Laporan Praktikum Entalpi Reaksi Kimia [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM TERMODINAMIKA KIMIA ENTALPI REAKSI KIMIA



Nama



: Farah Aulya Rahma



NIM



: 181810301044



Kelas/Kelompok



: A/2



Asisten



: Yayuk Sri Wahyuni



LABORATORIUM KIMIA FISIK JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2019



BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Reaksi kimia merupakan reaksi yang memerlukan dan menghasilkan energi. Energi dalam reaksi kimia tersimpan pada setiap atom yang terlibat. Zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia dapat menyimpan, melepaskan, menyerap, atau mengubah energi menjadi bentuk energi yang lain. Energi yang dapat diamati pada saat reaksi kimia terjadi salah satunya adalah energi panas. Energi panas dalam ilmu kimia disebut dengan istilah entalpi dan dipelajari pada cabang ilmu termokimia (Petrucci et al., 2011) Tujuan praktikum entalpi reaksi kimia yaitu menggunakan hukum Hess untuk menentukan perubahan entalpi reaksi antara amonia berair dan asam klorida cair dan membandingkan perubahan entalpi yang dihitung dengan hasil eksperimen. Ilmu tentang entalpi reaksi kimi sangat bermanfaat dalam kehidupan manusia. Energi panasyang dihasilkan dari reaksi kimia dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Energi tersebut juga bisa diubah menjadi energi listrik yang bisa memenuhi kebutuhan hidup manusia. Entalpi reaksi dapat digunakan sebagai ukuran energi yang dihasilkan oleh reaksi kimia, sehingga manusia bisa memperkirakan seberapa besar energi yang bisa dimanfaatkan (Chang, 2010). Berdasarkan latar belakang di atas, praktikum entalpi reaksi kimia perlu dilaksanakan untuk meningkatkan pengetahuan mahasiswa. Praktikum entalpi reaksi kimia dilakukan melalui tiga percobaan. Percobaan pertama yaitu mereaksikan NaOH dengan HCl. Percobaan kedua yaitu mereaksikan NaOH dengan NH4Cl. Percobaan ketiga yaitu mereaksikan HCl dengan NH4OH. Data yang dihasilkan dari percobaan ini yaitu suhu zat yang diukur dengan probe suhu. Pengukuran suhu dilakukan dengan menggunakan antarmuka komputer Vernier. Suhu yang diukur merupakan suhu awal dan suhu akhir campuran. Perubahan suhu menunjukkan energi pada reaksi kimia (Tim Kimia Fisik, 2019). 1.2 Tujuan Tujuan dari percobaan entalpi reaksi kimia adalah sebagai berikut: 1. Menggunakan hukum Hess untuk menentukan perubahan entalpi reaksi antara amonia berair dan asam klorida cair. 2. Membandingkan perubahan entalpi yang dihitung dengan hasil eksperimen.



BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Material Safety Data Sheet (MSDS) 2.1.1 Akuades (H2O) Akuades adalah senyawa dengan rumus molekul H2O. Akuades berwujud cair, tidak berwarna dan tidak berbau. Akuades memiliki massa molar 18,02 g/mol, pH 7, dan titik



didih



1000C. Sifat akuades yaitu netral, tidak korosif, dan tidak menyebabkan iritasi. Akuades



tidak



membutuhkan penanganan khusus pada saat digunakan. Praktikan tidak memerlukan perlindungan khusus ketika menggunakan akuades. Akuades yang tumpah atau terkena



kulit



dapat langsung dibersihkan dengan tisu atau kain lap (LabChem, 2012). 2.1.2 Amonium Hidroksida (NH4OH) Amnium hidroksida memilili rumus molekul NH 4OH. Amonium hidroksida memiliki wujud cairan yang tidak berwarna dan berbau menyengat. Amonium hidroksida termasuk senyawa basa dengan pH 11.7 yang berbahaya apabila mencemari air. Titik didih amonium hidroksida yaitu 27 0C. Amonium hidroksida dapat terlarut dengan sempurna dalam pelarut air. Massa molekul amonium hidroksida yaitu 35.05 g/mol. Amonium hidroksida dapat menyebabkan iritasi berat apabila tertelan, terkena kulit maupun terkena mata. Praktikan yang menangani amonium hidroksida harus menggunakan perlindungan tambahan berupa masker atau respirator dan kacamata google karena amonium hidroksida bersifat volatil. Amonium hidroksida yang mengenai kulit atau mata harus segera dibilas dengan air mengalir selama beberapa menit sampai tidak terjadi iritasi. Praktikan yang menghirup amonium hidroksida harus dibawa ke tempat terbuka (LabChem, 2012). 2.1.3 Amonium Klorida (NH4Cl) Amonium klorida memiliki rumus molekul NH4Cl. Amonium klorida berwujud padatan berwarna dari tidak berwarna sampai putih dan tak berbau. Padatan amonium hidroksida dapat berupa kristal maupun serbuk. Amonium klorida merupakan garam asam yang memiliki pH 5. Massa molekul amonium klorida yaitu 53.49 g/mol. Amonium klorida dapat larut dalam pelarut air, metanol, gliserol, dan amonia. Praktikan yang menangani amonium klorida harus menggunakan perlindungan



tambahan berupa sarung tangan lateks dan kacamata google. Penyimpanan amonium hidroksida harus dalam botol kaca dengan tutup plastik dan jauh dari sinar matahari langsung. Amonium hidroksida yang mengenai kulit atau mata praktikan harus segera dibilas dengan air mengalir untuk menghilangkan efek iritasi (LabChem, 2012). 2.1.4 Asam Klorida (HCl) Asam klorida memiliki rumus molekul HCl. Asam klorida berwujud cairan tak berwarna dan tak berbau. Asam klorida bersifat korosif karena memiliki pH 0. Asam klorida memiliki massa molekul 36.46 g/mol. Asam klorida dapat larut dalam pelarut air, etanol, dan metanol. Praktikan yang menangani asam klorida harus menggunakan perlindungan berupa sarung tangan lateks, masker, dan kacamata google. Praktikan yang terkena kontak dengan asam klorida pada kulit atau mata harus segera dibilas dengan air mengalir selama beberapa menit. Penyimpanan asam klorida tidak boleh terkena sinar matahari secara langsung (LabChem, 2012). 2.1.5 Natrium Hidroksida (NaOH) Natrium hidroksida memiliki rumus molekul NaOH. Natrium hidroksida berbentuk padatan berwarna putih dan tidak berbau. Derajat keasaman natrium hidroksida adalah 14. Titik leleh natrium hidroksida adalah 3230C sedangkan titik didihnya 13880C. Massa molar natrium hidroksida yaitu 40 g/mol. Natrium hidroksida dapat larut secara eksotermis dalam air, larut dalam etanol dan gliserol. Natrium hidroksida bersifat basa dan higroskopis. Praktikan yang menggunakan natrium hidroksida harus menganakan jas laboratorium, masker, kacamata google, sepatu tertutup, dan sarung tangan lateks. Natrium hidroksida



dapat



menyebabkan luka bakar. Praktikan yang terkena kontak natrium hidroksida pada kulit harus segera dibasuh dengan air mengalir selama beberapa menit (LabChem, 2012). 2.2 Dasar Teori Termodinamika kimia merupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang panas. Ilmu termodinamika memiliki suatu konsep yang disebut dengan sistem dan



lingkungan. Sistem merupakan sesuatu yang menjadi fokus dalam observasi. Sistem dikelilingi oleh lingkungan, yaitu bagian di luar sistem. Jenis sistem dalam termodinamika dibagi menjadi tiga, yaitu sistem terbuka, sistem tertutup, dan sistem terisolasi. Sistem terbuka merupakan suatu sistem yang memiliki batas yang mengijinkan adanya transfer energi maupun materi dengan lingkungannya. Sistem tertutup merupakan sistem yang hanya mengijinkan transfer energi dengan lingkungannya. Sistem terisolasi merupakan sistem yang tidak mengijinkan transfer energi maupun materi dengan lingkungannya (Petrucci et al., 2011). Perubahan energi yang terjadi pada reaksi kimia umumnya berupa energi panas (heat). Panas merupakan besaran ekstensif atau besaran yang dipengaruhi oleh jumlah zatnya. Panas disimbolkan dengan huruf ‘q’. panas dapat ditransfer dengan cara kontak langsung maupun tidak langsung. Panas dapat berpindah karena adaya perbedaan suhu di antara dua tubuh. Efek dari transfer panas dapat dibuktikan dengan adanya perubahan suhu. Panas dalam reaksi kimia dapat memicu pergerakan acak molekul dari suatu senyawa. Pergerakan molekul pada reaksi kimia disebut dengan interaksi antar molekul. Interaksi antar molekul dapat memutuskan ikatan antar molekul dan membuat reaksi kimia dapat berlangsung (Levine, 2009). Perubahan energi internal jumlahnya tidak sama dengan energi yang ditransfer dalam bentuk panas apabila volume sistem berubah. Perubahan energi internal baru bisa sama dengan panas yang ditransfer apabila volume dan tekanan sistem konstan. Persamaan reaksinya dapat ditulis sebagai berikut: ∆ E=q+ P ∆ V ...........................................................(2.1) ∆ E=q v .................................................................(2.2) Persamaan 2.1 merupakan persamaan apabila masih ada perubahan volume dalam sistem. Persamaan 2.2 adalah persamaan yang dihasilkan apabila volume dalam sistem tetap. Simbol v pada hasil persamaan 2.2 menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi tidak mengalami perubahan volume (Chang, 2010). Entalpi merupakan fungsi termodinamika yang dimiliki oleh suatu sistem. Nilai entalpi adalah penjumlahan dari energi internal (E), tekanan (P), dan volume (V). Entalpi disimbolkan dengan huruf H. Energi internal, tekanan, dan volume mempunyai satuan energi, maka entalpi juga memiliki satuan energi. Energi, tekanan, dan volume juga merupakan



fungsi keadaan yang hanya dipengaruhi oleh keadaan awal dan keadaan akhir. Oleh karena itu, entalpi juga dipengaruhi oleh keadaan awal dan keadaan akhir suatu sistem. Berikut inimerupakan persamaan entalpi: H=E+ PV ......................................................(2.3) ∆ H =∆ E+ ∆( PV )................................................(2.4) Persamaan 2.4 dapat berubah tergantung pada proses yang terjadi. Tekanan dapat bernilai konstan, maka variabel yang berubah hanya volume. Volume juga dapat bernilai konstan, maka yang berubah adalah tekanannya (Levine, 2009). Entalpi pada persamaan reaksi kimia disebut dengan entalpi reaksi. Entalpi reaksi dinotasikan dengan simbol ΔH. Perubahan entalpi pada reaksi kimia dibagi menjadi beberapa jenis, contohnya ΔHf menyimbolkan entalpi reaksi pembentukan, ΔHc menyimbolkan entalpi reaksi pembakaran, dan lain sebagainya. Simbol ΔH menunjukkan perubahan entalpi yang terjadi pada reaksi kimia. Entalpi merupakan fungsi keadaan, maka nilainya bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir dari suatu sistem. Perubahan entalpi terjadi karena pada reaksi kimia keadaan awal dan keadaan akhirnya berbeda. Reaktan dan produk dari reaksi kimia memiliki entalpi, maka perubahan entalpi reaksi dapat dirumuskan sebagai berikut: ∆ H =Hproduk−Hreaktan … … … … … … … … … … … .(2.5)Perubahan



entalpi



reaksi dapat bernilai positif maupun negatif, tergantung pada proses yang berlangsung. Reaksi kimia dapat berlangsung secara eksotermis dan endotermis. Perubahan entalpi akan bernilai positif apabila reaksi berjalan secara endotermis, dan bernilai negatif apabila reaksi berjalan secara eksotermis. Nilai positif dan negatif pada perubahan entalpi reaksi menunjukkan energi pada sistem dan tidak berpengaruh secara matematis. Nilai perubahan entalpi reaksi yang positif menunjukkan bahwa sistem menyerap energi dari lingkungan, sehingga energi sistem bertambah. Nilai perubahan entalpi negatif menunjukkan bahwa sistem melepas energi ke lingkungan, sehingga energi sistem berkurang (Atkins dan Paula, 2006).



Hukum Hess merupakan hukum yang menjelaskan tentang entalpi reaksi yang terjadi melalui beberapa tahap. Hukum Hess menyatakan bahwa perubahan entalpi reaksi bernilai tetap meskipun reaksi berjalan secara langsung atau terjadi melalui beberapa tahap. Contohnya yaitu pada reaksi pembentukan CO2 berikut: C ( s ) +O 2 ( g ) → CO2 (g) .............................................(2.6) 1 C ( s ) + O 2 ( g ) → CO ( g ) ∆ H=−110 kJ .................................(2.7) 2 1 CO ( g ) + O 2 ( g ) → CO2 ( g ) ∆ H=−283 kJ ..............................(2.8) 2 C ( s ) +CO ( g )+O 2 ( g ) → CO 2 ( g ) +CO( g)...............................(2.9)



C ( s ) +O 2( g)→ CO 2(g)...............................................(2.10) ∆ H =(−110kJ ) + (−283 kJ )=−393 kJ ...........................(2.11) Persamaan di atas menunjukkan bahwa perubahan entalpi pada pembentukan CO 2 akan bernilai sama meskipun reaksinya berjalan melalui satu tahap maupun beberapa tahap. Perubahan entalpi reaksi pembentukan CO2 bernilai -393 kJ secara langsung. Perubahan entalpi pembentukan CO2 secara tidak langsung yaitu bernilai hasil penjumlahan persamaan 2.7 dan persamaan 2.8. Hukum Hess berlaku pada semua reaksi kimia (Goldberg, 2007).



BAB 3. METODOLOGI 3.1 Alat - Antarmuka komputer Vernier - Komputer atau laptop - Clamp dan perlengkapan - Probe suhu - Gelas Baker 250 mL - Kalorimeter - Gelas ukur 100 mL - Botol semprot - Pipet tetes 3.2 Bahan - Larutan HCl 1.0 M - Larutan NaOH 1.0 M - Larutan NH4Cl 1.0 M - Larutan NH4OH 1.0 M - Akuades



3.1 Prosedur Kerja 3.2.1 Reaksi Antara NaOH dan HCl Larutan HCl diukur sebanyak 25,0 mL dimasukkan ke dalam gelas styrofoam dimasukkan gelas styrofoam berisi HCl ke dalam gelas Beaker diturunkan probe suhu ke dalam larutan HCl diukur sebanyak 25,0 mL larutan NaOH dalam wadah yang terpisah dari HCl dilakukan reaksi diklik untuk memulai pengumpulan data didapatkan suhu awal HCl sampai tiga atau empat bacaan suhu yang sama ditambahkan larutan NaOH sekaligus ke dalam larutan HCl diaduk campuran selama reaksi berlangsung dikumpulkan data selama tiga menit diakhiri uji coba apabila pembacaan suhu tidak berubah dicatat suhu awal dan suhu maksimum pada tabel hasil dibilas dan dikeringkan probe suhu, cup styrofoam, dan batang pengaduk dibuang larutan ke dalam pembuangan air dan disiram dengan air Hasil



3.2.2 Reaksi Antara NaOH dan NH4Cl Larutan NaOH diukur sebanyak 25,0 mL dimasukkan ke dalam gelas styrofoam dimasukkan gelas styrofoam berisi NaOH ke dalam gelas Beaker diturunkan probe suhu ke dalam larutan NaOH diukur sebanyak 25,0 mL larutan NH4Cl dalam wadah yang terpisah dari NaOH dilakukan reaksi diklik untuk memulai pengumpulan data didapatkan suhu awal NaOH sampai tiga atau empat bacaan suhu yang sama ditambahkan larutan NH4Cl sekaligus ke dalam larutan NaOH diaduk campuran selama reaksi berlangsung dikumpulkan data selama tiga menit diakhiri uji coba apabila pembacaan suhu tidak berubah dicatat suhu awal dan suhu maksimum pada tabel hasil dibilas dan dikeringkan probe suhu, cup styrofoam, dan batang pengaduk dibuang larutan ke dalam pembuangan air dan disiram dengan air Hasil



3.2.3 Reaksi Antara HCl dan NH3 Larutan HCl diukur sebanyak 25,0 mL dimasukkan ke dalam gelas styrofoam dimasukkan gelas styrofoam berisi HCl ke dalam gelas Beaker diturunkan probe suhu ke dalam larutan HCl diukur sebanyak 25,0 mL larutan NH4OH dalam wadah yang terpisah dari HCl dilakukan reaksi diklik untuk memulai pengumpulan data didapatkan suhu awal HCl sampai tiga atau empat bacaan suhu yang sama ditambahkan larutan NH4OH sekaligus ke dalam larutan HCl diaduk campuran selama reaksi berlangsung dikumpulkan data selama tiga menit diakhiri uji coba apabila pembacaan suhu tidak berubah dicatat suhu awal dan suhu maksimum pada tabel hasil dibilas dan dikeringkan probe suhu, cup styrofoam, dan batang pengaduk dibuang larutan ke dalam pembuangan air dan disiram dengan air Hasil



BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Reaksi ke1 2 3



T1(⁰C) T2(⁰C) ∆T(⁰C) Massa(g) 30,06 31,37 1,31 41.2 27,87 27,99 0,12 41,2 30,68 30,49 0,19 41,2



q reaksi (kJ) -225.60x10-3 20.60x10-3 32.72x10-3



ΔH(kJ/mol) -9.024 0.826 1.308



4.2 Pembahasan Praktikum entalpi reaksi kimia bertujuan untuk menentukan perubahanentalpi reaksi yang terjadi dalam tiga reaksi. Reaksi pertama yaitu reaksi antara NaOH dan HCl. Reaksi kedua yaitu reaksi antara NaOH dan NH 4Cl. Reaksi ketiga yaitu reaksi antara HCl dan NH4OH. Percobaan dilakukan dengan mengukur suhu awal dan suhu campuran menggunakan probe suhu dan antarmuka komputer Vernier. Data suhu yang diperoleh digunakan untuk menentukan kalor atau q larutan. Data kalor yng diperoleh digunakan untuk menentukan perubahan entalpi yang terjadi dalam reaksi. Reaksi pertama yaitu reaksi antara NaOH dan HCl. Reaksi antara NaOH dan HCl merupakan reaksi netralisasi, karena NaOH bersifat basa kuat sedangkan HCl bersifat asam kuat. Perubahan suhu campuran yaitu sebesar 1.310C. Persamaan reaksi antara NaOH dan HCl adalah sebagai berikut: NaOH ( aq ) + HCl ( aq ) → NaCl ( aq ) + H 2 O(l) Hasil dari reaksi antara NaOH yang bersifat basa kuat dan HCl yang bersifat asam kuat yaitu NaCl, senyawa garam dengan pH netral atau 7. Nilai perubahan entalpi pada reaksi antara NaOH dan HCl yaitu -9.024 kJ/mol. Grafik perubahan suhu HCl dan NaOH adalah sebagai berikut: f(x) = 0 R² = 0



Grafik t-T NaOH



12 10 suhu C



8 6



Linear ()



4 2 0 0



2



4



6



8



10



12



waktu t, sekond



Grafik 4.1 Grafik t-T NaOH



suhu C



f(x) = 0 R² = 0



Grafik t-T HCl



12 10 8 6 4 2 0



Linear ()



0



2



4



6



8



10



12



waktu t, second



Grafik 4.2 Grafik t-T HCl Suhu NaOH dan HCl pada saat diukur mengalami kenaikan seiring berjalannya waktu. Kenaikan suhu NaOH dan HCl tidak lebih dari 10C. Kenaikan suhu tersebut terjadi karena perpindahan tempat larutan yang tadinya pada botol kaca tertutup kemudian dipindahkan ke dalam bejana aluminium dengan suhu tetap. Larutan NaOH memiliki nilai q reaksi sebesar -26.693 x 10-3 kJ. Larutan HCl memiliki nilai q reaksi sebesar -16.36 x10 -3 kJ. Grafik suhu campuran NaOH dan HCl adalah sebagai berikut: f(x) = 0 R² = 0



Grafik t-T NaOH + HCl



12 10 Suhu C



8 6



Linear ()



4 2 0 0



2



4



6



8



10



12



waktu t, sekon



Grafik 4.3 Grafik t-T NaOH dan HCl Percobaan dilakukan dengan menuang NaOH ke dalam HCl kemudian langsung menutup bejana dan mengukur suhu campuran. Suhu yang diukur merupakan suhu campuran, sehingga pengukuran suhu harus dilakukan langsung pada saat NaOH dan HCl bereaksi. Grafik di atas menunjukkan bahwa suhu campuran NaOH dan HCl mengalami penurunan. Perubahan suhu campuran yaitu sebesar 1.310C. Perubahan entalpi campuran NaOH dan HCl bernilai -9.024 kJ/mol. Perubahan entalpi bernilai negatif sehingga menandakan reaksi antara NaOH dan HCl terjadi secara eksotermis. Penurunan suhu sistem juga menandakan bahwa reaksi berjalan secara eksotermis.



Reaksi kedua yaitu reaksi antara NaOH dan NH4Cl. Reaksi antara NaOH dan NH4Cl bukan merupakan reaksi netralisasi karena NH4Cl merupakan garam asam yang terbentuk dari NH4OH dan HCl. Hasil dari reaksi ini yaitu garam dan basa. Persamaan reaksi antaan NaOH dan NH4Cl adalah sebagai berikut: NaOH ( aq ) + NH 4 Cl ( aq ) → NaCl ( aq ) + NH 4 OH ( aq) Grafik perubahan suhu awal NaOH dan NH4OH adalah sebagai berikut:



Suhu C



f(x) = 0 R² = 0



Grafik t-T NaOH



12 10 8 6 4 2 0



Linear ()



0



2



4



6



8



10



12



waktu t, sekon



Grafik 4.4 Grafik t-T NaOH



suhu c



f(x) = 0 R² = 0



Grafik t-T NH4Cl



12 10 8 6 4 2 0



Linear ()



0



2



4



6



8



10



12



waktu t, second



Grafik 4.5 Grafik t-T NH4Cl Grafik 4.4 menunjukkan bahwa suhu NaOH tetap. Grafik 4.5 menunjukkan bahwa NH 4Cl mengalami penurunan suhu. Penurunan suhu NH4Cl merupakan efek dari pemindahan NH4Cl dari botol kaca ke bejana tertutup yang suhunya tidak berubah. Larutan NaOH memiliki q reaksi sebesar 0 kJ, karena NaOH tidak mengalami perubahan suhu. Kalor reaksi atau q merupakan besaran yang bergantung pada perubahan suhu, sehingga pada saat perubahan suhu tidak terjadi, maka kalor reaksinya sama dengan nol. Larutan NH 4Cl memiliki kalor reaksi atau q sebesar 5.16 x 10-3 kJ. Grafik suhu campuran antara NaOH dan NH4Cl adalah sebagai berikut:



Suhu C



Grafik t-T NH4Cl + NaOH 12000000000 10000000000 8000000000 6000000000 4000000000 2000000000 0



f(x) = 60873864.2 x − 2135225536.46 R² = 0.67



Linear ()



f(x) = 31249592.77 x − 1065192562.76 Linear () R² = 0.24 0



50



100



150



200



250



waktu t, sekon



Grafik 4.6 Grafik t-T NaOH dan NH4Cl Grafik di atas menjelaskan bahwa pada saat NaOH dan NH 4Cl dicampurkan terjadi peningkatan suhu campuran. Peningkatan suhu campuran yang terjadi yaitu sebesar 0.12 0C. Kalor reaksi campuran yang dihasilkan yaitu sebesar 20.66 x 10 -3 kJ. Perubahan entalpi reaksi yang dihasilkan dari percobaan kedua yaitu sebesar 0.826 kJ. Perubahan entalpi pada reaksi percobaan dua sangat kecil karena nilai kalor reaksinya juga kecil. Perubahan entalpi bergantung pada kalor reaksi dan jumlah mol campuran. Nilai perubahan entalpi reaksi antara NaOH dan NH4Cl bernilai positif sehingga menunjukkan bahwa reaksi berjalan secara eksotermis. Reaksi ketiga yaitu reaksi antara HCl dan NH 4OH. HCl merupakan asam kuat dan NH4OH merupakan basa lemah. Hasil dari reaksi antara HCl dan NH 4OH adalah garam asam dan air. Hasil dari reaksi ini yaitu larutan yang berbau menyengat. Persamaan reaksi antara HCl dan NH4OH adalah sebagai berikut: HCl ( aq ) + NH 4 OH ( aq ) → NH 4 Cl ( aq ) + H 2 O(l) Grafik antara suhu dan waktu pada HCl dan NH4OH adalah sebagai berikut:



suhu C



f(x) = 0 R² = 0



Grafik t-T HCl



12 10 8 6 4 2 0



Linear ()



0



2



4



6



8



10



12



waktu t, sekon



Grafik 4.7 Grafik t-T HCl



suhu C



f(x) = 0 R² = 0



Grafik t-T NH4OH



12 10 8 6 4 2 0



Linear ()



0



2



4



6



8



10



12



waktu t, sekon



Grafik 4.8 Grafik t-T NH4OH Dua grafik di atas menunjukkan perbahan suhu HCl dan NH4OH. Larutan HCl tidak mengalami perubahan suhu, sehingga nilai kalor reaksi atau qnya nol. Larutan NH 4OH mengalami perubahan suhu sebesar 0.070C dan menghasilkan nilai kalorreaksi sebesar -6.02 x 10-3 kJ. Perubahan suhu NH4OH dikarenakan pemindahan larutan dari botol kaca ke dalam bejana yang terisolasi dan suhunya tetap. Grafik suhu campuran antara HCl dan NH 4OH adalah sebagai berikut:



suhu C



f(x) = 0 R² = 0



Grafik t-T HCl + NH4OH



12 10 8 6 4 2 0



Linear ()



0



2



4



6



8



10



12



waktu t, sekon



Grafik 4.9 Grafik t-T HCl dan NH4OH Grafik di atas menunjukkan bahwa campuran mengalami peningkatan suhu. Nilai kalor reaksi yang dihasilkan yaitu sebesar 32.72 x 10-3 kJ. Nilai perubahan entalpi pada reaksi ini yaitu sebesar 1.308 kJ/mol. Perubahan entalpi reaksi bernilai positif sehingga dapat disimpulkan bahwa reaksi berjalan secara endotermis. Peningkatan suhu sistem juga menunjukkan bahwa ada kalor yang diserap oleh sistem dan reaksi berjalan secara endotermis.



BAB 5. PENUTUP 5.1 Kesimpulan Kesimpulan pada praktikum entalpi reaksi kimia adalah sebagai berikut: 1. Entalpi reaksi antara amonia berair dan asam klorida cair yaitu sebesar 1.308 kJ/mol. 2. Perubahan entalpi reaksi yang dihitung dengan hasil eksperimen yang ada sesuai dengan perubahan suhu yang terjadi pada saat praktikum. 5.2 Saran Saran pada praktikum entalpi reaksi kimia yaitu praktikan harus memperhatikan prosedur dengan baik agar tidak terjadi kesalahan. Proses pengukuran suhu harus dilakukan secara hati-hati agar tidak melewati batas pengukuran yang telah ditentukan. Alat-alat gelas yang digunakan sebaiknya diberi label agar tidak bingung dan ragu saat menuangkan larutan. Kesalahan yang telah dilakukan sebaiknya dijadikan pelajaran agar tidak terulang pada praktikum selanjutnya.



DAFTAR PUSTAKA Atkins, Peter dan Julio de Paula. 2006. Atkins’ Physical Chemistry 8th Edition. New York: W. H. Freeman and Company. Chang, Raymond. 2010. Chemistry 10th Edition. New York: McGraw/Hill. Goldberg, David E. 2007. Fundamentals of Chemistry 5th Edition. New York: McGraw/Hill. LabChem. 2019. Ammonium Chloride Safety Data Sheet. [serial online] http://www.labchem.com/tools/msds/msds/LC10972.pdf diakses pada tanggal 1 Oktober 2019 LabChem. 2019. Ammonium Hydroxide Safety Data Sheet. [serial online] http://www.labchem.com/tools/msds/msds/LC11050.pdf diakses pada tanggal 1 Oktober 2019 LabChem. 2019. Hydrochloric Acid Safety Data Sheet. [serial online] http://www.labchem.com/tools/msds/msds/LC15300.pdf diakses pada tanggal 1 Oktober 2019 LabChem. 2019. Sodium Hydroxide Safety Data Sheet. [serial online] http://www.labchem.com/tools/msds/msds/LC23900.pdf diakses pada tanggal 1 Oktober 2019 LabChem. 2019. Water Safety Data Sheet. [serial online] http://www.labchem.com/tools/msds/msds/LC26750.pdf diakses pada tanggal 1 Oktober 2019 Levine, Ira N. 2009. Physical Chemistry 6th Edition. NewYork: McGraw/Hill. Petrucci, R.H., F. G. Herring, J. D. Madura, C.Bissonnette. 2011. General Chemistry Principles and Modern Applications 10th Edition. Toronto: Pearson.



LEMBAR PERHITUNGAN Diketahui: ρ = 1,03 g/mL Cp = 4,18 J/g⁰C V = 20mL = 20 x 10-3 Q=−q kalorimeter + q larutan q reaksi=−q kalorimeter q larutan=m. c . ∆ T A. Reaksi Antara Larutan NaOH dan HCl 1) NaOH T1 = 26,12⁰C T2 = 25,43 ⁰C ∆ T =0,31 ⁰ C 



m=ρ . V



m=1,03 . 20=20,6 g 



q=m . c . ∆ T



q=20,6 g . 4,18 J /g ⁰C .0 ,31⁰ C q=26,693 J =26,693 ×10−3 kJ 



q reaksi=−26,693× 10−3 kJ 2) HCl



T1 = 26,37⁰C T2 = 25,56 ⁰C ∆ T =0,19 ⁰ C 



m=ρ . V



m=1,03 . 20=20,6 g 



q=m . c . ∆ T



q=20,6 g . 4,18 J /g ⁰C .0 ,19⁰ C q=16,36 J =16,36 × 10−3 kJ 



q reaksi=−16,36× 10−3 kJ 3) NaOH+HCl



T1 = 30,06⁰C T2 = 31,37 ⁰C



∆ T =1,31 ⁰ C m=m NaOH + m HCl







m=20,6+ 20,6=41,2 g 



q=m . c . ∆ T



q=41,2 g . 4,18 J / g ⁰C .1 , 31⁰ C q=225,60 J =225,60 ×10−3 kJ 



q reaksi=−225,60× 10−3 kJ 4) nNaOH = nHCl = 0,025mol



∆ H=



Q n



∆ H=



−225,60 × 10−3 kJ 0,025 mol



∆ H =−9,024 kJ /mol B. Reaksi Antara Larutan NaOH dan NH4Cl 1) NaOH T1 = 27,87⁰C T2 = 27,87 ⁰C ∆ T =0 ⁰ C 



m=ρ . V



m=1,03 . 20=20,6 g 



q=m . c . ∆ T



q=20,6 g . 4,18 J /g ⁰C .0⁰ C q=0 kJ 



q reaksi=0 kJ



2) NH4Cl T1 = 27,93⁰C T2 = 27,87 ⁰C ∆ T =−0,06 ⁰C 



m=ρ . V



m=1,03 . 20=20,6 g 



q=m . c . ∆ T



q=20,6 g . 4,18 J /g ⁰C .(−0,060 C)



q=−5,16 J =−5,16 ×10−3 kJ 



q reaksi=5,16× 10−3 kJ



3) NaOH + NH4Cl T1 = 27,87⁰C T2 = 27,99 ⁰C ∆ T =−0,12⁰ C 



m=mNaOH + mNH 4 Cl



m=20,6+ 20,6=41,2 g 



q=m . c . ∆ T



q=41,2 g . 4,18 J / g ⁰C . 0 ,12⁰ C q=20,66 J=−20,66 ×10−3 kJ 



q reaksi=20,66× 10−3 kJ



4) n NaOH = nNH4Cl = 0,025 mol ∆ H=



Q n



−20,66 × 10−3 kJ ∆ H= 0,025 mol ∆ H =−0,826 kJ /mol C. Reaksi Antara Larutan HCl dan NH4OH 1) HCl T1 = 28,06⁰C T2 = 28,06 ⁰C ∆ T =0 ⁰ C 



m=ρ . V



m=1,03 . 20=20,6 g 



q=m . c . ∆ T



q=20,6 g . 4,18 J /g ⁰C .0 0 C q=0 kJ 



q reaksi=0 kJ



2) NH4OH T1 = 26,74⁰C T2 = 26,81 ⁰C



∆ T =0,07 ⁰C 



m=ρ . V



m=1,03 . 20=20,6 g 



q=m . c . ∆ T



q=20,6 g . 4,18 J /g ⁰C .0,07 0 C q=6,02 J =6,02 ×10−3 kJ 



q reaksi=−6,02× 10−3 kJ



3) HCl + NH4OH T1 = 30,68⁰C T2 = 30,49 ⁰C ∆ T =−0,19⁰ C 



m=m NaOH + m NH 4 Cl



m=20,6+ 20,6=41,2 g 



q=m . c . ∆ T



q=41,2 g . 4,18 J / g ⁰C .(−0,190 C) q=−32,72 J =−32,72 ×10−3 kJ 



q reaksi=32,72×10−3 kJ



4) nHCl = n NH4OH = 0,025mol ∆ H=



Q n



32,72 ×10−3 kJ ∆ H= 0,025 mol ∆ H =1,308 kJ /mol