Langsung ke konten utama

JENIS-JENIS KALORIMETER

JENIS-JENIS KALORIMETER

Beberapa jenis kalorimeter :
1) Kalorimeter Bom
  • Merupakan kalorimeter yang khusus digunakan untuk menentukan kalor dari reaksi-reaksi pembakaran.
  • Kalorimeter ini terdiri dari sebuah bom ( tempat berlangsungnya reaksi pembakaran, terbuat dari bahan stainless steel dan diisi dengan gas oksigen pada tekanan tinggi ) dan sejumlah air yang dibatasi dengan wadah yang kedap panas.
  • Reaksi pembakaran yang terjadi di dalam bom, akan menghasilkan kalor dan diserap oleh air dan bom.
  • Oleh karena tidak ada kalor yang terbuang ke lingkungan, maka :
qreaksi = – (qair + qbom )
  • Jumlah kalor yang diserap oleh air dapat dihitung dengan rumus :
qair = m x c x DT
dengan :
m = massa air dalam kalorimeter ( g )
c = kalor jenis air dalam kalorimeter (J / g.oC ) atau ( J / g. K )
DT = perubahan suhu ( oC atau K )
  • Jumlah kalor yang diserap oleh bom dapat dihitung dengan rumus :
qbom = Cbom x DT
dengan :
Cbom = kapasitas kalor bom ( J / oC ) atau ( J / K )
DT = perubahan suhu ( oC atau K )
  • Reaksi yang berlangsung pada kalorimeter bom berlangsung pada volume tetap ( DV = nol ). Oleh karena itu, perubahan kalor yang terjadi di dalam sistem = perubahan energi dalamnya.
DE = q + w dimana   w = - P. DV ( jika DV = nol maka w = nol )
maka
DE = qv
Contoh soal :
Suatu kalorimeter bom berisi 250 mL air yang suhunya 25oC, kemudian dibakar 200 mg gas metana. Suhu tertinggi yang dicapai air dalam kalorimeter = 35oC. Jika kapasitas kalor kalorimeter = 75 J / oC dan kalor jenis air = 4,2 J / g.oC, berapakah DHc gas metana?
Jawaban :
qair = m x c x DT
= ( 250 ) x ( 4,2 ) x ( 35 – 25 )
= 10.500 J
qbom = Cbom x DT
= ( 75 ) x (  35 – 25 )
= 750 J
qreaksi = – (qair + qbom )
qreaksi = - ( 10.500 J + 750 J )
= - 11.250 J = – 11,25 kJ
200 mg CH4 = 0,2 g CH4 = ( 0,2 / 16 ) mol = 0,0125 mol
DHc CH4 = ( – 11,25 kJ / 0,0125 mol ) = - 900 kJ / mol ( reaksi eksoterm )


2) Kalorimeter Sederhana
  • Pengukuran kalor reaksi; selain kalor reaksi pembakaran dapat dilakukan dengan menggunakan kalorimeter pada tekanan tetap yaitu dengan kalorimeter sederhana yang dibuat dari gelas stirofoam.
  • Kalorimeter ini biasanya dipakai untuk mengukur kalor reaksi yang reaksinya berlangsung dalam fase larutan ( misalnya reaksi netralisasi asam – basa / netralisasi, pelarutan dan pengendapan ).
  • Pada kalorimeter ini, kalor reaksi = jumlah kalor yang diserap / dilepaskan larutan sedangkan kalor yang diserap oleh gelas dan lingkungan; diabaikan.
qreaksi = – (qlarutan + qkalorimeter )
qkalorimeter = Ckalorimeter x DT
dengan :
Ckalorimeter = kapasitas kalor kalorimeter ( J / oC ) atau ( J / K )
DT = perubahan suhu ( oC atau K )
  • Jika harga kapasitas kalor kalorimeter sangat kecil; maka dapat diabaikan sehingga perubahan kalor dapat dianggap hanya berakibat pada kenaikan suhu larutan dalam kalorimeter.
qreaksi = – qlarutan
qlarutan = m x c x DT
dengan :
m = massa larutan dalam kalorimeter ( g )
c = kalor jenis larutan dalam kalorimeter (J / g.oC ) atau ( J / g. K )
DT = perubahan suhu ( oC atau K )
  • Pada kalorimeter ini, reaksi berlangsung pada tekanan tetap (DP = nol ) sehingga perubahan kalor yang terjadi dalam sistem = perubahan entalpinya.
DH  = qp
Contoh soal :
Sebanyak 50 mL ( = 50 gram ) larutan HCl 1 M bersuhu 27 oC dicampur dengan 50 mL ( = 50 gram ) larutan NaOH 1 M bersuhu 27 oC dalam suatu kalorimeter gelas stirofoam. Suhu campuran naik sampai 33,5 oC. Jika kalor jenis larutan = kalor jenis air = 4,18 J / g.K. Tentukan perubahan entalpinya!
Jawaban :
qlarutan = m x c x DT
= ( 100 ) x ( 4,18 ) x ( 33,5 – 27 )
= 2.717 J

Karena kalor kalorimeter diabaikan maka :
qreaksi = – qlarutan
= - 2.717 J
Jumlah mol ( n ) HCl       = 0,05 L x 1 mol / L = 0,05 mol
Jumlah mol ( n ) NaOH   = 0,05 L x 1 mol / L = 0,05 mol
Oleh karena perbandingan jumlah mol pereaksi = perbandingan koefisien reaksinya maka campuran tersebut adalah ekivalen.
DH harus disesuaikan dengan stoikiometri reaksinya, sehingga :
q (1 mol HCl + 1 mol NaOH ) = ( 1 / 0,05 ) x ( – 2.717 J )
= – 54.340 J = – 54,34 kJ
Jadi DH reaksi = qreaksi = – 54,34 kJ

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Daftar Massa Jenis Zat & Kalor Jenis Zat

Daftar Massa Jenis Zat & Kalor Jenis Zat TABEL KALOR JENIS BEBERAPA ZAT ZAT KALOR JENIS ZAT KALOR JENIS  (J/kg°C)  (J/kg°C) Air 4200 Besi 460 Alkohol 2400 Tembaga 390 Minyak tanah 220 Kuningan 380 Air Raksa 140 Perak 230 Es 2500 Emas 130 Alumunium 900 Timbal 130 Kaca 670 Udara 1000 TABEL KALOR UAP Zat TITIK DIDIH NORMAL  (°C) KALOR UAP (joule/kg) Alkohol 78                     1.100.000 Air 100                     2.260.000 Air raksa 357                         272.000 Timah Hitam 1750        ...

Tabel Kalor Jenis benda (Pada tekanan 1 atm dan suhu 20 oC)

Tabel Kalor Jenis benda (Pada tekanan 1 atm dan suhu 20 o C) Catatan : Kalor jenis benda biasanya bergantung pada suhu. Btw, apabila perubahan suhu tidak terlalu besar maka besar kalor jenis bisa dianggap tetap Jenis Benda Kalor Jenis (c) J/kg C o kkal/kg C o Air 4180 1,00 A lkohol (ethyl) 2400 0,57 Es 2100 0,50 K ayu 1700 0,40 A luminium 900 0,22 M armer 860 0,20 K aca 840 0,20 B esi / baja 450 0,11 T embaga 390 0,093 P erak 230 0,056 Raksa 140 0,034 T imah hitam 130 0,031 Emas 126 0,030

alkana, alkena dan alkuna

alkana, alkena dan alkuna Kekhasan Atom Karbon Dapat Membentuk Empat Ikatan Kovalen Kabon terletak pada golongan IVA dengan nomor atom 6. Dari konfigurasi elektron diketahui bahwa karbon memiliki 4 elektron valensi. Untuk memenuhi kaidah oktet  atau duplet maka atom karbon memerlukan tambahan 4 buah elektron atau melepaskan 4 buah elektronnya untuk memenuhi kaidah duplet. Tetapi energi yang dibutuhkan untuk melepaskan 4 buah elektron lebih besar daripada energi yang dibutuhkan untuk menerima 4 elektron. Maka arom karbon lebih memilih menerima 4 buah elektron dibanding melepaskan 4 buah elektronnya. Kemampuan Membentuk Rantai Di alam karbon dapat membentuk ikatan antar karbon berupa ikatan tunggal, rangkap dua atau rangkap tiga. Selain itu, atom karbon mempunyai kemampuan membentuk rantai ikatan yang panjang dengan rantai karbon bervariasi yaitu berupa rantai lurus, bercabang, bahkan atom karbon dapat membentuk senyawaan dalam bentuk melingkar (...