Laporan Praktikum Kimia Fisika [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA



Disusun oleh: 1. Rizki 2. Rimbun 3. Milka 4. Astri



FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN UNIVERSITAS SAHID JAKARTA 2012



PERCOBAAN V. PANAS PELARUTAN A. Teori Singkat Panas pelarutan adalah panas yang dilepas atau diserap ketika 1 mol senyawa dilarutkan dalam pelarut berlebih yaitu sampai suatu keadaan pada penambahan pelarut selanjutnya tidak ada panas yang diserap atau dilepaskan lagi. Dalam pelarutan, pelarut yang biasa digunakan adalah air. Maka reaksi panas pelarutan dapat ditulis: X(S) + aq  X(aq) X(S) merupakan senyawa yag panas pelarutannya hendak ditentukan. Dalam praktikum ini akan dilakukan pengukuran panas pelarutan dari CuSO 4 dan CuSO4.5H2O. Untuk menentukan panas pelarutannya kedua zat tersebut digunakan Hukum Hess karena sulit untuk mengukur panas pelarutan kedua zat ini.



B. Tujuan 1. Menentukan panas pelarutan. 2. Menggunakan Hukum Hess untuk menentukan panas reaksi secara tidak langsung.



C. Alat dan Bahan 1. Bom kalorimeter 2. Mortar dan Pestel 3. Termometer 0-100ºC 4. Gelas ukur 100 ml 5. Cawan porselen 6. CuSO4.5H2O 7. Stopwatch 8. Desikator



D. Cara Kerja 1. Ditimbang ± 10 g CuSO4.5H2O. 2. CuSO4.5H2O dihaluskan dengan menggunaan mortar dan pestel hingga menjadi serbuk. 3. Ditimbang 5,000 g CuSO4.5H2O (± 0,001 g), catat.



4. 100 ml air dimasukan ke dalam kalorimeter yang telah diketahui tetapan kalorimeternya. 5. Dicatat perubahan suhu yan terjadi setiap 30 detik selama 4 menit pertama. 6. Ditambahkan 5 g CuSO4.5H2O ke dalam kalorimeter. 7. Diaduk kuat-kuat dan catat perubahan suhu yang terjadi setiap 30 detik sampai menit ke 9,5. 8. Dimasukan 5 g serbuk CuSO4.5H2O ke dalam cawan porselan dan panaskan hingga berwarna putih (hidrat telah hilang). 9. Serbuk tersebut dimasukan ke dalam desikator untuk didinginkan. 10. Gunakan serbuk CuSO4 untuk mengulangi langkah 4 s.d. 7. E. Hasil Pengamatan Waktu (Menit)



Penambahan CuSO4.5H2O (ºC)



Penambahan CuSO4 (ºC)



27



29



28



29



28



29



28



29



28



29



28



29



28



29



28



29



Penambahan



Penambahan



29



29



29



29



0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 4.5 – 9.5 Tetapan kalorimeter Berat CuSO4.5H2O Berat CuSO4



= 59.71428 J/ºC = 5.0000 g = 5.0000 g 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎



Mol CuSO4.5H2O = 𝑀𝑟 CuSO 4.5H2O = 0,02 𝑚𝑜𝑙 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎



Mol CuSO4= 𝑀𝑟 CuSO 4 = 0,031 𝑚𝑜𝑙



F. Perhitungan 1. Hitung perubahan panas per mol CuSO4.5H2O yang dilarutkan. Nilai ini merupakan panas pelarutan CuSO4.5H2O. 𝑡𝑒𝑡𝑎𝑝𝑎𝑛 𝑘𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 59.7428 ∆𝐻1 = × ∆𝑇1 = × 2 = 5971.428 𝐽 𝑚𝑜𝑙 CuSO4.5H2O 0.02 2. Hitung perubahan panas per mol CuSO4 yang dilarutkan. Nilai ini merupakan panas pelarutan CuSO4 𝑡𝑒𝑡𝑎𝑝𝑎𝑛 𝑘𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 59.7428 ∆𝐻2 = × ∆𝑇2 = × 1 = 1926.2671 𝐽 𝑚𝑜𝑙 CuSO4 0.031



3. Dengan menggunakan Hukum Hess, hitung panas reaksi untuk reaksi: CuSO4 (s) + aq  CuSO4. 5H2O (s) Diketahui: CuSO4. 5H2O (s) + aq  CuSO4. 5H2O (aq)



∆H1



= 5971.428 J



CuSO4 (s) + aq  CuSO4. 5H2O (aq)



∆H2



= 1926.267 J



CuSO4 (s) + CuSO4. 5H2O (s) + 2aq  2CuSO4. 5H2O (aq)



∆total = 7897.695 J



Jawab: CuSO4. 5H2O (aq)  CuSO4. 5H2O (s) + aq



∆H = -5971.428 J



CuSO4 (s) + aq  CuSO4. 5H2O (aq)



∆H = 1926.267 J



CuSO4 (s) + CuSO4. 5H2O (s) + 2aq  2CuSO4. 5H2O (aq)



∆H = 7897.695 J



2CuSO4. 5H2O (aq)  CuSO4 (s) + CuSO4. 5H2O (s) + 2aq



∆H = -7897.695 J



CuSO4 (s) + aq  CuSO4. 5H2O (s)



∆H = -4045.159 J



G. Pertanyaan 1. Adakah cara yang digunakan untuk menghitung panas reaksi: CuSO4 (s) + aq  CuSO4. 5H2O (s) Secara langsung? Jelaskan! Tidak ada cara lain, karena untuk mendapatkan CuSO4. 5H2O yang berbentuk solid diperlukan jumlah air yang pas untuk diikat oleh CuSO4. Bila air yang ditambahkan terlalu banyak maka yang terbentuk adalah larutan CuSO4. 5H2O.



Maka untuk reaksi pengikatan hidrat pada dilakukan secara tidak langsung, yaitu dengan mencari ∆H untuk pelarutan masing-masing CuSO4. 5H2O dan CuSO4, kemudian dihitung menggunakan Hukum Hess.



H. Pembahasan Dalam percobaan ini bertujuan untuk menentukan panas pelarutan dari CuSO4.5H2O dan CuSO4. Sebelumnya, kita mencari tetapan kalorimeter dengan mencampurkan air panas dan air dingin sampai menemukan suhu konstan, diukur dengan termometer tiap 30 detik. Tetapan kalorimeter dapat diperoleh dari pencampuran air dingin dengan air panas dalam kalorimeter dan mencatat suhunya (suhu awal dan akhir). Jika kalorimeter tidak menyerap kalor dari campuran air, maka kalor yang diberikan oleh air panas sama dengan kalor yang diserap oleh air dingin (Azaz Black). Tetapi karena kalorimeter juga ikut menyerap kalor, maka kalor yang diserap oleh kalorimeter adalah selisih kalor yang diberikan Oleh air panas dikurangi dengan kalor yang diserap oleh air dingin (q3 = q2 – q1). Harga tetapan kalorimeter diperoleh dengan cara membagi jumlah kalor yang diserap oleh kalorimeter (q3) dengan penghangatan perubahan suhu pada calorimeter. Dari percobaaan yang telah dilakukan diperoleh grafik suhu vs waktu sebagai berikut:



Pelarutan CuSO4.5H2O 29,5



S U H U (°C)



29 28,5 28 27,5 27



26,5 26 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 5.6 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5



Waktu (menit)



CuSO4.5H2O



Pelarutan CuSO4 S



35 30



U 25 H 20 U



15 10



(°C) 5 0 0



0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 5.6 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5



Waktu (menit)



CuSO4



Dalam percobaan ini, dihasilkan panas pelarutan CuSO4 anhidrat lebih tinggi daripada CuSO4.5 H2O. hal ini disebabkan karena beberapa faktor, antara lain: 1. Massa CuSO4 murninya lebih banyak CuSO4 anhidrat daripada CuSO4.5H2O. CuSO4. 5 molekur air yang terikat pada CuSO4.5H2O akan memperkecil massa CuSO4 murni. Karena kalor berbanding lurus dengan massa, maka zat yang massanya lebih besar (CuSO4 anhidrat) menghasilkan kalor yang lebih besar. 2. Perbedaan suhu. Molekul air yang terikat pada CuSO4.5H2O adalah air dingin. Ini jelas berpengaruh pada kalor yang dihasilkan. Tambahan 5 molekul air (yang tidak ada pada CuSO4 anhidrat mengakibatkan panas pelarutan menjadi lebih kecil.



I.



Kesimpulan Dari percobaan ini bisa disimpulkan beberapa hal diantaranya adalah: 1. Tetapan kalorimeter hasil percobaan adalah 59.71428 J/°C. 2. Panas pelarutan CuSO4.5H2O hasil percobaan adalah 5971.428 J.mol-1. 3. Panas pelarutan CuSO4. anhidrat hasil percobaan adalah 1926.267 J.mol-1. 4. Panas pelarutan CuSO4.5H2O lebih tinggi daripada CuSO4 anhidrat karena CuSO4.5H2O mengikat 5 molekul air.