PANAS PELARUTAN

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISKA

PERCOBAAN 7

“PANAS PELARUTAN”

OLEH :

      NAMA                                      : NUR HASMY HARSONO

STAMBUK                              : F1C1 11 089

                        KELOMPOK                          : I (SATU)

                        ASISTEN PEMBIMBING     : EKA SULISTIAWATI

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2012

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari perubahan-perubahan energy yang menyertai suatu proses fisika dan kimia. Sedangkan termokimia adalah cabang kimia yang berhubungan dengan hubungan timbal balik panas dengan reaksi kimia  atau dengan perubahan keadaan fisika. Dengan cara ini termokimia berguna untuk memperkirakan perubahan energy yang terjadi dalam  proses reaksi  kimia, perubahan fase dan pembentukan larutan.

Hampir dalam setiap reaksi kimiaa terjadi penyerapan dan pelepasan energy. Suatu system tersebut dapat mengalami terjadinya perubahan eksoterm dan emdoterm. Perubahan eksoterm merupakan perubahan yang dapat mengalirkan kalor dari system ke lingkungan (system melepaskan kalor ke lingkungan sehingga temperature system meningkat). Sedangkan perubahan emdoterm adalah perubahan yang mampu mengalirkan kalor dari lingkungan ke system (system menerima kalor sehingga temperaturnya menurun).

Perubahan enta;pi pelarutan adalah kalor yang menyertai proses penambahan sejumlah tertentu zat terlarut terhadap zat pelarut pada suhu dan tekanan tetap. Terdapat dua macam entalpi pelarutan yaitu entalpi pelarutan integral dan entalpi pelarutan differensial. Entalpi pelarutan integral adalah perubahan entalpi jika satu mol zat terlarut dilarutkan ke dalam n mol pelarut.

B.     Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah pada percobaan ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana cara menetukan panas pelarutan?

2. Bagaimana cara menentukan panas reaksi secara tidak langsung menggunakan hukum hess?

C.    Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk menentukan panas pelarutan.

2. Menggunakan hukum hess untuk menentukan panas reaksi secara tidak langsung.

D.    Manfaat Percobaan

Manfaat dari percobaan ini yaitu :

1. Dapat menentukan panas pelarutan.

2. Dapat Menggunakan hukum hess untuk menentukan panas reaksi secara tidak langsung.

BAB II

LANDASAN TEORI

Kita dapat menggabungkan entalpi stndar reaksi-reaksi individual untuk memperoleh entalpi reaksi lain. Penerapan Hukum Pertama itu disebut Hukum Hess. Entalpi reaksi secara keseluruhan adalah jumlah entalpi reaksi dari reaksi-reaksi individualyang merupakan bagian dari suatu reaksi”. Tahap-tahap individual tidak perlu direalisasikan dalam praktik-bisa saja hanya reaksi-reaksi hipotesis,             satu-satunya reaksi syarat adalah reaksi-reaksi itu harus seimbang. Dasar termodinamika hukum ini adalah nilai AH^o tidak bergantung pada jalannya, dan pengertian bahwa kita dapat mereaksikan reaktan tertentu melalui berbagai reaksi (yang mungkin hipotesis) menghasilkan produk tertentu, dan secara keseluruhan memperoleh perubahan entalpi yang sama (Atkins,1999).

Secara umum, kenaikan suhu akan menyebabkan kenaikan atau penurunan laju adsorbs yang tergantung pada besar relative dari pengaruh kenaikan suhu terhadap konstanta kecepatan reaksi diffusivitas dan kelarutan gas dalam liquid dimana factor-faktor tersebut tercakup dalam factor pada kondisi non-isotermal (Radya, 2008).

 Kalor reaksi ditentukan dengan jalan mengukur banyaknya seluruh energi yang diserap oleh lingkungannya. Kalor yang diserap oleh air adalah hasil kali massa, kalor jenis, dan kenaikan suhu air. Kerja yang terjadi karena turunnya beban, mengakibatkan kenaikan energi-dalam dari air atau larutan lain yang digunakan, dan sebagai hasilnya terdapat peningkatan suhu cairan. Pada percobaan lain yang terpisah kenaikan suhu yang sama dihasilkan oleh perpindahan energi melalui kalor jumlah joule kerja yang dibutuhkan untuk menghasilkan peningkatan suhu yang yang diberikan ternyata kurang lebih 4,15 kali lebih besar dari jumlah kalor yang dibutuhkan untuk menghasilkan peningkatan suhu yang sama (Petrucci, 1987).

Perubahan kelarutan dengan tekanan tak mempunyai arti penting yang praktis dalam anlisis anorganik kualitatif,karena semua pekerjaan dilakukan dalam bejana terbuka pada tekanan atmosfer, perubahan yang sedikit dari tekanan atmosfer tak mempunyai pengaruh yang berarti atas kelarutan.Terlebih penting adalah perubahan kelarutan dengan suhu.Umumnya dapat dikatakan bahwa kelarutan endapan bertambah besar dengan kenaikan suhu ,meskipun dalam beberapa hal yang istimewa (seperti kalium sulfat) terjadi hal yang sebaliknya. Laju kenaikan dengan suhu berbeda-bedadalam beberapa hal sangat kecil sekali dsalam hal-hal lainnya sangat besar (Vogel,1990).

Harga ΔH dapat ditunjukkan dengan proses interaksi antara kedua zat memerlukan panas (endotermik). Hal ini dapat ditunjukkan dengan kenaikan suhu yang akan meningkatkan kelarutan karena proses pelarutan memerlukan panas (Syukri, 2002).

Laju perpindahan panas total dapat dihitung berdasarkan koefisien perpidahan panas individual. Selain perpindahan panas antara fasa, terjadi juga perpindahan panas secara konveksi (Kurniawan, 2010).

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

A.       Waktu dan Tempat

Percobaan ini dilaksanakn pada hari Jum’at, tanggal 23 Oktober 2012 di Laboratorium Kimia.

B.       Alat Dan Bahan

Alat yang digunakan pada percobaan  ini adalah calorimeter, thermometer         0-100˚C, gelas ukur 100 mL, cawan porselen, stopwatch, dan hotplate.

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah CuSO₄.5H₂O.

C. Prosedur Kerja

1.   Untuk CuSO₄.5H₂O

Kristal CuSO4.5H2O

-    Ditimbang secara kasar  10 gram’

-    Ditempatkan pada mortal dan pestel, lalu dihancurkan sampai diperoleh serbuk halus

-    Ditimbang sebanyak 5 gram (yang sudah halus)

-    Dimasukkan kalunmeter tepat 100 ml air

-    Dicatat suhunya

-    Ditambahkan lagi 5 gram CuSO₄.5H₂O

-    Diaduk

Diamati suhunya

-    Dipanaskan  5 gram serbuk CuSO₄.5H₂O ke dalam cawan porselen

-    Diaduk

-    Dimasukkan ke dalam desikator

Hasil pengamatan

‘

2.   Untuk CuSO₄ (anhidrat)

Serbuk CuSO4 anhidrat

-       Ditimbang sebanyak 5 gram

-       Dimasukkan ke dalam calorimeter tepat 10 ml air

-       Dicatat suhunya

-       Ditambahkan 5 gram CuSO₄.5H₂O

-       Diaduk

-       Dicatat suhunya

Hasil pengamatan

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.      Hasil Pengamatan

1.         Tabel Data Hasil Pengamatan

No	Waktu (menit)	Penambahan CuSO4.5H2O(oC)	Penambahan CuSO4 anhidrat (oC)
1	0	29	30
2	0,5	29	30
3	1	30	30
4	1,5	30	30
5	2	30	30
6	2,5	30	30
7	3	30	30
8	3,5	30	29
9	4	Penambahan	Penambahan
10	4,5	29	33
11	5	28	34

        Tetapan Kalorimeter        = 104,1656 J / ˚C

        Berat CuSO₄.5H₂O          = 5 gram

        Berat CuSO₄ anhidrat      = 4 gram

2.    Perhitungan

Diketahui :      C_kal                                                  = 104,1656 J/^oC

             _air                                         = 1 g/mL

             V_air                                          = 40 mL

             C_air                                          = 4,81 J/g^oC

             Massa CuSO₄.5H₂O               = 5 gram

             Massa CuSO₄ anhidrat           = 4 gram

             Massa Air                               = _air   x  V_air

                                                                               = 1 g/mL  x  40 mL

                                                            = 40 g

Ditanyakan:           

a.                             Q_reaksi  CuSO₄.5H­₂O    = .... ?

b.    Q_reaksi  CuSO₄ anhidrat             = ....?

c.    H_reaksi                                    = ....?

Penyelesaian:

        Pada pelarutan CuSO₄.5H₂O :     T₁ = 28^oC

T₂ = 29^oC

ΔT₁ = 28^oC – 29^oC

       = -1^oC

        Pada pelarutan CuSO₄ anhidrat : T₁ = 34^oC

T₂ = 30^oC                   

ΔT₂ = 34^oC – 30^oC

       = 4^oC      

        n CuSO₄.5H₂O = =

1. Panas reaksi CuSO₄.5H­₂O

Q_{reaksi 1}       = - [(m_air + m CuSO₄.5H₂O) x (C_air.T₁) + (K  xT₁)]

                        = - [(40 g + 5 g) x (4,81 J/g^oC.(-1^oC)) + (104,1656 J/^oC x (-1^oC) ]

                        = - [(45 g) x (-4,81 J/g) + (-104,1656 J)]

                        = - [-216,45 J – 104,1656 J ]

                        = - (-112,2844J)

                        = + 112,2844 J

2. Panas reaksi CuSO₄ anhidrat

Q_reaksi2        = - [(m_air + m CuSO₄) x (C_air.T₂) + (K xT₂)]

                        = - [(40 g + 4 g) x (4,81 J/g^oC.(4^oC)) + (104,1656 J/^oC x 4^oC) ]

                        = - [(44 g x 19,24 J/g) + (416,6624 J)]

                        = - [63,24 J + 416,6624J ]

                        = - 479,9024 J

3. Menentukan entalpi reaksi (H_reaksi)

H_reaksi       =

                        =                       

                       

= - 18380,9 J/mol = -18,3809 kJ/mol

B.     Pembahasan

Panas pelarutan adalah panas yang dilepaskan atau diserap ketika satu mol senyawa dilarutkan dalam sejumlah pelarut. Secara teoritis, panas pelarutan suatu senyawa harus diukur pada proses pelarutan tak terhingga, tetapi dalam prakteknya, pelarut yang ditambahkan jumlahnya terbatas, yaitu sampai tidak lagi timbul perubahan panas ketika ditambahkan lebih banyak pelarut.

Dalam percobaan panas pelarutan ini akan dicari panas pelarutan dari CuSO₄.5H₂O dan CuSO₄ anhidrat. Biasanya panas pelarutan sulit untuk ditentukan tetapi dengan menggunakan hukum Hess dalam reaksi dapat dihitung secara tidak langsung. Dalam percobaan ini digunakan pelarut air yang dimana air mempunyai sifat khusus. Salah satu sifatnya adalah mempunyai kemampuan melarutkan berbagai jenis zat. Walaupun air bukan pelarut yang universal (pelarut yang dapat melarutkan semua zat), tetapi dapat melarutkan banyak macam senyawa ionik, senyawa organik dan anorganik yang polar dan bahkan dapat melarutkan senyawa-senyawa yang polaritasnya rendah tetapi berinteraksi khusus dengan air. Salah satu penyebab mengapa air itu dapat melarutkan zat-zat ionik adalah karena kemampuannya menstabilkan ion dalam larutan hingga ion-ion itu dapat terpisah antara satu dengan lainnya. Kemampuan ini disebabkan oleh besarnya tetapan dielektrik yang dimiliki air. Tetapan dielektrik adalah  suatu tetapan yang menunjukkan kemampuan molekul mempolarisasikan dirinya atau kemampuan mengatur muatan listrik yang terdapat dalam molekulnya sendiri sedemikian rupa sehingga dapat mengarah pada menetralkan muatan-muatan listrik yang terdapat disekitarnya. Dalam hal ini, kekuatan tarik-menarik muatan yang berlawanan akan sangat diperkecil bila medianya mempunyai tetapan dielektrik besar.

Hukum Hess menyatakan bahwa entalpi reaksi adalah jumlah total perubahan entalpi untuk setiap tahapnya atau bisa disimpulkan kalor reaksi tidak bergantung pada lintasan, tetapi hanya ditentukan keadaan awal dan akhir. Jadi jika suatu reaksi dapat berlangsung menurut dua tahap atau lebih maka kalor reaksi totalnya sama dengan jumlah aljabar kalor tahapan reaksinya. Oleh karena itu hukum hess juga disebut hukum penjumlahan kalor. Dalam kalor reaksi dikenal dua reaksi yaitu reaksi eksoterm merupakan reaksi yang melapaskan kalor dari sistem kelingkungan dan reaksi endoterm dimana reaksi yang menyerap kalor dari lingkungan kesistem. Dalam praktikum ini yang menjadi sistem adalah larutan air dengan CuSO₄.5H₂O atau dengan CuSO₄ anhidrat sedangkan yang menjadi lingkungannya adalah kalorimeter.

Pengamatan yang pertama adalah pada CuSO₄.5H₂O setelah air dalam kalorimeter suhunya telah konstan maka serbuk  CuSO₄.5H₂O yang telah ditimbang dimasukkan kedalam kalorimeter dan tepat pada saat itu juga suhunya diukur ternyata suhu air mengalami penurunan setelah serbuk CuSO₄.5H₂O dimasukkan.

Suhu air mengalami penurunan setelah serbuk CuSO₄.5H₂O dimasukkan karena disini sistem melepaskan kalor kelingkungan sehingga suhunya turun. Turunnya suhu air dalam kalorimeter dikarenakan karena pada serbuk CuSO₄.5H₂O telah mengandung air sehingga pada saat dilarutkan kedalam air terjadi interaksi antara keduanya yang menyebabkan suhu larutan menjadi turun.

Pengamatan yang kedua yaitu pada CuSO₄ anhidrat. Setelah CuSO₄.5H₂O ditimbang kemudian CuSO₄.5H₂O ini dipanaskan. Tujuan dari pemanasan ini adalah agar air hidrat yang terdapat dalam CuSO₄.5H₂O ini hilang yang mengahasilkan CuSO₄ anhidt. Setelah itu CuSO₄ ini dimasukkan kedalam desikator agar suhunya dingin dan juga menghindarkannya agar tidak terkontaminasi dengan udara luar. Setelah suhu air dalam desikator konstan maka serbuk CuSO₄ anhidrat ini dimasukkan kedalamnya dan pada saat dimasukkan saat itu juga suhunya diukur ternyata suhu air mengalami kenaikan.

Suhu air mengalami kenaikan setelah serbuk CuSO₄ anhidrat dimasukkan karena disini sistem menyerap kalor dari lingkungan sehingga suhu mengalami kenaikan. Naiknya suhu larutan ini disebabkan karena pada CuSO₄ anhidrat tidak mengandung air seperti pada CuSO₄.5H₂O sehingga pada saat CuSO₄ anhidrat dimasukkan antara air dan CuSO₄ anhidrat mengalami tarik menarik yang mengakibatkan naiknya suhu dari larutan. Adapun perbedaan anatara CuSO₄.5H₂O dan CuSO₄ anhidrat adalah pada CuSO₄.5H₂O mengandung air dan pada CuSO₄ anhidrat tidak.

Sesuai dengan hukum Hess bahwa hukum hess juga dikenal dengan hukum penjumlahan kalor maka setelah diketahui kalor pada reaksi pertama dan kedua maka anatara kedua kalor tersebut dijumlahkan lalu dibagi dengan jumlah molnya sehingga diketahui ΔHnya adalah sebesar -18,3809 kJ/mol.

BAB V

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Berdasarkan data pengamatan dan pembahasan dapat ditarik suatu kesimpulan yaitu :

1. Panas pelarutan CuSO₄.5H₂O adalah 112,2844 J dan panas pelarutan CuSO₄ adalah - 479,9024 J

2. Hukum Hess juga dikenal sebagai hukum  penjumlahan kalor sehingga hukum  Hess dapat digunakan untuk menentukan panas reaksi secara tidak langsung.

           

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P.W, 1999. Kimia Fisika Jilid I. Erlangga. Jakarta.

Kurniawan,  Fitri.,dkk, 2010, ”Perpindahan Panas dan Massa di Dalam Falling Film Evaporator Campuran Black Liquor- Udara”, Laboratorium Perpindahan Panas dan Massa, Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya.

Petrucci, 1987. Kimia Dasar Jilid I. Erlangga. Jakarta.

Radya.,dkk, 2008. ”Analisa Transfer Massa Disertai Reaksi Kimia pada Absorbsi CO₂ dengan Larutan Potassium Karbonat dalam Packed Column”. Laboratorium Perpindahan Massa, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri ITS, Vol. 2, No. 2.

Syukri, dkk, 2002, ”Preformulasi Sediaan Furosemida Mudah Larut”, Jurusan Farmasi FMIPA Universutas Islam Indonesia, Yogyakarta, Vol. 13,     No. 1.