LAPORAN HASIL PERCOBAAN:
TERMOKIMIA KIMIA
Disusun Oleh:
Hanna Farah Vania Kinanthi Setya P Ichsan Basra Andre Leo Berry!"
Jalan Puspitaloka III. 2 – Bumi Serpong Damai, Tangerang Tangerang Selatan – Banten 0
#AFTAR ISI
A B % D E " ) I
PEJI! PEJI!A AA A"A#A A"A#A ........ ............ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ......... .......... ........... ............ ........... ..... T$J$A T$J$A ....... .......... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ...... TEO&I TEO&I DASA& DASA& ....... ........... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ......... ........... ......... ... A'AT A'AT ( BA)A BA)A ......... ............. ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ....... ....... ........ ......... .......... ..... %A&A %A&A +E&JA +E&JA ....... ........... ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ....... ....... ........ ....... ....... ........ ......... .......... ........... .......... .... DAT DATA PE"A#A PE"A#AT TA...... .......... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ....... ....... ........ .......... ............ .......... .... AA'ISA AA'ISA DAT DATA ( PE#BA) PE#BA)ASA ASA ........ ........... ....... ........ ....... ....... ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ......... .......... ..... +ESI#P$ +ESI#P$'A 'A ..... ......... ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ....... ........ ........... ............ ........... ........... ........ DATA& DATA& P$STA P$STA+A ....... ........... ....... ....... ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ......... .......... .......
2 2 2 2* 22 22 22 2/
1
A. Pen0i1aan Agam Islam: Dan Dia apa 3ang Dia 4iptakan untuk kamu 5i 6umi ini 5engan 6erlain7lainan ma4amn3a. Sesungguhn3a pa5a 3ang 5emikian itu 6enar76enar ter5apat tan5a 6agi kaum 3ang mengam6il pela0aran.8
B. Tu0uan: 7
#engamati reaksi 3ang melepaskan kalor 9eksoterm 5an reaksi mem6utuhkan
7
kalor 9en5oterm. #enentukan ;) reaksi 5engan menggunakan kalorimeter5an menuliskan persamaan kimiann3a.
%. Teori Dasar: *
Termokimia Termokimia ialah 4a6ang kimia 3ang 6erhu6ungan 5engan hu6ungan tim6al 6alik panas 5engan reaksi kimia atau 5engan peru6ahan kea5aan
2
energi ini tak 5apat hilang 6egitu sa0a karena energi total 9kinetik 5an potensial harus tetap konstan. Se6a6 itu, 6ila energi potensialn3a turun, maka energi kinetikn3a harus naik 6erarti energi potensial 6eru6ah men0a5i energi kinetik. Penam6ahan 0umlah energi kinetik akan men3e6a6kan harga rata7rata energi kinetik 5ari molekulmolekul naik, 3ang kita lihat se6agai kenaikan temperatur 5ari 4ampuran reaksi. %ampuran reaksi men0a5i panas. +e6an3akan reaksi kimia ti5aklah tertutup 5ari 5unia luar. Bila 4ampuran reaksi men0a5i panas seperti 5igam6arkan 5i6a1ah, panas 5apat mengalir ke sekelilingn3a. Setiap peru6ahan 3ang 5apat melepaskan energi ke sekelilingn3a seperti ini 5ise6ut peru6ahan eksoterm. Perhatikan 6ah1a 6ila ter0a5i reaksi eksoterm, temperatur 5ari 4ampuran reaksi akan naik 5an energi potensial 5ari =at7=at kimia 3ang 6ersangkutan akan turun. +a5ang7ka5ang peru6ahan kimia ter0a5i 5imana a5a kenaikan energi potensial 5ari =at7=at 6ersangkutan. Bila hal ini ter0a5i, maka energi kinetikn3a akan turun sehingga temperaturn3a 0uga turun. Bila sistem ti5ak tertutup 5i sekelilingn3a, panas 5apat mengalir ke 4ampuran reaksi 5an peru6ahann3a 5ise6ut peru6ahan en5oterm. Perhatikan 6ah1a 6ila ter0a5i suatu reaksi en5oterm, temperatur 5ari 4ampuran reaksi akan turun 5an energi potensial 5ari =at7=at 3ang ikut 5alam reaksi akan naik. Tu0uan utama termo5inamika kimia ialah pem6entukan kriteria untuk ketentuan penentuan kemungkinan ter0a5i atau spontanitas 5ari trans
2
Persamaan Termokimia Persamaan reaksi 3ang mengikutsertakan peru6ahan entalpin3a 5ise6utpersamaan termokimia. ilai >) 3ang 5ituliskan pa5a persamaan termokimia 5isesuaikan 5engan stokiometri reaksi. Artin3a 0umlah mol =at 3ang terli6at 5alam reaksi sama 5engan koe
%ontoh: Pa5a pem6entukan *a mol air 5ari
gas hi5rogen 5engan gas oksigen 5i6e6askan 2?@ kJ. +ata 5i6e6askan8
3
men3atakan 6ah1a reaksi tergolong eksoterm. Oleh karena itu ) 72?@ kJ $ntuk setiap mol air 3ang ter6entuk. Persamaan termokimian3a a5alah:
)2 9g C *2 O2 9g F )2O 9l
>) 72?@ kJ
Atau 2 )2 9g C O2 9g F 2 )2O 9l
>) 7/2 kJ
9karena koe
) 0uga harus 5ikali 5ua.
-
+ekekalan Energi )ukum kekekalan energi a5alah salah satu 5ari hukum7hukum kekekalan 3ang meliputi energi kinetik 5an energi potensial. )ukum ini a5alah hukum pertama 5alamtermo5inamika. )ukum +ekekalan Energi 9)ukum I Termo5inamika 6er6un3i: GEnergi 5apat 6eru6ah 5ari satu 6entuk ke 6entuk 3ang lain tapi ti5ak 6isa 5i4iptakan ataupun 5imusnahkan 9konHersi energiG
)ukum +ekekalan Energi •
Energi ti5ak 5apat 5i4iptakan atau 5imusnahkan, energi han3a 5apat 5iu6ah 5ari * 6entuk energi ke 6entuk energi 3ang lain.
•
Energi alam semesta a5alah tetap, sehingga energi 3ang terli6at 5alam suatu proses kimia 5an
•
%ontoh peru6ahan energi : a. Energi ra5iasi 5iu6ah men0a5i energi panas. 6. Energi potensial 5iu6ah men0a5i energi listrik. 4. Energi kimia men0a5i energi listrik.
Entalpi Entalpi a5alah istilah 5alam termo5inamika 3ang men3atakan 0umlah energi internal 5ari suatu sistem termo5inamika 5itam6ah energi 3ang 5igunakan untuk melakukan ker0a. Entalpi ti5ak 6isa 5iukur, 3ang 6isa 5ihitung a5alah nilai 4
peru6ahann3a. Se4ara matematis, peru6ahan entalpi 5apat 5irumuskan se6agai 6erikut: >) >$ C P> 5i mana:
H entalpi sistem 90oule U energi internal 90oule P tekanan 5ari sistem 9Pa V Holume sistem 9
Energi 5an Entalpi •
Sesuai 5engan )ukum Termo5inamika I, 3ang men3atakan 6ah1a energi ti5ak 5apat 5i4iptakan atau 5imusnahkan, tetapi energi han3a 5apat 5iu6ah 5ari * 6entuk energi ke 6entuk energi 3ang lain, maka 0umlah energi 3ang 5iperoleh oleh sistem akan 0umlah energi 3ang 5ilepaskan oleh lingkungan. Se6alikn3a, 0umlah energi 3ang 5ilepaskan oleh sistem akan 0umlah energi 3ang 5iperoleh oleh lingkungan.
•
Energi a5alah kapasitas untuk melakukan ker0a 9 w atau menghasilkan panas kalor 9 q .
•
Energi 3ang 5imiliki oleh sistem 5apat 6erupa energi kinetik 9 6erkaitan 5engan gerak molekul sistem maupun energi potensial.
•
Energi 5alam 9 E a5alah 0umlah energi 3ang 5imiliki oleh suatu =at atau sistem.
•
Perpin5ahan energi antara sistem 5an lingkungan ter0a5i 5alam 6entuk ker0a 9 w atau 5alam 6entuk kalor 9 q .
•
Tan5a untuk ker0a 9 w 5an kalor 9 q : H Sistem menerima ker0a, w 6ertan5a 9 C . H Sistem menerima kalor, q 6ertan5a 9 C . H Sistem melakukan ker0a, w 6ertan5a 9 – . H Sistem mem6e6askan kalor, q 6ertan5a 9 – .
•
Energi 5alam 9 E termasuk
•
Energi 5alam 0uga termasuk si
5
•
•
#isaln3a : 0ika E 5ari * mol air 3 kJ maka E 5alam 2 mol air 9 T,P 23 kJ. ilai energi 5alam 5ari suatu =at ti5ak 5apat 5iukur, tetapi 3ang 5iperlukan 5alam termokimia han3alah peru6ahan energi 5alam
9 DE .
DE E! " E# E# energi 5alam pa5a kea5aan a1al E! energi 5alam pa5a kea5aan akhir •
$ntuk reaksi kimia : DE E$ " Er E$ energi 5alam pro5uk Er energi 5alam reaktan
Peru6ahan Entalpi Ber5asarkan Energi Ikatan Energi ikatan 5i5e
@
7*
.
Peru6ahan Entalpi Ber5asarkan Entalpi Pem6entukan +alor suatu reaksi 5apat 0uga 5itentukan 5ari 5ata entalpi pem6entukan =at pereaksi 5an pro5ukn3a. Dalam hal ini, =at pereaksi 5ianggap terle6ih 5ahulu terurai men0a5i unsur7unsurn3a, kemu5ian unsur7unsur itu 6ereaksi mem6entuk =at pro5uk. Se4ara umum untuk reaksi: m AB C n %D –F p AD C K %B >)L 0umlah >)L < 9pro5uk 7 0umlah >)L < 9pereaksi Peru6ahan Entalpi Ber5asarkan )ukum )ess Ban3ak reaksi 3ang 5apat 6erlangsung se4ara 6ertahap. #isaln3a pem6akaran kar6on atau gra
> ) – -M kJ
&eaksi 5iatas 5apat 6erlangsung melalui 5ua tahap. #ula7mula kar6on 5i6akar 5engan oksigen
3ang
ter6atas sehingga mem6entuk kar6on monoksi5a.
Selan0utn3a, kar6on monoksi5a itu 5i6akar lagi untuk mem6entuk kar6on 5ioksi5a. Persamaan termokimia untuk ke5ua reaksi terse6ut a5alah: %(s) C N O2 (%) –F %O (%) >) – *** kJ %O (%) C N O2 (%) –F %O2 (%) > ) – 2?- kJ 6
Jika ke5ua tahap 5iatas 5i0umlahkan, maka 5iperoleh: %(s) C N O2 (%) –F %O (%) >) – *** kJ %O (%) C N O2 (%) –F %O2 (%) >) – 2?- kJ 7 C %9s C O2 9g –F %O2 9g >) – -M k0 / Sistem 5an 'ingkungan • Sistem a5alah6agian 5ari alam semesta 3ang men0a5i pusat perhatian langsung 5alam suatu per4o6aan tertentu. • 'ingkungan a5alah 6agian lain 5ari alam semesta 3ang ter5apat 5i luar sistem. • Se4ara umum, ter5apat - 0enis sistem: a Sistem Ter6uka Suatu sistem 5imana 5apat ter0a5i perpin5ahan materi 5an energi 5engan lingkungann3a. %ontoh: kopi panas 5alam gelas ter6uka, akan melepaskan panas 5an uap air ke lingkungann3a. 6Sistem Tertutup Suatu sistem 5imana han3a 5apat ter0a5i perpin5ahan energi ke lingkungann3a tetapi ti5ak 5apat ter0a5i perpin5ahan materi. %ontoh: kopi panas 5alam gelas tertutup, 5apat melepaskan panas kalor ke lingkungann3a tetapi ti5ak a5a uap air 3ang hilang. 4 Sistem Terisolasi Suatu sistem 5imana ti5ak 5apat ter0a5i perpin5ahan materimaupun energi lingkungann3a. %ontoh: kopi panas 5alam suatu termos.
?
+er0a +er0a 5alam satuan 91 3ang 5ilakukan oleh sistem: w $ F. s 9 ker0a ga3a 0arak F P. A
maka : w 7 ( P. & ) . h w 7 P. ( & . h ) w % $ P. DV
7
Satuan ker0a
L& at'
( L& at'
% ()(*+, -
Contoh :
)itunglah 6esarn3a ker0a 9 J 3ang 5ilakukan oleh suatu sistem 3ang mengalami ekspansi mela1an P 2 atm 5engan peru6ahan *L ' -a.a/an : w $ P. DV
– 2 atm *L liter – 2L '.atm – 2.L2@, J
M
+alor •
+alor 5alam satuan 9K a5alah energi 3ang 6erpin5ah 5ari sistem ke lingkungan atau se6alikn3a, karena a5an3a per6e5aan suhu 3aitu 5ari suhu le6ih tinggi ke suhu le6ih ren5ah.
•
Perpin5ahan kalor akan 6erlangsung sampai suhu antara sistem 5an lingkungann3a sama.
•
#eskipun kita mengatakan 6ah1a sistem menerima atau mem6e6askan kalor, tetapi sistem ti5ak mempun3ai energi 5alam 6entuk kalor .
•
Energi 3ang 5imiliki sistem a5alah energi 5alam 9 E , 3aitu energi kinetik 5an potensial.
•
Perpin5ahan kalor ter0a5i ketika molekul 5ari 6en5a 3ang le6ih panas 6ertum6ukan 5engan molekul 5ari 6en5a 3ang le6ih 5ingin.
•
Satuan kalor 0a1ori 0a1 " atau 2o31e - ". ( 0a1
•
% 4* (54 -
#engukur 0umlah kalor : q % m c DT
atau q % C DT
; q % m L 8
5engan : q 0umlah kalor 9 J m massa =at 9 g DT peru6ahan suhu 9 o% atau + c kalor 0enis 9 J g. o% atau 9 J g. + C kapasitas kalor 9 J o% atau 9 J + L kalor laten 9 J g kalor pele6uran pelelehan 5an kalor penguapan. Contoh :
Berapa 0oule 5iperlukan untuk memanaskan *LL gram air 5ari 2 o% men0a5i *LL o% 9 kalor 0enis air ,*? J g.+ -a.a/an : q % m c DT
*LL ,*? 9 *LL – 2 -*.-L J -*, - kJ. •
)u6ungan antara E, q 5an w : DE q + w w P. DV
*
Jika reaksi 6erlangsung pa5a sistem ter6uka 5engan tekanan 9 P tetap maka : DE = q p + w Contoh :
Suatu reaksi eksoterm mempun3ai harga DE – *LL kJ. Jika reaksi 6erlangsung pa5a P tetap 5an sistem 6ertam6ah, maka se6agian DE terse6ut 5igunakan untuk melakukan ker0a. Jika 0umlah ker0a 3ang 5ilakukan sistem – kJ, maka : q p DE – w
7*LL kJ – 9 7 kJ – M kJ *
Jika reaksi 6erlangsung pa5a sistem tertutup 5engan Holume tetap 9 DV L artin3a sistem ti5ak melakukan ker0a
9w L .
DE = qv + w DE = qv + 0 DE = qv
)al ini 6erarti 6ah1a semua peru6ahan energi 5alam 9 DE 3ang 6erlangsung pa5a sistem tertutup akan mun4ul se6agai kalor. Contoh :
9
Suatu reaksi 3ang 6erlangsung pa5a tetap 5isertai pen3erapan kalor 2LL kJ. Tentukan nilai DE , q 5an w reaksi itu -a.a/an :
Sistem men3erap kalor, artin3a K C 2LL kJ. &eaksi 6erlangsung pa5a tetap, 1 L kJ. DE = qv + w
C 2LL kJ C L kJ C 2LL +0
*L &eaksi Eksoterm 5an En5oterm Peru6ahan entalpi 9>) positi< menun0ukkan 6ah1a 5alam peru6ahan ter5apat pen3erapan kalor atau pelepasan kalor. &eaksi kimia 3ang melepaskan atau mengeluarkan kalor 5ise6ut reaksi eksoterm , se5angkan reaksi kimia 3ang men3erap kalor 5ise6ut reaksi e!oterm Pa5a reaksi en5oterm, sistem men3erap energi. Oleh karena itu, entalpi sistem akan 6ertam6ah. Artin3a entalpi pro5uk 9)p le6ih 6esar 5aripa5a entalpi pereaksi 9)r. Aki6atn3a, peru6ahan entalpi, merupakan selisih antara entalpi pro5uk 5engan entalpi pereaksi 9)p 7)r 6ertan5a positi<. Sehingga peru6ahan entalpi untuk reaksi en5oterm 5apat 5in3atakan: >H % H6$ Hr 7 ) /ertanda 6ositi8" &umus : +alor reaksi 5apat 5itetukan 5engan rumus:
)o reaksi 7 9 Q larutan C Q kalorimeter
+alor 3ang 5iserap oleh kalorimeter 5apat 5ia6aikan, maka:
)o reaksi Q larutan
Se6alikn3a, pa5a reaksi eksoterm , sistem mem6e6askan energi, sehingga entalpi sistem akan 6erkurang, artin3a entalpi pro5uk le6ih ke4il 5aripa5a entalpi pereaksi. Oleh karena itu , peru6ahan entalpin3a 6ertan5a negati<. Sehingga p 5apat 5in3atakan se6agai 6erikut: 10
>H % H6$ Hr 9 ) /ertanda neati8" &umus
:
+alor reaksi 5apat 5itentukan 5engan rumus :
)o reaksi 7 9 Q larutan C Q kalorimeter
+alor 3ang 5iserap oleh kalorimeter 5apat 5ia6aikan, maka:
)o reaksi 7 Q larutan
Peru6ahan entalpi pa5a reaksi eksoterm 5an en5oterm 5apat 5in3atakan 5engan 5iagram tingkat energi.
** )ukum )ess )ukum ini 5ia0ukan oleh "ermain )ess. Beliau men3atakan 6ah1a entalphi reaksi 9>) han3a tergantung pa5a kea5aan a1al reaksi 5an hasil reaksi 5an ti5ak 6ergantung pa5a 0alann3a reaksi. Jika suatu reaksi merupakan pen0umlahan al0a6ar 5ari 5ua atau le6ih reaksi, maka peru6ahan entalphi 9>) atau kalor reaksin3a 0uga merupakan pen0umlahan al0a6ar 5ari 9>) 3ang men3ertai reaksi. Pen0umlahan al0a6ar reaksi 5an entalphi menurut "ermain )ess Ber5asarkan persamaan reaksi gas kar6on 5ioksi5a 5apat ter6entuk melalui 5ua tahap, 3ang pertama pem6entukan kar6onmonoksi5a 5ari unsur7unsurn3a 5an 5ilan0utkan 5engan oksi5asi 5ari kar6onmonoksi5a men0a5i kar6on5ioksi5a. Pen0umlahan al0a6ar >) reaksi 5ari setiap tahap reaksi 0uga 5ilakukan sesuai 5engan tahap reaksi, maka >)reaksi 5ari pem6entukan gas +ar6on 5ioksi5a 0uga 5apat 5ilakukan. Ber5asarkan 6er6agai 0enis reaksi, maka kita 0uga 5apat mengem6angkan 0enis kalor reaksi atau >) 3ang 5isesuaikan 5engan 0enis reaksin3a, a5a empat 0enis kalor reaksi 3aitu kalor reaksi pem6entukan, penguraian, pem6akaran 5an pelarutan.
11
)ukum ini 5ia0ukan oleh "ermain )ess, 5ia men3atakan 6ah1a entalphi reaksi 9>) han3a tergantung pa5a kea5aan a1al reaksi 5an hasil reaksi 5an ti5ak 6ergantung pa5a 0alann3a reaksi. Jika suatu reaksi merupakan pen0umlahan al0a6ar 5ari 5ua atau le6ih reaksi, maka peru6ahan entalphi 9>) atau kalor reaksin3a 0uga merupakan pen0umlahan al0a6ar 5ari 9>) 3ang men3ertai reaksi. Pen0umlahan al0a6ar reaksi 5an entalphi menurut "ermain )ess Ber5asarkan persamaan reaksi gas kar6on 5ioksi5a 5apat ter6entuk melalui 5ua tahap, 3ang pertama pem6entukan kar6onmonoksi5a 5ari unsur7unsurn3a 5an 5ilan0utkan 5engan oksi5asi 5ari kar6onmonoksi5a men0a5i kar6on5ioksi5a. Pen0umlahan al0a6ar >) reaksi 5ari setiap tahap reaksi 0uga 5ilakukan sesuai 5engan tahap reaksi, maka >)reaksi 5ari pem6entukan gas +ar6on 5ioksi5a 0uga 5a pat 5ilakukan. Ber5asarkan 6er6agai 0enis reaksi, maka kita 0uga 5apat mengem6angkan 0enis kalor reaksi atau >) 3ang 5isesuaikan 5engan 0enis reaksin3a, a5a e mpat 0enis kalor reaksi 3aitu kalor reaksi pem6entukan, penguraian, pem6akaran 5an pelarutan.
*2 +alorimeter +alori meter a5alah alat untuk mengukur kalor 0enis suatu =at. Salah satu 6entuk kalori meter a5alah kalori meter 4ampuran. +alori meter ini ter5iri 5ari se6uah 6e0ana logam 3ang kalor 0enisn3a 5iketahui. Be0ana ini 6iasan3a 5itempatkan 5i5alam 6e0ana lain 3ang agak le6ih 6esar.ke5ua 6e0ana 5ipisahkan oleh 6ahan pen3ekat misalkan ga6us atau 1ol. +egunaan 6e0ana luar a5alah se6agai isolator agar perukaran kalor 5engan sekitar kalori meter 5apat 5ikurangi. +alori meter 0uga 5ilengkapi 5engan 6atang penga5uk. Pa5a 1aktu =at 5i4ampurkan 5i5alam kalori meter, air 5alam kalori meter perlu 5ia5uk agar 5iperoleh suhu merata se6agai aki6at per4ampuran 5ua =at 3ang suhun3a 6er6e5a. Asas penggunaan kalori meter a5alah asas 6la4k. Setiap 5ua 6en5a atau le6ih 5engan suhu 6er6e5a 5i4ampurkan maka 6en5a 3ang 6ersuhu le6ih tinggi akan melepaskan kalorn3a, se5angkan 6en5a 3ang 6ersuhu le6ih ren5ah akan men3erap kalor hingga men4apai kesei m7 6angan 3aitu suhun3a sama. Pelepasan 5an pen3erapan kalor ini 6esarn 3a harus im6ang. +alor 3ang 5ilepaskan sa ma 5engan kalor 3ang 5iserap sehingga 6erlaku hukum kekekalan energi. Pa5a sistem tertutup, kekekalan energi panas 9kalor ini 5apat 5ituliskan s e6agai 6erikut. Qlepas Qterima Dengan Q m . 4 . ;t den%an'
12
6an3akn3a kalor 3ang 5iperlukan 9J m massa suatu =at 3ang 5 i6eri kalor 9kg kalor 0enis =at 9Jkg o% ;t kenaikanperu6ahan suhu =at 9 o% * kapasitas kalor suatu =at 9J o%
Pertukaran energi kalor merupakan 5asar teknik 3ang 5ikenal 5engan na ma 0a1ori'etri, 3ang merupakan pengukuran kuantitati< 5ari pertukaran kalor. $ntuk melakukan pengukuran kalor 3ang 5iperlukan untuk menaikkan suhu suatu =at 5igunakan 0a1ori'eter. "am6ar @.*/ menun0ukkan skema kalorimeter air se5erhana. Sala h satu kegunaan 3ang penting 5ari kalorimeter a5alah 5alam penentuan kalor 0enis suatu =at. Pa5a teknik 3ang 5ikenal se6agai meto5e 4ampuran8, satu sampel =at 5ipanaskan sampai temperatur tinggi 3ang 5iukur 5engan akurat, 5an 5engan 4epat 5itempatkan pa5a air 5ingin kalorimeter. +alor 3ang hilang pa5a sampel terse6ut akan 5iterima oleh air 5an kalorimeter. Dengan mengukur suhu akhir 4ampuran terse6ut, maka 5apat 5ihitung kalor 0enis =at terse6ut. Rat 3ang 5itentukan kalor 0enisn3a 5ipanasi sampai suhu tertentu. Dengan 4epat =at itu 5imasukkan ke5alam kalori meter 3ang 6erisi air 5engan suhu 5an massan3a su5ah 5iketahui. +alori meter 5ia5uk sampai suhun3a ti5ak 6eru6ah lagi. Dengan menggunakan hukum kekekalan energ3, kalor 0enis 3ang 5imasukkan 5apat 5ihitung.
*- +alsium Oksi5a %aO se6uah pa5atan putih kaustik se5ikit larut 5alam air 5engan 6entuk komersial 5isusun oleh kalsium kar6onat kapur 5ipanggang 5i oHen sa mpai semua kar6on 5ioksi5a 5i5orong o<<. %aO 5igunakan se6agai 6ahan tahan api, pulp pem6uatan kertas, 5an se6agai
13
Suhu, 5i mana peru6ahan su6stansi itu negara 5ari 4air ke uap 5ise6ut titik 5i5ih, 5an 6er6e5a untuk 6ahan 3ang 6er6e5a. Per6e5aan ini 5apat 5igunakan untuk =at terpisah, 5an 5engan 5emikian 5apat 5igunakan untuk pemurnian air.
JEIS7JEIS AQ$ADEST 9AI& #$&I atau AI& S$'I"A *. Air Suling 5ari Sumur 2. Air Suling 5ari #ata Air Pegunungan -. Air Suling 5ari Air Ta5ah )u0an.
* Ammonium +lori5a Amonium klori5a, sen3a1a anorganik 5engan )%l rumus, a5alah garam kristal putih, sangat larut 5alam air. Solusi 5ari amonium klori5a 3ang agak asam. Sal amoniak a5alah nama 5ari 6entuk, alami mineralogi 5ari amonium klori5a. #ineral umumn3a ter6entuk 5i tempat pem6uangan pem6akaran 6atu 6ara, karena kon5ensasi 5ari 6atu6ara 3ang 5iturunkan gas. )al ini 0uga 5itemukan 5i sekitar 6e6erapa 0enis Hentilasi Hulkanik. )al ini 5igunakan se6agai agen pen3e5ap pa5a 6e6erapa 0enis akar manis. Ini a5alah pro5uk 5ari reaksi asam klori5a 5an amonia. Sum6er Ini a5alah pro5uk 5ari proses SolHa3 3ang 5igunakan untuk mempro5uksi natrium kar6onat. %O2 C 2 )- C 2 a%l C )2O 2 )%l C a2%OSelain men0a5i meto5e utama untuk pem6uatan amonium klori5a, meto5e ini 5igunakan untuk meminimalkan pelepasan amonia 5alam 6e6erapa operasi in5ustri. Amonium klori5a 5ipersiapkan se4ara komersil 5engan mengga6ungkan amonia 9)- 5engan 6aik hi 5rogen klori5a 9gas atau asam klori5a 9larutan air: U-V )- C )%l )%l Amonium klori5a ter0a5i se4ara alami 5i 5aerah Hulkanik, mem6entuk pa5a 6atuan Hulkanik 5i 5ekat asap7releasing Hentilasi 9
14
Aplikasi utama 5ari amonium klori5a a5alah se6agai sum6er nitrogen 5alam pupuk, misaln3a 4hloroammonium
api Amonium klori5a merupakan 6ahan 5alam kem6ang api, keamanan pertan5ingan 5an 6ahan pele5ak kontak.
-. 'ogam Amonium klori5a 5igunakan se6agai
3ang 5ise6a6kan oleh tin5akan iritasi pa5a mukosa 6ronkial. )al ini
men3e6a6kan pro5uksi saluran pernapasan kele6ihan 4airan 3ang mungkin le6ih mu5ah untuk 6atuk. "aram amonium a5alah iritasi pa5a mukosa lam6ung 5an 5apat men3e6a6kan mual 5an muntah. Amonium klori5a 5igunakan se6agai agen a4i5i<3ing sistemik 5alam pengo6atan alkalosis meta6olik 3ang parah, 5alam pemuatan asam tes lisan untuk men5iagnosa asi5osis tu6ulus 5istal gin0al, untuk mempertahankan urin pa5a p) asam 5alam pengo6atan 6e6erapa gangguan saluran ken4ing. . #akanan Di 6e6erapa negara, amonium klori5a, 3ang 5ikenal s e6agai sal amoniak, 5igunakan se6agai a5iti< makanan 5i 6a1ah nomor E E*L, 6iasan3a se6agai nutrisi ragi 5alam 6rea5making. Ini a5alah suplemen pakan ternak 5an 6ahan 5alam me5ia nutrisi untuk ragi 5an 6an3ak mikroorganisme. Amonium klori5a 5igunakan untuk mem6um6ui permen gelap 5ise6ut manis asin, 5alam memanggang kue untuk mem6erikan tekstur 3ang sangat ren3ah, 5an 5alam 6um6u Salmiakki +oskenkorHa untuk Ho5ka. Di In5ia 5an Pakistan, hal itu 5ise6ut nausa5er 5an 5igunakan untuk meningkatkan 4rispiness 5ari makanan ringan seperti samosa 5an 0ale6i. @. Di la6oratorium Amonium klori5a 5igunakan untuk menghasilkan suhu ren5ah 5alam man5i pen5inginan. Solusi amonium klori5a 5engan amonia 5igunakan se6agai larutan 6u<
15
5alam seng7kar6on 6aterai. +egunaan lain termasuk 5alam sampo ram6ut, lem ka3u lapis 3ang o6ligasi, 5an pro5uk pem6ersih. Dalam s hampoo ram6ut, 5igunakan se6agai agen pene6alan 5i amonium 6er6asis sistem sur
*@ Barium )i5roksi5a Barium hi5roksi5a a5alah sen3a1a kimia 5engan rumus Ba 9O) 2. Juga 5ikenal se6agai Bar3ta, itu a5alah salah satu sen3a1a utama 6arium. The monohi5rat 6utiran putih a5alah 6entuk komersial 6iasa. Persiapan Barium hi5roksi5a 5apat 5i6uat 5engan melarutkan oksi5a 6arium 9BaO 5alam air: BaO C )2O M Ba 9O) 2.? )2O Ini mengkristal se6agai o4tah35rate, 3ang mengu6ah ke monoh35rate setelah pemanasan 5i u5ara. Pa5a *LL Y % 5alam ruang hampa, monohi5rat mem6erikan BaO . Penggunaan Barium hi5roksi5a 5igunakan 5alam kimia analitik untuk titrasi asam lemah, terutama asam organik. Solusi 3ang 0elas air 3ang 5i0amin untuk 6e6as 5ari kar6onat, ti5ak seperti natrium hi5roksi5a 5an kalium hi5roksi5a, seperti kar6onat 6arium ti5ak larut 5alam air. )al ini memungkinkan penggunaan in5ikator seperti
16
sul
*/ 'arutan )%l )i5rogen klori5a sen3a1a memiliki rumus )%l. Pa5a suhu kamar, itu a5alah gas ti5ak 6er1arna, 3ang mem6entuk asap putih asam klori5a pa5a kontak 5engan kelem6a6an atmos
Struktur D%', se6agaimana 5itentukan oleh 5i
17
#etanol *- /L -L Etanol *L -?* Eter -@ 2M *M ro=en )%l mengalami transisi J han3a 5apat mengam6il nilai7nilai 5ari ] *. E 9J h ^ B ^ J 9J C* ilai B 0auh le6ih ke4il 5aripa5a _ e, sehingga 0umlah 3ang 0auh le6ih ke4il 5ari energi 3ang 5i6utuhkan untuk memutar molekul, karena molekul 3ang khas, ini terletak 5i 1ila3ah mi4ro1aHe. amun, energi getaran molekul )%l menempatkan serapan 5i 5alam 1ila3ah in
18
Dalam in5ustri 4hlor7alkali, air garam 94ampuran natrium klori5a 5an air solusi a5alah klorin mempro5uksi elektrolisis 9%l2, natrium hi5roksi5a, 5an hi5rogen 9)2. "as klor murni 5apat 5ikom6inasikan 5engan hi5rogen untuk menghasilkan hi5rogen klori5a. %l2 9g C )2 9g 2 )%l 9g Se6agai reaksi eksotermis, instalasi 5ise6ut oHen )%l atau 6urner )%l. "as hi5rogen klori5a 5ihasilkan 5iserap 5alam air 5eionisasi, sehingga asam klori5a murni kimia1i. &eaksi ini 5apat mem6erikan pro5uk 3ang sangat murni, misaln3a untuk 5igunakan 5alam in5ustri makanan. Pro5uksi ter6esar 5ari asam klori5a terintegrasi 5engan pem6entukan sen3a1a organik terklorinasi 5an ter
Aplikasi:
19
)i5rogen klori5a +e6an3akan 5igunakan 5alam pro5uksi asam klori5a. )al ini 0uga merupakan reagen penting 5alam trans
*? 'arutan )%l Natri3' hidro0sida 9NaOH, 0uga 5ikenal se6agai soda 0a3sti0 atau sodi3' hidro0sida , a5alah se0enis 6asa logam kaustik. atrium )i5roksi5a ter6entuk 5ari oksi5a
6asa atrium Oksi5a 5ilarutkan 5alam air. atrium hi5roksi5a mem6entuk larutan alkalin3ang kuat ketika 5ilarutkan ke 5ala m air. Ia 5igunakan 5i 6er6agai ma4am 6i5ang in5ustri, ke6an3akan 5igunakan se6agai 6asa 5alam proses pro5uksi 6u6ur ka3u 5an kertas, tekstil, air minum, sa6un 5an 5eter0en. atrium hi5roksi5a a5alah 6asa 3ang paling umum 5igunakan 5alam la6oratorium kimia. atrium hi5roksi5a murni 6er6entuk putih pa5at 5an terse5ia 5alam 6entuk pelet, serpihan, 6utiran ataupun larutan 0enuh LW. Ia 6ersi
20
D. Alat ( Bahan a Alat • • • • •
Termometer "elas kimia Sen5ok =at * set 4alorimeter Penga5uk ka4a
6 Bahan • • • • • •
AKua5es +alsium Oksi5a 9%aO Amonium +lori5a 9) %l Barium )i5roksi5a 9Ba9O)2 'arutan aO) *# 'arutan )4l *#
E. %ara +er0a a &eaksi eksoterm: *. Isi gelas kimia 5engan air 2 ml 2. $kur temperature air terse6ut. %atat se6agai temperatur mula7mula -. #asukkan %aO ke 5alam gelas 3ang telah 6erisi air . A5uk 5an 4atat temperaturlarutan . )itung peru6ahan tempratur 3ang ter0a5i, 5an 4atat. 6 &eaksi En5oterm *. Isi gelas kimia 5engan air 2 ml 2. $kur temperature air terse6ut. %atat se6agai temperatur mula7mula -. #asukkan )%l 5an Ba9O)2 ke 5alam gelas kimia 3ang telah terisi air, kemu5ian a5uk . %atat temperature larutan . )itung peru6ahan tempratur 3ang ter0a5i, 5an 4atat.
4 Penentuan >) reaksi 5engan kalorimeter *. &angkai alat kalorimeter 2. #asukkan 2 ml larutan )%l *# ke 5alam gelas kimia 5an 2ml larutan aO) *# ke 5alam kalorimeter. $kur suhu masing7masing 5an 4atat. Tentukan suhu rata7rata 6ila suhu ke5ua larutan 6er6e5a -. Tuang )%l ke 5alam kalorimeter. A5uk larutan 5an perhatikan suhu 3ang 5itun0ukkan oleh kalorimeter. Suhu akan naik, kemu5ian men0a5i tetap 5an selan0utn3a turun. %atat suhu 3ang tetap itu se6agai suhu akhir t2 . )itung peru6ahan tempratur 3ang ter0a5i, 5an 4atat.
21
. Data Pengamatan O
PE&%OBAA
S$)$ A!A' 9t*
S$)$ A+)I& 9t2
>t t 2 – t*
*
&eaksi Eksoterm
2/o%
2? o%
* o%
2
&eaksi En5oterm
2M o%
2/ o%
72 o%
-
+alorimeter
2M o%
L,/ o%
)%l : 2? o% aO) : 2?, o% t* rata7rata : 2?,2 o%
". Analisa Data ( Pem6ahasan *. &eaksi Eksoterm &eaksi pertama 3ang kami 4o6a a5alah reaksi eksoterm 3ang 5iu0i 5engan larutan %aO. Pa5a saat pengukuran pertama 6erisikan air keran 2ml, suhu 5ari termometer menun0ukkan angka 2/ o%. Setelah mengukur t*, 5imasukkan %aO ke 5alam gelas 3ang sama. Tanpa 5ia5uk, larutan 5alam gelas menun0ukkan angka 2? o% saat 5iukur. &ata7rata suhu 3ang 5i5apat a5al ah * o%. %aO, larutan 3ang 5iu0i 5alam reaksi eksoterm ini merupakan pa5atan putih kaustik 3ang se5ikit larut 5alam air. %aO 6iasan3a 5igunakan se6agai 6ahan tahan api, pulp pem6uatan kertas, 5an se6agai
22
2. &eaksi En5oterm Per4o6aan selan0utn3a, reaksi 3ang kami 4o6a a5alah reaksi en5oterm 5engan menggunakan )%l 5an Ba9O)2. Seperti 5i per4o6aan se6elumn3a, kami mengukur terle6ih 5ahulu 2 ml air keran 3ang kali ini menun0ukkan angka 2M o
%. T2 5ari ke5ua larutan terse6eut setelah 5imasukkan ke 5alam air 5an
5ia5uk menghasilkan suhu 2L/ L%. &ata7rata 5ari ke5ua suhu terse6ut a5alah 72L%. Amonium klori5a, sen3a1a anorganik 5engan )%l rumus, a5alah gara m kristal putih, sangat larut 5alam air. )%l ini sering 5igunakan se6agai agen pen3e5ap pa5a 6e6erapa 0enis akar manis. Ini a5alah pro5uk 5ari reaksi asam klori5a 5an amonia. Barium hi5roksi5a a5alah sen3a1a kimia 5engan rumus Ba 9O) 2. Juga 5ikenal se6agai Bar3ta, itu a5alah salah satu sen3a1a utama 6arium. Barium hi5roksi5a 5igunakan 5alam kimia analitik untuk titrasi asam lemah, terutama asam organik. +e5ua sen3a1a ini ketika 6er4ampur akan men0a5i ter4ampur. &eaksi en5oterm itu sen5iri a5alah se6uah reaksi kimia 3ang men3erap atau menerima kalor.Pa5a reaksi en5oterm ini, ter0a5i perpin5ahan kalor 5ari lingkungan ke s3stem sehingga suhu lingkungan turun 5an men0a5i le6ih 5ingin. )al ini sesuai 5engan teori Ba9O)2 5an )%l 3ang men0a5i 5ingin ketika 6er4ampur 5an menghasilkan reaksi en5oterm. -. Penggunaan kalorimeter Di per4o6aan 3ang terakhir, kami menggunakan alat kalorimeter untuk menghitung suhu 4ampuran 5ari 5ua larutan. Saat 5iukur terpisah, suhu )%l menun0ukkan angka 2? L% 5an aO) menun0ukkan suhu 2?, L%. Saat 5i4ampur 0a5i satu ke 5alam kalorimeter, suhu 4ampuran ke5ua menaik men0a5i 2ML%. &ata7rata 5ari ke5ua suhu terse6ut a5alah L,/ L%. +e4iln3a selisih angka ke5ua larutan 6isa 5ise6a6kan oleh memang ke4iln3a per6e5aan suhu 5ari ke5ua larutan se0ak a1al, kurang teliti 5alam pengukuran ataupun karena
teknologi 5an in5ustri. Asam klori5a, larutan 3ang 5apat 5iturunkan 5ari hi5rogen klori5a. atrium hi5roksi5a 9 aO), 0uga 5ikenal se6agai so5a kaustik atau so5ium hi5roksi5a, a5alah se0enis 6asa logam kaustik. atrium hi5roksi5a mem6entuk larutan alkalin3ang kuat ketika 5ilarutkan ke 5alam air. Ia 6ersi
). &angkuman 'arutan %aO a5alah menghasilkan reaksi eksoterm. Ter0a5i perpin5ahan kalor 5ari s3stem ke lingkungan sehingga lingkungan men0a5i le6ih panas.
%ampuran larutan )%l 5an Ba9O)2 menghasilkan reaksi en5oterm. Pa5a reaksi ini, ter0a5i perpin5ahan kalor 5ari lingkungan ke s3stem sehingga suhu lingkungan turun 5an men0a5i le6ih 5ingin.
Penggunaan kalorimeter 5engan mengukur suhu 4ampuran )%l 5an aO) menghasilkan peru6ahan suhu se6esar L,/ L%. Ti5ak terlalu signi
I. Pertan3aan *. Pa5a per4o6aan reaksi eksoterm 5an en5oterm, 0elaskan mana 3ang 6erperan se6agai sistem 5an lingkungan Pa5a reaksi eksoterm 5an en5oterm 3ang 6erperan se6agai sistem a5alah %aO, NH 4 Cl dan Ba ( OH )2
, se5angkan 3ang 6erperan se6agai lingkungan a5alah
apapun selain sistem, 3aitu air, gelas kimia, penga5uk, 5an termometer. 2. Bagaimana peru6ahan suhu 3ang ter0a5i pa5a reaksi eksoterm 5an en5oterm •
Eksoterm: ter0a5i pelepasan kalor, maka suhun3a naik 9
27 ℃ →28 ℃
24
•
En5oterm: ter0a5i pen3erapan kalor, maka suhun3a turun 9 29 ℃ →27 ℃
-. Bagaimana alur perpin5ahan energi pa5a reaksi eksoterm 5an en5oterm 7 Pa5a reaksi eksoterm, ter0a5i perpin5ahan energi 5ari sistem ke lingkungan 7
seperti per4o6aan 3ang telah 5ilakukan, energi 5ari %aO 5ilepas ke air. Pa5a reaksi en5oterm ter0a5i perpin5ahan energi 5ari lingkungan ke sistem, seperti per4o6aan 3ang telah 5ilakukan, energi NH 4 Cl danBa ( OH )2
5iserap oleh air.
. Pa5a per4o6aan 5engan kalorimeter, larutan manakah 3ang melepas 5an men3erap kalor Pa5a per4o6aan 4alorimeter, 3ang melepas kalor a5alah )%l 5an aO) 5an 3ang men3erap a5alah lingkungan 9air, gelas 4alorimeter, penga5uk, 5an termometer. . Bagaimana
∆
) reaksi 5i atas
olume9 L
+alor 0enis air94 ,2
∆ t
*
2ml L,L2 ' #ol9n #. * L,L2 L,L2 ∆ H =
−
m.c.∆t n
−
50.4,2 .1 0.025
?.LL Jmol ?, +0mol
@. Apakah reaksi terse6ut 6ersi
25
DATA& P$STA+A • •
•
http:i5.1ikipe5ia.org1ikiTermokimia 9Pengertian Termokimia http:i5.1ikipe5ia.org1iki+ekekalan`energi 9+ekekalan Energi
http://diannovitasari.wordpress.com/2009/12/04/energi-dalam-dniatermo!imia/ 9)ukum +ekekalan Energi, Energi 5an Entalpi, Sistem 5an 'ingkungan, +er0a, +alor
•
http:kimiatik.6logspot.4om2L*L**termokimia.html 9&eaksi Eksoterm 5an En5oterm, Persamaan Termokimia, Persamaan Entalpi 6er5asarkan Energi Ikatan, Peru6ahan Entalpi 6er5asarkan Entalpi Pem6entukan, Peru6ahan Entalpi,
•
•
• • • • • • •
)ukum )ess http:5iannoHitasari.1or5press.4omreaksi7en5oterm75an7reaksi7eksoterm 9&eaksi En5oterm 5an &eaksi Eksoterm http:111.4hem7is7tr3.orgmateri`kimiakimia`
26
#$% &'()*+,+$ ,'% ,$*: . %. ). &. '. . . . +. #. . .
#& : +chsan %asra &* +(+ : +chsan %asra ,'#+ : inanthi (eta p # : inanthi (eta p &(* '$*+ : anna arah ania % : anna arah ania )* '*# : inanthi (eta p & ,': anna arah ania +(+( & ,'%( : inanthi (eta p '(+, : inanthi (eta p ,'*; : +chsan %asra ',( : anna arah ania
27
