Uploaded by User30637

264701148-Hukum-Hess

advertisement
HUKUM HESS
Rabu, 8 Oktober 2014
Murni Arifah
1113016200026
Abstrak
Perubahan entalpi dari suatu reaksi dikatakan sama menurut Hukum Hess meskipun
langkah-langkah yang digunakan untuk memperoleh produk berbeda. Untuk
mengetahui bagaimana prinsip percobaan Hukum Hess dan membuktikan adanya
perubahan entalpi yang hanya bergantung pada kedua suhu awal dan keadaan akhis
sistem dan tidak bergantung padajalannya reaksi percobaan ini dilakukan. Metode yang
digunakan adalah dengan menentukan Kapasitas kalor kalorimeter terlebih dahulu
yang dianggap sama dengan kapasitas kalor air, kemudian pelarutan NaOH dalam air,
NaOH padatan dengan larutan HCl, dan larutan NaOH yang dicampur dengan larutan
HCl. Percobaan mencampurkan kedua larutan dilakukan dalam sebuah alat yang
disebut Kalorimeter. Dengan kalorimeter dapat ditentukan berapa besar kalor yang
dilepaskan oleh reaksi kedua zat setelah dicampurkan.
I.
PENDAHULUAN
Suatu proses dari keadaan awal hingga keadaan akhir dapat berlangsung melalui lebih
dari satu cara. Menurut Hess: perubahan energi yang menyertai suatu reaksi hanya
ditentukan oleh keadaan awal dan keadaan akhir sistem, serta tidak ditentukan oleh
cara yang ditempuh dari keadaan awal menuju ke keadaan akhir.
(Etna Rufiati, http://skp.unair.ac.id/repository.pdf)
Panas reaksi diukur dengan bantuan kalorimeter. Harga βˆ†πΈ diperoleh apabila reaksi
dilakukan dalam kalorimeter bom, yaitu pada volume konstan dan βˆ†π» adalah reaksi
yang diukur pada tekanan konstan, dalam gelas piala atau labu yang diisolasi,botol
termos, labu dewar dan lain-lain. Kerena proses diperinci dengan baik, maka panas
yang dilepaskan atau diabsorbsi hanyalah fungsi-fungsi keadaan, yaitu Qp = βˆ†π» atau
Qv = βˆ†πΈ adalah fungsi keadaan. Suatu reaksi kimia yang diinginkan dapat ditulis
sebagai rangkaian dari banyak reaksi kimia. Jika seseorang mengetahui panas reaksi
dari masing-masing tahap diatas, maka panas reaksi yang diinginkan dapat dihitung
dengan menambahkan atau mengurangi panas reaksi dari masing-masing tahap. Prinsip
ini di mana panas reaksi ditambah atau dikurangi secara aljabar, disebut Hukum Hess
mengenai penjumlahan panas konstan. Dasar dari hukum ini adalah entalpi atau energi
internal adalah suatu besaran yang tidak bergantung pada jalannya reaksi, yaitu :
βˆ†π»p = qp dan βˆ†πΈ = qv, sehingga
βˆ†π» = βˆ†π»1+βˆ†π»2+βˆ†π»3..........
atau qp=qp1+qp2+qp3+...........
(Dogra,1990:328 dan 333)
Oleh karena entalpi adalah suatu fungsi keadaan, besaran βˆ†π» dari reaksi kimia tidak
tergantung dari lintasan yang dijalani reaktan untuk membentuk hasil reaksi. Untuk
melihat pentingnya pembahasan mengenai kalor reaksi ini, kita lihat perubahan yang
sudah dikenal. Penguapan air pada titik didihnya, khususnya kita perhatikan perubahan
1 mol cairan air (H2O(l)) menjadi 1 mol air berupa gas (H2O(g)) pada 100℃ dan tekanan
1 atm. Proses ini akan menyerap 41 kJ, maka βˆ†π» = +41 kJ. Perubahan keseluruhan
dapat ditulis dengan persamaan :
H2O (l) β†’ H2O (g)
βˆ†π» = +41 π‘˜π½
Persamaan termokimia diatas menunjukan bahwa, perubahan 1 mol cairan menjadi 1
mol uap air selalu akan menyerap jumlah energi yang sama. Tentunya apabila keadaan
mula-mula dan akhirnya sama. Tidak menjadi soal bagaimana kita melakukan
perubahan itu. Jadi, kita dapat melihat keseluruhan perubahan sebagai hasil urutan
langkah-langkah dan nilai βˆ†π» untuk keseluruhan proses adalah jumlah dari
perubahan entalpi yang terjadi sepanjang proses ini. Pernyataan terakhir ini
merupakan bagian dari Hukum Hess mengenai jumlah kalor. (Brady,1995:275-276)
Banyaknya kalor yang dihasilkan dalam suatu reaksi kimia dapat diukur dengan
menggunakan kalorimeter. Kalor dapat diukur dengan menggunakan jalan jumlah total
kalor yang disetiap lingkungan kalor yang diserap air merupakan hasil dari perkalian
antara massa, kalor jenis dan kenaikkan suhu, sedangkan kalor yang diserap komponen
lingkungan lain yaitu tom, pengaduk, termometer, dan lain sebagainya. Merupakan
hasil kali jumlah kapasitas kalor komponen-komponen ini dengan suhu. Dari sini dapat
diketahui bahwa penjumlahan kalor dapat diterapkan melalui hukum Hess (Attkins,
1999: 85).
Seperti telah dibahas dalam bagian terdahulu, bahwa prose dapat berlangsung pada
volume tetap dan tekanan tetap. Pada volume tetap, kalor yang menyertai proses
tersebut merupakan perubahan energi dalam. Sedangkan pada tekanan tetap adalah
perubahan entalpi. Eksperimen dilaboratorium banyak dilakukan pada tekanan tetap,
sehingga kalor yang dihasilkan adalah perubahan entalpi. Variabel-variabel keadaan
sistem, T dan P disertai perubahan entalpi. Untuk menghindari pengaruh perubahan
keadaan sistem tehadap perubahan hasil reaksi yang terjadi di dalam suatu sistem,
keadaan awal dan keadaan akhirn reaksi harus memilikisuhu dan tekanan yang sama.
Kenyataan di laboratorium, biasanya entalpi reaksi diperoleh dari data-data pengukuran
suhu. Untuk menjelaskan bahwa perubahan entalpi reaksi tidak dipengaruhi oleh
perubahan entalpi karena perbedaan variabel keadaan sistem, dapat dijelaskan dengan
asumsi sitem mengalami dua tahap perubahan. Tahap pertama adalah perubahan
reaktan (pada T dan P) menjadi produk (pada T dan P). Yang berlangsung secara
adiabat. Tahap kedua adalah perubahan variabel keadaan produk dari T dan Pkembali
menjadi keadaan awal. ( Sri mulyani, 2007:69-70)
II.
METODOLOGI
Alat dan Bahan
Dalam percobaan ini digunakan alat-alat seperti : Kalorimeter bom 1 buah, gelas kimia
2 buah, gelas ukur 1 buah, pipet tetes 2 buah, termometer 3 buah, botol semprot 1 buah,
kaca arloji , dan neraca o’haus 1 buah. Sedangkan untuk bahan-bahan yang digunakan
berupa : NaOH padat 4 gram, Larutan HCl 0,25 M, larutan HCl 0,5 M, larutan NaOH
0,5 M dan aquadest.
Prosedur Kerja
1. Pelarutan NaOH dalam air
Menyiapkan air sebanyak 200 ml dan memasukannya kedalam kalorimeter.
Mengaduknya secara perlahan sambil mengamati suhu yang tercatat dalam
termometer sampai tercapai suhu konstan. Mencatat suhu pada termometer dalam
tabel pengamatan. Setelah terlihat suhu air dalam kalorimeter konstan, dilanjutkan
dengan menimbang NaOH padatan sebanyak 1 gram, usahakan melakukannya
dengan cepat agar NaOH tidak terlalu lama terkena udara bebas karena dapat
menyebabkan korosi. Kemudian memasukan NaOh padatan yang telah ditimbang
kedalam kalorimeter yang telah berisi air, mengaduknya secara perlahan sampai
semua padatan NaOH larut. Lalu mengamati suhu pada termometer dan
mencatatnya ketika suhu mulai konstan. Setelh selesai, membersihkan kalorimeter
dan mengeringkannya.
2. Reaksi antara NaOH padatan dengan larutan HCl
Bagian kedua percobaan ini dilakukan dengan mengikuti prosedur pertama dengan
mengganti air dengan larutan HCl 0,25 M sebanyak 50 ml. Setelah selesai,
membersihkan kalorimeter dan mengeringkannya.
3. Reaksi larutan NaOH dan larutan HCl
Mengukur dengan akurat 0,5 M larutan HCl sebanyak 100 ml kemudian
memasukannya kedalam kalorimeter, sebelumnya diukur terlebih dahulu suhu dan
volumenya. Kemudian tambahkan larutan NaOH kedalam kalorimeter yang berisi
larutan HCl, sebelum NaOH ditambahkan kedalam kalorimeter juga harus diukur
telebih dahulu volume dan suhu larutan. Suhu kedua larutan harus sama. Setelah
dicampurkan, tutup kalorimeter dengan segera dan mengaduknya secara perlahan
sambil mengamati suhu pada termometer. Saat mencapai suhu konstan mencatat
suhu yang terbaca pada termometer pada tabel pengamatan. Setelah selesai
membersihkan semua alat yang telah digunakan dan meletakannya pada tempat
semula.
III.
Hasil dan Pembahasan
Dari percobaan penentuan kalor reaksi yang dilakukan dalam beberapa tahap,
dihasilkan data sebagai berikut :
BAGIAN I
No
Percobaan 1
Data hasil percobaan
1
Massa kalorimeter
2
Massa H2O
203 gram
3
Suhu awal
29 ̊ C
4
Suhu akhir
30 ̊ C
5
Perubahan suhu
1̊C
6
Massa NaOH
7
Massa molekul relatif (Mm)
NaOh
127,19 gram
1 gram
40 g/mol
8
Mol NaOH
0,025 mol
9
Energi yang dilepaskan
853,536 J
10
Entalpi pelarutan NaOH
βˆ’34,141144 π‘˜π½/π‘šπ‘œπ‘™
BAGIAN II
No
Percobaan 2
Data hasil percobaan
1
Massa kalorimeter
127,19 gram
2
Massa kalorimeter dengan
178,83 gram
0,25 M HCl
3
Suhu awal
28 ̊ C
4
Suhu akhir
38 ̊ C
5
Perubahan suhu
10 ̊ C
6
Massa NaOH
7
Massa molekul relatif (Mm)
1 gram
40 g/mol
NaOh
8
Mol NaOH
9
Energi yang dilepaskan
10
Entalpi reaksi
0,025 mol
2202,4576 J
βˆ’88,098304 π‘˜π½/π‘šπ‘œπ‘™
BAGIAN III
No
Percobaan 3
Data hasil percobaan
1
Volume 0,05 M HCl
100 ml
2
Volume 0,05 M NaOH
100 ml
3
Suhu awal larutan HCl
28 ̊ C
4
Suhu awal NaOH sebelum
30 ̊ C
dicampur
5
Suhu tertinggi pencampuran
32 ̊ C
6
Perubahan suhu
3̊C
7
Mol HCl yang digunakan
0,025 M
8
Mol NaOH yang digunakan
0,025 M
9
Energi yang dilepaskan
10
Entalpi reaksi
2521,6968 J
βˆ’ 100,867872 π‘˜π½/π‘šπ‘œπ‘™
Banyaknya kalor yang dihasilkan dalam suatu reaksi kimia dapat diukur dengan
menggunakan kalorimeter. Apabila suatu reaksi dapat dinyatakan sebagai penjumlahan aljabar dari
dua reaksi atau lebih, maka kalor reaksinya juga merupakan penjumlahan aljabar dari kalor yang
menyertai masing-masing reaksi tersebut. Jumlah aljabar panas reaksi yang dibebaskan atau
diserap tidak bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir sistem tersebut. Pada praktikum
Hukum Hass bertujuan untuk bagimana mengetahui prinsip dari percobaan Hukum Hass dan
membuktikan pada perubahan entalpi hanya bergantung pada kedua suhu awal dan keadaa akhir
sistem dan tidak bergantung jalannya reaksi. Praktikum ini dilakukan dengan tiga kali percobaan.
Untuk pemembuktian tersebut dilakukan melalui percobaan padatan NaOH 1 gram
dilarutkan denga HCl, yang sebelumnya dicatat suhu awal HCl sebelum dimasukan NaOH. Untuk
menunjukkan keadaan akhir reaksi, dimana dalam jalannya reaksi ini diabaikan. Hukum Hess telah
dibuktikan melalui percobaan ini, ketika pencampuran berlangsung ditunjukkan keadaan senyawa
reaksi NaOH dengan HCl yaitu adanya asap dan berbuih, dan terjadi kenaikan suhu menjadi 10oC.
Keadaan awal NaOH padat setelah reaksi menghasilkan produk NaCl(aq) dan H2O(l).
NaOH(s) + HCl(aq) β†’ NaCl(aq) + H2O(l)
Senyawa NaOH dan HCl adalah senyawa yang mudah diamati perubahan entalpinya untuk
pembuktian percobaan hukum hess. Reaksi yang berlangsung pada larutan tersebut adalah reaksi
eksoterm, yaitu melepas kalor, hal tersebut dapat diketahui dari panasnya kalorimeter saat kedua
zat dicampurkan, yang menunjukan tanda negatif.
Pada rekasi kedua tidak jauh beda, akan tetapi hal yang pertama adalah menggunakan air
dan NaOH, bisa disebut sebagai reaksi pertama, ketika reaksi berlangsung terjadi kenaikan suhu
dari 1oC. Dan pada saat besamaan larutan HCl di masukan ke gelas kimia lain. Setelah itu kedua
larutan tersebut diletakan di dalam bejana berisi air agar suhu kedua larutan tersebut sama. Sebab
apabila suhu keduanya berbeda maka terjadi dua perubahan kalor yaitu perubahan kalor reaksi dan
perubahan kalor campuran dengan suhu yang berbeda. Setelah kedua dicampur pada kalorimeter
terjadi kenaikan suhu hanya 3oC dengan harga kalor yang diterima ialah 2,5216968 kJ.
Kedua langkah penentuan βˆ†π» untuk bagian I dan II, sesuai hukum hess dapat digunakan
untuk menentukan βˆ†π» untuk bagian III. Dari teori yang didapatkan setelah dilakukan perhitungan
dilihat adanya persen keteletian atau kesalahan yang dihasilkan dari praktikum tentang hukum hess
ini. Sebesar 53,sekian % kesalahan yang dibuat, menurut pengamatan yang praktikan lakukan,
kesalahan fatal sepertinya terjadi pada pembuatan larutan NaOH dan pencampuran NaOH padat
dengan HCl. Pasalnya, NaOH terlalu lama dibiarkan dalam udara terbuka saat mengambilnya
untuk ditimbang.
IV.
KESIMPULAN
Dari data dan uraian pembahasan percobaan diatas, dapat disimpulkan bahwa :
1. Ketika NaOH dan HCl direaksikan terjadi reaksi eksoterm yang menyebabkan
panas disekitar tempat reaksi
2. NaOH padatan tidak boleh diletakkan dalam udara bebas terlalu lama karena
sifatnya yang dapt menyebabkan korosi.
3. Untuk menentukan kalor reaksi NaOH dengan HCl dapat dicari dengan menjumlah
kalor hasil reaksi NaOH padatan dengan air, dan NaOH padatan dengan HCl.
4. 53,439 % kesalahan terjadi dalam praktikum kali ini
V.
DAFTAR PUSTAKA
Attkins, P. W. Kimia Fisik Jilid 1. Jakarta: Erlangga. . 1999
Brady, James E. Kimia Universitas Asas dan Struktur Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta:
Binarupa Aksara. 1995.
Mulyani, Sri dan Hendrawan. Kimia Fisika II Common Textbook Edisi Revisi. Penerbit: UPIPress. .2007.
Etna Rufiati. http://skp.unair.ac.id/repository/Guru-Indonesia/HukumHess.pdf
Dikses pada minggu 12 oktober 2014 pukul 20.00 WIB
VI.
LAMPIRAN
a) Persamaan Reaksi
Bagian I
NaOH(s) + H2O(l) β†’ NaOH(aq) + H2O(l)
Bagian II
NaOH(s) + HCl(aq) β†’ NaCl(aq)+ H2O(l)
Bagian III
NaOH(aq) + HCl(aq) β†’ NaCl(aq) + H2O(l)
b) Foto praktikum
c) Perhitungan
Percobaan 1
Reaksi: NaOH οƒ  Na+ + OHQ
= m. c. Ξ”T
= (massa air+massa NaOH). c. Ξ”T
= (203+1). 4,184. 1
= 853,536 J
= 0,853536 kJ
Ξ”H
𝑄
= βˆ’ π‘šπ‘œπ‘™ = βˆ’
0,853536
= βˆ’34,141144 π‘˜π½/π‘šπ‘œπ‘™
0,025
Percobaan 2
Reaksi: NaOH + H+ + Cl- οƒ  Na+ + Cl- + H+ + ClQ
= m. c. Ξ”T
=(massa HCl+massa NaOH). c. Ξ”T
= (51,64+1). 4,184. 10
= 2202,4576 J
= 2,2024576 kJ
Ξ”H
𝑄
= βˆ’ π‘šπ‘œπ‘™ = βˆ’
2,2024576
0,025
= βˆ’88,098304 π‘˜π½/π‘šπ‘œπ‘™
Percobaan 3
Reaksi: Na+ + OH- + H+ + Cl- οƒ  Na+ + Cl- + H2O
Q
= m. c. Ξ”T
= (massa HCl+massa NaOH). c. Ξ”T
= (100,90+100). 4,184. 3
= 2521,6968 J
= 2,5216968 kJ
Ξ”H
𝑄
= -π‘šπ‘œπ‘™ = -
2,5216968
0,025
= βˆ’ 100,867872 π‘˜π½/π‘šπ‘œπ‘™
Reaksi: Na+ + OH- οƒ  NaOH
Ξ”H=34,141144 π‘˜π½/π‘šπ‘œπ‘™
+
+
Reaksi: NaOH + H + Cl οƒ  Na + Cl + H2O
Ξ”H=βˆ’88,098304 π‘˜π½/π‘šπ‘œπ‘™
_________________________________________________
Reaksi: Na+ + OH- + H+ + Cl- οƒ  Na+ + Cl- + H2O π›₯𝐻= -53,95716 kJ/mol
Ξ”Hteori
βˆ’53,95716
%ketelitian= Ξ”Hpraktek × 100% = βˆ’100,867872 = 53,439 %
A. Post lab
1. Buatlah persamaan reaksi untuk masing-masing bagian praktikum!
Jawab:
ο‚·
NaOH (s)
οƒ  Na+ (aq) + OH- (aq)
ο‚·
NaOH (s) + HCl (aq)
οƒ  NaCl (aq) + H2O (l)
ο‚·
NaOH (aq) + HCl (aq)
οƒ  NaCl (aq) + H2O (l)
2. Bandingkan jumlah kalor dari bagian pertama dengan ketiga dengan jumlah kalor dari
bagian pertama dengan bagian kedua!
Jawab:
ο‚·
Jumlah kalor bagian pertama sebesar βˆ’34,141144
π‘˜π½
π‘šπ‘œπ‘™
π‘˜π½
ο‚·
Jumlah kalor bagian kedua sebesar βˆ’88,098304
ο‚·
Jumlah kalor bagian ketiga sebesar βˆ’ 100,867872 π‘˜π½/π‘šπ‘œπ‘™
π‘šπ‘œπ‘™
Pada bagian pertama dengan kedua ada perbedaan mencolok dari jumlah kalor yang
dihasilkan. Berdasarkan perhitungan, jumlah kalor yang dihasilkan tiap reaksi tetap
bertambah bukan sama walapun ada perbedaan reaksi yang terjadi. Sama halnya juga
dengan jumlah kalor antara bagian pertama dengan bagian ketiga.
3. Jelaskan hukum Hess sebagai hukum kekekalan energi, dan hubungannya dengan
ketiga bagian percobaan!
Jawab: Hukum Hess adalah hukum yang menyatakan bahwa perubahan entalpi suatu
reaksi akan sama walaupun reaksi tersebut terdiri dari satu langkah atau
banyak langkah. Hukum Hess mempunyai pemahaman yang sama dengan
hukum kekekalan energi, yang juga dipelajari di hukum pertama
termodinamika. Hukum Hess dapat digunakan untuk mencari keseluruhan
energi yang dibutuhkan untuk melangsungkan reaksi kimia.
4.
Tuliskan contoh lain dari penerapan hukum Hess dan jelaskan alurnya!
Jawab:
C (s) + O2 (g)
CO2 (g)
Ξ”H = -393,5 kJ mol-1
2H2 (g) + O2 (g)
2H2O (g)
Ξ”H = -571,6 kJ mol-1
CO2 (g) + 2H2O (g)
C (g) + 2H2 (g)
CH4 (g) + 2O2 (g)
CH4 (g)
Ξ”H = +890,3 Kj mol-1
Ξ”H = -74,8 kJ mol-1
Kesimpulan
Perubahan entalpi pembentukan CH4 adalah -74,8 Kj mol-1
Download
Random flashcards
Rekening Agen Resmi De Nature Indonesia

9 Cards denaturerumahsehat

sport and healty

2 Cards Nova Aulia Rahman

Nomor Rekening Asli Agen De Nature Indonesia

2 Cards denaturerumahsehat

Secuplik Kuliner Sepanjang Danau Babakan

2 Cards oauth2_google_2e219703-8a29-4353-9cf2-b8dae956302e

Create flashcards