Laporan Percobaan Termokimia [PDF]

Citation preview

LAPORAN PERCOBAAN TERMOKIMIA



Nama: Chalista Nesya Fahira Kelas: XI MIA 2



SMAN 3 Tangsel Th. Pelajaran 2014/2015



I.



Tujuan Percobaan 1. Mengetahui proses yang terjadi pada reaksi termokimia melalui percobaan sederhana 2. Untuk membedakan reaksi eksoterm maupun reaksi endoterm



II.



Dasar Teori Termokimia adalah cabang dari ilmu kimia yang mempelajari kalor atau panas yang dihasilan atau diperlukan dalam suatu reaksi kimia. Istilah-istilah yang terkait: 1. Entalpi (H) = kandungan energy kalor adalah jumlah energi secara total yang dimiliki oleh suatu sistem. Energi akan selalu tetap jika tidak ada energy lain yang keluar masuk. Satuan entalpi adalah joule atau kalori. 1 Joule = 0,24 kalori atau 1 kalori = 4,2 joule



2. Perubahan Entalpi (H) = -H 3. Sistem adalah segala sesuatu yang jadi pusat pengamatan kita amat 4. Lingkungan adalah segala sesuatu yang berada di luar yang kita amati



Jenis reaksi kalor berdasarkan reaksi sistem pada lingkungan 1. Endoterm Suatu reaksi yang dapat menyerap panas dari lingkungannya. Biasanya berlaku bagi reaksi penguraian. Contoh: NH3(g) + H2(g)  N2(g) + H2(g) H = -100 kkal H = +100 kkal 2. Eksoterm Suatu reaksi yang dapat membebaskan panas ke lingkungannya. Biasanya berlau bagi reaksi pembentukan. Contoh: N2(g) + H2(g)  NH3(g) H = +100 kkal H = -100 kkal



Perbedaan reaksi eksoterm dan endoterm Reaksi eksoterm  H = (-)  Hpereaksi  Hproduk 



Reaksi endoterm  H = (+)  Hpereaksi < Hproduk



Kalor pindah dari  sistem ke lingkungan  Sistem membebaskan  energi



Kalor pindah dari lingkungan ke sistem Sistem menyerap energi



Jenis-jenis panas berdasarkan reaksi yang terjadi 1. Panas Pembentukan Panas yang terjadi pada pembentukan satu mol senyawa dari unsurunsurnya. Contoh: 2H2(g) + O2(g)  2H2O(g) H = 100 kkal H reaksi = 100 kkal H pembentukan = ½ x 100 =50 kkal 2. Panas Penguraian Panas yang terjadi pada penguraian satu mol senyawa menjadi unsurunsurnya. Contoh: 2H2O(g)  2H2(g) + O2(g) H = -50 kkal H reaksi = 50 kkal H pembentukan = ½ x 50 kkal = 25 kkal 3. Panas Pembakaran Panas yang terjadi pada pembakaran satu mol senyawa. Contoh: CH4(g) + 2O2(g)  CO2(g) + 2H2O(g) H = 150 kkal H pembakaran = 150 kkal 4. Adiabatis: proses dimana tidak ada panas yang masuk dan keluar (Q1 = Q2). Bila tidak ada panas yang masuk maka Q = 0. U = W W = P . V HUKUM TERMODINAMIKA I



HUKUM TERMODINAMIKA II



“Energi tak dapat diciptakan dan tak dapat dimusnahkan. Energi hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain.”



“Semua perubahan di alam semesta ini, cenderung menuju ke meningkatnya entropi.”



Kesetimbangan reaksi dapat dilihat dari? Besarnya perubahan energi bebas Gibbs (G). G = H + T. S Bila: 1. G < 0 2. G = 0 3. G > 0



Reaksi berlangsung spontan Reaksi berada dalam kesetimbangan Reaksi tidak berlangsung



Di dalam termodinamika, dipelajari perubahan bentuk energi. Bentukbentuk energy antara lain: 1. U = Energi dalam 2. G = Energi bebas Gibbs 3. H = Entalpi 4. S = Entropi 5. Q = Panas reaksi 6. W = Kerja Proses-proses yang terjadi 1. Isobaris proses pada tekanan tetap (P1 = P2) 2. Isokhoris: proses pada volume tetap (V1 = V2) 3. Isotermis: proses pada suhu tetap (T1 = T2) 4. Adiabatis: proses pada kalor tetap (Q1 = Q2) Hukum yang berlaku: 1. Hukum Lavoisier dan Laplace Bila suatu reaksi dapat balik, besarnya entalpi sama hanya berlawanan tanda. 2. Hukum Hess Perubahan entalpi tidak bergantung pada jalannya reaksi, tetapi tergantung pada keadaan awal dan keaadan akhir suatu reaksi.



ENTALPI a. Pengertian Entalpi Entalpi merupakan suatu kuantitas termodinamika. Entalpi adalah jumlah kalor yang dimiliki sebuah zat yang secara matematis, entalpi suatu sistem dinyatakan sebagai H = U + pV dimana, H = U= p = V=



entalpi sistem. energi dalam suatu sistem. tekanan sistem / di sekeliling sistem. volume sistem.



Perubahan entalpi seringkali sama dengan energi panas yang diserap atau dikeluarkan oleh sistem selama reaksi. Pada dasarnya entalpi dapat dihitung secara matematis ketika energi dari sistem telah diketahui. b. Satuan Entalpi Entalpi dinyatakan dalam bentuk energi per massa. Energi mempunyai satuan Joule (J) dan massa mempunyai satuan kilogram (kg). Dengan demikian, satuan entalpi adalah J/kg. Satuan entalpi yang lain adalah erg/gram; BTU/lbm; kal/gram; dsb. Konversi satuan entalpi adalah sebagai berikut: 1 kal/gram = 4184 J/kg. 1 BTU/lbm = 2326 J/kg. c. Jenis-jenis Entalpi Berikut ini adalah entalpi yang sering digunakan: 1. Entalpi pembakaran 2. Entalpi pembentukan 3. Entalpi peruraian 4. Entalpi pelarutan 5. Entalpi penggabungan 6. Entalpi penguapan 7. Entalpi netralisasi 8. Entalpi sublimasi 9. Entalpi transisi 10. Entalpi hidrasi



d. Nilai Entalpi 1. Entalpi Positif :



-



Terjadi pada reaksi yang bersifat endoterm. Mengambil energi dari lingkungan. Energi yang diserap digunakan untuk membuat ikatan. Energi untuk membuat ikatan lebih besar dibanding memutus



2. Entalpi Negatif:



- Terjadi pada reaksi yang berlangsung secara eksoterm. - Energi yang ada berasal dari reaksi yang berlangsung. - Membutuhkan lebih banyak energi untuk memutus ikatan daripada membentuk ikatan. - Temperatur lebih tinggi hasil dari reaksi eksotermik.



III. Alat dan Bahan No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.



Alat dan Bahan Alat: Tabung reaksi Botol semprot Rak tabung reaksi Termometer Spatula Gelas Ukur Timbangan digital Sumbat karet Bahan: CaCO3 Na2S2O3 NaOH KNo3 Aquades Ba(OH)2.8H2O NH4Cl HCl NaHCO3



Ukuran/Konsentrasi



Jumlah/Volume



25 mL 250 mL o Skala -1o C – 110oC 25 mL -



7 buah 1 buah 1 buah 2 buah 7 buah 1 buah 1 buah 2 buah



Solid Solid Solid Solid Solid Solid 0,1 M Solid



3 gram 3 gram 3 gram 3 gram 75 mL 2 gram 2 gram 15 mL 0,5 gram



IV. Prosedur Praktikum a. Ambil tabung reaksi dan masukkan 3 gram serbuk batu kapur (CaCO3). Ukur suhunya dengan thermometer b. Tambahkan 15 mL aquades. Ukur suhunya! c. Lakukan langkah yang sama untuk serbuk NaOH, serbuk tiosulfat dan kalium nitrat! d. Catat semua hasil yang kamu peroleh! e. Masukkan Ba(OH)2.8H2O sebanyak 2 gram kedalam tabung reaksi, lalu tambahkan NH4Cl sebanyak 2 gram. Aduk campuran itu lalu sumbat dengan gabus. Pegang tabung reaksi itu dan rasakan suhunya. Biarkan sesaat, buka tabung dan ciumlah bau gas yang terbentuk. Catatlah hasil pengamatanmu! f. Masukkan 15 mL HCl 0,1 M kedalam tabung reaksi, lalu ukur dan catat suhunya!



g. Tambahkan 0,5 gram NaHCO3 kedalam tabung reaksi tersebut lalu ukur suhu setelah dicampurkan!



V.



Pengamatan Hasil Praktikum No. 1. 2. 3. 4. 5. 6.



Zat Ca2CO3 Na2S2O3 NaOH KNo3 Ba(OH)2.8H2O + NH4Cl HCl + NaHCO3



Suhu Awal 380 340 390 340



Suhu Akhir 350 250 790 220



Perubahan Suhu -30 -90 +400 -120



Eksoterm Eksoterm Endoterm Eksoterm



370



280



-110



Eksoterm



340



360



+20



Endoterm



Reaksi



VI. Pembahasan (1) Ca2CO3 Saat bubuk Ca2CO3 dimasukkan ke tabung reaksi, didapatkan suhu Namun setelah ditambahkan 15mL aquades, Suhu turun sebesar 30C menjadi 350C dan dikatakan mengalami reaksi eksoterm karena aliran kalor berpindah dari sistem ke lingkungan. 380C.



(2) Na2S2O3 Mulanya bubuk Na2S2O3 diketahui bersuhu 340C saat berada didalam tabung reaksi. Setelah ditambahkan 15mL aquades, suhu turun sebesar 90C menjadi 250C dan dikatakan mengalami reaksi eksoterm karena aliran kalor dibebaskan, dan berpindah dari sistem ke lingkungan.



(3) NaOH Pada awalnya bubuk NaOH diukur memiliki suhu 390C saat berada di tabung reaksi. Akan tetapi, suhu naik hingga 400C menjadi 790C saat ditambahkan aquades sebanyak 15 mL dan dikatakan mengalami reaksi endoterm karena reaksi nya menyerap kalor dari lingkungan ke sistem.



(4) KNo3 Semula bubuk KNo3 diukur memiliki suhu ruangan yakni sebesar saat berada di dalam tabung reaksi. Kemudian setelah ditambah aquades sebanyak 15mL suhu turun hingga 120C menjadi 220C dan dikatakan mengalami reaksi eksoterm karena kalor dibebaskan dari sistem ke lingkungan. 340



(5) Ba(OH)2.8H2O + NH4Cl Saat dimasukkan ke dalam tabung reaksi, suhu Ba(OH)2.8H2O yang telah dituang 15 mL aquades masih 370C. Kemudian setelah ditambahkan 2 gram NH4Cl dan diaduk, terjadi penurunan suhu sebesar 110C sehingga menjadi 280C. Berdasarkan data diatas dapat dikatakan bahwa telah terjadi reaksi eksoterm karena kalor dilepas dari sistem ke lingkungan. (6) HCl + NaHCO3 Dituanglah 15 mL aquades kedalam tabung reaksi dan diketahui suhu zat adalah 340C. Namun setelah ditambahkan 0,5 gram NaHCO3 suhu naik sebesar 20C menjadi 360C dan mengalami reaksi endoterm karena menyerap panas dari lingkungannya.



VII. Kesimpulan (i)



Termokimia adalah ilmu kimia yang mempelajari kalor atau panas yang dihasilan atau diperlukan dalam suatu reaksi kimia.



(ii)



Gejala yang menunjukkan bahwa telah terjadi reaksi termokimia pada suatu zat adalah dengan terjadinya perubahan suhu atau munculnya gas/gelembung.



(iii)



2 jenis reaksi termokimia dibedakan dari perpindahan kalor antara sistem dan lingkungan:  R. Endoterm: Menyerap panas dari lingkungan  R. Eksoterm: Melepas panas ke lingkungan



VIII. Daftar Pusaka Sundari, Fatima Septi., 2014, Big Bank Soal-Bahas Kimia SMA/MA, Jakarta:Bintang Wahyu http://www.ilmukimia.org/2013/02/entalpi.html