LAPORAN PRARIKUM KIMIA

MENENTUKAN PERUBAHAN ENTALPI REAKSI NETRALISASI

Tujuan : 

Menentukan perubahan entalpi reaksi larutan NaOH dengan larutan HCl dengan  kalorimeter.

Teori singkat :

            Setiap zat mengandung energi. Entalpi adalah energi  yang  terkandung di dalam zat.Perubahan seluruh energy zat di dalam reaksi disebut dengan perubahan entalpi reaksi.Panas reaksi adalah energi  yang dilepaskan atau diserap bila jumlah mol masing –masing zat sama dengan koefisien reaksinya. Panas pembentukan adalah energy yang dilepaskan atau diserap pada pembentukan 1mol zat dari unsur –unsurnya.

q= m x c x ∆T

∆ H  =  – q/mol

M = massa (gram)

c  = kalor jenis air (4,2 J/g.oC)

∆T= perubahan suhu (oC)

Menurut Hukum Hess, banyaknya energy yang diserap atau dilepaskan pada suatu reaksi kimia tidak tergantung kepada jalannya reaksi, melainkan kepada keadaan awal dan keadaan akhir reaksi.ada energi  sistem, ada energi luar. Entalpi adalah energi sistem.

Alat dan Bahan :

a.Kalorimeter
b. Gelas kimia 100 ml
c. Gelas ukur 50 ml
d. Larutan NaOH 1 M
e. Larutan HCl 1 M
f. Termometer
g. Pengaduk

Cara Kerja :

a. Masukkan 50 ml larutan NaOH 1 M ke dalam gelas ukur, ukur suhu larutan
b. Masukkan  ke dalam calorimeter
c. Masukkan 50 ml larutan HCl 1 M ke dalam gelas ukur, ukur  suhu larutan
d. Masukkan  ke dalam calorimeter
e. Aduk campuran larutan. Amati suhunya yang naik, kemudian tetap. Catat suhu yang tetap sebagai suhu akhir reaksi.

Reaksi :             NaOH  +  HCl  –>   NaCl + H2O

Data Hasil Pengamatan :

Suhu Awal HCl           : 31°C

Suhu Awal NaOH          : 32°C

Suhu Campuran             : 36°C

Perubahan Suhu            : 4,5°C

Perhitungan dan Pembahasan :

 Hitunglah jumlah mol dalam 50 ml larutan HCl 1 M dan jumlah mol dalam 50 ml larutan NaOH 1 M!………………………………..

Pembahasan:

50ml= 0,05 L

Mol HCl = M HCl . L      HCl      mol NaOH = M NaOH . L NaOH

            = 1 x 0,05                                       = 1 x 0,05

            = 0,05 mol                                      = 0,05 mol

2.       Hitunglah jumlah kalor yang dibebaskan per mol H2O yang terbentuk dalam reaksi ini!

Pembahasan:

Dik :    m = 50+50 = 100ml

c = 4,18 J/gK

Δt = 4,5°C

  

Q   = m.c.Δt

      = 100. 4,18 . 4,5

      = 1881 J

ΔH= q/ mol

     = 1881

         0,05

     = 37620 J

     = 37,62 KJ

3.       Tulislah persamaan termokimia untuk reaksi tersebut!

NaOH (aq) +  HCl (aq) –>   NaCl (aq) + H2O(l)

Kesimpulan:

Percampuran antara senyawa NaOH dengan senyawa HCl akan menyebabkan terjadinya kenaikan suhu. Sehingga reaksi ini dikatakan sebagai reaksi eksoterm. Dan termasuk jenis reaksi ΔH pelarutan standar (reaksi pelarutan bukan reaksi kimia tapi reaksi fisika > hanya terjadi perubahan fase).

PENENTUAN  PERUBAHAN ENTALPI PEMBAKARAN BAHAN BAKAR

Tujuan                  : 

Menentukan ∆ H pembakaran methanol

Alat dan Bahan  :

1.      Gelas Kimia

2.     Pembakar spirtus

3.     Neraca

4.     Metanol

5.     Air

6.     Termometer

Langkah Kerja    :

1.     Timbang air dalam gelas kimia sebanyak 100 ml

2.     Ukur suhu air awal dan catat suhunya

3.     Isi pembakar spirtus dengan methanol, timbang pembakar tersebut dengan neraca

4.     Nyalakan pembakar spirtus dan panaskan air sampai hampir mendidih

5.     Catat suhu air,pada saat lampu spirtus dimatikan

6.     Timbang pembakar spirtus setelah pemanasan

Hasil pengamatan :

Massa air             : 100 gram

Massa lampu + methanol sebelum pemanasan  : 295,29 gram

Massa lampu + methanol setelah pemanasan    : 280,05 gram

Suhu air awal     : 30°C

Suhu air setelah pemanasan       : 80°C

Massa methanol yang hilang       : 14,64 gram

Mr methanol (CH3OH)   : 32

Perhitungan :

q  reaksi = m.c.∆T

∆ H = – q/mol methanol

 q reaksi = m air . c air . Δt air                mol methanol = gr/ Mr

            = 100 . 4,2 . 50                                                  = 14,64/ 32 = 0,4575

            = 21000 J

ΔH = -q / mol

      = - 21000 / 0.4575

      = - 45901,63 J

Kesimpulan :

Pada peristiwa pemanasan air dengan menggunakan lampu spirtus, tentu suhu air akan naik. Dan setelah peristiwa pemanasan, massa lampu spirtus akan berkurang. Karena sudah terpakai pada saat pemanasan air. Peristiwa ini termasuk reaksi eksoterm karena terjadi kenaikan suhu.

Lumpur Aktif dan Proses Oksidasi dalam Pengolahan Air Limbah

Metode lumpur aktif memanfaatkan mikroorganisme (terdiri ± 95% bakteri, sisanya protozoa, rotifer, dan jamur) sebagai katalis untuk menguraikan material yang terkandung di dalam air limbah. Proses lumpur aktif merupakan proses aerasi (membutuhkan oksigen). Pada proses ini mikroba tumbuh dalam flok (lumpur) yang terdispersi sehingga terjadi proses degradasi. Proses ini berlangsung dalam reactor yang dilengkapi recycle/umpan balik lumpur dan cairannya. Lumpur secara aktif mereduksi substrat yang terkandung di dalam air limbah.

Tahapan pengolahan air limbah dengan metode lumpur aktif sebagai berikut:

1.Tahap awal
Pada tahap ini dilakukan pemisahan benda-benda asing seperti kayu, bangkai binatang, pasir, dan kerikil. Sisa-sisa partikel digiling agar tidak merusak alat dalam sistem dan limbah dicampur agar laju aliran dan konsentrasi partikel konsisten.

2.Tahap primer
Tahap ini disebut juga tahap pengendapan. Partikel-partikel berukuran suspensi dan partikel-partikel ringan dipisahkan, partikel-partikel berukuran koloid digumpalkan dengan penambahan elektrolit seperti FeCl3, FeCl2, Al2(SO4)3, dan CaO.

3.Tahap sekunder
Tahap sekunder meliputi 2 tahap yaitu tahap aerasi (metode lumpur aktif) dan pengendapan. Pada tahap aerasi oksigen ditambahkan ke dalam air limbah yang sudah dicampur lumpur aktif untuk pertumbuhan dan berkembang biak mikroorganisme dalam lumpur. Dengan agitasi yang baik, mikroorganisme dapat melakukan kontak dengan materi organik dan anorganik kemudian diuraikan menjadi senyawa yang mudah menguap seperti H2S dan NH3sehingga mengurangi bau air limbah. Tahap selanjutnya dilakukan pengendapan. Lumpur aktif akan mengendap kemudian dimasukkan ke tangki aerasi, sisanya dibuang. Lumpur yang mengendap inilah yang disebut lumpur bulki.

4.Tahap tersier
Tahap ini disebut tahap pilihan. Tahap ini biasanya untuk memisahkan kandungan zat-zat yang tidak ramah lingkungan seperti senyawa nitrat, fosfat, materi organik yang sukar terurai, dan padatan anorganik. Contoh-contoh perlakuan pada tahap ini sebagai berikut:

a. Nitrifikasi/denitrifikasi

~Nitrifikasi adalah pengubahan amonia (NH3 dalam air atau NH4+) menjadi nitrat (NO3-) dengan bantuan bakteri aerobik. Reaksi:
2 NH4+(aq) + 3 O2(g) -> 2 NO2-(aq) + 2 H2O(l) + 4 H+(aq)
2 NO2- (aq) +O2(g)à2 NO3- (aq)

~Denitrifikasi adalah reduksi nitrat menjadi gas nitrogen bebas seperti N2, NO, dan NO2.
Senyawa NO3 à gas nitrogen bebas.

b. Pemisahan fosfor 

Fosfor dapat dipisahkan dengan cara koagulasi/ penggumpalan dengan garam Al dan Ca, kemudian disaring.
Al2(SO4)3+14H2O(s) + 2 PO43-(aq)à2 AIPO4(s) + 3 SO42-(aq) + 14 H2O(l)
5 Ca(OH)2(s) + 3 HPO42-(aq)à Ca5OH(PO4)3(s) + 6 OH-(aq) + 3 H2O(l).