19.00
Muhammad Abdi Zil Ikram
A.
Tujuan
Menentukan ΔH reaksi antara HCl dan NaOH menggunakan
calorimeter sederhana
B.
Dasar Teori
Pada suatu
reaksi kimia, tentunya terdapat suatu pelepasan atau penyerapan kalor.
Berdasarkan Hukum I termodinamika, disebutkan bahwa energi dapat berubah
dari satu bentuk ke bentuk yang lain tetapi tidak dapat dimusnahkan.
Dengan hukum kekekalan energi ini, dikatakan bahwa energy kinetik dan energi
potensial dari suatu benda sebelum dan sesudah reaksi tidak pernah dimusnahkan.
Energi kinetik dan energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh
suatu zat atau sistem yang disebut dengan energi dalam (U). Energi kinetik
adalah suatu energi yang dimiliki benda ketika terjadinya suatu pergerakan
atau pergesekan yang berhubungan dengan kecepatan. Sedangkan energi potensial
adalah energi yang timbul karena interaksi gaya suatu benda dengan yang
lain (seperti gravitasi bumi). Suatu reaksi kimia tentunya berlangsung
dalam suatu wadah tertentu. Reaksi atau semua faktor
yang mempengaruhi reaksi disebut dengan sistem, sementara segala
materi yang berada di sekitar sistem disebut dengan lingkungan. Terdapat
3 jenis sistem, yaitu sistem terbuka, sistem tertutup dan sistem
terisolasi. Sistem terbuka adalah suatu sistem dimana terjadi hubungan
langsung dengan lingkungan. Pada sistem ini, energi dan materi dapat keluar
maupun masuk kedalam lingkungan dan sebaliknya. Sistem tertutup adalah
sutu sistem dimana hanya energi yang dapat keluar atau pun masuk kedalam
sistem. Pada sistem ini, materi tidak dapat berpindah tempat. Sedangkan system
terisolasi, sebagai contoh termos, adalah sistem dimana tidak dapat
terjadi perpindahan kalor maupun materi dari lingkungan ke
sistem maupun sebaliknya.
Dari uraian diatas, tentunya kita
dapat mengatakan bahwa kalor dapat mengalir masuk kedalam sistem maupun
mengalir keluar ke lingkungan. Reaksi eksoterm adalah suatu reaksi yang
membebaskan kalor dari sistem ke lingkungan. Reaksi endoterm adalah suatu
reaksi yang menyerap kalor, sehingga kalor mengalir dari lingkungan ke
sistem. Tentunya hal ini juga dapat mempengaruhi suhu sekitarnya. Ketika
kalor mengalir keluar dari sistem, maka suhu pada sistem tersebut akan
menjadi lebih panas karena kalor dilepaskan, sebagaimana kita tahu bahwa
suhu akan meningkat bila lingkungan terjadi penyerapan kalor.
Sementara pada reaksi endoterm, entalpi pereaksi akan lebih kecil daripada
hasil reaksi sehingga suhu sistem menjadi lebih rendah karena
temperatur lingkungan yang lebih tinggi akan mengalirkan kalor kedalam sistem .
Pada perubahan Entalpi berlaku hokum Hess
yang berbunyi “ kalor reaksi tidak
bergantung pada lintasannya, melainkan hanya tergantung pada keadaan awal dan
keadaan akhir.” Atau kalor reaksi dapat melalui reaksi beberapa tahap
reaksi, dapat juga secara langsung atau satu tahap saja.
C.
Alat dan Bahan
1. Kalorimeter sederhana
2. Thermometer
3. Gelas ukur 250 ml
4. 100 ml HCl 0,1 M
5. 100 ml NaOH 0,1 M
D.
Cara Kerja
1. Masukkan 100 ml larutan
NaOH 0,1 M ke dalam calorimeter sederhana, kemudian tutup rapat dan catat
suhunya
2. Masukkan 100 ml larutan
HCl 0,1 M ke dalam kelas ukur dan catat suhunya
3. Tentukan suhu aawal dengan
menghitung suhu rata-rata antara kedua larutan HCl ke dalam calorimeter
4. Tuangkan HCl ke dalam
calorimeter sederhana yang berisi larutan NaOH
5. Aduk secara merata
campuran kedua larutan dalam calorimeter tersebut ! Pada kondisi ini, suhu akan
naik, kemudian menjadi tetap dan semakin menurun. Catat suhu tetap sebagai suhu
akhir !
E.
Data Hasil Pengamatan
• Suhu larutan NaOH 0,1 M = 500 C
• Suhu larutan HCl 0,1 M
= 290 C
• Suhu rata-rata (suhu awal) :
t1 + t2
2
= 50 + 29
2
= 79
2
= 39,5
Suhu akhir = 550 C
Kenaikan suhu = 550 C – 39,50 C
=
15,50 C
F. Analisis Data dan jawab Pertanyaan
• Setelah beberapa menit
kemudian, suhu turun artinya kalor telah berpidah ke lingkungan dengan dengan
demikian terjadi reaksi endoterm. Jadi, jika dalam percobaan terjadi dalam
reaksi suhunya mengalami peningkatan itu termasuk reaksi exoterm. Sebaliknya
jika dalam reaksi terjadi penurunan suhu itu termasuk dalam reaksi endoterm.
• Pertanyaan
1. Berapakah kenaikan suhu
yang terjadi pada campuran kedua larutan dalam calorimeter sederhana ?
2. Jika kalor jenis larutan dinggap sama dengan kalor jenis air (
4,2 Jg-1 oC-1 ), hitunglah perubahan entalpi reaksinya ?
3. Tuluskan persamaan
termokimia dari reaksi tersebut !
• Jawaban
1. t. NaOH = 500 C
t. HCl = 290 C
t. rata-rata = 50
+ 29 = 79 =
39,5
2 2
t. temperature = 550 C
Kenaikan suhu
= 550 C – 39,50 C
= 15,50 C
2. Volume NaOH = 100 ml 0,1 M
Volume
HCl = 100 ml 0,1
ΔT = t2 -
t1
= 328 – 312,5
= 15, 5o C
C = 4,2 J
q = m. C. ΔT
= 200. 4,2. 15,5
= 13020 J
= 13,20 kJ
= - 13,20 kJ
n = m. liter
= 0,1 . 0,1
= 0,01 mol
q = - 13,20 kJ ∞ 0,01 mol
q ; 1 mol =
× 13,20 kJ
=
× 13,20 kJ
= 13,20 kJ
= - 13,20 kJ/mol
3. Persamaan termokimia
G. Kesimpulan
Sehingga dari percobaan diatas, kita dapat
mengambil kesimpulan bahwa percobaan dimana terjadi penurunan suhu adalah
reaksi endoterm sedangkan reaksi dimana terjadi kenaikan suhu pada sistem
adalah reaksi eksoterm (dapat dilihat dari
pembuktian pada teori). Karena energi tidak dapat dimusnahkan, maka
pastinya setiap reaksi kimian dapat mengalami pelepasan maupun penyerapan
kalor. Maka setiap reaksi kimia dapat digolongkan dalam reaksi eksoterm
maupun reaksi endoterm.
H. Pengembangan Konsep :
• Pertanyaan
1. Dalam calorimeter terjadi
reaksi antara 250 ml KOH 0,1 M dengan 250 ml HBr 0,1 M. Pada reaksi ini terjadi
kenaikan suhu dari 18oC menjadi 38oC, jika kapasitas
panas calorimeter 120 kal/gramoC dan kalor jenis air dalam
calorimeter 1 kal/gramoC, berapakah kalor reaksi total yang
diperlukan untuk reaksi kedua larutan dalam kJ?
• Jawab Pertanyaan
1. Dik : Vol. KOH = 250 ml =
0,25 liter, 0,1 M
Vol. HBr = 250 ml, 0,1 M
ΔT = t2 - t1
= 311 – 291
= 20 kelvin
C = 4,2 J gr-1 k-1
Dit : a. q = ………..?
b. ΔH =
………?
Jawab : a. q = m. C. ΔT
= 500 gr. 4,2 J gr-1 k-1 . 20 kelvin
= 42000 J
= 42 kJ
n
= M x liter
= 0,1 x 0,25
= 0,025 mol
q
; 1 mol =
x 42
=
x 42
= 1680 kJ
ΔH =
- 1680 kJ/mol
2. Larutan KOH 50 ml 0,2 M
dicampur dengan larutan HBr 50 ml 0,2 M dengan suhu 30oC. Jika pada
saat reaksi ternyata suhunya 40oC. Kalor jenis air 4,2 gr-1 k-1 . Tentukan kalor reaksi
dan entalpi reaksi !
• Jawaban
2. Dik : Vol. KOH = 50 ml = 0,05
liter, 0,2 M
Vol. HBr = 50 ml, 0,2 M
ΔT = t2 - t1
= 313 – 303
= 10 kelvin
Dit : q = …….. ?
ΔH = ………?
Jawab : a. q =
m. C. ΔT
= 100 gr. 4,2 J gr-1 k-1 . 10 kelvin
= 4200 J
= 4,2 kJ
b. ΔH = ………?
Entalpi untuk reaksi berikut
n
= M x liter
= 0,2 x 0,05
= 0,01mol
ΔH =
x - 4,2
= - 420 kJ/mol
Posted in 
No Response to "TERMOKIMIA Reaksi Exoterm dan Endoterm Dan Perubahan Entalpi (ΔH)"
Posting Komentar