LAPORAN MINGGUAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I TETAPAN KALORIMETER DAN KALOR PENETRALAN PDF

Preview

Summary

LAPORAN MINGGUAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I ACARA I TETAPAN KALORIMETER DAN KALOR PENETRALAN DISUSUN OLEH : NAMA : INDRA SOFIAN NIM : G1C019029 PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS MATARAM 2020 ACARA I TETAPAN KALORIMETER DAN KALOR PENETRALAN A. PELAKSANAA PRAK...

Description

LAPORAN MINGGUAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I ACARA I TETAPAN KALORIMETER DAN KALOR PENETRALAN

DISUSUN OLEH : NAMA

: INDRA SOFIAN

NIM

: G1C019029

PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS MATARAM 2020

ACARA I TETAPAN KALORIMETER DAN KALOR PENETRALAN A. PELAKSANAA PRAKTIKUM 1. Tujuan Praktikum a. Menentukan kalor jenis/panas jenis Kalorimeter. b. Menentukan kalor penetralan pada reaksi CH3COOH dan NaOH 2. Waktu Praktikum Rabu, 21 Oktober 2020 3. Tempat Praktikum Lantai II, Laboratorium Kimia Fisik dan Anorganik, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Mataram. B. LANDASAN TEORI Kalor marupakan salah satu bentuk energi, dan perubahan bentuk akibat panas akan sama dengan yang diakibatkan oleh kerja. Sebagaimana tarikan gravitasi potensial listrik kalor yang mengalir dari temperatur yang tinggi ke yang rendah, kecuali jika kerja dilakukan terhadap sistem. Tanda yang digunakan disini yaitu Q (kalor) adalah positif jika panas diabsorpasi oleh system disekelilingnya. Kalor reaksi yang melibatkan netralisasi asam dan basa dikenal sebagai kalor netralisasi asam kuat dan basa kuat yaitu -55,9 kJ/mol karena asam kuat dan basa kuat terdisosiasi sempurna (Dogra, 1984: 296). Jumlah perubahan kalor sebagai hasil reaksi kimia dapat diukur dengan suatu kalorimeter (yang diukur adalah suhunya). Jumlah kalor yang diserap calorimeter untuk menaikkan suhunya sebesar 1°C disebut tetapan kalorimeter. Karena kalorimeter terdiri atas suatu tabung yang dibuat sedemikian rupa sehingga tidak ada ertukaran kalor dengan lingkungannya, atau kalaupun ada pertukaran kalor tersebut sekecil mungkin sehingga biasa diabaikan, sehingga kalorimeter juga menyerap kalor. Kalor yang diserap kalorimeter adalah selisih kalor yang diberikan air panas dengan air dingan. Harga tetapan kalorimeter diperoleh dengan membagi jumlah kalor yang diserap kalorimeter dengan

perubahan temperaturnya pada kalorimeter dengan satuan J/K (Bredy,1989: 10-11). Perpindahan panas terjadi karena perbedaan sushu yan gterrdapat pada suatu benda. Perpindashan panas dapat berlangsung memalui salah satu tiga cara yaitu kondisi, radiasi, dan konveksi. Metode yang digunakan dalam penelitian ini mengunkan metode eksperimen. Eksperimen dimana wadah yang berbeda bahan berisis air yang dipanaskan pada suhu yang sama. Kemudia di ukur perubuhan suhu seiap lima menit. Sehinga dapat suhu yang sama dengan suhu ruang. Bisa dua benda suhu yang berbeda diletakan saling bersentuhan. Panas akan mengalir sekekitar dari benda suhunya paling tinggi ke suhu yang paling renda. Perpindahn panas yang sekiarnya ini selalu dalam arah yang cenderung menyamakan suhu (Supu, dkk, 2016).. Berat molekul dari keempat campuran hidrokarbon n-nonae + n-netral dengan, n-Hexsane + n-Nonane, n- Hexsane + Toluene dan oluene + nTetradekana ditentukan oleh prosedur percobaan berdasarkan itik beku depresi. Hasil menunjukan pening katan yang nyata dari nilai yang diperoleh denganmengunakn aturan pencapuran. Untuk menetukan berat molekul campuran multikomponen sifat kritis campuran hidrokarbon (Ogumah, dkk, 2017). Masa depan p √ roton-proton collider (FCC-hh) akan menghasilkan tumbukan di pusat o L f energi massa hingga s = 100 TeV pada luminositas sesaat yang belum pernah terjadi sebelumnya = 3 10 35 cm - 2 s - 1, menghasilkan kondisi radiasi yang sangat menantang hingga maksimum 5 10 18 cm 2 Pengaruh ekuivalen MeV neutron dan dosis hingga 5 GGy dalam kalorimeter maju (hingga | η | = 6) dan hingga 1000 interaksi proton-proton simultan per persilangan tandan. Dengan memberikan luminositas terintegrasi beberapa puluh ab - 1, FCC-hh akan memberikan potensi penemuan yang tak tertandingi untuk fisika baru. Membutuhkan sensitivitas tinggi untuk pencarian resonansi pada massa hingga puluhan TeV menimbulkan kendala yang kuat pada desain kalorimeter. Pencarian resonansi di kondisi akhir yang berisi jet, taus, dan elektron memerlukan resolusi energi yang sangat baik pada energi

multiTeV serta kemampuan luar biasa untuk menyelesaikan produk peluruhan yang sangat terkolimasi akibat peningkatan yang ekstrem. Selain itu, FCC-hh memberikan peluang unik untuk secara tepat mengukur self-coupling Higgs di saluran di-foton dan b-jets. Resolusi foton dan energi jet yang sangat baik pada energi rendah serta resolusi sudut yang sangat baik untuk penolakan latar belakang pion diperlukan dalam lingkungan yang menantang ini (Schieck J, 2019). C. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM 1.

2.

Alat-alat praktikum a.

Gelas kimia 250 mL

b.

Gelas ukur 100 mL

c.

Corong kaca 75 mm

d.

Hot plate

e.

Kalorimeter

f.

Pipet tetes

g.

Stopwatch

h.

Termometer 110oC

Bahan-bahan praktikum a.

Air (H2O(aq))

b.

Larutan asam asetat (CH3COOH) 2M

c.

Larutan natrium hidroksida (HNO3) 2M

D. SKEMA KERJA 1.

Penentuan Klaor Jenis Kalorimeter 40 mL air

40 mL air

-Dimasukkan dalam Kalorimeter

-∆

-

Diukur

hingga -Dicatat suhu awal Dicampurkan dalam

350C

suhu

kalorimeter

-Dikocok, diatur suhu selama 10 menit selang satu menit sambil dikocok.

Hasil 2.

Penentuan Kalor Penetralan 40 mL NaOH 2 M

40 mL CH3COOH 2 M

-Dimasukkan dalam

- Diukur suhu

Kalorimeter

agar sama dengan

-Dicatat suhu awal

NaOH

Dicampurkan dalam kalorimeter

-Dikocok, diatur suhu selama 5 menit selang

wakti

dikocok.

Hasil

E. HASIL PENGAMATAN 1. Penentuan kalor jenis calorimeter a. Suhu air dingin = 30oC = 303K b. Suhu air panas = 35oC = 308K c. Suhu air setelah dicampurkan dari 1 – 10 menit Menit ke1 2 3

Suhu (oC) 33 32 32

Suhu (K) 306 305 305

1

/2

menit

sambil

4 5 6 7 8 9 10

31 31 30 29 29 29 28

304 304 303 302 302 302 301

2. Penentuan kalor penetralan a. Suhu CH3COOH = 32oC = 305K b. Suhu NaOH = 32oC = 305 K c. Suhu campuran selama 5 menit selang waktu 1⁄2 Menit ke0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

Suhu (oC) 40 40 40 40 40 41 42 43 43 44

Suhu (K) 313 313 313 313 313 314 315 316 316 317

F. ANALISIS DATA 1. Persamaan reaksi a) H2O(aq) + H2O(aq) → 2H2O (aq) b) CH3COOH(l) + NaOH(aq) → CH3COONa + H2O(l) 2. Perhitungan a) Penentuan kalor jenis kalorimeter Diketahui : Vair dingin = 40 mL Vair panas = 40 mL Tair dingin = 30oC = 303K Tair panas = 35oC = 308K Ρ air

= 1 g/mL

C air Ditanya :

= 4,2 J/gK

Ql (Kalor yang dilepas air panas) = …? QT (kalor yang diterima air dingin)=…? Q kalorimeter = …? C kalorimeter =…?

Penyelesaian :  Tcampuran

=

𝑇1+𝑇2+𝑇3+𝑇4+𝑇5+𝑇6+𝑇7+𝑇8+𝑇9+𝑇10 10

306+305+305+304+304+303+302+302+302+301

=

3034

=

10

=303,4 K

QL (kalor yang dilepas air panas)  QL

= Mair. Cair. ∆T1

=(ρair . V) . Cair. (Tp-Tcampuran) =(1.40) 4,2 (308-303,4) = 40.4,2.4,6 = 772,8 J

QT (kalor yang diserap air dingin)  QT

= Mair. Cair. ∆T2

= (ρair . V) . Cair. (Tcampuran- Td) = (1.40) 4,2 (303,4- 303) =40.4,2.0,4 =67,2 J

10

 Qkalorimeter

= Mair. Cair. ∆T3

= (ρair . V) . Cair. (Tp-2 Tcampuran+ Td) = (1.40) 4,2 (308-2 . 303,4+ 303) = 40. 4,2.4.2 =705.6 J  Ckalorimeter

= =

𝑄𝑘𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟

𝑇𝑐𝑎𝑚𝑝𝑢𝑟𝑎𝑛−𝑇𝑑 705.6

303,4−303

705,6

=

0,4

= 1,764 J/K 3. Penentuan kalor penetralan Diketahui

Ditanya

Penyelesaian : T campuran

= 32oC = 305K

: T CH3COOH T NaOH

= 32oC = 305K

𝜌 larutan

= 1,098 g/mL

V campuran

= 80 mL

C larutan

= 4,02 J/g.K

: Q larutan

=…?

Q reaksi

=…?

∆T penetralan= ….? =

𝑇1+𝑇2+𝑇3+𝑇4+𝑇5+𝑇6+𝑇7+𝑇8+𝑇9+𝑇10 10

313+313+313+313+313+314+315+316+316+317

= =

3143 10

10

= 314,3 K  Q larutan

= Mlarutan. Clarutan. ∆T

=(ρlarutan . V) . Clarutan. (Tcampuran- Tl) =(1,098 . 80) 4.02 (314,3-305) =3283,986 J  Q reaksi

= -(Qkalorimeter + Q larutan) = -(705,6 + 3283,986) = -3989,586 J

 Mol NaOH = Mol CH3COOH

= M.V = 2. 40 =80 mmol

CH3COOH (aq) + NaOH (aq)

 ∆H =

CH3COONa (aq) + H2O (l)

M 0,08

0,08

-

-

R

0,08

0,08

0,08

0,08

S

-

-

0,08 mol

0,08 mol

𝑄𝑟𝑒𝑎𝑘𝑠𝑖

𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑂 𝑠𝑒𝑡𝑖𝑚𝑏𝑎𝑛𝑔

−3989,586

=

0,08

=49869,825 J/mol = 49,869825 kJ/mol  ∆H penetralan

= =

1 𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑂

𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑂 𝑠𝑒𝑡𝑖𝑚𝑏𝑎𝑛𝑔 1

0,08

𝑥 3283,986

= 41049,825 J/mol =41,049825 kJ/mol

x Q larutan

G. PEMBAHASAN Pada praktikum kali ini akan dibahas tetapan kalorimeter dan kalor penetralan dimana praktikum ini bertujuan untuk menentukan kalor jenis/panas jenis calorimeter dan untuk menentukan kalor penetralan pada reaksi asam asetat dan NaOH. Kalorimeter merupakan suatu alat untuk mencegah terjadinya perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan. Pada calorimeter, reaksi kimianya berlangsung pada tekanan konstan (), maka perubahan kalor yang terjadi dalam system akan sama dengan perubahan entalpinya, yakni. Dalam praktikum kali ini dilakukan penentuan kalor jenis kalorimeter dengan menggunakan air panas dengan suhu awal 35°C atau 308 K dan dicampurkan dengan air dingin yang bersuhu awal 30°C atau 303 K. Suhu campuran untuk air dingin dan air panas setelah 10 menit adalah 303,4 K. Pada penentuan kalor, kalor yang diterima air dingin diperoleh sebesar 67,2 Joule sedangkan kalor yang dilepas air panas sebesar 772,8 Joule. Hasil yang idapatkan tidak sesuai dengan Azas Black yang menyatakan bahwa kalor yang dilepas air panas sama dengan kalor yang diterima air dingin. Adanya ketidaksesuaian dengan Azas Black ini disebabkan oleh system dalam kalorimeter tidak terisolasi dengan baik, sehingga perubahan kalor yang terjadi dari reaksi dalam kalorimeter tidak hanya dipengaruhi oleh perubahan suhu air di dalam kalorimeter, akan tetapi dipengaruhi juga oleh perubahan suhu yang berasal dari lingkungan sekitarnya, yang mengakibatkan adanya perbedaan yang cukup besar antara kalor yang dilepas air panas dengan kalor yang diterima air dingin. Kalor kalorimeter yang didapatkan pada praktikum ini adalah 705.6 J. Hal ini menandakan bahwa system melepaskan kalor. Hal ini dapat dibuktikan dari kalorimeter yang terasa panas ketika proses pengadukan dilakukan. Dari hasil perhitungan didapatkan kalor jenis kalorimeter sebesar 1,764 J/K. Untuk penentuan kalor penetralan digunakan larutan CH₃COOH (asam asetat) yang dimasukkan kedalam kalorimeter yang sebelumnya telah

diukur suhunya 32°C atau 305 K. Larutan CH3COOH ini dicampurkan dengan larutan NaOH yang suhunya sama. Suhu campuran kedua larutan diperoleh dalam 5 menit selang ½ menit bernilai 314,3 K. Dapat terlihat bahwa perubahan suhu dari pencampuran kedua larutan dalam calorimeter sebesar 9,4 K. Ini merupakan perubahan nilai yang cukup besar. Hal ini disebabkan oleh system dalam calorimeter kurang terisolasi, sehingga fungsi calorimeter untuk mencegah terjadinya perpindahan kalor berkurang.

Setelah perhitungan

diperoleh hasil Q larutan sebesar 3283,986 J. Nilai Q reaksi Yang didapatkan pada praktikum ini sebesar -3989,586 joule. Nilai negative pada kalor reaksi ini menandakan bahwa dalam eaksi terjadi proses eksoterm (system melepaskan kalor/panas). Hal ini bisa diketahui dari panas yang dihasilkan oleh calorimeter ketika proses pengocokan. Dari hasil analisis data didapatkan reaksi sebesar 49,869825 kJ/mol. Hal ini juga menandakan terjadi proses eksoterm pada reaksi tersebut. Berdasarkan hasil akhir setelah perhitungan diperoleh nilai ΔH°Penetralan sebesar 41,049825 kJ/mol H. KESIMPULAN Berdasarkan tujuan, hasil pengamatan, dan analisis data dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu sebagai berikut: a.

Kalor jenis/panas jenis yaitu: dengan cara menguapkan air panas dengan air dinggin di dalam kalorimeter kemuda di kocok dasn diamati perubahan suhunya dalam perselang waktunya sehingga di dapdat kalor jenis sebesar 1,764 J/K.

b.

Untuk mengetahui kalor penetralan dapat dilakukan dengan mereaksikan larutan asam dan basa yang memiliki suhu yang sama, karena jika suhunya berbeda maka, perubahan kalor yang erjadi buakan hanya yang tejadi pada dua kalor pencampuran dalam hal ini dapat digunakan sehingga didapatkan kalor penetralan laina sebesar 41,049825 kJ/mol

DAFTAR PUSTAKA Brady. 1989. Kimia Universitas. Jakarta: Binarupa Aksara. Dogra, SK. 1984. Kimia Fisika dan Soal-Soal. Jakarta: UI Press. Oguomah, I.A., J.O. Oseh, dan D.N. Yekeen.(2017). Effect of Freezing poin Depression On Molecular weigh Dertemination of Hydrocarbon Mixture. Malaysia: Universitas Techonologi. 15(2): 240-244 Supu, I., dkk. (2016). Pengaruh sushu terhadap perpindahan panas pada material yang berbeda. Sulawesi: Universitas cokroaminoto palopo. 07(1): 62-73 Schieck J. (2019) Tracker performance studies at the 100 TeV future circular hadron collider at extreme pile-up conditions. 03(1): 178-183....