KALOR PEMBAKARAN

KALOR PEMBAKARAN

A.    Tujuan

1.      Mengetahui kalor pembakaran lilin

2.      Mengetahui kalor pembakaran spirtus

B.     Dasar Teori

Kalor adalah suatu bentuk energi yang diterima oleh suatu benda yang menyebabkan benda tersebut berubah suhu atau wujud bentuknya. Kalor berbeda dengan suhu, karena suhu adalah ukuran dalam satuan derajat panas. Kalor merupakan suatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun dilepaskan oleh suatu benda.

Kalor didefinisikan sebagai sebagai energy panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar. Begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit. Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya suatu kalor yang dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor yaitu massa zat, jeni zat (kalor jenis), perubahan suhu.

Reaksi suatu  zat dengan oksigen disebut reaksi pembakaran (Dewi, 2012). Kalor pembakaran adalah kalor yang dilepaskan atau diserap oleh 1 mol unsur atau senyawa diberi symbol ∆Hc (c = combustion). 

Contoh:

CH_4(g) + 20_2(g) → CO_2(g) + 2H₂O_(g)    

∆Hc⁰ = -889,5 KJ

C₂H_2(g) + 5/2 O_2(g) → 2CO_2(g) + H₂O_(g)

∆Hc⁰ = -129,9 KJ

∆Hc⁰ = Kalor pembakaran dalam keadaan standar, yaitu kalor yang dilepaskan atau diserap pada proses pembakaran 1 mol unsur atau senyawa dalam keadaan standar (Kartimi, 2014).

Untuk mengetahui kalor pembakaran, bisa  diketahiu pada pembakaran lilin. Lilin adalah sebuah penerangan yang terdiri dari sumbu yang diselimuti oleh bahan padat. Lilin yang biasanya sering kita gunakan yaitu lilin yang terbuat dari paraffin (paraffin wax). Paraffin adalah campuran dari alkana (ikatan rantai molekul atom karbon dan hydrogen yang panjang), yang terdapat didalam minyak bumi. Paraffin akan meleleh pada suhu 50- 60◦C. paraffin tidak dapat dinyalakan begitu saja dengan korek api. Untuk dapat membakar paraffin membutuhkan temperature tertentu dan sumbu. Pembakaran adalah sebuah reaksi yang melepaskan energi panas. Begitu dimulai, reaksi tersebut melepaskan panas lebih dari cukup untuk melelehkan lilin lebih banyak sehingga preoses pembakaran terus terjadi. Pada peristiwa pembakaran lilin terjadi perubahan fisika dan perubahan kimia. Begitu sumbu lilin dibakar, maka sumbunya akan menyala dan paraffin wax akan mencair atau meleleh. Dengan efek kapilaritas cairan wax akan ditransportasi naik keatas melalui sumbu kenyala api. Panas api menyebabkan cairan wax menguap dan selanjutnya akan bercampur dengan oksigen diudara sehingga terjadilah proses pembakaran. Dalam proses pembakaran tersebut akan dihasilkan gas hasil pembakaran yang panas (CO₂ dan H₂O)  (Ronah, 2012).

Ketika terjadi proses pembakaran, lilin mengalami reaksi kimia yaitu:

C₂₅H₅₂  +  38O₂ → 25CO₂  + 26H₂O

Sedangkan setelah dibakar lilin mengalami  reaksi fisika yaitu perubahan bentuk fisik dari lilin (Rosita, 2012).

C.    Alat dan Bahan

1.      Alat

-          Neraca Ohous 311

-          Gelas kimia 400 Cc

-          Termometer

-          Kaki tiga

-          Statif

2.      Bahan

-          Lilin

-          Spirtus

D.    Langkah Kerja

1.      Ditentukan massa lilin.

2.      Alat-alat dirangkai.

3.      Dimasukan air 50 mL ke dalam gelas kimia dan ditentukan suhu awal air.

4.      Lilin dinyalakan dibawah kaki tiga yang berisi air.

5.      Diamati kenaikan suhu air hingga 20^oC

6.      Pada saat suhu air telah mencapai kenaikan 20^oC, lilin segera dimatikan.

7.      Lilin ditimbang setelah pembakaran.

8.      Ulangi langkah di atas untuk pembakaran spirtus

E.     Hasil Pengamatan

1.      Perhitungan pembakaran lilin

Dik:

Massa lilin awal           : 10,6 gram

Massa lilin akhir          : 9,7 gram

∆ massa lilin                : 0,9 gram

Suhu awal air              : 30^oC

Suhu akhir lilin            : 50^oC

Volume air                  : 50 ml

Dit:

Banyaknya kalor yang diberikan kepada air pada saat pembakaran lilin?

Jawab:

m = ℓ . v

    = 1 . 50

    = 50

t₂ = t₁ + 20^oC

Qair = m . c . ∆t

        = 50 . 4,18 . 20

        = 4180

Qair + Qkal + Qreaksi = 0

Qreaksi = -Qair

             = -4180

Q =

    =

    = -4644,4

Mr lilin (C₂₅H₅₂) = 352

Massa lilin = 0,9 gram

Mol =

       =

       = 0,00256 mol

∆Hc = Qreaksi x

        = -4280 x

        = -1632812,5

        = -1632,8125 kJ (eksoterm)

Jadi, kalor yang dilepas 1 mol lilin dalam proses pembakaran adalah sebanyak -1632,8125 kJ

2.      Perhitungan pembakaran spirtus

Dik:

Massa spirtus awal      : 922,6 gram

Massa spirtus akhir      : 908,5 gram

∆ massa spirtus            : 14,1 gram

Suhu awal air              : 29^oC

Suhu akhir air              : 49^oC

Volume air                  : 50 ml

Dit:

Banyaknya kalor yang diberikan kepada air pada saat pembakaran spirtus?

m = ℓ . v

    = 1 . 50

    = 50

t₂ = t₁ + 20^oC

    = 29^oC + 20^oC

    = 49^oC

∆t = 20^oC

Qair = m . c . ∆t

        = 50 . 4,18 . 20

        = 4180 J

Qair + Qkal + Qreaksi = 0

Qreaksi = -Qair

             = -4180 J

Q =

    =

    = -296.45 J

Mr spirtus = 32

Massa spirtus = 14,1 gram

Mol =

       =

       = 0,44 mol

∆Hc = Qreaksi x

        = -4180 x

        = -9500 J (eksoterm)

Jadi, kalor yang dilepas spirtus dalam proses pembakaran adalah sebanyak -9,4 kJ (melepaskan kalor untuk memanaskan air sampai dengan suhunya meningkat 20^oC.

F.     Pembahasan

Kalor pembakaran adalah kalor yang dilepaskan atau diserap oleh 1 mol unsur atau senyawa diberi symbol ∆Hc. Kalor pembakaran untuk praktikum kali ini yaitu lilin dan spirtus. Lilin merupakam senyawa hidrokarbon yang dapat menghasilkan panas. Rumus kimia dari lilin adalah C₂₅H₅₂ dan rumus kimia spirtus C₄H₁₀.

Sebelum keduanya dibakar terlebih dahulu ditimbang sebagai suhu awal, dan ketika air sudah panas mencapai kenaikan 20^oC, lilin dan spirtus tersebut dimatikan. Setelah itu ditimbang kembali untuk mengetahui kalor yang terbuang dalam proses pembakaran. Sehingga didapat pelepasan 1 mol lilin dalam proses pembakaran adalah sebanyak -1632,8125 kJ. Tanda negatif tersebut menunjukan bahwa terjadinya reaksi eksoterm, yaitu melepaskan kalor. Sementara untuk spirtus, kalor yang dilepas dalam proses pembakaran adalah sebanyak -9500 kJ yaitu melepaskan kalor untuk memanaskan air sampai dengan suhunya meningkat 20^oC.

Dari perbedaan massa lilin sebelum dan sesudah di bakar dapat kita ketahui bahwa paraffin padat yang terbakar juga mengalami penguapan. Proses pebakaran lilin akan mengahasilkan cahaya dan energi panas. Pembakaran ini juga menghasilkan gas dan asap yang terbang ke udara. Gas yang dihasilkan adalah gas karbon dioksida (CO₂).

Pada proses pembakaran ini akan melibatkan O₂ dari udara dan akan dihasilkan karbondioksida (CO₂) dan uap air (H₂O) sebagai produk reaksi. Karena bahan bakarnya merupakan senyawa hidrokarbon, maka persamaan reaksinya adalah sebagai berikut:

C₂₅H₅₂  +  38O₂ → 25CO₂  +  26 H₂O 

Reaksi pembakaran lilin yang tidak sempurna juga terlihat dari terbentunya asap hitam yang merupakan molekul karbon. Jika semua molekul paraffin membentuk CO₂ dan H₂O, maka pada lilin hanya terjadi perbahan kimia atau tidak ada perubahan fisika yang terjadi. Karena perubahan fisika pada lilin terletak pada perubahan wujud lilin dari padat menjadi cair dan kembali berwujud padat.

G.    Kesimpulan

Dari praktikum di atas dapat disimpulkan bahwa:

1.      Pada proses pembakaran lilin berlangsung reaksi eksoterm dan akan melibatkan O₂ dari udara serta akan dihasilkan karbondioksida (CO₂) dan uap air (H₂O) sebagai produk reaksi. Karena bahan bakarnya merupakan senyawa hidrokarbon, dengan persamaan reaksi:

C₂₅H₅₂  +  38O₂ → 25CO₂  +  26 H₂O           ∆H = --1632,8125 kJ

2.      Kalor reaksi yang dilepaskan dalam pemanasan air menggunakan lilin adalah sebesar -4644,4 kJ.

3.      Pada proses pembakaran spirtus berlangsung reaksi eksoterm, dan kalor yang dilepas spirtus dalam proses pembakaran adalah sebanyak --9500 J

4.      Kalor reaksi yang dilepaskan dalam pemanasan air menggunakan lilin adalah sebesar -4180 kJ.

Referensi:

Dewi, Fatikahrahma. 2012. “Laporan praktikum kimia” http://fatikahrahmadewi.blogs

pot.com/2012/04/laporan-praktikum-kimia-kalor.html diakses 01 April 14

Kartimi. 2014. Panduan Praktikum Semester 2. Cirebon: PUSLAB IAIN Cirebon

Ronah. 2012. “Pembakaran Lilin” http://ronahyeppayoseob.blogspot.com/2012/01/pem

bakaran-lilin-membuktikan-hukum.html diakses 01 Apr. 14