buku petunuk praktikum kimia fisik 2013-1

Upload: bayuimade

Post on 15-Oct-2015

93 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

physical chemistry

TRANSCRIPT

  • 1

    BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM

    KIMIA FISIK

    DISUSUN OLEH

    WIDYA ERNAYATI K. S.Si., M.Si.

    LABORATORIUM KIMIA DASAR

    FAKULTAS TEKNIK

    UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

    2013

  • 2

    Daftar Isi

    Halaman Judul1

    Daftar isi.....2

    Percobaan 1 Volume Molar Gas ............3

    Percobaan 2 Termodinamika Kelarutan ...9

    Percobaan 3 Penentuan Jari-Jari Molekul ......17

    Percobaan 4 Isoterm Adsorpsi ..20

    Percobaan 5 Tetapan Kesetimbangan ..25

    Percobaan 6 Energi Aktivasi ..........29

    Percobaan 7 Massa Molar Padatan ......................................................................................37

    Percobaan 8 Massa Molar Gas ......................................................................................41

    Percobaan 9 Kalorimetri ..................................................................................................48

    Daftar Pustaka ..............................................................................................................54

  • 3

    PERCOBAAN 1

    VOLUME MOLAR GAS

    1.1 TUJUAN PERCOBAAN

    Menentukan volume molar karbon dioksida pada 760 torr dan 273 K

    1.2 DASAR TEORI

    Volume molar adalah volume yang ditempati oleh satu mol (6,02 x 1023

    atom atau molekul)

    gas pada kondisi temperatur dan tekanan tertentu. Pada temperatur dan tekanan standar (STP)

    satu mol gas ideal menempati volume 22,4 L, dengan demikian volume molarnya adalah

    22,4 L pada STP.

    Dalam percobaan ini akan ditentukan volume molar karbondioksida pada kondisi STP. Oleh

    karena karbondioksida bukan merupakan gas ideal, maka diperkirakan volume molarnya

    akan sedikit berbeda.

    Gas karbondioksida dihasilkan melalui reaksi kalsium karbonat dengan asam.

    CaCO3(s) + H3O+(aq) Ca2+(aq) + H2O(l) + CO2(g)

    Gas karbondioksida yang dihasilkan kemudian dikumpulkan melalui media air. Dengan cara

    ini, mol gas karbon dioksida yang dihasilkan dapat diukur. Oleh karena gas karbondioksida

    relatif larut dalam air, maka media air yang digunakan untuk mengumpulkan gas CO2 harus

    dijenuhkan terlebih dahulu dengan karbondioksida sebelum digunakan dalam percobaan.

    Massa gas CO2 dapat dihitung dari besarnya pengurangan massa sampel sesudah bereaksi.

    Massa gas CO2 kemudian dikonversi menjadi mol CO2. Volume gas CO2 pada temperatur

    dan tekanan percobaan kemudian dikonversi pada tekanan STP dengan menggunakan

    persamaan berikut

    pers 1.1

    Tekanan gas CO2 dapat ditentukan dengan menggunakan hukum tekanan parsial Dalton. Gas

    CO2 yang dikumpulkan melalui air lama kelamaan akan mengisi gelas ukur sehingga

    permukaan air dalam gelas ukur akan turun. Ruangan dalam gelas ukur akan berisi gas CO2

    basah (mengandung uap air) karena gas CO2 dikumpulkan melalui air. Oleh karena itu

  • 4

    tekanan dalam ruang ini merupakan tekanan gas CO2 dan tekanan uap air. Tekanan gas CO2

    kering dapat dihitung berdasarkan hukum Dalton

    PT = P CO2 + PH2O pers 1.2

    PCO2 = PT PH2O pers 1.3

    Tekanan total dapat ditentukan dengan mengatur ketinggian air di dalam dan di luar gelas

    ukur sama. Tekanan luar dipengaruhi oleh tekanan atmosfer. Jika ketinggian air di dalam dan

    di luar sama, maka tekanan total di dalam gelas ukur akan sama dengan tekanan atmosfer.

    Tekanan atmosfer dapat dilihat dari barometer yang ada di laboratorium.

    Volume molar gas kemudian dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

    pers 1.4

    Gas CO2 juga memiliki kelarutan signifikan dalam air. Ketika CO2 dialirkan pada air murni,

    gas CO2 terlarut dalam air dan tidak terukur sebagai gas dalam reaksi. Untuk mengurangi

    kehilangan gas CO2 yang dihasilkan, air harus dijenuhkan terlebih dahulu dengan

    penambahan natrium bikarbonat atau tabel antasida seperti tablet alka seltzer yang

    melepaskan CO2 dalam air.

    1.3 ALAT DAN BAHAN

    1.3.1 Alat

    1. Bejana air

    2. Gelas beker 1 Liter

    3. Gelas ukur 50 mL

    4. Tabung reaksi 20 cm

    5. Tabung reaksi 7,5 cm

    6. Karet penutup

    7. Pipa kaca

    8. Selang karet

    9. Stopwatch

    10. termometer

  • 5

    1.3.2 Bahan

    1. Tablet alka seltzer atau natrium bikarbonat

    2. CaCO3 teknis

    3. HCl 3 M

    4. Akuades

    1.4 PROSEDUR

    1. Isi 1 liter gelas beker dengan air dan jenuhkan dengan CO2 menggunakan tablet alka

    seltzer atau natrium bikarbonat. Diamkan hingga gelembung udara tidak terlihat lagi.

    2. Hitunglah massa CaCO3 yang akan menghasilkan 40 mL CO2 pada kondisi STP.

    3. Timbang CaCO3 sebanyak hasil perhitungan pada point 2

    4. Masukkan CaCO3 dengan perlahan ke dalam tabung reaksi kecil.

    5. Masukkan 10 mL HCl 3 M ke dalam tabung reaksi besar

    6. Masukkan dengan hati-hati tabung reaksi kecil yang berisi CaCO3 ke dalam tabung

    reaksi besar yang berisi HCl. Jangan sampai terjadi percikan HCl pada sampel

    CaCO3.

    Gambar 1.1 Rangkaian reaksi sumber gas

    7. Timbanglah gabungan kedua tabung tersebut beserta isinya

    8. Tutup tabung reaksi dengan penutup karet yang dilengkapi dengan selang

    penghubung

    9. Rangkailah alat pengumpul gas CO2. Lihat gambar 1.2

    a. Isi bejana dengan air yang sudah dijenuhkan dengan CO2 hingga kira-kira 2/3

    nya

    b. Celupkan gelas ukur 50 mL ke dalam bejana tersebut dengan merebahkan

    secara horizontal dalam air kemudian berdirikan gelas ukur secara terbalik

    tanpa mengeluarkan mulut gelas ukur dari air.

    c. Tahan posisi gelas ukur dengan klem. Baca ketinggian air. Jika tidak ada

    udara, maka volume gas akan nol.

    d. Hubungkan sumber gas CO2 dengan selang karet. Posisikan selang karet tepat

    pada mulut gelas ukur

  • 6

    (a) (b)

    Gambar 1.2 Diagram alat (a) pengumpul gas dan (b) penghasil gas

    11. Pasang tabung sumber gas dengan klem dan posisikan kira-kira 45o

    12. Goyangkan tabung sumber gas sehingga HCl bereaksi dengan CaCO3. Goyang terus

    menerus hingga semua gas CO2 habis

    13. Setelah gas CO2 tidak terbentuk lagi, atur ketinggian gelas ukur sehingga ketinggian

    air di dalam dan di luar gelas ukur sama. Catat volume gas karbondioksida

    Gambar 1.3 Ketinggian air di dalam dan di luar delas ukur sama

    14. Catat temperatur air dalam bejana

    15. Catat tekanan atmosfer ruangan dengan melihat barometer.

    16. Timbang tabung sumber gas setelah reaksi selesai

    1.5 Pertanyaan

    1. Apa fungsi penambahan natrium bikarbonat?

    2. Kemukakan Hukum Tekanan Parsial gas Dalton!

  • Lembar data

    Percobaan 1 Volume Molar Gas

    Nama Praktikan/NPM:

    1...................................................................

    2...................................................................

    3...................................................................

    Asisten : .......................................................

    Hari/tanggal: ....................................................

    Kelompok : ....................................................

    Jurusan : .....................................................

    Meja No : .....................................................

    Massa sampel (g) :

    Volume gas CO2 (g) :

    Tekanan gas total (torr) :

    Tekanan uap air (torr) :

    Tekanan CO2 kering (torr) :

    Temperatur air (oC) :

    Volume gas CO2 (STP) :

    Massa tabung sumber gas(g) mula-mula :

    Massa tabung sumber gas (g) akhir :

    Massa gas CO2 (g) :

    Mol gas CO2 (g) :

    Volume molar gas CO2 :

  • Perhitungan

    Asisten Kimia Fisik Tanda tangan Praktikan

    1......................................................

    2. ....................................................

    3. ....................................................

    ..................................................

  • Percobaan 2

    TERMODINAMIKA KELARUTAN

    2.1 TUJUAN PERCOBAAN

    Menentukan produk kelarutan boraks sebagai fungsi temperatur

    Menentukan energi bebas standar (G), entalpi standar (H), entropi standar (S)

    kelarutan boraks dalam larutan air

    2.2 DASAR TEORI

    Perubahan energi bebas suatu proses kimia berbanding lurus secara proporsional terhadap

    konstanta kesetimbangan berdasarkan persamaan

    Dimana R tetapan gas 8,314 x 10-3

    kJ/mol K dan T adalah suhu dalam kelvin. Konstanta

    kesetimbangan K dinyatakan untuk sistem kesetimbangan ketika reaktan dan produk berada

    dalam keadaan standarnya. Untuk garam yang sedikit larut dalam suatu sistem larutan air,

    endapan dan ion-ion dalam larutan berkaitan terhadap keadaan standar reaktan dan produk.

    Misalnya keadaan standar kesetimbangan garam sedikit larut perak kromat adalah

    Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO4

    2-(aq)

    Produk kelarutan, Ksp, sama dengan produk perkalian konsentrasi molar ion-ion dipangkatkan

    dengan koefisiennya dalam persamaan yang setara

    Ksp = [Ag+]

    2 [CrO4

    2-] pers 1.1

    Energi bebas dari kesetimbangan ini adalah

    pers 1.2

    Selain itu perubahan energi bebas suatu reaksi merupakan fungsi perubahan entalpi dan

    perubahan entropi

  • pers 1.3

    Jika disubstitusikan ke persamaan maka diperoleh

    pers 1.4

    Dengan menata ulang persamaan di atas maka diperoleh persamaan

    pers 1.5

    Persamaan 1.5 dapat dianalogikan sebagai persamaan garis lurus y=mx + c. Persamaan ini sangat

    penting dalam penentuan sifat termodinamik suatu sistem kimia seperti garam yang sedikit larut.

    Hubungan yang linear akan diperoleh ketika nilai ln Ksp pada berbagai temperatur diplot sebagai

    fungsi 1/T. Slope negatif sama dengan -H/R dan intersep pada x = 0 adalah nilai S/R. Oleh

    karena R adalah nilai tetapan maka H dan S dapat ditentukan dengan mudah.

    Gambar 2.1 Plot ln Ksp terhadap 1/T

    Sistem Boraks

    Boraks seringkali disebut sebagai natrium tetraborat dekahidrat dengan rumus molekul

    Na2B4O7.10H2O. Meskipun demikian, berdasarkan sifat kimianya, rumus molekul boraks

    dituliskan sebagai Na2B4O5(OH)4.8H2O yang disebut tincal.

  • Dalam percobaan ini akan ditentukan sifat termodinamik S, G, dan H dari kelarutan boraks.

    Na2B4O5(OH)4.8H2O dilarutkan dalam air dan mengalami dissosiasi sebagai berikut

    Persamaan konstanta kelarutan boraks berdasarkan hukum aksi massa adalah

    Anion boraks, B4O5(OH)42-

    merupakan basa konjugasi dari asam lemah boraks akan mampu

    menarik dua proton H+ dari asam kuat dalam larutan

    Oleh karena itu, konsentrasi molar anion boraks dapat ditentukan secara titrimetri. Konsentrasi

    anion boraks juga menunjukkan nilai kelarutan boraks dalam air. Jika konsentrasi kelarutan

    diketahui maka nilai Ksp boraks dapat ditentukan.

    2.3 ALAT DAN BAHAN

    2.3.1 Alat

    1. Tabung reaksi

    2. Rak tabung reaksi

    3. Erlenmeyer

    4. Penangas air

    5. Stopwatch

    6. Termometer

    2.3.2 Bahan

    1. Boraks

    2. Akua dm

  • 3. Brom kresol green

    4. HCl 0,02 M

    1.4 PROSEDUR

    1. Siapakan tabung reaksi kalibrasi. Pipet 5 mL akua dm ke dalam 5 tabung reaksi yang

    bersih. Tandai bawah meniskus dengan marker. Keluarkan air dan keringkan tabung

    reaksi dalam oven. Beri label pada tabung reaksi!

    2. Membuat larutan stok borak. Gunakan 125 250 mL labu erlenmeyer, tambahkan 30

    35 gram boraks pada 100 mL akua dm. Tutup erlenmeyer dan kocok campuran beberapa

    menit untuk menyiapkan larutan jenuh.

    3. Menyiapkan larutan uji boraks

    a. Siapkan satu set tabung reaksi kedua terdiri dari enam tabung reaksi. Beri label

    enam tabung reaksi baru yang bersih dan kering.

    b. Kocok larutan stok boraks kemudian masukkan ke dalam masing-masing tabung

    reaksi hingga setengahnya.

    c. Tempatkan tabung reaksi dalam penangas gambar 2.2.

    d. Goyangkan tabung reaksi dalam penangas selama 10-15 menit. Pastikan terbentuk

    larutan jenuh. Jika perlu tambahkan padatan boraks.

    e. Tanpa mengubah temperatur, biarkan larutan jenuh mengendap hingga larutan

    jernih dan kesetimbangan termal tercapai. Biarkan 10-15 menit kesetimbangan

    termal tercapai.

    f. Pipet 5 mL larutan jernih dengan hati-hati masukkan ke dalam set tabung reaksi

    pertama

    Gambar 2.2 Posisi tabung reaksi pada penangas air berbagai temperatur

  • 4. Persiapan analisa

    a. Siapkan 6 erlenmeyer bersih dan kering kemudian beri label

    b. Siapkan set tabung reaksi yang sudah berisi sampel. Jika terbentuk kristal maka

    panaskan lagi pada suhu 55oC hingga kristal larut

    c. Setelah tidak ada kristal, masukkan sampel ke dalam erlenmyer. Bilas tabung

    reaksi dua atau tiga kali dengan 5 mL akua dm. Masukkan air bilasan ke dalam

    erlenmeyer

    d. Encerkan hingga kira-kira 25 mL dengan akua dm tambahkan 2 -3 tetes indikator

    brom kresol biru. Kemudian titrasi dengan HCl 0,2 M hingga warna kuning

  • Lembar data

    Percobaan 2 Termodinamika Kelarutan

    Nama Praktikan/NPM:

    1...................................................................

    2...................................................................

    3...................................................................

    Asisten : .......................................................

    Hari/tanggal: ....................................................

    Kelompok : ....................................................

    Jurusan : .....................................................

    Meja No : .....................................................

    a. Persiapan larutan boraks

    Sampel 1 2 3 4 5 6

    Volume sampel

    (mL)

    5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

    Temperatur (oC)

    b. Analisis larutan uji boraks

    Pembacaan buret

    mula-mula (mL)

    Pembacaan buret

    akhir (mL)

    Volume HCl (mL)

  • c. Analisis data

    sampel 1 2 3 4 5 6

    Temperatur (K)

    1/T (K-1

    )

    Mol HCl yang

    digunakan

    Mol B4O5(OH)42-

    (mol)

    [B4O5(OH)42-

    ]

    (mol/L)

    Kelarutan molar

    boraks (mol/L)

    Produk kelarutan

    Ksp

    Ln Ksp

    d. Plot data ln Ksp terhadap 1/T

  • e. Data hasil plot data

    -H/R

    S/R

    H (kJ/mol)

    S (J/mol K)

    G kJ pada 298 K

    Asisten Kimia Fisik Tanda tangan Praktikan

    1.....................................................

    2. ....................................................

    3. ....................................................

    ................................................

  • PERCOBAAN 3

    PENENTUAN JARI-JARI MOLEKUL

    3.1 TUJUAN PERCOBAAN

    - Mempelajari penggunaan alat viskosimeter Ostwald untuk mengukur viskositas fluida

    - Menentukan jari-jari molekul berdasarkan pengukuran viskositas

    3.2 DASAR TEORI

    Viskositas dapat diukur dengan menggunakan viskosimeter Ostwald atau viskosimeter

    Canon. Pengukuran viskositas ditentukan dengan jalan perbandingan waktu aliran pelarut

    dengan aliran larutan. Pengukuran viskosimeter dapat ditentukan dengan menggunakan

    persamaan berikut

    (3.1)

    Hubungan antara volume zat terlarut dengan viskositas larutan digambarkan dalam

    persamaan yang dikemukakan oleh Einstein sebagai berikut

    (3.2)

    Keterangan

    N = viskositas

    no = viskositas pelarut

    Q = fraksi mol pelarut

    Persamaan 3.2 di atas juga dapat dinyatakan sebagai berikut

    (3.3)

    r = jari-jari molekul zat terlarut dalam satuan cm

    C = konsentrasi partikel zat terlarut dalam satuan mol/liter

  • 3.3 ALAT DAN BAHAN

    3.3.1 Alat

    1. Viskosimeter Ostwald

    2. Pipet ukur 10 mL

    3. Gelas beker 100 mL

    4. Propipet

    5. Stop watch

    3.3.2 Bahan

    1. Gliserol 1 M, 0,75 M, 0,5 M, dan 0,25 M

    2. Alcohol

    3. Akuades

    3.4 PROSEDUR

    1. Bersihkan bagian adalam viskosimeter dengan menggunakan alcohol. Keringkan

    dalam oven suhu 50oC

    2. Masukkan 50 mL akuades ke dalam viskosimeter dengan menggunakan pipet

    volume setepat-tepatnya. Kemudian tempatkan viskosimeter pada penangas air

    bersuhu 30oC dan biarkan selama 10 menit agar tercapai suhu kesetimbangan

    3. Masukkan 50 mL gliserol 0,25 M ke dalam viskosimeter dengan menggunakan

    pipet volume setepat-tepatnya. Kemudian tempatkan viskosimeter pada penangas

    air bersuhu 30oC dan biarkan selama 10 menit agar tercapai suhu kesetimbangan

    4. Ukur waktu yang diperlukan larutan gliserol untuk melewati tanda yang terdapat

    pada viskosimeter

    5. Ulangi langkah 3 dan 4 untuk mengukur larutan gliserol konsentrasi lainnya

    secara berturut-turut dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi

    6. Dari data yang diperoleh buat grafik N/no Vs C

  • Lembar data

    Percobaan 3 Penentuan Jari-Jari Molekul

    Nama Praktikan/NPM:

    1...................................................................

    2...................................................................

    3...................................................................

    Asisten : .......................................................

    Hari/tanggal: ....................................................

    Kelompok : ....................................................

    Jurusan : .....................................................

    Meja No : .....................................................

    Data Pengukuran

    Gliserol (M) Suhu (oC) Waktu (detik)

    Percobaan 1 Percobaan 2

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    Perhitungan:

    Asisten Kimia Fisik Tanda tangan Praktikan

    1....................................................

    2. ..................................................

    3. ....................................................

    ..................................................

  • PERCOBAAN 4

    ISOTERM ADSORPSI

    4.1 TUJUAN PERCOBAAN

    Menentukan isotherm adsorpsi Freunlich bagi proses adsorpsi asam asetat atau asam klorida

    dengan arang aktif

    4.2 DASAR TEORI

    Adsorpsi adalah gejala pengumpulan molekul-molekul pada permukaan uatu zat lain sebagai

    akibat ketidakseimbangannya gaya-gaya pada permukaan tersebut. Zat yang teradsorpsi disebut

    adsorbat dan zat pengadsorpsi disebut adsorben. Permukaan zat padat dapat mengadsorpsi zat

    terlarut dari larutannya. Untuk proses adsorpsi dalam larutan jumlah zat yang teradsorpsi

    tergantung pada

    1. Jenis adsorben

    2. Jenis adsorbat

    3. Luas permukaan adsorben

    4. Konsentrasi zat terlarut

    5. Temperature

    Untuk adsorben dengan luas permukaan tertentu, makin tinggi konsentrasi adsorbat makin besar

    zat yang dapat diserap. Proses adsorpsi berada pada keadaan setimbang apabila kecepatan

    desorbsi sama dengan kecepatan adsorpsi. Apabila salah satu zat ditambah atau dikurangi maka

    akan terjadi kesetimbangan baru.

    Desorbsi adalah kebalikan adsorpsi yaitu peristiwa terlepasnya kembali adsorbat dari permukaan

    adsorben. Adsorpsi isotermis adalah adsorpsi yang terjadi pada temperature tetap. Untuk

    menerangkan enomena adsorpsi secara kuantitatif berdasarkan teori termodinamika dari Gibss

    dan Vant Hoff

    A. Persamaan Empiris dari adsorpsi Isotermis Freunlich

    X/n = kCn n log C + log k = log X log n (4.1)

    Keterangan:

    X= berat zat (solute) yang teradsorpsi (gram)

    m=berat adsorben (gram)

  • C=konsentrasi larutan setelah diadsorpsi (setelah setimbang)

    k=konstanta Freunlich

    n = konstanta lain

    B. Persamaan Teoritis dari adsorpsi Langmuir

    C/N = C/Nm + 1/K Nm (4.2)

    Keterangan:

    N = mol asam yang teradsorpsi per gram karbon aktif

    C = konsentrasi akhir dari asam dalam mol/liter

    K = konstanta Langmuir

    Nm=jumlah mol yang diperlukan untuk membuat lapisan tunggal pada karbon aktif

    Baik persamaan Freunlich maupun persamaan Langmuir hanya sesuai/cocok jika zat

    yang diserap membentuk lapisan tunggal (monolayer) pada permukaan adsorben. Kedua

    isotherm tersebut tidak cocok lagi pada tekanan yang lebih tinggi, karena lapisan adsorbat

    yang terserap tidak lagi berbentuk lapisan tunggal, tetapi menjadi lapisan multi

    molekuler. Untuk kondisi ini, isotherm yang lebih sesuai dipakai adalah isotherm BET

    (Brunauer Emmet and Teller). Isotherm ini dibuat atas dasar anggapan bahwa kekuatan

    yang ada dipakai untuk kondensasi dan energi ikat adsorpsi multimolekuler. Kalor

    adsorpsi gas pada lapisan kedua, ketiga, dst dianggap sama dengan kalor pencairan gas.

    Adsorpsi larutan oleh zat padat ada 3 kemungkinan:

    a. Adsorpsi positif

    Apabila solute relative lebih bsar teradsorpsi daripada adsorben. Contoh: zat

    warna oleh alumunium atau chromium

    b. Adsorpsi negative

    Apabila solven relative lebih besar teradsorpsi daripada solute dalam larutan.

    Contoh: alkaloid dengan karbon aktif

    c. Berdasarkan kondisi kita mengenal dua jenis adsorpsi

    i. Adsorpsi fisika (physisorption)

    Apabila adsorpsi berjalaan pada temperature rendah dan prosesnya

    reversible jumlah asam yang hilang karena diadsopsi =

    pengurangan konsentrasi asam dalam larutan.

  • ii. Adsorpsi kimia (Chemisorption)

    Apabila adsorpsi berjalan pada temperature tinggi disertai dengan

    reaksi kimia yang irreversible

    4.3 ALAT DAN BAHAN

    4.3.1 Alat

    1. Labu Erlenmeyer

    2. Cawan porselin

    3. Spatula

    4. Buret

    5. Gelas beker

    6. Penyaring Buchner

    7. Pipet ukur

    8. Gelas arloji

    9. Kertas saring

    4.3.2 Bahan

    1. Asam klorida atau asam asetat dengan konsentrasi 0,05 N, 0,025 N, 0,0125 N, 0,00625 N,

    0,00313 N

    2. Arang aktif

    3. Larutan standar NaOH 0,1 N

    4. Indicator fenolftalein

    4.4 PROSEDUR

    1. Aktifkan sekitar 6 gram arang dalam cawan porselin dengan pemanasan jangan sampai

    membara. Dinginkan dalam esikator

    2. Masukkan arang aktif masing-masing 1 gram ke dalam enam buah Erlenmeyer bertutup

    3. Siapkan larutan asam dengan konsentrasi 0,05 N, 0,025 N, 0,0125 N, 0,00625 N, 0,00313

    N masing-masing sebanyak 100 mL

    4. Masukkan larutan asam ke dalam labu Erlenmeyer yang berisi arang

    5. Tutup Erlenmeyer dan biarkan selama 30 menit, setiap 10 menit larutan dikocok selama 1

    menit

  • 6. Catat temperature selama percobaan dan jaga agar tidak terjadi perubahan terlalu besar

    7. Saring setiap larutan dengan memakai kertas saring yang bersih dan kering. Gunakan

    penyaring Buchner agar proses penyaringan lebih cepat.

    8. Filtrate dititrasi dengan NaOH 0,1 N dengan indicator pp. Volume filtrate masing-masing

    25 mL

  • Lembar data

    Percobaan 4 Isoterm Adsorpsi

    Nama Praktikan/NPM:

    1...................................................................

    2...................................................................

    3...................................................................

    Asisten : .......................................................

    Hari/tanggal: ....................................................

    Kelompok : ....................................................

    Jurusan : .....................................................

    Meja No : .....................................................

    Data Percobaan

    Percobaan Konsentrasi asam

    mula-mula (M)

    Volume filtrat Volume titran

    NaOH 0,1 M

    Konsentrasi asam

    setelah adsorpsi (M)

    1

    2

    3

    4

    5

    0,00303

    0,00625

    0,0125

    0,0250

    0,0500

    Buat kurva log X vs log C, kemudian tentukan nilai k (tetapan Freunlich)

    Asisten Kimia Fisik Tanda tangan Praktikan

    1....................................................

    2. ..................................................

    3. ....................................................

    ..................................................

  • PERCOBAAN 5

    TETAPAN KESETIMBANGAN

    5.1 TUJUAN PERCOBAAN

    - Mengukur tetapan kesetimbangan

    - Memperlihatkan bahwa tetapan kesetimbangan tidak bergantung pada konsentrasi

    awal reaktan

    5.2 DASAR TEORI

    Dalam pengukuran tetapan kesetimbangan pada praktiknya akan ditemui beberapa kesulitan.

    Dalam menentukan nilai Kc suatu reaksi, pertama kali reaksi harus ditunggu sampai mencapai

    kesetimbangan. Kemudian konsentrasi reaktan dan produk diukur, baru nilai Kc dapat

    ditentukan. Akan tetapi dalam pengukuran konsentrasi reaktan atau produk seringkali sejumlah

    larutan sambil diambil untuk dianalisis. Pengambilan larutan ini akan mempengaruhi

    kesetimbangan. Idealnya harus digunakan suatu metode yang tidak melibatkan pengambilan

    larutan dalam menentukan konsentrasi reaktan atau produk adalah metode calorimeter.

    CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O

    Reaksi ini berlangsung sangat lambat, tetapi dapat dikatalisis oleh ion H+. Walaupun telah

    dikatalisis, untuk mencapai kesetimbangan masih diperlukan waktu beberapa hari, karena

    reaksinya sangat lambat. Konsentrasi reaktan atau produk dapat ditentukan dengan titrasi yang

    dilakukan dengan cepat agar tidak mengganggu kesetimbangan secara nyata. Tetapan

    kesetimbangan selanjutnya dapat dihitung menggunakan persamaan

    [ ][ ]

    [ ][ ]

    5.3 ALAT DAN BAHAN

    5.3.1 Alat

    1. Buret

    2. Erlenmeyer bertutup

  • 3. Neraca

    4. Pipet volume

    5.3.2 Bahan

    1. HCl 2 M

    2. Etanol (kandungan air diketahui)

    3. Asam asetat

    4. Indicator fenolftalein

    5.4 PROSEDUR

    1. Buatlah larutan seminggu sebelum percobaan karena kesetimbangan reaksi yang akan

    dicoba baru tercapai seminggu kemudian

    2. Isilah buret-buret yang tersedia masing-masing dengan larutan HCl, asam asetat glasial,

    dan etanol

    3. Kemudian ke dalam tiga buah labu Erlenmeyer bertutup dibuat larutan dengan komposisi

    seperti pada table di bawah. Segera setelah larutan dibuat, labu Erlenmeyer ditutup untuk

    mencegah terjadinya penguapan. Jangan lupa memberi tanda pada setiap labu

    Erlenmeyer.

    No

    erlenmeyer

    Etanol (mL) Asam asetat

    glasial (mL)

    HCl 2 M (mL)

    1

    2

    3

    1

    2

    1

    1

    1

    2

    0,5

    0,5

    0,5

    4. Letakkan larutan yang telah dibuat pada suhu ruang selama satu minggu

    5. Setelah satu minggu (minimum 3 hari), titrasi setiap larutan secara tepat dengan 0,1 M

    NaOH. Gunakan indicator pp dan catat hasilnya

    6. Masukkan 1 mL HCl 2 M ke dalam Erlenmeyer tambahkan 25 mL akuades kemudian

    titrasi dengan 0,1 M NaOH. Gunakan indicator PP dan catat hasilnya

    7. Catat suhu ruang

    8. Pipet secara akurat 5 mL HCl 2M, etanol, dan asam asetat, kemudian timbang massanya

    masing-masing

  • Lembar data

    Percobaan 5 Tetapan Kesetimbangan

    Nama Praktikan/NPM:

    1...................................................................

    2...................................................................

    3...................................................................

    Asisten : .......................................................

    Hari/tanggal: ....................................................

    Kelompok : ....................................................

    Jurusan : .....................................................

    Meja No : .....................................................

    DATA PERCOBAAN

    Titrasi blanko

    Volume HCl 2 M Volume aquades Volume titrant NaOH 0,1 M

    1 mL

    1 mL

    25 mL

    25 mL

    Titrasi sampel

    Sampel HCl 2 M Etanol (mL) Asam asetat

    glasial (mL)

    Volume titrant

    NaOH 0,1 M

    1

    2

    3

    0,5

    0,5

    0,5

    1

    2

    1

    1

    1

    2

    Perhitungan:

  • DATA HASIL PERHITUNGAN

    CH3COOH C2H5OH HCL CH3COOC2H5 H2O

    Volume .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    Massa jenis .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    Mula-mula

    (mol)

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    Reaksi

    (mol)

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    Setimbang

    (mol)

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    .

    Perhitungan mol setimbang

    Asisten Kimia Fisik Tanda tangan Praktikan

    1....................................................

    2. ..................................................

    3. ....................................................

    ..................................................

  • PERCOBAAN 6

    KINETIKA REAKSI DAN ENERGI AKTIVASI

    6.1 TUJUAN PERCOBAAN

    Menentukan persamaan laju reaksi

    Menentukan energi aktivasi

    6.2.DASAR TEORI

    Laju reaksi sangat bergantung pada temperatur. Semakin tinggi temperatur semakin

    meningkat energi kinetik molekul-molekul reaktan, dengan demikian ketika dua reaktan

    saling bertumbukan dengan kuat menyebabkan putusnya ikatan, penataan kembali atom-

    atom dan pembentukan ikatan baru lebih cepat. Energi yang diperlukan agar reaksi terjadi

    disebut energi aktivasi untuk reaksi. Hubungan antara konstanta laju reaksi k pada temperatur

    terukur T (K) dan energi aktivasi Ea dinyatakan dengan persamaan Arrhenius

    6.1

    Keterangan

    A = parameter tumbukan

    R = tetapan gas, 8,314 J.mol/K

    Bentuk logaritmik dari persamaan di atas adalah

    6.2

    Dari persamaan 6.2, dapat diplot grafik ln k terhadap 1/T yang merupakan garis lurus

    dengan slope Ea/R dan intersep ln A. Dari plot grafik tersebut maka energi aktivasi dapat

    ditentukan.

  • Gambar 6.1 Grafik ln k terhadap 1/T

    Pengamatan laju reaksi

    Laju reaksi dapat diamati pada sistem reaksi iodida dengan tiosulfat dengan hidrogen

    peroksida sebagai katalisator. hidrogen peroksida bereaksi dengan iodida melepaskan I3-

    Untuk menecagh reaksi balik, ion tiosulfat bereaksi dengan I3- yang terbentuk

    Ketika ion tiosulfat habis bereaksi kelebihan I3- akan membentuk kompleks berwarna biru

    dengan kanji. Pembentukan warna biru ini mengidikasikan lama reaksi.

    6.3.ALAT DAN BAHAN

    6.3.1. Alat

    1. Tabung reaksi

    2. Pipet

    3. Stopwatch

    4. Termometer

    5. Penangas air

    6.3.2. Bahan

    1. KI 0,3 M

    2. Na2S2O3 0,02 M

    3. H2O2 0,1 M

  • 4. Kanji

    5. Buffer asetat

    6.4 PROSEDUR

    A. Persiapan larutan A dan B untuk percobaan kinetika

    1. Siapkan dua set tabung reaksi masing-masing 8 tabung reaksi yang bersih dan kering

    kemudian beri label.

    2. Isilah masing-masing tabung reaksi dengan larutan A dan larutan B berdasarkan tabel 6.1

    berikut. Gunakan air bebas CO2. Gunakan pipet bersih.

    Tabel 6.1 Skema Percobaan

    B. Reaksi pada Temperatur Ambient

    1. Aduk larutan A dengan menggoyangkan tabung reaksi

    2. Tambahkan larutan B dengan cepat pada larutan A, siapkan stopwatch (reaksi

    berlangsung dalam detik). Tempatkan tabung reaksi pada kertas putih sehingga

    perubahan warna biru lebih mudah terlihat. Catat waktu reaksi sambil mengaduk larutan

    dan temperatur kamar

    3. Tentukan laju reaksi dan konstanta laju reaksi pada temperatur ini

    C. Penentuan Energi Aktivasi

    1. Persiapan larutan uji. Dengan mengacu pada Tabel 6.1 percobaan kinetika Siapkan dua

    set larutan A dan larutan B. Tempatkan satu set larutan A dan larutan B dalam penangas

    es. Tempatkan set lain dalam air hangat 35oC. Biarkan mencapai kesetimbangan termal

    sekitar 5 menit. Larutan uji yang disiapkan pada berbagai temperatur sangat disarankan

    untuk tambahan point data.

  • 2. Campur larutan A dan larutan B. Ketika kesetimbangan termal telah dicapai, tuangkan

    larutan B ke larutan A dengan cepat. Nyalakan stopwatch dan goyangkan campuran.

    Ketika warna biru muncul hentikan waktu. Catat waktu. Catat temperatur air dalam

    penangas dan gunakan waktu ini dalam perhitungan. Ulangi untuk set-set larutan lainnya

    3. Tentukan laju reaksi dan konstanta laju reaksi pada suhu 35oC dan dalam penangas es.

    D. Plot Data

    1. Hitung logaritma normal konstanta laju reaksi (ln k)

    2. Plot ln k versus 1/T (K) paling tidak untuk 3 percobaan pada mana percobaan telah

    dilakukan. Ingatlah untuk menyatakan temperatur dalam kelvin dan R 8,314 J/mol.K

    3. Dari plot data, tentukan slope dari plot linear (Ea/R) dan hitung energi aktivasi untuk

    reaksi.

  • Lembar data

    Percobaan 6 Kinetika Reaksi dan Energi Aktivasi

    Nama Praktikan/NPM:

    1...................................................................

    2...................................................................

    3...................................................................

    Asisten : .......................................................

    Hari/tanggal: ....................................................

    Kelompok : ....................................................

    Jurusan : .....................................................

    Meja No : .....................................................

    A. Penentuan Waktu Reaksi

    percobaan Waktu reaksi

    T kamar (T1) 35oC (T2) T Penangas es (T3)

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    B. Penentuan Persamaan Laju Reaksi

    1 2 3 4 5 6 7 8

    Mol S2O32-

    T1

    T2

    T3

  • (mol I3-) T1

    T2

    T3

    T1

    T2

    T3

    T1

    T2

    T3

    Volume KI T1

    T2

    T3

    [I-]0 (mol/L) T1

    T2

    T3

    Log [I-]0 T1

    T2

    T3

    Volume H2O2 T1

    T2

    T3

    [H2O2]0

    (mol/L)

    T1

    T2

    T3

    Log [H2O2]0 T1

    T2

    T3

  • C. Penentuan Orde Reaksi

    Rate = k[I-]p[H2O2]q

    Plot kurva log versus log [I-]0 , pada [H2O2]0 tetap data 1-4

    Plot kurva log versus log [H2O2]0, pada [I-]0 tetap data 1,5-7

    Percobaan

    T1 T2 T3

    orde p

    Orde q

    K

  • D. Penentuan Energi Aktivasi

    Temperatur oC Temperatur K K Ln k 1/T (K)

    Plot grafik ln k versus 1/T(K)

    Slope = - Ea/R = ....

    R = 8,314 J/K. Mol

    Ea = ....

    Asisten Kimia Fisik Tanda tangan Praktikan

    1....................................................

    2. ..................................................

    3. ....................................................

    .................................................

  • PERCOBAAN 7

    PENENTUAN MASSA MOLAR PADATAN

    7.1 TUJUAN PERCOBAAN

    - Mempelajari sifat koligatif larutan

    - Menentukan massa molar padatan senyawa ionic dengan metode kenaikan titik didih

    7.2 DASAR TEORI

    Apabila zAt padat yang tidak mudah menguap dilarutkan dalam pelarut, maka tekanan uap

    akhirnya akan turun sehingga titik didih larutan akan naik dan titik bekunya akan turun

    dibandingkan dengan pelarut murni. Untuk larutan ideal, menurut Raoult kenaikan titik didih

    sebanding dengan jumlah zat terlarut dan dapat ditunjukkan dengan hubungan

    (7.1)

    (7.2)

    Keterangan

    T = kenaikan titik didih

    Kb = tetapan kenaikan titik didih molal

    m = molalitas zat terlarut

    Wa = massa pelarut

    Wb = massa zat terlarut

    Mb = massa molar zat terlarut

    Nilai Kb beberapa pelarut dicantumkan dalam Table 7.1

    Sifat koligatif larutan senyawa elektrolit perlu melibatkan factor Vant Hoff dalam persamaan.

    i = factor Vant Hoff

    Nilai factor Vant Hoff untuk beberapa larutan elektrolit dicantumkan dalam Table 7.2

  • Tabel 7.1 Daftar nilai Kb beberapa pelarut

    Tabel 7.2 Nilai factor vant hoff beberapa senyawa elektrolit

    elektrolit i (terhitung) i (teramati)

    NaCl 2 1,9

    MgCl2 3 2,7

    MgSO4 2 1,3

    FeCl3 4 3,4

    HCl 2 1,9

    Glukosa* 1 1

    Sebagai perbandingan dengan non elektrolit

    7.3 ALAT DAN BAHAN

    7.3.1 Alat

    1. Gelas piala

    2. Thermometer

    3. Tabung reaksi

    4. Pengaduk

    5. Pemanas

    7.3.2 Bahan

    1. NaCl

    2. MgCl2

  • 7.4 PROSEDUR

    1. Siapkan peralatan gelas dalam keadaan bersih dan kering

    2. Isilah gelas piala dengan 300 mL air dan panaskan hingga mendidih

    3. Ukur titik didih pelarut murni

    4. Masukkan 1 gram zat X ke dalam gelas piala tersebut. Kemudian panaskan kembali

    hingga mendidih. Catat titik didih larutan

    5. Ulangi percobaan dengan zat terlarut lain

  • Lembar data

    Percobaan 7 Penentuan Massa Molar Padatan

    Nama Praktikan/NPM:

    1...................................................................

    2...................................................................

    3...................................................................

    Asisten : .......................................................

    Hari/tanggal: ....................................................

    Kelompok : ....................................................

    Jurusan : .....................................................

    Meja No : .....................................................

    Data percobaan

    Percobaan 1 Percobaan 2

    Titik didih pelarut murni oC

    Titik didih larutan oC

    Massa Zat X

    Massa pelarut

    i

    Kb

    Perhitungan:

    Asisten Kimia Fisik Tanda tangan Praktikan

    1....................................................

    2. ..................................................

    3. ....................................................

    ..................................................

  • Percobaan 8

    MASSA MOLAR CAIRAN VOLATIL

    8.1 TUJUAN PERCOBAAN

    1. Untuk mengukur sifat tekanan, volume, dan temperatur suatu gas

    2. Menentukan massa molar suatu cairan volatile

    8.2 DASAR TEORI

    Sintesis senyawa kimia baru terus menerus dilakukan dalam penelitian ataupun industry.

    Untuk mengidentifikasi senyawa baru, perlu dilihat dari sifat-sifatnya baik sifat fisika mauapun

    sifat kimia. Massa molar senyawa juga merupakan sifat yang paling fundamental yang juga harus

    ditentukan pertama kali.

    Berbagai metode analitik dapat digunakan untuk menentukan massa molar suatu

    senyawa, pemilihan analisis tergantung pada sifat dari senyawa. Sebagai contoh, massa molr

    molekul bsar seperti protein, obat-obat alami, dan enzim yang ditemukan dalam system biolgis,

    seringkali ditentukan dengan menggunakan osmometer. Untuk molekul yang lebih kecil,

    pengukuran perubahan titik lebur pelarut. Pengembagan saat ini adalah spektrofotometer massa

    yang memiliki kegunaan luas tidak hanya menentukan massa molar senyawa namun juga

    menentukan struktur molekul senyawa dengan massa molar tinggi dalam bidang biokimia.

    Untuk penentuan massa molar cairan volatile yaitu zat yang memiliki titik didih rendah

    dan massa molar relative kecil dapat digunakan metode Dumas (John Dumas, 1800-1884).

    Dalam metode ini, cairan volatile diuapkan dalam tabung volume tetap pada temperature terukur

    dan tekanan barometric. Dari data yang diperoleh dan dengan menggunakan persamaan gas ideal

    (diasumsikan berperilaku sebagai gas ideal) dapat dihitung jumlah mol cairan yang teruapkan:

    ( ) ( )

    ( )

    (8.1)

    Keterangan:

    P= tekanan barometric (atm)

    T= temperature uap (Kelvin)

  • V = volume tabung (L)

    R = tetapan gas ideal

    Massa uap, muap, ditentukan dari selisih massa tabung berisi uap dengan massa tabung kosong

    muap = mtabung+ uap mtabung (8.2)

    Massa molar senyawa kemudian dihitung dengan persamaan

    (8.3)

    Gas-gas dan cair-cair dengan gaya intermolekuler yang cukup besar dan volume

    molecular besar tidak berperilaku sebagai gas ideal sehingga tidak dapat menggunakan

    persamaan gas ideal, faktanya beberapa senyawa sebagai cairan seperti air, menyimpang cukup

    signifikan dari perilaku gas ideal pada keadaan uap. Pada kondisi ini, dapat digunakan

    persamaan Van der waals yang merupakan modifikikasi persamaan gas ideal untuk mengoreksi

    gaya intermolekuler dan volume molekuler dalam penentuan mol gas yang ada pada system.

    (

    ) ( ) (8.4)

    Dalam persamaan ini, P,V,T, R, dan n memiliki pengertian yang sama dengan keterangan pada

    persamaan 8.1

    a =nilai eksperimen Van der Waals gaya intermolekuler uap

    b =nilai eksperimen Van der Waals volume/ukuran molekul

    Table 8.1 Konstanta Van der Waals untuk senyawa-senyawa volatile

    Nama senyawa a (

    ) b (L/mol) Titik didih (

    oC)

    Methanol

    Etanol

    Aseton

    Propanol

    Heksana

    Sikloheksana

    Pentane

    Air

    9,523

    12,02

    13,91

    14,92

    24,39

    22,81

    19,01

    5,46

    0,06702

    0,08407

    0,0994

    0,1019

    0,1735

    0,1424

    0,1460

    0,0305

    65,0

    78,5

    56,5

    82,4

    69,0

    80,7

    36,0

    100,0

  • Jika diperlukan pengukuran mol uap dalam labu yang lebih akurat maka harus digunakan

    persamaan Van der Waals dibandingkan persamaan gas ideal. Nilai a dan b untuk beberapa

    cairan dengan titik didih rendah ditunjukkan dalam Tabel 8.1.

    8.3 ALAT DAN BAHAN

    8.3.1 Alat

    1. Labu Erlenmeyer 125 mL

    2. Gelas beker 500 mL

    3. Gelas ukur 100 mL

    4. Thermometer

    5. Hot plate

    6. Statif dan klem

    7. Alumunium foil

    8. Kret gelang

    9. Jarum

    8.3.2 Bahan

    1. Cairan volatile

    2. Akuades

    8.4 PROSEDUR

    E. Preparasi Sampel

    1. Siapkan labu Erlenmeyer untuk sampel. Siapkan labu Erlenmeyer yang bersih dan

    kering. Tutup dengan alumunium foil dan ikat dengan karet gelang. Timbang massa

    labu Erlenmeyer, alumunium, dan karet gelang masing-masing.

    2. Masukkan 5 mL sampel ke dalam labu erlenmeyer. Tutuplah Erlenmeyer kembali

    dengan alumunium foil dan diikat dengan karet. Buatlah lubang kecil pada

    alumunium foil dengan jarum. Catatlah dalam lembar data.

    3. Siapkan air mendidih kira-kira 400 mL dalam gelas beker. Tetap tempatkan gelas

    beker di atas hot plate. Pasang thermometer untuk mengukur suhu air.

  • Gambar 8.1 Rangkaian alat percobaan (sumber: Laboratory Manual for Principle of General

    Chemistry)

    F. Penguapan Sampel

    1. Tempatkan labu Erlenmeyer sampel dalam air. Pasang dengan menggunakan klem.

    Posisikan Erlenmeyer maupun klem agar tidak mengenai gelas beker. Atur ketinggian

    air sebatas leher labu Erlenmeyer

    2. Panaskan sampel pada air mendidih. Amati pemanasan hingga tidak ada uap lagi

    yang keluar dari lubang kecil.

    3. Pemanasan diteruskan 5 menit lagi setelah pengamatan pada point 2. Catat suhu air

    mendidih

    4. Keluarkan labu Erlenmeyer dan dinginkan pada suhu ruang. Keringkan bagian luar

    Erlenmeyer. Kemudian timbang. Catat pada lembar data

    5. Ulangi percobaan 2 hingga 3 kali.

  • G. Penentuan Tekanan dan Volume Uap

    1. Ukur volume labu Erlenmeyer dengan menambahkan air ke dalam Erlenmeyer hingga

    penuh. Tentukan volume labu Erlenmeyer dengan menuangkan kembali air dalam

    Erlenmeyer ke dalam gelas ukur 100 mL. Kemudain hitung volume totalnya.

    2. Lihat barometer untuk menentukan tekanan udara di laboratorium.

  • Lembar data

    Percobaan 8 Massa Molar Cairan Volatile

    Nama Praktikan/NPM:

    1...................................................................

    2...................................................................

    3...................................................................

    Asisten : .......................................................

    Hari/tanggal: ....................................................

    Kelompok : ....................................................

    Jurusan : .....................................................

    Meja No : .....................................................

    DATA PERCOBAAN

    Percobaan 1 Percobaan 2

    Massa labu kosong +

    alumunium foil + karet gelang

    . .

    Suhu air mendidih . .

    Massa labu + alumunium foil

    + karet gelang + uap

    . .

    Volume erlenmeyer . .

    Tekanan atmosfer . .

    Perhitungan:

  • HASIL PERHITUNGAN

    Percobaan 1 Percobaan 2

    Mol uap . .

    Massa uap . .

    Massa molar senyawa

    (persamaan gas ideal)

    . .

    Massa molar rata-rata

    (persamaan gas ideal)

    . .

    Massa molar senyawa

    (persamaan Van der Waals)

    . .

    Massa molar rata-rata

    (persamaan Van der Waals)

    . .

    Asisten Kimia Fisik Tanda tangan Praktikan

    1....................................................

    2. ..................................................

    3. ....................................................

    ..................................................

  • Percobaan 9

    KALORIMETRI

    9.1 TUJUAN PERCOBAAN

    Menentukan kapasitas panas logam secara kalorimetri

    9.2 DASAR TEORI

    Aliran panas (energi) menyertai semua perubahan fisika dan kimia. Panas dapat dilepaskan

    (eksotermis) atau diserap (endotermis). Kalorimeter merupakan alat laboratorium yang

    digunakan untuk mengukur besaran dan arah aliran panas yang menyertai perubahan fisika atau

    perubahan kimia. Perubahan panas dalam reaksi kimia secara kuantitatif dinyatakan sebagai

    entalpi atau panar reaksi (H). Pada tekanan tetap nilai H negative untuk reaksi eksotermis dan

    bernilai positif untuk reaksi endotermis. Pada percobaan ini akan dilakukan pengukuran

    kapasitas panas logam.

    Kapasitas Panas Logam

    Energi (panas, dinyatakan dalam joule, J) yang diperlukan untuk merubah temperature satu gram

    senyawa sebesar 1oC disebut sebagai panas spesifik (kalor jenis) dari suatu zat

    (

    )

    ( )

    ( ) ( ) 9.1

    Dengan menata ulang persamaan 2.1 diperoleh

    Energy (J) = panas spesifik (J/gramoC). Massa (gram). T(oC) 9.2

    T adalah perubahan temperatur zat. Meskipun panas spesifik zat berubah setiap temperatur,

    namun dalam percobaan ini diasumsikan konstan pada seluruh range perubahan temperature.

    Kalor jenis logam yang tidak bereaksi dengan air ditentukan dengan

    1. Pemanasan logam dengan massa diketahui hingga temperature yang lebih tinggi

    2. Menempatkan logam ke dalam sejumlah air pada temperature yang lebih dingin

    3. Mengukur temperature pada saat logam dan air sudah mencapai suhu kesetimbangan

  • Persamaan berikut adalah berdasarkan hukum kekekalan energi yang menunjukkan perhitungan

    untuk menuntukan panas spesifik suatu logam. Berdasarkan arah aliran energi, tanda negative

    menunjukkan kehilangan energi dan tanda positif menunjukkan mendapat energi.

    -energy yang dilepas logam (J) = + energy yang diterima logam (J) 9.3

    dengan mensubstitusikan persamaan 2.2 diperoleh

    -panas spesifik logam. massa logam. T(oC) = + panas spesifik air. massa air. T(oC)

    Dari persamaan tersebut dapat dihitung panas spesifik logam sebagai berikut

    9.4

    Dalam persamaan ini perubahan temperature adalah selisih temperature akhir dengan

    temperature awal

    T = Tf Ti

    Persamaan ini mengasumsikan tidak ada panas yang hilang pada kalorimeter ketika logam dan

    air digabungkan. Panas spesifik air adalah 4,18 J/goC.

    9.3 ALAT DAN BAHAN

    9.3.1 Alat

    1. Gelas beker 500 mL

    2. Tabung reaksi

    3. Thermometer

    4. Statif dan klem

    5. Kalorimeter

    6. Hot plate

    9.3.2 Bahan

    1. Akuades

    2. logam

  • 9.4 PROSEDUR

    1. Siapkan air mendidih sebanyak 400 mL dalam gelas beker sebagai penangas air

    2. Siapkan 5-10 gram logam kering dari asisten. Catat massa logam dalam lembar data.

    Tempatkan logam dalam tabung reaksi.

    3. Tempatkan tabung reasi dalam penangas air. Pastikan posisi logam di dalam tabung

    reaksi beraa di bawah permukaan air pada penangas.

    4. Panaskan air sampai mendidih. Biarkan mendidih selama minimal 5 menit sehingga

    temperature logam mencapai kesetimbangan dengan temperature air.

    5. Selama pemanasan logam, lakukan persiapan

    kalorimeter berikut

    6. Timbang kalorimeter kosong

    7. Masukkan air sebanyak 20 mL kemudian timbang kalorimeter yang sudah berisi air

    tersebut. Catat data penimbangan dalam lembar data.

    8. Ukur temperature air dalam penangas dan suhu air dalam kalorimeter. Catat dalam

    lembar data

    9. Pindahkan logam dalam tabung reaksi dengan cepat ke dalam kalorimeter. Kocok

    campuran logam dan air tersebut. Catat suhu air dalam kalorimeter setiap 5 detik selama

    1 menit pertama, kemudian 15 detik selama 5 menit berikutnya.

    Keterangan gambar

    1. Tabung reaksi

    2. Gelas beker

    3. Logam

    4. Hot plate

    5. Thermometer

    6. Statif

  • 10. Plot data hasil percobaan dalam grafik sebagai berikut

  • Lembar data

    Percobaan 9 Kalorimetri

    Nama Praktikan/NPM:

    1...................................................................

    2...................................................................

    3...................................................................

    Asisten : .......................................................

    Hari/tanggal: ....................................................

    Kelompok : ....................................................

    Jurusan : .....................................................

    Meja No : .....................................................

    A. Data Penentuan Kapasitas Panas Logam

    Percobaan 1 Percobaan 2

    Massa logam (g) . .

    Temperature logam (oC) . .

    Massa calorimeter (g) . .

    Massa calorimeter + air (g) . .

    Massa air (g) . .

    Temperature air dalam

    calorimeter (oC)

    . .

    Temperature maksimum air

    dan logam dari grafik

    . .

    B. Penentuan Kapasitas Panas Logam

    Perhitungan:

  • Percobaan 1 Percobaan 2

    Perubahan temperature air . .

    Panas yang diserap air . .

    Perubahan temperature

    logam

    . .

    Kapasitas panas logam . .

    Kapasitas panas logam rata-

    rata

    . .

    Asisten Kimia Fisik Tanda tangan Praktikan

    1....................................................

    2. ..................................................

    3. ....................................................

    ..................................................

  • DAFTAR PUSTAKA

    - Beran, J.A., Laboratory Manual for Principle of General Chemistry, 2010, John

    Wiley and Sons

    - Anonim, Buku Panduan praktikum, Kimia Fisika, 2003, Laboratorim Proses Kimia,

    Departemen Teknik Gas dan Petrokimia, Universitas Indonesia