KALORIMETER

Entalpi tidak bisa diukur, namun perubahannya bisa. Perubahan entalpi dapat diukur menggunakan kalorimeter sederhana dan kalorimeter bom.

 

1. Kalorimeter Sederhana

Kalorimeter Sederhana

Kalorimeter sederhana dapat dibuat dari gelas atau wadah yang bersifat isolator, misalnya gelas styrofoam atau plastik yang bersifat isolator. Dengan demikian, selama reaksi berlangsung dianggap tidak ada kalor yang diserap maupun dilepaskan oleh sistem ke lingkungan, sehingga:

qreaksi + qkalorimeter + qlarutan = qsistem

qreaksi + qkalorimeter + qlarutan = 0

atau

qreaksi = -(qkalorimeter + qlarutan)

Jika nilai kapasitas kalor kalorimeter sangat kecil, kalorkalorimeter dapat diabaikan sehingga perubahan kalor dapat dianggap hanya berakibat pada kenaikan suhu larutan dalamkalorimeter.

qreaksi   = -qlarutan

qlarutan = m x c x ∆T

dengan q = kalor reaksi ( J atau kJ )

m   = massa ( g atau kg )

c     = kalor jenis ( J/goC atau J/kg K)

∆T = perubahan suhu ( oC atau K )

 

2. Kalorimeter Bom

Alat yang lebih teliti untuk mengukur perubahan kalor adalah kalorimeter bom , yaitu suatukalorimeter yang dirancang khusus sehingga sistem benar – benar dalam keadaan terisolasi . Umumnya digunakan untuk menentukan perubahan entalpi dari reaksi – reaksi pembakaran yang melibatkan gas . Di dalam kalorimeter bom terdapat ruang khusus tempat berlangsungnya reaksi yang di sekitarnya diselubungi air sebagai penyerap kalor .

Kalorimeter Bom

Sistem reaksi di dalamkalorimeter dilakukan benar – benar terisolasi sehingga kenaikan atau penurunan suhu yang terjadi benar – benar hanya digunakan untuk menaikan suhu air di dalam kalorimeter bom . Meskipun sistem telah diusahakan terisolasi tetapi ada kemungkinan sistem masih dapat menyerap atau melepaskan kalor ke lingkungan, yang dalam hal ini lingkungannya adalah kalorimeteritu sendiri. Jika kalorimeterjuga terlibat di dalam di dalam pertukaran kalor , besarnya kalor yang diserap atau dilepas oleh kalorimeterharus diperhitungkan. Kalor yang dilepas atau diserap oleh kalorimeterdisebut dengan kapasitas kalorkalorimeter ( Ckalorimeter ). Secara keseluruhan dirumuskan:

qreaksi + qkalorimeter + qair = qsistem

qreaksi + qkalorimeter + qair = 0

atau

qreaksi          = -( qkalorimeter + qair )

qkalorimeter = Ckalorimeter x ∆T

dengan Ckalorimeter = kapasitas kalor kalorimeter ( JoC-1 atau JK-1 )

∆T = perubahan suhu ( oC atau K )

 

Contoh Soal Kalorimeter

1. Di dalam suatu kalorimeterbom direaksikan 0,16 gram gas metana (CH4) dengan oksigen berlebihan, sehingga terjadi reaksi :

CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)

Ternyata terjadi kenaikan suhu 1,56oC. Diketahui kapasitas kalorkalorimeter adalah 958 J/oC, massa air di dalam kalorimeteradalah 1.000 gram dan kalor jenis air 4,18 J/goC. Tentukanlah kalor pembakaran gas metana dalam kJ/mol. ( Ar C = 12, H = 1 )

Jawab :

Kalor yang dilepas selama reaksi sama denga kalor yang diserap oleh air dalamkalorimeter dan olehkalorimeter, maka :

qreaksi = -( qkalorimeter + qair )

qair = mair x cair x ∆T = 958 J/oC x 1,56 oC = 6.520 J

qkalorimeter = Ckalorimeter x ∆T = 958 J/oC x 1,56oC = 1.494 J

maka :

qreaksi = -(6.520 + 1.494) J = -8.014 J = -8,014 kJ

Jumlah metana yang dibakar adalah 0,16 gram sehingga jumlah molnya adalah

Mol CH4 = 0,16 g / 16 gmol-1 = 0,01 mol

Maka, untuk setiap reaksi pembakaran satu mol CH4 akan dilepaskan kalor sebanyak:

qreaksi = -8,014 kJ / 0,01 mol = -801,4 kJ/mol

Oleh karena reaksi pada kalorimeterbom dilakukan pada volume tetap, besarnya ∆H = qreaksi = -801,4 kJ/mol

 

Demikianlah penjelasan mengenai kalorimeter.

 

Add a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *