Perbedaan kalorimeter bom dan kalorimeter larutan

KALORIMETER

Perubahan entalpi dapat diukur menggunakan kalorimeter sederhana dan kalorimeter bom.

1. KALORIMETER SEDERHANA

Kalorimeter sederhanadapat diibuat 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+ qkalorimetr+ qlaruatan= qsistem

qreaksi+ qkalorimetr+ qlaruatan= 0

atau

qreaksi= -(qkalorimeter+ qlarutan)

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

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 adalahkalorimeter bom, yaitu suatu kalorimeter 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 .

Sistem reaksi di dalam kalorimeter 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 kalorimeter itu sendiri. Jika kalorimeter juga terlibat di dalam di dalam pertukaran kalor , besarnya kalor yang diserap atau dilepas oleh kalorimeter harus diperhitungkan. Kalor yang dilepas atau diserap oleh kalorimetr disebut dengan kapasitas kalor kalorimeter ( Ckalorimeter). Secara keseluruhan dirumuskan:

qreaksi+ qkalorimetr+ qair= qsistem

qreaksi+ qkalorimetr+ qair= 0

atau

qreaksi= -( qkalorimeter+ qair)

qkalorimeter= Ckalorimetrx ∆T

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

∆T = perubahan suhu (oC atau K )

Contoh soal kalorimeter

1. Di dalam suatu kalorimetr bom 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. Diketahuikapasitas kalor kalorimetr adalah 958 J/oC, massa air di dalam kalorimetr adalah 1.000 gram dan kalor jenis air 4,18 J/goC. Tentukanlah kalor pembakaran gas metana dalam kJ/mol.( ArC = 12, H = 1 )

Jawab :

Kalor yang dilepas selama reaksi sama denga kalor yang diserap oleh air dalam kalorimetr dan oleh kalorimetr , maka :

qreaksi= -( qkalorimetr+ qair)

qair= mairx cairx ∆T= 958 J/oC x 1,56oC= 6.520 J

qkalorimetr= Ckalorimetrx ∆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 00,16 gram sehingga jumlah molnya adalah

Mol CH4= 0,16 g / 16 g/mol = 0,01 mol

Maka, untuk setiap reaksi pembakaran satu mol CH4akan dilepaskan kalor sebanyak:

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

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

Perbedakan kalorimeter sederhana dan kalorimeter bom

Pengertian Kalorimeter

Kalorimeter adalah alat untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat pada suatu perubahan atau reaksi kimia. Proses dalam kalorimeter berlangsung secara adiabatik, yaitu tidak ada kalor yang keluar atau masuk dari kalorimeter. Kalorimetri adalah proses pengukuran jumlah kalor reaksi yang diserap atau dilepaskan pada suatu reaksi kimia dalam suatu eksperimen.

---

Data-data perubahan entalpi reaksi yang terdapat pada tabel merupakan hasil perhitungan kalorimetri. Dengan menggunakan kalorimetri kita dapat menentukan apa jenis reaksi yang terjadi, apakah reaksi tersebut endoterm ataupun eksoterm. Kalorimetri yang sederhana ialah proses mengukur perubahan suhu air atau larutan sebagai akibat dari suatu reaksi kimia dalam suatu wadah terisolasi.

Baca Juga Artikel yang Mungkin Berkaitan : Perpindahan Kalor

---

Pengertian Kalorimeter

Kalorimeter merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat dalam suatu perubahan atau reaksi kimia. Adapun kalor merupakan energi yang berpindah akibat adanya perbedaan suhu. Hukum pertama termodinamika menghubungkan perubahan energi dalam suatu proses termodinamika dengan jumlah kerja yang dilakukan pada sistem dan jumlah kalor yang dipindahkan kesistem. Pada kalorimeter terjadi perubahan energi dari energi listrik menjadi energi kalor sesuai dengan hukum kekekalan energi yang menyatakan energi tidak dapat diciptakan dan energi tidak dapat dimusnahkan.

---

Prinsip Kerja

Prinsip kerja dari kalorimeter adalah mengalirkan arus listrik pada kumparan kawat penghantar yang dimasukan ke dalam air suling. Pada waktu bergerak dalam kawat penghantar (akibat perbedaan potenial) pembawa muatan bertumbukan dengan atom logam dan kehilangan energi. Akibatnya pembawa muatan bertumbukan dengan kecepatan konstan yang sebanding dengan kuat medan listriknya. Tumbukan oleh pembawa muatan akan menyebabkan logam yang dialiri arus listrik memperoleh energi yaitu energi kalor/panas.

---

Diketahui bahwa semakin besar nilai tegangan listrik dan arus listrik pada suatu bahan maka tara panas listrik yang dimiliki oleh bahan itu semakin kecil. Kita dapat melihat seolah pengukuran dengan menggunakan arus kecil menghasilkan nilai yang kecil. Hal ini merupakan suatu anggapan yang salah karena dalam pengukuran pertama perubahan suhu yang digunakan sangatlah kecil berbeda dengan data yang menggunakan arus besar. Tapi jika perubahan suhu itu sama besarnya maka yang berarus kecil yang mempunyai tara panas listrik yang besar.

---

Kalorimeter sederhana

Kalorimeter sederhana digunakan di laboratorium kimia untuk mengukur perubahan panas. Kalorimeter cangkir kopi ini menggunakan sterofoam cangkir dengan tutup terisolasi dan termometer untuk mengukur perubahan suhu. Alat ini bekerja pada tekanan atmosfer yang dianggap konstan. Karena perubahan entalpi adalah sama dengan perpindahan panas pada tekanan konstan (ΔH = qp), kalorimeter ini dapat digunakan dengan mudah untuk mengukur perubahan entalpi beberapa proses yang sederhana, seperti entalpi pembentukan, entalpi pelarutan dan menentukan kapasitas panas (Cp) dari material, seperti logam. Dalam jenis kalorimeter ini, panas adalah fungsi dari perbedaan suhu, yang dapat ditulis dalam rumus:

ΔH = mcΔT

Dimana:

ΔH adalah perubahan entalpi

m adalah massa (g),

c adalah kapasitas panas dari bahan (J / K · g),

ΔT adalah perbedaan temperatur (K).

Daftar isi