Laporan Reaksi Ekso dan Endo

REAKSI EKSOTERM DAN ENDOTERM

A.       Tujuan percobaan

Mengamati reaksi eksoterm dan endoterm 

B.      Dasar Teori

Reaksi eksoterm adalah suatu reaksi yang melepaskan kalor, sedang reaksi endoterm adalah reaksi yang menyerap kalor. Contoh reaksi eksoterm adalah gamping atau kapur tohor, CaO(s) dimasukkan ke dalam air.

CaO(s) + H₂O(l) → Ca(OH)₂(aq)

Reaksi di atas eksoterm, berarti sejumlah kalor yang berasal dari sistem lepas ke lingkungan. Kandungan kalor sistem menjadi berkurang.

Contoh reaksi endoterm adalah pelarutan amonium khlorida, NH₄Cl.

NH₄Cl(s) + Air → NH₄Cl(aq)

Sistem menyerap sejumlah kalor dari lingkungan sekitar, sehingga jika wadah reaksi kita raba, terasa dingin. Hal ini menunjukkan bahwa kandungan kalor sistem setelah reaksi lebih besar dibanding sebelum reaksi.

Contoh yang lebih sederhana dari perubahan fisis. Mungkin contoh ini dapat memberikan penjelasan lebih baik tentang terjadinya perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem atau sebaliknya. Air mendidih mengandung kalor lebih banyak bila dibandingkan dengan es. Bila jari disentuhkan ke dalam air mendidih, akan terasa panas. Rasa panas itu disebabkan oleh adanya perpindahan kalor dari air mendidih ke jari. Sebaliknya, jika jari menyentuh es, akan terasa dingin. Rasa dingin itu disebabkan oleh perpindahan kalor dari jari ke es. Apa yang sebenarnya terjadi dapat dinyatakan sebagai berikut: kalor berpindah dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Perpindahan kalor terjadi karena adanya perbedaan suhu.

Bila dua benda yang berlainan suhu disentuhkan dan dibiarkan dalam keadaan demikian, lama-kelamaan kedua benda memiliki suhu yang sama. Keadaan itu dinamakan kesetimbangan termal. Jadi pada kesetimbangan termal tidak terjadi lagi perpindahan kalor dari benda yang satu ke benda lainnya.

C.      Alat dan bahan

a.       Alat                : 1. Gelas kimia (3 buah)

   2. Silinder Ukur

   3. Termometer

   4. Sendok

   5. Pengaduk

   6. Tissu

   7. Amplas

b.      Bahan           : 1. Larutan HCl 1 M

  2. 2 cm Mg

  3. 20 cm³ air

  4. Satu sendok urea

  5. satu sendok Ba(OH)₂

  6. Satu sendok NH₄Cl

D.      Langkah Kerja

1.       Sediakan 20 cm³ larutan HCl  1 M dalam gelas kimia 100 cm³, ukur suhunya ! (t awal)

2.       Masukkan 2 cm Mg tang sudah diamplas, amti dan catat suhunya ! (t akhir)

3.       Sediakan 20 cm³ air dalam gelas kimia, ukur suhu awalnya! (t awal)

4.       Masukkan satu sendok urea, aduk dan amati suhunya. Catat suhu maksimumnya! (t akhir)

5.       Masukkan satu sendok Ba(OH)₂, ukur suhunya. Tambah satu sendok NH₄Cl. Dilakukan pada tempat tertutup! Ukur suhunya !

E.       Hasil Pengamatan

Reaksi	T Awal	T Akhir	Kesimpulan
Mg(s) + HCl(aq)	290C	310C	Reaksi eksoterm
Air + urea	280C	210C	Reaksi endoterm
Ba(OH)2(s) + NH4Cl(s)	290C	270C	Reaksi endoterm

Analisis Data

a.       Tentukan pada reaksi mana terjadi  reaksi eksoterm dan reaksi endoterm!

Ø  Pada reaksi : Air + urea dan Ba(OH)_2(s) + NH₄Cl_(s)

b.      Bagaimana entalpi sistem, jika suatu proses mengalami reaksi eksoterm!

Ø  Entalpi sistem pada reeaksi eksoterm berkurang (suhunya turun)

c.       Bagaimana entalpi sistem, jika suatu proses mengalami reaksi endoterm!

Ø  Entalpi sistem pada reaksi eksoterm bertambah (suhunya naik)

d.      Tuliskan harga perubahan entalpi pada reaksi eksoterm dan reaksi endoterm!

a.       Reaksi endoterm : ∆H : +

b.      Reaksi eksoterm : ∆H : -

e.      Buatlah diagram tingkat energi untuk reaksi eksoterm dan endoterm pada pereaksi dan hasil reaksi !

F.       Kesimpulan

Reaksi kimia berlangsung dengan menyerap dan melepaskan energi. Jika membebaskan energi disebut reaksi eksoterm, sedangkan yang menyerap energi disebut reaksi endoterm.
Sistem adalah bagian dari alam semesta yang sedang menjadi pusat perhatian, sedangkan lingkungan adalah bagian dari alam semesta yang berinteraksi dengan sistem.

PENENTUAN PERUBAHAN ENTALPI REAKSI

A.      Tujuan Percobaan

Menentukan  perubahan entalpi reaksi antara reaksi larutan natrium hidroksida dan larutan asam klorida

B.      Dasar Teori

Cara penentuan kalor reaksi dengan menggunakan kalorimeter disebut kalorimetri. Data ∆H reaksi yang terdapat pada tabel-tabel umumnya ditentukan secara kalorometri. Kalorimeter adalah suatu sistem terisolasi dengan artian tidak ada perpindahan materi maupun energi dengan lingkungan di luar kalorimeter. Dengan pengukuran perubahan suhu di dalam kalorimeter, kita dapat menentukan jumlah kalor yang diserap/dibebaskan oleh larutan serta perangkat kalorimeter berdasarkan rumus :

                Q = m × c × ∆t

                Q kalorimeter = C × ∆T

Dengan Q : jumlah kalor (J)

                m : massa larutan di dalam kalorimeter (g)

                 C : kalor jenis larutan (Jg^-1 K^-1 atau Jg^{-1 o} C^-1)

Oleh karena tidak ada kalor yang terbuang ke lingkungan, maka kalor reaksi sama dengan kalor yang diserap/dibebaskan oleh larutan dan kalorimeter, tetapi tandanya berbeda.

                g reaksi = - (g larutan + g kalorimeter)

kalorimeter terdiri dari dua macam, yaitu kalorimeter bom dan kalorimeter sederhana. Kalorimeter bom adalah kalorimeter yang digunakan untuk menentukan kalor dan reaksi pembakaran. Sedangkan kalorimeter sederhana adalah kalorimeter untuk mengukur kalor reaksi, dimana reaksinya berlangsung dalam bentuk larutan, misalnya pada reaksi netralisasi asam basa.

                Reaksi Eksoterm: ∆H = H_p - H_r < 0 (negatif)

Pada reaksi endoterm, sistem menyerap energi. Oleh karena itu, entalpi sistem akan bertambah, artinya entalpi produk (H_p) lebih besar dari pada entalpi pereaksi (H_r). Akibatnya, perubahan entalpinya (∆H) bertanda positif.

                Reaksi Endoterm: ∆H = H_p - H_r > 0 (positif)

Perubahan entalpi pada reaksi eksoterm dan endoterm dapat dinyatakan dengan diagram tingkat energi seperti berikut ini :

                Reaksi kimia ketika terjadi dalam suatu wadah yang terbuka, pada umumnya akan mengalami pertambahan energi atau kehilangan energi dalam bentuk panas. Jika suatu reaksi yang terjadi dalam sistem menghasilkan panas, maka terasa panas bila sistem disentuh.

                Panas mengalir antara sistem dan lingkungan sampai suhu anatara keduanya sama. Ketika reaksi kimia terjadi dimana sistem menyerap panas maka disebut reaksi endoterm. Perubahan entalpi (∆H) menunjukkan selisih antara entalpi sistem sebelum dan sesudah reaksi. ∆H = H _akhir – H _awal sehingga :

v  Pada reaksi endoterm, sistem memiliki entalpi yang lebih besar pada akhir reaksi, H _akhir > H _awal dan ∆H positif (∆H = +)

v  Pada reaksi eksoterm, sistem memiliki entalpi yang lebih rendah pada akhir reaksi, H _akhir < H _awal dan ∆H positif (∆H = -)

C.      Alat dan Bahan

a.       Alat

1.       Silinder ukur 50 cm³

2.       Gelas kimia

3.       Kalorimeter

4.       Termometer

b.      Bahan

1.       Larutan HCl 1 M

2.       Larutan NaOH 1 M

D.      Langkah Kerja

1.       Sediakan 50 cm³ larutan HCl 1 M dan 50 cm³ larutan NaOH 1 M

2.       Ukur suhu larutan masing-masing. Jika suhu kedua larutan berbeda, tentukanlah suhu rata-rata

3.       Tuangkan larutan HCl ke dalam kalorimeter yang berisi larutan NaOH. Aduk dan catat suhunya menggunakan termometer

4.       Tentukan ∆H reaksi berdasarkan data yang diperoleh

E.       Hasil Pengamatan

Larutan	Suhu Awal	Suhu Akhir	∆t
Larutan HCl	29 0C	-	-
Larutan NaOH	29 0C	-	-
Latutan HCl + NaOH	-	33 0C	4,5 0C

Analisis Data

1.      Hitunglah energi yang harus pindah ke lingkungan agar suhu hasil reaksi turun menjadi sama dengan suhu pereaksi (suhu awal)

Ø  q_reaksi      =-q_larutan

q_reaksi      = - ( m.c.∆t)

                                              = - (100 g× 4,2 Jg^-1 K^-1  × 4,5 K )

                                              = - 1.890 kJ

2.       Hitunglah jumlah mol NaOH dalam 50 mL larutan NaOH 1 M dan jumlah mol HCl dalam 50 mL larutan HCl 1 M

Ø  nHCl               =  × 1 M = 0,05 mol

nNaOH         =  × 1 M = 0,05 mol

3.       hitunglah perubahan entalpi (∆H) per mol H₂O yang terbentuk dalam reaksi!

Ø  Q = m × c × ∆t = 100 × 4,18 j g^-1 × 4 k = 1672 J

Q larutan     = - Q reaksi

 = - 1672

                                                                                 = 

                                                                                 = - 1,672 kJ

                                                                Perubahan entalpi           = Q / n = - 1,672 / 0,05   = - 33,44 kJ

Jadi, perubahan reaksi antara 0,05 mol NaOH dan 0,05 mol HCl terjadi     perubahan kalor sebesar 1,672 kJ

4.       Tulis persamaan termokimia untuk reaksi di atas !

Ø  NaOH _(aq) + HCl_(aq)  è NaCl _(aq) + H₂O _(aq)  ∆H = - 33,44 kJ

F.       Kesimpulan

Dari kegiatan di atas, dapat disimpulkan bahwa reaksi antara NaOH dan HCl adalah reaksi penetralan, karena menghasilkan air. Reaksi tersebut juga termasuk reaksi ekstoderm dimana perubahan entalpi bertanda negatif. Perubahan entalpi dapat ditentukan menggunakan rumus ∆Hreaksi = q_reaksi