Isi
- TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
- Fungsi Kalorimeter
- Berbagai Jenis Kalorimeter
- Kalibrasi sebuah kalorimeter
- Keterbatasan Kalorimetri
Kimiawan sering perlu tahu berapa banyak energi panas yang dilepaskan atau diserap oleh reaksi tertentu. Pengukuran ini membantu mereka lebih memahami mengapa reaksi terjadi dan membantu mereka membuat prediksi yang berguna. Kalorimeter adalah instrumen yang mengukur jumlah panas yang dilepaskan atau diserap oleh isi selama reaksi. Mudah untuk membuat kalorimeter sederhana, tetapi instrumen yang digunakan di laboratorium biasanya lebih tepat.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Kalorimeter memungkinkan Anda mengukur jumlah panas dalam suatu reaksi. Keterbatasan utama mereka adalah kehilangan panas ke lingkungan dan pemanasan yang tidak merata.
Fungsi Kalorimeter
Pada dasarnya, kalorimeter mengukur perubahan suhu kalorimeter dan isinya. Setelah kalibrasi kalorimeter, ahli kimia sudah akan memiliki angka yang disebut konstanta kalorimeter, yang menunjukkan seberapa besar perubahan suhu kalorimeter per jumlah panas yang ditambahkan. Dengan menggunakan informasi ini dan massa reaktan, ahli kimia dapat menentukan berapa banyak panas yang dilepaskan atau diserap. Sangat penting bahwa kalorimeter meminimalkan laju kehilangan panas ke luar, karena kehilangan panas yang cepat ke udara di sekitarnya akan membuat hasilnya condong.
Berbagai Jenis Kalorimeter
Mudah membuat sendiri kalorimeter sederhana. Anda memerlukan dua cangkir kopi Styrofoam, termometer atau tutup. Kalorimeter cangkir kopi ini secara mengejutkan dapat diandalkan dan dengan demikian merupakan fitur umum dari laboratorium kimia sarjana. Laboratorium kimia fisik memiliki instrumen yang lebih canggih seperti "bom kalorimeter." Dalam perangkat ini, reaktan berada di ruang tertutup yang disebut bom. Setelah percikan listrik menyalakannya, perubahan suhu membantu menentukan panas yang hilang atau bertambah.
Kalibrasi sebuah kalorimeter
Untuk mengkalibrasi kalorimeter, Anda dapat menggunakan proses yang mentransfer sejumlah panas yang diketahui seperti mengukur suhu air panas dan dingin. Misalnya, Anda dapat mencampur air dingin dan panas dalam kalorimeter cangkir kopi Anda. Selanjutnya, Anda mengukur suhu dari waktu ke waktu dan menggunakan regresi linier untuk menghitung "suhu akhir" kalorimeter dan isinya. Mengurangi panas yang diperoleh oleh air dingin dari panas yang hilang oleh air panas menghasilkan panas yang diperoleh oleh kalorimeter. Membagi angka ini dengan perubahan suhu kalorimeter memberikan kalorimeter yang konstan, yang dapat Anda gunakan dalam percobaan lain.
Keterbatasan Kalorimetri
Tidak ada kalorimeter yang sempurna karena dapat kehilangan panas di sekitarnya. Meskipun kalorimeter bom di laboratorium memiliki isolasi untuk meminimalkan kehilangan ini, mustahil untuk menghentikan semua kehilangan panas. Selain itu, reaktan dalam kalorimeter mungkin tidak tercampur dengan baik, yang menyebabkan pemanasan yang tidak merata dan kemungkinan sumber kesalahan lain dalam pengukuran Anda.
Selain kemungkinan sumber kesalahan, batasan lain melibatkan jenis reaksi yang dapat Anda pelajari. Misalnya, Anda mungkin ingin tahu bagaimana dekomposisi TNT melepaskan panas. Reaksi semacam ini tidak mungkin dipelajari dalam kalorimeter cangkir kopi dan bahkan mungkin tidak praktis dalam kalorimeter bom. Atau, reaksi dapat berlangsung sangat lambat seperti oksidasi besi untuk membentuk karat. Reaksi semacam ini akan sangat sulit dipelajari dengan kalorimeter.