Laporan Praktikum Kalor Penguapan sebagai Energi Pengaktifan

LAPORAN PRAKTIKUM KALOR PENGUAPAN SEBAGAI ENERGI PENGAKTIFAN

I.JUDUL PERCOBAAN : KALOR PENGUAPAN SEBAGAI ENERGI PENGAKTIFAN

II.TUJUAN :

1.Untuk mengetahui waktu yang diperlukan etanol untuk menguap pada lima suhu yang berbeda-beda

2.Untuk mengetahui pengaruh perbedaan suhu terhadap laju reaksi

III.TINJAUAN TEORITIS :

     Etanol merupakan salah satu bahan bakar nabati yang dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif pengganti atau campuran pada bahan bakar bensin. Namun dalam penggunaannya harus memperhatikan beberapa hal karena etanol memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda dengan bensin. Etanol dapat diperoleh dari 4 kategori bahan baku, yakni bahan baku yang mengandung gula (sukrosa) dan pati (seperti tebu, bit, buah-buahan, jagung, gandum, beras), disebut juga etanol generasi pertama (G1), bahan baku dari lignoselulosa yang mengandung gula sederhana (seperti kayu, jerami dan rumput) biasa disebut etanol generasi kedua (G2), bahan baku yang berasal dari mikro alga atau makro alga yang disebut etanol generasi ketiga (G3) dan bahan baku yang berasal dari biomassa dan mikroba yang telah mengalami rekayasa genetika yang disebut juga etanol generasi ke 4 (G4). Proses pembuatan etanol terdiri atas proses fermentasi, destilasi dan dehidrasi yang akan menghasilkan dua bentuk etanol, yaitu etanol hidrat dan anhidrat. Etanol hidrat diperoleh setelah proses fermentasi dan destilasi dengan kadar kemurnian 95,6% sedangkan etanol anhidrat diperoleh melalui penambahan proses dehidrasi dengan kadar kemurnian 99,5%. (Arwin dkk., 2023).

     Etanol memiliki kandungan oksigen sehingga menyebabkan reaksi pembakaaran lebih sempurna. Kemampuan bahan bakar untuk menguap disebut volatility. Etanol merupakan kelompok alkohol. Etanol merupakan senyawa yang mengandung karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O). Pada ilmu kimia etanol disebut dengan etil alkohol. Etanol memiliki persamaan kimia CH3OH. Sifat etanol memiliki wujud tidak berwarna, mudah terbakar selain itu etanol dapat digunakan sebagai campuran bahan bakar alternatif. Laju pembakaran meningkat seiring dengan penambahan etanol sedangkan tinggi api menurun seiring dengan meningkatnya konsentrasi etanol. (Prasetiyo dan Djoko, 2022).

     Evaporasi atau penguapan dapat didefinisikan dalam dua kondisi, yaitu evaporasi yang berarti proses penguapan yang terjadi secara alami dan evaporasi yang dimaknai proses penguapan yang timbul akibat diberikan uap panas (steam) dalam suatu peralatan. Evaporasi yang timbul akibat diberikan uap panas berasal dari proses penguapan liquid (cairan) dengan cara penambahan panas. Proses penguapan tersebut dilakukan secara intensif yaitu pemberian panas ke dalam cairan terus menerus sehingga terjadi pembentukan gelembung-gelembung (bubbles) akibat uap, pemisahan uap dari cairan, dan uap yang terkondensasi. Evaporasi tidak sama dengan pengeringan, dalam evaporasi sisa penguapan adalah zat cair, kadang-kadang zat cair yang sangat kental, tetapi bukan zat padat. Begitu pula evaporasi berbeda dengan distilasi karena disini uapnya biasanya komponen tunggal, dan walaupun uap itu merupakan campuran, dalam proses evaporasi ini tidak ada usaha untuk memisahkannya menjadi fraksi- Biasanya dalam evaporasi zat cair pekat itulah yang merupakan produk yang dan uapnya dikondensasikan dan dibuang. Evaporasi merupakan satu unit operasi yang penting dan banyak dipakai dalam industri kimia dan mineral. Dalam industri kimia dan mineral evaporasi menjadi proses pemekatan cairan dengan memberikan panas pada cairan tersebut dengan menggunakan energi yang intensif yaitu sejumlah uap sebagai sumber panas, Evaporator adalah alat yang banyak digunakan dalam industri kimia untuk memekatkan suatu larutan. Terdapat banyak tipe evaporator yang dapat digunakan dalam industri kimia. Penguapan juga merupakan salah satu proses perubahan fisik. Penguapan juga dipandang sebagai suatu reaksi di mana yang berperan sebagai zat cair adalah sedangkan hasil reaksi adalah uap yang bersangkutan. Kalor penguapan dan perubahan energi penguapan adalah kalor reaksi dan perubahan entalpi yang dibutuhkan atau dilepaskan pada penguapan 1 mol zat dalam fase cair menjadi 1 mol zat dalam fase gas pada titik didihnya. Selanjutnya, karena penguapan dapat dipandang sebagai proses yang hanya terdiri atas satu tahap, maka kalor penguapan dapat dipandang sebagai energi pengaktifan reaksi penguapan. Berdasarkan perumpamaan ini, kalor penguapan dapat diukur dengan cara untuk energi pengaktifan. (Warren L. Mc Cabe, 1999).

IV.ALAT DAN BAHAN

   Alat

1.Kaki Tiga 1 buah

2.Kassa Asbes 1 buah

3.Lampu Spiritus 1 buah

4.Cawan Porselen 1 buah

5.Termometer 100C 1 buah

6.Stopwatch 1 buah

7.Pipet Tetes 1 buah

8.Gelas Beaker 1 buah

9.Penjepit Tabung 1 buah

10.Statif 1 buah

   Bahan

1.Etanol (C2H5OH)

2.Aquades (H20)

V.PROSEDUR KERJA

Etanol

-Ditempatkan cawan porselen / penangas diatas penangas air pada temperatur tertentu dan tepar

-Diteteskan 1ml zat cair yang diselidiki dan ukir waktu yang diperlukan sampai zat menguap

-Dilakukan tahap 1 dan 2 pada lima suhu yang berbeda-beda

Hasil :

*Suhu 60C : 1 menit 47 detik

*Suhu 65C : 1 menit 38 detik

*Suhu 70C : 1 menit 28 detik

*Suhu 75C : 1 menit 13 detik

*Suhu 80C : 45 detik

VI.REAKSI-REAKSI, PERHITUNGAN, PEMBAHASAN

A REAKSI-REAKSI

C2H5 (aq) + O2 (g) --> 2O2 (g) + 3H2O (g)

B. PERHITUNGAN

 *untuk suhu 60

T = 60 = 333K

1/T = 1/333 = 3 10

t = 107 s

1/t = 1/107 = 9 10

Ln K = Ln 1/t = -4,67

Log K = Log 1/t = -2,02

*untuk suhu 65

T = 65 = 338K

1/T = 1/338 = 2,95 10

t = 98 s

1/t = 1/98 = 10,2 10

Ln K = Ln 1/t = -4,58

Log K = Log 1/t = -1,99

*untuk suhu 70

T = 70 = 343K

1/T = 1/343 = 2,91 10

t = 88 s

1/t = 1/88 = 11,3 10

Ln K = Ln 1/t = -4,47

Log K = Log 1/t = -1,94

*untuk suhu 75

T = 75 = 348K

1/T = 1/348 = 2,87 10

t = 73 s

1/t = 1/73 = 13,6 10

Ln K = Ln 1/t = -4,29

Log K = Log 1/t = -1,86

*untuk suhu 80

T = 80 = 353K

1/T = 1/353 = 2,83 10

t = 45 s

1/t = 1/45 = 22,2 10

Ln K = Ln 1/t = -3,80

Log K = Log 1/t = -1,65

Penentuan nilai A

 *untuk suhu 60 = 333 K

Log K = log A -- (Ea/2,303.R.T)

-2,02 = log A -- (17737,91/2,303 . 8,314 . 333)

-2,02 = log A -2,781

Log A = 0,761

       A = -0,1186

*untuk suhu 65 = 338 K

Log K = log A -- (Ea/2,303.R.T)

-1,99 = log A -- (17737,91/2,303 . 8,314 . 338)

-1,99 = log A -2,740

log A = 0,15

       A = -0,124

*untuk suhu 70 = 343 K

log K = log A - (Ea/2,303.R.T)

-1,94 = log A - (17737,91/2,303 . 8,314 . 343)

-1,94 = log A -2,70

log A = 0,76

       A = -0,1186

*untuk suhu 75 = 348 K

Log K = log A -- (Ea/2,303.R.T)

-1,86 = log A -- (17737,91/2,303 . 8,314 . 348)

-1,86 = log A -2,66

Log A = 0,80

       A = -0,095

*untuk suhu 80 = 353 K

Log K = log A -- (Ea/2,303.R.T)

-1,63 = log A -- (17737,91/2,303 . 8,314 . 353)

-1,63 = log A -2,62

Log A = 0,99

       A = -0,004

C. PEMBAHASAN

*Secara Teori

     Penguapan merupakan salah satu proses perubahan fisik. Penguapan juga dipandang sebagai suatu reaksi di mana yang berperan sebagai zat cair adalah pereaksi sedangkan hasil reaksi adalah uap yang bersangkutan. Kalor penguapan dan perubahan energi penguapan adalah kalor reaksi dan perubahan entalpi yang dibutuhkan atau dilepaskan pada penguapan 1 mol zat dalam fase cuir menjadi 1 mol zat dalam fase gas pada titik didihnya.

     Pengaruh suhu dalam proses penguapan bergantung pada benda (m) dan jenis benda kalor jenis benda (c) dan perubahan suhu. Oleh karena itu hubungan banyaknya kalor massa zat, kalor jenis zat dan perubahan zat.

     Kalor dapat mengubah suhu benda bahwa semua benda dapat melepas dan menerima kalor, benda yang bersuhu tinggi dari lingkungannya akan cenderung melepaskan kalor demikian sebaliknya benda yang bersulu rendah dari lingkungannya cenderung menerima kalor untuk menstabilkan kondisi dengan lingkungan disekitamya. Suhu zat akan berubah ketika tersebut melepas atau menerima kalor.

     Dalam suatu proses penguapan terjadi pemutusan ikatan antara molekul-molekul fase cair ke fase gas, energi yang diperlukan untuk itu disebut kakor pengsapan atau penguapan yang pada suhau, semakin tinggi suhu pada lingkungan, maka etanol akan cepat menguap dikarenakan energi ikatannya semakin cepat putus sedangkan jika suhu pada lingkungan rendah maka maka etanol akan semakin lama menguap dikarenakan energi ikatannya semakin lama putus.

*Secara Praktikum

     Pada percobaan kalor penguapan sebagai energi pengaktifan, langkah pertama yang harus ialah ditempatkan cawan porselen diatas penangas air pada temperatur tertentu, kemudian teteskan 1ml etanol kedalam cawan porselen pada suhu 60C, 65C, 70C, 75C dan 80C. Lalu dibiarkan saja sampai etanolnya menguap seluruhnya dan ukur waktu yang diperlukan untuk etanol habis menguap. Lamanya waktu yang diperlukan untuk etanol menguap ialah: pada suhu 60C selama 1 menit 47 detik, pada suhu 65C 1 menit 38 detik, pada suhu 70C selama 1 menit 28 detik, pada suhu 75C 1 menit 13 detik dan pada suhu yang terakhir yaitu 80C diperlukan waktu selama 45 detik untuk etanol menguap.

VII.KESIMPULAN

     Dari hasil praktikum yang telah didapat, maka dapat disimpulkan bahwa :

1) Waktu yang diperlukan etanol untuk menguap ialah, pada suhu 60C selama 1 menit 47 detik, pada suhu 65C selama 1 menit 38 detik, pada suhu 70C selama 1 menit 28 detik, pada suhu 75C selama 1 menit 13 detik dan pada suhu yang terakhir yaitu 80C diperlukan waktu selama 45 detik untuk etanol menguap.

2) Semakin besar suhu maka akan meningkatkan energi kinetik pada partikel- partikel reaktan, meningkatkan frekuensi tumbukan yang efektif sehingga laju reaksi akan terjadi lebih cepat.

VIII.DAFTAR PUSTAKA

Arwin, Marali, A. M., Dwimas, H., & Yusrina, Y, Z. (2023). Pengaruh Komposisi Campuran Bahan Bakar Etanol Bensin terhadap Temperatur dan Nyala Api pada Pembakaran Droplet. Sebatik. 27(1) : 287-293.

Prasetiyo, D, H., & W. (2022). Pengaruh Komposisi Etanol Sebagai Zat Adiktif pada sterculia Foetida Methil Ester terhadap Pembakaran Difusi. Jurnal Program Studi Teknik Mesin UM Metro. 11(1) : 81-88.

Warren L. Mc Cabe. (1999). Operasi Teknik Kimia. Jakarta : Erlangga.

DOKUMENTASI