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 = mlarutan . c . Δ T
q air = mair . c . Δ T
q kalorimeter = Ckalorimeter . 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/goC , jika terjadi kenaikan suhu dari 25oC menjadi 30oC
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 Ckalorimeter = 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