I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dalam kimia, larutan adalah campuran homogen yang terdiri dari dua
atau lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut (zat)
terlarut, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak dari pada zat-zat lain dalam
larutan disebut pelarut. Komposisi zat terlarut dan pelarut dalam larutan
dinyatakan dalam konsentrasi larutan, sedangkan proses pencampuran zat terlarut
dan pelarut membentuk larutan disebut pelarutan. Salah satu sifat penting dalam
permukaan zat adalah adsorpsi.
Adsorpsi digunakan untuk menyatakan bahwa ada zat lain yang terserap
pada zat itu, misalnya karbon aktif bisa menyerap molekul-molekul asam asetat
dalam larutanya karbon aktif biasanya dibuat dengan cara membakar tempurung
kelapa atau kayu dengan persediaan udara yang terbatas tiap artikel adsorben
dikelilingi oleh molekul-molekul yang diserap karena interaksi tarik menarik.
Umumnya adsorben bersifat spesifik, yaitu hanya menyerap zat tertentu
kecepatan adsorbsi arang aktif terhadap molekul asam asetat dalam larutanya
pada tekanan dan temperatur tetap tergantung pada kosentrasi asam asetat
tersebut.
Besar kecilnya adsorbsi dipengaruhi oleh macam adsorben,macam zat
yang diadsorpsi, kosentrasi adsorben dan zat yang diadsorpsi, luas permukaan,
temperatur dan tekanan. Berdasarkan uraian diatas maka dilakuaknlah percobaan
kinetika adsorpsi sehingga kita bisa mempeljari kinetika adsorpsi zat padat dalam
larutan dan kinetika adsorpsi karbon aktif dalam larutan asam asetat.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam percobaan ini adalah bagaimana mempelajari
kinetika adsorpsi karbon aktif dalam larutan asam asetat.
C. Tujuan
Tujuan dari percobaan ini adalah mempelajari kinetika adsorpsi karbon
aktif dalam larutan asam asetat.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Kalor reaksi ditentukan dengan jalan mengukur banyaknya seluruh energi yang
diserap oleh lingkungannya. Kalor yang diserap oleh air adalah hasil kali massa, kalor
jenis, dan kenaikan suhu air. Kerja yang terjadi karena turunnya beban,
mengakibatkan kenaikan energi-dalam dari air atau larutan lain yang digunakan, dan
sebagai hasilnya terdapat peningkatan suhu cairan. Pada percobaan lain yang terpisah
kenaikan suhu yang sama dihasilkan oleh perpindahan energi melalui kalor jumlah
joule kerja yang dibutuhkan untuk menghasilkan peningkatan suhu yang yang
diberikan ternyata kurang lebih 4,15 kali lebih besar dari jumlah kalor yang
dibutuhkan untuk menghasilkan peningkatan suhu yang sama (Petrucci, 1987).
Struktur yang terjadi pada akhir suatu proses laku panas, selain ditentukan oleh
komposisi kimia dari material dan proses laku panas yang dialami juga ditentukan
oleh struktur awal material. Variasi tipe proses perlakuan panas adalah sama karena
seluruh proses perlakuan panas hanya melibatkan proses pemanasan yang
membedakannya adalah temperatur pemanasan dan laju pendinginannya. Proses
pemanasan dan kecepatan laju pendinginan ini sangat mempengaruhi hasil akhir dari
proses perlakuan panas. Di dalam proses perlakuan panas ada tiga tahapan yang
paling utama di antaranya tahap pemanasan, tahap penahanan, dan tahap pendinginan.
Proses ini sangat dipengaruhi oleh parameter tertentu seperti : temperatur pemanasan,
yaitu temperatur austenisasi yang dikehendaki agar dicapai transformasi yang
seragam pada material; waktu pemanasan, yaitu lamanya waktu yang diperlukan
untuk mencapai temperatur pemanasan tertentu (temperatur austenisasi); dan waktu
penahanan, yaitu lamanya waktu yang diperlukan agar didapatkan distribusi
temperatur yang seragam pada benda kerja (Pramono, 2011).
Perlakuan panas yang lazim dimanfaatkan untuk mengubah temperatur
transformasi martensitik paduan nitinol adalah: perlakuan panas pelarutan (solution
treatment) yang diikuti pendinginan cepat (quenching) dan panas penuaan (aging),
dimana pendinginan cepat setelah perlakuan rasa martensit yang berupa pelat-pelat
atau lameiar-lamelar sedangkan perlakuan penuaan dapat memperbaiki sifat
superelastisitas. Dalam proses pemanasan, struktur martensit clan deformasi yang
tersimpan di dalam material akan menghilang clan berubah menjadi rasa austenit
yang disertai dengan proses pengambilan bentuk (shape recovery) (Panjaitan dkk.,
2010).
Penggabungkan entalpi stndar reaksi-reaksi individual untuk memperoleh entalpi
reaksi lain. Penerapan Hukum Pertama itu disebut Hukum Hess:“Entalpi reaksi secara
keseluruhan adalah jumlah entalpi reaksi dari reaksi-reaksi individualyang merupakan
bagian dari suatu reaksi”. Tahap-tahap individua ltidak perlu direalisasikan dalam
praktik-bisa saja hanya reaksi-reaksi hipotesis,satu-satunya reaksi syarat adalah
reaksi-reaksi itu harus seimbang. Dasar termodinamika hukum ini adalah nilai AHo
tidak bergantung pada jalannya, dan pengertian bahwa kita dapat mereaksikan reaktan
tertentu melalui berbagai reaksi (yang mungkin hipotesis) menghasilkan produk
tertentu, dan secara keseluruhan memperoleh perubahan entalpi yang sama
(Atkins,1999).
Perlakuan panas dapat didefinisikan sebagai kombinasi operasi pemanasan dan
pendinginan terhadap logam atau paduan, dalam keadaan padat dengan waktu tertentu
dan dengan maksud untuk mendapatkan sifat tertentu. Beberapa faktor yang dapat
mempengaruhi sifat mekanik suatu paduan adalah: komposisi kimia, perlakuan panas
(heat treatment), proses pengecoran dan proses pengerjaan. Jadi dengan mengubah
komposisi kimia sampai batas tertentu, dan memberi perlakuan panas, maka sifat
mekanik paduan akan menjadi lebih baik sesuai dengan yang diinginkan (Anzip dkk.,
2006).
II. METODOLOGI PRAKTIKUM
A. Tempat dan Waktu
Praktikum ini dilaksanakan pada hari Jumat, 12 Maret 2015 pukul 07.30-10.00
WITA dan bertempat di Laboratorium Kimia fisika II. Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Haluoleo, Kendari, Sulawesi Tenggara.
B. Alat dan Bahan
a. Alat
Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah buret 50 ml, erlenmeyer
250 ml, corong gelas, gelas ukur 25 ml.
b. Bahan
Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah CH3COOH 1 N dan 0,5
N larutan standar NaOH 0,5 N, indikator fenolftalein dan kertas saring
C. ProsedurKerja
a. Untuk CuSO4.5H2O
serbuk CuSO4.5H2O
Panas pelarutan CuSO4.5H2O = 0
b. Untuk CuSO4 (anhidrat)
- ditimbang secara kasar sebesar 5 gram
- disimpan pada cawan porselen
5 gr CuSO4.5H2O
100 ml air
100 ml air dalam kalorimeter
- dimasukkan dalam kalorimeter yang telah diketahui tetapannya
- dicatat suhu awalnya dan suhunya tiap 30 menit sampai menit ke-4
- dimasukkan 5 gr CuSO4.5H2O pada menit ke-4 dan diaduk kuat-kuat
- dicatat suhunya ketika CuSO4.5H2O dimasukkan
- dicatat suhunya tiap 30 detik sampai menit ke-5 yang dilanjutkan dari
menit ke-4 tadi
5 gr CuSO4.5H2O
- dipanaskan dalam cawan porselen
- diaduk perlahan-lahan hingga air hidrat yang terdapat dalam serbuk hidrat menguap (warna biru menjadi putih)
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
Serbuk CuSO4 (anhidrat) yang telah dingin
100 ml air
- dimasukkan dalam kalorimeter yang telah diketahui tetapannya
- dicatat suhunya tiap 30 detik sampai menit ke-4
- dimasukkan 5 gr serbuk CuSO4 anhidrat pada menit ke-4
- diaduk kuat-kuat- dicatat suhunya ketika
serbuk anhidrat dimasukkan- dicatat suhunya tiap 30
detik hingga menit ke-5 yang
Panas pelarutan CuSO4 anhidrat = -913,8234J
1. Tabel Data Hasil Pengamatan
No Waktu (menit)Penambahan
CuSO4.5H2O(oC)
Penambahan CuSO4
anhidrat (oC)
1 0 31 31
2 0,5 31 31
3 1 31 31
4 1,5 31 31
5 2 31 31
6 2,5 31 31
7 3 31 31
8 3,5 31 31
Penambahan Penambahan
9 4 31 34
10 4,5 31 34
Tetapan Kalorimeter = 104,1656 J / ˚CBerat CuSO4.5H2O = 2,5 gramBerat CuSO4 anhidrat = 2,5 gram
2. Analisis Data
Diketahui : Ckal = 104,1656 J/oC
air = 1 g/mL
Vair = 25 mL
Cair = 4,81 J/goC
Massa CuSO4.5H2O = 2,5 gram
Massa CuSO4 anhidrat = 2,5 gram
Massa Air = airx Vair
= 1 g/mL x 25 mL
= 25 g
Ditanyakan:
a. Qreaksi CuSO4.5H2O = .... ?
b. Qreaksi CuSO4 anhidrat = ....?
c. Hreaksi = ....?
Penyelesaian:
Pada pelarutan CuSO4.5H2O : T1 = 31oC
T2 = 31oC
ΔT1 = 31oC – 31oC
= 0
Pada pelarutan CuSO4 anhidrat : T1 = 31oC
T2 = 34oC
ΔT2 = 34oC – 31oC
= 3oC
n CuSO4.5H2O = =
a. Panas reaksi CuSO4.5H2O
Qreaksi 1 = - [(mair + m CuSO4.5H2O) x (Cair. T1) + (Kx T1)]
= - [(25 g + 2,5 g) x (4,81 J/goC.(0oC)) + (104,1656 J/oC x (0oC) ]
= 0
b. Panas reaksi CuSO4 anhidrat
Qreaksi2 = - [(mair + m CuSO4) x (Cair. T2) + (K x T2)]
= - [(25 g + 2,5 g) x (4,18 J/goC.(3oC)) + (104,1656 J/oC x (3oC) ]
= - [(27,5 g x (12,54 J/g) + (312,4968 J)]
= - [344,85 J + (312,4968 J)]
= - 657,3468 J
c. Menentukan entalpi reaksi ( Hreaksi)
Hreaksi =
=
= -65603,47305 J/mol = - 65, 60347305 kJ/mol
B. Pembahasan
Perpindahan panas atau heat transfer adalah ilmu yang mempelajari
perpindahan energi sebagai akibat dari adanya perbedaan temperatur diantara dua
medium misalnya: sesama medium padat atau medium padat dengan fluida. Energi
yang berpindah tersebut dinamakan kalor atau panas (heat). Panas akan berpindah
dari medium yang bertemperatur lebih tinggi ke medium dengan temperatur yang
lebih rendah. Perpindahan ini berlangsung terus sampai terjadi kesetimbangan
temperatur diantara kedua medium tersebut atau tidak terjadi perbedaan temperatur
diantara kedua medium.
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 percob’aan ini digunakan pelarut air yang dimana 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), tetapi 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 penyebab mengapa air itu dapat melarutkan zat-zat ionik adalah
karena kemampuannya menstabilkan ion dalam larutan hingga ion-ion itu dapat
terpisah antara satu dengan lainnya. Kemampuan ini disebabkan oleh besarnya
tetapan dielektrik yang dimiliki air. Tetapan dielektrik adalah suatu tetapan yang
menunjukkan kemampuan molekul mempolarisasikan dirinya atau kemampuan
mengatur muatan listrik yang terdapat dalam molekulnya sendiri sedemikian rupa
sehingga dapat mengarah pada menetralkan muatan-muatan listrik yang terdapat
disekitarnya. Dalam hal ini, kekuatan tarik-menarik muatan yang berlawanan akan
sangat diperkecil bila medianya mempunyai tetapan dielektrik besar.
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 juga disebut hukum penjumlahan kalor. Dalam kalor reaksi dikenal dua reaksi
yaitu reaksi eksoterm merupakan reaksi yang melapaskan kalor dari sistem
kelingkungan dan reaksi endoterm dimana reaksi yang menyerap kalor dari
lingkungan kesistem. Dalam praktikum ini yang menjadi sistem adalah larutan air
dengan CuSO4.5H2O atau dengan CuSO4 anhidrat sedangkan yang menjadi
lingkungannya adalah kalorimeter.
Pengamatan yang pertama adalah pada CuSO4.5H2O setelah air dalam
kalorimeter suhunya telah konstan maka serbuk CuSO4.5H2O yang telah ditimbang
dimasukkan kedalam kalorimeter dan tepat pada saat itu juga suhunya diukur ternyata
suhu air mengalami penurunan setelah serbuk CuSO4.5H2O dimasukkan.
Pengamatan yang kedua yaitu pada CuSO4 anhidrat. Setelah CuSO4.5H2O
ditimbang kemudian CuSO4.5H2O ini dipanaskan. Tujuan dari pemanasan ini adalah
agar air hidrat yang terdapat dalam CuSO4.5H2O ini hilang yang mengahasilkan
CuSO4 anhidt. Setelah itu CuSO4 ini dimasukkan kedalam desikator agar suhunya
dingin dan juga menghindarkannya agar tidak terkontaminasi dengan udara luar.
Setelah suhu air dalam desikator konstan maka serbuk CuSO4 anhidrat ini
dimasukkan kedalam kalorimeter dan suhunya diukur ternyata suhu air mengalami
kenaikan setelah serbuk CuSO4 anhidrat.
Suhu air mengalami kenaikan setelah serbuk CuSO4 anhidrat dimasukkan
karena disini sistem menyerap kalor dari lingkungan sehingga suhu mengalami
kenaikan. Naiknya suhu larutan ini disebabkan karena pada CuSO4 anhidrat tidak
mengandung air seperti pada CuSO4.5H2O sehingga pada saat CuSO4 anhidrat
dimasukkan antara air dan CuSO4 anhidrat mengalami tarik menarik yang
mengakibatkan naiknya suhu dari larutan. Adapun perbedaan anatara CuSO4.5H2O
dan CuSO4 anhidrat adalah pada CuSO4.5H2O mengandung air dan pada CuSO4
anhidrat tidak.
Sesuai dengan hukum Hess bahwa hukum hess juga dikenal dengan hukum
penjumlahan kalor maka setelah diketahui kalor pada reaksi pertama dan kedua maka
anatara kedua kalor tersebut dijumlahkan lalu dibagi dengan jumlah molnya sehingga
diketahui ΔHnya adalah sebesar - 65, 60347305 kJ/mol.
V. KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan Panas Pelarutan dapat ditarik kesimpulan bahwa
panas pelarutan CuSO4.5H2O adalah 0 dan panas pelarutan CuSO4 anhidrat adalah
sebesar - 657,3468 J yang menunjukkan bahwa proses yang terjadi adalah eksoterm.
Panas reaksi atau nilai entalpi reaksi CuSO4.5H2O dan CuSO4 dengan menggunakan
Hukum Hess adalah sebesar - 65, 60347305 kJ/mol. Nilai ini juga menunjukkan
bahwa reaksi yang terjadi adalah berifat eksoterm atau melepas kalor.
DAFTAR PUSTAKA
Anzip, Arino dan Suhariyanto. 2006. “Peningkatan Sifat Mekanik Paduan Aluminium A356.2 dengan Penambahan Manganese (Mn) dan Perlakuan Panas T6”. Vol. 8. No.2.
Atkins, P.W. 1999. Kimia FisikaJilid I. Erlangga.Jakarta.
Panjaitan, Elman dan Sulistioso G., Sukarjo. “Pengaruh Waktu Penuaan Terhadao SifaSuperelastisitas Paduan Shape Memory Ti-50. 85% at. Ni”. Bidan Bahan
lndustri –Pusat Penelitian dan Pengembangan IImu Pengetahuan Teknologi Bahan-BATAN.
Petrucci. 1987. Kimia Dasar Jilid I. Erlangga. Jakarta.
Pramono, Agus. 2011. “Karakterisrik Mekanik Proses Hardening Baja Aisi 1045 ,Media Quenching Untuk Aplikasi Sprochet Rantai”. Vol. 5. No. 1.
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I
PERCOBAAN VII
“PANAS PELARUTAN”
NAMA : HERDIANTO
STAMBUK : F1C111 018
KELOMPOK : II
ASISTEN : DEIS ROSMIYANTI
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HALUOLEO
KENDARI
2012