LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA “Menentukan Perubahan Entalpi (ΔH) dengan Kalorimeter Sederhana”

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA

“Menentukan Perubahan Entalpi (ΔH) dengan Kalorimeter Sederhana”

Disusun oleh:

Jauzia Sita Nirmala (17/ XI IPA 7)

SMA NEGERI 1 KLATEN 2013/2014

KATA PENGANTAR

          Assalamu’alaikum Wr. Wb.

          Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas berkat dan rahmat-Nya, akhirnya penulis dapat menyelesaikan makalah ini. Tak lupa penulis ucapkan terimakasih pada pihak-pihak yang telah membantu proses penulisan makalah mengenai hasil praktikum kimia menentukan perubahan entalpi reaksi NaOH dengan HCl ini dari awal hingga akhir, baik secara langsung maupun tidak langsung.

Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan umumnya bagi kita semua. Penulis sadar masih banyak kekurangan dalam makalah ini. Untuk itu kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Penulis

  

PENDAHULUAN

1.    Latar Belakang

Kita mengetahui bahwa dalam kegiatan pembelajaran Kimia, tentunya juga kita berkecimpung dalam dunia Termokimia (Thermochemistry). Dimana termokimia ini selalu berhubungan dengan energi. Energi merupakan sesuatu yang penting dalam kehidupan kita. Banyak kejadian di sekitar kita, bahkan di dalam tubuh kita yang melibatkan energi, baik melepas maupun memerlukan. Proses fotosintesis, metabolisme, gerak, pembakaran, dan memasak adalah contoh kejadian yang melibatkan energi. Memasak membutuhkan energi berupa panas. Sebagai contoh nyata, masakan tidak akan masak dengan sendirinya tanpa ditambahkan panas dari luar.

Termokimia ini sendiri terjadi pada reaksi kimia (Chemical Reaction). Reaksi kimia ini melibatkan  kalor reaksi (Q) dengan mematuhi Hukum Kekekalan Energi (Law of Conservation of Energy). Kalor reaksi ini sama dengan perubahan entalpi reaksi (Enthalpy Change of Reaction) atau yang biasa disingkat dengan ∆H. Perubahan entalpi yang dimiliki suatu zat tidak dapat ditentukan. Adapun yang dapat ditentukan adalah perubahan entalpi yang menyertai suatu perubahan kimia atau fisik. Dan perlu kita ketahui bahwa perubahan entalpi merupakan selisih antara entalpi produk (akhir) dan entalpi reaktan (awal). Perubahan entalpi reaksi ini dapat ditentukan dengan percobaan, Hukum Hess, data ∆H˚f, dan data energi ikatan. Atas dasar itulah, sehingga kita perlu melakukan penelitian dan percobaan tentang perubahan entalpi reaksi (∆H) dengan cara percobaan.

2. Maksud dan Tujuan Percobaan

    2.1 Maksud Percobaan

Maksud dari percobaan ini adalah untuk mengetahui dan memahami perubahan entalpi reaksi yang dimiliki suatu zat khususnya pada larutan NaOH dan HCl dengan menggunakan alat bantu termometer, gelas styrofoam, gelas ukur, dan larutan NaOH dan HCl.

2.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk memahami, mengetahui, dan menentukan perubahan entalpi dari reaksi natrium hidroksida dan asam klorida yang menghasilkan satu mol air sesuai dengan persamaan reaksi :

NaOH(aq) + HCl(aq)  → NaCl(aq) + H2O(l)

  

LANDASAN TEORI

 

 

Kalorimeter sederhana ialah alat untuk mengukur perubahan suhu dari sejumlah air atau larutan sebagai akibat dari suatu reaksi kimia dalam suatu wadah terisolasi. Jadi, kalor reaksi sama dengan jumlah kalor yang diserap atau yang dilepaskan larutan di dalam gelas. Jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan larutan dapat ditentukan dengan mengukur perubahan suhunya (Ted Lister and Janet Renshaw, 2000).

Karena energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan (Hk. Termodinamika I), maka:

q reaksi      = –q larutan

q larutan     = m · c · ΔT

Perbedaan entalpi reaksi secara eksperimen dapat ditentukan dengan alat kalorimeter. Perhitungan yang digunakan menggunakan prinsip Azaz Black yaitu kalor yang diserap sama dengan kalor yang dibebaskan. Kalor yang dibebaskan dalam reaksi dapat dihitung dengan rumus :

Q = m. c. ∆T

Keterangan: m     = massa larutan ( g)

   c     = kalor jenis = 4,18 Jg^-10 C^-1

  ∆T   = T_akhir- T_awal ( ^oC )

Reaksi endoterm adalah reaksi yang disertai dengan perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem ( kalor diserap oleh sistem dari lingkungannya ); ditandai dengan adanya penurunan suhu lingkungan di sekitar sistem. 

Reaksi eksoterm adalah reaksi yang disertai dengan perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan ( kalor dibebaskan oleh sistem ke lingkungannya ); ditandai dengan adanya kenaikan suhu lingkungan di sekitar sistem.

Reaksi eksoterm pada umumnya berlangsung spontan, sedangkan reaksi endoterm tidak.

Pada reaksi endoterm: ΔH= H_produk – H_pereaksi > 0 ( bertanda positif )

Pada reaksi eksoterm: ∆H= H_produk – H_pereaksi < 0 ( bertanda negatif). (http://diannovitasari.wordpress.com/reaksi-endoterm-dan-reaksi-eksoterm/)

  

PROSES PENELITIAN

1.    Persiapan

Sebelum melakukan penelitian ini terlebih dahulu kami menyiapkan alat-alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian, yakni:

-        1 buah termometer

-        1 buah gelas styrofoam

-        1 buah gelas ukur

-        1 buah kalorimeter

-        Larutan NaOH 1 M

-        Larutan HCl 1 M

2.    Langkah Kerja

-        Memasukkan 50 mL larutan NaOH 1 M ke dalam gelas styrofoam dan menyiapkan 50 mL larutan HCl 1 M di dalam gelas ukur.

-        Mengukur suhu larutan NaOH dan suhu larutan HCl, kemudian menghitung suhu rata-ratanya dengan memperhatikan saat memindahkan termometer dari satu larutan ke larutan yang lain dengan sebelumnya termometer dicuci dan dikeringkan terlebih dahulu.

-        Memasukkan larutan HCl kedalam kalorimeter yang sudah diisi larutan NaOH sebelumnya, dan mengaduknya lalu mengukur suhu akhir.

3.    Hasil pengamatan

-        Suhu larutan NaOH      = 31°C

-        Suhu larutan HCl           = 31°C

-        Suhu rata-rata               =  = 31°C

-        Suhu akhir campuran   = 37°C

4.    Analisis

-        Perubahan suhu (ΔT) pada reaksi tersebut :

ΔT = 37°-31°

      = 6°C

-        Jika massa jenis campuran dianggap sama dengan air ( r = 1) maka massa campuran = 100 gr

-        Dengan menggunakan harga c = 4,184  maka kalor reaksi :

-        Q = m. C. ΔT

    = 100. 4,184. 6

    = 2510,4 J

    = 2,5104 kJ

-        Jumlah mol NaOH dalam 50 mL larutan NaOH 1 M :

molar x massa = Mmol

1 x 50                = 50 Mmol

                          =

                          = 0,05 mol

                       

-        Jumlah mol HCl dalam 50 mL larutan HCl 1 M :

molar x massa = Mmol

1 x 50                = 50 Mmol

                          =

                          = 0,05 mol

-        Jumlah mol H₂O yang terbentuk dari reaksi = 0, 05 mol

-        Perubahan entalpi (ΔH) reaksi per mol H₂O yang terbentuk :

a.    Kalor reaksi:

Q_reaksi = m. c. ΔT

           = 100. 4,184. 6

           = 2510,4 J

           = 2,5104 kJ

Jadi, kalor reaksi per mol NaOH:

Q_reaksi per mol =

                        =

                       = 50,208

ΔH_n NaOH = ΔH_n HCl

                    = -50,208

-        Persamaan Termokimia

NaOH_(aq) + HCl_(aq) → NaCl_(aq) + HCl_(l)

ΔH = -50,208

KESIMPULAN

          Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan:

1.    Percampuran antara larutan NaOH dengan larutan HCl akan menyebabkan terjadinya kenaikan suhu. Sehingga reaksi ini dikatakan sebagai reaksi eksoterm.

2.    Termasuk jenis reaksi ΔH pelarutan standar (reaksi pelarutan bukan reaksi kimia tapi reaksi fisika > hanya terjadi perubahan fase).

3.    Dari percobaan tersebut dapat diperoleh besarnya perubahan entalpi reaksi (ΔH_reaksi) NaOH_(aq) + HCl_(aq) → NaCl_(aq) + HCl_(l) dengan massa 100 gr dan perubahan temperatu (ΔT)= 6°C adalah -50,208 .

LAMPIRAN

v Kegiatan Siswa 4 LKS halaman 39

1.    Dalam suatu kalorimeter zat-zat bereaksisecara eksotermik sehingga 250 gram air sebagai pelarut mengalami kenaikan suhu sebesar 4°C, jika kalor jenis air = 4,2. Hitunglah kalor reaksinya!

2.    Pada suatu eksperimen direaksikan 100 cm³ larutan HCl 1M dengan 100 cm³ NaOH 1 M dalam gelas plastik kedap panas. Suhu rata-rata tiap larutan mula-mula 27,5°C dan setelah direaksikan suhu larutan naik menjadi 34°C. Bila dianggap massa jenis dan kalor jenis larutan dianggap sama dengan air ( r= 1 g/cm³ ; c= 4,18 ) maka;

a.    Tentukan perubahan entalpi penetralan HCl (ΔH_n HCl)!

b.    Tuliskan persamaan termokimianya!

3.    Pada bejana kalorimeter bomb yang terbuat dari stainless steel dimasukkan 4,4 gram propana (C₃H₈) dengan oksigen berlebihan. Kemudian bejana tersebut dibenamkan ke dalam 1 L air. Setelah campuran dalam bejana dialiri listrik propana bereaksi dengan oksigen sehingga suhu air naik sebesar 48,7°C. Apabila kalorimeter dianggap tidak menyerap kalor, hitunglah perubahan entalpi pembakaran propana!

4.    Untuk membentuk alumunium oksida (Al₂O₃) 5,4 gram serbuk alumunium (Ar Al 27) direaksikan dengan oksigen dalam ruang baja kalorimeter tertutup yang direndam dalam 2000 gram air dan kalorimeter dianggap tidak menyerap kalor sedangkan suhu air naik 27°C menjadi 47°C.

a.    Berapa kJ kalor yang dibebaskan pada eksperimen tersebut?

b.    Tentukan Δ_c  Al!

c.    Berapakah harga ΔH_f  Al₂O₃?

d.    Tuliskan persamaan termokimia pembentukan alumunium oksida!

5.    Pada pembakaran 0,786 gram belerang dalam kalorimeter terjadi kenaikan suhu dari 25°C menjadi 25,6°C. Jika kapasitas kalor kalorimeter dan isinya adalah 10,9 . Tentukan perubahan entalpi pada pembakaran 32 gram belerang.