Study with the several resources on Docsity
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Prepare for your exams
Study with the several resources on Docsity
Earn points to download
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Community
Ask the community for help and clear up your study doubts
Discover the best universities in your country according to Docsity users
Free resources
Download our free guides on studying techniques, anxiety management strategies, and thesis advice from Docsity tutors
Mencari Kalor Jenis Logam.................................
Typology: Lab Reports
1 / 31
This page cannot be seen from the preview
Don't miss anything!
Disusun Oleh :
Nama Kelompok : Dhea Annisa Zein (4311420058)
Nahdori Muhlis (4311420060)
Ryan Budianto (4311420065)
Prodi Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Negeri Semarang
Semarang
berdasarkan hasil percobaan.
Tubuh manusia bekerja paling baik dalam kisaran suhu tertentu. Penurunan suhu
sedikitnya 2 oC pada tubuh manusia menyebabkan gejala hipotermia klasik seperti
kesulitan mental dan hilangnya koordinasi fisik. Penurunan suhu yang jauh lebih ekstrim
dapat menyebabkan radang dingin jika daging membeku. Korban hipotermia memerlukan
perawatan segera, dan dalam situasi luar ruangan, perawatan seringkali berupa
kehangatan yang diberikan oleh sumber panas portabel, seperti kompres panas. Kompres
panas dapat menghasilkan panas melalui reaksi kimia. Kompres panas seperti ini lebih
sesuai digunakan karena hanya melepaskan panas saat dipicu. Satu paket kompres panas
umumnya berisi kantong internal berisi air dan bubuk padat senyawa tertentu. Setelah
kantung air pecah, terjadi reaksi eksotermis antara air dan bubuk. Paket kompres panas
ini memiliki beberapa kekurangan. Misalnya, mereka tidak bekerja dengan baik dalam
cuaca yang sangat dingin karena air di dalam kemasan akan membeku. Di lingkungan
yang paling dingin, paket kompres panas hanya berisi bubuk di dalam kantung kedap air
yang dapat ditutup kembali. Jika diperlukan, kantung dapat dibuka dan ditambah dengan
sembarang larutan encer.
Termokimia adalah ilmu yang mempelajari tentang perubahan kalor (panas)
dalam reaksi kimia. Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Enegi didefinisikan
sebagai kemampuan untuk melakukan kerja. Beberapa istilah dalam termokimia yang
harus diketahui adalah sistem dan lingkungan. Sistem adalah sekumpulan elemen atau
unsur yang saling mempengaruhi anara satu dengan yang lain. Mislnya tabung reaksi
yang berisi larutan yang bereaksi. Lingkungan adalah segala sesuatu diluar sistem
(Foliatini, 2008).
Kajian tentang kalor dihasilkan atau dibutuhkan oleh reaksi kimia disebut
termokimia. Termodinamika merupakan cabang dari termokimia karena tabung reaksi
dan isinya membentuk sistem. Kita dapat mengukur (secara tak langsung, dengan cara
mengukur kerja atau kenaikan temperatur) energi yang dihasilkan oleh reaksi dengan
kalor dan dikenal sebagai q, bergantung pada kondisinya, apakah dengn perubahan energi
untuk memperkuat fakta bahwa panas dihasilkan dan reaksi bersifat eksotermik. Kita
dapat menggunakan stoikiometri untuk menghitung entalpi sejumlah reaktan.
(1)
Panas dan Temperatur
Jika sebuah benda (seperti panci berisi air) ditempatkan untuk menyerap panas
yang dilepaskan selama reaksi pembakaran, maka temperatur dari benda tersebut akan
berubah sebagai berikut menurut Persamaan 2, di mana q = banyaknya kalor yang diserap
benda dalam Joule, m = massa benda yang dipanaskan dalam gram, c = kalor jenis benda
yang dipanaskan, ΔT = perubahan suhu benda (suhu akhir dikurangi suhu awal = T final
initial
Kalor jenis suatu zat/benda berbeda untuk zat yang berbeda. Kapasitas kalor atau
kalor jenis memiliki nilai yang rendah untuk objek yang mudah dipanaskan atau
didinginkan oleh pengaruh energi dengan jumlah kecil. Logam biasanya memiliki kalor
jenis yang rendah karena suhunya dapat berubah dengan sangat cepat. Air memiliki kalor
jenis yang tinggi karena membutuhkan banyak energi untuk mengubah suhu suatu sampel
air. Berikut adalah beberapa contoh nilai kalor jenis beberapa zat.
Nama Zat Kalor Jenis (J g
-1 o
Air 4,
Udara 1,
Alumunium 0,
Granit 0,
Kalorimetri
Banyak eksperimen dalam termokimia melibatkan kalorimeter. Kalorimeter
merupakan wadah yang mengisolasi reaksi dari lingkungan sekitar sehingga perubahan
suhu saat reaksi berlangsung dapat diukur secara akurat dan tidak tergantung pada suhu
lingkungan. Pada percobaan ini, Anda akan menggunakan dua cangkir styrofoam sebagai
kalorimeter Anda. Idealnya, setiap kalorimeter dapat mempertahankan sistem sepenuhnya
tanpa kehilangan panas ke sekitarnya. Sayangnya, tidak ada kalorimeter yang sempurna
dan panas selalu hilang ke lingkungan sekitar (atau diserap oleh calorimeter). Anda dapat
menentukan berapa banyak panas yang diserap oleh kalorimeter dengan mencampurkan
air panas dan air bersuhu ruangan. Panas yang dilepaskan oleh air panas sama dengan
panas yang diperoleh air bersuhu ruangan.
|𝑞dilepaskan oleh air panas| = |𝑞 diserap oleh air bersuhu ruang| + |𝑞diserap oleh
Untuk menghitung panas yang diserap oleh kalorimeter, Anda dapat menghitung
q (masing-masing) untuk air panas dan air bersuhu ruangan (menggunakan Persamaan 2),
lalu menguranginya untuk mencari selisihnya. Anda juga dapat melihat bagaimana panas
dapat ditransfer dari satu objek ke objek lainnya. Dalam sistem yang sempurna (di mana
tidak ada panas yang hilang atau diserap oleh kalorimeter) panas yang dilepaskan oleh
benda panas akan diserap oleh benda dingin (Persamaan 4),
𝑞dilepaskan = −𝑞diserap (4)
yang dapat ditata ulang menjadi:
𝑞air panas = −𝑞air dingin (5)
atau
𝑚 𝑐 (𝑇final – 𝑇initial)benda panas = −𝑚 𝑐 (𝑇final – 𝑇initial)benda dingin
Meskipun biasanya calorimeter hampir pasti menyerap sebagian panas dari benda
panas, seperti yang ditunjukkan pada Persamaan 3, kita biasanya dapat mengasumsikan
bahwa jumlah kalor yang diserap oleh calorimeter sangat kecil dan mengabaikannya,
sebagaimana yang dituliskan pada Persamaan 4-6.
Pada percobaan ini, Anda akan menyelidiki sifat endotermik dan eksotermik
larutan garam dengan melarutkan berbagai garam ke dalam air dan memantau perubahan
suhunya. Kemudian Anda akan mengkalibrasi kalorimeter yang berupa cangkir yang
diisolasi menggunakan Styrofoam dengan menentukan kapasitas panasnya. Terakhir,
Anda akan menghitung kalor jenis tembaga (atau logam lain yang banyak terdapat di
sekitar Anda) dengan memasukkan uang logam panas (atau potongan besi misalnya) ke
dalam air dan memantau pertukaran panas yang terjadi.
Bagian A : Pelarutan sennyawa garam secara eksotermik dan endotermik
Pada bagian prosedur ini, Anda akan mengamati perubahan suhu karena proses
pelarutan senyawa berbagai ke dalam air. Garam pertama adalah NaCl, dan reaksi
disolusi yang terkait adalah NaCl (s)
→ Na
(aq)
(aq)
Disediakan dua buah tabung reaksi kecil. Catat massa tabung reaksi
pertama yang masih kosong, bersih, dan kering sebelum memulai
Ujung termometer dimasukkan kebagian bawah tabung reaksi tersebut.
(Gunakan tabung reaksi kecil).
Kedalam tabung reaksi diisi kira-kira 2 cm dengan air suling. Massa
tabung reaksi yang telah berisi air tersebut dicatat untuk menentukan
massa air. Suhu awal air dalam tabung reaksi dicatat.
Massa tabung reaksi kedua dicatat. Kedalam tabung reaksi, ditambahkan
kurang lebih 1 cm NaCl padat. Massa tabung reaksi kembali dicatat untuk
menentukan massa padatan NaCl tersebut.
NaCl padat dimasukkan kedalam air dan diaduk perlahan dengan
menggunakan termometer.
Perubahan suhu dipantau. Suhu akan naik atau turun dari awal. Akhirnya
suhu akhir akan tercapai sebelum mulai kembali ke suhu kamar. Suhu
akhir dicatat.
Larutan dibuang setelah pengukuran suhu selesai, tabung reaksi dibilas
dan dikeringkan.
Langkah-langkah diatas diulangi untuk CaCO 3
dan NaHCO 3
Gelas beaker 150 mL ditimbang. Kemudian diisi sebanyak 50 mL air
serta catat kembali massanya sebagai massa air “Panas”.
Gelas beaker 150 mL tersebut diatas hot plate dan dipanaskan hingga
kurang lebih 90
o
Termometer digunakan untuk melakukan pengukuran suhu air tersebut.
Suhu air tersebut dicatat.
Tutup kalorimeter diangkat, dan segera memasukkan air panas kedalam
dengan penjepit gelas kimia.
Setelah selesai, segera kembali menutup penutup kalorimeter.
Kalorimeter diaduk secara perlahan dan ukur (catat) suhu setiap 10 detik
hingga suhu konstan selama 3 pembacaan. (Suhu akan naik ke suhu akhir
sebelum mulai turun kembali kesuhu kamar). Suhu akhir dicatat.
Langkah-langkah diatas diulangi untuk percobaan kedua.
Langkah-langkah diatas diulangi untuk melakukan percobaan kedua.
(Pastikan untuk mengeringkan sampel logam sebelim memulai percobaan
selanjutnya).
Gunakan data dari tabel Anda untuk menghitung kalor jenis sampel logam
yang Anda gunakan.
Bagian A
NaCl CaCO 3
NaHCO 3
Persamaan reaksi pelarutan NaCl + H
2
Na
Cl
CaCO
3
2
Ca(OH) 2
NaHCO
3
2
O → NaOH
2
3
Massa gelas kecil 1 114 Gr 114 Gr 114 Gr
Massa gelas kecil + Air 142 Gr 142 Gr 142 Gr
Massa air 28 Gr 28 Gr 28 Gr
Suhu air mula-mula 27 ,5 ℃ 26,5 ℃ 26,6 ℃
Massa gelas kecil 2 98 Gr 98 Gr 98 Gr
Massa gelas kecil + garam 108 Gr 109 Gr 104 Gr
Suhu akhir 25,9 ℃ 26,2 ℃ 23,8 ℃
Pelarutan garam bersifat
eksotermik atau endotermik
Endotermik Endotermik Endotermik
Hitung q untuk pelarutan
garam
Hitung nilai J/g garam +6,72 J/g +1,26 J/g +11,76 J/g
Apakah garam ini paling
sesuai untuk kompres panas
atau dingin?
Kompres
Dingin
Kompres
Dingin
Kompres
Dingin
Mencari Massa Air dan Massa Garam, Soda kue, dan Batu kapur:
Massa Air = (Massa Gelas kosong + air) – (Massa gelas kosong)
Massa Air = 142 Gr – 114 Gr
Massa Air = 28 Gr
Massa Garam = (Massa Gelas kosong + garam) – ( Massa gelas kosong)
Massa Garam = 108 Gr – 98 Gr
Massa Garam = 10 Gr
Keterangan *
Untuk mencari Massa Soda kue dan batu kapur menggunakan cara yang sama
seperti mengitung massa garam.
Perhitungan Q untuk pelarutan garam dan J/g garam
NaCl
= Massa Garam+Air
Air
Akhir-awal
NaCl
= (10 Gr + 28 Gr). 4,2 J/g. (25,9 ℃ - 27,5 ℃ )
NaCl
= 38 Gr. 4,2 J/g. (-1,6 ℃ )
NaCl
Trial 1 Trial 2
Massa kalorimeter (gelas
beaker + 2 cangkir Styrofoam
6,6 gr 6,5 gr
Massa air “dingin” 2,3 gr 2,1 gr
Suhu awal dari air “dingin” 29,9 ℃ 29,5 ℃
Massa air panas 2,0 gr 2,2 gr
Suhu awal air panas 90
Suhu akhir sistem (air dingin +
panas dalam kalorimeter)
Kalor jenis air 4,184 J/g ℃ 4,184 J/g ℃
Q yang dilepaskan oleh air
panas
Q yang diserap oleh air dingin 162,632 J 138,072 J
Kapasitas kalorimeter 430,167 J 434,66 1 J
Rata-rata kapasitas panas
kalorimeter
Perhitungan
Percobaan Pertama
air panas = 4 6 ,8 – 90
∆ T air dingin = 4 6 ,8 – 29,
Q yang dilepaskan air panas = Q =mc ∆ T
= 2 ,0 x 4,184 x (-4 3 ,2)
Q yang diserap oleh air dingin = mc ∆ T
=2,3 x 4,184 x 16 ,
Q lepas =V-(qserap + qkal)
Maka,Qkal = -qlepas –qserap
Kapasitas panas Kalorimeter=
+4,184x
Percobaan Kedua
∆ T air panas = 44,5-8 6
∆ T air dingin = 44,5-29,
Q yang dilepaskan air panas = Q =mc ∆ T
= 2,2 x 4,184 x (-4 1 ,5)
Q yang diserap oleh air dingin = mc
=2,2 x 4,184 x 15
Qkal = -qlepas –qserap
Kapasitas panas Kalorimeter=
+4,184x
Rata –rata panas calorimeter pada percobaan 1 dan percobaan 2
jenis sampel logam pada
Specific heat of
metals.png. Hitung %
error hasil percobaan
anda?
menyerap panas)
panas)
Trial 1
q yang diserap oleh air :
O
O
O
q = m c ∆𝑇
q = 42 g. 4,184 J/g◦C. 0, 1
o
q = 17,57 J
kalor jenis sampel logam (calorimeter tidak menyerap panas):
O
O
O
c = q/m. ∆𝑇
c = 17,57 J / 5,3g. 63, 1
o
c = 0, 05 J/g
o
kalor jenis sampel logam (calorimeter menyerap panas) :
Rata-rata panas yang diserap oleh calorimeter = 150,352 J/
c =
air
m
air
kalorimeter
( ∆ T air )
m
logam
( ∆ T logam )
c =
c = 0,12845 J/g
o
Trial 2
q yang diserap oleh air :
O
O
O
q = m c ∆𝑇
q = 42 g. 4,184 J/g◦C. 0, 2
o
q = 35,15 J
kalor jenis sampel logam (calorimeter tidak menyerap panas):
O
O
O
c = q/m. ∆𝑇
c = 35,15 J / 5,5g. 62
o
c = 0,0 1 J/g
o
kalor jenis sampel logam (calorimeter menyerap panas) :
Rata-rata panas yang diserap oleh calorimeter =
c =
air
m
air
kalorimeter
( ∆ T air )
m
logam
( ∆ T logam )
c =
c = 0, 5259 J/g
o
Rata-rata kalor jenis (calorimeter tidak menyerap panas)
c = (0, 05 J/g
o
C + 0,0 1 J/g
o
c = 0,0 3 J/g
o
% error =
% error =
% error = 95,24 %
Rata-rata kalor jenis (calorimeter menyerap panas)
c = (0,12845 J/g
o
C + 0, 5259 J/g
o
c = 0,3 27 J/g
o
% error =
% error =
% error = 15,50%
