6A. VIRTUAL KALORIMETER ∆H PELARUTAN

VIRTUAL KALORIMETER  ∆H PELARUTAN

Tujuan Pembelajaran:

1. Menganalisis reaksi eksoterm dan endoterm
2. Memanfaatkan virtual kalorimeter untuk mengetahui reaksi eksoterm dan endoterm.
3. Memanfaatkan virtual kalorimeter untuk mengetahui nilai ∆H suatu pelarutan senyawa garam.
4. Menghitung nilai ∆H suatu reaksi pelarutan berdasar percobaan menggunakan virtual kalorimeter.Tujuan Pembelajara

Apersepsi 

Apakah kalor atau energi yang diserap atau dilepas dari suatu reaksi dapat diukur ?

jika dapat diukur maka alat yang dipakai untuk mengukur kalor suatu reaksi adalah ?

Gambar Kalorimeter Sedehana

          

Link Virtual Lab Kalorimeter 

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

CONTOH SOAL & PEMBAHASAN

    Hukum kekekalan energi : Q_reaksi =   ̶ Q_lingkungan

     Jika lingkungan yang dipakai hanya larutan maka 

      Q_reaksi =   ̶  Q_larutan

     Jika Q_larutan negatif maka Q_reaksi menjadi positif

     Jika Q_larutan  positif maka Q_reaksi menjadi negatif

     Catatan :

     Perhatikan pertanyaan untuk nilai ΔH

     Nilai ΔH untuk pelarutan 10 gram NaOH berbeda dengan nilai ΔH untuk pelarutan 1 mol NaOH

 Kerjakan Lebih Dahulu 

LKPD Liveworksheets  VIRTUAL KALORIMETER PELATUTAN NaOH

• LKPD 2A-1 VIRTUAL LAB PERHITNGAN H PELARUTAN NaOH

email guru: farqim2materi@gmail.com
grup level : Tuliskan kelas anda contoh XI F . . .  

   ============================================

Tambahan Soal Latihan

Kerjakan soal berikut  di buku catatan anda kemudian difoto , simpan di G Drive masing masing siswa kemudian upload di G Form dengan link :  

https://forms.gle/p7qun2iex3unsHWX9

SOAL NO 1

SOAL NO 2

Kerjakan soal no 3 s/d 10  di buku catatan anda kemudian difoto , simpan di G Drive masing masing siswa kemudian upload di G Form dengan link :  

https://forms.gle/p7qun2iex3unsHWX9

Catatan :
Nama file gunakan : nama tugas - nama lengkap – no presensi

SOAL NO 3

 Bila 50 mL larutan NaOH 1 M direaksikan dengan 50 mL larutan HCI 1 M ke dalam alat kalorimeter menyebabkan kenaikkan suhu larutan dari 27 °C menjadi 37 °C.  Bila kalor jenis larutan dianggap sama dengan air yaitu 4,2 joule/g°C,  (ρ larutan = 1 g/mL) maka tentukan harga perubahan entalpi standar reaksi berikut!  

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

Mmol NaOH = 50 mL x 1 M = 50 mmol  (= 0,05 mol)

Mmol HCl = 50 mL x 1 M = 50 mmol  (= 0,05 mol)

SOAL NO 4

Dalam pelarutan X gram suatu senyawa garam dengan massa molar 85 gram/mol dalam kalorimeter yang berisi 200 mL air  terjadi penurunan suhu air dari 25^oC menjadi 20^oC, jika kalor jenis air 4,2 J/g ^oC dan kalor yang dilepas oleh kalorimeter diabaikan, serta ∆H_solution  senyawa garam tersebut = 2100 J/mol , Maka tentukan besarnya nilai X  

   a. Jika masa larutan dianggap sama dengan masa air (massa senyawa garam dianggap tidak menambah massa larutan)

   Dengan langkah penyelesaian

ü  Hitung kalor yang diserap oleh larutan (Q larutan)

ü  Bandingkan Q reaksi dari X gram senyawa dengan Q reaksi untuk satu mol senyawa tersebut.

ü  Hitung nilai X

    b. Jika masa larutan = masa air + masa garam = 200 + X

SOAL NO 5

Diketahui beberaapa reaksi termokimia

     NaOH(s) à NaOH(aq)      ∆H = a kkal 

     NaOH(s) + HCl(aq) à NaCl(aq) + H₂O(l)  ∆H = b kkal  

     NaOH(aq) + HCl(aq) à NaCl(aq) + H₂O(l)  ∆H = c kkal  

   Catatan : Reaksi pelarutan NaOH dan reaksi asam + basa merupakan reaksi eksoterm sehingga dalam diagram tingkat energi arahnya kebawah.

Buatkan :

a.      Diagram siklus

b.     Diagram tingkat energi

c.    Menurut hukum Hess, maka tuliskan hubungan a , b dan c      

      

      Langkah penyelesaian untuk menggambar diagram siklus / tingkat energi.

ü  Tentukan keadaan awal

ü  Tuliskan salah satu zat hasil reaksi dari reaksi yang diketahui 

SOAL NO 6

Pelarutan 17 gram NaNO₃ dalam 100 gram air terjadi penurunan suhu dari 25^oC menjadi 20^oC dalam kalorimeter. Jika kalor jenis larutan 4,184 J/g ^oC  dan kapasitas kalor kalorimeter adalah 20 J/^oC, 

a. hitung Q larutan

b. hitung Q kalorimeter

c. berapakah nilai Q reaksi

d. tentukan reaksi tersebut termasuk reaksi eksoterm atau endoterm

e. hitung ∆H pelarutan 1 mol NaNO₃ (Ar Na= 23, N= 14, O= 16)

SOAL NO 7

Pada penetralan 100 mL larutan Ca(OH)₂ 0,2 M dengan 100 mL larutan HCl 0,3 M terjadi kenaikan suhu larutan sebesar  10⁰C. Jika kapasitas kalor wadah 2,1 J/K dan kalor jenis larutan dianggap adalah  4 Jg^-1K^-1, (massa jenis larutan = 1 g/mL) maka perubahan entalpi reaksi netralisasi adalah . . . . . kJ/mol

Langkah mengerjakan

a. Hitung Q_larutan

b. Hitung Q_wadah

c. Mol Ca(OH)₂ dan mol HCl

d. lengkapi tabel berikut

e. Tuliskan persamaan reaksinya dan tenrukan mol H₂O yang terbentuk

f. Tentukan perubahan entalpi reaksi netralisasi

SOAL NO 8

Dalam percobaan kalorimeter dilakukan 3 kali perhitungan ∆H

a.   Sebanyak 2 gram NaOH (massa molar 40 gram/mol) direaksikan dengan 100 mL HCl 0,5 M, jika suhu larutan HCl mula mula 27^oC dan setelah bereaksi dengan NaOH suhu larutan menjadi 37^oC. kalor jenis larutan = 4,2 J/g ^oC

Tentukan nilai ∆H reaksi tersebut jika penambahan massa NaOH tidak mengubah volume larutan dan ρ larutan = 1 gram/mL. 

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

Dengan tahapan penyelesaian:

ü  Hitung mol NaOH

ü  Hitung mol HCl

ü  Hitung Q larutan

ü  Hitung Q reaksi

ü  Tentukan nilai ∆H reaksi

 b. Sebanyak 2 gram NaOH (massa molar 40 gram/mol) dilarutkan ke dalam 50 mL air, jika      suhu air mula mula 25^oC dan setelah NaOH larut semua suhu larutan menjadi 30^oC. 

    kalor jenis larutan = 4,2 J/g ^oC

Tentukan nilai ∆H pelarutan NaOH tersebut jika penambahan massa NaOH tidak mengubah volume air dan ρ larutan = 1 gram/mL. 

Dengan tahapan penyelesaian:

ü  Hitung mol NaOH

ü  Hitung Q larutan

ü  Hitung Q reaksi

ü  Tentukan nilai ∆H pelarutan NaOH tersebut

c.  Sebanyak 50 ml larutan NaOH yang terbentuk dari percobaan b direaksikan dengan 50 mL HCl 1 M jika suhu mula mula kedua larutan 27^oC dan setelah direaksikan suhu larutan menjadi 35^oC.   kalor jenis larutan = 4,2 J/g ^oC

      Tentukan nilai ∆H reaksi tersebut jika ρ larutan = 1 gram/mL.

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

Dengan tahapan penyelesaian:

ü  Hitung molaritas NaOH dari percobaan b

ü  Hitung mol HCl

ü  Lengkapi tabel reaksi dibawah ini

 

	NaOH(aq)	+  HCl (aq)	à	NaCl(aq)	+  H2O(l)
	50 ml . . .  M	50 ml 1 M
mol Awal	. . .	. . .
mol mol Reaksi	. . .	. . .		. . .	. . .
mol Akhir	. . .	. . .		. . .	. . .

 

ü  Hitung Q larutan

ü  Hitung Q reaksi

ü  Tentukan nilai ∆H pelarutan NaOH tersebut

   d. Gambarkan diagram siklus ketiga reaksi tersebut dan tuliskan hubungan dari ketiga ∆H dari reaksi reaksi tersebut.

SOAL NO 9

 Untuk menemukan kapasitas panas spesifik (J/g^oC. ) suatu zat padat dengan memanaskan 20 gram suatu padatan dalam tabung reaksi hingga 100^oC dan secara hati – hati memasukkannya ke dalam 50 gram air dalam calorimeter coffe-cup. Suhu air berubah dari 25^oC menjadi 30^oC. (kalor jenis air = 4,2 J/g^oC.

Dengan tahapan penyelesaian:

ü  Hitung Q yang diserap air

ü  Gunakan asas Black (Q padatan = Q air )

ü  Tentukan nilai kapasitas panas spesifik zat padat tersebut.

Kapasitas panas spesifik (kalor jenis) zat padat adalah jumlah energi panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kilogram zat padat sebesar 1 derajat Celsius

Q_{zat padat} = m x c_padat  x ∆T

Q = energi panas (Joule)

m = massa zat

c = kapasitas panas spesifik (J/kg^oC)

     ∆T = perubahan suhu (^oC atau K)

 

Kapasitas panas zat padat adalah besaran yang menunjukkan jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu suatu zat padat sebesar satu derajat.

Satuan internasionalnya adalah Joule per Kelvin (J/K).

Q_{zat padat} = C_padat  x ∆T

SOAL NO 10

    Dalam kalorimeter dicampurkan 100 mL larutan H₂SO₄ 1 M dan 100 mL larutan NaOH 1 M  jika suhu mula mula larutan H₂SO₄ dan NaOH adalah 25^oC dan suhu setelah pencampuran sebesar 35 °C.

    Massa jenis larutan adalah 1 gram/mL dan kalor jenis larutan 4,2 J/gram ⁰ C, kalorimeter dianggap tidak menyerap panas.  

    Hitung perubahan entalpi reaksi H₂SO₄ + 2NaOHà Na₂SO₄ + 2H₂O dalam J/mol

Dengan tahapan penyelesaian:

ü  Hitung Q larutan

ü  Hitung mol H₂SO₄

ü  Hitung mol NaOH

ü  Hitung mol H₂O yang terbentuk

ü  Hitung Q reaksi

ü  Tentukan nilai ΔH reaksi tersebut.