TUGAS KELOMPOK KIMIA - TERMOKIMIA

a.     Tujuan :

   1. Menentukan H dengan calorimeter         

   2. Menentukan kalor reaksi beberapa reaksi kimia

b.     Dasar Teori :

Termokimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari kalor reaksi yang terlibat dalam suatu reaksi kimia. Kalor reaksi dibagi menjadi 2 macam yaitu reaksi endoterm dan reaksi eksoterm.

Reaksi endoterm adalah reaksi yang menyerap kalor dari lingkungannya.

Reaksi eksoterm adalah reaksi melepas kalor dari lingkungannya.

Hukum kekekalan energy menyatakan bahwa “ energy tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari bentuk energy yang satu ke bentuk energy yang lain “

c.      Alat dan bahan :

1.     Kalorimeter

2.     Gelas ukur

3.     Thermometer

4.     Pengaduk

5.     Larutan NaOH 20 ml

6.     Larutan HCL 20 ml

7.     Air biasa 20 ml

8.     Air hangat 20 ml

9.     Stopwatch

d.     Cara Kerja :

v Penetapan kapasitas panas calorimeter

1.     Masukkan 20 ml air dingin ke dalam calorimeter, catat suhunya sebagai T1

2.     Masukkan 20 ml air panas ke dalam gelas bekker, catat suhunya sebagai T2, lalu tambahkan segera kedalam calorimeter yang telah berisi air dingin. Aduk dan ukur suhu campuran selama 10 menit dengan selang waktu 1 menit setelah pencampuran.

3.     Buat hasil akhir suhu terhadap waktu pengamatan untuk menentukan penurunan suhu air panas dan kenaikan suhu air dingin setelah pencampuran

4.     Hitung tetapan / kapasitas panas calorimeter.

          v Penentuan kalor reaksi netralisasi larutan asam – basa

1.     Masukkan 20 cm larutan HCL kedalam calorimeter, catat suhunya.

2.     Masukkan 20 cm larutan NaOH kedalam calorimeter, catat suhunya.

3.     Masukkan larutan NaOH tersebut kedalam calorimeter yang berisi larutan HCL. Catat suhunya selama 10 menit setelah pencampuran

4.     Buat hasil akhirnya untuk menentukan perubahan suhu larutan

e.     Pengamatan

J Hasil percobaan pada air biasa dan air hangat

No	Larutan	Suhu awal ( °c )	Suhu akhir
1	Air biasa	25°c
2	Air hangat	58°c
			40°c

J  Hasil percobaan pada larutan HCl dan NaOH

No	Larutan	Suhu awal ( °c )	Suhu akhir
1	HCl	26°c
2	NaOH	25°c
			27°c

f.       Analisa

     Pada percobaan 1 (air biasa dan air panas) kalor suatu kalori     meter menggunakan air biasa dan air panas sebanyak 20 ml. Setelah diukur, suhu air panas adalah 58°C dan suhu air dingin 25°C. Kemudian, setelah dicampur suhu akhir menjadi 40°C. Dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa adanya reaksi endoterm dari percobaan tersebut karena temperature system menurun.

Q1 = kalor yang diserap air dingin

  

    Q1 = m air dingin x c x ∆ T kenaikan suhu

         = 20gr x 4,2 J gr-1x 15

         = 84 x 15

         =1260 J

  Q2 = kalor yang diserap air panas

   Q2 = m air panas  x c x ∆ t

       = 20gr x 4,2 J gr-1 x 18

       = 84 x 18

    = 1512 J

  Q3 = kalor yang diterima kalorimeter

  Q 3 =  Q2 - Q1

       = 1512 – 1260 J

        = 252 J

Tetapan calorimeter :  252  = 16,8 J K^-1atau 16,8 kkal/°C

                                                       15

               Pada percobaan 2 ( larutan HCl dan NaOH) kalor suatu kalorimeter menggunakan  larutan Hcl dan NaOH sebanyak 20  ml. Pada percobaan menggunakan larutan Hcl didapati suhu sebesar 26°C .Larutan NaOH dengan kuantitas yang sama (20 ml). Setelah diukur didapati suhu sebesar 25°C. Apabila kedua larutan ini telah konstan selanjutnya dimasukkan kedalam kalorimeter secara bersamaan, suhu maksimal yang dapat diperoleh dari pencampuran ini adalah 27°C. Dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa adanya reaksi eksoterm dari percobaan tersebut karena temperature system meningkat.

Dari hasil percobaan 2 dapat ditentukan perubahan entalpinya adalah :

q larutan = m.c.Δt

                 = 40 .3,96 J gr. { 27 - (26+25) }

                                                        2

                = 158,4 x (27 - 25.5)

                 = 158,4 x 1,5

                 = 237,6 J

q reaksi   =   - q larutan

                 = - 237,6 J

Kalor diatas menyertai reaksi antara 20 mL HCL 2,0M ( 0,02mol ) dengan 20 ml NaoH. Maka kalor untuk reaksi antara 20 mol HCL dengan 20 mol NaOH adalah :

Q larutan   =1/0,02 x 237,6

                    = 11880 J = 11,880 kJ

Q reaksi     = -11,880 kJ

 ΔH reaksi  = -11,880 kJ

Persamaan reaksinya dapat ditulis

HCL (aq) + NaOH (aq) àNaCL (aq ) + H2O (I)

g.     Kesimpulan

          Setelah dilakukan percampuran antara air dingin dan air panas dapat dikatakan bahwa suhu air panas mengalami penurunan, sedangkan air dingin mengalami kenaikan suhu. Hal tersebut berarti telah terjadi reaksi endoterm karena temperature system menurun.

         Pada percobaan kedua yaitu percampuran antara HCl dan NaOH dapat dikatakan bahwa suhu NaOH dan HCl mengalami kenaikan. Hal tersebut berarti percobaan tersebut mengalami reaksi eksoterm karena temperature system meningkat.

     Untuk mengukur kalor suatu reaksi kimia diperlukan kalorimeter. Menentukan ∆H dengan calorimeter dapat dilakukan dengan 3 cara :

1.      Calorimeter sederhana

Perubahan energy ditentukan dengan mengukur perubahan suhu dari sejumlah air atau larutan sebagai akibat reaksi kimia

2.  Calorimeter Pembakaran ( BOM )

Untuk mengukur perubahan entalpi suatu reaksi yang melibatkan gas

3.  Asas Black

Kalor yang dilepas = kalor yang diterima

Perubahan entalpi dari suatu reaksi dapat ditentukan dengan menggunakan calorimeter yang tidak diketahui jenisnya.      

       

            Faktor-faktor yang mempengaruhi besar kecil nya kapasitas suatu kalorimeter (C) adalah Besarnya kapasitas suatu kalorimeter (C) bergantung pada massa (m), kalorjenis (c), kalor reaksi (q), dan perubahan temperatur (Δt).