Home / All posts

PANAS NETRALISASI

Posted by DPC LI-BAPAN LAMPUNG UTARA 0 komentar

PANAS NETRALISASI

I. Tujuan Percobaan
Setelah melakukan percobaan ini mahasiswa diharapkan :
1. Dapat menghitung  panas netralisasi sesuai dengan percobaan
2. Dapat menunjukan proses reaksi netralisasi

II. Alat dan Bahan kimia yang digunakan :
Alat yang digunakan :
a.       Labu Dewar ( Kalorimeter)
b.      Termometer 100oC
c.       Labu takar 50 ml, 250 ml
d.      Gelas kimia 100 ml
e.       Kaca arloji
f.        Pipet ukur 10 ml, 25 ml
g.       Pipet tetes
h.      Batang pengaduk
i.         Spatula
j.         Bola karet
k.       Botol aquadest

Bahan kimia yang digunakan :
a.       Larutan NaOH 1N
b.      Larutan HCl 1N
c.       Larutan asam asetat 1N
d.      Larutan asam nitrat 1N
e.       Larutan asam sulfat 1N
f.        Aquadest




III. Dasar teori
Kalorimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur perubahan panas. Hal ini karena mengisap panas, sehingga tidak semua panas terukur. Kalorimeter yang digunakan dalam keadaan sederhana adalah kalorimeter adiabatik. Di laboratorium alat ini merupakan alat ukur yang teliti, dan secara sederhana kita mengatakan bahwa bejana panas mengalir ke dalam atau keluar dari sistem. Pada tekanan tetap hukum pertama untuk suatu transformasi kalorimeter :
H = Qp = 0
Perubahan panas dalam keadaan ini dapat dinyatakan :
K (T1) + R (T1) K (T2) + R (T2), P = Konstan

Dimana :
K adalah calorimeter
R adalah reaktan, dan
P adalah produk ( hasil reaksi)

Karena sistem terisolasi, temperatur akhir T2 berbeda dengan T1 . kedua temperatur diukur seteliti mungkin dengan termometer yang peka.
Perubahan dalam keadaan dinyatakan dalam dua step yaitu :

1. R (T1) P (T1) H1
2. K (T1) + R (T1) K (T2) + R (T2) H2

H = 0, maka H1 + H2 = 0 atau H1 = H2

Step kedua adalah sederhana suatu perubahan temperatur dari kalorimeter dan hasil reaksi :

H2 = [Cp (k) + Cp (p)] Dt
Dan kita peroleh panas pada T1
H1  = - [Cp (k) + Cp (p)] dT

Jika kapasitas panas kalorimeter dan hasil reaksi diketahui, panas reaksi T1 dan dapat dihitung dari pengukuran temperatu T1 dan T2.
Dalam keadaan encer dari asam kuat dan basa kuat dapat reionisasi sempurna menjadi ion-ionnya. Begitu juga garamnya yang berasal dari asam kuat dan basa kuat akan terionisasi sempurna menjadi ion-ionnya dalam larutan. Reaksi asam kuat dengan basa kuat disebut reaksi.
Netralisasi yang dapat dituliskan sebagai berikut :

 H+ + OH-        H­­­2O

Panas yang terjadi tidak bergantung sifat dari anion asamnya dan kation basanya. Jika asam atau basa tidak terionisasi sempurna, sebagai contoh : asam asetat reionisasi sebagian dalam larutan dan ternetralisasi oleh natrium hidrokasida yang reaksinya sebagai berikut :

CH3COOH + OH-             CH3COO- + H2O

Mekanismenya berlangsung dua tingkat reaksi yaitu :

CH3COOH                    CH3COO- + H+
H+ + OH-                    H+

Panas netralisasi pada reaksi ini merupakan pans penggabungan ion H+ dan OH- melepaskan energi yang harus digunakan pada disosiasi molekul asam asetat yang tidak terionisasi. Panas netralisasi dapat ditentukan dengan kalorimeter.

IV. Langkah kerja
a. Penentuan tetapan kalorimeter
1.      Mengambil 50 ml aquadest dan memasukanya kedalam calorimeter (Labu dewar) yang dilengkapi termometer. Kemudian mencatat suhunya (T1)
2.      Memasukan 50 ml aquadest kedalam calorimeter (Labu dewar) , yang berada dalam temostat yang dioperasikan pada temperature 30oC atau temperature diatas T1 sekitar 10oC, calorimeter (labu dewar)dan isi merupakan panas kesetimbangan. Temperatur air merupakan (T2)
3.      Setelah itu air dituangkan dengan cepat ke dalam calorimeter (labu dewar), diaduk dengan cepat dan dicatat suhu tertinggi (T3)

Catatan : Untuk mendapatkan T3 dapat mencatat setiap 30 detik setelah pencampuran sampai menit keempat dan T3 intersepnya, untuk lebih jelasnya dapat dilihat gembar berikut ini :

Waktu (detik)
Temperatur (T)
30
……………………………
60
……………………………
90
……………………………
Dst
...…………………………..

 

T3

ToC
 




                                                      T

b. Penentuan panas netralisasi
     1.      Mengambil 50 ml larutan NaoH dan memasukanya kedalam calorimeter (Labu dewar) dan dicatat suhu larutan NaOH dalam calorimeter (T4).
    2.      Mengambil 50ml larutan HCL yang telah tersedia dan mencapampurkanya dengan larutan NaoH, kemudian mengaduk dengan baik dan mencatat suhu maksimum (T5) atu seperti mencari T3. Catat temperature  setiap 30 detik sampai menit ke empat
     3.      Mengulangi percobaan dengan menggunakan larutan asam asetat, asam sulfat dan asam nitrat menggantikan asam klorida. Lakukan setiap percobaan minimal dua kali.

V. Keselamatan kerja
Dalam rangka menjaga keselamatan kerja usahakan dalam bekrja hati-hati dan gunakan jas lab dan kaca mata pelindung. Jika anggota tubuh kena bahan kimia yang digunakan cuci dengan air yang mengalir. Lakukan praktikum sesuai denagan prosedur yang telah ditentukan.

VI. Data Pengamatan
      a.       Menentukan tetapan calorimeter

No
T1 (oC)
T2 (oC)
1
30
40

       b.      Menentukan T3 (oC)

T (detik)
T (oC)
30
34
60
33
90
32
120
32
150
32
180
32
210
32
240
32






         c.       Menentukan panas netralisasi

Campuran
T4 (oC)
T5 (oC)
30
60
90
120
150
180
210
240
NaOH + HCL
31
35
34
33.5
33.5
33
32.5
32
32
30
35
33.5
32.5
32
32
32
32
32
Rata- Rata
30.5
35
33.75
33
32,75
32.5
32.25
32
32
NaOH + H2SO4
30
36
35
34
34
33.5
33
33
33
30
36
34.5
34
33.5
33
33
33
33
Rata-rata
30
36
34.75
34
33.75
33.25
33
33
33
NaOH + HNO3
30.5
35
34
33.5
33
33
33
32.5
32.5
30
34.5
34
33.5
33
33
32.5
32.5
32.5
Rata-rata
30.25
34.75
34
33.5
33
33
32.75
32.5
32.5
NaOH + Ch3COOH
30
33
32.5
32
32
32
32
31.5
31.5
31
33
32.5
32
32
32
32
31.5
31.5
Rata-rata
30.5
33
32.5
32
32
32
32
31.5
31.5

VII. Perhitungan
        a.       Pembuatan larutan
            1.      Larutan NaOH 1N , 500 ml
           2.      Larutan HCL 1N,  100 m



 

          3.      Larutan H2SO4 1N, 100 ml


 

         4.      Larutan CH3COOH 1N, 100 ml


 

          5.      Larutan HNO3  1N,  100 ml


 

     b.      Menentukan tetapan calorimeter
Kalor jenis larutan dianggap sama dengan kalor jenis air yaitu  . Panas yang dilepaskan oleh air panas harus sama dengan panas yang diterima oleh air dingin dalam calorimeter. Berdasarkan asas black diperoleh persamaan :


          1.      Massa air yang digunakan :
          2.      Jumlah kalor yang diserap air dingin
 
          3.      Jumlah kalor yang diserap air panas
 

    c.       Penentuan tetapan calorimeter

                                   

   
     d.       Menentukan panas netralisasi

         1.    Larutan NaOH + HCL



Dari percobaan didapat :

1)   
2)   
      = 34,1
            Maka :
 23,812 Kj

           2.    Larutan NaOH + H2SO4




      = 35,62

Maka :

37,17461 Kj

        3.    Larutan NaOH + CH3COOH




      = 32,89

Maka :

 15,8091 Kj

        4.    Larutan NaOH + HNO3






      = 34,63

Maka :

 27,3187 Kj

VIII. Analisa Percobaan
Dari percobaan yang dilakukan dapat dianalisa bahwa praktikum kali ini bertujuan untuk menghitung panas netralisasi sesuai dengan percobaan dan menunjukkan proses reaksi netralisasi dengan menggunakan alat yang disebut calorimeter. Kalorimeter adalah pengukuran kuantitas perubahan panas. Sebagai contoh, jika energy dari reaksi kimia eksotermal diserap air, perubahan suhu dalam air akan mengukur jumlah panas yang ditambahkan. Prinsip dari calorimeter adalah memanfaatkan perubahan fase dari sifat fisik suatu zat untuk membandingkan kapasitas penerimaan kalor dari zat-zat yang berbeda. Pengukuran jenis kalor dengan calorimeter didasarkan pada asas black, yaitu apabila dua benda yang suhunya berbeda dan dicampur maka benda yang lebih panas melepas kalor kepada benda yang lebih dingin sampai suhu keduanya sama.
Qlepas =Qterima
M1 x C1 (T1-Ta) = M2 x C2 (Ta – T2)
Kalorimeter yang digunakan pada praktikum kali ini adalah calorimeter sederhana dipakai untuk mengukur kalor reaksi yang reaksinya berlangsung dalam fase larutan (Reaksi netralisasi), dimana kalor reaksi = Jumlah kalor yang diserap/ dileepaskan larutan sedangkan kalor yang diserap oleh gelas dan lingkungan diabaikan,
Pada percobaan kali ini didapatkan Tair panas = 40oC,  Tair  dingin = 30oC  dan  Tmax = interseptnya yaitu 33,39oC.  Jumlah kalor yang diserap air dingin sebesar  1423,8  J.  Jumlah kalor yang dilepas oleh air  panas sebesar  2776,2 J.dan tetapan calorimeter yang didapatkan sebesar -7034,7 J/oC. Terdapat beberapa fungsi perlakuan yaitu pengadukan secara terus-menerus bukan untuk menaikkan suhu zat dalam calorimeter, melainkan agar penyebaran kalor dapat merata pada calorimeter. Pemanasan H2O berfungsi untuk membandingkan suhu air dingin dan suhu air panas didalam calorimeter. Pencampuran dan pengukuran berfungsi untuk membuktikan calorimeter dapat menjaga/mempertahankan kalor. Energi yang diterima air dingin tidak sama dengan air yang dilepas oleh air panas. Hal ini dikarenakan sifat dan calorimeter yang dapat menyerap kalor sehingga tidak semuanya kalor dapat diterima oleh air dingin.
Pada penentuan panas netralisasi, Basa yang digunakan adalah basa kuat yaitu NaOH dan  bertindak sebagai variable tetap. Asam yang digunakan adalah asam kuat antara lain HCL, H2SO4, HNO3, dan CH3COOH sebagai variable bebas. Pada saat percobaan penentuan panas netralisasi ini terdapat dua jenis temperature yaitu T4 dan T5. T4 adalah suhu NaOH sebelum dicampur dengan asam dan T5 adalah suhu campuran antara asam dan basa yang diperoleh dari intersep dalam grafik antar waktu dan suhu.




IX. Kesimpulan
                      Dari hasil praktikum yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
·         Panas netralisasi dari senyawa asam dan basa dapat dilakukan dengan alat kalorimeter
·         Dalam perhitungan panas dengan kalorimeter, untuk menentukan hasil perhitungan harus ditentukan tetapan kalorimeter
·         Tetapan kalorimeter adalah besarnya kalor yang diserap oleh kalorimeter untuk menaikkan suhu satu derajat
·         Proses dalam kalorimeter berlangsung secara adiabatik yaitu tidak terjadi perpindahan panas dari sistem dan lingkungan
·         Panas netralisasi yang didapat :
ü  NaOH + HCL                    : -23,812 Kj
ü  NaOH + CH3COOH           : -37,17461 Kj
ü  NaOH + H2SO4                                  : -15,8091 Kj
ü  NaOH + HNO3                  : -27,3187 Kj

DAFTAR PUSTAKA
   Jobsheet. 2013. “Penuntun Praktikum Kimia Fisika”.Politeknik Negeri Sriwijaya. Palembang
    Http : Chemedu09.wordpress.com/2011/05/31/tetapan kalorimeter/
    Http : Itatrie.blogspot.com/2012/10/laporan-kimia-fisika kalorimeter.html
Read More..
Categories:

BOM KALORIMETER

Posted by DPC LI-BAPAN LAMPUNG UTARA 0 komentar

PENENTUAN KAPASITAS PANAS SUATU ZAT MENGGUNAKAN BOM KALORIMETER 4000 ADIABATIS

1.     Tujuan Percobaan
-          Mahasiswa dapat mengoperasikan peralatan Bom Kalorimeter 4000 Adiabatis
-          Mahasiswa dapat menentukan kapasitas panas suatu zat (c)
-          Mahasiswa dapat menentukan nilai kalor suat zat

2.     Bahan dan Alat
a.       Bahan yang digunakan :
-        Sampel padat dan cair
-        Aquadest
-        Gas oksigen
-        Asam benzoat
-        Kawat Ni-Cr
-        Na2CO­3
-        Indikator metil red 0.5 %
b.      Alat yang digunakan:
-       Seperangkat alat bom kalorimeter dan asesorisnya
-       Spatula
-       Kaca Arloji
-       Crussible
-       Stop Watch
-       Gelas Kimia 250 ml

3.     Dasar Teori
Alat yang digunakan untuk mengukur perubahan panas disebut kalorimeter, hal ini didasarkan pada standar energi panas yang telah digunakan secara bertahun-tahun yaitu kalorimeter. Dua metode eksperimen secara termokimia yang umum digunakan untuk menentukan panas, yaitu
1)      Kalori pembakaran
2)      Kalori kalibrasi
Dalam metode pertama, suatu unsur atau senyawa dibakar dengan oksigen, kalor atau energi yang dibebaskan dalam reaksi diukur, sedangkan metode kedua digunakan senyawa anorganik dan larutan-larutannya.  Salah satu contoh metode kalori pembakaran adalah kalorimeter bom. Kalorimeter bom adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai kalori) yang dibebaskan pada pembakaran sempurna (dalam O2 berlebih) suatu senyawa,  bahan makanan, bahan bakar. Sejumlah sampel ditempatkan pada tabung beroksigen yang tercelup dalam medium penyerap kalor (kalorimeter), dan sampel akan terbakar oleh api listrik dari kawat logam terpasang dalam tabung.
Kalorimeter bom terdiri dari tabung baja tebal dengan tutup kedap udara. Sejumlah tertentu zat yang akan diuji ditempatkan dalam cawan platina dan sebuah "kumparan besi´ yang diketahui beratnya (yang juga akan dibakar) ditempatkan pula padacawan platina sedemikian sehingga menempel pada zat yang akan diuji. Kalorimeter bom kemudian ditutup dan tutupnya lalu dikencangkan. Setelah itu "bom" diisi dengan O2 hinggabtekanannya mencapai 25 atm. Kemudian "bom" dimasukkan ke dalam kalorimeter yang diisi air. Setelah semuanya tersusun, sejumlah tertentu aliran listrik dialirkan ke kawat besi dan setelah terjadi pambakaran, kenaikan suhu diukur. Kapasitas panas (atau harga air) ‘bom’, kalorimeter, pengaduk, dan termometer ditentukan dengan percobaan terpisah dengan menggunakan zat yang diketahui panas pembakarannya dengan tepat (biasanya asam benzoat ).
            Bagian – Bagian Kalorimeter BOM

Keterangan:
  1. Termokopel : Berfungsi untuk mengukur suhu pada saat awal dan pada saat setelah terjadi pemboman pada kalorimeter bom.
  2. Agetator ( pengaduk) : berfungsi untuk mengaduk air disekitar bucket agar suhu air yang ada di dalam bucket merata, guna menyeragamkan suhu disekeliling bom.
  3. Katup Oksigen : berfungsi sebagai tempat masuknya oksigen didalam bom head yang digunakan untuk proses pembakaran.
  4. Cawan : berfungsi untuk meletakkan sampel yang akan dibakar di dalam bom head.
  5. Bom Head : berfungsi sebagai tempat pembakaran.
  6. Katup Listrik : befungsi sebagai tempat masuknya aliran listrik dalam bom head.
  7. Bucket : berfungsi sebagai tempat meletakkan bom head dan di dalam bucket juga diisi air yang berfungsi sebagai pendingin ketika terjadi pembakaran.
  8. Jacket : befungi sebagai tempat masuknya aliran air dari water cooler sirkulator.
4.     Prosedur Percobaan
·         Ukur panjang kawat Ni-Cr sebelum percobaan sepanjang 12 cm
·         Timbang berat sampel tidak lebih 1 gr
·         Masukkan kawat ke wadah sampel dengan kawat menyentuh sampel
·         Sebelum menyalakan sakelar utama, pastikan untuk mengisikan aquadest pada bagian jacket melalui lubang di bawah tutup
·         Hubungkan dengan water cooler sirkulator yang tersedia, pasang selangnya ke alat bom kalorimeter
·         Setelah sampel masuk ke bucket, tambahkan oksigen dengan tekanan yang disesuaikan, lalu masukkan ke dalam bom head yang telah berisi air
·         Pastikan volume air pada bucket selalu tetap dan atur suhunya 25 oC setiap kali melakukan pengukuran
·         Masukkan bom head ke dalam bucket dan tutup C 4000, indikator led hijaukan menyala, nyalakan timer T1 selama 10 menit catat T1 pada display
·         Tekan saklar pembakaran, maka indikator led kuning akan menyala dan nyalakan timer T2 selama 10 menit, setelah 10 menit catat T2 pada display
·         Ukur kawat Ni-Cr setelah pengeboman.

Catatan
Sisa aquadest yang terdapat di dalam bom head dapat digunakan untuk analisis sulfur dan nitrogen di dalam sampel dengan cara menitrasinya dengan Na2CO3 0.0725 N dan indikator metil red 0.5 % sebanyak 3 tetes

Perhitungan 
Untuk menentukan nilai kalor digunakan rumus
Nilai kalor (H) = (C.∆t – Qf)/m sampel
Dimana :
C = (Hob x m sampel + Qf)∆t
Hob = gross kalorimetrik dari asam benzoat
Qf = cal kawat + cal sulfur hasil analisis
1 cal = 4.168 joule
1 Btu = 1055.05585 Joule
1 cal/gr = 1.8 Btu/lb
1 cm kawat Ni-Cr terkandung panas sebesar 2.3 cal
1 ml volume titran setara dengan 1 cal
Contoh :
Massa sampel 0.8150 gr
t1 = 1.511 oC
t2 = 3.858 oC
∆t = 2.347 oC
Sisa kawat 6 cm = 6 cal = 13.8 cal
Analisa sulfur = 2.3 ml = 2.3 cal
Hob asam benzoat = 6318 cal/gr
Harga C = {(6318 x 0.8150) + (13.8 + 2.3)} / 2.347 = 2200 cal/oC
Harga nilai kalor = {(2200 x 2.347) – 16.1} – 0.8150 = 6316 cal/gr

Harga berdasarkan estàndar
ASTM       24.47 cal/gr = 115 Joule/gr
MSI           28.66 cal/gr = 120 Joule/gr
 






5.     Kesimpulan
            Dari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
·         Kapasitas kalor ( C )  asam benzoat = 2344,308 cal/ C
·         Nilai Kalor asam benzoat                 = 6713, 998 cal/ gram
·         Bom kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor     ( nilai kalori ) yang dibebaskan pada pembakaran sempurna ( dalam  O2 berlebih ) suatu senyawa, bahan makanan atau bahan bakar.
6.     Daftar Pustaka
Jobsheet. ‘’instrumen dan teknik pengukuran’’ .2013. politeknik Negeri Sriwijaya.

Sarenda, Yonathan. ‘’Tugas teknik analisa lab’’.Abuyunusalbaidury.blogspot.com/
                      2012_12_01_archive.html. diakses tanggal 22 maret 2013.
Read More..
Categories:

Total Tayangan Laman

Copyright © Eka Andrian All rights reserved.

This Template Edited by Digital Areas support by MegaCara and original code from Blog Bamz