Laporan Praktikum Kimia Fisik Termokimia
Laporan Praktikum Kimia Fisik
Termokimia
Teguh Andi A.M* , Kiftiyah Yuni Fatmawardi, Vera Nurchabibah, Nadhira
Izzatur Silmi, Yuliatin, Pretty Septiana, Ilham Al Bustomi
Kelompok 5, Kelas AB, Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya, Jl.
Veteran 65145, Indonesia
ABSTRAK
Telah dilakukan percobaan berjudul termokimia yang bertujuan untuk
menentukan kalor reaksi atau reaksi atau kalor pelarutan dengan kalorimeter.
Termokimia merupakan kajian tentang kalor yang dihasilkan atau dibutuhkan oleh
suatu reaksi kimia. Prinsip dari percobaan adalah Asas Black, dimana Asas Black
merupakan hukum yang mempelajari tentang perubahan kalor dari sistem ke
lingkungan maupun sebaliknya. Kaldor yang dilepaskan sama dengan kalor yang
dilepas (Q lepas = Q terima). Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah
metode kalorimetri, yaitu metode yang digunakan untuk menentukan nilai kalor
berdasarkan pengamatan perubahan suhu dalam sistem adiabatik, dengan
menggunakan alat yang dinamakan kalorimeter. Dari hasil percobaan diperoleh
harga air kalorimeter sebesar -1,5 kal/mol K, kalor penetralan HCl dengan NaOH
31,8 kal/mol , kalor pembentukan CuSO4 dan NH4OH sebesar 21,1 kal/mol ,
didapatkan Ksp PbCl2 1,099 x 10-3 , 9,766 x 10-4 , 8,64 x 10-4, 7,67 x 10-4, dan 6,899
x 10 -4
Has done the experiment titled Thermochemical which aims to determine the heat
of reaction or heat of dissolution with the calorimeter. Thermochemistry is the study
of heat generated or required by a chemical reaction. The principle of the experiment
is the principle of the Black Rule. Where Black Rule is a lega principle learn about
the changes of heat from the system to the environment and vice verca. Heat is
released with the heat absorbed (Q realesed= Q absorb). The method use in this
experiment is a colorimetric method. The method use to determine the calori value
based on observation of adiabatic temperature change in the system using a tool
called a calorimeter. From the experiment result obtained by the capacity of the
calorimeter. -1,5 cal/mol K, heat counteraction of HCl with NaOH 31,8 cal/mol , heat
of formation of CuSO4 and NH4OH is 21,1 cal/mol , Ksp PbCl2 1,099 x 10-3 , 9,766
x 10-4 , 8,64 x 10-4, 7,67 x 10-4, and 6,899 x 10 -4
I. PENDAHULUAN
Termokimia adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara energi panas dan
energi kimia. Sedangkan energi kimia didefinisikan sebagai energi yang dikandung
setiap unsur atau senyawa.
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
1
Laporan Praktikum Kimia Fisik
Perubahan energi dapat terjadi dalam suatu sistem maupun lingkungan. Sistem
dapat berupa gas, uap air dan uap dalam kontak dengan cairan. Secara umum sistem
dibagi 3 macam yaitu [1] :
a. Sistem terbuka merupakan sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran
energi dan materi ke lingkungan. Contohnya suatu zat dalam gelas kimia.
b. Sistem tertutup merupakan sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran
energi tanpa pertukaran materi ke lingkungan. Contohnya sejumlah gas dalam
silinder yang dilengkapi penghisap.
c. Sistem terisolasi merupakan sistem yang tidak ada pertukaran energi maupun
materi ke lingkungan.
Kalor adalah perpindahan energi termal. Kalor mengalir dari satu bagian ke
bagian lain atau dari satu sistem ke sistem lain, karena adanya perbedaan
temperatur. Besarnya kalor reaksi bergantung pada [ 2 ] :
a. Jumlah zat yang bereaksi
b. Keadaan fisika
c. Temperatur
d. Tekanan
e. Jenis reaksi (Ptetap atau Vtetap)
Kalor reaksi kalor adalah kalor yang menyertai suatu reaksi dengan koefisien
yang paling sederhana. Contoh [3] :
3 H2(g) + N2(g) → 2 NH3(g)
∆H = -92 KJ
Ditinjau dari jenis reaksi, terdapat beberapa jenis reaksi yaitu kalor pembentukan,
kalor penguraian, kalor penetralan, kalor reaksi dan kalor pelarutan.
Menurut hukum Hess, panas yang timbul atau diserap pada suatu reaksi
(panas sekali) tidak bergantung pada cara bagaimana reaksi tersebut berlangsung,
hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir [4].
Satu- satunya cara untuk mengukur besarnya kalor yang dilepaskan atau
diserap dalam suatu reaksi kimia adalah melalui eksperimen. Alat yang digunakan
untuk mengukur kalor reaksi dinamakan calorimeter. Penggunaaan calorimeter
menunjukkan bahwa pengukuran besarnya kalor reaksi tidak dapat diukur secara
langsung Kalorimeter bom dapat digunakan untuk pengukuran yang cermat.
Perubahan suhu reaksi dan perkiraan kapasitas kalor dapat digunakan untuk
memperkirakan kalor reaksi dengan cukup baik.Ada reaksi eksoterm dan endoterm.
Reaksi eksoterm adalah reaksi yang melepaskan kalor. Sedangkan reaksi endoterm
adalah reaksi yang menyerap kalor [5].
II. METODOLOGI
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
2
Laporan Praktikum Kimia Fisik
I.1. Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah 1 set kalorimeter, 2 buah
erlenmeyer 250 mL, 1 buah termometer skala 0.1 OC, 1 buah termometer 100 OC, 1
buah gelas ukur 250 mL, 2 buah gelas kimia 250 mL, 1 buah gelas kimia 500 mL, 1
buah hot plate, 1 buah buret 50 mL, 10 buah tabung reaksi, 3 buah batang pengaduk,
2 buah penjepit tabung. Bahan-bahan yang di gunakan antara lain larutan NaOH 0.5
M, larutan HCl 0.5 M, larutan CuSO4 0.05 M, larutan NH4OH 0.05 M, Kristal
CuSO4.5H2O, larutan Pb(NO3)2 0.075 M, dan larutan KCl 1.0 M
II.2. Prosedur kerja
2.2.1 Penentuan Harga Kalorimeter
200 mL air dipanaskan hingga 55 OC. Kemudian dituangkan kedalam
kalorimeter yang dilengkapi batang pengaduk dan termometer 0.1 OC. Ditutup.
Temperatur diamati pada menit ke 1, 3, 5, 7, dan 9. 200 mL air pada temperatur
ruang dimasukkan kedalam gelas kimia dan dicelupkan termometer 100 OC
Temperatur diamati pada menut ke 2, 4, 6, 8, dan 10. Air dingin
dicampurkan kedalam air kalorimeter pada menit 11. Diaduk. Temperatur diamati
setiap menit selama 10 menit. Harga air kalorimeter ditentukan sesuai Azas Black.
2.2.2 Penentuan Kalor Penetralan
200 mL NaOH 0.5 M dimasukkan kedalam kalorimeter yang telah
dilengkapi batang pengaduk dan temometer 0.1 OC. Ditutup. Temperatur diamati
pada menit ke 1, 3, 5, 7, dan 9. HCl 0.5 mL dimasukkan ke dalam gelas kimia dan
dicelupkan termometer 100 OC. Temperatur diamati pada menit ke 2, 4, 6, 8, dan
10. HCl 0.5 M dimasukkan ke dalam kalorimeter pada ke 11. Diaduk. Temperatur
diamati setiap menit selama 10 menit. Kalor penetralan mol dapat ditentukan
2.2.3 Penentuan Kalor Pembentukan
200 mL NH4OH 0.05 M dimasukkan kedalam kalorimeteryang telah
dilengkapi batang pengaduk dan temometer 0.1 OC. Ditutup. Temperatur diamati
pada menit ke 1, 3, 5, 7, dan 9. CuSO4 0.05 M dimasukkan kedalam gelas kimia
dan dicelupkan termometer 100 OC. Temperatur diamati pada menit ke 2, 4, 6, 8,
dan 10. CuSO4 0.05 M dimasukkan kedalam kalorimeter pada menit ke-11.
Diaduk. Temperatur diamati setiap menit selama 10 menit. Kalor pembentukan
per mol dapat ditentukan.
2.2.4 Penentuan Kalor Pelarutan dan Ksp
Pb(NO3)2 0.075 M dimasukkan kedalam buret 1. KCl 1.0 M dimasukkan
kedalam buret 2. 10 mL Pb(NO3)2 0.075 M dimasukkan kedalam 4 tabung reaksi.
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
3
Laporan Praktikum Kimia Fisik
Diambahkan KCl 1.0 M sesuai dengan tabel. Dikocok. Didiamkan selama 5 menit
dan diamati endapannya.
No
Volume (mL) Pb(NO3)2
Volume (mL) KCl 1.0 M
0.075 M
1
10
1
2
10
2
3
10
3
4
10
4
Disiapkan campuran sesuai dengan tabel pada tabung reaksi.
Volume (mL) Pb(NO3)2 0.075 M
Volume (mL) KCl
1.0 M
1
10
1.5
2
10
2
3
10
2.5
4
10
3
5
10
3.5
No
Campuran yang telah dilengkapi termometer dipanaskan dengan penangas
beaker dan diaduk secara perlahan-lahan. Temperatur dicatat saat endapan tepat
larut.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Tabel Pengamatan
3.1.1 Tabel Kalor penetralan
NaOH 0.5 N
HCl O,5 N
Campuran
t
T( C)
o
t
T( C)
o
t
T( C)
1
3
5
7
9
27.5
27.5
27.5
27.5
27.5
2
4
6
8
10
27.0
27.0
27.0
27.0
27.0
12
13
14
15
16
30.5
30.5
30.5
30.5
30.5
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
4
o
Laporan Praktikum Kimia Fisik
T(t11) =
NaOH
HCl O,5 N
campuran
a
0
0
0
o
b
27.5
27
30.5
T( C)
27.5
27.0
30.5
T (oC)
Grafik Kalor Penetralan
31
30.5
30
29.5
29
28.5
28
27.5
27
26.5
y = 30.5
R² = #N/A
NaOH 0.5 N
HCl 0.5 N
campuran
y = 27.5
R²
y = 27= #N/A
R² = #N/A
0
5
10
15
Linear (NaOH 0.5 N)
Linear (HCl 0.5 N)
Linear (campuran)
20
t (menit)
Grafik 3.1.1 Kalor Penetralan
3.1.2 Tabel kalor pembentukkan
NH4OH 0.5 N
t
o
T( C)
1
3
5
7
9
27.5
27.5
27.5
27.5
27.5
T(t11) =
NH4OH 0,5 N
CuSO4 O,5 N
campuran
CuSO4 O,5 N
a
0
0
0
Campuran
t
o
T( C)
t
T( C)
2
4
6
8
10
27.0
27.0
27.0
27.0
27.0
12
13
14
15
16
27.7
27.7
27.7
27.7
27.7
b
27.5
27
27.7
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
o
T( C)
27.5
27.0
27.7
5
o
Laporan Praktikum Kimia Fisik
T (oC)
Grafik Penentuan Kalor Pembentukan
27.8
27.7
27.6
27.5
27.4
27.3
27.2
27.1
27
26.9
NH4OH 0.05 M
y = 27.7
R² = #N/A
y = 27.5
R² = #N/A
y = 27
CuSO4 0.05 M
campuran
Linear (NH4OH 0.05 M)
R² = #N/A
Linear (CuSO4 0.05 M)
Linear (campuran)
0
5
10
15
20
Linear (campuran)
t (menit)
Grafik 3.1.2 Penentuan Kalor Pembentukan
3.1.3 Tabel penentuan harga air kalorimeter
panas
dingin
campuran
t
T( C)
o
t
T( C)
o
t
T( C)
1
3
5
7
9
54.8
54.7
54
53.9
53.8
2
4
6
8
10
27
27
27
27
27
12
13
14
15
16
41.2
41.2
41.2
41.2
41.3
b
54.94
27
40.94
T( C)
53.4
27.0
41.2
T(t11) =
air panas
air dingin
campuran
a
-0.140
0.000
0.020
o
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
6
o
Laporan Praktikum Kimia Fisik
Grafik Harga Air Kalorimeter
y = -0.14x + 54.94
R² = 0.8789
60
50
panas
T (oC)
40
dingin
y = 0.02x + 40.94
R² = 0.5
30
20
campuran
y = 27
R² = #N/A
10
Linear (panas)
Linear (dingin)
Linear (campuran)
0
0
5
10
15
20
t (menit)
Grafik 3.1.3 Harga Air Kalorimeter
3.1.4 Tabel Ksp
z
1
2
3
4
5
Vol
Pb(NO3)
mL
10
10
10
10
10
Vol
KCl
mL
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
Suhu pelarutan
2+
o
C
49
70
86
87
88
K
322
343
359
360
361
[Pb ]
M
0.0652
0.0625
0.0600
0.0577
0.0556
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
7
-
[Cl ]
M
0.1304
0.1667
0.2000
0.2308
0.2593
Ksp
ln Ksp
0.00111
0.00098
0.00086
0.00077
0.00069
-6.804
-6.931
-7.054
-7.172
-7.285
1/T
-1
K
0.00311
0.00292
0.00279
0.00278
0.00277
Laporan Praktikum Kimia Fisik
Kurva Hubungan Ln Ksp dengan 1/T
-6.700
0.00275 0.00280 0.00285 0.00290 0.00295 0.00300 0.00305 0.00310 0.00315
-6.800
ln Ksp
-6.900
-7.000
-7.100
-7.200
y = 1182.8x - 10.445
R² = 0.8048
-7.300
-7.400
1/T
3.1.4 Grafik hubungan ln Ksp dengan 1/T
3.2 Hasil
Penentuan harga air kalorimeter dilakukan dengan cara mencampurkan
dua air dengan temperature yang berbeda dan diukur temperaturnya sehingga
didapatkan temperatur campuran. Rata-rata temperatur air panas sebesar 54,24oC
atau 327,24 K.Rata-rata temperatur air dingin sebesar 27oC atau 300 K. Sehingga
didapatkan temperatur campuran sebesar 41,22oC atau 314,22 K. Dengan Asas
Black kalor jenis air (Cps) sebesar -1,5 kal/mol.K.
Penentuan kalor penetralan dilakukan dengan cara mencampurkan HCl
sebagai lingkungan dengan NaOH yang bertindak sebagai sistem. Didapatkan
temperatur rata-rata HCl sebesar 27oC atau 300 K. Temperatur rata-rata NaOH
sebesar 27.5 oC atau 300,5 K.Sehingga didapatkan temperatur campuran rata-rata
sebesar 30,5oC atau 303,5 K. Pada reaksi tersebut temperatur larutan meningkat
dari temperatur awal, hal ini terjadi karena saat reaksi terjadi pelepasan kalor.
Kalor yang dilepaskan oleh sistem reaksi (NaOH dan HCl) diserap oleh
lingkungan pelarut dan material lain (kalorimeter). Akibatnya, temperatur
lingkungan naik yang ditunjukkan oleh kenaikan temperatur larutan. Sedangkan
sistem pada reaksi tersebut, temperaturnya turun dan mencapai keadaan stabil
membentuk NaCl dan H2O. Berdasarkan percobaan didapatkan nilai ∆H sebesar
31,85 kal/mol. Karena ∆H bernilai positif, maka reaksi terjadi secara endoterm.
Penentuan kalor pembentukan dilakukan dengan cara mencampurkan
CuSO4 dengan NH4OH. Didapatkan temperatur rata-rata CuSO4 sebesar 27oC
atau 300 K. Temperatur NH4OH sebesar 27,5oC atau 300,5 K. Sehingga
didapatkan temperatur campuran sebesar 27,68oC atau 300,68 K. Berdasarkan
percobaan didapatkan ∆H sebesar 21,1 kal/mol. Karena ∆H bernilai positif, maka
reaksi terjadi secara endoterm.
Penentuan Kalor pelarutan dilakukan dengan cara mencampurkan
Pb(NO3)2 dengan KCl dan menghasilkan endapan Kristal berwarna putih.
Endapan Kristal tersebu berupa PbCl2.
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
8
Laporan Praktikum Kimia Fisik
Berdasarkan percobaan diketahui, apabila semakin banyak volume KCl
yang ditambahkan, maka endapan yang terbentuk semakin banyak. Sedangkan
untuk penentuan Ksp, endapan dapat larut dengan cara menaikkan temperatur
dan diaduk. Bedasarkan perhitungan pada penambahan 1,5 mL KCl didapatkan
Ksp sebesar 1,099 x 10-3. Pada penambahan 2 mL KCl diperoleh Ksp sebesar
9,766 x 10-4. Pada penambahan 2,5 mL KCl diperoleh Ksp sebesar 8,64 x 10-4.
Pada penambahan 3 mL KCl diperoleh Ksp sebesar 7,67 x 10-4. Dan pada
penambahan 3,5 mL KCl didapatkan Ksp sebesar 6,899 x 10 -4. Sehingga dapat
disimpulkan bahwa semakin banyak volume KCl yang ditambahkan akan
menurunkan hasil kali kelarutan (Ksp) PbCl2.
IV. KESIMPULAN
Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan harga air kalorimeter
sebesar -1,5 kal/mol K, kalor penetralan HCl dengan NaOH 31,8 kal/mol , kalor
pembentukan CuSO4 dan NH4OH sebesar 21,1 kal/mol , didapatkan Ksp PbCl2 1,099 x
10-3 , 9,766 x 10-4 , 8,64 x 10-4, 7,67 x 10-4, dan 6,899 x 10 -4 . Sehingga dapat
disimpulkan bahwa semakin banyak volume KCl yang ditambahkan akan menurunkan
hasil kali kelarutan (Ksp) PbCl2.
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
9
Laporan Praktikum Kimia Fisik
V. DAFTAR PUSTAKA
[1] Atkins, P.W , 2006 , Kimia Fisika . Jilid I . Edisi 6 . Penerjemah : Kartohadiprojo .
Erlangga . Jakarta.
[2] Alberty, R.A dan Daniel, F . 2006 ,Kimia Fisika , Jilid I . Edisi 5 . Penerjemah :
Sudja . Erlangga , Jakarta.
[3] Oxtoby, D.W, Gills, H.P dan Nachtrieb, N.H . 2007, Prinsip-prinsip Kimia
Modern , Jilid II ,Edisi 6 . Penerjemah : Suminar, Erlangga, Jakarta.
[4] Robert N.Goldberg and Rebecca M.Lennen, 2002, Thermodynamic Quantities for
the Ionization Reactions, Journal of Physics and Chemistry 31(2) : 231-271
[5] Nwanguma,B.C, and Chilaka, F.C, 2008, Studies on Thermodynamics and Kinetics
of Thermo-Inactivation of some Quality-Realated Enzymes, Journal of
Thermodynamics and Catalys 10(2) : 11-13
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
1
0
Termokimia
Teguh Andi A.M* , Kiftiyah Yuni Fatmawardi, Vera Nurchabibah, Nadhira
Izzatur Silmi, Yuliatin, Pretty Septiana, Ilham Al Bustomi
Kelompok 5, Kelas AB, Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya, Jl.
Veteran 65145, Indonesia
ABSTRAK
Telah dilakukan percobaan berjudul termokimia yang bertujuan untuk
menentukan kalor reaksi atau reaksi atau kalor pelarutan dengan kalorimeter.
Termokimia merupakan kajian tentang kalor yang dihasilkan atau dibutuhkan oleh
suatu reaksi kimia. Prinsip dari percobaan adalah Asas Black, dimana Asas Black
merupakan hukum yang mempelajari tentang perubahan kalor dari sistem ke
lingkungan maupun sebaliknya. Kaldor yang dilepaskan sama dengan kalor yang
dilepas (Q lepas = Q terima). Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah
metode kalorimetri, yaitu metode yang digunakan untuk menentukan nilai kalor
berdasarkan pengamatan perubahan suhu dalam sistem adiabatik, dengan
menggunakan alat yang dinamakan kalorimeter. Dari hasil percobaan diperoleh
harga air kalorimeter sebesar -1,5 kal/mol K, kalor penetralan HCl dengan NaOH
31,8 kal/mol , kalor pembentukan CuSO4 dan NH4OH sebesar 21,1 kal/mol ,
didapatkan Ksp PbCl2 1,099 x 10-3 , 9,766 x 10-4 , 8,64 x 10-4, 7,67 x 10-4, dan 6,899
x 10 -4
Has done the experiment titled Thermochemical which aims to determine the heat
of reaction or heat of dissolution with the calorimeter. Thermochemistry is the study
of heat generated or required by a chemical reaction. The principle of the experiment
is the principle of the Black Rule. Where Black Rule is a lega principle learn about
the changes of heat from the system to the environment and vice verca. Heat is
released with the heat absorbed (Q realesed= Q absorb). The method use in this
experiment is a colorimetric method. The method use to determine the calori value
based on observation of adiabatic temperature change in the system using a tool
called a calorimeter. From the experiment result obtained by the capacity of the
calorimeter. -1,5 cal/mol K, heat counteraction of HCl with NaOH 31,8 cal/mol , heat
of formation of CuSO4 and NH4OH is 21,1 cal/mol , Ksp PbCl2 1,099 x 10-3 , 9,766
x 10-4 , 8,64 x 10-4, 7,67 x 10-4, and 6,899 x 10 -4
I. PENDAHULUAN
Termokimia adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara energi panas dan
energi kimia. Sedangkan energi kimia didefinisikan sebagai energi yang dikandung
setiap unsur atau senyawa.
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
1
Laporan Praktikum Kimia Fisik
Perubahan energi dapat terjadi dalam suatu sistem maupun lingkungan. Sistem
dapat berupa gas, uap air dan uap dalam kontak dengan cairan. Secara umum sistem
dibagi 3 macam yaitu [1] :
a. Sistem terbuka merupakan sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran
energi dan materi ke lingkungan. Contohnya suatu zat dalam gelas kimia.
b. Sistem tertutup merupakan sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran
energi tanpa pertukaran materi ke lingkungan. Contohnya sejumlah gas dalam
silinder yang dilengkapi penghisap.
c. Sistem terisolasi merupakan sistem yang tidak ada pertukaran energi maupun
materi ke lingkungan.
Kalor adalah perpindahan energi termal. Kalor mengalir dari satu bagian ke
bagian lain atau dari satu sistem ke sistem lain, karena adanya perbedaan
temperatur. Besarnya kalor reaksi bergantung pada [ 2 ] :
a. Jumlah zat yang bereaksi
b. Keadaan fisika
c. Temperatur
d. Tekanan
e. Jenis reaksi (Ptetap atau Vtetap)
Kalor reaksi kalor adalah kalor yang menyertai suatu reaksi dengan koefisien
yang paling sederhana. Contoh [3] :
3 H2(g) + N2(g) → 2 NH3(g)
∆H = -92 KJ
Ditinjau dari jenis reaksi, terdapat beberapa jenis reaksi yaitu kalor pembentukan,
kalor penguraian, kalor penetralan, kalor reaksi dan kalor pelarutan.
Menurut hukum Hess, panas yang timbul atau diserap pada suatu reaksi
(panas sekali) tidak bergantung pada cara bagaimana reaksi tersebut berlangsung,
hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir [4].
Satu- satunya cara untuk mengukur besarnya kalor yang dilepaskan atau
diserap dalam suatu reaksi kimia adalah melalui eksperimen. Alat yang digunakan
untuk mengukur kalor reaksi dinamakan calorimeter. Penggunaaan calorimeter
menunjukkan bahwa pengukuran besarnya kalor reaksi tidak dapat diukur secara
langsung Kalorimeter bom dapat digunakan untuk pengukuran yang cermat.
Perubahan suhu reaksi dan perkiraan kapasitas kalor dapat digunakan untuk
memperkirakan kalor reaksi dengan cukup baik.Ada reaksi eksoterm dan endoterm.
Reaksi eksoterm adalah reaksi yang melepaskan kalor. Sedangkan reaksi endoterm
adalah reaksi yang menyerap kalor [5].
II. METODOLOGI
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
2
Laporan Praktikum Kimia Fisik
I.1. Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah 1 set kalorimeter, 2 buah
erlenmeyer 250 mL, 1 buah termometer skala 0.1 OC, 1 buah termometer 100 OC, 1
buah gelas ukur 250 mL, 2 buah gelas kimia 250 mL, 1 buah gelas kimia 500 mL, 1
buah hot plate, 1 buah buret 50 mL, 10 buah tabung reaksi, 3 buah batang pengaduk,
2 buah penjepit tabung. Bahan-bahan yang di gunakan antara lain larutan NaOH 0.5
M, larutan HCl 0.5 M, larutan CuSO4 0.05 M, larutan NH4OH 0.05 M, Kristal
CuSO4.5H2O, larutan Pb(NO3)2 0.075 M, dan larutan KCl 1.0 M
II.2. Prosedur kerja
2.2.1 Penentuan Harga Kalorimeter
200 mL air dipanaskan hingga 55 OC. Kemudian dituangkan kedalam
kalorimeter yang dilengkapi batang pengaduk dan termometer 0.1 OC. Ditutup.
Temperatur diamati pada menit ke 1, 3, 5, 7, dan 9. 200 mL air pada temperatur
ruang dimasukkan kedalam gelas kimia dan dicelupkan termometer 100 OC
Temperatur diamati pada menut ke 2, 4, 6, 8, dan 10. Air dingin
dicampurkan kedalam air kalorimeter pada menit 11. Diaduk. Temperatur diamati
setiap menit selama 10 menit. Harga air kalorimeter ditentukan sesuai Azas Black.
2.2.2 Penentuan Kalor Penetralan
200 mL NaOH 0.5 M dimasukkan kedalam kalorimeter yang telah
dilengkapi batang pengaduk dan temometer 0.1 OC. Ditutup. Temperatur diamati
pada menit ke 1, 3, 5, 7, dan 9. HCl 0.5 mL dimasukkan ke dalam gelas kimia dan
dicelupkan termometer 100 OC. Temperatur diamati pada menit ke 2, 4, 6, 8, dan
10. HCl 0.5 M dimasukkan ke dalam kalorimeter pada ke 11. Diaduk. Temperatur
diamati setiap menit selama 10 menit. Kalor penetralan mol dapat ditentukan
2.2.3 Penentuan Kalor Pembentukan
200 mL NH4OH 0.05 M dimasukkan kedalam kalorimeteryang telah
dilengkapi batang pengaduk dan temometer 0.1 OC. Ditutup. Temperatur diamati
pada menit ke 1, 3, 5, 7, dan 9. CuSO4 0.05 M dimasukkan kedalam gelas kimia
dan dicelupkan termometer 100 OC. Temperatur diamati pada menit ke 2, 4, 6, 8,
dan 10. CuSO4 0.05 M dimasukkan kedalam kalorimeter pada menit ke-11.
Diaduk. Temperatur diamati setiap menit selama 10 menit. Kalor pembentukan
per mol dapat ditentukan.
2.2.4 Penentuan Kalor Pelarutan dan Ksp
Pb(NO3)2 0.075 M dimasukkan kedalam buret 1. KCl 1.0 M dimasukkan
kedalam buret 2. 10 mL Pb(NO3)2 0.075 M dimasukkan kedalam 4 tabung reaksi.
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
3
Laporan Praktikum Kimia Fisik
Diambahkan KCl 1.0 M sesuai dengan tabel. Dikocok. Didiamkan selama 5 menit
dan diamati endapannya.
No
Volume (mL) Pb(NO3)2
Volume (mL) KCl 1.0 M
0.075 M
1
10
1
2
10
2
3
10
3
4
10
4
Disiapkan campuran sesuai dengan tabel pada tabung reaksi.
Volume (mL) Pb(NO3)2 0.075 M
Volume (mL) KCl
1.0 M
1
10
1.5
2
10
2
3
10
2.5
4
10
3
5
10
3.5
No
Campuran yang telah dilengkapi termometer dipanaskan dengan penangas
beaker dan diaduk secara perlahan-lahan. Temperatur dicatat saat endapan tepat
larut.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Tabel Pengamatan
3.1.1 Tabel Kalor penetralan
NaOH 0.5 N
HCl O,5 N
Campuran
t
T( C)
o
t
T( C)
o
t
T( C)
1
3
5
7
9
27.5
27.5
27.5
27.5
27.5
2
4
6
8
10
27.0
27.0
27.0
27.0
27.0
12
13
14
15
16
30.5
30.5
30.5
30.5
30.5
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
4
o
Laporan Praktikum Kimia Fisik
T(t11) =
NaOH
HCl O,5 N
campuran
a
0
0
0
o
b
27.5
27
30.5
T( C)
27.5
27.0
30.5
T (oC)
Grafik Kalor Penetralan
31
30.5
30
29.5
29
28.5
28
27.5
27
26.5
y = 30.5
R² = #N/A
NaOH 0.5 N
HCl 0.5 N
campuran
y = 27.5
R²
y = 27= #N/A
R² = #N/A
0
5
10
15
Linear (NaOH 0.5 N)
Linear (HCl 0.5 N)
Linear (campuran)
20
t (menit)
Grafik 3.1.1 Kalor Penetralan
3.1.2 Tabel kalor pembentukkan
NH4OH 0.5 N
t
o
T( C)
1
3
5
7
9
27.5
27.5
27.5
27.5
27.5
T(t11) =
NH4OH 0,5 N
CuSO4 O,5 N
campuran
CuSO4 O,5 N
a
0
0
0
Campuran
t
o
T( C)
t
T( C)
2
4
6
8
10
27.0
27.0
27.0
27.0
27.0
12
13
14
15
16
27.7
27.7
27.7
27.7
27.7
b
27.5
27
27.7
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
o
T( C)
27.5
27.0
27.7
5
o
Laporan Praktikum Kimia Fisik
T (oC)
Grafik Penentuan Kalor Pembentukan
27.8
27.7
27.6
27.5
27.4
27.3
27.2
27.1
27
26.9
NH4OH 0.05 M
y = 27.7
R² = #N/A
y = 27.5
R² = #N/A
y = 27
CuSO4 0.05 M
campuran
Linear (NH4OH 0.05 M)
R² = #N/A
Linear (CuSO4 0.05 M)
Linear (campuran)
0
5
10
15
20
Linear (campuran)
t (menit)
Grafik 3.1.2 Penentuan Kalor Pembentukan
3.1.3 Tabel penentuan harga air kalorimeter
panas
dingin
campuran
t
T( C)
o
t
T( C)
o
t
T( C)
1
3
5
7
9
54.8
54.7
54
53.9
53.8
2
4
6
8
10
27
27
27
27
27
12
13
14
15
16
41.2
41.2
41.2
41.2
41.3
b
54.94
27
40.94
T( C)
53.4
27.0
41.2
T(t11) =
air panas
air dingin
campuran
a
-0.140
0.000
0.020
o
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
6
o
Laporan Praktikum Kimia Fisik
Grafik Harga Air Kalorimeter
y = -0.14x + 54.94
R² = 0.8789
60
50
panas
T (oC)
40
dingin
y = 0.02x + 40.94
R² = 0.5
30
20
campuran
y = 27
R² = #N/A
10
Linear (panas)
Linear (dingin)
Linear (campuran)
0
0
5
10
15
20
t (menit)
Grafik 3.1.3 Harga Air Kalorimeter
3.1.4 Tabel Ksp
z
1
2
3
4
5
Vol
Pb(NO3)
mL
10
10
10
10
10
Vol
KCl
mL
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
Suhu pelarutan
2+
o
C
49
70
86
87
88
K
322
343
359
360
361
[Pb ]
M
0.0652
0.0625
0.0600
0.0577
0.0556
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
7
-
[Cl ]
M
0.1304
0.1667
0.2000
0.2308
0.2593
Ksp
ln Ksp
0.00111
0.00098
0.00086
0.00077
0.00069
-6.804
-6.931
-7.054
-7.172
-7.285
1/T
-1
K
0.00311
0.00292
0.00279
0.00278
0.00277
Laporan Praktikum Kimia Fisik
Kurva Hubungan Ln Ksp dengan 1/T
-6.700
0.00275 0.00280 0.00285 0.00290 0.00295 0.00300 0.00305 0.00310 0.00315
-6.800
ln Ksp
-6.900
-7.000
-7.100
-7.200
y = 1182.8x - 10.445
R² = 0.8048
-7.300
-7.400
1/T
3.1.4 Grafik hubungan ln Ksp dengan 1/T
3.2 Hasil
Penentuan harga air kalorimeter dilakukan dengan cara mencampurkan
dua air dengan temperature yang berbeda dan diukur temperaturnya sehingga
didapatkan temperatur campuran. Rata-rata temperatur air panas sebesar 54,24oC
atau 327,24 K.Rata-rata temperatur air dingin sebesar 27oC atau 300 K. Sehingga
didapatkan temperatur campuran sebesar 41,22oC atau 314,22 K. Dengan Asas
Black kalor jenis air (Cps) sebesar -1,5 kal/mol.K.
Penentuan kalor penetralan dilakukan dengan cara mencampurkan HCl
sebagai lingkungan dengan NaOH yang bertindak sebagai sistem. Didapatkan
temperatur rata-rata HCl sebesar 27oC atau 300 K. Temperatur rata-rata NaOH
sebesar 27.5 oC atau 300,5 K.Sehingga didapatkan temperatur campuran rata-rata
sebesar 30,5oC atau 303,5 K. Pada reaksi tersebut temperatur larutan meningkat
dari temperatur awal, hal ini terjadi karena saat reaksi terjadi pelepasan kalor.
Kalor yang dilepaskan oleh sistem reaksi (NaOH dan HCl) diserap oleh
lingkungan pelarut dan material lain (kalorimeter). Akibatnya, temperatur
lingkungan naik yang ditunjukkan oleh kenaikan temperatur larutan. Sedangkan
sistem pada reaksi tersebut, temperaturnya turun dan mencapai keadaan stabil
membentuk NaCl dan H2O. Berdasarkan percobaan didapatkan nilai ∆H sebesar
31,85 kal/mol. Karena ∆H bernilai positif, maka reaksi terjadi secara endoterm.
Penentuan kalor pembentukan dilakukan dengan cara mencampurkan
CuSO4 dengan NH4OH. Didapatkan temperatur rata-rata CuSO4 sebesar 27oC
atau 300 K. Temperatur NH4OH sebesar 27,5oC atau 300,5 K. Sehingga
didapatkan temperatur campuran sebesar 27,68oC atau 300,68 K. Berdasarkan
percobaan didapatkan ∆H sebesar 21,1 kal/mol. Karena ∆H bernilai positif, maka
reaksi terjadi secara endoterm.
Penentuan Kalor pelarutan dilakukan dengan cara mencampurkan
Pb(NO3)2 dengan KCl dan menghasilkan endapan Kristal berwarna putih.
Endapan Kristal tersebu berupa PbCl2.
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
8
Laporan Praktikum Kimia Fisik
Berdasarkan percobaan diketahui, apabila semakin banyak volume KCl
yang ditambahkan, maka endapan yang terbentuk semakin banyak. Sedangkan
untuk penentuan Ksp, endapan dapat larut dengan cara menaikkan temperatur
dan diaduk. Bedasarkan perhitungan pada penambahan 1,5 mL KCl didapatkan
Ksp sebesar 1,099 x 10-3. Pada penambahan 2 mL KCl diperoleh Ksp sebesar
9,766 x 10-4. Pada penambahan 2,5 mL KCl diperoleh Ksp sebesar 8,64 x 10-4.
Pada penambahan 3 mL KCl diperoleh Ksp sebesar 7,67 x 10-4. Dan pada
penambahan 3,5 mL KCl didapatkan Ksp sebesar 6,899 x 10 -4. Sehingga dapat
disimpulkan bahwa semakin banyak volume KCl yang ditambahkan akan
menurunkan hasil kali kelarutan (Ksp) PbCl2.
IV. KESIMPULAN
Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan harga air kalorimeter
sebesar -1,5 kal/mol K, kalor penetralan HCl dengan NaOH 31,8 kal/mol , kalor
pembentukan CuSO4 dan NH4OH sebesar 21,1 kal/mol , didapatkan Ksp PbCl2 1,099 x
10-3 , 9,766 x 10-4 , 8,64 x 10-4, 7,67 x 10-4, dan 6,899 x 10 -4 . Sehingga dapat
disimpulkan bahwa semakin banyak volume KCl yang ditambahkan akan menurunkan
hasil kali kelarutan (Ksp) PbCl2.
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
9
Laporan Praktikum Kimia Fisik
V. DAFTAR PUSTAKA
[1] Atkins, P.W , 2006 , Kimia Fisika . Jilid I . Edisi 6 . Penerjemah : Kartohadiprojo .
Erlangga . Jakarta.
[2] Alberty, R.A dan Daniel, F . 2006 ,Kimia Fisika , Jilid I . Edisi 5 . Penerjemah :
Sudja . Erlangga , Jakarta.
[3] Oxtoby, D.W, Gills, H.P dan Nachtrieb, N.H . 2007, Prinsip-prinsip Kimia
Modern , Jilid II ,Edisi 6 . Penerjemah : Suminar, Erlangga, Jakarta.
[4] Robert N.Goldberg and Rebecca M.Lennen, 2002, Thermodynamic Quantities for
the Ionization Reactions, Journal of Physics and Chemistry 31(2) : 231-271
[5] Nwanguma,B.C, and Chilaka, F.C, 2008, Studies on Thermodynamics and Kinetics
of Thermo-Inactivation of some Quality-Realated Enzymes, Journal of
Thermodynamics and Catalys 10(2) : 11-13
Laboratorium Kimia Fisik, Jurusan Kimia, FMIPA, UB
1
0