k (t5-t6)   q5 = m.c.Dt  m = p.v q6 = q4+q5
     = -4,18 (34°-30°)       = 64,5-3,52      = 1,29.50      = 16,72°-908,16
     = -4,18 (4°)                             = 908,16 J                 = 64,5      = 891,44° J
     = -16,72° J
DHr = q6        =  891,44 = 17828,8 J
            0,05              0,05 








Text Box: t6= 43°        t8=39°
t7 = 28°
 

Ø  Netralisasi HCl-NaOH


Text Box: q7 = k (t7-t6)   q8 = m.c.Dt  m = p.v q6 = q4+q5
     = -4,18 (28°-43°)       = 64,5-3,52      = 1,29.50      = 16,72°-908,16
     = -4,18 (-15)                             = 908,16 J                 = 64,5      = 891,44° J
     = 62,7° J





















Grafik                        :




II.Pembahasan

            Sebelum melakukan percobaan ini, kita harus mengetahui dulu apa yang dimaksud termokimia ? Termokimia adalah
Seperti dalam kehidupan sehari-hari, pabrik atau kendaraan dapat bergerak karena adanya pembakaran bahan bakar yang menimbulkan panas dan tenaga karena adanya energy. Selain menghasilkan energy, adapula reaksi yang berlangsung jika menyerap energy.
            Reaksi-reaksi tersebut dikenal dengan nama reaksi eksoterm dan reaksi endoterm. Untuk menentukan jumlah energy atau panas yang terlibat dalam reaksi-reaksi kimia, harus dipelajari dulu tentang system, lingkungan perubahan enthalpy dan hukum-hukum dalam suatu pengetahuan yang disebut termokimia. System sendiri adalah segala sesuatu yang dipelajari perubahan energinya, sedangkan lingkungan segala yang berada disekeliling system. Dalam ilmmu kimia sendiri system adalah sejumlah zat yang bereaksi, sedangkan lingkungan segala sesuatu yang diluar zat-zat tersebut.
            Pada percobaan kemarin kami mengawali percobaan, dengan menentukan tetapan calorimeter, pada percobaan ini kami memulai dengan mengukur suhu pada air dingin(25ml), selama 3 menit, kemudian mengukur suhu pada air panas(25ml) yang sudah dipanaskan dengan suhu +50°. Setelah megukur suhunya. Kami mencampuran antara air dingin dengan air panas tadi kedalam calorimeter dengan menghitung suhunya mulai dari 30 detik pertama samapai 30 detik ke enam, ternyata suhu campuran air ini terus mengalami penurunan. hal ini disebabkan karena adanya penyerapan kalor oleh air dingin didalam kalorimeter terhadap air panas, dan ada pula kalor yang dilepas air panas didalam kalorimeter. Sehingga kalor yang dilepaskan atau diberikan air panas dan kalor yang diserap air dingin adalah sama.
Pada percobaan yang kedua yakni menentukan kalor reaksi Zn-CuSO4, dengan meyiapkan larutan CuSO4 (50ml) dan mengukur suhu larutannya. Kemudian, larutan tersebut kami masukan kedalam kalorimeter. Selanjutnya, kami menimbang Zn sebanyak (3gram) dan memasukannya kedalam calorimeter tadi yang sudah ada CuSO4 (50ml), hingga tercampur. Kemudian, kami mengocok dan mencatat perubahan suhu yang terjadi antara kedua larutan tersebut. Stelah melakukan percobaan ini, ternyata campuran antara CuSO4 dengan serbuk Zn semakin lama mengelami kenaikan suhu, dengan perhitungan 30 detik pertama sampai 30 detik ke enam.
Dan pada percobaan yang terakhir yakni kami mengamati netralisasi antara HCl dan NaOH dengan memasukan 50 ml H2SO4 dan 50 ml Cu(OH)2 masing-masing dimasukan kedalam gelas kimia dan untuk mengukur suhu pada kedua pereaksi tersebut, kami merendamnya pada ember yang dibatasi jumlah banyaknya air pada ember tidak boleh melebihi batas tinggi gelas kimia pada kedua pereaksi tersebut. Dan terakhir mengukur salah satu suhu pada pereaksi tersebut. Perendaman pada ember ini dimaksudkan agar suhu pada kedua pereaksi itu sama. Setelah kedua suhu pereaksi itu dicatat, kami mencampurkanya kedalam calorimeter dengan perhitungan mencatat setiap 30 detik samapai suhunya mencapai konstan. Dan setelah silakukan percobaan, ternyata pereaksi ini menunjukan suhunya stabil dengan kesimpulan Perubahan enrgi yang terjadi bersifat kekal, artinya tidak ada energy yang hilag selama reaksi berlangsung.


VIII.Kesimpulan

*     Termokia membahas tentang perubahan energy yang menyertai suatu reaksi kimia yang dimanifestasikan sebagai kalor reaksi.
*     Perubahan yang terjadi pada reaksi termokimia ada dua, yakni Perubahan yang terjadi dapat berupa pelepasan enrgi (reaksi eksoterm) atau penyerapan kalor (endoterm).
*     Perubahan kalor yang dilakukan pada tekanan tetap disebut perubahan entalpi (AH).
*     Besarnya kalor yang diserap calorimeter untuk menekkan suhu satu derajat dinamakan tetapan calorimeter, dengan satuan JK1









Daftar Pustaka

µ  Franz, Harper W & Lloyd E. Malm. 1968. Essential of chemistry in the laboratory. San Francisco : W. H Freeman and Company
µ  Moore, John T. 2003. Kimia For Dummies. Indonesia:Pakar Raya.
















TERMOKIMIA
Diajukan untuk Memenuhi Tugas Laporan Praktikum
Mata Kuliah : Kimia Dasar 2
Dosen : Kartimi, M.Pd











Disusun Oleh :

Nama          : Muh.Sofwatul Halim
NIM           : 1410160127
Kelas          : Bio-D/smt 2
Kelompok  : 4 (Empat)
Asdos         : - Warnadi
-   Dede Cahyati Syahrir

PUSAT LABORATORIUM BIOLOGI
INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI (IAIN)
SYEKH NURJATI CIREBON
2011

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar