Pertemuan 5 (Kalorimeter)

Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam suatu perubahan atau reaksi kimia.

Untuk mengukur kalor reaksi yang diserap atau dikeluarkan oleh system (reaksi), data yang diperlukan adalah sebagai berikut :

1) perubahan (selisih) suhu sebelum dan sesudah reaksi

2) massa total larutan (m)

3) kalor jenis larutan (c)

Secara matematis, jumlah kalor yang diserap atau dikeluarkan, dapat dirumuskan sebagai berikut:

Q = m. c. ΔT

Keterangan:

Q = kalor yang diserap atau dikeluarkan

m = massa zat

c = kalor jenis

ΔT = perubahan suhu

Hukum Kekekalan energi:

q sistem + q lingkungan = 0

q sistem = - q lingkungan

q sistem = q reaksi = ΔH reaksi

q lingkungan dapat meliputi:

• q larutan = m_larutan . c . Δ T

• q air = m_air . c . Δ T

• q kalorimeter = C_kalorimeter . Δ T

c = kalor jenis J/g. K

C = kapasitas kalor = J/K

Contoh Soal:

Dalam kalorimeter direaksikan 50 mL larutan NaOH 1 M dengan 50 mL HCl 2 M, massa jenis larutan sama dengan massa jenis air (1 g/mL) kalor jenis larutan 4,2 J/g^oC , jika terjadi kenaikan suhu dari 25^oC menjadi 30^oC

Reaksi : HCl(aq) + NaOH(aq) à NaCl(aq) + H₂O(l)

tentukan perubahan entalpi reaksi tersebut:

a. Jika kalorimeter tidak menyerap panas

b. Jika kalorimeter menyerap panas dengan C_kalorimeter = 100 J/K

Jawab:

Mol NaOH = 50mL x 1 M = 50 mL.M = 50 mmol

= 0,05 mol

Mol HCl = 50mL x 2 M = 100 mL.M = 100 mmol

= 0,1 mol

Volum larutan = 50 mL HCl + 50 mL NaOH = 100 mL

Massa larutan = V x ρ = 100 x 1 = 100 gram

q _reaksi = - ( q _larutn + q _kalorimetr)

a. jika kalor kalorimeter diabaikan, maka q _reaksi = - q _lingkungan

q _{lingkungan =} q _larutan

q _larutan = m x c x ∆T = 100 . 4,2 . (30 – 25)

= 100 . 4,2 . 5 = 2100 J

q _reaksi = - q _larutn = - 2100 J

∆ H = -2100 J /0,05 mol = - 42000 J = - 42 kJ/mol