panas pelarutan

A.            TUJUAN

a.       Menentukan panas pelarutan CuSO₄.5H₂0 dan CuSO₄

b.      Menggunakan hukum Hess untuk menentukan panas reaksi secara tidak langsung.

B.             DASAR TEORI

Perubahan entalpi pelarutan adalah kalor yang menyertai proses penambahan sejumlah tertentu zat terlarut terhadap zat pelarut pada suhu dan tekanan tetap. Terdapat dua macam entalpi pelarutan yaitu entalpi pelarutan integral dan entalpi pelarutan diferensial. Entalpi pelarutan integral adalah perubahan entalpi jika satu mol zat terlarut dilarutkan ke dalam n mol pelarut. Jika pelarut yang digunakan adalah air, maka persamaan reaksi pelarutnya dituliskan sebagai berikut:

X + n H₂O                              X. nH₂O              ΔH_r = ........kJ

Persamaan tersebut menyatakan bahwa satu mol zat x dilarutkan ke dalam n mol air. Sebagai contoh entalpi pelarutan integral dalam percobaan kita kali ini adalah CuSO₄:

CuSO₄ +  5 H₂O                              CuSO₄. 5 H₂O             ΔH_r = ........kJ

Pelarut yang kita gunakan dalam hal ini adalah air. Karena 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), tetai 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 sebab mengapa air itu dapat melarutkan zat-zat ionik ialah karena kemampuannya menstabilkan ion dalam larutan hingga ion-ion itu dapat terpisah antara satu dengan lainnya. Kemampuan ini disebabkan oleh besarnya tetapan dielektrika yang dimiliki air. Tetapan dielektrik adalah suatu tetapan yang menunjukkan kemampuan molekul mempolarisasikan dirinya atau kemampuan mengatur muatan listrik yang tedapat dalam molekulnya sendiri sedemikian rupa sehingga dapat mengarah pada menetralkan muatan-muatan listrik yang terdapat di sekitarnya. Dalam hal ini, kekuatan tarik menarik muatan yang belawanan akan sangat diperkecil bila medianya mempunyai tetapan dielektrik besar.

Dalam percobaan ini akan dicari panas pelarutan dua senyawa yaitu CuSO₄.5H₂O dan CuSO₄ anhidrat. Biasanya panas reaksi senyawa sangat sulit untuk ditentukan, tetapi dengan menggunakan hukum Hess panas reaksi ini dapat dihitung secara tidak langsung. 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 disebut juga hukum penjumlahan kalor.

C.            ALAT DAN BAHAN

a.       Alat:

1.      Kalorimeter dan pengaduk

2.      Mortal dan pastel

3.      Termometer 0-100ºC

4.      Gelas ukur 100 ml

5.      Cawan porselin

6.      Stop watch

7.      Desikator

8.      Pembakar bunsen dan kaki tiga

b.      Bahan:

1.      Kristal CuSO₄. 5 H₂O

2.      Air

D.            CARA KERJA

1. MENENTUKAN TETAPAN HARGA KALORIMETER

a. memasukkan aquadest kedalam kalorimeter sebanyak 50 ml

b. kemudian suhu air didalam kalorimeter diukur dan diaduk T₁

c. memanaskan air sebanyak 50 ml ke dalam gelas kimia 250 ml dan 10 ⁰c diatas temperatur kamar T₂

d. setelah itu air dituangkan ke dalam kalorimeter. Air tersebut sebelumnya sudah dipanaskan

e. air tersebut diaduk dan dicatat suhu campurannya setiap 30 detik selama 4 menit. Interseptnya merupakan T_3.

2. MENENTUKAN PANAS PELARUTAN DAN PANAS REAKSI

a. aquadest dimasukkan kedalam kalorimeter sebanyak 100 ml dan diaduk

b. suhu mula-mula dicatat dan sampai 30 detik sampai tidak berubah

c. lalu 2 gram CuSO₄ dimasukkan kedalam kalorimeter dan diaduk

d. suhu perubahannya setiap 30 detik selama 5 menit dicatat

e. mengulang langkah a-d dengan menggunakan serbuk CuSO₄ anhidrat.

E.             DATA PENGAMATAN

a.       Menghitung tetapan kalorimeter

suhu air mula-mula      T₁ = 30 ⁰C

                                    T₂ = 40 ⁰C

                                    T₃ = 34 ⁰C

b.      Menghitung panas pelarutan dan panas reaksi

Waktu (menit)	CuSO4.5H2O (ºC)	CuSO4 Anhidrat (ºC)
0.5	30	33
1.0	30	32.5
1.5	30.5	32
2.0	30.5	32
2.5	30.5	32
3.0	30.5	32
3.5	30.5	32
4.0	30.5	32
4.5	30.5	32
5.0	30.5	32
5.5	30.5	32
6.0	30.5	32

Serbuk CuSO₄ penta hidrat     = 5 gram

Serbuk CuSO₄ anhidrat           = 5 gram

F.              PERHITUNGAN

ü  Menentukan harga kalorimeter

·         Kalor yang diserap air (q₁)                  =m_1.c.∆T

=50.4,2(40-30)=2100

·         Kalor yang dilepas air panas (q₂)        =m_2.c.∆T

=50.4,2(34-40)=-1260

·         Kalor yang diterima kalorimeter (q₃)  = q 1- q 2= -1260-2100 =-3360

·         Untuk menghitung ∆T digunakan persamaan q_serap=q_terima

m_1.c.∆T=m_2.c.∆T

50.4,2(x-30)= 50.4,2(34-x)

                        x-30=34-x

x=4⁰c

Ø  ∆T kalorimeter x-40=4-40=-36⁰c

·           Tetapan kalorimeter q₃/∆T = -3360/-30 =93,33 J⁰C^-1=0,0933KJ⁰C^-1

ü  Menentukan panas pelarutan dan panas reaksinya

·           Panas pelarutan CuSO_4.5H₂O

q          = m.c_p. ∆T+k. ∆T

            = 5 gr.4,2j.gr⁰c^-1(30-30)⁰c+93,33J⁰C^-1(30,5-30)⁰C

            =46,665

·         Kalor perubahan ∆H   = q/mol=Mr.q/m=249,5.46,665/5=2328,5835

·           Panas pelarutan CuSO₄ anhidrat

q          = m.c_p. ∆T+k. ∆T

            = 5 gr.4,2j.gr⁰c^-1(32,5-33)⁰c+93,33J⁰C^-1(32-32,5)⁰C

            =-57,165

·         Kalor perubahan ∆H   = q/mol=Mr.q/m=159,5.-57/5=-1823,5635

·         Dengan menggunakan hukum HESS

∆H      =∆H CuSO_4.5H₂O-∆H CuSO₄ anhidrat

            =2328,5835+1823,5635 =4152,147

∆H _aq per mol= 4152,147/5 =830,4294 J= +0,830 KJ