Kalorimeter

A.   Landasan Teori

Untuk menentukan perubahan entalpi (∆H) suatu reaksi dapat dilakukan dengan suatu percobaan menggunakan kalorimeter, baik kalorimeter sederhana maupun kalorimeter bomb. Kalorimeter merupakan suatu alat untuk mengukur jumlah kalor reaksi yang diserap maupun yang dilepaskan pada suatu reaksi kimia.

Kalorimeter ini terdiri dari dua buah gelas styrofoam. Digunakan styrofoam karena styrofoam merupakan suatu isolator sehingga jumlah kalor yang diserap atau ang dilepaskan ke lingkungan dapat diabaikan. Kalorimeter sederhana digunakan untuk mengukur perubahan suhu larutan suatu reaksi kimia. Jadi, jika reaksi berlangsung secara eksoterm maka kalor sepenuhnya diserap oleh larutan dalam wadah. Sebaliknya, jika reaksi berjalan secara endoterm maka kalor diserap dari larutan. Dengan demikian, jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan larutan dapat kita tentukan dengan mengukur perubahan suhunya. Dalam menentukan ∆H menggunakan kalori meter kita akan selalu berhubungan dengan kalor atau panas. Jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikan satu gram zat sebesar 1°C atau 1 K disebut panas jenis (c), dinyatakan dengan satuan Joule g^-1°C^-1. Untuk menentukan jumlah kalor suatu zat secara umum berlaku rumus berikut

	q = m.c.∆t

 

Keterangan :

q   = Jumlah kalor (Joule)

m  = Massa zat (gr)

c   = Kalor jenis (Joule g^-1°C^-1)

∆t = Perubahan suhu (t_akhir - t_awal)

B.   Tujuan

Menentukan perubahan entalpi pada reaksi antara larutan Natrium Hidroksida dengan larutan Asam Klorida yang menghasilkan 1 mol air.

C.   Alat dan Bahan

·        Larutan NaOH 1 M 50cm³

·        Larutan HCl 50cm³

·        Silinder ukur

·        Bejana Plastik

·        Styrofoam

·        Lidi

·        Termometer

D.   Cara Kerja

1)   Masukan 50cm³ larutan NaOH 1 M kedalam bejana plastik dan 50cm³ larutan HCl 1 M ke dalam silinder ukur

2)   Ukur suhu kedua larutan itu. Termometer harus dibersihkan dan dikeringkan sebelum dipindahkan dari satu larutan ke larutan lain. Jika suhu kedua larutan berbeda, tentukan suhu rata-rata (suhu awal)

3)   Tuangkan HCl kedalam bejana plastik yang berisi larutan NaOH, aduk dengan thermometer dan perhatikan suhu yang ditunjukan oleh thermometer itu. Suhu akan naik kemudian menjadi tetap dan selanjutnya turun. Catatlah suhu yang tetap itu (suhu akhir).

E.   Hasil Pengamatan

Suhu larutan NaOH 1 M = 28°C

Suhu larutan HCl 1 M = 28°C

Suhu rata-rata (suhu awal) = 28^oC

Suhu akhir = 32^oC

Kenaikan suhu = 33^oC

F.    Pertanyaan/Analisis Data

1.    Hitunglah q_larutan dengan rumus q = m.c.∆t (kalor yang diserap bejana plastik dapat diabaikan).

Jawab :

 q larutan = m.c. ∆t

= 100. 4,2 . (32-28)

= 100. 4,2 . 4

= 1680 Joule

2.    Hitung q_reaksi (= -q_larutan)

Jawab :

 q_reaksi (= -q_larutan)

      = -1680 Joule

3.    Hitunglah jumlah mol NaOH dalam 50 cm³ larutan NaOH 1 mol dan jumlah mol HCl dalam 50 cm³ larutan HCl 1 mol.

Jawab :

Jumlah mol HCl:

n = V . m

   =

4.    Hitunglah q_reaksi pada pembentukan 1 mol H₂O (jika NaOH dan HCl yang bereaksi masing-masing 1 mol).

5.    Tulis persamaan termokimia untuk reaksi ini (∆H_reaksi = q_reaksi pada pembentukan 1 mol H₂O).

6.    Carilah data kalor reaksi netralisasi asam-basa dari literatur, kemudian bandingkan dengan hasil yang Anda peroleh dari kegiatan ini. Jika terdapat penyimpangan yang berarti, cobalah kemukakan penyebabnya.

7.    Tariklah kesimpulan dari kegiatan ini.

G.   Pembahasan

Kalorimeter ini terdiri dari dua buah gelas styrofoam. Digunakan styrofoam karena styrofoam merupakan suatu isolator sehingga jumlah kalor yang diserap atau ang dilepaskan ke lingkungan dapat diabaikan. Kalorimeter sederhana digunakan untuk mengukur perubahan suhu larutan suatu reaksi kimia. Jadi, jika reaksi berlangsung secara eksoterm maka kalor sepenuhnya diserap oleh larutan dalam wadah. Sebaliknya, jika reaksi berjalan secara endoterm maka kalor diserap dari larutan. Dengan demikian, jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan larutan dapat kita tentukan dengan mengukur perubahan suhunya. Dalam menentukan ∆H menggunakan kalori meter kita akan selalu berhubungan dengan kalor atau panas. Jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikan satu gram zat sebesar 1°C atau 1 K disebut panas jenis (c), dinyatakan dengan satuan Joule g^-1°C^-1. Untuk menentukan jumlah kalor suatu zat secara umum berlaku rumus berikut

	q = m.c.∆t

 

Keterangan :

q   = Jumlah kalor (Joule)

m  = Massa zat (gr)

c   = Kalor jenis (Joule g^-1°C^-1)

∆t = Perubahan suhu (t_akhir - t_awal)

H.   Kesimpulan