PANAS PELARUTAN

          LATAR BELAKANG TEORI

Perubahan entalpi pelarutan adalah kalor yang menyertai proses penambahan sejumlah tertentu zat terlarut terhadap zat pelarut pada suhu dan tekanan tetap. Terdapat dua macam entalpi pelarutan yaitu entalpi pelarutan integral dan entalpi pelarutan diferensial. Entalpi pelarutan integral adalah perubahan entalpi jika satu mol zat terlarut dilarutkan ke dalam n mol pelarut. Jika pelarut yang digunakan adalah air, maka persamaan reaksi pelarutnya dituliskan sebagai berikut:

X + n H₂O                              X. nH₂O              ΔH_r = ........kJ

Persamaan tersebut menyatakan bahwa satu mol zat x dilarutkan ke dalam n mol air. Sebagai contoh entalpi pelarutan integral dalam percobaan kita kali ini adalah CuSO₄:

CuSO₄ +  5 H₂O                              CuSO₄. 5 H₂O             ΔH_r = ........kJ

Pelarut yang kita gunakan dalam hal ini adalah air. Karena air mempunyai sifat khusus. Salah satu sifatnya adalah mempunyai kemampuan melarutkan berbagai jenis zat. Walaupun air bukan pelarut yang universal (pelarut yang dapat melarutkan semua zat), tetai dapat melarutkan banyak macam senyawa ionik, senyawa organik dan anorganik yang polar dan bahkan dapat melarutkan senyawa-senyawa yang polaritasnya rendah tetapi berinteraksi khusus dengan air.

Salah satu sebab mengapa air itu dapat melarutkan zat-zat ionik ialah karena kemampuannya menstabilkan ion dalam larutan hingga ion-ion itu dapat terpisah antara satu dengan lainnya. Kemampuan ini disebabkan oleh besarnya tetapan dielektrika yang dimiliki air. Tetapan dielektrik adalah suatu tetapan yang menunjukkan kemampuan molekul mempolarisasikan dirinya atau kemampuan mengatur muatan listrik yang tedapat dalam molekulnya sendiri sedemikian rupa sehingga dapat mengarah pada menetralkan muatan-muatan listrik yang terdapat di sekitarnya. Dalam hal ini, kekuatan tarik menarik muatan yang belawanan akan sangat diperkecil bila medianya mempunyai tetapan dielektrik besar.

Dalam percobaan ini akan dicari panas pelarutan dua senyawa yaitu CuSO₄.5H₂O dan CuSO₄ anhidrat. Biasanya panas reaksi senyawa sangat sulit untuk ditentukan, tetapi dengan menggunakan hukum Hess panas reaksi ini dapat dihitung secara tidak langsung. Hukum Hess menyatakan bahwa entalpi reaksi adalah jumlah total perubahan entalpi untuk setiap tahapnya atau bisa disimpulkan kalor reaksi tidak bergantung pada lintasan, tetapi hanya ditentukan keadaan awal dan akhir. Jadi jika suatu reaksi dapat berlangsung menurut dua tahap atau lebih maka kalor reaksi totalnya sama dengan jumlah aljabar kalor tahapan reaksinya. Oleh karena itu hukum Hess disebut juga hukum penjumlahan kalor.

Termokimia mempelajari perubahan panas yang mengikuti reaksi kimia dan perubahan-perubahan fisika (pelarutan, peleburan dsb )

satuan tenaga panas = kalori ; joule (1 joule = 0.24 kal);KJ ; Kkal

Untuk menentukan perubahan panas yang terjadi pada reaksi-reaksi kimia dipakai kalorimeter

Besarnya panas reaksi bisa dunyatakan pada :

•     tekanan tetap  ; qp = DH

•     volume tetap ;  qv = D U

Hubungan D H dan D U  : D H = D U+P DV

   D H

                          =  +  maka  panas diserap, reaksi endoterm

   D U

   D H

                          =  -  maka panas dilepaskan, reaksi eksoterm

   D U

Ø  Panas reaksi dipengaruhi oleh :

  - jumlah zat yang bereaksi

  - Keadaan fisika

  - Temperatur

  - Tekanan

  - Jenis reaksi (P tetap atau V tetap)

Ø  Dalam menuliskan reaksi kimia harus dituliskan wujud, koefisien dan kondisi percobaan.

Ø   Misalnya :

reaksi pebentukan CO2 pada 1 atm dan 298 K

      C(grafit)+ 2O2(g) à CO2 (g)  +393,515 kj

perubahan energi dilakukan pada tekanan tetap (tekanan atmosfir) sehingga berlaku :

                          D H = qp

Tinjau Reaksi : aA + bB             cC + dD + x kJ

jika entalpi pereaksi = H1

entalpi hasil reaksi   = H2

Maka :

  H1        = H2 + x kJ

  H2-H1  = -x kJ

   D H     = -x kJ

Hukum Hess : Entalpi merupakan fungsi keadaan, karena itu perubahannya tidak tergantung pada jalannya proses, tetapi hanya tergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir

Reaksi:

  C     +  O2          CO        DH1

    CO   +  O2         CO2        DH2

  C      +  O2         CO2        DH3

    Berdasarkan hukum Hess maka :

            

     D H3 = D H1+ D H2

Macam-macam Panas /Perub entalpi :

l  Panas atomisasi  : Panas yang diperlukan untuk menghasilkan 1 mol zat dalam bentuk gas dari keadaan yang paling stabil pada keadaan standar . Contoh :

  C grafit            C(g)             D H = 716,68 Kj

l  Panas penguapan standar : panas yang diperlukan untuk menguapkan 1 mol zat cair menjadi upanya pada keadaan standar

  contoh :

H2O(l)              H2O(g)             D H=44,01 Kj

l  Panas peleburan standar : panas yang diperlukan atau dilepas pada   peleburan .

l  Contoh :

              H2O(s)                H2O(l)          D H = 6,0 Kj

l  Panas pelarutan integral: Panas yang timbul atau diserap pada pelarutan suatu zat dalam suatu pelarut. Besarnya tergantung jumlah zat pelarut dan zat terlarut.

l  Panas pengenceran integral : panas yang timbul atau diserap jika suatu larutan dengan konsentrasi tertentu diencerkan lebih lanjut dengan menambahkan pelarut

l  Panas pelarutan diferensial = panas yang timbul atau diserap jika 1 molzat terlarut ditambahkan ke dalam sejumlah besar larutan tanpa me- ngubah konsentrasi larutan.

l  Panas Pengenceran diferensial : Panas yang timbul atau diserap jika 1 mol pelarut ditambahkan ke dalam sejumlah larutan tanpa mengubah konsentrasi larutan tersebut.

l  Panas netralisasi : panas yang diserap atau dilepaskan jika 1 mol ekivalen asam kuat tepat dinetralkan oleh 1 mol ekivalen basa kuat.

l  Panas Hidrasi : panas yang timbul atau diperlukan pada pembentukan hidrat.

l  Contoh :

         

         CaCl2 (s) + 2H2O (l)              CaCl2 .2H2O (s)   D H = -7960 kal