PANAS PELARUT

PANAS PELARUTAN

A.    TUJUAN

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah :

1. Menentukan panas pelarutan
2. Menggunakan hukum Hess untuk menentukan panas reaksi secara tidak langsung.

B.     LANDASAN TEORI

Panas pelarutan adalah panas yang dilepaskan atau diserap ketika satu mol senyawa dilarutkan dalam sejumlah pelarut. Secara teoritis panas pelarutan suatu senyawa harus diukur pada proses pelarutan tak berhingga, tetapi dalam prakteknya pelarut yang ditambahkan jumlahnya terbatas, yaitu sampai tidak lagi timbul perubahan panas ketika ditambahkan lebih banyak pelarut (Ahmad, 2008).

Kita dapat menggabungkan 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 AH^o 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).

Energi terma adalah energi yang berkaitan dengan pergerakkan atom-atom dan molekul-molekul. Kajian mengenai perubahan suhu disebut termokimia. Sistem adalah bagian spesifik yang menjadi pusat perhatian kita untuk diamati, sedang lingkungan adalah bagian yang berada diluar sistem. Suatu proses yang membebaskan energi dari sistem ke lingkungan disebut proses endoderm. Suatu proses dimana sistem menyerap panas dari lingkungan ke sistem disebut proses eksoterm. Energi terma ini berkaitan erat dengan entalpi. Konsep entalpi digunakan untuk mengukur aliran energi ke dalam atau keluar dari sistem. H positif atau H > 0  untuk proses endoderm, H negatif atau H < 0 untuk proses eksoterm  (http://ms.wikipedia.org/wiki_entalpi).

Paduan aluminium AA2024 merupakan paduan aluminium yang mempunyai unsur paduan utama tembaga (Cu). Untuk memperbaiki sifat mekanik dan kimianya perlu diberikan perlakuan panas. Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh perlakuan panas pelarutan T351 pada perilaku korosi paduan aluminium AA2024 dalam larutan 0.05 M NaCl. Hasil pengujian nilai kekerasan AA2024 mengalami penurunan sebesar 9.50%, 17.70%, 17.75% terhadap bahan awal tanpa pemanasan pelarutan berturut-turut untuk waktu penahanan 2 jam, 4 jam, dan 6 jam. Laju korosi AA2024 pada keadaan awal sebesar 1.936mm/tahun, setelah pemanasan pelarutan 2 jam, 4 jam, dan 6 jam laju korosinya berturut-turut sebesar 1.932 mm/tahun, 1.864 mm/tahun, dan 1.807 mm/tahun. Hasil pencitraan dengan SEM dan analisis EDX menunjukkan bahwa fasa intermetalik yang muncul pada AA2024 didominasi oleh fasa Al(Cu,Fe,Mn) dan Al(Cu,Mg). Jenis korosi yang terjadi termasuk dalam kategori  korosi intergranuler dan analisis EDX menunjukkan bahwa fasa intermetalik yang muncul pada AA2024 didominasi oleh fasa Al(Cu,Fe,Mn) dan Al(Cu,Mg). Jenis korosi yang terjadi termasuk dalam kategori korosi intergranuler (Muhaimin, 2008).

            Pengeringan zat padat adalah pemisahan sejumlah kecil air atau zat cair dari

bahan sehingga mengurangi kandungan sisa zat cair di dalam zat padat itu sampai suatu nilai rendah yang dapat diterima. Kandungan zat cair dalam bahan yang dikeringkan berbeda dari satu bahan ke bahan lain. Pemisahan air dari bahan padat dapat dilakukan dengan memeras zat tersebut secara mekanik sehingga air keluar, dengan pemisah sentrifugal, atau dengan pengauapan termal. Pada umumnya zat padat selalu mengandung sedikit fraksi air sebagai air terikat. Zat padat yang akan dikeringkan biasanya terdapat dalam bentuk serpih (flake), bijian (granule), kristal (crystal), serbuk (powder), lempeng (slab), atau lembaran sinambung (continous sheet) dengan sifat-sifat yang berbeda satu sama lain (http://digilib.brawijaya.ac.id).

 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).

C.    ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah :

1.      Alat

*        Kalorimeter

*        Termometer 0-100^oC

*        Gelas ukur 100 ml

*        Stopwatch

*        Desikator

*        Cawan poselen

*        Elektromantel

*        Gegep

*        Batang pengaduk

2.      Bahan

*        Aquades

*        Kristal CuSO₄.5H₂O

                         

D.     PROSEDUR KERJA

1.      Untuk CuSO₄.5H₂O

100 ml air

                                                          

- dimasukkan dalam kalorimeter yang telah diketahui tetapannya

                             

	100 ml air dalam kalorimeter

 

 

2.      Untuk CuSO₄ (anhidrat)

 

E. HASIL PENGAMATAN

1. Tabel Pengamatan

Waktu (menit)	Penambahan CuSO4.5H2O(oC)	Penambahan CuSO4 anhidrat (oC)
0	30	29
0,5	31	30
1	31	30
1,5	31	30
2	31	30
2,5	31	30
3	31	30
3,5	31	30
	Penambahan	Penambahan
4	30	31
4,5	31	32
5	31	32

2. Q₁                = -555,949 J

   Q₂               = -1667,7642 J

   H_{reaksi total}  =  - 71,0451 kJ/mol

3. Grafik

a. Grafik hubungan suhu dan waktu pada penambahan CuSO₄.5H₂O

b. Grafik hubungan suhu dan waktu pada penambahan CuSO₄

E.     PEMBAHASAN

Panas pelarutan adalah panas yang dilepaskan atau diserap ketika satu mol senyawa dilarutkan dalam sejumlah pelarut. Secara teoritis, panas pelarutan suatu senyawa harus diukur pada proses pelarutan tak terhingga, tetapi 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 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, hal ini dapat dilihat pada grafik hubungan suhu dan waktu untuk CuSO₄.5H₂O.

Suhu air mengalami penurunan setelah serbuk CuSO₄.5H₂O dimasukkan karena disini sistem melepaskan kalor kelingkungan sehingga suhunya turun. Turunnya suhu air dalam kalorimeter dikarenakan karena pada serbuk CuSO₄.5H₂O telah mengandung air sehingga pada saat dilarutkan kedalam air terjadi interaksi antara keduanya yang menyebabkan suhu larutan menjadi turun.

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 kedalamnya dan pada saat dimasukkan saat itu juga suhunya diukur ternyata suhu air mengalami kenaikan setelah serbuk CuSO₄ anhidrat dimasukkan seperti yang diperlihatkan dalam grafik di atas.

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 - 71,0451 kJ/mol.

F.     KESIMPULAN

Berdasarkan data pengamatan dan pembahasan dapat ditarik suatu kesimpulan yaitu :

1. Panas pelarutan CuSO₄.5H₂O adalah -555,949 J  dan panas pelarutan CuSO₄ adalah -1667,7642 J.

2. Hukum Hess juga dikenal sebagai hukum  penjumlahan kalor sehingga hukum  Hess dapat digunakan untuk menentukan panas reaksi secara tidak langsung.

DAFTAR PUSTAKA

http://ms.wikipedia.org/wiki_entalpi. Diakses Tanggal 25 Oktober 2010.       

http://digilib.brawijaya.ac.id. Diakses Tanggal 25 Oktober 2010.

http://digilib.brawijaya.ac.id. Diakses Tanggal 25 Oktober 2010.

Atkins, P.W, 1999. Kimia Fisika Jilid I. Erlangga. Jakarta.

Petrucci, 1987. Kimia Dasar Jilid I. Erlangga. Jakarta.

                              

     

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I

PANAS PELARUTAN

PERCOBAAN VII

       OLEH :

NAMA                     : SIAMI

NIM                         : F1C1 09 029

KELOMPOK          : II (DUA)

ASISTEN                : LD. KHARIS JUDI

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2010