FARQIM KIMIA2: KALORIMETER VIRTUAL LAB

Kalorimeter : Alat Ukur Perubahan Kalor

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

Dengan kata lain, kalorimeter berfungsi untuk mengetahui berapa banyak energi panas yang diserap atau dilepaskan selama suatu proses berlangsung.

Fungsi Kalorimeter:

Mengukur Kalor Reaksi: Kalorimeter sering digunakan dalam eksperimen kimia untuk menentukan kalor yang dihasilkan atau diserap dalam suatu reaksi kimia.
Menentukan Kalor Jenis: Kalorimeter juga bisa digunakan untuk menentukan kalor jenis suatu zat, yaitu jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 gram zat sebesar 1 derajat Celcius.
Menganalisis Proses Fisika: Selain reaksi kimia, kalorimeter juga dapat digunakan untuk menganalisis proses fisik seperti perubahan fasa (misalnya, dari padat menjadi cair).

Prinsip Kerja Kalorimeter:

Kalorimeter bekerja berdasarkan prinsip bahwa kalor yang dilepaskan oleh suatu sistem akan diserap oleh sistem lainnya sehingga total kalor dalam sistem terisolasi adalah konstan.

Kalorimeter dirancang sedemikian rupa sehingga kalor yang hilang ke lingkungan dapat diabaikan.

Jenis-jenis Kalorimeter:

Kalorimeter Air: Jenis kalorimeter yang paling sederhana, terdiri dari wadah berisi air yang diisolasi. Kalor yang dilepaskan oleh suatu zat akan menyebabkan suhu air naik.
Kalorimeter Bom: Digunakan untuk mengukur kalor pembakaran suatu zat. Sampel dibakar dalam wadah bertekanan tinggi yang terendam dalam air.
Kalorimeter Adiabatik: Kalorimeter yang dirancang untuk meminimalkan pertukaran kalor dengan lingkungan.

Komponen Utama Kalorimeter:

Wadah Sampel: Tempat untuk meletakkan sampel yang akan diukur kalornya.
Termometer: Mengukur perubahan suhu.
Pengaduk: Menjaga agar suhu dalam kalorimeter terdistribusi merata.
Insulator: Mencegah kalor berpindah ke lingkungan.

Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor (panas) yang diserap atau dilepaskan dalam suatu reaksi kimia atau proses fisika. Prinsip kerjanya didasarkan pada Hukum Kekekalan Energi, di mana kalor yang dilepaskan atau diserap oleh sistem (reaksi) sama dengan kalor yang diserap atau dilepaskan oleh lingkungan (kalorimeter dan air) dengan tanda yang berlawanan.

Komponen Utama

Sistem (Reaksi): Zat-zat yang mengalami perubahan (reaksi kimia).
Lingkungan (Kalorimeter): Terdiri dari air (yang menyerap/melepas kalor) dan wadah kalorimeter itu sendiri.

Persamaan Dasar Kalorimetri

Kalor yang diserap atau dilepaskan oleh air ( $q_{ai r}$ ) dan kalorimeter ( $q_{ka l}$ ) dihitung dengan rumus:

Kalor yang diserap/dilepas air ( $q_{ai r}$ ):
$q_{ai r} = m \cdot c \cdot Δ T$
- $m$ : massa air (gram)
- $c$ : kalor jenis air (J/g^oC atau J/g K)
- $Δ T$ : perubahan suhu ( $T_{akhi r} - T_{a w a l}$ ) ( $^{\circ} C$ atau $K$ )
Kalor yang diserap/dilepas kalorimeter ( $q_{ka l}$ ):
$q_{ka l} = C_{ka l} \cdot Δ T$
- $C_{ka l}$ : kapasitas kalor kalorimeter (J/ $^{\circ} C$ atau J/K)
Kalor Reaksi ( $q_{re ak s i}$ ): Kalor yang dilepaskan oleh reaksi adalah negatif dari total kalor yang diserap oleh air dan kalorimeter:
$q_{re ak s i} = - (q_{ai r} + q_{ka l})$
- Jika reaksi diukur dalam kalorimeter sederhana, seringkali $q_{ka l}$ diabaikan atau wadahnya dianggap tidak menyerap kalor. Maka, $q_{re ak s i} = - q_{ai r}$ .

Menghitung Perubahan Entalpi ( $Δ H$ )

Perubahan entalpi ( $Δ H$ ) adalah kalor reaksi per mol zat yang bereaksi (sistem):

Δ H = \frac{q _{re ak s i}}{m o l zat}

Jika $q_{re ak s i}$ negatif (suhu lingkungan naik), maka $Δ H$ negatif (eksotermik).
Jika $q_{re ak s i}$ positif (suhu lingkungan turun), maka $Δ H$ positif (endotermik).

Rumus Dasar Kalorimetri:

q = m x c x ΔT

ü q = kalor (J)

ü m = massa zat (g)

ü c = kalor jenis zat (J/g°C)

ü ΔT = perubahan suhu (°C)

Penerapan Kalorimeter:

Kalorimeter memiliki banyak aplikasi dalam berbagai bidang, seperti:

ü Industri Makanan: Untuk menentukan nilai kalori makanan.

ü Penelitian Kimia: Untuk mempelajari reaksi kimia dan termodinamika.

ü Teknik Lingkungan: Untuk mengukur panas pembakaran bahan bakar.

Kesimpulan:

Kalorimeter adalah alat penting dalam berbagai bidang ilmu yang berkaitan dengan panas dan energi. Dengan memahami prinsip kerja dan jenis-jenis kalorimeter, kita dapat melakukan pengukuran kalor secara akurat dan menganalisis berbagai proses yang melibatkan perubahan energi panas.

Pemanfaatan Kalorimeter Virtual Untuk Menentukan Reaksi Eksoterm – Endoterm dan nilai ΔH reaksi.

Link : https://media.pearsoncmg.com/bc/bc_0media_chem/chem_sim/calorimetry/Calor.php

Cara pengukuran perubahan suhu larutan menggunakan kalorimeter virtual