Definisi Kalorimeter dalam Kimia
Sebuah kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur panas aliran bahan kimia reaksi atau perubahan fisik . Proses pengukuran panas ini disebut kalorimetri . Kalorimeter dasar terdiri dari wadah logam berisi air di atas ruang bakar, di mana termometer digunakan untuk mengukur perubahan suhu air. Namun, ada banyak jenis kalorimeter yang lebih kompleks.
Prinsip dasarnya adalah panas yang dikeluarkan oleh ruang bakar meningkatkan suhu air secara terukur. Perubahan suhu kemudian dapat digunakan untuk menghitung perubahan entalpi per mol zat A ketika zat A dan B bereaksi.
Persamaan yang digunakan adalah:
q = Cv(Tf - Ti )
dimana:
- q adalah jumlah kalor dalam joule
- Cv adalah kapasitas kalorimeter dalam joule per Kelvin (J / K)
- Tf dan Ti adalah suhu akhir dan awal
Sejarah Kalorimeter
Kalorimeter es pertama dibuat berdasarkan konsep panas laten Joseph Black, yang diperkenalkan pada tahun 1761. Antoine Lavoisier menciptakan istilah kalorimeter pada tahun 1780 untuk mendeskripsikan alat yang dia gunakan untuk mengukur panas dari respirasi marmot yang digunakan untuk mencairkan salju. Pada tahun 1782, Lavoisier dan Pierre-Simon Laplace bereksperimen dengan kalorimeter es, di mana panas yang dibutuhkan untuk mencairkan es dapat digunakan untuk mengukur panas dari reaksi kimia.
Jenis Kalorimeter
Kalorimeter telah berkembang melebihi kalorimeter es asli.
- Kalorimeter adiabatik: Beberapa panas selalu hilang ke wadah dalam kalorimeter adiabatik, tetapi faktor koreksi diterapkan pada kalkulasi untuk mengkompensasi kehilangan panas. Jenis kalorimeter ini digunakan untuk mempelajari reaksi pelarian.
- Kalorimeter reaksi: Dalam jenis kalorimeter ini, reaksi kimia terjadi di dalam wadah tertutup berinsulasi. Aliran panas terhadap waktu diukur untuk sampai pada panas reaksi. Ini digunakan untuk reaksi yang dimaksudkan untuk berjalan pada suhu konstan atau untuk mencari panas maksimum yang dilepaskan oleh suatu reaksi.
- Kalorimeter bom: Kalorimeter bom adalah kalorimeter volume konstan, dibuat untuk menahan tekanan yang dihasilkan oleh reaksi saat memanaskan udara di dalam wadah. Perubahan suhu air digunakan untuk menghitung panas pembakaran.
- Kalorimeter tipe kalvet: Kalorimeter jenis ini mengandalkan sensor fluxmeter tiga dimensi yang terbuat dari cincin termokopel secara seri. Jenis kalorimeter ini memungkinkan ukuran sampel dan ukuran bejana reaksi yang lebih besar, tanpa mengorbankan keakuratan pengukuran. Contoh kalorimeter tipe Calvet adalah kalorimeter C80.
- Kalorimeter tekanan konstan: Instrumen ini mengukur perubahan entalpi suatu reaksi dalam larutan dalam kondisi tekanan atmosfer konstan. Contoh umum dari jenis perangkat ini adalah kalorimeter cangkir kopi.