Laporan Praktikum Termokimia

Laporan Praktikum Termokimia berikut ini merupakan laporan yang admin susun dari berbagai sumber dan referensi, semoga laporan ini dapat membantu pembaca semuanya.

BAB I PENDAHULUAN

Tujuan :

  1. Untuk mengetahui perubahan energi yang terjadi dalam setiap reaksi kimia.
  2. Untuk mengetahui perubahan yang terjadi pada kalor dan bisa diukur dengan menggunakan percobaan sederhana.

Latar Belakang

Perubahan suhu merupakan kondisi dimana reaksi kimia telah terjadi dan sedang diamati oleh para peneliti. Dalam perubahan suhu ini, bisa dijabarkan menggunakan hukum termodinamika. Hukum ini adalah hubungan suhu yang berubah menjadi melepas dan menyerap kalor dalam reaksi kimia.

Hukum termodinamika biasa digunakan oleh termokimia. Pada ilmu termodinamika bila terdapat energi jumlah besar, maka secara langsung akan terjadi reaksi kimia tanpa disadari sebelumnya. Kemudian akan terjadi pelepasan energi yang ada di dalam reaksi kimia tersebut, agar semuanya bisa stabil. 

Sehingga dapat dikatakan bahwa energi yang sudah dilepas dari reaksi kimia ini, bisa membuat suhu disekitarnya naik. Kemudian dapat menurunkan suhu yang ada dalam sistemnya sendiri. Bila kondisi ini dilihat dari segi reaksi endergonik, maka kejadiannya bisa berbanding terbalik.

Menurut reaksi endergonik, tidak akan pernah terjadi bila penyerapan energi dalam lingkungan dinilai tidak mencukupi untuk melakukan reaksi. Hal ini karena energi yang diserap tersebut, akan membuat suhu di lingkungan sistem menjadi turun. Kemudian untuk suhu dalam sistemnya akan naik.

Pada reaksi kimia yang terjadi, akan diikuti dengan adanya perubahan pada energi. Kemudian untuk perubahan energi yang terjadi dalam reaksi kimia, bisa dipelajari secara mendalam menggunakan metode kolorimetri. Oleh sebab itu, lakukanlah praktikum dengan menggunakan metode kolorimetri.

BAB II KAJIAN PUSTAKA

A. Termodinamika

Termodinamika merupakan ilmu yang membahas tentang perubahan yang terjadi pada energi dengan cara kimia. Dalam praktikum ini, akan meneliti perubahan energi menjadi kalor dengan menggunakan reaksi termokimia. Untuk rumus perubahan energi menjadi wujud adalah sebagai berikut.

ΔE = Q – W

Q adalah penyerapan kalor dengan sistem. W adalah pekerjaan yang dilakukan dengan sistem. Dalam proses terjadi reaksi kimia, selalu ada tekanan tetap yang berlangsung. Sehingga rumus kerja yang digunakan adalah sebagai berikut.

W = P. ΔV

P digunakan untuk menyatakan tekanan pegas. Kemudian ΔV adalah perubahan yang terjadi pada volume untuk sistem gas. Perubahan ini disebabkan oleh karena terjadinya tekanan tetap. 

ΔE = Q –P. ΔV

Jika ΔV adalah 0, maka dapat dikatakan bahwa ΔE adalah Q. Penyerapan kalor dalam beberapa kuantitas yang terjadi dalam tekanan tetap adalah entalpi atau ΔH. (Epinur, 2011).

B. Biomassa

Biomassa bisa dirubah menjadi produk dan jenis bahan bakar, melalui proses termokimia. Dalam proses termokimia ini, terdiri dari tiga macam. Mulai dari pirolisis, gasifikasi, hingga pencairan dengan melalui proses termokimia. 

Pada metode gasifikasi dan pirolisis, harus ada energi tambahan di dalamnya. Tujuannya untuk menguapkan kandungan air. Alhasil total efisiensi sebuah energi di dalamnya menjadi rendah. Uniknya dalam proses ini, semua produk minyak akan terdegradasi.

Metode pencairan yang menggunakan termokimia, tidak memerlukan tambahan energi dalam proses penguapan kandungan air dalam biomassa. Hal ini karena produk akhir yang akan dihasilkan berupa larutan air atau minyak. Metode ini banyak menghasilkan larutan minyak. (Sembodo dan Jumari, 2008).

Proses dekomposisi yang dilakukan pada tongkol jagung dengan menggunakan etanol panas dan katalis natrium karbonat, akan menciptakan tiga macam produk. Mulai dari gas, minyak, dan arang. Suhu pemanasan dan konsentrasi solven yang digunakan adalah 260°C dan 15%. (Petrucci, 1987).

C. Hukum Mess

Hukum Hess adalah Entalpi yang terjadi dalam sebuah reaksi, tidak akan dipengaruhi oleh kondisi akhirnya. Sehingga bukan dipengaruhi oleh jalannya reaksi itu sendiri. Sehingga kita wajib menggabungkan semua jenis reaksi, agar bisa menentukan entalpi pada reaksi tunggal (Oxtoby 2001).

Kalorimetri menjadi dasar pada kenaikan suhu dalam tingkatan medium. Kalor yang ada pada zat, banyak dibutuhkan untuk proses kenaikan suhu dalam 1 gram zat dalam 1°C. banyaknya sebuah kalor yang bisa masuk dan keluar dari sebuah zat, dapat dirumuskan sebagai berikut.

q = c. ΔT

ΔT merupakan suhu yang berubah dari tf – ti. Dalam tf diwujudkan sebagai temperature final. Kemudian ti berupa temperature initial. 

q = C.( tf – ti)

Persamaan kalor spesifik dapat dirumuskan sebagai berikut.

q = m.c. ΔT

m adalah massa gram yang berasal dari sebuah zat, lalu diserap oleh kalor. Untuk penulisan rumusnya adalah C = m.c (Chang, 1995).

Penggunaan lambang Σ artinya penjumlahan dari atau jumlah keseluruhan. Perubahan entalpi atau ΔH dapat diketahui dengan menggunakan rumus. Rumus tersebut sudah ditetapkan oleh para ahli kimia. 

ΔH = Σ produk – Σ pereaksi

Endotermik adalah kondisi entalpi produk lebih kecil dari pereaksi. Kemudian untuk endotermik adalah kondisi entalpi pereaksi lebih kecil dari produk. (Keenan 1980).

Kalorimeter merupakan sebuah alat yang dipakai dalam mengukur perubahan kalor. Salah satu jenis dari alat ini adalah kalorimeter bom. Isi yang terkandung dalam kalorimeter adalah air termometer bom, pengaduk, dan juga reaktan serta produknya. (Petrucci 1987).

BAB III METODE PRAKTIKUM

A. Waktu dan Tempat

Praktikum tegangan termokimia dilakukan pada :

Hari: Rabu
Tanggal: 28 Oktober 2020
Tempat: Laboratorium Kimia

B. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam kegiatan praktikum termokimia, sebagai berikut.

Alat

  • Termometer 1 buah.
  • Pengaduk 1 buah.
  • Kalorimeter 1 buah.
  • Gelas ukur 1 buah.
  • Stopwatch digital 1 buah..
  • Corong kaca 1 buah.
  • Gelas ukur 1 buah.
  • Kompor listrik 1 buah.
  • Aluminium foil secukupnya.

Bahan

  • Aquades 50 ml.
  • Bubuk Zn 1,5 gram.
  • HCl 1 M 25 ml.
  • CuSO4 1 M 25 ml.
  • NaOH 1 M 25 ml.

C. Prosedur Kerja atau Cara Kerja

Pada kegiatan praktikum tentang tegangan termokimia, menggunakan tiga jenis prosedur kerja yang sesuai dengan aturannya sebagai berikut.

Prosedur Pertama

1. Menentukan Tetapan Kalorimeter

  1. Masukkan aquades ukuran 25 ml ke dalam kalorimeter.
  2. Catat temperaturnya.
  3. Panaskan aquades dengan gelas beker dengan suhu ± 10°C dengan temperatur kamar 36°C.
  4. Campur aquades panas dengan aquades dingin dalam kalorimeter.
  5. Aduk selama 10 menit.
  6. Tutup bagian atas kalorimeter dengan aluminium foil setelah mencapai 1 menit.
  7. Buat kurva pengamatan temperatur lengkap dengan waktunya, untuk mengetahui kenaikan dan penurunan air panasnya.
Prosedur Kedua

2. Menentukan Kalor Reaksi Zn(s)+CuSO4(aq)

  1. Larutan CuSO4 1 M sebanyak 25 ml dimasukkan dalam kalorimeter.
  2. Catat temperaturnya.
  3. Timbang bubuk Zn sebanyak 1,5 gram.
  4. Masukkan ke dalam larutan CuSO4. di kalorimeter
  5. Kenaikan pada temperaturnya diukur dengan grafik.
Prosedur Ketiga

3. Menentukan Kalor Penetral HCl dan NaOH

  1. HCl 1 M sebanyak 25 ml dimasukkan dalam kalorimeter.
  2. Catat temperaturnya.
  3. Campur NaOH 1 M ke dalam kalorimeter.
  4. Catat selama 5 menit.
  5. Pembuatan Grafik dilakukan untuk memperoleh perubahan temperatur karena terjadinya reaksi.
  6. Perhitungan entalpi penetralan.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Data Percobaan

Hasil penelitian dari kegiatan praktikum termokimia sebagai berikut.

Diketahui : 

  • Suhu aquades dingin sebesar 28°C.
  • Suhu aquades panas sebesar 38°C.

1. Tabel Penentuan Tetapan Kalorimeter

Waktu (menit)Suhu (°C)
131,5
231
331
431
531
631
731
831
931
1031

2. Tabel Penentuan Kalor Reaksi CuSO4

Waktu (menit)Suhu (°C)
0,529
129
1,529
229

3. Tabel Penentuan Kalor Reaksi CuSO4+ Zn (1,5 gram Zn)

Waktu (menit)Suhu (°C)
146
245
344
443
542
642
742
841
940,5
1040

4. Tabel Penentuan Penetralan Kalor HCl dan NaOH

Diketahui :

  • Temperatur awal HCl sebesar 28 °C.
  • Temperatur awal NaOH sebesar 27°C.
Waktu (menit)Suhu (°C)
0,534
134
1,534
234
2,534
334
3,534
434
4,534
534

B. Analisis Data

Pada kegiatan praktikum termokimia, menerapkan prinsip dengan cara pencampuran kedua zat yang memiliki perbedaan suhu dalam kalorimeter. Zat yang bersuhu tinggi, akan melepaskan kalor suhu rendah. Kemudian akan menerima kalor yang sudah dilepaskan. Alhasil suhu akhirnya bisa ditentukan.

Uniknya peneliti bisa mengetahui massa, kalor jenis, hingga kapasitas bahan kalor yang belum diketahui melalui persamaan. Kalorimeter dapat terjadi secara adiabatik. Adiabatik merupakan kondisi tidak adanya proses masuk atau keluarnya energi ke dalam kalorimeter.

Kegiatan praktikum termokimia ini menggunakan kalorimeter gabus. Hal ini bertujuan untuk membuat gabus tidak bisa menyerap panas. Tujuan lainnya adalah untuk membuat gabus tetap berada di lingkungannya. 

Praktikum termokimia yang sudah dilakukan, telah menghasilkan tetapan kalorimeter sebesar 117,5 J/°C. Kemudian untuk kalor yang diterima dalam reaksi air dingin dan panas adalah 838,125 J. Uniknya proses pencampuran air dingin dan panas, terjadi reaksi eksoterm dan juga endoterm.

Reaksi eksoterm dapat terjadi karena dapat melepas kalori. Kalori yang dilepas tersebut, selanjutnya diterima oleh air air dingin. Kondisi ini akan menciptakan reaksi endoterm secara langsung. Hasil pencampuran air panas dan dingin, bisa dilihat dengan metode grafik sebagai berikut.

Grafik Praktikum Termokimia kalorimeter

Pada menit pertama suhu mencapai 31,5 °C. Kemudian pada menik kedua dan seterusnya, suhu mencapai 31 °C. Hal ini sangat disayangkan, karena suhu dari awal hingga akhir harusnya tetap. Kondisi tersebut mungkin karena ada sesuatu yang salah di dalamnya.

Kesalahan yang terjadi antara lain belum terjadi percampuran suhu di menit awal hingga membuatnya menurut, bagian atas kalorimeter tidak tertutup rapat, tidak telitinya peneliti mengukur besaran volume air, serta tidak pas saat mengukur suhu air. Hasil reaksi CuSO4+ Zn adalah sebagai berikut.

Reaksi CuSO4+ Zn menghasilkan ZnSO4 + Cu

Entalpi reaksi yang terjadi pada CuSO4 + Zn adalah +377.889,25 J/mol. Kemudian kedua zat menghasilkan zat endapan ZnSO4dengan warna coklat. Metode grafik dalam reaksi Zn + ZnSOadalah sebagai berikut.

Grafik Praktikum Termokimia Zn

Pada menit pertama sampai kelima, suhu yang dipanaskan sebesar 46°C menuju ke 42°C. Lalu pada menit kedelapan hingga kesepuluh, terjadi penurunan yang signifikan. Kondisi penurunan ini disebabkan oleh reaksi endoterm atau penyerapan yang terjadi pada energi.

Bila diamati dengan baik, perubahan suhu pada ΔHR bisa ditarik kesimpulan bahwa Zn(s) dan CuSO4 telah terjadi reaksi endoterm. Selain itu reaksi ΔHr menghasilkan nilai positif, maka akan membuat reaksi endoterm menunjukkan hasil yang kuat.

Percobaan yang terakhir dilakukan untuk menentukan kalor pada HCl dengan NaOH. Kedua zat tersebut ketika direaksikan akan menghasilkan sebagai berikut.

Reaksi : NaOH + HCl menghasilkan NaCl + H2O

ΔHR yang dilakukan pada kalor penetralan NaOH + HCl menghasilkan percobaan sebesar 0 J/mol. Kondisi ini bisa terjadi karena tidak adanya perubahan suhu sampai menit kesepuluh. Hasilnya bisa dilihat dalam grafik sebagai berikut.

Grafik Praktikum Termokimia Hcl

Reaksi suhu yang terjadi pada menit pertama sampai akhir terlihat tetap yaitu 34°C. Kondisi ini menyatakan bahwa tidak adanya reaksi pada eksoterm dan endoterm, karena suhu yang ada terbilang stabil pada 34 °C. 

BAB V PENUTUP

Kesimpulan

Hasil dari kegiatan praktikum termokimia memberikan kesimpulan sebagai berikut.

  1. Adanya perubahan kalor dalam reaksi CuSO4 dengan bubuk Zn yang menandakan munculnya energi. 
  2. Tidak adanya perubahan kalor dalam reaksi HCl dan NaOH, karena terjadinya kesalahan di dalamnya.
  3. Adanya kalor dalam reaksi tetapan kalorimeter dengan aquades.
  4. Tetapan kalorimeter adalah k = 1117,5 J/°C

Daftar Pustaka

Adapun Daftar Rujukan Berbagai sumber diatas, adalah sebagai berikut:

  • Chang, Raymond. 1995. Kimia Dasar Konsep-konsep Inti. Jakarta : Erlangga.
  • Epinur. 2013. Pengembangan Media Pembelajaran Kimia Pada Materi Sistem Periodik Unsur Menggunakan Edmodo Berbasis Social Network Untuk Siswa Kelas X Ipa 1 Sma N 11 Kota Jambi. J. Ind. Soc. Integ. Chem., 5(2) : 23-30
  • Keenan.1980. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern. Jakarta: Erlangga.
  • Oxtoby, dkk. 2005. Prinsip-Prinsip Kimia Modern Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
  • Petrucci,Ralph. 1987. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga
  • Sembodo, Bregas dan Arif Jumari. 2008. Dekomposisi Jerami Secara Termokimia Dalam Air Panas Bertekanan. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik UNS

Download Laporan Praktikum (PDF)

Anda Dapat Mendownload laporan praktikum termokimia ini dalam format PDF dengan mengklik tombol download dibawah ini.

Download / Unduh

Download File
PDF (205 KB)

Nilai Kualitas Artikel

Leave a Comment