LAPORAN PRAKTIKUM

PERCOBAAN III

Judul Percobaan : Reaksi Yang Melepas Kalor dan Menyerap Kalor

Tujuan Percobaan : Menjelaskan adanya perubahan energi pada reaksi kimia

Hati/Tanggal : Rabu/ 14 November 2012

Tempat : Laboratorium Kimia FKIP Unlam Banjarmasin

I. DASAR TEORI

Termodinamika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari transformasi

dari berbagai bentuk energi. Termodinamika didasarkan atas dua postulat pokok

yang dikenal sebagai hukum pertama dan hukum kedua. Hukum pertama

menyangkut masalah pertukaran energi, sedangkan hukum kedua membahas arah

dari pertukaran tersebut.

Sistem adalah sejumlah zat atau campuran zat-zat yang dipelajari sifat-

sifat dan perilakunya. Segala sesuatu di luar sistem disebut lingkungan. Antara

sistem dan lingkungan dapat terjadi pertukaran energi dan materi. Berdasarkan

pertukaran ini dapat dibedakan tiga jenis sistem, yaitu sistem tersekat, sistem

tertutup, dan sistem terbuka.

Sistem tersekat merupakan sistem yang tidak dapat melakukan pertukaran

materi maupun energi dengan lingkungannya. Sistem tersekat memiliki jenis

energi yang tetap. Sistem tertutup adalah sistem yang hanya dapat melakukan

pertukaran energi dengan lingkungannya. Sedangkan sistem terbuka adalah

sistem yang dapat mempertukarkan materi dan energi dengan lingkungannya.

Akibatnya komposisi dari sistem terbuka tidak tetap (berubah).

Kalor (q) didefinisikan sebagai energi yang dipindahkan melalui batas-

batas sistem sebagai akibat langsung dan perbedaan temperatur antara sistem dan

lingkungannya. Menurut perjanjian, q dihitung positif bila kalor masuk sistem dan

negatif bila kalor keluar dari sistem.

Termokimia mempelajari efek panas yang terjadi baik dalam perubahan

secara kimia (reaksi kimia) maupun secera fisika (proses penguapan, peleburan,

dsb.). Efek panas dapat bersifat eksoterm, yaitu bila terjadi pelepasan kalor, dan

endoterm, yaitu bila proses disertai dengan penyerapan kalor. Jumlah kalor yang

bersangkutan dalam suatu reaksi bergantung pada jenis dan jumlah zat-zat yang

béreaksi, pada keadaan fisik zat-zat pereaksi dan hasil reaksi, pada temperatur dan

pada tekanan (terutama pada reaksi gas). Oleh karena itu kalor reaksi dan suatu

reaksi hendaknya dinyatakan bersama-sama dengan persamaan reaksinya, dimana

kondisi-kondisi reaksi tertera dengan jelas.

Kalor reaksi pada tekanan tetap biasanya dinyatakan sebagai ∆H

(perubahan entalpi), sedangkan H adalah entalpi sistem.

∆H reaksi = H hasil reaksi – H pereaksi

Untuk reaksi eksoterm ∆H negatif (-), sedang untuk reaksi endoterm ∆H positif

(+).

II. ALAT DAN BAHAN

Alat-alat yang digunakan:

a. Pipet tetes : 2 buah

b. Tabung reaksi : 3 buah

c. Sumbat : 1 buah

d. Spatula : 2 buah

e. Gelas ukur 10 ml : 1 buah

f. Gelas kimia : 1 buah

g. Rak tabung reaksi : 1 buah

h. Kaca arloji : 2 buah

Bahan-bahan yang diperlukan:

a. Ba(OH)2.8H2O

b. Amonium Klorida (NH4Cl)

c. HCl 3M

d. Pita Magnesium

e. Aquadest

III. PROSEDUR KERJA

1. Memasukkan BaOH2 sebanyak 2 spatula dalam tabung reaksi. Menambahkan

NH4Cl sebanyak 2 spatula. Mengaduk campuran, kemudian menutup dengan

gabus, memegang tabung dan merasakan suhunya, membiarkan selama 10

menit dan membuka tabung, mencium bau gasnya.

2. Memasukkan pita magnesium kedalam tabung reaksi yang berisi 3 mL HCl

3M. Merasakan suhunya dengan memegang tabung reaksi. Mengamati apa

yang terjadi dengan pita magnesium.

3. Melarutkan 1 spatula NH4Cl kedalam 5 mL air. Merasakan suhu dangan

memegang tabung reaksi.

IV. HASIL PENGAMATAN

No Kegiatan Perubahan yang Terjadi

1. Pencampuran Ba(OH)2. 8H2O

dengan NH4Cl. Diamkan 10

menit.

Pembauan gas

Tabung reaksi terasa dingin dan

terbentuk air

Bau gas menyengat

2. Pencampuran Mg + HCl Tabung reaksi terasa panas.

Pita magnesium habis bereaksi

3. NH4Cl + H2O Tabung reaksi terasa dingin

V. ANALISIS DATA

Percobaan ini bertujuan untuk menjelaskan adanya perubahan energy pada

reaksi kimia.

1. Reaksi antara Ba(OH)2.8H2O dengan NH4Cl

Pada percobaan pertama yaitu dengan mencampurkan Ba(OH)2.8H2O

dengan NH4Cl dalam tabung reaksi.

Berdasarkan teori, yang dikatakan sistem yaitu sejumlah zat/campuran zat-

zat yang dipelajari sifat-sifat dan perilakunya. Sedangkan lingkungan yaitu segala

BaCl2. 2H2O(s) + 2NH3(g) + 8H2O(l)

Ba(OH)2. 8H2O(s) + 2NH4Cl(s)

Panas diserap oleh sistem dari lingkungan

entalpi

sesuatu yang berada di luar sistem. Sehingga dapat dikatakan bahwa campuran

antara Ba(OH)2.8H2O dengan NH4Cl merupakan suatu sistem, sedangkan di luar

dari itu adalah suatu lingkungan, seperti tabung reaksi dan udara. Dan antara

sistem dengan lingkungan dapat terjadi pertukaran energi dan materi. Hal ini

dapat dibuktikan dengan tabung reaksi terasa dingin, dan merupakan sistem

tertutup, karena antara sistem dengan lingkungan tidak dapat terjadi pertukaran

materi (tabung reaksi ditutup dengan sumbat), tetapi terjadi pertukaran energi,

yaitu penurunan suhu (tabung reaksi dingin). Namun, ketika sumbat dibuka maka

menjadi sistem terbuka, karena terjadi pertukaran antara sistem dengan

lingkungan, selain dibuktikan dengan terjadinya penurunan suhu (energi), dapat

dibuktikan dengan munculnya bau gas yang menyengat di udara (materi) yang

diduga merupakan gas ammonia (NH3).

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, dapat dikatakan bahwa reaksi

antara Ba(OH)2.8H2O dengan NH4Cl merupakan reaksi endoterm, karena arah

pergerakan kalor yaitu dari lingkungan ke sistem (menyerap kalor).

Hal ini dapat dibuktikan secara teoritis, yaitu dengan menghitung ∆H

(perubahan entalpinya) yaitu sebesar +130,78 kJ/mol. Tanda positif (+)

menunjukkan bahwa reaski bersifat endoterm.

Dengan persamaan reaksi:

Ba(OH)2. 8H2O(s) + 2NH4Cl(s) → BaCl2. 2H2O(s) + 2NH3(g) + 8H2O(l)

Dapat dinyatakan perubahan entalpi pada reaksi endoterm dengan diagram tingkat

energi seperti berikut:

Mg2+(aq) + Cl-(aq) + H2(g)

2HCl(aq) + Mg(s)

Panas dilepas oleh sistem ke lingkungan

entalpi

2. HCl dengan Pita Magnesium

Pada percobaan kedua, yaitu memasukkan pita magnesium ke dalam 3 mL

HCl 3M. HCl dan pita magnesium diidentifikasi sebagai suatu sistem. Karena

merupakan suatu campuran yang diamati sifat atau perilakunya. Dan yang

diidendifikasi sebagai lingkungan yaitu tabung reaksi dan udara disekitar (selain

sistem). HCl dan pita magnesium merupakan sistem terbuka. Dikatakan sebagai

sistem terbuka apabila sistem tersebut dapat mempertukarkan materi dan energi

dengan lingkungannya. Sistem dapat mempertukarkan materi dengan

lingkungannya yaitu ketika pita magnesium dimasukkan ke dalam larutan HCl

muncul asap yang keluar menuju lingkungan, yang diduga merupakan gas

hidrogen (H2). Sedangkan dikatakan sistem tersebut mempertukarkan energi, yaitu

dengan menyentuh tabung reaksi dan dirasakan terjadi peningkatan suhu (tabung

reaksi panas).

Dari gejala-gejala yang diamati, dapat dikatakan bahwa reaksi antara HCl

dengan pita magnesium merupakan reaksi eksoterm. Karena arah pergerakan

kalor yaitu dari sistem ke lingkungan (membebaskan kalor).


(perubahan entalpinya). yaitu sebesar - 462,042 kJ/mol. Tanda positif (−)

menunjukkan bahwa reaski bersifat eksoterm.


2HCl(aq) + Mg(s) → Mg2+(aq) + Cl-(aq) + H2(g)

Dapat dinyatakan perubahan entalpi pada reaksi eksoterm dengan diagram tingkat


NH4OH(aq) + HCl(aq)

NH4Cl(s) + H2O(l)

Panas diserap oleh sistem dari lingkungan

entalpi

3. Reaksi antara NH4Cl dengan H2O

Pada percobaan terakhir ini, yaitu dengan melarutkan serbuk NH4Cl

dengan air, yang diidentifikasi sebagai sistem. Dan tabung reaksi serta udara

sekitar yang diidentifikasi sebagai lingkungan.

Larutan NH4Cl merupakan suatu sistem terbuka, karena dalam wadah

terbuka (tabung reaksi tidak ditutup), sehingga terjadi pertukaran energi dan

materi dengan lingkungan. Bukti terjadinya pertukaran energi yaitu tabung reaksi

terasa dingin ketika dipegang atau terjadi penurunan suhu.

Dari gejala tersebut dapat dikatakan bahwa kalor bergerak dari

lingkungan ke sistem (menyerap kalor), sehingga dapat dikatakan pula bahwa

reaksi tersebut merupakan reaksi endoterm.


(perubahan entalpinya) yaitu sebesar +300,441 kJ/mol. Tanda positif (+)

menunjukkan bahwa reaski bersifat endoterm.


NH4Cl(s) + H2O(l) → NH4OH(aq) + HCl(aq)

Dapat dinyatakan perubahan entalpi pada reaksi endoterm dengan diagram tingkat


VI. KESIMPULAN

1. Reaksi kimia yang membebaskan kalor disebut reaksi eksoterm. Sedangkan

reaksi yang menyerap kalor disebut reaksi endoterm.

2. Dari hasil percobaan yang termasuk reaksi eksoterm adalah percobaan 2 dan

yang termasuk reaksi endoterm adalah percobaan 1 dan 3.

3. Untuk reaksi eksoterm ∆H sistem negatif, sedang untuk reaksi endoterm ∆H

sistem positif.

VII. DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Hiskia dan Tupamahu. 1991. Stoikiometri Energetika Kimia. Bandung:

PT. Citra Aditya Bakti.

Atkin, PW. 1997. Kimia Fisika Edisi Keempat Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Permana, Irvan.2009.Memahami Kimia 2: SMA/MA untuk Kelas XI. Jakarta: Pusat

Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

Purba, Michael. 2006. Kimia Untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.

Sutresna, Nana.2007.Cerdas Belajar Kimia untuk Kelas XI. Bandung: Grafindo

Media Pratama

LAMPIRAN

Perhitungan perubahan entalpi

1) Reaksi antara Ba(OH)2.8H2O dengan NH4Cl.

Diketahui: Persamaan reaksi:

Ba(OH)2. 8H2O(s) + 2NH4Cl(s) → BaCl2. 2H2O(s) + 2NH3(g) +

8H2O(l)

∆Hf° Ba(OH)2. 8H2O(s) = - 3342,2 kJ/mol

∆Hf° NH4Cl(s) = - 314,4 kJ/mol

∆Hf° BaCl2. 2H2O(s) = - 1460 kJ/mol

∆Hf° NH3(g) = - 46,11 kJ/mol

∆Hf° H2O(l) = - 286 kJ/mol

Ditanya: ∆H reaksi….?

Jawab:

Persamaan reaksi:

Ba(OH)2. 8H2O(s) + 2NH4Cl(s) → BaCl2. 2H2O(s) + 2NH3(g) + 8H2O(l)

∆H° = ∑ ∆Hf° (produk) − ∑ ∆Hf° (pereaksi)

= [∆Hf° BaCl2. 2H2O(s) + 2. ∆Hf° NH3(g) + 8. ∆Hf° H2O(l)] – [∆Hf°

Ba(OH)2. 8H2O(s) + 2. ∆Hf° NH4Cl(s)]

= [- 1460 kJ/mol + 2. (- 46,11 kJ/mol) + 8.(- 286 kJ/mol)] – [- 3342,2

kJ/mol + 2. (- 314,4 kJ/mol)]

= [(-1460 kJ/mol) + (-92,22 kJ/mol) + (-2288 kJ/mol)] – [(-3342,2 kJ/mol)

+ (6288 kJ/mol)]

= (- 3840,22 kJ/mol) – (- 3971 kJ/mol)

= + 130,78 kJ/mol

2) HCl dengan Pita Magnesium

Diketahui: persamaan reaksi:


∆Hf° HCl(aq) = - 167,159 kJ/mol

∆Hf° Mg(s) = 0

∆Hf° Mg2+(aq) = - 461,96 kJ/mol

∆Hf° Cl-(aq) = - 167,2 kJ/mol

∆Hf° H2(g) = 0

Ditanya: ∆H reaksi..?

Jawab:

persamaan reaksi:



= [∆Hf° Mg2+(aq) + ∆Hf° Cl-(aq) + ∆Hf° H2(g)] – [∆Hf° HCl(aq) + ∆Hf°

Mg(s)]

= [-461,96 kJ/mol + 2.(-167,2) + 0] – [2.(-167,159) +0]

= (-796,36 kJ/mol) – (-334,318 kJ/mol)

= - 462,042 kJ/mol

3) Reaksi antara NH4Cl dengan H2O

Diketahui: persamaan reaksi:


∆Hf° NH4Cl(s) = -314,4 kJ/mol

∆Hf° H2O(l) = - 286 kJ/mol

∆Hf° NH4OH(aq) = - 132,8 kJ/mol

∆Hf° HCl(aq) = - 167,159 kJ/mol

Ditanya: ∆H° = ….?

Jawab:

Persamaan reaksi:



= [∆Hf° NH4OH(aq) + ∆Hf° HCl(aq) ] – [∆Hf° NH4Cl(s) + ∆Hf° H2O(l)]

= [(- 132,8 kJ/mol) + (- 167,159 kJ/mol)] – [(-314,4 kJ/mol) + (- 286

kJ/mol)]

= (-299,959 kJ/mol) – (-600,4 kJ/mol)

= +300,441 kJ/mol

Pertanyaan dan Jawaban

1. Gejala apakah yang menunjukkan bahwa telah terjadi reaksi kimia pada

percobaan 1, 2, dan 3?

Jawab:

Gejala yang terjadi yang menunjukkan bahwa telah terjadi reaksi kimia adalah:

Percobaan 1, tabung reaksi terasa dingin dan tercium bau menyengat.

Percobaan 2, tabung reaksi terasa panas dan pita magnesium yang

dimasukkan larut (bereaksi dengan HCl).

Percobaan 3, tabung reaksi terasa dingin.

2. Jika hasil-hasil reaksi dibiarkan beberapa jam, apa yang anda harapkan terjadi

dengan suhu campuran pada (1), (2), dan (3)?

Jawab:

Jika hasil-hasil reaksi dibiarkan beberapa jam maka suhu campuran

diharapkan:

Percobaan 1, suhu semakin dingin lagi.

Percobaan 2, suhu semakin panas.

Percobaan 3, suhu semakin dingin.

3. a. Bagaimana jumlah energi zat-zat hasil reaksi dibandingkan dengan jumlah

energi zat-zat pereaksi pada (1), (2), dam (3). Jika diukur pada suhu dan

tekanan yang sama?

b. Apa yang dimaksud reaksi eksoterm dan reaksi endoterm?

Jawab:

a. Jumlah energi zat-zat hasil reaksi jika dibandingkan dengan jumlah energi

zat-zat pereaksi yang diukur pada suhu dan tekanan yang sama adalah

Percobaan 1 : jumlah energi zat-zat hasil reaksi lebih besar daripada

jumlah energi zat-zat pereaksi.

Percobaan 2 : jumlah energi zat-zat hasil reaksi lebih kecil daripada


Percobaan 3 : jumlah energi zat-zat hasil reaksi lebih besar daripada


b. Reaksi eksoterm adalah reaksi kimia yang berlangsung dengan

membebaskan/melepaskan kalor dari sistem ke lingkungan. Dan reaksi

endoterm adalah reaksi kimia yang berlangsung dengan menyerap kalor

dari lingkungan ke sistem.

4. Manakah dari percobaan diatas yang merupakan:

a. Reaksi eksoterm

b. Reaksi endoterm

Jawab:

a. Percobaan 2 : reaksi eksoterm

b. Percobaan 1 dan 3 : reaksi endoterm

5. Bagaimana entalpi sistem jika suatu proses mengalami reaksi eksoterm?

Jawab:

Jika suatu proses mengalami reaksi eksoterm maka entalpi sistem akan

berkurang (∆H bertanda negatif).

6. Bagaimana entalpi sistem jika suatu proses mengalami reaksi endoterm?

Jawab:

Jika suatu proses mengalami reaksi endoterm maka entalpi sistem akan

bertambah (∆H bertanda positif).

LAPORAN

PRAKTIKUM KIMIA SMA (AKKC 351)

PERCOBAAN III

“Reaksi yang Melepas Kalor dan Menyerap Kalor”

DOSEN:

Dra. Hj. St. H. Nurdiniah, M.Si

Drs. Rusmansyah, M.Pd

ASISTEN PRAKTIKUM:

Amma Husnul Khatimah

Muhammad Yuhdhi

DISUSUN OLEH:

KELOMPOK 2

Aan Aji Priambodo : A1C310237

Anggun Oktavia Adityas : A1C310207

Hafipah Susanti : A1C310223

Indah Ruri Elvera : A1C310230

Irmayanti : A1C310225

Noorma Andini : A1C310209

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARMASIN

2012

Documents

LAPORAN PRAKTIKUM