Laporan Praktikum Dan Panas Reaksi

TUJUAN
Menghitung kapasitas panas kalorimeter serta penentuan panas pelarutan NaOH dan
penentuan panas reaksi netralisasi antara HCl dan NaOH
TEORI PERCOBAAN
Reaksi
Reaksi kimia dibedakan menjadi reaksi eksoterm dan endoterm. Reaksi kimia yang
melepaskan atau mengeluarkan kalor disebut reaksi eksoterm, sedangkan reaksi kimia yang
menyerap kalor disebut reaksi endoterm. Perubahan entalpi (ΔH) positif menunjukkan bahwa
dalam perubahan terdapat penyerapan kalor atau pelepasan kalor.
Pada reaksi endoterm, sistem menyerap energi. Oleh karena itu, entalpi sistem akan
bertambah. Artinya entalpi produk (Hp) lebih besar daripada entalpi pereaksi (Hr).
Akibatnya, perubahan entalpi, merupakan selisih antara entalpi produk dengan entalpi
pereaksi (Hp -Hr) bertanda positif. Sehingga perubahan entalpi untuk reaksi endoterm dapat
dinyatakan:
ΔH = Hp- Hr > 0
Sebaliknya, pada reaksi eksoterm , sistem membebaskan energi, sehingga entalpi
sistem akan berkurang, artinya entalpi produk lebih kecil daripada entalpi pereaksi. Oleh
karena itu , perubahan entalpinya bertanda negatif. Sehingga p dapat dinyatakan sebagai
berikut:
ΔH = Hp- Hr < 0
Untuk Reaksi Eksoterm

Pada reaksi eksoterm terjadi perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan atau pada
reaksi tersebut dikeluarkan panas. Pada reaksi eksoterm harga ΔH = negatif ( – )
Contoh :
C(s) + O2(g) → CO2(g) + 393.5 kJ ;
ΔH = -393.5 kJ
Untuk Reaksi Endoterm
Pada reaksi terjadi perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem atau pada reaksi
tersebut dibutuhkan panas. Pada reaksi endoterm harga ΔH = positif ( + )
Contoh :
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)- 178.5 kJ ; ΔH = +178.5 kJ

Kalorimetri
Pengukuran perubahan energi dalam reaksi kimia
Perubahan energi dalam reaksi kimia selalu dapat dibuat sebagai panas, sebab itu
lebih tepat bila istilahnya disebut panas reaksi. Alat yang dipakai untuk mengukur panas
reaksi disebut kalorimeter (sebetulnya kalori meter, walaupun diketahui sekarang panas lebih
sering dinyatakan dalam joule daripada kalori). Ada beberapa macam bentuk dari alat ini,
salah satu dinamakan Kalorimeter Bomb yang diperlihatkan pada gambar diatas. Kalorimeter
semacam ini biasanya dipakai untuk mempelajari reaksi eksotermik, yang tak akan berjalan
bila tidak dipanaskan, misalnya reaksi pembakaran dari CH4 dengan O2 atau reaksi antara H2

dan O2. Alatnya terdiri dari wadah yang terbuat dari baja yang kuat (bombnya) dimana
pereaksi ditempatkan. Bomb tersebut dimasukkan pada bak yang berisolasi dan diberi
pengaduk serta termometer. Suhu mula-mula dari bak diukur kemudian reaksi dijalankan
dengan cara menyalakan pemanas kawat kecil yang berada di dalam bomb. Panas yang
dikeluarkan oleh reaksi diabsorpsi oleh bomb dan bak menyebabkan temperatur alat naik.
Dari perubahan suhu dan kapasitas panas alat yang telah diukur maka jumlah panas yang
diberikan oleh reaksi dapat dihitung.
Kapasitas Panas dan Panas Spesifik
Sifat-sifat air yang memberikan definisi asal dari kalori adalah banyaknya perubahan
temperatur yang dialami air waktu mengambil atau melepaskan sejumlah panas. Istilah umum
untuk sifat ini disebut kapasitas panas yang didefinisikan sebagai jumlah panas yang
diperlukan untuk mengubah temperatur suatu benda sebesar 10C.
Sifat intensif berhubungan dengan kapasitas panas adalah kalor jenis (panas spesifik)
yang didefinisikan sebagai jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 g zat
sebesar 10C. Untuk air, panas spesifiknya adalah 4,18 Jg-1C-1. Kebanyakan zat mempunyai
panas spesifik yang lebih kecil dari air. Misalnya besi, panas spesifiknya hanya 0,452 J g -1 0C1
. Berarti lebih sedikit panas diperlukan untuk memanaskan besi 1 g sebesar 1 0C daripada air
atau juga dapat diartikan bahwa jumlah panas yang akan menaikkan suhu 1 g besi lebih besar
dari pada menaikkan suhu 1 g air.
Besarnya panas spesifik untuk air disebabkan karena adanya sedikit pengaruh dari

laut terhadap cuaca. Pada musim dingin air laut lebih lambat menjadi dingin dari daratan
sehingga udara yang bergerak dari laut ke darat lebih panas daripada udara dari darat ke laut.
Demikian juga dalam musim panas, air laut lebih lambat menjadi panas daripada daratan.
Rumus :
q = m.c. Δ’t
Keterangan :
q = jumlah kalor (Joule)
m = massa zat (gram) Δt = perubahan suhu t akhir - tawal)

c = kalor jenis
Asas Black adalah suatu prinsip dalam termodinamika yang dikemukakan oleh Joseph Black.
Asas ini menjabarkan:
Jika dua buah benda yang berbeda yang suhunya dicampurkan, benda yang panas memberi
kalor pada benda yang dingin sehingga suhu akhirnya sama
Jumlah kalor yang diserap benda dingin sama dengan jumlah kalor yang dilepas benda
panas
Benda yang didinginkan melepas kalor yang sama besar dengan kalor yang diserap bila
dipanaskan
Rumus Asas Black =
(M1 X C1) (T1-Ta) = (M2 X C2) (Ta-T2)

Catatan :
M1 = Massa benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih tinggi
C1 = Kalor jenis benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih tinggi
Ta = Temperatur benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih tinggi
T1 = Temperatur akhir pencampuran kedua benda
M2 = Massa benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih rendah
C2 = Kalor jenis benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih rendah
T2 = Temperatur benda yang mempunyai tingkat temperatur lebih rendah

SKEMA PERCOBAAN
A. Penentuan Kapasitas Panas Kalorimetri
Memasukkan 50 ml aquades ke dalam kalorimetri, diaduk dan dibiarkan 5 menit,
sampai suhunya merata dan mencatat suhunya.

Ditempat lain, memanaskan 100 ml aquades dalam labu bundar dengan kompor
sampai suhu 600C

Memasukkan 100 ml aquades panas itu kedalam kalorimetri yang berisi 50 ml
aquades tadi.

Mengamati dan mencatat suhunya, setiap 10 detik selama ± 5 menit atau sampai
suhunya konstan

B. Penentuan Panas Pelarutan
Memasukkan aquades 100ml dalam kalorimetri & catat suhu

Menimbang 1 gr Kristal dan

Melarutkan kristral NaOH kedalam kalorimetri 1, yang berisi aquades dan
mengaduknya

Mencatat suhu setiap 10 detik selama menit ke 5

Mengulangi langkah diatas dengan mengganti berat Kristal NaOH menjadi 2,3,5
dan 10g

C. Penentuan Panas Reaksi Netralisasi
Tuang 50 ml larutan NaOH 12N dan mencata suhu NaOH

Memasukkan larutan HCl 1 N kedalam kalorimeter dan mencatat suhunya.

Mencatat suhu campuran setiap 10 detik selama menit ke 2, sambil mengaduknya

Mengulangi langkah diatas dengan mengganti larutan HCl dan NaOH menjadi
berkonsentrasi 0,5 N; 0,3 N; dan 0,1 N. larutan dibuat dengan pengenceran 1 N

Alat dan Bahan :
- Beaker glass 600, 125, 100 ml
- Pipet Volume 25 ml
- Gelas ukur 100, 10 ml
- Klem & statif
- Labu ukur 100 ml
- Spatula
- Kristal NaOH
- Sikat & sendok

- Batang pengaduk
- botol timbang
- Termos pengganti kalorimeter
- kompor

- larutan HCl 35%
-Thermometer
- Corong gelas
-Pipet tetes

DATA HASIL PERCOBAAN
A. PENENTUAN KAPASITAS PANAS KALORIMETER
Suhu aquades 50 ml = 30oC
Tabel 1. Hasil Percobaan Penentuan Panas Kalorimeter
No.
Waktu (detik)
Suhu (oC)
No.
Waktu (detik)
1
10
41.5
7.
70
2

20
41.8
8.
80
3
30
42
9.
90
4.
40
42
10.
100
5.
50
42
11.
110
6.

60
42
12.
120

Suhu (oC)
42.1
42.8
43
43
43
43

B. PENENTUAN KAPASITAS PANAS PELARUTAN
Tabel 2.Hasil Percobaan Penentuan Panas Pelarutan NaOH
No. Massa NaOH (gram) Suhu Awal, To (oC)
Waktu (detik)
Suhu (oC)
10 – 20
31

30 – 40
32
1
1,0193
30
50 – 70
30,5
80 – 110
32
120 – 300
32
10
32
20 – 30
33
2,0125
30,5
40 – 80
34
2

80 – 150
35
150 – 300
34
10 – 20
32,5
30 – 40
34
3,0218
30,5
3
50 – 70
36
80 – 300
35
10 -20
33
30 – 40
34
5,0105
30,5
4
50 – 80
36
90 – 120
38
120 – 300
37
10 – 20
35
30 – 40
38
50
40.5
10,0078
30,5
60
45
70 – 120
47
5
120 – 300
47
C. PENENTUAN PANAS REAKSI NETRALISASI
Tabel 3. Hasil Percobaan Penentuan Panas Reaksi Netralisasi
No.
Konsentrasi (N)
Suhu Awal (oC)
Pencampuran
HCl
NaOH
HCl
NaOH
Waktu (detik)
Suhu (oC)
10
35
20
36
30 – 40
38
1
1
32
35
1
50 - 80
43
90 – 150
45
160 – 300
44
10 – 20
34
30 – 40
35
0,5
0,5
30
31
40 - 50
36
2
60
38
70 -120
40

3

4

0,3

0,3

30

0,1

0,1

30

30

30

10
20 – 30
40 – 60
70 – 120
120 – 150
10
20 – 40
50 – 90

33
34
36
38
37
33
34
35

100 – 150

37

HASIL PERHITUNGAN, PEMBAHASAN dan DISKUSI
A. KAPASITAS PANAS KALORIMETER
Pada percobaan panas reaksi ini kita dapat menghitung panas kalorimeter menggunakan
neraca panas dengan mencampurkan aquades biasa dengan aquades panas. Mula – mula
ukurlah suhu aquades biasa dalam kalorimeter dan diamkan ±5 menit agar suhu
kalorimeter merata setelah itu campurkan aquades panas (dengan suhu 60 oC) . Suhu
aquades campuran diukur sampai suhunya tidak banyak berubah. Suhu diukur setiap 10
detik selama ±5 menit. Dari perhitungan neraca panas diperoleh nilai panas kalorimeter
(H) sebesar 570,14 J.
B. PANAS PELARUTAN
Table 4. Hasil Perhitungan Panas Pelarutan
No

Massa NaOH (gr)
1
2
3
4

1.0193
2.0125
3.0218
5.0105

Panas Pelarutan
(KJ)

13,665
13,245
12,578
12,335

Panas Pelarutan (KJ)

Panas Pelarutan (KJ)
14
14
13
13
13
13
13
12
12
12

Panas Pelarutan
Linear (Panas
Pelarutan)

0

2

6 y = -0,3378x + 13,89
R² = 0,8931

4

Massa NaOH(gr)

Gambar 1. Grafik panas pelarutan (KJ/gmol) vs massa NaOH (gr)
Dari grafik dan tabel diatas dapat dijelaskan bahwa semakin besarnya massa NaOH maka
semakin kecil panas pelarutannya dan begitu juga sebaliknya. Sehingga massa NaOH
berbanding terbalik dengan panas pelarutannya.
Panas pelarutan yang terdapat pada tabel diatas bernilai positif (+). Hal ini menunjukkan
bahwa reaksi yang terjadi adalah reaksi endotermik, yaitu terjadi perpindahan panas dari
lingkungan ke sistem atau pada reaksi tersebut terjadi penyerapan panas sehingga nilai
panas pelarutannya positif (+).
Dari grafik panas pelarutan diatas menunjukkan hubungan antara massa NaOH dengan
panas pelarutannya sehingga didapatkan persamaan y = -0.337x + 13.89
Panas pelarutan dihitung pada tiap – tiap massa NaOH. Panas pelarutan tersebut dapat
dihitung menggunakan azaz black,

C. PANAS REAKSI NETRALISASI
Table 5. hasil Perhitungan Panas reaksi Penetralan
No
1
2
3
4

Konsentrasi lar.
Naoh dan HCl (N)
1
0,5
0,3
0,1

Panas Penetralan
(KJ)

15,809
37,809
72,809
193,809

Grafik 2. Grafik panas reaksi penetralan (KJ/gmol) vs kosentrasi lart. NaOH dan lart. HCl
Dari grafik dan tabel diatas dapat dijelaskan bahwa semakin kecil konsentrasi NaOH dan HCl
maka semakin besar panas reaksi netralisasinya dan begitu juga sebaliknya. Sehingga
konsentrasi NaOH dan HCl berbanding terbalik dengan panas reaksi netralisasinya.
Panas reaksi netralisasi yang terdapat pada tabel diatas bernilai positif (+). Hal ini
menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi adalah reaksi endotermik, yaitu terjadi perpindahan
panas dari lingkungan ke sistem atau pada reaksi tersebut terjadi penyerapan panas sehingga
nilai panas reaksi netralisasinya positif (+).
Dari grafik panas reaksi netralisasi diatas menunjukkan hubungan antara konsentrasi NaOH
dan HCl dengan panas reaksi netralisasinya sehingga didapatkan persamaan y = -166,53x +
160,05
Panas reaksi netralisasi dihitung pada tiap – tiap konsentrasi NaOH dan HCl. Panas reaksi
netralisasi tersebut dapat dihitung menggunakan azaz black,

KESIMPULAN
Dari percobaan panas reaksi ini dapat disimpulkan bahwa :
 Kapasitas panas kalorimeter dihitung menggunakan neraca panas, sehingga nilai panas
kalorimeternya adalah 570,14 J
 Semakin besar massa NaOH maka semakin kecil panas pelarutannya dan begitu juga
sebaliknya. Sehingga massa NaOH berbanding terbalik dengan panas pelarutannya. Dan
reaksi yang terjadi adalah reaksi endotermik sehingga nilai panas pelarutannya positif (+)
 Semakin kecil konsentrasi NaOH dan HCl maka semakin besar panas reaksi netralisasinya
dan begitu juga sebaliknya. Sehingga konsentrasi NaOH dan HCl berbanding terbalik
dengan panas reaksi netralisasinya. Dan reaksi yang terjadi adalah reaksi endotermik
sehingga nilai panas reaksi netralisasinya positif (+)

DAFTAR PUSTAKA
 Modul praktikum kimia fisika
 Himmelblau,David
M.”Basic
Principles
Calculations
in
Chemical
6 th
editions”:Austin,Texas
 Smith,J.M.Introduction of Chemical Engineering Termodynamics”.Mac Graw
Hill:Singapore.
 Judjono Suwarno, dkk.2004.”LECTURE NOTEKIMIA FISIKA I ”.Jurusan Teknik
Kimia.Fakultas Teknologi Industri.Institut Teknologi Sepuluh November : Surabaya.
 Geankoplis,Christie J.”Transport Processes and Unit Operations”.
APPENDIKS
 MEMBUAT LARUTAN HCl 1 N SEBANYAK 100 ml

 PENGENCERAN HCl 1 N  VOLUME HCl = 100 ml
HCl 0,5 N
N1V1 = N2V2
1 × V1 = 0,5 × 100
V1 = 50 ml
 MEMBUAT LARUTAN NaOH 1 N SEBANYAK 100 ml

 PENGENCERAN NaOH 1 N  VOLUME NaOH = 100 ml
NaOH 0,5 N
N1V1 = N2V2
1 × V1 = 0,5 × 100
V1 = 50 ml
 MENGHITUNG KAPASITAS PANAS KALORIMETER
Volume aquades biasa (V1) = 50 ml
Volume aquades panas (V2) = 100 ml
massa aquades biasa (m1) = ρair × V1
= 0,995 gr/ml × 50 ml
= 49,75 gram
Massa aquades panas (m2) = ρair × V2
= 0,9832 gr/ml × 100 ml
= 98,32 gram
Suhu aquades biasa (T1) = 30oC
Suhu aquades panas (T2) = 60 oC
Suhu akhir campuran (Tx) = 49oC
Cp air =
=
=
= 2259 J/gmoloK = 125,52 J/goK
Cp rata – rata =
=
= 4,184 J/goK
NERACA PANAS
Qterima = Qlepas
(aquades biasa + calorimeter) = (aquades panas)
((m1 × Cp)+ H) (T1 – Tx) + H= m2 × Cp × (T2– Tx)
(49,75 gram × 4,184 J/goC) (49 - 30) + H = 98,32 gram × 4,184 J/goC × (60 – 49)
3954,93 + H = 4525,07
H = 570,14 J

 MENGHITUNG PANAS PELARUTAN
Massa NaOH = 1,0193 gram
Mr NaOH = 40 gr/gmol
Mol NaOH =
=
= 0,0254 gmol
Volume H2O = 100 ml
Massa H2O = ρH2O × VH2O
= 0,99658 gr/ml × 100 ml
= 99,658 gram
Mr H2O = 18 gr/gmol
Mol H2O =
=
= 5,53656 mol
Massa larutan = massa NaOH + massa H2O
= 1,0193 + 99,658
= 100,6773 gram
Mol larutan = 5,5365 + 0,0254
= 5,5619 mol
Fraksi mol NaOH =
=
= 0,004566
Fraksi mol H2O =
=
= 0,99543
H NaOH pada suhu 30oC (303,15 K)
H=
=
=
= 35,9085 J/gmol
= 35,9085 J/gmol x 0,0254 gmol = 0,912 J
H H2O pada suhu 30oC (303,15 K)
H=
=
=
= 47,08 J/gmol x 5,53656 gmol = 260,63 J

Azas black :
(m ×

)NaOH + (m ×

∆Hpelarutan = m ×

)H2O + Hkalorimeter(303,15 – 298,15) +

)NaOH + (m ×

)H2O + Hkalorimeter(305,15 –

298,15)
(1,0193 x 0,912) + (99,658 x 260,63) + (570,14 x 5) + ∆Hpelarutan = (1,0193 x 0,914) +
(99,658 x 386,31) + (570,14 x 7)
∆Hpelarutan = 13665,53 J
= 13,665 KJ
 MENGHITUNG PANAS REAKSI NETRALISASI
NaOH + HCl  NaCl + H2O
Konsentrasi NaOH = 1 N
Volume NaOH = 50 ml = 0,05 liter
Gram ekivalen = 1 N x 0,05 liter
= 0,05 ek
Massa NaOH =
= 2,6667 gram
Mol NaOH =
= 0,0667 mol
Konsentrasi HCl = 1 N
Volume HCl = 50 ml = 0,05 liter
Gram ekivalen = 1 N x 0,05 liter
= 0,05 ek
Massa HCl =
= 5,21429 gram
Mol HCl =
= 0,14286 mol
Massa larutan = massa NaOH + massa HCl
= 2,6667 + 5,21429
= 7,881 gram
Mol larutan =
= 0,1030 mol
Fraksi mol NaOH =
=
= 0,3182
Fraksi mol HCl =
=
= 0,6818

H NaOH pada suhu 35oC (308,15 K)
=
=
=
= 22,5 J/gmol x 0,0667 gmol = 1,5 J
o
H HCl pada suhu 30 C (303,15 K)
=
=
=
= 17,5549 J/gmol x 0,14286 mol = 2,507 J
Azas black :
(m ×

)NaOH + (m ×

Hkalorimeter(303,15 – 298,15)
)HCl + (m ×

)HCl

+ ∆Hreaksi = m ×

+

(m ×

)H2O +
)NaOH + (m ×

)H2O

(2,6667 x 1,5) + (5,21429 x 2,507) + ((570,14 x 5)) + ∆Hreaksi netralisasi = (2,6667 x 1,534)
+ (5,21429 x 2,58) + ((570,14 x 5)
∆Hreaksi netralisai= 15,809 KJ