pengantar kalorimeter

Setelah belajar pengenai pengantar termokimia kemudian dilanjutkan dengan apa saja macam-macam entalpi itu maka sekarang saatnya kita belajar mengenai bagaimana mengukur entalpi dengan menggunakan kalorimeter.

Apa sih Kalorimeter itu?
Kalorimeter merupakan alat yang dipakai untuk mengukur aliran panas dari suatu reaksi. Dinding dari alat ini terisolasi sedemikian rupa guna memblok panas mengalir dari reaksi (sistem) ke lingkungan).

Kalorimeter Cangkir Kopi (Coffee Cup Calorimeter)
Diberi nama kalorimeter cangkir kopi sebab kalorimeter ini bentuknya mirip tumbler tempat minuman, bahkan kita pun bisa membuatnya dari cangkir sterefoam. Bentuk sederhana dari kalorimeter cangkir kopi ini dapat digambarkan sebagai berikur,

Kalorimeter Cangkir Kopi

Kalorimeter diatas dapat dibuat dari dua cangkir sterefoam dengan ukuran yang berdeda yang ditumpuk menjadi satu guna menciptakan ruangan yang terisolasi, kemudian dilengkapi dengan termometer serta pengaduk dan kalorimeter diisi dengan air.

Untuk kalorimeter cangkir kopi diatas maka besarnya panas yang mengalir untuk sistem adalah sama namun memiliki tanda yang berlawanan dengan panas untuk kalorimeter.

Dimana C (huruf kapital) adalah kapasitas panas yaitu kuantitas panas yang diperlukan oleh sistem untuk menaikkan suhu sebesar 1 derajat celcius. Sedangkan c (huruf kecil) adalah kuantitas panas yang diperlukan untuk menaikkan 1 gram substansi sebesar 1 derajat celcius.

Contoh soal kalorimeter cangkir kopi
Kalorimeter cangkir kopi terisi 50 gram air bersuhu 25 C Pada saat 1 gram CaCl2 dilarutkan dalam kalorimeter tersebut ternyata kalorimeter mengalami kenaikan suhu sebesar 28.51 C. Dengan menganggap bahwa semua panas reaksi ditransfer ke air maka hitunglah q untuk siste diatas?

Jawab:
q kalorimeter = m. c. (T2-T1)
q kalorimeter = 50 gr . 4,2 J/g.C . (28,51-25)C = 734 J

dari rumus diatas
q reaksi = – q kalorimeter = – 734 J

Sistem mentrasnfer panas kelingkungan dan ini benar dengan ditandai dengan kenaikan suhu dari 25 ke 28,51 dan tanda dari q adalah negatif.

Kalorimeter Bom (Kalorimeter-Volume Konstan)
Kalorimeter Bom merujuk pada istilah bom yang merupakan wadah terbuat dari logam berat yang dikelilingi oleh air. Gambar kalorimeter bom adalah sebagai berikut,

dari gambar diatas terdapat kalorimeter bom yang terbuat dari baja tertutup dilengkapi dengan wadah sampel (berwarna oranye) dimana kalorimeter ini diletakkan dalam air yang dilengkapi dengan pengukur suhu dan pengaduk.

Hal yang perlu diperhatikan saat mengukur panas dengan menggunakan kalorimeter bom adalah;

  • Jumlah zat yang akan diukur diketahui kuantitasnya
  • Jumlah air yang dipakai untuk merendam kalorimter di ketahui.
  • Sampel dibakar secara elektrik
  • Perubahan suhu air kemudian diukur.

Rumus untuk mengukur kuantitas panas dengan menggunakan kalorimeter bom adalah sebagai berikut,

Dengan C (huruf besar) adalah kapasitas panas bom kalorimeter.

Contoh soal
1 gram gas H2 dibuat bereaksi sempurna dengan Cl2 dalam kalorimeter bom. Jika terdapat kenaikan suhu dari 20 C menjadi 29 C dan kapasitas panas kalorimeter bom tersebut adalah 9,33 kJ/C. Hitunglah panas yang terlibat dalam reaksi tersebut?

Jawab:
q reaksi = – C.(T2-T1) = – 9,33 kJ/C . (29 C – 20 C ) = – 91,6 kJ