LAPORAN TETAP PRAKTIKUM

FISIKA TERAPAN

Disusun oleh :

1.Dicky Syahputra (061440411722)

2.Dinda Reskiyah Sakinah (061440411723)

3.Indah Amalia (061440411725)

4.Kemas Ahlun Nazar (061440411729)

5.Maria Sihol Marito Simorangkir (061440411733)

6.Muhammad Abdul Jabar (061440411735)

7.Steven Raymon Maldhy Sihombing (061440411739)

Instruktur : Ir. Erlinawati, M.T

Judul Percobaan : Panas Pelarutan

Jurusan/Prodi : Teknik Kimia/Teknik Energi

Kelas : 1 EGD

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

Tahun Akademik 2014 / 2015

PANAS PELARUTAN

I. TUJUAN

1. Dapat menentukan panas pelarutan CuSO4.5H2O dan CuSO4

2. Dapat menghitung panas reaksi dengan menggunakan hokum Hess

II. ALAT dan BAHAN

ALAT

Kalorimeter

Mortar

Termometer 100oC

Gelas Ukur 100 ml

Stopwatch

Pipet ukur 10 ml, 25 ml

Bola Karet

Kaca Arloji

Spatula

Batang Pengaduk

Botol Aquadest

BAHAN

CuSO4.5H2O

Air Aquadest

III. DASAR TEORI

Perubahan entalpi yang menyertai pelarutan suatu senyawa disebut panas

pelarutan. Panas pelarutan ini dapat meliputi panas hidrasi yang menyertai

pencampuran secara kimia. Energy ionisasi bila senyawa yang dilarutkan

mengalami peristiwa ionisasi. Pada umumnya panas pelarutan untuk garam-garam

netral dan tidak mengalami disosiasi adalah positif, sehingga reaksi isotermis atau

larutan akan menjadi dingin dan proses pelarutan berlangsung secara adibatis.

Panas hidrasi, khususnya dalam sistem berair biasanya negative dan relatif besar.

Perubahan entalpi pada pelarutan suatu senyawa tergantung pada jumlah, sifat zat

terlarut dan pelarutnya temperatur dan konsentrasi awal dan akhir dari larutannya.

Jadi panas pelarutan standar didefinisikan sebagai perubahan entalpi yang

terjadi pada suatu sistem apabila 1 mol zat terlarut dilarutkan dalam n1 1 mol

pelarut pada temperatur 25oC, dan tekanan atmosfer.

Kalor pelarutan adalah entalpi dari suatu larutan yang mengandung 1 mol

zat terlarut relatif terhadap zat terlarut dan larutan / pelarut murni pada suhu dan

tekanan yang sama. Entalpi suatu larutan pada suhu T relatif terhadap larutan dan

zat terlarut murni pada suhu T0 dinyatakan sebagai :

H = n1 H1 + n2H2 + n2HS2

Dimana :

H = entalpi dari n1+n2 mol pelarut dari komponen 1 dan 2 pada suhu T relatif

terhadap suhu T0.

H1 dan H2 = entalpi molal dari komponen 1 dan 2 murni pada suhu relatif terhadap

temperatur T0.

∆HS2 = Panas Pelarutan integral dari komponen 2 dan suhu T.

Pada percobaan ini pelarut yang digunakan sangat terbatas, dan mencari

panas pelarutan dua senyawa yaitu tembaga (II) sulfat 5H2O dan tembaga (II)

sulfat anhidrat. Dengan menggunakan hukum Hess dapat dihitung panas reaksi :

CuSO4 (s) + aq á CuSO4.5H2O

Menurut hukum Hess bahwa perubahan entalpi suatu reaksi kimia tidak

bergantung pada jalannya reaksi tetapi hanya tergantung pada keadaan awal dan

akhir dari suatu reaksi.

Sebagai contoh penggunaan Hukum Hess :

CuSO4 + aq á CuSO4 (aq) ∆H = a kJ

CuSO4.5H2O + aq á CuSO4 (aq) + 5H2O (aq) ∆H = b kJ

Sehingga :

CuSO4.5H2O (s) + aq á CuSO4 (aq) + 5H2O (aq) ∆H = (a-b) kJ

Terdapat dua macam perubahan entalpi pelarutan yaitu entalpi pelarutan

integral dan entalpi pelarutan diferensial. Entalpi pelarutan integral adalah

perubahan entalpi jika suatu mol zat terlarut dilarutkan ke dalam n mol pelarut.

Jika pelarut yang digunakan adalah air, maka persamaan reaksi pelarutnya

dituliskan sebagai berikut.

Persamaan tersebut menyatakan bahwa suatu mol zat x dilarutkan ke

dalam n mol air. Sebagai contoh entalpi pelarutan integral dalam percobaan kali

ini adalah CuSO4. Ada dua panas pelarutan yaitu panas pelarutan integral dan

panas pelarutan diferensial. Panas pelarutan integral di definisikan sebagai

perubahan entalpi jika suatu mol zat dilakukan dalam n mol pelarut. Panas

pelarutan diferensial didefinisikan sebagai perubahan entalpi jika suatu mol zat

terlarut dilarutkan dalam jumlah larutan tak terhingga, sehingga konsentrasinya

tidak berubah dalam penambahan 1 mol zat terlarut. Secara matematik

didefinisikan sebagaimana , yaitu perubahan panas diplot sebagai jumlah zat

terlarut dan panas pelarutan diferensial dapat diperoleh dengan mendapatkan

kemiringan tergantung pada konsentrasi larutan.

Menurut Anonim (2008), dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar

kecilnya kalor yang dibutuhkan untuk benda (zat) bergantung pada 3 faktor,

yaitu : Massa zat, Jenis zat (kalor jenis), dan perubahan suhu. Sehingga secara

matematis dapat dirumuskan :

Q = m . C (t1 – t2)

Dimana :

Q = Kalor yang dibutuhkan (J)

M = Massa benda (kg)

C = Kalor jenis (J/kgoC)

t1 – t2 = Perubahan suhu (oC)

Oleh karena itu dilakukan praktikum panas pelarutan dan Hukum Hess ini

bertujuan untuk menentukan panas pelarutan dari suatu larutan dan menggunakan

hukum Hess untuk menentukan panas reaksi secara tidak langsung.

IV. LANGKAH KERJA

Menentukan Tetapan Harga Kalorimeter

1. Memasukkan air aquadest ke dalam kalorimeter sebanyak 50 ml.

2. Mengukur dan mencatat suhu air dalam kalorimeter.

3. Memanaskan air sebanyak 50 ml ke dalam gelas piala sekitar 10oC diatas

temperatur kamar (t2)

4. Menuangkan dengan segera air panas ke dalam kalorimeter

5. Mengukur dan mencatat suhu campuran yang merupakan suhu tertinggi.

Menentukan Panas Pelarutan dan Panas Reaksi

1. Memasukkan 10 ml air aquadest ke dalam kalorimeter sebanyak 100 ml

dan mengaduknya.

2. Mencatat suhu mula-mula setiap 30 detik sampai suhu tidak berubah

3. Menambahkan 5 gr CuSO4.5H2O ke dalam kalorimeter dan mengaduknya

4. Mencatat perubahan suhu setiap 30 detik selama 5 menit

5. Mengulangi langkah 1 s.d. 4 dengan menggunakan CuSO4 anhidrat.

Catatan

- Serbuk CuSO4 pentahidrat dihaluskan pada mortar

- Serbuk CuSO4 anhidrat diperoleh dengan jalan memanaskan CuSO4

pentahidrat sampai warnanya berubah dari biru menjadi putih. Simpan

dalam desikator sampai dingin dan selanjutnya ditimbang.

V. KESELAMATAN KERJA

Dalam menjaga keselamatan kerja usahakan dalam bekerja hati – hati dan

gunakan jas lab, serta kacamata pelindung. Jika anggota tubuh terkena bahan

kimia yang digunakan, segera cuci dengan air yang mengalir.

VI. DATA PENGAMATAN

1. Menentukan harga tetapan kalorimeter

T1 = 31oC

T2 = 41oC

T3 = Tcampuran = 35oC

2. Menentukan Panas Pelarutan dan Panas Reaksi

a. Penambahan CuSO4.5H2O

Waktu (detik) Suhu Air (oC) Penambahan CuSO4.5H2O (oC)

0 31 32

30 32 32

60 32 32

90 32 32

120 32 32

150 32 32

180 - 32

210 - 32

240 - 32

270 - 32

300 - 32

b. Penambahan CuSO4

Waktu (detik) Suhu Air (oC) Penambahan CuSO4 (oC)

0 31 32

30 32 32

60 32 32

90 32 32

120 32 32

150 32 32

180 - 31

210 - 31

240 - 31

270 - 31

300 - 31

GRAFIK PANAS PELARUTAN

A. Suhu Air

B. Penambahan CuSO4.5H20

C. Penambahan CuSO4

VII. PERHITUNGAN

a. Menentukan tetapan kalorimeter

Vair = 50 ml T1 = 31oC

ρair = 1 gr/ml T2 = 41oC

Mair = 50 ml . 1 gr/ml = 50 gr T3 = 35oC

Cp = 4,2 J/groC

Q Serap = Qlepas

m . C . ∆t = m . C . ∆t + k (∆t)

50 . 4,2 . (35 - 31)oC = 50 . 4,2 . (41-35)oC + k . (35-31)oC

840 J = 1260 J + k. 4oC

= k

k = - 105 J/oC

b. Menentukan panas pelarutan dan panas reaksi

Panas Pelarutan CuSO4.5H2O

Q = m . c . ∆t + k (∆t)

= 5 gr . 4,2 J/groC . (32 - 31,476)oC + (-105 J/oC) . (32 - 31,476)oC

= 11,004 J – 55,02 J

= - 44,016 J

Panas Pelarutan CuSO4

Q = m . c . ∆t + k (∆t)

= 5 gr . 4,2 J/groC . (32, 364 - 31,476)oC + (-105 J/oC) . (32, 364 - 31,476)oC

= 18, 648 J – 93,24

= - 74, 592 J

Panas Reaksi

CuSO4.5H2O + aq á CuSO4 + 5H2O ∆Ho = - 44, 016 J

CuSO4 + aq á CuSO4 (aq) ∆Ho = - 74, 592 J

∆H = ∆H1 - ∆H2

= - 44, 016 – (- 74, 592)

= 30, 576 J

VIII. ANALISIS PERCOBAAN

Panas pelarutan adalah panas yang dilepaskan atau diserap ketika satu mol

senyawa dilarutkan dalam sejumlah pelarut. Secara teoritis, panas pelarutan suatu

senyawa harus diukur dengan proses pelarutan tak terhingga, namun dalam

prakteknya, pelarut yang ditambahkan jumlahnya terbatas, yaitu sampai tidak lagi

timbul perubahan panas ketika ditambahkan lebih banyak pelarut. Dalam

percobaan panas pelarutan ini akan dicari panas pelarutan dari CuSO4.5H2O dan

CuSO4 anhidrat. Biasanya panas pelarutan sulit untuk ditentukan, tetapi dengan

menggunakan hukum Hess dalam reaksi dapat dihitung secara tidak langsung.

Dalam percobaan ini digunakan pelarut air yang mempunyai kemampuan

melarutkan berbagai jenis zat. Dalam percobaan kali ini yang menjadi sistem

adalah larutan air dengan CuSO4.5H2O atau dengan CuSO4 anhidrat sedangkan

yang menjadi lingkungannya adalah kalorimeter.

Sebelum melakukan percobaan panas pelarutan, terlebih dahulu

melakukan percobaan untuk mengetahui tetapan kalorimeter yang akan dipakai

pada percobaan panas pelarutan. Dari percobaan dan perhitungan dihasilkan

tetapan kalorimeter.

Pada percobaan panas pelarutan, pengamatan yang pertama adalah pada

CuSO4.5H2O setelah air dalam kalorimeter suhunya konstan (32oC), maka serbuk

CuSO4.5H2O yang telah ditimbang sebanyak 5 gr dimasukkan kedalam

kalorimeter yang sudah berisi air 100 ml dengan suhu konstan. Tepat pada saat itu

juga suhunya di ukur per 30 detik sampai 5 menit. Ternyata suhu air yang

dicampur dengan CuSO4.5H2O tidak mengalami penurunan. Hal ini mungkin

terjadi karena pengadukan yang tidak tepat. Suhu air seharusnya mengalami

penurunan karena disini sistem melepaskan kalor ke lingkungan sehingga suhunya

turun. Turunnya suhu air dalam kalorimeter dikarenakan pada serbuk

CuSO4.5H2O telah mengandung air sehingga pada saat dilarutkan kedalam air

terjadi interaksi antara keduanya yang menyebabkan suhu larutan turun.

Pengamatan yang kedua yaitu pada CuSO4 anhidrat. Saat CuSO4

dimasukkan kedalam kalorimeter yang sudah berisi 100 ml air (31oC) ternyata

suhu mengalami penurunan. Seharusnya, suhu air + CuSO4 anhidrat mengalami

kenaikan. Suhu air + CuSO4 mengalami kenaikan karena disini sistem menyerap

kalor dari lingkungan.

IX. KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :

Panas Pelarutan adalah panas yang dilepaskan atau diserap ketika satu mol

senyawa dilarutkan dalam sejumlah pelarut.

Harga tetapan kalorimeter adalah sebesar – 105 J/oC

Panas pelarutan dari CuSO4.5H2O adalah – 44,016 J dan panas pelarutan

CuSO4 anhidrat adalah – 74,592 J sehingga ∆H = 30,576 J.

Factor – factor yang mempengaruhi entalpi, yaitu : jumlah zat, temperatur,

sifat zat terarut dan pelarutnya, konsentrasi awal dan akhir.

DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet “Penuntun Praktikum Fisika Terapan” Politeknik Negeri

Sriwijaya, 2014.

http : //www.Vindalyvia.blogspot.com/2013/09/panas-pelarutan.html

Rizkatiti, 2012. Panas Pelarutan. http://anotherwordfrizti.blogspot.com.

http : // www.id.wikipedia.org

GAMBAR ALAT

Gambar 1. Kalorimeter Gambar 2. Termometer

Gambar 3. Gelas Kimia Gambar 4. Pipet Ukur

Gambar 6. Bola KaretGambar 5. Aquadest

Gambar 7. Kaca Arloji Gambar 8. Spatula

Gambar 9. Gelas Ukur Gambar 10. Pengaduk