kimfis acara i - WordPress.com

ACARA I
TRANSFORMASI ENERGI
A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
1. Tujuan praktikum
: a. Menentukan kalor jenis/ panas jenis kalorimeter.
b. Menentukan kalor penetralan pada reaksi asam
asetat dan NaOH.
2. Hari, tanggal praktikum : Kamis, 16 Oktober 2014
3. Tempat Praktikum
: Laboratorium Kimia, Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan, Universitas Mataram.
B. LANDASAN TEORI
Kalor adalah perpindahan energi termal antara dua benda yang suhunya
berbeda. Kita sering mengatakan “aliran kalor” dari benda panas ke benda dingin.
Walaupun “kalor” itu sendiri mengandung arti perpindahan energi, kita biasanya
menyebut “kalor diserap” atau “kalor dibebaskan”. Ketika menggambarkan
perubahan energi yang terjadi selama proses tersebut. Untuk menganalisis perubahan
energi yang berkaitan dengan reaksi kimia kita pertama-tama harus mendefinisikan
sistem, atau bagian tertentu dari alam yang menjadi perhatian kita. Untuk kimiawan
sistem biasanya mencakup zat-zat yang terlibat dalam perubahan kimia dan fisika.
Sisa alam yang berada diluar sistem disebut lingkungan (Chang, 2005:161).
Panas jenis suatu zat ialah jumlah panas dalam kalori, yang diperlukan untuk
menaikkan suhu 1 gram zat tersebut setinggi 10C. Dalam perhitungan kimia,
digunakan istilah kapasitas panas yaitu panas jenis per mol. Gas- gas dapat
dipanaskan dengan V tetap (Cv) dan kapasitas panas tekanan tetap (Cp)
(Sukardjo,2013:28).
Perubahan temperatur ΔT dari kalorimeter yang dihasilkan dari reaksi
sebanding dengan energi yang dibebaskan atau diserap sebagai kalor. Oleh karena itu,
dengan mengukur ΔT kita dapat menentukan qv sehingga kita dapat mengetahui ΔU
(energi dalam). Konversi dari ΔT menjadi qv tidak lepas dari kapasitas kalor C dari
kalorimeter. C adalah koefisien perbandingan antara energi yang diberikan sebagai
kalor dan kenaikan temperatur yang disebabkannya : q = c ΔT. Kapasitas panas
bersifat ekstensif berarti jumlahnya tergantung dari besar sampel. Sifat intensif yang
berhubungan dengan kapasitas panas adalah kalor jenis yang didefinisikan sebagai
jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 gram zat sebesar 10C. untuk air
kalor jenisnya adalah 4,18 J/gr0C. Kebanyakan zat mempunyai kalor jenis yang lebih
kecil dari air (Atkins,1999:75).
C. ALAT DAN BAHAN
1. Alat
a.
Gelas ukur
b.
Gelas kimia
c.
Kalorimeter
d.
Termometer
e.
Pemanas
f.
Labu ukur
g.
Pipet tetes
h.
Stopwatch
2. Bahan
a. Akuades
b. CH3COOH 1 M
c. NaOH 1 M
d. Kapas
e. Tisu
D. LANGKAH KERJA
1. Penentuan kalor jenis kalorimeter
a. 40 mL akuades dimasukkan ke dalam gelas kimia dan suhunya yang telah
diukur dengan termometer dicatat pada lembar kerja.
b. 40 mL akuades dipanaskan hingga suhu mencapai 350C.
c. Akuades yang telah dipanaskan dimasukkan kedalam kalorimeter kemudian
suhunya diukur setiap menit dari 1 sampai 10 menit sembari kalorimeter diaduk
sampai 10 menit serta kapas diletakkan pada lubang kalorimeter agar tidak ada
kalor yang keluar dari sistem ke lingkungan.
2. Penentuan kalor penetralan
a. 40 mL CH3COOH dimasukkan ke dalam kalorimeter dan suhunya yang telah
diukur dengan termometer dicatat pada lembar kerja.
b. 40 mL NaOH dimasukkan ke dalam gelas kimia dan suhunya diatur hingga
sama dengan suhu CH3COOH.
c. Larutan CH3COOH dan NaOH dicampur kedalam kalorimeter dan suhunya
dicatat selama 5 menit setiap 0,5 menit.
d. Hasil pengamatan dicatat pada lembar kerja.
E. HASIL PENGAMATAN
(Terlampir).
F. ANALISIS DATA
1. Persamaan Reaksi
NaOH(aq) + CH3COOH(aq)
CH3COONa(aq) + H2O (l)
2. Perhitungan
1. Penentuan kalor jenis kalorimeter
: - suhu air dingin = 29 0C
Diketahui
- suhu air panas = 35 0C
- suhu konstan = 33 0C
Ditanya
: a. Kalor yang dilepas air panas (Qap)
b. Kalor yang diterima air dingin (Qad)
c. Kalor yang diserap kalorimeter
d. Kapasitas kalorimeter (C)
Jawab:
a. Kalor yang dilepas air panas
Qap = m.c. ΔT
 Massa air
= V 𝜌𝑎𝑖𝑟
= (40 mL) (1 gr/mL)
= 40 gr
 ΔT
= T air panas - T konstan
= 35 0C - 33 0C
= 20C
 c (kalor jenis)
Qap
= 4,2 J/ g0C
= m.c. ΔT
= (40 gr) (4,2 J/ g0C) (20C)
= 336 Joule
b. kalor yang diterima air dingin
 Massa air
= V 𝜌𝑎𝑖𝑟
= (40 mL) (1 gr/mL)
= 40 gr
 ΔT
= T air dingin - T konstan
= 29 0C - 33 0C
= - 40C
 c (kalor jenis)
= 4,2 J/ g0C
= m.c. ΔT
Qad
=(40 gr) (4,2 J/ g0C) (-40C)
= - 672 joule
c. kalor yang diserap kalorimeter
Qkal
= Qap - Qad
= 336 joule - 672 joule
= -336 joule
d. kapasitas kalorimeter/tetapan kalorimeter
Ckalorimeter
=
=
𝑄𝑘𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟
ΔTair panas
−336 𝑗𝑜𝑢𝑙𝑒
20 C
= - 168 J/0C
2. Kalor Penetralan
Diketahui
: - Suhu NaOH = 29 0C
- Suhu CH3COOH = 29 0C
- Suhu konstan = 34 0C
Ditanya
: a. Kalor yang dilepas pada reaksi
b. Entalpi penetralan untuk 1 mol
Jawab
:
a. Kalor yang dilepas pada reaksi
 Massa larutan
= (VNaOH + V CH3COOH ) (𝜌𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 )
= (40 ml + 40 ml) (1,098 gr/ml)
= (80 ml) (1,098 gr/ml)
= 87,84 gr
 ΔT
= T konstan - T NaOH/ CH3COOH
= 34 0C - 29 0C
= 50C
 c (kalor jenis) = 4,02 J/ g0C
 Q larutan
= m. c. ΔT
= (87,84 gr) (4,02 J/g0C) (50C)
= 1765,584 joule
 Q lingkungan = Q larutan
= 1765,584 joule
 Q reaksi
= - Q lingkungan
= - 1765,584 joule
b. Entalpi penetralan untuk 1 mol
NaOH(aq) + CH3COOH(aq)
CH3COONa(aq) + H2O (l)
 Mol NaOH
n NaOH
= MNaOH . VNaOH
= 1M . 0,04 L
= 0,04 mol
 Mol H2O
𝑘𝑜𝑒𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛 𝐻 𝑂
2
= 𝑘𝑜𝑒𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛 𝑁𝑎𝑂𝐻
𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎𝑂𝐻
n H2 O
1
= 1 𝑥 0,04 𝑚𝑜𝑙
= 0,04 mol
 ∆𝐻𝑟 penetralan untuk 1 mol
Qreaksi ~ mol
𝑥 ≈ 1 𝑚𝑜𝑙
∆𝐻𝑟 =
=
𝑄 𝑟𝑒𝑎𝑘𝑠𝑖
𝑚𝑜𝑙 𝐻2 𝑂
−1765,584 𝑗𝑜𝑢𝑙𝑒
0,04 𝑚𝑜𝑙
= - 44139,6 joule/mol
G. PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini bertujuan untuk menetukan kalor jenis/ panas jenis
kalorimeter dan untuk menentukan kalor penetralan pada reaksi asam asetat dan
NaOH. Panas jenis suatu zat ialah jumlah panas dalam kalori, yang diperlukan untuk
menaikkan suhu 1 gram zat tersebut setinggi 10C. Kalor penetralan adalah kalor yang
menyertai pembentukan 1 mol air dari reaksi penetralan (asam dan basa).
Pada percobaan pertama untuk menentukan kalor jenis kalorimeter cara yang
digunakan adalah dengan mencampurkan air panas dan air dingin dalam suatu
kalorimeter. Suhu air dingin yang digunakan adalah 290C, kemudian air dipanaskan
hingga mencapai 350C dan digunakan sebagai suhu air panas. Pada pengukuran suhu
campuran didalam kalorimeter selama 10 menit selag 1 menit diperoleh suhu konstan
adalah 330C. harga tetapan kalorimeter dengan temperaturnya tidak langsung dapat
diukur, yang dapat diukur adalah perubahan temperaturnya. Kalorimeter bekerja
berdasarkan asas Black, yang secara garis besar menyatakan bahwa pada
pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat yang suhunya lebih tinggi
sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat yang suhunya lebih rendah.
Berdasarkan hasil percobaan diperoleh kalor yang dilepas air panas adalah 336
joule dan kalor yang diterima air dingin adalah -672 joule. Karena kalor yang dilepas
tidak sama dengan kalor yang diterima maka kalorimeter menyerap kalor sebesar -336
joule. Kapasitas kalorimeter yang diperoleh adalah -168 J/0C. Hasil tersebut tidak
sesuai dengan asas Black karena Qap tidak sama dengan Qad dan Qkalorimeter,
Ckalorimeter tidak sama dengan nol. Hal ini dapat disebabkan oleh kesalahan selama
praktikum diantaranya adalah tidak mencampurkan dua zat yaitu air panas dan air
dingin dalam kalorimeter namun hanya menggunakan satu jenis air yang dipanaskan
dan dimasukkan kedalam kalorimeter. Karena tidak ada perpindahan kalor dari air
panas ke air dingin maka kalor diterima oleh kalorimeter. Pada percobaan ini yang
menjadi sistem adalah air dan lingkungannya adalah kalorimeter.
Pada percobaan kedua adalah mereaksikan asam asetat dan NaOH didalam
kalorimeter. CH3COOH adalah asam lemah dan NaOH adalah basa kuat maka kalor
yang terjadi adalah kalor penetralan. Suhu awal CH3COOH dan NaOH adalah 290C.
suhu campuran dalam kalorimeter dilihat selama 5 menit selang waktu 0,5 menit
diperoleh suhu konstan adalah 340C. berdasarkan analisis data diperoleh entalpi
penetralan (∆𝐻𝑟 ) = -44139,6 joule/mol. Jadi reaksi antara CH3COOH dan NaOH
tergolong reaksi eksoterm karena pada reaksi itu terjadi pelepasan kalor yang
menyebabkan suhu menjadi naik. Pada percobaan ini yang emnjadi sistem adalah
zatyang mengalami reaksi kimia yaitu reaksi antara CH3COOH dan NaOH.
Sedangkan yang menjadi lingkungan adalah bagian yang menerima kalor yaitu
kalorimeter dan larutan.
H. KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan
Berdasarkan tujuan, hasil pengamatan dan pembahasan maka dapat
disimpulkan bahwa:
a. Kapasitas kalorimeter yang diperoleh adalah – 168 J/0C.
b. Pada percobaan menentukan kalor jenis kalorimeter yang menjadi sistem
adlah air dan lingkungan adalah kalorimeter. Sedangkan pada percobaan kalor
penetralan yang menjadi sistem adalah reaksi antara CH3COOH dan NaOH
dan yang menjadi lingkungan adalah bagian yang menerima kalor yaitu
kalorimeter dan larutan.
c. Kalor yang diserap kalorimeter adalah -336 joule.
d. Reaksi penetralan tergolong reaksi eksoterm karena terjadi pelepasan kalor
yang menyebabkan suhu menjadi naik.
e. Entalpi penetralan (∆𝐻𝑟 ) yang diperoleh adalah -44139,6 joule/mol.
2. Saran
-
DAFTAR PUSTAKA
Atkins, P.W. 1999. Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga.
Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar I. Jakarta: Erlangga.
Sukardjo. 2013. Kimia Fisika. Jakarta : Rineka Cipta.