RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)
Satuan Pendidikan
: SMA Negeri 13 Medan
Mata Pelajaran
: Kimia
Kelas / Semester
: XI / 1 (Ganjil)
Materi Pokok
: Termokimia
Alokasi Waktu
: 3 pertemuan, 12 JP
45 menit
A. KOMPETENSI INTI
KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, procedural berdasarkan rasa ras a ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, s eni, budaya,dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri,dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
B. KOMPETENSI DASAR (KD) DAN INDIKATOR Kompetensi Dasar
Indikator
3.4 Memahami konsep ∆ H sebagai kalor reaksi 3.4.1
Menjelaskan pengertian tentang reaksi endoterm dan reaksi pada tekanan tetap dan penggunaannya penggunaannya dalam eksoterm persamaan persamaan termokimia. termokimia. 3.4.2 Menjelaskan perbedaan reaksi 3.5 Memahami berbagai jenis entalpi reaksi eksoterm dan reaksi endoterm (entalpi pembentukan, entalpi pembakaran, 3.4.3 Memberikan contoh reaksi untuk dan lain-lain), hukum Hess dan konsep endoterm dan reaksi untuk eksoterm 3.4.4 Menjelaskan kapasitas panasdan energi ikatan. panas jenis
4.4 Menggunakan Menggunakan persamaan termokimia termokimia untuk
3.5.1
mengaitkan perubahan jumlah pereaksi atau hasil reaksi dengan perubahan energi.
3.5.2
4.5 Menentukan perubahan entalpi berdasarkan
3.5.3
Menentukan perubahan standart pembentukan Menentukan perubahan standart penguraian Menentukan perubahan
entalpi entalpi entalpi
data kalorimetri, entalpi pembentukan, atau energi ikatan berdasarkan hukum Hess.
3.5.4 3.5.5 3.5.6
standart pembakaran Menentukan perubahan entalpi reaksi berdasarkan hukum Hess Menentukan perubahan entalpi reaksi berdasarkan energi ikatan Menentukan perubahan entalpi reaksi berdasarkan kalorimetri.
C. Tujuan Pembelajaran Pembelajaran
1.
Dengan diberikan pengertian mengenai energi dan kalor, siswa mampu memahami hukum kekekalan energi.
2.
Dengan diberikan contoh suatu reaksi, siswa dapat menyebutkan pengaruh kalor terhadap suhu.
3.
Siswa dapat ulet dalam mencari sumber pengetahuan yang mendukung penyelesaian masalah (dapat menyelesaikan masalah secara runut di awal hingga akhir dengan langkah-langkah yang benar).
4.
Siswa mampu membedakan reaksi eksoterm dan endoterm berdasarkan percobaan dan contoh.
5.
Siswa mampu menentukan perubahan entalpi berdasarkan Hukum Hess, data percobaan entalpi pembentukan standar serta data energi ikatan.
6.
Siswa mampu merancang, melakukan, menyimpulkan, serta menyajikan hasil percobaan reaksi eksoterm dan reaksi endoterm.
7.
Siswa mampu merancang, melakukan, menyimpulkan, serta menyajikan hasil percobaan penentuan ∆ suatu reaksi.
D. Materi Pembelajaran
1.
Energi dan Kalor
2.
Sistem dan lingkungan
3.
Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm
4.
Perubahan entalpi reaksi
5.
Hukum Hess
6.
Energi Ikatan
E. PENDEKATAN STRATEGI DAN METODE PEMBELAJARAN PEMBELAJARAN
Pendekatan
: Scientific Approach
data kalorimetri, entalpi pembentukan, atau energi ikatan berdasarkan hukum Hess.
3.5.4 3.5.5 3.5.6
standart pembakaran Menentukan perubahan entalpi reaksi berdasarkan hukum Hess Menentukan perubahan entalpi reaksi berdasarkan energi ikatan Menentukan perubahan entalpi reaksi berdasarkan kalorimetri.
C. Tujuan Pembelajaran Pembelajaran
1.
Dengan diberikan pengertian mengenai energi dan kalor, siswa mampu memahami hukum kekekalan energi.
2.
Dengan diberikan contoh suatu reaksi, siswa dapat menyebutkan pengaruh kalor terhadap suhu.
3.
Siswa dapat ulet dalam mencari sumber pengetahuan yang mendukung penyelesaian masalah (dapat menyelesaikan masalah secara runut di awal hingga akhir dengan langkah-langkah yang benar).
4.
Siswa mampu membedakan reaksi eksoterm dan endoterm berdasarkan percobaan dan contoh.
5.
Siswa mampu menentukan perubahan entalpi berdasarkan Hukum Hess, data percobaan entalpi pembentukan standar serta data energi ikatan.
6.
Siswa mampu merancang, melakukan, menyimpulkan, serta menyajikan hasil percobaan reaksi eksoterm dan reaksi endoterm.
7.
Siswa mampu merancang, melakukan, menyimpulkan, serta menyajikan hasil percobaan penentuan ∆ suatu reaksi.
D. Materi Pembelajaran
1.
Energi dan Kalor
2.
Sistem dan lingkungan
3.
Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm
4.
Perubahan entalpi reaksi
5.
Hukum Hess
6.
Energi Ikatan
E. PENDEKATAN STRATEGI DAN METODE PEMBELAJARAN PEMBELAJARAN
Pendekatan
: Scientific Approach
Model Pembelajaran
: Kooperatif Tipe Student Achivement Division
Metode
: Diskusi informasi, demonstrasi, dan penugasan
F. SUMBER BELAJAR 1.
Media:
2.
Lembar Kerja Siswa (LKS)
Video terkait termokimia
Alat/Bahan:
3.
Macromedia Flash
In Focus
Laptop
Whiteboard dan dan Spidol
Sumber Belajar:
Buku paket
Bahan tayang ( powerpoint )
G. KEGIATAN PEMBELAJARAN Pertemuan pertama : (4 jam pelajaran)
Materi ajar:
Energi dan Kalor
Hukum Kekekalan Energi
Kalor dan Perubahan Suhu
Kalorimeter
Hukum Hess
Kegiatan
Pendahuluan
Deskripsi
F ase Ori Or i enta ntasi :
Memberikan salam pembuka
Memeriksa kehadiran siswa
Menanyakan kepada siswa kesiapan dan kenyamanan untuk belajar
Alokasi waktu
15 menit
Kegiatan
Alokasi
Deskripsi
waktu
Menyiapkan media dan alat serta buku yang diperlukan
Mengecek kesiapan siswa untuk mengikuti KBM
Guru menyampaikan tujuan pembelajaran / indikator ketercapaian pembelajaran.
Appersepsi / motivasi Energi yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari berasal dari reaksi kimia. Misalnya, untuk memasak kita gunakan energi dari pembakaran bahan bakar; untuk melakukan aktivitasnya, tubuh kita menggunakan energi dari makanan yang kita makan. Pengetahuan ini penting sehingga kita dapat memperhitungkan kebutuhan energi kita.
Para siswa diperkenalkan ilustrasi yang berkaiatan dengan pengertian energi dan kalor dalam pembelajaran ataupun dalam kehidupan sehari-hari.
Mengajak siswa berpikir tentang jenis kegiatan yang lain yg berhubungan dengan energi dan kalor
Inti
150
Mengamati (Observing)
Mengamati
fenomena
yang
berkaitan
dengan
materi
pembelajaran yaitu mengenai energi dan kalor serta hukum kekekalan energi. Menanya (Questioning )
1. Apakah energi / kalor ?
2. Apa yang digunakan untuk mengukur pertukaran kalor ? Mengumpulkan Data (E xperimenting)
Siswa mencari dan mengumpulkan literatur mengenai hubungan antar kalor dan perubahan suhu.
Mengasosiasi
Menyimpulkan pengertian energi dan kalor serta memahami dasar dari kalor dan perubahan suhu.
menit
Kegiatan
Deskripsi
Alokasi waktu
Mengkomunikasikan (Communicating)
Menghubungkan antara kalor yang dikeluarkan dengan
perubahan suhu yang terjadi.
Penutup
15 menit
F ase E valuasi:
Guru bersama peserta didik menyimpulkan pembelajaran
Memberi tugas kepada siswa untuk dikerjakan di rumah
Guru menyampaikan rencana kegiatan pembelajaran yang akan disampaikan pada pertemuan berikutnya
Mengucapkan salam
Pertemuan kedua : (4 jam pelajaran)
Materi ajar:
Sistem dan Lingkungan
Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm
Kegiatan
Pendahuluan
Deskripsi
F ase Orientasi :
Memberikan salam pembuka.
Mempersilahkan salah satu siswa memimpin doa.
Memeriksa kehadiran siswa.
Menanyakan kepada siswa kesiapan dan kenyamanan untuk
Alokasi waktu
15 menit
belajar.
Inti
Menyiapkan media dan alat serta buku yang diperlukan.
Memeriksa PR, mencatat siswa yang tidak membuat PR.
Siswa diminta untuk duduk dikelompoknya masing-masing.
Mengamati (Observing)
150 menit
Mengamati fenomena yang ada di alam yang berkaitan dengan materi pembelajaran yaitu mengenai sistem dan
Kegiatan
Alokasi
Deskripsi
waktu
lingkungan. Menanya (Questioning )
Apasajakah sistem yang terdapat dalam termokimia ?
Apakah perbedaan dari sistem terbuka, sistem tertutup, dan sistem terisolasi ? Apa perbedaan dari reaksi eksoterm dan reaksi endoterm ?
Mengumpulkan Data (E xperimenting)
Siswa mencari dan mengumpulkan informasi mengenai
reaksi
eksoterm
dan
endoterm,
serta
mendiskusikan
contohnya dalam kehidupan sehari-hari. Mengasosiasi
Menjelaskan perbedaan dari setiap sistem dalam termokimia serta menjelaskan perbedaan dari reaksi eksoterm serta reaksi endoterm.
Mengkomunikasikan (Communicating)
Perwakilan kelompok mempresentasikan hasil temuannya di
depan kelas dan diberikan penguatan oleh guru Siswa mengerjakan latihan soal mengenai menentukan
reaksi yang terjadi eksoterm atau endoterm. Penutup
F ase E valuasi:
Guru bersama peserta didik menyimpulkan pembelajaran.
Memberi tugas kepada siswa untuk dikerjakan di rumah.
Guru menyampaikan rencana kegiatan pembelajaran yang akan disampaikan pada pertemuan berikutnya.
Mengucapkan salam.
Pertemuan ketiga : (4 jam pelajaran)
Materi ajar:
Jenis-jenis reaksi termokimia dan entalpi standar
15 menit
Kegiatan
Pendahuluan
Alokasi
Deskripsi
waktu
F ase Orientasi :
15 menit
Memberikan salam pembuka.
Mempersilahkan salah satu siswa memimpin doa.
Memeriksa kehadiran siswa.
Menanyakan kepada siswa kesiapan dan kenyamanan untuk belajar.
Inti
Menyiapkan media dan alat serta buku yang diperlukan.
Memeriksa PR, mencatat siswa yang tidak membuat PR.
Siswa diminta untuk duduk dikelompoknya masing-masing. 150
Mengamati (Observing)
Siswa diberikan video mengenai percobaan yang terjadi dalam reaksi termokimia Menanya (Questioning )
Apasajakah jenis entalpi standar ?
Mengumpulkan Data (E xperimenting)
Siswa mencari dan mengumpulkan informasi mengenai
jenis-jenis entalpi standar Siswa memahami cara membaca grafik reaksi eksoterm dan
reaksi endoterm. Siswa
dalam
kelompoknya
melakukan
percobaan
“Penentuan Perubahan Entalpi”. Mendiskusikan lembar Kegiatan Siswa (LKS) dan meminta
siswa jujur bila kelompoknya kesulitan mengerjakan LKS dengan bimbingan guru dalam menghitung ΔH bersama anggota kelompok masing-masing dengan disiplin dan penuh tanggung jawab. Mengasosiasi
Mengisi LKS mengenai reaksi yang terjadi dalam termokimia dengan cara berdiskusi.
menit
Kegiatan
Alokasi
Deskripsi
waktu
Mengkomunikasikan (Communicating)
Perwakilan kelompok mempresentasikan hasil temuannya di
depan kelas dan diberikan penguatan oleh guru. Penutup
15 menit
F ase E valuasi:
Guru bersama peserta didik menyimpulkan pembelajaran.
Memberi tugas kepada siswa untuk dikerjakan di rumah.
Guru menyampaikan rencana kegiatan pembelajaran yang akan disampaikan pada pertemuan berikutnya.
Mengucapkan salam.
H. PENILAIAN HASIL BELAJAR 1.
Prosedur Penilaian:
a. Penilaian kognitif
: Test objektif dan essay.
b. Penilaian afekif
: Sikap siswa selama pembelajaran berlangsung.
c. Penilaian psikomotorik : Produk hasil percobaan.
Medan, Oktober 2017 Mengetahui, Guru Pamong
Mahasiswa Calon Guru
Dra. Hernawati K., M.Si
Dian Sunarwati
NIP.196702102006042006
NIM. 4143331005
LATIHAN SOAL A. PILIHAN BERGANDA 1. Diketahui
CS2 + 3O2 → CO2 + 2SO2
ΔH = - 1110 kJ
CO2 → C + O2
ΔH = + 394 kJ
SO2 → S + O2
ΔH = + 297 kJ
Maka kalor pembentukan CS 2 adalah.... A.
+ 122 kJ
B.
+ 419 kJ
C. + 906 kJ D. – 122 kJ E. – 419 kJ
2. Perhatikan diagram tingkat energi berikut ini.
Berdasarkan digram diatas, reaksi tersebut termasuk reaksi…. A.
Eksoterm, karena H1 < H2
B.
Endoterm karena H1 < H2
C. Eksoterm karena H1 > H2 D. Endoterm karena melepas kalor E.
Endoterm ΔH > 0
3. Berdasarkan diagram sebagai berikut:
Berdasarkan diagram diatas, maka nilai dari ΔH2 adalah...kJ/mol. A. – 124,25 B.
+ 124,25
C. – 90,37 D. – 56,49 E.
+ 56,49
4. Ke dalam kalorimeter dimasukkan 100 ml air dan 2,14 gram NH 4Cl ternyata suhu
larutan turun dari 270 C menjadi 23,5 0C . bila kalor jenis air 4,18 Jgram -1C-1, maka ΔH pelarutan adalah... A.
36,575 kj/mol
B.
37,36 kj/mol
C. 365,75 kj/mol D. 1463 kj/mol E.
1494,3 kj/mol
5. Diketahui reaksi :
CH4 (g) + Cl2 (g)
CH3 Cl (g) + HCl (g).
Jika energi disosiasi ikatan : C – H
= 413 kj/mol
C – Cl
= 328 kj/mol
Cl – Cl
= 242 kj/mol
H – Cl
= 431 kj/mol
Maka berapakah ΔH reaksi tersebut ? A. – 184 kj/mol B. – 192 kj/mol C. + 104 kj/mol D. - 104 kj/mol E. - 205 kj/mol
B. ESSAY
1.
Di dalam gelas kimia direaksikan ammonium klorida padat dengan barium hidroksida padat sehingga dihasilkan barium klorida, air, dan gas ammonia. Pada reaksi tersebut ternyata suhu sistem turun dari 25 0C menjadi 120C. dari fakta tersebut: a. Tunjukkan manakah yang menjadi sistem dan linkungan
b. Temukan apakah reaksi termasuk reaksi endoterm atau eksoterm c. Buatlah diagram tingkat energinya. 2.
Asam benzoate murni (ΔHc C6H5COOH = -3.277 kJ/mol) sebanyak 1,22 gram dimasukkan kedalam kalorimeter bom yang berisi 1.200 g air (kapasitas kalor kalorimeter = 1.365 J/0C; kalor jenis air 4,18 J/g
0
C). hitunglah kenaikan suhu
kalorimeter yang terjadi. (Ar C = 12, O = 16, H = 1). 3.
Jika arang (karbon) dibakar dengan oksigen menjadi gas karbondioksida, akan dilepaskan kalor sebesar 393,5 kJ/mol. Tuliskan persamaan termokimianya dan diagram energinya.
KUNCI JAWABAN A. PILIHAN BERGANDA
1. JAWABAN: A. PEMBAHASAN
2. JAWABAN: E PEMBAHASAN
Reaksi eksoterm adalah reaksi yang melepaskan kalor dari sistem ke lingkungan ΔH < 0
Reaksi endoterm adalah reaksi yang memerlukan kalor dari lingkungan ke sistem ΔH > 0
Dari diagram di atas terlihat bahwa reaksi yang terjadi merupakn reaksi endoterm karena perubahan ΔH > 0 entalpi produk lebih besar daripada entalpi reaktan.
3. JAWABAN: D. PEMBAHASAN
4. JAWABAN : B.
5. JAWABAN : D Pembahasan : H
=( E C-H + E CL-CL ) – ( E C-CL + E H-CL) = ( 413 + 242 ) – ( 328 + 431 ) kJ/mol = -104 kJ/mol
B. ESSAY
1. a. Sistem : reaksi kimia yang terjadi (ammonium klorida, barium hidroksida dihasilkan barium klorida, air, dan gas ammonia). b. terjadinya penurunan suhu sistem maka reaksi termasuk reaksi endoterm. c. diagram tingkat energi
2. Diketahui; gram asam benzoate = 1,22 gram; ΔHc C6H5COOH = -3.277 kJ/mol;
Gram air = 1.200 gram; C = 1.365 J/ 0C; c air = 4,18 J/g 0C ditanya: ΔT = ….. penyelesaian:
3. Persamaan Termokimia:
2. Instrumen Penelitian a. Instrumen Penilaian Kognitif 1) Pilihan Ganda
Tujuan Pembelajaran
Soal
Kunci
Skor
Jawaban Menentukan harga
∆H
1. Diketahui
berdasarkan CS2 + 3O2 → CO2 + 2SO2
reaksi Hukum Hess
A
10
E
10
D
10
ΔH = - 1110 kJ
CO2 → C + O 2
ΔH = + 394 kJ
SO2 → S + O 2
ΔH = + 297 kJ
Maka kalor pembentukan CS 2 adalah.... A.
+ 122 kJ
B.
+ 419 kJ
C. + 906 kJ D. – 122 kJ E. – 419 kJ
Merancang, melakukan, menyimpulkan,
serta
menyajikan
hasil
percobaan eksoterm
2. Perhatikan diagram tingkat energi berikut ini.
reaksi dan
reaksi
endoterm
Berdasarkan
digram
diatas,
reaksi
tersebut
termasuk reaksi…. A.
Eksoterm, karena H1 < H2
B.
Endoterm karena H1 < H2
C. Eksoterm karena H1 > H2 D. Endoterm karena melepas kalor E. Menentukan harga reaksi
∆H
berdasarkan
Endoterm ΔH > 0
3. Berdasarkan diagram sebagai berikut:
entalpi
pembentukan
standar
Berdasarkan diagram diatas, maka nilai dari ΔH2 adalah...kJ/mol. A. – 124,25 B.
+ 124,25
C. – 90,37 D. – 56,49 E.
Merancang, melakukan,
+ 56,49
4. Ke dalam kalorimeter dimasukkan 100 ml air
menyimpulkan
serta
dan 2,14 gram NH 4Cl ternyata suhu larutan
menyajikan
hasil
turun dari 270 C menjadi 23,5 0C . bila kalor
percobaan penentuan
∆H
B
10
D
10
jenis air 4,18 Jgram -1C-1, maka ΔH pelarutan adalah...
suatu reaksi.
A.
36,575 kj/mol
B.
37,36 kj/mol
C. 365,75 kj/mol D. 1463 kj/mol E.
Menentukan harga
∆H
1494,3 kj/mol
5. Diketahui reaksi :
reaksi berdasarkan data
CH4 (g) + Cl2 (g)
energy ikatan
Jika energi disosiasi ikatan :
CH3 Cl (g) + HCl (g).
C – H
= 413 kj/mol
C – Cl
= 328 kj/mol
Cl – Cl
= 242 kj/mol
H – Cl
= 431 kj/mol
Maka berapakah H reaksi tersebut ?
A. – 184 kj/mol B. – 192 kj/mol C. + 104 kj/mol D. - 104 kj/mol E. - 205 kj/mol
2) Essay Tujuan Pembelajaran
Soal
Skor
Mengidentifikasi sistem 1. Di dalam gelas kimia direaksikan ammonium dan
lingkungan
dari
suatu reaksi kimia
10
klorida padat dengan barium hidroksida padat sehingga dihasilkan barium klorida, air, dan gas ammonia. Pada reaksi tersebut ternyata suhu sistem turun dari 25 0C menjadi 120C. dari fakta tersebut: a. Tunjukkan manakah yang menjadi sistem dan linkungan b. Temukan apakah reaksi termasuk reaksi endoterm atau eksoterm c. Buatlah diagram tingkat energinya.
Merancang, melakukan, 2. Asam benzoate murni (ΔHc C6H5COOH = menyimpulkan
serta
3.277
menyajikan
hasil
dimasukkan kedalam kalorimeter bom yang
penentuan
berisi 1.200 g air (kapasitas kalor kalorimeter
percobaan ∆H suatu
reaksi.
kJ/mol)
sebanyak
1,22
20
gram
= 1.365 J/ 0C; kalor jenis air 4,18 J/g 0C). hitunglah kenaikan suhu kalorimeter yang terjadi. (Ar C = 12, O = 16, H = 1).
Menuliskan
persamaan 3. Jika arang (karbon) dibakar dengan oksigen
reaksi termokimia
menjadi gas karbondioksida, akan dilepaskan kalor
sebesar
persamaan energinya.
393,5
kJ/mol.
termokimianya
dan
Tuliskan diagram
20
b. Instrumen Penilaian Afektif
Penilaian afektif menggunakan lembar observasi yang terlampir pada pedoman penilaian.
c. Instrumen Penilaian Psikomotorik
Penilaian psikomotor menggunakan lembar observasi praktikum yang terlampir pada pedoman penilaian. 3. Pedoman Penilaian :
a. Penilaian kognitif No.
Pilihan berganda
Uraian singkat
Jumlah skor
1.
10
10
20
2.
10
20
30
3
10
20
30
4.
10
-
10
5.
10
-
10 100
Total Skor
b. penilaian afektif
Rubrik dan Pedoman Penilaian Sikap Aspek Sikap Yang Dinilai
Nama No
Peserta
Ingin
Didik
Tahu
Kerjasama Komunikasi
NP
NA
Ket
1 2 3
Deskripsi penilaian sikap Ingin Tahu (curiosity )
Kerja sama (team work )
Berkomunikasi Baik
5 = tidak pernah
5 = selalu bekerjasama
(communicative)
menunjukkan sikap tidak
4 = sering bekerjasama
5 = tidak pernah
ingin tahu
3 = beberapa kali
menunjukkan sikap tidak
melakukan kerjasama
komunikatif
4 = pernah menunjukkan sikap tidak ingin tahu
2 = pernah bekerjasama
4 = pernah menunjukkan
3 = beberapa kali
1 = tidak pernah
menunjukkan sikap tidak
sikap tidak komunikatif
bekerjasama
3 = beberapa kali
ingin tahu
menunjukkan sikap tidak
2 = sering menunjukkan sikap
komunikatif
tidak ingin tahu
2 = sering tidak
1 = sangat sering
menunjukkan sikap tidak
menunjukkan sikap tidak
komunikatif
ingin tahu
1 = sangat sering menunjukkan sikap tidak komunikatif
c. Penilaian psikomotorik Siswa terampil dalam merangkai set alat dan melakukan percobaan mengenai Penentuan Perubahan Entalpi Nilai Aspek yang dinilai
1. Siswa menyiapkan alat dan bahan dengan tepat. 2. Siswa membersihkan dan mengeringkan alat sebelum praktikum. 3. Siswa
menyusun
alat
sesuai
petunjuk
praktikum. 4. Siswa mengambil dan memasukkan bahan kedalam alat kalorimeter 5. Siswa mengamati perubahan suhu pada alat kalorimeter 6. Siswa mencatat nilai suhu yang tertera pada thermometer. 7. Siswa
membersihkan
alat
setelah
praktikum. 8. Siswa melakukan percobaan tepat waktu.
SB
Baik
Kurang
SK
Skor 4
Skor 3
Skor 2
Skor 1
Jumlah Jumlah Total:
Medan, Oktober 2017 Mengetahui, Guru Pamong
Mahasiswa Calon Guru
Dra. Hernawati K., M.Si
Dian Sunarwati
NIP. 196702102006042006
NIM. 4143331005
Lampiran 1. Materi Pembelajaran TERMOKIMIA
Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang kalor reaksi. fokus bahasannya meliputi jumlah kalor yang dapat dihasilkan oleh sejumlah pereaksi tertentu dan cara pengukuran reaksi tersebut. A. Sistem dan lingkungan
Sistem adalah segala sesuatu yang menjadi pusat perhatian yang kita pelajari perubahan energinya. Sedangkan yang disebut lingkungan adalah segala sesuatu di luar sistem.
Contoh : Reaksi antara logam seng dengan larutan asam klorida (HCl) dalam suatu tabung reaksi disertai dengan munculnya gelembung-gelembung gas. Pada contoh di atas yang menjadi pusat perhatian adalah logam seng dan larutan HCl. Jadi, logam seng dan larutan HCl disebut sistem, sedangkan tabung reaksi, suhu udara, tekanan udara merupakan lingkungan. Berdasarkan interaksinya dengan lingkungan, sistem dibedakan menjadi tiga macam, yaitu: a. Sistem Terbuka, suatu sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran kalor dan zat (materi) antara lingkungan dan sistem. b. Sistem Tertutup, suatu sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran kalor antara sistem dan lingkungannya, tetapi tidak terjadi pertukaran materi. c. Sistem Terisolasi (tersekat), suatu sistem yang tidak memungkinkan terjadinya pertukaran kalor dan materi antara sistem dan lingkungan.
B. Defenisi Reaksi Eksoterm dan Endoterm 1.Reaksi Eksoterm adalah reaksi yang melepaskan kalor atau menghasilkan energi. Entalpi
sistem berkurang (hasil reaksi memiliki entalpi yang lebih rendah dari zat semula).
Contoh: Reaksi antara kalsium oksida (kapur tohor) dengan air Kapur tohor dimasukkan ke dalam air dalam tabung reaksi. Reaksi ini berlangsung ditandai dengan kenaikan suhu campuran (sistem). Karena suhu sistem lebih tinggi dari lingkungan, maka kalor akan keluar dari sistem ke lingkungan sampai suhu keduanya menjadi sama. CaO(s) + H2O(l)Ca(OH)2(aq)
2.Reaksi E ndoterm adalah reaksi yang menyerap kalor atau memerlukan energi. Entalpi sistem bertambah (hasil reaksi memiliki entalpi yang lebih tinggi dari zat semula).
Contoh: Reaksi antara kristal barium hidroksida oktahidrat dengan kristal amonium klorida. Ketika kristal barium hidroksida oktahidrat, Ba(OH) 2. 8H2O dicampur dengan Kristal amonium klorida (NH4Cl), reaksi segera berlangsung yang ditandai dengan penurunan suhu campuran dan pembentukan gas amonia. Oleh karena suhu campuran (sistem) menjadi lebih rendah daripada lingkungan, maka kalor akan mengalir dari lingkungan ke dalam sistem sa mpai suhu keduanya menjadi sama. Ba(OH)2. 8H2O(s) + 2NH4Cl BaCl2.2H2O(s) + 2NH3(g) + 8H2O(l) C. Penentuan ΔH Reaksi
Perubahan entalpi (ΔH) suatu reaksi dapat ditentukan melalui berbagai cara yaitu melalui eksperimen, berdasarkan data perubahan entalpi pembentukan (Δ Hf°), berdasarkan hukum Hess, dan berdasarkan energi ikatan. 1. Penentuan ΔH Melalui Eksperimen
Perubahan entalpi reaksi dapat ditentukan dengan menggunakan suatu alat yang disebut kalorimeter (alat pengukur kalor). Dalam kalorimeter, zat yang akan direaksikan dimasukkan ke dalam tempat reaksi. Tempat ini dikelilingi oleh air yang telah diketahui massanya. Kalor reaksi yang dibebaskan terserap oleh air dan suhu air akan naik. Perubahan suhu air ini diukur dengan termometer. Kalorimeter ditempatkan dalam wadah terisolasi yang berisi air untuk menghindarkan terlepasnya kalor.
Gambar 1.3. Kalorimeter dan bagian- bagiannya Berdasarkan hasil penelitian, untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 1°C diperlukan kalor sebesar 4,2 kJ atau 1 kkal. Untuk 1 gram air diperlukan kalor sebesar 4,2 J atau 1 kal. Jumlah kalor ini disebut kalor jenis air dengan la mbang c dengan harga c = 4,2 J g -1 °C-1
Jumlah kalor yang terserap ke dalam air dihitung dengan mengalikan 3 faktor yaitu massa air dalam kalorimeter (gram), perubahan suhu air (°C), dan kalor jenis air. Rumusnya ditulis: Q = m.c. ΔT
Q = kalor yang dibebaskan atau diserap m = massa air (gram) c = kapasitas kalor air (J) Δ t = perubahan suhu (°C)
2. Entalpi dan Perubahan Entalpi (∆H) Entalpi ( H ) adalah jumlah energi yang dimiliki sistem pada tekanan tetap. Entalpi ( H ) dirumuskan sebagai jumlah energi yang terkandung dalam sistem ( E ) dan kerja (W ).
H = E + W dengan: W = P × V E = energi (joule) W = kerja sistem (joule) V = volume (liter) P = tekanan (atm) Hukum kekekalan energi menjelaskan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari bentuk energi yang satu menjadi bentuk energi yang lain. Nilai energi suatu materi tidak dapat diukur, yang dapat diukur hanyalah perubahan energi (∆ E ). Demikian juga halnya dengan entalpi, entalpi tidak dapat diukur, kita hanya dapat mengukur perubahan entalpi (∆ H ).
dengan: ∆ H = perubahan entalpi Hp = entalpi produk Hr = entalpi reaktan atau pereaksi a.
Bila H produk > H reaktan, maka ∆ H bertanda positif , berarti terjadi penyerapan kalor dari lingkungan ke sistem.
b.
Bila H reaktan > H produk, maka ∆ H bertanda negatif , berarti terjadi pelepasan kalor dari sistem ke lingkungan.
Secara matematis, perubahan entalpi (∆H) dapat diturunkan sebagai berikut. H = E + W …………………………….. (1) Pada tekanan tetap: ∆H = ∆E + P∆V ………………………. (2) ∆E = q + W ……………………………(3) Wsistem = –PV ………………………….(4) Substitusi persamaan (3) dan (4) dalam persamaan ( 2): H = (q + W) + P∆V H = (q – P∆V) + P∆V H=q Jadi, pada tekanan tetap, perubahan entalpi (∆H) sama dengan kalor (q) yang diserap atau dilepas. Macam-macam reaksi kimia berdasarkan kalor yang dibebaskan/kalor yang diserap a.
Reaksi kimia yang membutuhkan atau menyerap kalor disebut reaksi endoterm.
Contoh: Reaksi pemutusan ikatan pada molekul unsur H2 adalah: H2
2H
∆H = +a kJ
Reaksi endoterm dengan ∆H bertanda positif (+). b. Reaksi kimia yang membebaskan kalor disebut reaksi eksoterm. Contoh: Reaksi pembentukan ikatan pada molekul unsur H2 adalah: 2H
H2
∆H = – a kJ
Reaksi eksoterm dengan ∆H bertanda negatif ( – ).
Diagram entalpi (diagram tingkat energi ):
Perubahan entalpi yang menyertai suatu reaksi dipengaruhi oleh:
Jumlah zat
Keadaan fisis zat
Suhu (T)
Tekanan (P)
o
Persamaan Termokimia Persamaan termokimia adalah persamaan reaksi yang menyertakan perubahan
entalpinya (∆H). Nilai perubahan entalpi yang dituliskan pada persamaan termokimia harus sesuai dengan stoikiometri reaksi, artinya jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi sama dengan koefisien reaksinya. Contoh: Diketahui persamaan termokimia: H2(g) + ½ O2(g) H2O(l)
∆ H = – 285,85 kJ/mol
Artinya, pada pembentukan 1 mol H2O dari gas hidrogen dan gas oksigen dibebaskan energi sebesar 285,85 kJ (reaksi eksoterm).
Perubahan Entalpi Standar ( ∆H °)
Perubahan entalpi standar (∆ H °) adalah perubahan entalpi (∆ H ) reaksi yang diukur pada kondisi standar, yaitu pada suhu 298 K dan tekanan 1 atm. Satuan ∆ H adalah kJ dan satuan ∆ H molar reaksi adalah kJ/mol. A.
Entalpi Pembentukan Standar ( ∆H f ° = Standard E nthalpy of F ormation)
Entalpi pembentukan standar adalah ∆ H untuk membentuk 1 mol persenyawaan langsung dari unsur-unsurnya yang diukur pada 298 K dan tekanan 1 atm. Contoh: 1. H2(g) + ½ O2(g)
H2O (l)
∆ Hf ° = – 285,85 kJ
Koefi sien 1 berarti 1 mol H 2O Artinya, pada pembentukan 1 mol H2O dari unsur hidrogen dan unsur oksigen dibebaskan energi sebesar 285,85 kJ (tanda negatif pada ∆ Hf ° berarti dibebaskan energi atau reaksi eksoterm). 2. 4 C(s)
+ 2 H2(g)
2 C2H2 (g)
∆ H = + 454 kJ
Koefisien 2 berarti 2 mol C2H2, maka semua koefisien reaksi dibagi 2 termasuk ∆ H
Reaksi menjadi: 2 C(s) + H2(g ) C2H2(g)
∆ H = + 227 kJ
Artinya, pada pembentukan 1 mol C2H2 dari unsur karbon dan unsur hidrogen dibutuhkan panas sebesar 227 kJ (endoterm).
B.
Entalpi Penguraian Standar ( H d ° = Standard E nthalpy of Dissosiation)
Entalpi penguraian standar adalah H dari penguraian 1 mol persenyawaan langsung menjadi unsur-unsurnya (adalah kebalikan dari
H
pembentukan). Sesuai dengan asas
kekekalan energi, maka nilai entalpi penguraian sama dengan entalpi pembentukannya, tetapi tandanya berlawanan.
Contoh :
1. Tuliskan persamaan termokimia penguraian H2O apabila diketahui Hf o H2O = – 285,85 kJ/mol! Jawab: • Reaksi penguraian adalah kebalikan dari reaksi pembentukan, sehingga zat yang terurai di sebelah kiri anak panah. H2O (l) H2(g) + ½ O2(g)
Hd
Koefisien 1 untuk 1 mol zat yang diuraikan
Tanda Hd ° berlawanan dengan Hf °
° = +285,85 kJ
2. Bila diketahui Hf ° NH3 = – 46 kJ/mol, berapa kJ diperlukan untuk menguraikan 1 gram NH3 ( Mr = 17)? Jawab: • Persamaan termokimia penguraian NH3 adalah: NH3(g)
1 2
N2 (g) +
3 2
H2(g)
Hd °
= 46 kJ/mol
• Besarnya kalor untuk menguraikan 1 gram NH3 adalah: Besar kalor
= mol × H = =
` C.
1
x H
× 46
17
= 2,7 Kj
Entalpi Pembakaran Standar ( H c ° = Standard E nthalpy of Combustion
Entalpi pembakaran standar adalah perubahan entalpi ( H ) untuk pembakaran sempurna 1 mol senyawa atau unsur dengan O2 dari udara, yang diukur pada 298 K dan tekanan 1 atm. Satuan Hc ° adalah kJ/mol. Pembakaran dikatakan sempurna jika: 1. Karbon (C) terbakar sempurna menjadi CO2 2. Hidrogen (H) terbakar sempurna menjadi H2O 3. Belerang (S) terbakar sempurna menjadi SO2 4. Senyawa hidrokarbon (C xH y) terbakar sempurna menurut reaksi: C xH y + O2 CO2 + H2O (belum setara) Contoh:
Pada pembakaran 570 gram isooktana (C8H18), salah satu komponen yang ada dalam bensin, pada keadaan standar/STP dibebaskan kalor seb esar 27.500 kJ. Hitunglah besarnya Hc° dan tulislah persamaan termokimia pembakaraan isooktana tersebut! Jawab: • Mol isook tana C8H18
= =
570 114
= 5 mol • Untuk 1 mol C8H18 maka Hc°
1
= × ( – 27.500) 5
= – 5.500 kJ • Persamaan termokimia: C8H18(l) +
D. 1.
25 2
O2(g)
8 CO2(g) + 9 H2O(g)
Hc°
= – 5.500 kJ/mol
Entalpi Molar Lainnya (Entalpi Penetralan, Pelarutan, dan Peleburan) Entalpi Penetralan
Entalpi penetralan adalah perubahan entalpi ( H ) yang dihasilkan pada reaksi penetralan asam (H+) oleh basa (OH – ) membentuk 1 mol air. Satuan entalpi penetralan adalah kJ/mol. Contoh: NaOH(aq) + HCl(aq) 2.
NaCl (aq) + H2O(l)
H
= – 890,4 kJ/mol
Entalpi Pelarutan
Entalpi pelarutan adalah perubahan entalpi ( H ) pada pelarutan 1 mol zat. Satuan
H
pelarutan adalah kJ/mol. Contoh: NaOH(s) Na+(aq) + OH – (aq) 3.
H
= – 204 kJ/mol
Entalpi Peleburan
Entalpi peleburan adalah perubahan entalpi ( H ) pada perubahan 1 mol zat dari bentuk padat menjadi bentuk cair pada titik leburnya. Satuan H peleburan adalah kJ/mol. Contoh: NaCl(s) NaCl(l)
H
= – 112 kJ/mol
Lampiran 2. LEMBAR KERJA SISWA PENENTUAN PERUBAHAN ENTALPI
KELOMPOK : KELAS
:
NAMA
: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Tujuan :
1. Siswa dapat menentukan perubahan entalpi reaksi dengan menggunakan alat kalorimeter. 2. Siswa dapat merangkai alat kalorimeter.
A. Dasar Teori Penentuan ΔH Melalui Eksperimen
Perubahan entalpi reaksi dapat ditentukan dengan menggunakan suatu alat yang disebut kalorimeter (alat pengukur kalor). Dalam kalorimeter, zat yang akan direaksikan dimasukkan ke dalam tempat reaksi. Tempat ini dikelilingi oleh air yang telah diketahui massanya. Kalor reaksi yang dibebaskan terserap oleh air dan suhu air akan naik. Perubahan suhu air ini diukur dengan termometer. Kalorimeter ditempatkan dalam wadah terisolasi yang berisi air untuk menghindarkan terlepasnya kalor. Berdasarkan hasil penelitian, untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 1°C diperlukan kalor sebesar 4,2 kJ atau 1 kkal. Untuk 1 gram air diperlukan kalor sebesar 4,2 J atau 1 kal. Jumlah kalor ini disebut kalor jenis air dengan lambang c dengan harga c = 4,2 J g -1 °C-1 Jumlah kalor yang terserap ke dalam air dihitung dengan mengalikan 3 faktor yaitu massa air dalam kalorimeter (gram), perubahan suhu air (°C), dan kalor jenis air. Rumusnya ditulis:
Q = m.c. ΔT
Q = kalor yang dibebaskan atau diserap m = massa air (gram) c = kapasitas kalor air (J) Δ t = perubahan suhu (°C)
B. Alat dan Bahan
Wadah gelas plastik
2 buah
Wadah Sterofom
1 buah
Spatula /pengaduk
1 buah
Termometer
1 buah
Penutup Sterofom
1 buah
HCl 1 M
2 mL
NaOH 1 M
2 mL
Stopwacth
1 buah
C. Prosedur Kerja
1. Siapkan 2 mL NaOH 1 M dalam wadah Plastik 1 dan 2 mL HCl 1 M dalam wadah plastic 2. 2. Ukur masing-masing suhu larutan dengan menggunakan termometer. 3.
Termometer dibersihkan dan keringkan sebelum digunakan.
4. Tuangkan larutan HCl 1 M kedalam wadah sterofom yang telah berisi NaOH, rangkai alat kalorimeter seperti terlihat pada gambar.
Gambar 1 : Rangkaian Alat Kalorimeter 5. Tunggu selama 1 menit sambal diukur suhu dengan menggunakan thermometer. 6.
Catat suhu campuran larutannya.
D. Hasil Pengamatan
Lengkapi data hasil pengamatan berikut : Suhu Awal (T1) NaOH 1 M = HCl 1 M = Rata-rata (T1) =
0
Suhu Akhir (T 2)
Perbedaan Suhu ( T)
C
0
C
0
C
E. Pertanyaan
1. Tentukan kalor reaksi (q) yang dihasilkan dari percobaan di atas! (kalor jenis air (c) = 4,2 J/K -1.g-1, massa jenis air = 1 g/cm3, 2 x 50 ml larutan dianggap sama 100 mL air? 2. Tentukalah nilai perubahan entalpi H untuk reaksi tersebut! Bagaimana tanda untuk harga H tersebut? 3. Termasuk reaksi endoterm atau eksoterm antara larutan NaOH dan HCl ?
F. Kesimpulan
Buatlah kesimpulan yang logis berdasarkan percobaan yang telah Anda lakukan! ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________
Lampiran 3.
LEMBAR KERJA SISWA (LKS)
Kerjakan soal-soal berikut ini secara berkelompok dan tuliskan jawaban Anda di kertas lain secara individu! 1. Diketahui CS2 + 3O2 → CO2 + 2SO2
ΔH = - 1110 kJ
CO2 → C + O 2
ΔH = + 394 kJ
SO2 → S + O 2
ΔH = + 297 kJ
Maka kalor pembentukan CS 2 adalah.... A.
+ 122 kJ
B.
+ 419 kJ
C. + 906 kJ D. – 122 kJ E. – 419 kJ
2. Perhatikan diagram tingkat energi berikut ini.
Berdasarkan digram diatas, reaksi tersebut termasuk reaksi…. A.
Eksoterm, karena H1 < H2
B.
Endoterm karena H1 < H2
C. Eksoterm karena H1 > H2 D. Endoterm karena melepas kalor E.
Endoterm ΔH > 0
3. Berdasarkan diagram sebagai berikut:
Berdasarkan diagram diatas, maka nilai dari ΔH2 adalah...kJ/mol. A. – 124,25 B.
+ 124,25
C. – 90,37 D. – 56,49 E.
+ 56,49
4. Ke dalam kalorimeter dimasukkan 100 ml air dan 2,14 gram NH 4Cl ternyata suhu larutan turun dari 270 C menjadi 23,5 0C . bila kalor jenis air 4,18 Jgram -1C-1, maka ΔH pelarutan adalah... A.
36,575 kj/mol
B.
37,36 kj/mol
C. 365,75 kj/mol D. 1463 kj/mol E.
1494,3 kj/mol
5. Diketahui reaksi : CH4 (g) + Cl2 (g)
CH3 Cl (g) + HCl (g).
Jika energi disosiasi ikatan : C – H
= 413 kj/mol
C – Cl
= 328 kj/mol
Cl – Cl
= 242 kj/mol
H – Cl
= 431 kj/mol
Maka berapakah H reaksi tersebut ? A. – 184 kj/mol B. – 192 kj/mol C. + 104 kj/mol D. - 104 kj/mol
