Digital clock

Senin, 26 November 2012

SOAL LATIHAN TERMOKIMIA DAN PEMBAHASAN

Soal dan Pembahasan Kesetimbangan Kimia

1. CO dan Cl2 dicampur dalam labu sehingga konsentrasi mereka 0,400 molL-1 dan 0,200 molL1. Gas bereaksi menurut persamaan berikut.
CO (g) + Cl2(g) ->  COCl2(g)
Pada kesetimbangan kimia konsentrasi CO 0,304 mol L -1
  1. Hitung konsentrasi keseimbangan Cl2 dan COCl2.
  2. Plot grafik kualitatif dari konsentrasi tiga substansi dari saat ia dicampur sampai keseimbangan tercapai.
  3. Plot grafik Kualitatif perubahan dalam tingkat maju dan reaksi sebaliknya dari ketika dua gas dicampur sampai keseimbangan ditetapkan.
2. N2O4 adalah gas tidak berwarna hampir sedangkan NO2 adalah berwarna coklat tua. Bagaimana untuk menentukan apakah sistem berikut berada di ekuilibrium?
N2O4(g) -> 2NO2(g)
3. Kesetimbangan Kimia digambarkan sebagai proses yang dinamis, namun hal ini ditandai oleh sifat makroskopik konstan.  Bagaimana bisa demikian?
4. a.  Sebutkan tiga faktor yang dapat diubah untuk mempengaruhi hasil suatu reaksi kesetimbangan
b.  Manakah dari faktor-faktor ini mengubah nilai konstanta kesetimbangan?

Soal dan Pembahasan Kesetimbangan Kimia

JAWABAN:
1. [CO] = 0,4 mol L-1
[Cl2] = 0,2 mol L-1
Reaksi :      CO (g) + Cl2(g) ->  COCl2(g)
Mula        :   0,4         0,2                -
Reaksi       :   0,096    0,096         0,096
Setimbang:   0,304    0,104         0,096
a. [Cl2]       = 0,104
[COCl2] = 0,096
b. grafik:
Soal Kumpulan Soal dan Pembahasan Kesetimbangan Kimia
c. grafik
Pembahasan Kumpulan Soal dan Pembahasan Kesetimbangan Kimia
2. Reaksi : N2O4(g)   ->    2NO2(g) 
             Tak berwarna     coklat
Bila sejumlah gas N2O4 dimasukkan ke dalam botol tertutup, gas yang semula tak berwarna secara perlahan-lahan akan berubah menjadi coklat. Pada suatu saat warna tersebut akan tidak bertambah pakat, tetapi secara bertahap akan menjadi semakin coklat. Pada suatu saat warna tersebut akan tidak bertambah pekat, pada saat itulah terjadi kesetimbangan. Pada saat setimbang tersebut masih ada gas N2O4. Hal ini dapat dibuktikan dengan mendinginkan tabung tersebut. Pada saat didinginkan warna coklat semakin pucat, ini menunjukkan bahwa gas NO2 terbentuk lebih banyak.
3. Bersifat dinamis artinya secara mikroskopis reaksi berlangsung terus menerus dalam dua arah dengan laju reaksi pembentukan sama dengan laju reaksi peruraian. Pada kondisi setimbang, laju reaksi ke kanan sama dengan ke kiri, sehingga selalu konstan.
4. a. Perubahan konsentrasi, perubahan volume dan tekanan, dan perubahan suhu.
b. Perubahan konsentrasi, perubahan volume dan tekanan, dan perubahan suhu.

Kumpulan Soal dan Pembahasan Kesetimbangan Kimia

Soal dan Pembahasan Kesetimbangan Kimia

5. Jika beberapa eter dituangkan ke dalam toples yang tertutup:
a. Faktor-faktor apa yang mengubah nilai konstanta kesetimbangan?
b. Mengapa tidak setimbang bila toples tersebut tidak tertutup?
Jawab:
a. faktor-faktor yang mengubah nilai konstanta kesetimbangan adalah perubahan suhu, perubahan tekanan, dan perubahan volume.
b. eter mempunyai sifat mudah menguap, pada saat toples terbuka eter akan menguap sehingga volume eter berkurang, suhu menjedi berubah sehingga kesetimbangan pun berubah (tidak setimbang)
6. Suatu larutan iodin jenuh dalam alkohol pada suhu 25oC berada dalam kesetimbangan dengan beberapa endapan kristal iodin.
a. Tuliskan persamaan kesetimbangannya!
b. Jelaskan perubahan yang terjadi bila suhu diturunkan menjadi 10oC!
Jawab:
a. I2(l) -> I2(s)
b. jika suhu diturunkan reaksi akan bergeser ke arak reaksi eksoterm
7. Banyak minuman ringan beralkohol dan bersoda mengandung karbon dioksida yang terlarut dalam reaksi kesetimbangan dengan gas karbon dioksida.
CO2(g)  CO2(aq) + 19kJ
Jelaskan:
  1. mengapa gelembung CO2 keluar dari minuman tersebut ketika botol dibuka?
  2. minuman bersoda hangat lebih datar dari minuman dingin
Jawab:
1. gelembung CO2 keluar dari minuman ketika botol terbuka dikarenakan pada saat botol tertutup mengalami tekanan dari dalam botol yang semakin besar akibat ruang gerak gas CO2 terbatas, sehingga pada saat botol dbuka tekanan tersebut mendorong gas CO2 keluar.
2. minuman bersoda hangat mempunyai suhu yang lebih besar sehingga kesetimbangan bergeser ke reaksi endoterm. Kenaikan suhu tersebut menyebabkan minuman bersoda hangat lebih datar dibanding minuman yang dingin.
Kesetimbangan Kimia1 Kumpulan Soal dan Pembahasan Kesetimbangan Kimia
9. untuk sistem
                 PCl5(g)  ->    PCl3(g)   +   Cl2(g)
harga K = 0,050 pada suhu 250 C. dua sistem reaksi dianalisis dan ditemukan beberapa komposisi berikut ;
Sistem A:                                [PCl3] = 0.025 molL-1, [Cl2] = 0.040 molL-1 dan
[PCl5] = 0.020 molL-1
Sistem B:                                [PCl3] = 0.020 molL-1, [Cl2] = 0.025 molL-1 dan
[PCl5] = 0.015 molL-1
  1. Hitunglah Q reaksi untuk kedua sistem dan tentukan jika sistem pada kesetimbangan.
  2. Untuk semua sistem tidak pada kesetimbangan, tentukan arah reaksi yang terjadi untuk kesetimbangan yang terbentuk
JAWAB :
1. sistem A
Q = (0,025 x 0,040) / 0,020
= 0,050
Q = K
sistem B
Q = (0,020 x 0,025) / 0,015
= 0,0330
Q< K
2. sistem A, mempunyai Q = K , jadi sistem setimbang
sistem B, mempunyai Q<K, sehingga konsentrasi reaktan harus dikurangi dan produk harus ditambah agar sistem setimbang.
10. tuliskan ekspresi konstanta kesetimbangan untuk reaksi :
Kesetimbangan1 Kumpulan Soal dan Pembahasan Kesetimbangan Kimia
11. untuk dekomposisi dari molekul klorin menjadi atom – atom :
Cl2(g)   ->    2Cl(g)
Konstanta kesetimbangan pada suhu 25 C = 1.10-38. Berikan pendapat pada konsentrasi relatif Cl2 dan Cl pada system kesetimbangan.
JAWAB :
Apabila konsentrasi Cl2ditambah, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan ( produk) dan reaksinya berlangsung secara eksotermik. Dan apabila konsentrasi Cl bertambah, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri, dan reaksinya berlangsung secara endodermik
12. terdapat reaksi pada kesetimbangan :
O3(g)   +   NO(g)  ->    O2(g)   +   NO2(g)
Bagaimana perubahan konsentrasi tiap zat apabila :
  1. Konsentrasi O3 bertambah
  2. Tekanan parsial NO2 bertambah
  3. Konsentrasi NO berkurang
  4. Tekanan parsial O2 berkurang
JAWAB :
  1. Konsentrasi O2 dan NO2 bertambah, konsentrasi NO berkurang
  2. Konsentrasi O2 dan NO2 bertambah, konsentrasi O3 dan  NO berkurang
  3. Konsentrasi O2 dan NO2 bertambah, konsentrasi O3 berkurang
  4. Konsentrasi O2 dan NO2 bertambah, konsentrasi O3 dan  NO berkuran

http://kabupatenwonogiri.com/kumpulan-soal-dan-pembahasan-kesetimbangan-kimia

Senin, 19 November 2012

Laju Reaksi dan Kesetimbangan Kimia


Laju Reaksi
a) Laju Reaksi adalah berkurangnya jumlah pereaksi untuk satuan waktu atau bertambahnya jumlah hasil reaksi untuk setiap satuan waktu.
Ukuran jumlah zat dalam reaksi kimia umumnya dinyatakan sebagai konsentrasi molar atau molaritas (M), dengan demikian maka laju reaksi menyatakan berkurangnya konsentrasi pereaksi atau bertambahnya konsentrasi zat hasil reaksi setiap satu satuan waktu (detik). Satuan laju reaksi dinyatakan dalam satuan mol dmˉ³ detˉ¹ atau mol /liter detik.
b) Stoikiometri laju reaksi
Secara umum untuk reaksi yang dinyatakan dengan persamaan reaksi :
aA + bB → cC + dD
Berlaku :
Laju reaksi = Ι Δ [A] = – Ι Δ [B] = + Ι Δ [C] = + Ι Δ [B]
a Δt bΔt cΔt dΔt
c) Penentuan Laju Reaksi
Penentuan laju reaksi dapat dilakukan dengan cara fisika atau cara kimia. Dengan cara fisika yaitu berdasarkan sifat-sifat fisis campuran yang dipengaruhi oleh konsentrasi campuran , misalnya daya hantar listrik, tekanan (untuk reaksi gas),adopsi cahaya dll.
Sedangkan dengan cara kimia yaitu dengan menghentikan reaksi secara tiba-tiba setelah selang waktu tertentu, kemudian konsentrasinya ditentukan dengan metode analisis kimia.

Laju rata-rata = - Δ [Br 2]
Δt
= - [Br2] akhir- [Br2] mula-mula
t akhir- t awal
* Hukum Laju Reaksi
Dari hasil percobaan-percobaan diketahui bahwa umumnya laju reaksi tergantung pada konsentrasi awal dari zat-zat pereaksi, pernyataan ini dikenal dengan Hukum Laju Reaksi atau persamaan laju reaksi.
Secara umm untuk reaksi :
рA + qB → rC
v = k [A]…. [ B ]…..
Keterangan :
V = Laju reaksi ( mol dm ˉ³ det ˉ¹ )
K = Tetapan Laju Reaksi
m = Tingkat reaksi ( orde reaksi ) terhadap A
n = Tingkat reaksi ( orde reaksi ) terhadap B
[ A ]= Konsentrasi awal A (mol dm )
[ B ]= Konsentrasi awal B ( mol dm )
* Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi
1). Teori tumbukan.
2). Konsentrasi
3). Luas permukaan sentuhan.
4). Suhu……..laju reaksi
5). Katalisator.
Ada 2 cara yang dilakukan katalisator dalam mempercepat reaksi yaitu.
a). Pembentukan senyawa antara
b). Adsopsi.

Kesetimbangan Kimia

A. Reaksi berkesudahan dan dapat balik
Reaksi kimia berdasarkan arahnya dapat dibedakan menjadi dua, yaitu Reaksi berkesudahan satu arah dan dapat balik ( dua arah ). Pada reaksi berkesudahan zat-zat hasil tidak dapat saling bereaksi kembali menjadizat pereaksi. Reaksi kesetimbangan dinamis dapat terjadi bila reaksi yang terjadi merupakan reaksi bolak-balik.
A. Keadaan setimbang.
1). Reaksi bolak-balik.
Suatu reaksi dapat menjadi kesetimbangan bila reaksi baliknya dapat dengan mudah berlangsung secara bersamaan. Proses penguapan dan pengembunan dapat berlangsung dalam waktu bersamaan. Reaksi-reaksi homogen ( Fasa pereaksi dan hasil reaksi sama, misalnya reaksi-reaksi gas atau larutan ) akan lebih mudah berlangsung bolak-balik dibanding dengan reaksi yang Heterogen. Umumnya reaksi heterogen dapat berlangsung bolak-balik pada suhu tinggi.
2). Sistem tertutup
Sistem tertutup adalah suatu sistem reaksi dimana baik zat-zat yang bereaksi maupun zat-zat hasil reaksi tidak ada yang meninggalkan sistem
3). Bersifat dinamis. Artinya secara mikroskopis berlangsung terus menerus dalam dua arah dengan laju reaksi pembentukan sama dengan laju reaksi baliknya.
A. Hukum kesetimbangan …… tetapan kesetimbangan ( K )
Rumus :…………………………..
Rumusan itu disebut Hukum kesetimbangan, yaitu :
Bila dalam keadaan setimbang maka hasil kali konsentrasi zat-zat hasil reaksi dipangkatkan koefesiennya dibagi dengan hasil kali konsentrasi zat-zat pareaksi dipangkatkan koefisiennya akan mempunyai harga yang tetap.
a. Makna Harga Tetapan Kesetimbangan.
1). Dapat mengetahui kondisi suatu reaksi bolak balik
2). Dapat mengetahui komposisi zat-zat dalam keadaan setimbang.
a. Harga tetapan kesetimbangan …….. tekanan gas.
Harga tetapan kesetimbangan yang diperoleh berdasarkan konsentrasi diberi lambang Kc, sedangkan untuk tetapan kesetimbangan yang diperoleh dari harga tekanan lambang Kp.
Untuk reaksi setimbang :
Kp = ( Pc )…..( Pd )………
( Pa )…( Pb )…….
Keterangan :
PA : Tekanan Parsial gas A
PB : Tekanan Parsial gas B
PC : Tekanan Parsial gas C
PD : Tekanan Parsial gas D
Berdasarkan Hukum tantang gas ideal PV = n RT dapat dicari hubungan antara Kp dengan Kc
Rumus:…………………..
Sedangkan berdasarkan persamaan gas ideal PV = n RT didapatkan bahwa P = n / v ( RT ) untuk gas besaran n / v adalah merupakan konsentrasi gas dalam ruangan sehingga :
Kp = Kc ( RT )………………………..
Atau
Kp = Kc ( RT ) ……
c). Tetapan kesetimbangan untuk kesetimbangan Heterogen.
Zat-zat yang konsentrasi tetap ( zat padat atau zat cair murni ) tidak tampak pada rumusan harga K
d). Kesetimbangan Disosiasi
Yaitu kasetimbangan yang melibatkan terurainya suatu zat manjadi zat yang lebih sederhana. e). Pergeseran kesetimbangan
Dikenal dengan Asas Le chatelier yaitu jika dalam suatu sistem kesetimbangan diberi aksi, maka sistem akan berubah sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi sekecil mungkin.
Beberapa aksi yang dapat menimbulkan perubahan pada sistem kesetimbangan, antara lain :
- Perubahan konsentrasi
- Perubahan volum
- Perubahan tekanan
- Perubahan suhu. ·  yudha
kita juga punya nih artikel mengenai reaksi kimia, berikut linknya semoga bermanfaat ya :D
http://repository.gunadarma.ac.id/bitstream/123456789/3106/1/IMG_0001.pdf

Senin, 12 November 2012

TERMOKIMIA


DASAR  TEORI
Penerapan hukum pertama termodinamika terhadap peristiwa kimia disebut termokimia, yang membahas tentang kalor yang menyertai reaksi kimia. Reaksi kimia termasuk proses isothermal, bila dilakukan di udara terbuka, maka kalor reaksi
qp = ΔH
Akibatnya, kalor dapat dihitung dari perubahan entalpi reaksi
q = ΔHreaksi = Hhasil reaksi – Hpereaksi
Supaya terdapat keseragaman harys ditetapkan keadaan standar, yaitu suhu 25oC dan tekanan 1 atm. Dengan demikian, perhitungan termokimia didasarkan pada keadaan standar, contoh:
AB + CD → AC + BD ΔHo = x kJ mol-1
ΔHo adalah lambing (notasi) perubahan entalpi reaksi pada keadaan itu.
Ditinjau dari jenis reaksi, terdapat empat jenis kalor, yaitu sebagai berikut.
  • Kalor pembentukan, ialah kalor yang menyertai pembentukan satu mol senyawa langsung dari unsur-unsurnya. Contohnya ammonia (NH3), harus dibuat dari gas nitrogen dan hidrogen, sehingga reaksinya :
½ N2 (g) + 1½ H2 (g) → NH3 (g) ΔHo = -46 kJ mol-1
Karena NH3 harus 1 mol maka koefisien reaksi nitrogen dan hidrogen boleh dituliskan sebagai pecahan. Energi yang dilepaskan sebesar 46 kJ disebut kalor pembentukan amonia (ΔHoNH3).
  • Kalor penguraian, (kebalikan dari kalor pembentukan), yaitu kalor yang menyertai penguraian 1 mol senyawa langsung menjadi unsur-unsurnya, contoh
HF(g) → ½ H2 (g) + ½ F2 (g) ΔH = +271 kJ mol-1
  • Kalor penetralan, ialah kalor yang menyertai pembentukan 1 mol air dari reaksi penetralan (asam dan basa), contoh :
HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) ΔH = 121 kJ mol-1
  • Kalor reaksi, yakni kalor yang menyertai suatu reaksi dengan koefisien yang paling sederhana, contoh:
3H2(g) + N2(g) → 2NH3(g) ΔH = -92 kJ
Kalor yang menyertai suatu reaksi dapat ditentukan dengan percobaan laboratorium. Zat pereaksi yang terukur direaksikan di dalam kalorimeter, yaitu alat yang akan mengukur kalor yang dihasilkan atau diserap reaksi tersebut. Jika reaksi eksotermik, kalor yang dihasilkan akan menaikkan suhu air dalam kalorimeter. Besarnya kalor dapat dihitung dengan kenaikan suhu dan massa air di dalam alat tersebut. Sebaliknya, jika reaksi endoterm, maka suhu air akan turun sehingga dapat dihitung kalor yang diserap reaksi.
  • Syukri S. 1999. Kimia Dasar I, Bandung : ITB Press
Kalor adalah perpindahan energi termal. Kalor mengalir dari satu bagian ke bagian lain atau dari satu sistem ke bagian atau sistem lain karena adanya perbedaan temperatur. Selama pengalirannya kita tidak mengetahui proses keseluruhannya, misalnya keadaan akhirnya. Kalor belum diketahui sewaktu proses berlangsung. Kuantitas yang diketahui selama proses berlangsung ialah laju aliran Q yang merupakan fungsi waktu.
Hampir semua reaksi kimia menyerap atau melepaskan energi, umumnya dalam bentuk kalor. Kalor (heat) adalah perpindahan energi termal antara dua benda yang suhunya berbeda. Sering dikatakan “aliran kalor” dari benda panas ke bena dingin. Walaupun kalor itu sendiri mengandung arti perpindahan energi, biasanya disebut “kalor diserap” atau “kalor dibebaskan” ketika menggambarkan perubahan energi yang terjadi selama proses tersebut.
Untuk menganalisis perubahan energi yang berkaitan dengan reaksi kimia pertama-tama harus mendefinisikan sistem, atau bagian tertentu dari alam yang menjadi perhatian kita. Untuk kimiawan, sistem biasanya mencakup zat-zat yang terlibat dalam perubahan kiia dan fisika. Sebagai contoh dalam suatu percobaan penetralan asam-basa, sistem dapat berupa kalorimeter yang mengandung HCl yang didalamnya ditambahkan larutan NaOH. Sisa alam yang berada di luar sistem di sebut lingkungan (surrounding).
  • Sumber : http://aatuhalu.wordpress.com/../16, diakses 8:24 / 11-12-2011
Jumlah perubahan kalor selama perubahan kimia dapat diukur dalam suatu kalorimeter (yang diukur adalah temperaturnya). Kalorimeter terdiri atas tabung yang dibuat sedemikian rupa, sehingga tidak ada pertukaran atau perpindahan kalor dengan lingkungan disekitarnya, atau sekelilingnya. Walaupun ada itu dapat terjadi sekecil mungkin, sehingga dapat diabaikan.
Botol termus dapat digunakan sebagai kalorimeter sederhana, yang dihubungkan atau dibungkus busa pastik, akan tetapi perlu diperhatikan bahwa ada perukaran antara kalorimeter dan isinya sehingga menera kalorimeter (yaitu permukaan kalor yang diserap kalorimeter), seteliti mungkin sesuai dengan pelajaran yang dipelajari.
Jumlah kalor yang diserap kalorimeter untuk menaikan suhunya sebesar 1 oC disebut tetapan kalorimeter. Salah satu cara yang digunakan untuk menentukan tetapan kalorimeter ialah dengan mencantumkan sejumlah “air dingin” dengan Massa mol, dan suhunya T dengan sejumlah “air panas” dengan massa mol, dan suhunya T di dalam kalorimeter yang ditentukan tetapannya pada temperatur air yang dicampurkan tidak lebih dari 30. Jika kalorimeter tidak menyerap kalor dari campuran ini. Kalor yang diberikan air panas harus sama dengan kalor yang diserap air dingin. Harga tetapan kalorimeter degan temperaturnya tidak langsung dapat diukur, yang dapat diukur adalah perubahan temperaturnya.
  • Team Teaching Kimia Dasar I. 2011. Penuntun Praktikum Kimia Dasar I, Gorontalo : UNG
D. Alat dan Bahan
a. Alat
1. Kalorimeter
Berfungsi sebagai tempat untuk mengukur perubahan kalor selama reaksi kimia
2. Gelas Ukur
Berfungsi untuk mengukur volume larutan
3. Gelas Kimia
Berfungsi sebagai tempat untuk menampung larutan atau zat kimia
4. Termometer
Berfungsi untuk mengukur temperatur
5. Pipet tetes
Berfungsi untuk meneteskan larutan dalam jumlah kecil
6. Penangas
Berfungsi untuk memanaskan air
b. Bahan
1. Air
Sifat fisik :
  • Cairan tak berwarna
  • Titik didih 100 oC, titik leleh 0 oC
Sifat kimia:
  • Massa molar 18,0153 g/mol
  • Pelarut banyak jenis zat kimia
  • Tidak mudah terbakar
2. Etanol
Sifat fisik :
  • Cairan tak berwarana
  • Titik didih -114,3 oC, titik leleh 78,4 oC
Sifat kimia:
  • Massa molar 46,07 g/mol
  • Larut dalam air
  • Mudah terbakar dan menguap
3. HCl
Sifat fisik :
  • Cairan tak berwarna sampai dengan kuning pucat
  • Titik leleh -27,32 oC, titik didih 48-110 oC
Sifat kimia:
  • Massa molar 36,46 g/mol
  • Larut dalam air
  • Korosif
4. NaOH
Sifat fisik :
  • Zat padat atau larutan putih
  • Titik leleh 318 oC, titik didih 1390 oC
Sifat kimia:
  • Massa molar 39,9971 g/mol
  • Larut dalam air
  • Tidak mudah terbakar
E. Prosedur Kerja
1. Penentuan Tetapan Kalorimeter
2. Penentuan Kalor Pelarutan Etanol Dalam Air
3. Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH
F. Hasil Pengamatan
1. Penentuan tetapan kalorimeter
T air dingin = 30 oC T air panas = 41 oC
V air panas = 20 ml V air dingin = 20 ml
T campuran
t
T (oC)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
35 oC
35 oC
35 oC
34 oC
34 oC
34 oC
34 oC
34 oC
34 oC
33 oC
2. Penentuan Kalor Pelarutan Etanol Dalam Air
a) Untuk air 18 ml dan etanol 29 ml
T etanol = 31 oC T air = 32 oC
T air T Campuran
t
T (oC)

t
T (oC)
1/2
1
1 1/2
2
32 oC
31 oC
31 oC
31 oC
½
1
1 ½
2
2 ½
3
3 ½
4
33 oC
34 oC
34 oC
34 oC
34 oC
35oC
35oC
35oC

b) Untuk air 27 ml dan etanol 19 ml
T etanol = 31 oC T air = 32 oC
T air T Campuran
t
T (oC)

t
T (oC)
1/2
1
1 1/2
2
31 oC
31 oC
31 oC
31 oC
½
1
1 ½
2
2 ½
3
3 ½
4
35 oC
35 oC
35 oC
35 oC
35 oC
35oC
35oC
35oC

c) Untuk air 36 ml dan etanol 14,5 ml
T etanol = 30 oC T air = 31 oC
T air T Campuran
t
T (oC)

t
T (oC)
1/2
1
1 1/2
2
31 oC
31 oC
31 oC
31 oC
½
1
1 ½
2
2 ½
3
3 ½
4
35 oC
35 oC
35 oC
35 oC
35 oC
35oC
35oC
35oC

3. Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH
T HCl = 31 oC T NaOH = 31 oC
t
T (oC)
½
1
1 ½
2
2 ½
3
3 ½
4
4 ½
5
40
40
40
40
40
39
39
39
39
39
G. Perhitungan dan Pembahasan
a. Perhitungan
1. Penentuan tetapan kalorimeter
Dik : Va : Volume air dingin : 20 ml
Va : Volume air panas : 20 ml
ρ air : 1 gr/ml
S air : J/gr K
Ta1 : 30 oC + 273 = 303 K
Ta2 : 41 oC + 273 = 314 K
Tabel suhu campuran air
t (menit)
T (K)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
308
308
308
307
307
307
307
307
307
306
Dit : Tetapan kalorimeter (K)…..?
Penyelesaian :
  • Menghitung massa air dingin
Ma1 = Va1
= 20 gr
  • Menghitung suhu campuran
Tcamp = ΣT/n
= 308+308+308+307+307+307+307+307+307+30610 K
= 307210K
= 307,2 K
  • Menghitung perubahan suhu air dingin
ΔT1 = Tcamp – Ta1
= 307,2 K – 303 K = 4,2 K
  • Menghitung perubahan suhu air panas
ΔT1 = Ta2 – Tcamp
= 314 K – 307,2 K = 6,8 K
  • Menghitung kalor yang diserap air dingin
q1 = Ma1 x Sair x ΔT1
= 20 gr x 4,2 J/g·K x 4,2 K
= 352,8 Joule
  • Menghitung kalor yang dilepas air panas
q1 = Ma2 x Sair x ΔT2
= 20 gr x 4,2 J/g·K x 6,8 K
= 571,2 Joule
  • Menghitung kalor yang diterima kalorimeter
q3 = q2 – q1
= 571,2 J – 352,8 J
= 218,4 J
  • Menghitung tetapan kalorimeter
K = q3/ΔT2 = 218,4 J4,2 K = 52 J/K
  • Grafik hubungana antara temperatur dengan selang waktu
2. Penentuan kalor pelarutan etanol dalam air
a. Untuk campuran air 18 ml dengan etanol 29 ml
Dik: ρair = 1 gr/ml
ρetanol = 0,79 gr/ml
S air = 4,2 J/gr · K
S etanol = 1,92 J/gr · K
T air = 304,25 K
T etanol = 304 K
Dit: Entalpi pelarutan (ΔH)?
Peny : – Menghitung massa air – Menghitung massa etanol
Ma = Va x ρair M etanol = Vetanol etanol
= 18 ml x 1 gr/ml = 29 ml x 0,79 gr/ml
= 18 gr = 22,91 gr
  • Menghitung suhu campuran
Tcamp = ΣT/n = 2458/8 = 307,25 K
ΔT1 = T camp – T air = 307,25 – 304,25 = 3 K
ΔT2 = T camp – T etanol = 307,25 – 304 = 3,25 K
  • Kalor yang diserap air (qa) – Kalor yang diserap etanol (qe)
qa = Ma x S x ΔT1 qe = Metanol x S x ΔT2
= 18 x 4,2 x 3 = 226,8 J = 22 x 1,92 x 3,25
= 226,8 J = 142,95 J
  • Kalor yang diserap kalorimeter (qk)
qK = K x ΔT2
= 52 x 32,5
= 1690 J
  • Kalor yang dihasilkan pada larutan
qL = qa + qe + qK = 226,8 + 142,96 + 1690 = 2059,76 J
  • entalpi pelarutan (ΔH)
ΔH1 = q1/29/58 = 2059,76 / 0,5 = 4119,52 J
  • Grafik hubungan antara temperatur dengan selang waktu
T (K)
t (Menit)
b. Untuk campuran air 27 ml dengan etanol 19 ml
Dik: ρair = 1 gr/ml
ρetanol = 0,79 gr/ml
S air = 4,2 J/gr · K
S etanol = 1,92 J/gr · K
T air = 304 K
T etanol = 304 K
Dit: Entalpi pelarutan (ΔH)?
Peny : – Menghitung massa air – Menghitung massa etanol
Ma = Va x ρair M etanol = Vetanol etanol
= 27 ml x 1 gr/ml = 19 ml x 0,79 gr/ml
= 27 gr = 15,01 gr
  • Menghitung suhu campuran
Tcamp = ΣT/n = 2464/8 = 308 K
ΔT1 = T camp – T air = 308 – 304 = 3 K
ΔT2 = T camp – T etanol = 308 – 304 = 3 K
  • Kalor yang diserap air (qa) – Kalor yang diserap etanol (qe)
qa = Ma x S x ΔT1 qe = Metanol x S x ΔT2
= 27 x 4,2 x 4 = 15,01 x 1,92 x 4
= 453,6 J = 115,27 J
  • Kalor yang diserap kalorimeter (qk)
qK = K x ΔT2
= 52 x 4
= 208 J
  • Kalor yang dihasilkan pada larutan
qL = qa + qe + qK = 453,6 + 115,27 + 208 = 776,87 J
  • entalpi pelarutan (ΔH)
ΔH1 = q1/29/58 = 776,87 / 0,5 = 1553,74 J
  • Grafik hubungan antara temperatur dengan selang waktu
T (K)
t (Menit)
c. Untuk campuran air 36 ml dengan etanol 14,5 ml
Dik: ρair = 1 gr/ml
ρetanol = 0,79 gr/ml
S air = 4,2 J/gr · K
S etanol = 1,92 J/gr · K
T air = 304 K
T etanol = 303 K
Dit: Entalpi pelarutan (ΔH)?
Peny : – Menghitung massa air – Menghitung massa etanol
Ma = Va x ρair M etanol = Vetanol etanol
= 36 ml x 1 gr/ml = 14,5 ml x 0,79 gr/ml
= 36 gr = 11,495 gr
  • Menghitung suhu campuran
Tcamp = ΣT/n = 2464/8 = 308 K
ΔT1 = T camp – T air = 308 – 304 = 4 K
ΔT2 = T camp – T etanol = 308 – 303 = 5 K
  • Kalor yang diserap air (qa) – Kalor yang diserap etanol (qe)
qa = Ma x S x ΔT1 qe = Metanol x S x ΔT2
= 36 x 4,2 x 4 = 226,8 J = 11,495 x 1,92 x 5
= 604,8 J = 109,968 J
  • Kalor yang diserap kalorimeter (qk)
qK = K x ΔT2
= 52 x 5
= 260 J
  • Kalor yang dihasilkan pada larutan
qL = qa + qe + qK = 604,8 + 109,968 + 260 = 974,76 J
  • entalpi pelarutan (ΔH)
ΔH1 = q1/29/58 = 974,76 / 0,5 = 1949,536 J
  • Grafik hubungan antara temperatur dengan selang waktu
T (K)
t (menit)
mencari perbandingan mol air dan mol etanol dalam setiap campuran
a. V air = 18 ml , V etanol = 29 ml
  • Perubahan suhu mula-mula (ΔTm1)
ΔTm1 = Tair + T etanol = 304,25 + 304 = 304,125 K
2 2
  • Perubahan suhu akhir (ΔTa1)
ΔTa1 = Tcamp – ΔTm1 = 307,25 – 304,125 = 3,125 K
  • Mol air = gr airmr air = 1818 = 1 mol
  • Mol etanol = gr etanolmr etanol = 22,9146 = 0,4 mol
  • Perbandingan mol air dengan mol etanol
mol air : mol etanol = 1 : 0,4
b. V air = 27 ml , V etanol = 19 ml
  • Perubahan suhu mula-mula (ΔTm1)
ΔTm1 = Tair + T etanol = 304 + 304 = 304 K
2 2
  • Perubahan suhu akhir (ΔTa1)
ΔTa1 = Tcamp – ΔTm1 = 308 – 304 = 4 K
  • Mol air = gr airmr air = 2718 = 1,5 mol
  • Mol etanol = gr etanolmr etanol = 15,0146 = 0,32 mol
  • Perbandingan mol air dengan mol etanol
mol air : mol etanol = 1,5 : 0,32
c. V air = 36 ml , V etanol = 14,5 ml
  • Perubahan suhu mula-mula (ΔTm1)
ΔTm1 = Tair + T etanol = 304 + 303 = 303,5 K
2 2
  • Perubahan suhu akhir (ΔTa1)
ΔTa1 = Tcamp – ΔTm1 = 308 – 303,5 = 4,5 K
  • Mol air = gr airmr air = 3618 = 2 mol
  • Mol etanol = gr etanolmr etanol = 11,45546 = 0,24 mol
  • Perbandingan mol air dengan mol etanol
mol air : mol etanol = 2 : 0,24
3. Penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH
Dik : ρL : 1,03 gr/ml T HCl = 31 oC + 273 = 204 K
SL : 3,96 J/gr K T NaOH = 31 oC + 273 = 204 K
Dit : Kalor penetralan….?
Peny :
  • Suhu mula-mula (Tm)
Tm : T HCl + T NaOH = 304+304/2 = 304 K
2
  • Suhu akhir (Ta)
ΣT/n = 3125/10 = 312,5
  • Perubahan suhu akhir (ΔTa)
ΔTa = Ta – Tm
= 312,5 -304 = 8,5 K
VL = V HCl + V NaOH
= 20 + 20 = 40 ml
  • Massa larutan = VL x ρL
= 40 x 1,03 = 4,12 gr
  • Kalor yang diserap (q1)
q1 = gr larutan x SL x ΔTa
= 41,2 x 3,96 x 8,5 = 1386,79 J
  • Kalor yang diserap kalorimeter (q2)
q2 = K x q1
= 52 x 1386,79 = 72113.08 J
  • Kalor yang dihasilkan reaksi (q3)
q3 = q1 + q2
= 1386,79 J + 72113.08 J = 73499.87 J
  • Kalor penetralan = q3 = 73499.87 J /0,05 mol = 13558,22 J/mol
mol larutan
mol larutan = massa larutan mr Na0H+mr HCl = 4,12/(40 + 36) = 4,12/76 = 0,05 mol
b. Pembahasan
1. Penentuan tetapan kalorimeter
Percobaan pertama bertujuan untuk menentukan tetapan kalorimeter dengan menggunakan air panas dan air dingin. Air panas dan air dingin dengan volume yang sama dicampurkan dalam kalorimeter diaduk, dan diamati temperaturnya. Berdasarkan catatan suhu yang didapatkan pada percobaan, suhu campuran air dingin dan air panas berkisar antara 33 oC – 35 oC.
Pada percobaan penentuan tetapan kalorimeter ini di dapatkan peningkatan suhu saat penambahan bahan lain yakni air panas. Sebelum ditambah dengan air panas, suhu air dalam kalorimeter sebesar 30 oC. Dan ketika ditambahkan air panas, temperatur air naik menjadi 35 oC. Pada percobaan ini terjadi proses secara eksotermik karena sistem melepaskan kalor. Hal tersebut dapat dilihat pada data hasil pengamatan yang menunjukkan penurunan suhu sistem (Campuran) yang mula-mula sebesar 35 oC turun perlahan-lahan menjadi 33 oC.
Jika kalorimeter tidak menyerap kalor dari campuran air, maka kalor yang diberikan oleh air panas sama dengan kalor yang diserap oleh air dingin. 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 kalorimeter.
C = q3∆T
C = tetapan kalorimeter (J/K)
q = kalor yang diserap (J)
ΔT = perubahan suhu (K)
Berdasarkan perhitungan diperoleh tetapan kalorimeter sebesar 52 J/K
2. Penentuan Kalor Pelarutan Etanol Dalam Air
Kalor atau panas pelarutan dari etanol dapat diperoleh dengan cara mencampurkan zat tersebut ke dalam kalorimeter yang berisi air dingin, sehingga akan bereaksi dan akan timbul suatu reaksi yang disertai dengan perubahan suhu, dan pelepasan sejumlah kalor. Perubahan kalornya tergantung ada konsentrasi awal dan akhir larutan yang terbentuk.
Dalam percobaan ini, dihasilkan panas pelarutan,sehingga temperatur campuran air dengan etanol meningkat. Adapun peningkatan suhu campuran terjadi karena adanya kalor pelarutan yaitu kalor yang menyertai pelarutan etanol dalam air.
3. Penentuan Kalor Penetralan HCl dan NaOH
Inti dari percobaan ini adalah menentukan kalor pada reaksi HCl dan NaOH. Mula-mula larutan HCl dimasukkan kedalam kalorimeter dan dicatat temperaturnya, kemudian larutan NaOH yang temperaturnya sama dengan temperatur HCl tadi dicampurkan dengan HCl. Setelah diamati terjadi perubahan suhu HCl sebelum dan sesudah dicampurkan dengan NaOH.
Pada peercobaan terjadi reaksi antara asam klorida (HCl) dan basa natrium hidroksida (NaOH) yang menghasilkan garam dengan air. Reaksi tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan berikut :
HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
Yang bertindak sebagai sistem dalam reaksi ini adalah HCl dan NaOH dan yang bertindak sebagai lingkungan adalah air dan, sebagai medium pelarut kedua zat tersebut. Pada reaksi tersebut suhu larutan meningkat, hal ini terjadi karena pada saat reaksi terjadi pelepasan kalor. Kalor yang dilepaskan oleh sistem reaksi (NaOH dan HCl) diserap oleh lingkungan pelarut dan material lain (Kalorimeter). Akibatnya suhu lingkungan naik yang ditunjukkan oleh kenaikan suhu larutan. Jadi dalam percobaan tersebut yang diukur bukanlah suhu sistem, melainkan suhu lingkungan tempat terjadinya reaksi. Sedangkan sistem pada reaksi tersebut suhunya turun dan mencapai keadaan stabil membentuk NaCl dan H2O.
H. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan beberapa hal, yakni :
  • Pada masing-masing percobaan, campuran antara kedua larutan selalu mengalami perubahan temperatur.
  • Perubahan temperatur pada penentuan kalor penetralan HCl dan NaOH relatif lebih besar dibandingkan perubahan kalor pada percobaan lain.
  • Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan kalor.
  • Salah satu cara untuk mengukur perubahan kalor adalah dengan melakukan percobaan menggunakan kalorimeter.
I. Kemungkinan kesalahan
  • Kurang terampilnya praktikan dalam melakukan percobaan
  • Kurang terampilnya praktikan dalam membaca suhu pada termometer
Daftar Pustaka
Anonim. 2009. Termokimia, http://akuadalahorangsukses.blogspot.com/../archive.html
Anonim. 2009. Termokimia, http://aatuhalu.wordpress.com/../Termokimia.htm
Hiskia, A dan Tumapalu. 1991. Stoikiometri Energi Kimia, Bandung : ITB Press
Syukri S. 1999. Kimia Dasar I, Bandung : ITB Press
Team teaching kimia dasar I, Penuntun praktikum kimia dasar I, 2011 : Gorontalo