DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

LABORATORIUM ILMU KIMIA

PANAS PELARUTAN

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIAPercobaan : Panas Pelarutan dan Hukum Hess

Nama

: Nur Hidayah

NIM

: 4301409031Jurusan/Prodi

: Kimia/ Pendidikan Kimia

Dosen

: Ir.Sri Wahyuni, M.Si

Tanggal Percobaan: 28 September 2011Kelompok

: 7

Rekan Kerja

: 1. Sri Romlah(4301409026)

2.Arinda Dian W.(4301409029)

Tujuan Percobaan: 1. Menentukan panas pelarutan

2. Menggunakan Hukum Hess untuk menentukan panas

A. TUJUANa. Menentukan panas pelarutan.

b. Menggunakan hukum Hess untuk menentukan panas reaksi secara tidak langsung.

B. LATAR BELAKANG TEORI

Panas Pelarutan adalah panas yang dilepaskan atau diserap ketika 1 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.

Perubahan entalpi 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 diferensial. Entalpi pelarutan integral adalah perubahan entalpi jika satu mol zat terlarut dilarutkan ke dalam n mol pelarut. Jika pelarut yang digunakan adalah air, maka persamaan reaksi pelarutnya dituliskan sebagai berikut:

X + n H2O X. nH2O Hr = ........kJ

Persamaan tersebut menyatakan bahwa satu mol zat x dilarutkan ke dalam n mol air. Sebagai contoh entalpi pelarutan integral dalam percobaan kita kali ini adalah CuSO4:

CuSO4 + 5 H2O CuSO4. 5 H2O Hr = ........kJPelarut yang kita gunakan dalam hal ini adalah air. Karena 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), tetai 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 sebab mengapa air itu dapat melarutkan zat-zat ionik ialah karena kemampuannya menstabilkan ion dalam larutan hingga ion-ion itu dapat terpisah antara satu dengan lainnya. Kemampuan ini disebabkan oleh besarnya tetapan dielektrika yang dimiliki air. Tetapan dielektrik adalah suatu tetapan yang menunjukkan kemampuan molekul mempolarisasikan dirinya atau kemampuan mengatur muatan listrik yang tedapat dalam molekulnya sendiri sedemikian rupa sehingga dapat mengarah pada menetralkan muatan-muatan listrik yang terdapat di sekitarnya. Dalam hal ini, kekuatan tarik menarik muatan yang belawanan akan sangat diperkecil bila medianya mempunyai tetapan dielektrik besar.

Dalam percobaan ini akan dicari panas pelarutan dua senyawa yaitu CuSO4.5H2O dan CuSO4 anhidrat. Biasanya panas reaksi senyawa sangat sulit untuk ditentukan, tetapi dengan menggunakan hukum Hess panas reaksi ini dapat dihitung secara tidak langsung. 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 disebut juga hukum penjumlahan kalor.C. ALAT DAN BAHAN

a. Alat:1. Kalorimeter dan pengaduk

2. Mortal dan pastel

3. Termometer 0-100C

4. Gelas ukur 100 ml

5. Cawan porselin

6. Stop watch

7. Desikator

8. Pembakar bunsen dan kaki tiga

b. Bahan

1. Kristal CuSO4. 5 H2O

2. Air

D. CARA KERJA

a. Menentukan tetapan kalorimeter

1. Menyiapkan kalorimeter, termometer dan pengaduknya.2. Memasukkan 50 mL air dingin dalam kalorimeter tersebut, menyiapan juga 50 mL air panas yang telah diukur suhunya terlebih dahulu, kemudian aduk.

3. Mencatat suhu dalam kalorimeter setiap 30 detik sampai suhunya konstan dan catatlah temparatur konstan.b. Menentukan kalor reaksi CuSO4. 5 H2O

10 gram kristal CuSO4.5H2O

Tempatkan dan haluskan

Serbuk

Timbang

5 gram CuSO4.5H2O

Masukkan

Catat Temperatur Kesetimbanganc. Menentukan kalor reaksi CuSO4 anhidrat

10 gram kristal CuSO4.5H2O

Tempatkan dan haluskan

Serbuk

Timbang

5 gram CuSO4.5H2O

Panaskan hingga air kristal menguapCawan porselen

Serbuk CuSO4 anhidrat

Simpan hingga dinginDesikator

Timbang sebuk CuSO4 anhidrat

Masukkan

Catat Temperatur KesetimbanganE. DATA PENGAMATAN

Waktu (menit)Suhu CampuranAir panas

50 mL (70oC)

CuSO4.5H2O(0C)CuSO4 anhidrat

0272849

0,526,53048

1,02630,547,5

1,52630,547,5

2263147

2,5263147

325,53147

3,525,53146,5

4253146

4,52531,146

524,531,145,5

5,524,531,245,5

62431,244

6,52431,544

723,531,544

F. PEMBAHASAN

Menurut Azas Black, Apabila terdapat dua zat yang suhunya berbeda kemudian dicampurkan maka akan terjadi aliran kalor dari benda yang suhunya tinggi menuju benda yang bersuhu rendah, dimana aliran ini akan terhenti jika sudah terjadi kesetimbangan termal

Secara matematis Azas Black dirumuskan sebagai berikut yakni

Q lepas = Q terima

Zat yang melepas kalor adalah zat yang suhunya tinggi, sedangkan zat yang menerima kalor adalah zat yang bersuhu rendah. Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat dibuktikan melalui percobaan air dalam calorimeter (James Joule). Penerapan Hukum pertama disebut Hukum Hess, yakni entalpi reaksi secara keseluruhan adalah jumlah entalpi reaksi dari reaksi-reaksi individual yang merupakan bagian dari suatu reaksi.

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, pada pengamatan pertama yakni saat CuSO4.5H2O dimasukkan ke dalam air yang ada di calorimeter, suhu air mengalami penurunan. Hal ini terjadi karena system melepaskan kalor ke lingkungan sehingga suhunya turun atau disebut reaksi eksoterm. Turunnya suhu air dalam calorimeter ini dikarenakan serbuk CuSO4.5H2O telah mengandung air sehingga pada saat dilarutkan ke dalam air terjadi interaksi antara keduanya yang menyebabkan suhu larutan menjadi turun. Selain itu juga didapatkan panas pelarutan CuSO4.5H2O sebesar -23,15839 kj/mol. Nilai negative pada entalpi pelarutan, menunjukkan bahwa reaksinya melepaskan kalor (eksoterm).

Berdasarkan percobaan kedua yakni saat CuSO4 anhidrat dimasukkan ke dalam air yang ada di calorimeter, suhu air mengalami kenaikan. Hal ini terjadi karena system menyerap panas dari lingkungan sehingga suhunya naik atau disebut reaksi endoterm. Naiknya suhu air dalam calorimeter ini dikarenakan sebuk CuSO4 anhidrat sudah tidak mengandung air akibat proses pamanasan yang talah dilakukan sebelumnya pada CuSO4.5H2O sehingga air kristal dalam CuSO4.5H2O hilang atau berkurang yang berakibat massanya berkurang dari 5,0013 gram menjadi 4,175 gram. Sehingga saat CuSO4 anhidrat dilarutkan ke dalam air terjadi interaksi antara keduanya yang menyebabkan suhu larutan menjadi naik. Selain itu juga didapatkan panas pelarutan CuSO4 anhidrat sebesar +53,96265kj/mol. Nilai positif pada entalpi pelarutan menunjukkan bahwa reaksinya menyerap kalor (Endoterm). Berikut adalah grafik hubungan antara suhu terhadap waktu

Setelah dilakukan analisa data diperoleh hasil:Tetapan kalorimeter

= + 44,21 Jmol-1(menerima kalor)Kalor pelarutanH CuSO4. 5H2O = - 23,15839 kJmol-1 (melepaskan kalor)Kalor pelarutanH CuSO4.anhidrat = + 53,96263 kJmol-1(melepaskan kalor)Panas pelarutan = + 15,4243 kJmol-1(menerima kalor)Tetapan kalorimeter dapat diperoleh dari pencampuran air dingin dengan air panas dalam kalorimeter dan mencatat suhunya (suhu awal dan akhir). 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 0leh 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 = tetapan kalorimeter (JC-1)

q = kalor yang diserap (J)

t = perubahan suhu (C)

Kalor atau panas pelarutan dari CuSO4. 5 H2O maupun CuSO4 anhidrat dapat dieroleh dengan cara mencampurkan serbuk 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 CuSO4 anhidrat lebih tinggi daripada CuSO4. 5 H2O. hal ini disebabkan karena beberapa faktor, antara lain:

Massa CuSO4 murninya lebih banyak CuSO4 anhidrat daripada CuSO4. 5 H2O. CuSO4. 5 molekur air yang terikat pada CuSO4. 5 H2O akan memperkecil massa CuSO4 murni. Karena kalor berbanding lurus dengan massa, maka zat yang massanya lebih besar (CuSO4 anhidrat) menghasilkan kalor yang lebih besar.

Perbedaan suhu. Molekul air yang terikat pada CuSO4. 5 H2O adalah air dingin. Ini jelas berpengaruh pada kalor yang dihasilkan. Tambahan 5 molekul air (yang tidak ada pada CuSO4 anhidrat mengakibatkan panas pelarutan menjadi lebih kecil.

Hasil percobaan kurang sempurna, mungkin disebabkan oleh beberapa faktor, di antaranya:

1. Kekurang telitian praktikan saat percobaan, misalnya pada saat menimbang bahan.

2. Validitas alat yang digunakan.

3. Kesalahan analisa data.G. JAWABAN PERTANYAAN

Untuk menghitung panas reaksi secara langsung dapat dilakukan sebagai berikut adalah

1. Dilakukan dengan mereaksikan reaktan dalam kalorimeter, dimana wadah dicelupkan pada bak yang terisolasi dengan air yang diketahui massanya. Dengan mengukur suhu, sebelum, dan sesudah reaksi maka dapat ditentukan besarnya H yakni dengan :membuat grafik T (suhu) Vs t ( waktu)

-m. His/ N = W.T + A. Cp. T Keterangan :

M = massa (gram)

N = berat molekul

T= suhu

A= Massa larutan

His= panas pelarutan integral

W= kapasitas kalor

Cp= Kalor jenis iar

Membuat grafik antara His

-d (m.His)/ dm = slope, dan intersep = H ds, sehingga H diketahui.2. Dengan menggunakan hukum Hess (kalor reaksi hanya ditentukan oleh keadaan awal dan akhir reaksi). H = q CuSO4. 5 H2O q CuSO4.

H. KESIMPULAN DAN SARAN

a. Kesimpulan

Tetapan kalorimeter hasil percobaan adalah 420 Jmol-1. Panas pelarutan CuSO4. 5 H2O hasil percobaan adalah 23,15839 kJmol-1.

Kalor pelarutan CuSO4. anhidrat hasil percobaan adalah 53,96263 kJmol-1.

Panas pelarutan air per mol hasil percobaan adalah - 15,4243 Kj/mol -1.

Panas pelarutan CuSO4 anhidrat lebih tinggi daripada CuSO4. 5 H2O karena CuSO4anhidrat mengikat 5 molekul air.b. Saran

1. Praktikan hendaknya melakukan persiapan secara matang.

2. Praktikan lebih teliti dalam melakukan pengamatam

3. Alat yang digunakan sesuai dengan standar.

I. DAFTAR PUSTAKA

1. Tim Dosen Kimia Fisika. 2004. Petunjuk Praktikum Kimia Fisika I. Semarang. Jurusan Kimia FMIPA UNNES.2. Wiryoatmojo, Suyono. 1998. KIMIA FISIKA I. Jakarta. Depdikbud Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi.

3. Purba, Michael. 1995. KIMIA 2 untuk kelas 2 SMU. Jakarta. Erlangga.

4. Agus Yulianto, dkk. 2001. PETUNJUK Praktikum Fisika Dasar I. Semarang FMIPA UNNES.

Mengetahui,

Semarang, 3 Oktober 2011Dosen Pengampu

Praktikan

Ir. Sri Wahyuni,M.Si

Nur HidayahNIP

NIM 431409031ANALISIS DATAMassa air dingin= V.

= 50 mL x 1 gr/ mL

= 50 gr

Suhu air dingin (Ta)= 28 oC + 273 = 301 K

Suhu air panas (Tb)= 70 oC + 273 = 343 K

Suhu Campuran (Tc)= 47 oC +273 = 320 K

Kalor jenis air (c)= 4,2 J/kg. K = 4200 J/gr.K

a). Menentukan C calorimeter (Kalor Jenis Kalorimeter)

Q lepas = Q terima

Q air panas = Q Kalorimeter + Q air dingin

Q calorimeter = Q air panas Q air dingin

Ckal (Tc-Ta) = m. Cair.(Tb-Tc) m.Cair.(Tc-Ta)

Ckal ( 320- 301) = 50. 4200 (343-320) 50. 4200. (320-301)

19 Ckal

= 4830- 3990

Ckal

= 840/ 19

Ckal

= 44,21 J/K

b). Menentukan Panas Pelarutan (H) CuSO4.5H2O

T1= 27oC = 27 + 273 = 300 K

T2 = 26oC = 26 +273 = 299 K

T = T2-T1 = 299-300 = -1 K

Massa air = V x

= 100 gr x 1 gr/ mL

= 100 gr

C kal = 44,21 J/K

Maka Q = Q air + Q Kalorimeter

= m.c.T + C kal. T

= 100.10-3.4200 (-1) + 44,21 (-1)

= -464,21

Massa CuSO4.5H2O = 5,0013 gram

Mol = 5,0013/ 249,5

= 2,0045.10-2H= Q total/ Mol

= -464,21/ 2,0045.10-2

= -2,3158,39 joule/mol

= -23,15839 kj/mol

c). Menentukan Panas Pelarutan (H) CuSO4 anhidrat

T1 = 28oC = 28 +273 = 301 K

T2 = 31oC = 31 +273 = 304 K

T= 304- 301 = 3

Massa air= V x

= 100 mL x 1gr/mL

= 100 gr

C kal = 44,21 J/K

Maka Q = Q air + Q kalorimeter

= m.c.T+ C kal. T

= 100.10-3.4200.3 + 44,21.3

= 1260 + 132,63

= 1393,63 J/mol

Massa CuSo4 anhidrat = 4,17 gram dari 5,0013gram

Mol = massa/ Mr

= 4,175/ 159,5

= 0,026 mol

= 2,6.10-2 mol

H= Q total/ mol

= 1392,63/2,6.10-2

= 53962,65 joule

= 53,96265 Kj/mol

Dengan menggunakan Hukum Hess maka panas pelarutan adalah

CuSO4 + 5H2O

CuSO4.5H2O

H = H CuSO4 + 5H2O - H CuSO4

= -23,1589 Kj/mol 53,9626 Kj/mol

= -77,1215 Kj/mol

H q permol = -77,1215/ 5

= -15,4243 Kj/mol

_1173758994.unknown