Reaksi Eksoterm Dan Reaksi Endoterm 734t5b

Kimia

Reaksi Eksoterm Dan Reaksi Endoterm Laporan Praktikum

Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Pelajaran Kimia Tahun Pelajaran 2009/2010

Disusun oleh: -Iskandar S. -Marsella -Nathania -Victor H.

SMA Ricci 1 Jakarta Tahun 2009

KATA PENGANTAR Pertama-tama, penyusun mengucapkan puji syukur atas penyertaan Tuhan

Yang

MahaEsa

karena

atas

kehendakNya

penyusun

dapat

menyelesaikan pembuatan laporan praktikum ini. Tujuan pembuatan laporan praktikum ini adalah untuk memenuhi tugas Kimia. Selain itu, pembuatan laporan ini juga bertujuan untuk menambah pengetahuan tentang reaksi eksoterm dan reaksi endoterm. Laporan ini dibuat berdasarkan referensi dari berbagai sumber. Dalam pembuatan laporan ini, terdapat beberapa hambatan-hambatan seperti sulitnya mencari data dan informasi yang konkrit. Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada orang-orang yang telah membantu penulis dalam pembuatan laporan ini. Orang-orang tersebut ialah: 1. Pak Danielta selaku guru kimia yang telah memberikan bimbingan kepada penyusun. 2. Orang Tua penyusun yang telah memberikan dorongan kepada penyusun. 3. Orang-orang

lainnya

yang

telah

membantu

penyusun

dalam

menyelesaikan laporan ini. Semoga laporan ini dapat menambah wawasan dan ilmu para pembaca. Akhir kata, penyusun menyadari bahwa laporan ini tidak terlepas dari kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dari para pembaca. Semoga laporan ini bermanfaat bagi para pembaca. Jakarta, September 2009

Penulis

I.

Judul : Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm.

II. Tujuan: Untuk mengetahui reaksi eksoterm dan reaksi endoterm dalam reaksi kimia.

III. Teori: Pada suatu reaksi kimia, tentunya terdapat suatu pelepasan atau penyerapan kalor. Berdasarkan Hukum I termodinamika, disebutkan bahwa energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain tetapi tidak dapat dimusnahkan. Dengan hukum kekekalan energi ini, dikatakan bahwa energi kinetik dan energi potensial dari suatu benda sebelum dan sesudah reaksi tidak pernah dimusnahkan. Energi kinetik dan energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh suatu zat /sistem yang disebut dengan energi dalam (U). Energi kinetik adalah suatu energi yang dimiliki benda ketika terjadinya suatu pergerakan/ pergesekan yang berhubungan dengan kecepatan. Sedangkan energi potensial adalah energi yang timbul karena interaksi gaya suatu benda dengan yang lain (seperti gravitasi bumi). Suatu reaksi kimia tentunya berlangsung dalam suatu wadah tertentu. Reaksi/ semua faktor yang mempengaruhi reaksi disebut dengan sistem, sementara segala materi yang berada di sekitar sistem disebut dengan lingkungan. Terdapat 3 jenis sistem, yaitu sistem terbuka, sistem tertutup dan sistem terisolasi. Perhatikan gambar dibawah ini: Sistem terbuka adalah suatu sistem dimana terjadi hubungan langsung dengan lingkungan. Pada sistem ini, energi dan materi dapat keluar maupun masuk kedalam lingkungan dan sebaliknya. Sistem tertutup adalah sutu sistem dimana hanya energi yang dapat keluar ataupun masuk kedalam sistem. Pada sistem ini, materi tidak dapat berpindah tempat. Sedangkan sistem terisolasi, sebagai contoh termos, adalah sistem dimana tidak dapat terjadi perpindahan kalor maupun materi dari lingkungan ke sistem maupun sebaliknya.

Perubahan energi tersebut dapat berupa kalor (q) dan dapat berupa usaha / kerja (w). Sebagai contoh bentuk kerja (w) yang paling sering diamati adalah penambahan maupun pengurangan volum suatu sistem. Jika energi memasuki kalor / sistem menyerap kalor, maka diberi tanda positif sedangkan jika energi meninggalkan sistem diberi tanda negatif. Sistem menerima kalor, q = positif Sistem membebaskan kalor, q = negatif Sistem melakukan kerja, w = negatif Sistem menerima kerja, w = positif Energi dalam suatu sistem ditentukan oleh jumlah mol, suhu dan tekanannya. Energi dalam suatu sistem tergolong sifat ekstensif, yaitu tergantung pada jumlah zat. Kalor (q) = m.c. ∆T dimana m adalah massa zat, c adalah kalor jenis zat ( J/g K) dan ∆T adalah perubahan suhu. Kerja/Usaha (w) = F x s dimana F adalah gaya dan s adalah perpindahan / jarak. Dari uraian diatas, dapat dituliskan bahwa energi adalah penjumlahan dari kalor ditambah usaha/kerja. ∆E = q + w Pada volume tetap ( V= 0) maka dapat dikatakan bahwa tidak terdapat kerja / usaha pada sistem tersebut sehingga dapat dituliskan w=0. Maka dapat dikatakan, pada sistem tertutup ∆E = q, yaitu energi total pada sistem tertutup adalah kalor yang dimiliki sistem tersebut. Pada tekanan tetap (tekanan atmosfir), perubahan energi mungkin menerima kerja tekanan dan volume. Maka dapat dituliskan ∆E = q p+ w  q p = ∆E − w . Jadi, kalor reaksi yang berlangsung pada tekanan tetap berbeda dengan kalor reaksi pada volume tetap. Entalpi (H) adalah suatu satuan yang menyatakan kalor reaksi yang berlangsung pada tekanan tetap. Sehingga dapat dituliskan q p = ∆H . Sehingga dapat dituliskan kerja pada sistem sebagai w = − Px∆V . Dari uraian diatas, tentunya kita dapat mengatakan bahwa kalor dapat mengalir masuk kedalam sistem maupun mengalir keluar ke lingkungan. Reaksi eksoterm adalah suatu reaksi yang membebaskan kalor dari sistem ke

lingkungan. Reaksi endoterm adalah suatu reaksi yang menyerap kalor, sehingga kalor mengalir dari lingkungan ke sistem. Tentunya hal ini juga dapat mempengaruhi suhu sekitarnya. Ketika kalor mengalir keluar dari sistem, maka suhu pada sistem tersebut akan menjadi lebih panas karena kalor dilepaskan, sebagaimana kita tahu bahwa suhu akan meningkat bila lingkungan terjadi penyerapan kalor. Sementara pada reaksi endoterm, entalpi pereaksi akan lebih kecil daripada hasil reaksi sehingga suhu sistem menjadi lebih rendah karena temperatur lingkungan yang lebih tinggi akan mengalirkan kalor kedalam sistem . Seperti yang kita ketahui, sebagai contoh sederhana adalah angin darat dan angin laut, dimana temperatur memiliki prinsip mengalirkan kalor dari yang suhu lebih panas ke suhu lebih dingin. Dapat dituliskan bahwa : Reaksi endoterm ∆H = H p − H r > 0 Reaksi eksoterm ∆H = H p − H r < 0

*Pembuktian bahwa suhu eksoterm adalah menjadi lebih hangat: Sebuah larutan bermassa x dengan kalor jenis c, mengalami kenaikan suhu sebesar + a K. Perhatikan bahwa q larutan = m x c x ∆T = x . c . a = + xca Joule Dapat dilihat bahwa q larutan adalah positif. Berdasarkan prinsip q reaksi + q larutan + q calorimeter = 0, maka dapat dituliskan q larutan = - ( q reaksi + q calorimeter). Pada kasus ini, karena tidak terdapat calorimeter, maka dapat dikatakan, q larutan = - q reaksi, q reaksi = -xca Joule. Kita juga mengetahui bahwa q reaksi adalah pengurangan dari jumlah entalpi produk ( H p ) dan jumlah entalpi pereaksi( H R ). Sehingga kita dapat menuliskan q reaksi = H p − H R . Dari persamaan diatas, kita dapat menyimpulkan ∆H = q reaksi, maka ∆H pada reaksi ini bernilai negative (-). Di lain sisi, kita juga mengetahui bahwa

∆H yang melepaskan kalor bernilai negative, yang berarti reaksi eksoterm. Sehingga terbukti bahwa bila suhu produk reaksi meningkat , terjadi peristiwa reaksi eksoterm (berlaku juga sebaliknya dengan reaksi endoterm). ▪ (Tambahan: Kertas lakmus adalah kertas yang digunakan untuk mengetahui apakah suatu senyawa bersifat asam maupun basa. Kertas lakmus terdiri dari dua warna, yaitu lakmus merah dan lakmus biru. Bila lakmus merah berubah warna menjadi biru, hal tersebut mengindikatorkan bahwa senyawa yang diuji bersifat basa. Sedangkan bila lakmus biru berubah menjadi merah, berlaku sebaliknya, bahwa senyawa yang diuji adalah bersifat asam. Sedangkan bila lakmus merah tetap berwarna merah,maka terdapat dua kemungkinan, bahwa senyawa yang diuji bersifat netral atau asam. Sedangkan bila lakmus biru berwarna biru, juga terdapat dua kemungkinan, bahwa senyawa yang diuji bersifat netral atau basa. )

IV. Bahan dan alat: Nama Bahan Air ( H 2O ) Kertas lakmus merah Kertas lakmus biru CaO Ba (OH ) 2 . 8 H 2O

Jumlah 10 cm 3 Secukupnya Secukupnya Sebesar bongkahan kelereng 2 Spatula

NH 4Cl

2 Spatula

Serbuk belerang ( S ) Serbuk besi ( Fe ) Tembaga (II) karbonat ( CuCO3 )

6 Spatula 2 Spatula 3 Spatula

Nama Alat Gelas kimia Tabung reaksi Spatula Tutup Gabus Cawan Spiritus ( Bunsen )

Jumlah 1 3 1 1 1 1

V. Cara Kerja: Cara kerja percobaan ini adalah sebagai berikut: • Masukkan kurang lebih 10 cm 3 air ke dalam gelas kimia dan uji dengan kertas lakmus merah. Pegang gelas itu untuk merasakan suhunya. Tambahkan sebongkah CaO sebesar kelereng. Rasakan suhu dengan memegang gelas kimia. Uji larutan dengan kertas lakmus merah. •

Masukkan

Ba (OH ) 2 . 8 H 2O sebanyak dua spatula ke dalam tabung reaksi. Tambahkan NH 4Cl sebanyak 2 spatula. Aduk campuran itu kemudian tutuplah dengan gabus. Pegang tabung itu dan rasakan suhunya. Biarkan sebentar, buka tabung dan cium bau gas yang timbul.

•

Campurkan serbuk belerang sebanyak 6 spatula dengan serbuk besi sebanyak 2 spatula. Masukkan campuran itu kedalam cawan. Panaskan cawan sampai campuran berpijar. Hentikan pemanasan amati apa yang terjadi.

•

Masukkan 3 spatula tembaga(II) karbonat ke dalam tabung reaksi. Panaskan tabung sampai mulai terjadi perubahan pada tembaga(II) karbonat. Hentikan pemanasan, amati apa yang terjadi dan catat pengamatan anda.

VI. Pengamatan: No. Kegiatan 1. a. Pemanasan CaO dan H 2O b. Pembauan gas 2.

3.

8 a. Pencampuran Ba (OH ) 2 . H 2O dan NH 4Cl

b. Pemeriksaan larutan dengan kertas lakmus merah a. Pemanasan campuran Fe dan S

Pengamatan

b. Ketika pemanasan dihentikan. 4.

a. Pemanasan CuCO3 b. Ketika pemanasan dihentikan

Pengamatan: Percobaan pertama: Pengujian kertas lakmus merah pada H 2O tetap menghasilkan warna merah. Sedangkan pengujian kertas lakmus biru pada H 2O tetap menghasilkan warna biru. Ketika dimasukkan CaO , suhu menjadi lebih hangat. Ketika diuji dengan kertas lakmus merah, warnanya berubah menjadi biru dan ketika diuji dengan kertas lakmus biru, warnanya tetap biru. Tidak terdapat bau gas yang menusuk. Percobaan kedua: Suhu pada pencampuran barium hidroksida ( Ba (OH ) 2 . 8 H 2 O ) dengan ammonium klorida ( NH 4Cl ) menjadi lebih dingin. Untuk bau, tercium bau yang agak pesing. Untuk pengujian lakmus merah, warnanya berubah menjadi biru dan lakmus biru tetap berwarna biru. Percobaan ketiga: Ketika terjadi pemanasan, belerang dan besi yang dicampur mulai meleleh dan menjadi warna hitam. Sementara itu, tercium bau belerang yang menyengat. Ketika pemanasan dihentikan, bau yang tercium tetap masih muncul dan campuran tersebut tampak meleleh. Percobaan keempat: Ketika tembaga (II) karbonat dipanaskan, warnanya menjadi seperti pasir hitam yang meleleh. Untuk bau, tidak ada bau yang menusuk. Ketika pemanasan dihentikan, tembaga (II) karbonat tampak seperti kembali ke wujud pasir semula, hanya warnanya saja yang tampak gosong.

VII. Analisa Pengamatan: Pertanyaan: 1. Gejala apakah yang menunjukkan telah terjadi reaksi kimia pada percobaan 1,2,3 dan 4?

Jika hasil reaksi(produk) dibiarkan beberapa jam, apa yang anda diharapkan terjadi dengan suhu campuran pada (1) dan (2)? Bagaimanakah jumlah entalpi zat-zat hasil reaksi (produk) dibandingkan dengan jumlah energi zat pereaksi pada reaksi (1),(2),(3), dan (4), jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama? Gambarlah diagram tingkat energi untuk keempat reaksi di atas!

2. 3.

4.

Jawab: 1. Reaksi diatas dapat dituliskan dalam persamaan: Reaksi pertama: CaO( s ) + H 2O( l )  Ca( OH )2( s ) Reaksi kedua: Ba (OH ) 2.8H 2O ( s) +NH 4Cl ( s)  BaCl2( s ) + NH 3( g ) + H 2 O(l ) Reaksi ketiga: Fe ( s) + S ( s)  FeS ( s) Reaksi keempat: CuCO 3( s)  CuO ( s) +CO 2( g) Seperti yang kita ketahui, reaksi kimia dapat menyebabkan terbentuknya endapan, terbentuknya gas, perubahan warna maupun perubahan suhu/temperatur. Pada reaksi pertama (1), kita dapat menyimpulkan telah terjadi reaksi kimia karena telah terjadi perubahan suhu benda menjadi lebih hangat. Selain itu, terjadi perubahan sifat senyawa dari netral menjadi basa. Hal ini dapat disimpulkan dari perubahan warna lakmus merah yang menjadi lakmus biru. Pada hasil reaksi ini telah terjadi reaksi eksoterm. Sebagai contoh lainnya, es yang dipanaskan akan mencair dimana ini merupakan reaksi eksoterm. Pada kasus ini kita juga menemui kenaikan suhu sehingga dapat disimpulkan hal yang serupa. Pada reaksi kedua (2), kita dapat menyimpulkan telah terjadi reaksi kimia karena telah terjadi perubahan suhu benda menjadi lebih dingin. Kalor yang diserap dari lingkungan ke sistem untuk penyerapan menimbulkan proses endoterm dimana udara yang kalornya diserap menjadi lebih dingin. Hasil reaksi endoterm yang terjadi merupakan suatu reaksi kimia. Selain itu terbentuknya bau pesing dari amoniak juga merupakan ciri-ciri reaksi kimia.

Pada reaksi ketiga (3), kita dapat menyimpulkan telah terjadi reaksi kimia karena telah terjadinya beberapa hal, yaitu telah terbentuk suatu endapan dari hasil belerang dan besi, terbentuknya bau gas yang menyengat, dan terjadinya perubahan warna campuran akhir merupakan ciri telah terjadinya reaksi kimia. Hasil reaksi yang terjadi pada reaksi ini adalah reaksi endoterm yang dilanjutkan dengan eksoterm. Pada reaksi keempat (4), kita dapat menyimpulkan telah terjadi reaksi kimia karena telah terjadi perubahan warna pada sistem. Hasil reaksi yang terjadi pada reaksi ini adalah reaksi endoterm karena telah terjadi penyerapan kalor. 2. Seperti yang diutarakan pada jawaban nomor 1, reaksi pertama merupakan reaksi eksoterm sedangkan reaksi kedua merupakan reaksi endoterm. Reaksi eksoterm adalah suatu reaksi pelepasan kalor untuk melakukan reaksi atau kita dapat menyimpulkan ∆H = − xJ dimana x adalah entalpi (heat content) yang dilepaskan. Tentunya selama reaksi berlangsung, maka akan terjadi pelepasan kalor yang menyebabkan naiknya temperatur sistem. Sehingga reaksi pertama akan menghasilkan suhu yang lebih hangat. Pada reaksi kedua, yang merupakan reaksi endoterm terjadi perpindahan kalor dari luar sistem kedalam sistem karena untuk proses reaksi, sistem membutuhkan kalor yang menyebabkan suhunya menurun. Karena q reaksi / ∆H sebanding dengan –q campuran (prinsip kalorimeter),maka reaksi endoterm suhu campuran akan menjadi lebih dingin. Pada reaksi ini, ∆H = xJ dimana x bernilai positif adalah q reaksi. 3. Pada p,t yang sama, maka dapat disimpulkan jumlah entalpi pada hasil reaksi sebagai berikut: Percobaan pertama: Jumlah entalpi (H) berkurang karena kalor yang terdapat dalam produk dilepaskan ke sistem dan lingkungan sehingga tabung terasa panas. Percobaan kedua: Jumlah entalpi (H) bertambah karena produk menyerap kalor dari udara, dimana kalor yang diserap membuat udara kehilangan kalor sehingga tabung menjadi dingin.

Percobaan ketiga: Jumlah entalpi (H) bertambah kemudian berkurang karena sistem menyerap kalor dari pembakaran sehingga terjadi perpindahan kalor dari api ke sistem, tetapi ketika suhu sistem telah sampai suhu untuk bereaksi, maka secara keseluruhan sistem akan melepaskan kalor /energi. Percobaan keempat: Jumlah entalpi (H) bertambah karena sistem hanya dapat bereaksi bila menerima kalor dari api. Sedangkan bila kalor yang diberikan hilang maka reaksi pun akan terhenti, 4. Reaksi pertama:

Reaksi kedua:

Reaksi ketiga:

Reaksi keempat:

VIII. Kesimpulan: Reaksi eksoterm adalah reaksi pelepasan kalor dari suatu sistem ke lingkungan. Reaksi eksoterm ini merupakan suatu reaksi dimana entalpi pada suatu sistem mengalami pelepasan dalam melakukan reaksi. Reaksi eksoterm ∆H = H p − H r < 0 . Sehingga dapat dituliskan bahwa ∆H = bernilai negatif. Reaksi endoterm adalah reaksi penyerapan kalor dari lingkungan ke sistem. Reaksi endoterm adalah reaksi dimana campuran menerima entalpi dari lingkungan sehingga terjadi penyerapan energi dalam melakukan reaksi. Reaksi endoterm ∆H = H p − H r > 0 . Sehingga dapat dituliskan bahwa ∆H =bernilai positif. Sehingga dari percobaan diatas, kita dapat mengambil kesimpulan bahwa percobaan dimana terjadi penurunan suhu adalah reaksi endoterm sedangkan reaksi dimana terjadi kenaikan suhu pada sistem adalah reaksi eksoterm (dapat dilihat dari pembuktian pada teori). Karena energi tidak dapat dimusnahkan, maka pastinya setiap reaksi kimia dapat mengalami pelepasan maupun penyerapan kalor. Maka setiap reaksi kimia dapat digolongkan dalam reaksi eksoterm maupun reaksi endoterm.

Daftar Pustaka http://74.125.153.132/search? q=cache:ndXb36if3RMJ:www.freewebs.com/kimiadb2/MateriBab2Sem10910.do c+"reaksi+endoterm"+"suhu+campuran"&cd=3&hl=id&ct=clnk&gl=id

http://agwkimiasma.blogspot.com/2009/06/termokimia.html

http://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090922084435AAR8X1u http://syafearadeas.blogspot.com/2009_01_01_archive.html http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_fisika1/termokimia/pengertian-reaksieksoterm-dan-endoterm/ http://www.id.wikipedia.org/wiki/Energi http://www.gurumuda.com/kerja-suhu-kalor-sistem-lingkungan-energi-dalam

http://www.idoub.com/doc/7357420/Laporan-Percobaan-Kimia Microsoft Encarta 2009 © All Rights Reserved. Purba, Michael, 2006. Kimia, JILID 2A untuk SMA Kelas XI Semester 1. Jakarta : Penerbit Erlangga.

*Peace cannot be kept by force. It can only be achieved by understanding.* (Albert Einstein)