RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Nama Sekolah
: SMA NEGERI 9 PALEMBANG
Mata Pelajaran
: Kimia
Kelas / Semester
: XI / I
Alokasi Waktu
: 2 x 45 menit
Standar
: 3.
Kompetensi
Memahami kinetika reaksi, kesetimbangan kimia, dan faktor-faktor
yang
penerapannya
dalam
mempengaruhinya, kehidupan
sehari-hari
serta dan
industri. Kompetensi Dasar
: 3.3 Menjelaskan kesetimbangan dan faktor-faktor yang mempengaruhi pergeseran arah kesetimbangan dengan melakukan percobaan
Indikator
: 1. Menjelaskan kesetimbangan dinamis 2. Menjelaskan kesetimbangan homogen dan heterogen 3. Menjelaskan tetepan kesetimbangan
A.
Tujuan Pembelajaran
:
Setelah mempelajari materi ini, diharapkan siswa dapat : 1.
Mejelaskan pengertian kesetimbangan dinamis
2.
Menjelaskan ciri-ciri kesetimbangan dinamis
3.
Membedakan kesetimbangan kimia homogen dan heterogen
4.
Menuliskan
rumusan
tetapan
kesetimbangan
kesetimbangan 5.
B.
Menentukan nilai K dari reaksi-reaksi kesetimbangan
Materi Pembelajaran
:
Kesetimbangan kimia: kesetimbangan dinamis
dari
reaksi-reaksi
C.
D.
Metode Pembelajaran
:
1. Model
: Group Investigation
2. Metode
: Ceramah, diskusi, dan pemberian tugas.
Langkah-langkah Kegiatan : Pertemuan I (2 x 45 Menit) Tahapan
Kegiatan Belajar Mengajar
Waktu
Kegiatan Kegiatan Pendahuluan (5 menit) Apersepsi Kegiatan
Guru membuka pelajaran dengan mengucap salam dan mengabsen kehadiran siswa serta memeriksa
Pendahuluan
kesiapan siswa
menyampaikan
tujuan
pembelajaran
serta
memberikan pertanyaan – pertanyaan yang ringan sebagai warming up yang berkaitan dengan materi yang akan dipelajari. Motivasi
Guru memotivasi siswa dengan menjelaskan contoh reaksi reversibel dan irreversibel.
Kegiatan Inti (70 menit) Eksplorasi (35 menit) Guru menjelaskan kesetimbangan kimia A. Kesetimbangan Kimia
Secara sederhana ada 2 macam reaksi kimia yaitu: 1. Reaksi irreversible (reaksi satu arah) adalah reaksi kimia yang tidak dapat balik atau tidak dapat
5’
berubah lagi menjadi zat-zat semula. Contoh: NaOH + HCl
NaCl + H2O
2. Reaksi reversible (reaksi dua arah) adalah reaksi kimia yang dapat balik atau dapat berubah lagi menjadi zat-zat semula. Kegiatan Inti
Contoh: 2HI <==> H2 + I2
70’
Reaksi reversible disebut juga dengan reaksi kesetimbangan. Dalam reaksi kesetimbangan, keadaan setimbang akan tercapai bila kecepatan reaksi kearah produk dan reaktan adalah sama (v produk = v reaktan).
1. Kesetimbangan Dinamis
Reaksi kesetimbangan dinamis adalah reaksi yang berlangsung
terus-menerus
dengan
arah
yang
berlawanan dan kecepatan yang sama. Contoh: reaksi penguapan dan pengembunan air. Ciri-ciri kesetimbangan dinamis: 1. Reaksi berlangsung terus-menerus dengan arah yang berlawanan. 2. Terjadi pada ruang tertutup, suhu, dan tekanan tetap. 3. Kecepatan reaksi ke arah produk (hasil reaksi) sama dengan kecepatan reaksi ke arah reaktan (zat-zat pereaksi). 4. Tidak
terjadi perubahan
perubahan
yang
dapat
makroskopis,
dilihat,
tetapi
yaitu terjadi
perubahan mikroskopis, yaitu perubahan tingkat
partikel (tidak dapat dilihat). 5. Setiap komponen tetap ada. 2. Kesetimbangan Homogen dan Heterogen
Reaksi kesetimbangan dapat berlangsung secara homegen (satu fase) ataupun heterogen (lebih dari satu fase, Contoh: 1 Keseti mbangan dalam sistem homogen
A Kesetimbangan dalam sistem gas-gas Contoh: 2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3(g) B Kesetimbangan dalam sistem larutan-larutan +
-
Contoh: NH4OH(aq) ↔ NH4 (aq) + OH (aq) 2 Keseti mbangan dalam sistem heterogen
Kesetimbangan dalam sistem padat gas Contoh: CaCO3(s) ↔ CaO(s) + CO2(g) b Kesetimbangan sistem padat larutan +
2-
Contoh: BaSO4(s) ↔ Ba2 (aq) + SO4 (aq) c Kesetimbangan dalam sistem larutan padat gas Contoh: 2
Ca(HCO3) (aq) ↔ CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g)
B. Tetapan Kesetimbangan
Tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi dilambangkan dengan Kc. Tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan dilambangkan dengan Kp. 1. Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi (Kc)
Bila reaksi secara umum dituliskan sebagai berikut:
+
pA
qB
+
rC
sD
maka persamaan tetapan kesetimbangannya adalah : r
s
p
q
Kc = [C] [D]
; Kc : Bilangan positif
[A] [B] Keterangan :
[ A ] ; [ B ] ; [ C ] ; [ D ]= konsentrasi tiap-tiap zat Oleh karena satuan konsentrasi adalah M, maka satuan untuk tetapan kesetimbangan ( Kc): (
Kc M p
q ) ( m n )
Contoh :
1. 2H2(g) + O2(g) <==> 2 H2O(g)
Kc
2 [ H 2 O]
[ H 2 ]2 .[O2 ]
[C ] D 2
2. 3A(g) + 2B(s) <==> 2C(g) + D(g)
Kc
[ A]3
Data konsentrasi yang digunakan untuk menghitung harga Kc adalah besarnya konsentrasi zat-zat berfase larutan ( aq ) dan / atau gas ( g ) saja.
2. Tetapan Kesetimbangan Tekanan (Kp)
Harga
tetapan
kesetimbangan
berdasarkan
tekanan ( K p ) adalah hasil kali tekanan parsial gas – gas hasil reaksi dibagi dengan hasil kali tekanan parsial gas – gas pereaksi setelah masing – masing dipangkatkan dengan koefisiennya menurut persamaan reaksi kesetimbangan
Untuk reaksi heterogen yang melibatkan fase gas, cair dan padat, perhitungan Kp hanya didasarkan pada zat yang berfase gas. Zat berfase padat dan cair tidak mempengaruhi tekanan. Untuk reaksi homogen, berlaku :
rC(g) + sD(g)
pA(g) + qB(g)
Kp =
(PC)r x (PD)s (PB)q x (PA) p
Untuk reaksi heterogen, berlaku : pA(g) + qB(s)
Kp =
rC(g)
+ sD(g)
(PC)r x (PD)s (PA) p
dengan : PA, PB, PC, dan PD masing-masing merupakan tekanan parsial zat A, B, C, D. Tekanan parsial gas ideal, misalnya A, dapat dihitung dengan persamaan berikut : jumlah mol A PA =
jumlah mol total gas
x Ptotal
Ptotal = (PA + PB + PC + PD )
3. Hubungan Kc dan Kp
Tekanan parsial gas tergantung pada konsentrasi. Dari persamaan gas ideal, yaitu: P x V = n x R x T
dengan : P = tekanan (atm) V = volume (L) n = jumlah mol zat R = 0,0823 L atm/mol K T = suhu (K) Untuk suatu gas, yang terdapat dalam campuran beberapa gas, tekanan parsial dapat ditentukan dengan rumus berikut P = n
x R x T
V Pada persamaan reaksi berikut :
pA(g) + qB(g)
Kp =
rC(g) + sD(g)
(PC)r x (PD)s (PA) p
sesuai dengan persamaan tekanan parsial gas : PA
= [A] x R x T
PC = [C] x R x T
PB
= [B] x R x T
PD = [D] x R x T
= [C]r [D]s (R x T)r (R x T)s [A] p [B]q (R x T ) p (R x T)q
= Kc (R.T)
(x - y)
= Kc (R.T)
(r + s)-(p + q)
= Kc (R.T)
∆n
jika x = r + s = jumlah koefisien ruas kanan, dan y = p + q= jumlah koefisien ruas kiri. Tetapan kesetimbangan berdasarkan tekanan dapat
ditulis : Kp = Kc ( R x T)
(x – y)
Contoh:
Untuk reaksi kesetimbangan berikut: PCl5(g) <==> PCl3(g) + Cl2(g) 0
-2
Harga Kc pada suhu 191 C = 3,26 x 10 M. Tentukan harga Kp pada suhu tersebut?
Diketahui: -2
Kc = 3,26 x 10 M -1
-1
R = 0,082 L. atm. Mol . K T = (191 + 273) K = 464 K ∆n = (1 + 1) – 1 = 1
Ditanya: tetapan kesetimbangan parsial (Kp)? Jawab:
Kp = Kc (R.T)
∆n -2
1
Kp = 3,26 x 10 (0,082 x 464) = 1,24 atm
4. Hubungan
Nilai
Tetapan
Kesetimbangan
dengan Reaksi-Reaksi yang berkaitan
Hubungan nilai tetapan kesetimbangan antara reaksi-reaksi yang berkaitan yaitu: 1. Jika persamaan reaksi kesetimbangan dibalik, maka harga Kc juga dibalik (K’ = 1/K) 2. Jika koefisien reaksi kesetimbangan dibagi dengan factor n ,maka harga tetapan kesetimbangan yang baru adalah akar pangkat n dari harga tetapan 1/n
kesetimbangan yang lama. (K’ = K = √ )
3. Jika koefisien reaksi kesetimbangan dikalikan dengan factor n maka harga tetapan kesetimbangan yang baru adalah harga tetapan kesetimbangan n
yang lama dipangkatkan dengan n. (K’ = K ) 4. Jika reaksi dijumlah maka harga K dikalikan (K’ = K 1 . K 2) Contoh: -31
N2(g) + O2(g) <==> 2NO(g)
Kc1 = 4,1 x 10
N2(g) + 1/2O2(g) <==> N2O(g)
-18
Kc2 = 2,4 x 10
Maka: N2O(g) + 1/2O2(g) <==> 2NO(g) Kc = ? Jawab: -31
N2(g) + O2(g) <==> 2NO(g)
Kc1 = 4,1 x 10
N2O(g) <==> N2(g) + 1/2O2(g)
18
Kc2 = 0,42 x 10
+
N2O(g) + 1/2O2(g) <==> 2NO(g) Kc = Kc1 x Kc2 -13
Kc = 1,722 x 10
Elaborasi (15 menit)
Guru
memberikan
soal
diskusi
tentang:
kesetimbangan kimia
Siswa merespon dengan mendiskusikan
dan
menjawab pertanyaan yang diberikan oleh guru di lembar diskusi
Konfirmasi (20 menit)
Siswa mempersentasikan hasil diskusi kelompok di depan kelas sehingga terjadi diskusi kelas
Guru menanggapi hasil diskusi kelas
Penutup
Penutup (15 menit)
Guru
memberikan
bimbingan
siswa
untuk
menyimpulkan materi yang telah dipelajari pada pertemuan kali ini.
Guru
memberikan
soal
evaluasi
dan
siswa
15’
merespon dengan menjawab di lembar evaluasi.
Guru memberikan PR dan memerintahkan siswa untuk membaca sub bab pokok bahasan selanjutnya di rumah serta guru menutup pelajaran.
TUGAS TERSTRUKTUR
1. Ringkasan Materi Pemberlajaran
Kesetimbangan kimia: kesetimbangan dinamis 2. Bentuk Bahan Ajar
: Tugas Latihan
3. Metode
: Tugas Perorangan
4. Langkah-langkah Pembelajaran : Tahap Kegiatan Pendahuluan
Aktivitas Siswa / Guru
memberikan
penjelasan
tambahan
yang
berkaitan dengan latihan soal
Inti
Guru
Siswa: Menyelesaikan soal yang berkaitan dengan kesetimbangan dinamis
Guru: Mengamati kerja siswa dan Menanggapi hasil kerja siswa
Mengingatkan siswa untuk menindak lanjuti hasil kerja
Penutup
Memberikan tugas mandiri
TUGAS MANDIRI
1. Ringkasan Materi Pembelajaran
Kesetimbangan kimia: kesetimbangan dinamis 2. Bentuk Bahan Ajar
: Tugas PR
3. Metode
: Tugas Perorangan
4. Tugas Untuk Siswa
: Mengerjakan Soal-soal yang ada di buku kimia kelas
XI BSE yang berkaitan dengan kesetimbangan dinamis
E.
Sumber Belajar dan Alat
:
1. Buku kimia kelas XI BSE 2. Modul kesetimbangan 3. Power point (PPT) 4. Soal diskusi 5. Soal latihan/evaluasi
F.
Penilaian Hasil Belajar
:
1. Teknik Penilaian
: Tes tertulis
2. Bentuk Instrumen
: Tes Objektif Esay
3. Contoh Instrumen
: Terlampir
Mengetahui,
Palembang,
Juli 2013
Kepala Sekolah
Guru Mata Pelajaran
Hendra Firdaus, S.Pd
Rita Nilawati,S.Pd
NIP.196301011986011007
NIP.196902162006042005
No.
Soal Diskusi dan Skor Penilaian
Skor
Tuliskan tetapan Kc untuk reaksi-reaksi berikut dan tentukan tergolong kesetimbangan homogen atau kesetimbangan heterogenkan reaksi tersebut? a. Ca3(PO4)2(s) <==> 3Ca+2(aq) + 2PO43-(aq) 1.
b. 2SO2(g) + O2(g) <====> 2SO3(g) + (aq) <==>
c. Zn(s) + 2Ag
50
2+
Zn (aq) + 2Ag(s)
d. Mg(OH)2(s) + CO32-(aq) <==> MgCO3(s) + 2OH-(aq) e. Fe2O3 (S) + 3CO(g<==>2Fe(s) + 3CO2 (g) Jawab
a.
Kc Ca
PO
3 2
2 3
4
kesetimbangan heterogen
SO3 SO2 2 O2
kesetimbangan homogen
Zn Ag
kesetimbangan heterogen
10
2
b. Kc
10
2
c. Kc
2
OH
d. Kc
10
2
CO 2
kesetimbangan heterogen
10
3
e.
CO2 3 Kc CO 3
10
kesetimbangan heterogen
Berdasarkan data: 2.
H2(g) + Cl2(g) <==> 2 HCl (g)
K 1 = 6
H2(g) + ½ O2(g) <==> H2O (g)
K 2 = 2
50
Maka harga K untuk reaksi, 4 HCl (g) + O2(g) <==> 2H2O (g) + 2Cl2(g) adalah? Jawab:
Reaksi 1 dibalik dan dikalikan 2 K’1 = (1/6)
4 HCl (g) <==> 2H2(g) + 2Cl2(g)
2
20
Reaksi 2 dibalik dan dikali 2 2
2H2(g) + O2(g) <==> 2H2O (g)
K’2 = (2)
4 HCl(g) + O2(g) <==> 2H2O (g) + 2Cl2(g)
K’ = K’1 x K’2
+
K’ = 1/36 x 4 = 1/9 Jumlah Skor
20 10 100
No. 1.
Soal Latihan dan Skor Penilaian
Skor
Jelaskan pengertian dari kesetimbangan dinamis?
10
Reaksi kesetimbangan dinamis adalah reaksi yang berlangsung terus-menerus dengan arah yang berlawanan dan kecepatan yang sama.
10
Tuliskan tetapan Kc untuk reaksi-reaksi berikut dan tentukan tergolong kesetimbangan homogen atau kesetimbangan heterogenkan reaksi tersebut? 2.
1.
N2(g) + 3H2(g) <==> 2NH3(g)
2.
PCl5(g) <==> PCl3(g) + Cl2(g)
40
3.
N2O4(g) <==> 2NO2(g)
4.
Fe2O3(s) + 3CO2(g) <==> Fe2(CO3)3(s)
Jawab:
1.
NH 3 2 Kc H 2 3 N 2
2.
Kc
10
kesetimbangan homogen
Cl 2 PCl 3 PCl 5
kesetimbangan homogen
10
3.
NO2 2 Kc N 2 O4
kesetimbangan homogen
10
4.
Kc CO2
kesetimbangan heterogen
10
3
+
-
Diketahui reaksi: H2S <==> H + HS 3.
-
+
K 1 = 2 x 10
-2
HS <==> H + S
-7
K 2 = 1,5 x 10
-14
30
Maka berapa harga K pada r eaksi, H 2S <==> 2H+ + S-2 ? Jawab: +
-
H2S <==> H + HS -
+
-2
HS <==> H + S +
K 1 = 2 x 10
-7
K 2 = 1,5 x 10 -2
H2S <==> 2H + S
-14
-7
+
10
-14
5
K = (2 x 10 ) (1,5 x 10 ) = 3 x 10
4.
10
-21
Jelaskan ciri-ciri kesetimbangan dinamis?
5 20
1. Reaksi berlangsung terus-menerus dengan arah yang berlawanan. 2. Terjadi pada ruang tertutup, suhu, dan tekanan tetap. 3. Kecepatan reaksi ke arah produk (hasil reaksi) sama dengan kecepatan
20
reaksi ke arah reaktan (zat-zat pereaksi). 4. Tidak terjadi perubahan makroskopis, yaitu perubahan yang dapat dilihat, tetapi terjadi perubahan mikroskopis, yaitu perubahan tingkat partikel (tidak dapat dilihat). 5. Setiap komponen tetap ada. Jumlah Skor
100
