Laporan Praktikum Kimia Fisik Termokimia

Laporan Praktikum Kimia Fisik

Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB 1

Termokimia

Teguh Andi A.M* , Kiftiyah Yuni Fatmawardi, Vera Nurchabibah, Nadhira

Izzatur Silmi, Yuliatin, Pretty Septiana, Ilham Al Bustomi

Kelompok 5, Kelas AB, Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya, Jl.

Veteran 65145, Indonesia

ABSTRAK

Telah dilakukan percobaan berjudul termokimia yang bertujuan untuk

menentukan kalor reaksi atau reaksi atau kalor pelarutan dengan kalorimeter.

Termokimia merupakan kajian tentang kalor yang dihasilkan atau dibutuhkan oleh

suatu reaksi kimia. Prinsip dari percobaan adalah Asas Black, dimana Asas Black

merupakan hukum yang mempelajari tentang perubahan kalor dari sistem ke

lingkungan maupun sebaliknya. Kaldor yang dilepaskan sama dengan kalor yang

dilepas (Q lepas = Q terima). Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah

metode kalorimetri, yaitu metode yang digunakan untuk menentukan nilai kalor

berdasarkan pengamatan perubahan suhu dalam sistem adiabatik, dengan

menggunakan alat yang dinamakan kalorimeter. Dari hasil percobaan diperoleh

harga air kalorimeter sebesar -1,5 kal/mol K, kalor penetralan HCl dengan NaOH

31,8 kal/mol , kalor pembentukan CuSO4 dan NH4OH sebesar 21,1 kal/mol ,

didapatkan Ksp PbCl2 1,099 x 10-3

, 9,766 x 10-4

, 8,64 x 10-4

, 7,67 x 10-4

, dan 6,899

x 10 -4

Has done the experiment titled Thermochemical which aims to determine the heat

of reaction or heat of dissolution with the calorimeter. Thermochemistry is the study

of heat generated or required by a chemical reaction. The principle of the experiment

is the principle of the Black Rule. Where Black Rule is a lega principle learn about

the changes of heat from the system to the environment and vice verca. Heat is

released with the heat absorbed (Q realesed= Q absorb). The method use in this

experiment is a colorimetric method. The method use to determine the calori value

based on observation of adiabatic temperature change in the system using a tool

called a calorimeter. From the experiment result obtained by the capacity of the

calorimeter. -1,5 cal/mol K, heat counteraction of HCl with NaOH 31,8 cal/mol , heat

of formation of CuSO4 and NH4OH is 21,1 cal/mol , Ksp PbCl2 1,099 x 10-3

, 9,766

x 10-4

, 8,64 x 10-4

, 7,67 x 10-4

, and 6,899 x 10 -4

I. PENDAHULUAN

Termokimia adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara energi panas dan

energi kimia. Sedangkan energi kimia didefinisikan sebagai energi yang dikandung

setiap unsur atau senyawa.



Perubahan energi dapat terjadi dalam suatu sistem maupun lingkungan. Sistem

dapat berupa gas, uap air dan uap dalam kontak dengan cairan. Secara umum sistem

dibagi 3 macam yaitu [1] :

a. Sistem terbuka merupakan sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran

energi dan materi ke lingkungan. Contohnya suatu zat dalam gelas kimia.

b. Sistem tertutup merupakan sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran

energi tanpa pertukaran materi ke lingkungan. Contohnya sejumlah gas dalam

silinder yang dilengkapi penghisap.

c. Sistem terisolasi merupakan sistem yang tidak ada pertukaran energi maupun

materi ke lingkungan.

Kalor adalah perpindahan energi termal. Kalor mengalir dari satu bagian ke

bagian lain atau dari satu sistem ke sistem lain, karena adanya perbedaan

temperatur. Besarnya kalor reaksi bergantung pada [ 2 ] :

a. Jumlah zat yang bereaksi

b. Keadaan fisika

c. Temperatur

d. Tekanan

e. Jenis reaksi (Ptetap atau Vtetap)

Kalor reaksi kalor adalah kalor yang menyertai suatu reaksi dengan koefisien

yang paling sederhana. Contoh [3] :

3 H2(g) + N2(g) → 2 NH3(g) ∆H = -92 KJ

Ditinjau dari jenis reaksi, terdapat beberapa jenis reaksi yaitu kalor pembentukan,

kalor penguraian, kalor penetralan, kalor reaksi dan kalor pelarutan.

Menurut hukum Hess, panas yang timbul atau diserap pada suatu reaksi

(panas sekali) tidak bergantung pada cara bagaimana reaksi tersebut berlangsung,

hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir [4].

Satu- satunya cara untuk mengukur besarnya kalor yang dilepaskan atau

diserap dalam suatu reaksi kimia adalah melalui eksperimen. Alat yang digunakan

untuk mengukur kalor reaksi dinamakan calorimeter. Penggunaaan calorimeter

menunjukkan bahwa pengukuran besarnya kalor reaksi tidak dapat diukur secara

langsung Kalorimeter bom dapat digunakan untuk pengukuran yang cermat.

Perubahan suhu reaksi dan perkiraan kapasitas kalor dapat digunakan untuk

memperkirakan kalor reaksi dengan cukup baik.Ada reaksi eksoterm dan endoterm.

Reaksi eksoterm adalah reaksi yang melepaskan kalor. Sedangkan reaksi endoterm

adalah reaksi yang menyerap kalor [5].

II. METODOLOGI



I.1. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah 1 set kalorimeter, 2 buah

erlenmeyer 250 mL, 1 buah termometer skala 0.1 OC, 1 buah termometer 100

OC, 1

buah gelas ukur 250 mL, 2 buah gelas kimia 250 mL, 1 buah gelas kimia 500 mL, 1

buah hot plate, 1 buah buret 50 mL, 10 buah tabung reaksi, 3 buah batang pengaduk,

2 buah penjepit tabung. Bahan-bahan yang di gunakan antara lain larutan NaOH 0.5

M, larutan HCl 0.5 M, larutan CuSO4 0.05 M, larutan NH4OH 0.05 M, Kristal

CuSO4.5H2O, larutan Pb(NO3)2 0.075 M, dan larutan KCl 1.0 M

II.2. Prosedur kerja

2.2.1 Penentuan Harga Kalorimeter

200 mL air dipanaskan hingga 55 OC. Kemudian dituangkan kedalam

kalorimeter yang dilengkapi batang pengaduk dan termometer 0.1 OC. Ditutup.

Temperatur diamati pada menit ke 1, 3, 5, 7, dan 9. 200 mL air pada temperatur

ruang dimasukkan kedalam gelas kimia dan dicelupkan termometer 100 OC

Temperatur diamati pada menut ke 2, 4, 6, 8, dan 10. Air dingin

dicampurkan kedalam air kalorimeter pada menit 11. Diaduk. Temperatur diamati

setiap menit selama 10 menit. Harga air kalorimeter ditentukan sesuai Azas Black.

2.2.2 Penentuan Kalor Penetralan

200 mL NaOH 0.5 M dimasukkan kedalam kalorimeter yang telah

dilengkapi batang pengaduk dan temometer 0.1 OC. Ditutup. Temperatur diamati

pada menit ke 1, 3, 5, 7, dan 9. HCl 0.5 mL dimasukkan ke dalam gelas kimia dan

dicelupkan termometer 100 OC. Temperatur diamati pada menit ke 2, 4, 6, 8, dan

10. HCl 0.5 M dimasukkan ke dalam kalorimeter pada ke 11. Diaduk. Temperatur

diamati setiap menit selama 10 menit. Kalor penetralan mol dapat ditentukan

2.2.3 Penentuan Kalor Pembentukan

200 mL NH4OH 0.05 M dimasukkan kedalam kalorimeteryang telah

dilengkapi batang pengaduk dan temometer 0.1 OC. Ditutup. Temperatur diamati

pada menit ke 1, 3, 5, 7, dan 9. CuSO4 0.05 M dimasukkan kedalam gelas kimia

dan dicelupkan termometer 100 OC. Temperatur diamati pada menit ke 2, 4, 6, 8,

dan 10. CuSO4 0.05 M dimasukkan kedalam kalorimeter pada menit ke-11.

Diaduk. Temperatur diamati setiap menit selama 10 menit. Kalor pembentukan

per mol dapat ditentukan.

2.2.4 Penentuan Kalor Pelarutan dan Ksp

Pb(NO3)2 0.075 M dimasukkan kedalam buret 1. KCl 1.0 M dimasukkan

kedalam buret 2. 10 mL Pb(NO3)2 0.075 M dimasukkan kedalam 4 tabung reaksi.



Diambahkan KCl 1.0 M sesuai dengan tabel. Dikocok. Didiamkan selama 5 menit

dan diamati endapannya.

No Volume (mL) Pb(NO3)2

0.075 M Volume (mL) KCl 1.0 M

1 10 1

2 10 2

3 10 3

4 10 4

Disiapkan campuran sesuai dengan tabel pada tabung reaksi.

No Volume (mL) Pb(NO3)2 0.075 M Volume (mL) KCl

1.0 M

1 10 1.5

2 10 2

3 10 2.5

4 10 3

5 10 3.5

Campuran yang telah dilengkapi termometer dipanaskan dengan penangas

beaker dan diaduk secara perlahan-lahan. Temperatur dicatat saat endapan tepat

larut.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Tabel Pengamatan

3.1.1 Tabel Kalor penetralan

NaOH 0.5 N

HCl O,5 N

Campuran

t T(oC) t T(

oC) t T(

oC)

1 27.5 2 27.0 12 30.5

3 27.5 4 27.0 13 30.5

5 27.5 6 27.0 14 30.5

7 27.5 8 27.0 15 30.5

9 27.5 10 27.0 16 30.5



T(t11) = a b T(oC)

NaOH 0 27.5 27.5

HCl O,5 N 0 27 27.0

campuran 0 30.5 30.5

Grafik 3.1.1 Kalor Penetralan

3.1.2 Tabel kalor pembentukkan

NH4OH 0.5 N CuSO4 O,5 N Campuran

t T(oC) t T(

oC) t T(

oC)

1 27.5 2 27.0 12 27.7

3 27.5 4 27.0 13 27.7

5 27.5 6 27.0 14 27.7

7 27.5 8 27.0 15 27.7

9 27.5 10 27.0 16 27.7

T(t11) = a b T(oC)

NH4OH 0,5 N 0 27.5 27.5

CuSO4 O,5 N 0 27 27.0

campuran 0 27.7 27.7

y = 27.5 R² = #N/A y = 27

R² = #N/A

y = 30.5 R² = #N/A

26.527

27.528

28.529

29.530

30.531

0 5 10 15 20

T (o

C)

t (menit)

Grafik Kalor Penetralan

NaOH 0.5 N

HCl 0.5 N

campuran

Linear (NaOH 0.5 N)

Linear (HCl 0.5 N)

Linear (campuran)



Grafik 3.1.2 Penentuan Kalor Pembentukan

3.1.3 Tabel penentuan harga air kalorimeter

panas dingin campuran

t T(oC) t T(

oC) t T(

oC)

1 54.8 2 27 12 41.2

3 54.7 4 27 13 41.2

5 54 6 27 14 41.2

7 53.9 8 27 15 41.2

9 53.8 10 27 16 41.3

T(t11) = a b T(oC)

air panas -0.140 54.94 53.4

air dingin 0.000 27 27.0

campuran 0.020 40.94 41.2

y = 27.5 R² = #N/A y = 27

R² = #N/A

y = 27.7 R² = #N/A

26.927

27.127.227.327.427.527.627.727.8

0 5 10 15 20

T (o

C)

t (menit)

Grafik Penentuan Kalor Pembentukan

NH4OH 0.05 M

CuSO4 0.05 M

campuran

Linear (NH4OH 0.05 M)

Linear (CuSO4 0.05 M)

Linear (campuran)

Linear (campuran)



Grafik 3.1.3 Harga Air Kalorimeter

3.1.4 Tabel Ksp

z

Vol

Pb(NO3)

Vol

KCl

Suhu pelarutan

[Pb2+

] [Cl-] Ksp

ln Ksp

1/T

mL mL oC K M M K

-1

1 10 1.5 49 322 0.0652 0.1304 0.00111 -6.804 0.00311

2 10 2.0 70 343 0.0625 0.1667 0.00098 -6.931 0.00292

3 10 2.5 86 359 0.0600 0.2000 0.00086 -7.054 0.00279

4 10 3.0 87 360 0.0577 0.2308 0.00077 -7.172 0.00278

5 10 3.5 88 361 0.0556 0.2593 0.00069 -7.285 0.00277

y = -0.14x + 54.94 R² = 0.8789

y = 27 R² = #N/A

y = 0.02x + 40.94 R² = 0.5

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20

T (o

C)

t (menit)

Grafik Harga Air Kalorimeter

panas

dingin

campuran

Linear (panas)

Linear (dingin)

Linear (campuran)



3.1.4 Grafik hubungan ln Ksp dengan 1/T

3.2 Hasil

Penentuan harga air kalorimeter dilakukan dengan cara mencampurkan

dua air dengan temperature yang berbeda dan diukur temperaturnya sehingga

didapatkan temperatur campuran. Rata-rata temperatur air panas sebesar 54,24oC

atau 327,24 K.Rata-rata temperatur air dingin sebesar 27oC atau 300 K. Sehingga

didapatkan temperatur campuran sebesar 41,22oC atau 314,22 K. Dengan Asas

Black kalor jenis air (Cps) sebesar -1,5 kal/mol.K.

Penentuan kalor penetralan dilakukan dengan cara mencampurkan HCl

sebagai lingkungan dengan NaOH yang bertindak sebagai sistem. Didapatkan

temperatur rata-rata HCl sebesar 27oC atau 300 K. Temperatur rata-rata NaOH

sebesar 27.5 oC atau 300,5 K.Sehingga didapatkan temperatur campuran rata-rata

sebesar 30,5oC atau 303,5 K. Pada reaksi tersebut temperatur larutan meningkat

dari temperatur awal, hal ini terjadi karena saat reaksi terjadi pelepasan kalor.

Kalor yang dilepaskan oleh sistem reaksi (NaOH dan HCl) diserap oleh

lingkungan pelarut dan material lain (kalorimeter). Akibatnya, temperatur

lingkungan naik yang ditunjukkan oleh kenaikan temperatur larutan. Sedangkan

sistem pada reaksi tersebut, temperaturnya turun dan mencapai keadaan stabil

membentuk NaCl dan H2O. Berdasarkan percobaan didapatkan nilai ∆H sebesar

31,85 kal/mol. Karena ∆H bernilai positif, maka reaksi terjadi secara endoterm.

Penentuan kalor pembentukan dilakukan dengan cara mencampurkan

CuSO4 dengan NH4OH. Didapatkan temperatur rata-rata CuSO4 sebesar 27oC

atau 300 K. Temperatur NH4OH sebesar 27,5oC atau 300,5 K. Sehingga

didapatkan temperatur campuran sebesar 27,68oC atau 300,68 K. Berdasarkan

percobaan didapatkan ∆H sebesar 21,1 kal/mol. Karena ∆H bernilai positif, maka

reaksi terjadi secara endoterm.

Penentuan Kalor pelarutan dilakukan dengan cara mencampurkan

Pb(NO3)2 dengan KCl dan menghasilkan endapan Kristal berwarna putih.

Endapan Kristal tersebu berupa PbCl2.

y = 1182.8x - 10.445 R² = 0.8048

-7.400

-7.300

-7.200

-7.100

-7.000

-6.900

-6.800

-6.700

0.00275 0.00280 0.00285 0.00290 0.00295 0.00300 0.00305 0.00310 0.00315

ln K

sp

1/T

Kurva Hubungan Ln Ksp dengan 1/T



Berdasarkan percobaan diketahui, apabila semakin banyak volume KCl

yang ditambahkan, maka endapan yang terbentuk semakin banyak. Sedangkan

untuk penentuan Ksp, endapan dapat larut dengan cara menaikkan temperatur

dan diaduk. Bedasarkan perhitungan pada penambahan 1,5 mL KCl didapatkan

Ksp sebesar 1,099 x 10-3

. Pada penambahan 2 mL KCl diperoleh Ksp sebesar

9,766 x 10-4

. Pada penambahan 2,5 mL KCl diperoleh Ksp sebesar 8,64 x 10-4

.

Pada penambahan 3 mL KCl diperoleh Ksp sebesar 7,67 x 10-4

. Dan pada

penambahan 3,5 mL KCl didapatkan Ksp sebesar 6,899 x 10 -4

. Sehingga dapat

disimpulkan bahwa semakin banyak volume KCl yang ditambahkan akan

menurunkan hasil kali kelarutan (Ksp) PbCl2.

IV. KESIMPULAN

Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan harga air kalorimeter

sebesar -1,5 kal/mol K, kalor penetralan HCl dengan NaOH 31,8 kal/mol , kalor

pembentukan CuSO4 dan NH4OH sebesar 21,1 kal/mol , didapatkan Ksp PbCl2 1,099 x

10-3

, 9,766 x 10-4

, 8,64 x 10-4

, 7,67 x 10-4

, dan 6,899 x 10 -4

. Sehingga dapat

disimpulkan bahwa semakin banyak volume KCl yang ditambahkan akan menurunkan

hasil kali kelarutan (Ksp) PbCl2.



V. DAFTAR PUSTAKA

[1] Atkins, P.W , 2006 , Kimia Fisika . Jilid I . Edisi 6 . Penerjemah : Kartohadiprojo .

Erlangga . Jakarta.

[2] Alberty, R.A dan Daniel, F . 2006 ,Kimia Fisika , Jilid I . Edisi 5 . Penerjemah :

Sudja . Erlangga , Jakarta.

[3] Oxtoby, D.W, Gills, H.P dan Nachtrieb, N.H . 2007, Prinsip-prinsip Kimia

Modern , Jilid II ,Edisi 6 . Penerjemah : Suminar, Erlangga, Jakarta.

[4] Robert N.Goldberg and Rebecca M.Lennen, 2002, Thermodynamic Quantities for

the Ionization Reactions, Journal of Physics and Chemistry 31(2) : 231-271

[5] Nwanguma,B.C, and Chilaka, F.C, 2008, Studies on Thermodynamics and Kinetics

of Thermo-Inactivation of some Quality-Realated Enzymes, Journal of

Thermodynamics and Catalys 10(2) : 11-13

Date post:	02-Dec-2023
Category:	Documents
Upload:	ubrawijaya
View:	0 times
Download:	0 times

Laporan Praktikum Kimia Fisik Termokimia

Documents