RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN PRAKTIK KETERAMPILAN MENGAJAR DISUSUN OLEH FADHILLAH ARIFIN (3315160803) PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA 2019 RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Sekolah : SMA Negeri 59 Jakarta Mata Pelajaran : Kimia Kelas/Semester : XI/Ganjil Materi Pokok : Termokimia Alokasi Waktu : 16 Jam Pelajaran @45 Menit A. TUJUAN PEMBELAJARAN Setelah melaksanakan kegiatan pembelajaran termokimia, peserta didik diharapkan dapat menjelaskan reaksi eksoterm, reaksi endoterm dan perubahan entalpi suatu reaksi berdasarkan kalorimetri, hukum Hess, dan energi ikatan dengan penuh tanggung jawab, kerja sama, kritis, religius dan pro-aktif. B. KOMPETENSI INTI KI-1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya. KI-2: Menunjukkan perilaku jujur, disiplin, tanggung- jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia. KI-3: Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan 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, bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan. C. KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI Kompetensi Dasar 1.4. Menyadari adanya keteraturan dari sifat termokimia sebagai wujud kebesaran Tuhan Yang Maha Esa dan Indikator Pencapaian Kompetensi 4.4.1.Mensyukuri nikmat Tuhan Yang Maha Esa dengan berdoa dan memberi salam sebelum memulai pembelajaran termokimia. Kompetensi Dasar Indikator Pencapaian Kompetensi pengetahuan tentang adanya keteraturan tersebut sebagai hasil pemikiran kreatif manusia yang kebenarannya bersifat tentatif. 2.4. Menunjukkan perilaku ilmiah (tanggung jawab, kerja sama, kritis, dan proaktif) dalam merancang dan melakukan percobaan serta berdiskusi yang diwujudkan dalam sikap sehari-hari. 3.4. Menjelaskan konsep perubahan entalpi reaksi pada tekanan tetap dalam persamaan termokimia 2.4.1.Menunjukkan sikap tanggung jawab dan kerja sama saat melakukan percobaan dan diskusi dengan kelompok. 2.4.2.Menunjukkan sikap kritis dan pro-aktif saat guru memberikan pertanyaan dan penjelasan tentang termokimia. 4.4. Menyimpulkan hasil analisis data percobaan termokima pada tekanan tetap 3.5. Menjelaskan jenis entalpi reaksi, hukum Hess dan konsep energi ikatan 4.5. Membandingkan perubahan entalpi beberapa reaksi berdasarkan data hasil percobaan 3.4.1. Mendefinisikan konsep energi dan entalpi 3.4.2. Mengidentifikasi sistem dan lingkungan 3.4.3. Membedakan reaksi yang melepaskan kalor (eksoterm) dan menerima kalor (endoterm) 3.4.4. Menentukan perubahan entalphi dengan cara diagram tingkat dan diagram siklus 4.4.1. Merancang percobaan tentang reaksi eksoterm dan endoterm 4.4.2. Melakukan percobaan tentang reaksi eksoterm dan endoterm 4.4.3. Menyimpulkan percobaan reaksi eksoterm dan reaksi endoterm 4.4.4. Menyajikan hasil percobaan reaksi eksoterm dan reaksi endoterm 3.5.1. Menjelaskan jenis-jenis perubahan entalpi (∆H reaksi) 3.5.2. Menentukan harga ∆ H reaksi dengan menggunakan eksperimen sederhana (Kalorimeter) 3.5.3. Menghitung ∆H reaksi berdasarkan hukum Hess 3.5.4. Menghitung ∆H reaksi berdasarkan data perubahan entalpi pembentukan standar 3.5.5. Menghitung ∆H reaksi berdasarkan data energi ikatan 4.5.1. Merancang percobaan penentuan ∆H suatu reaksi. 4.5.2. Melakukan percobaan penentuan ∆H suatu reaksi. 4.5.3. Menyimpulkan percobaan penentuan ∆H suatu reaksi. 4.5.4. Menyajikan hasil percobaan penentuan ∆H suatu reaksi. D. MATERI PEMBELAJARAN 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Sistem dan lingkungan Reaksi eksoterm dan reaksi endoterm Diagram tingkat dan diagram siklus Macam-macam perubahan entalpi reaksi Kalorimeter Hukum Hess Energi ikatan Kalor pembakaran Materi Pembelajaran 1. Sistem dan lingkungan 2. Reaksi eksoterm dan reaksi endoterm 3. Diagram tingkat dan diagram siklus 4. Macam-macam perubahan entalpi reaksi 5. Kalorimeter Dimensi Pengetahuan Faktual - - - - Pengetahuan tentang prinsip kerja kalorimeter Konseptual Pengetahuan tentang konsep sistem dan lingkungan Pengetahuan tentang konsep reaksi eksoterm dan reaksi endoterm Pengetahuan tentang konsep diagram tingkat dan diagram siklus Prosedural Metakognitif - - - - Pengetahuan tentang prosedur menentukan perubahan entalpi dengan cara diagram tingkat dan diagram siklus Pengetahuan Pengetahuan tentang tentang konsep prosedur macammenentukan macam macamperubahan macam entalpi perubahan reaksi entalpi reaksi Pengetahuan Pengetahuan tentang tentang keterkaitan prosedur konsep menentukan - - - Materi Pembelajaran Dimensi Pengetahuan Faktual 6. Hukum Hess - 7. Energi ikatan - 8. Kalor pembakaran Pengetahuan tentang data entalpi pembakaran, emisi gas dan harga beberapa bahan bakar Konseptual kalorimeter dengan ΔH reaksi Prosedural ΔH reaksi berdasarkan eksperimen sederhana (kalorimeter) Pengetahuan Pengetahuan tentang tentang keterkaitan prosedur konsep menentukan Hukum ΔH reaksi Hess dengan berdasarkan ΔH reaksi Hukum Hess Pengetahuan Pengetahuan tentang tentang keterkaitan prosedur konsep menentukan energi ΔH reaksi ikatan berdasarkan dengan ΔH energi ikatan reaksi Pengetahuan Pengetahuan tentang data tentang hasil prosedur perhitungan menghitung dilihat dari perubahan sisi efisiensi, entalpi reaksi ekonomi, pembakaran dan ramah dari lingkungan pembakaran berbagai jenis bahan bakar di SPBU *Materi pembelajaran terlampir E. METODE PEMBELAJARAN Pendekatan Model Metode : Saintifik : Cooperative Learning : Diskusi, tanya jawab, penugasan, praktikum F. MEDIA PEMBELAJARAN LCD projector PPT Whiteboard Edmodo LKPD Metakognitif - - - G. SUMBER BELAJAR A. Haris Watoni, D. K. (2016). Kimia untuk SMA/MA Kelas XI. Bandung: Yrama Widya. Chang, R. (2010). Chemistry Tenth Edition. New York: Thomas D. Timp. H. KEGIATAN PEMBELAJARAN Pertemuan Ke 1 ( 2 x 45 menit ) Indikator Pencapaian Kompetensi 3.4.1 Mendefinisikan konsep energi dan entalpi 3.4.2 Mengidentifikasi sistem dan lingkungan Kegiatan Pendahuluan Sintaks Orientasi Apersepsi Motivasi Kegiatan Inti Mengamati Orientasi Masalah Langkah-langkah Kegiatan Waktu Guru dan peserta didik berdoa bersama sebelum memulai pembelajaran (religius) Peserta didik memberikan salam kepada guru (religius) Mengaitkan materi/tema/kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan dengan pengalaman peserta didik dengan materi/tema/kegiatan sebelumnya, yaitu : materi minyak bumi (pro-aktif) Mengingatkan kembali materi prasyarat dengan bertanya tentang persamaan reaksi yang telah diperoleh di kelas X (pro-aktif) Mengajukan pertanyaan yang ada keterkaitannya dengan pelajaran yang akan dilakukan (pro-aktif) Memberikan gambaran tentang manfaat mempelajari pelajaran yang akan dipelajari dalam kehidupan sehari-hari (pro-aktif) Menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemuan yang berlangsung (pro-aktif) Peserta didik mengamati peristiwa termokimia, sumber energi, perubahan energi, sistem, dan lingkungan di PPT (Kritis dan pro-aktif) 10 menit Peserta didik mengidentifikasi peristiwa mengenai perubahan energi, sistem, dan lingkungan. Pada kegiatan ini diharapkan muncul pertanyaan- 65 menit Pengumpulan Data Pengolahan data Pembuktian Kesimpulan Penutup pertanyaan kritis dari peserta didik/guru, antara lain: (Kritis dan proaktif) 1. bagaimana energi dapat berubah menjadi bentuk lainnya ? 2. mengapa kulit yang terkena parfum menjadi dingin? 3. mengapa apabila didekat api unggun menjadi panas? -Guru menjelaskan mengenai sistem dan lingkungan (pro-aktif dan kritis) -Peserta didik mencari contoh-contoh sistem dan lingkungan dengan teman sebangku (kerja sama dan tanggung jawab) Peserta didik menghubungkan contoh yang didapat dengan materi yang sedang dipelajari (pro-aktif) Peserta didik dan guru membuktikan contoh-contoh dengan materi energi, entalpi, sistem dan lingkungan (proaktif) Guru memberikan kesimpulan dari pembelajaran hari ini (pro-aktif) Guru memberikan evaluasi berupa tanya jawab secara acak (pro-aktif) Guru memberikan tugas merangkum reaksi eksoterm dan endoterm beserta contohnya (tanggung jawab) 15 menit Pertemuan Ke 2 ( 2 x 45 menit ) Indikator Pencapaian Kompetensi 3.4.3 Membedakan reaksi yang melepaskan kalor (eksoterm) dan menerima kalor (endoterm) 3.4.4 Menentukan perubahan entalphi dengan cara diagram tingkat dan diagram siklus Kegiatan Sintaks Pendahuluan Orientasi Langkah-langkah Kegiatan Apersepsi Guru dan peserta didik berdoa bersama sebelum memulai pembelajaran (religius) Peserta didik memberikan salam kepada guru (religius) Mengaitkan materi/tema/kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan dengan pengalaman peserta didik Waktu 10 menit Motivasi Kegiatan Inti Mengamati dengan materi/tema/kegiatan sebelumnya, yaitu : energi, entalpi, sistem dan lingkungan (pro-aktif) Mengingatkan kembali materi prasyarat dengan bertanya (pro-aktif) Mengajukan pertanyaan yang ada keterkaitannya dengan pelajaran yang akan dilakukan (pro-aktif) Memberikan gambaran tentang manfaat mempelajari pelajaran yang akan dipelajari dalam kehidupan sehari-hari (pro-aktif) Menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemuan yang berlangsung (proaktif) Peserta didik mengamati eksoterm dan endoterm di PPT (Kritis dan pro-aktif) Orientasi Masalah Peserta didik mengidentifikasi peristiwa mengenai perubahan energi, sistem, dan lingkungan. Pada kegiatan ini diharapkan muncul pertanyaan-pertanyaan kritis dari peserta didik/guru, antara lain: (kritis dan pro-aktif) 1. mengapa kulit yang terkena parfum menjadi dingin? 2. mengapa apabila didekat api unggun menjadi panas? Pengumpulan Guru menjelaskan mengenai konsep Data eksoterm dan endoterm (kritis dan pro-aktif) Peserta didik mencari contoh-contoh reaksi eksoterm dan endoterm dengan teman sebangku (kerja sama dan tanggung jawab) Guru menjelaskan mengenai diagram tingkat energi (kritis dan pro-aktif) Peserta didik latihan soal diagram tingkat energi dan menentukan jenis reaksi (kritis) Peserta didik menghubungkan contoh yang Pengolahan data didapat dengan materi yang sedang dipelajari (kritis) Peserta didik dan guru menerapkan reaksi Pembuktian eksoterm dan endoterm ke dalam diagram tingkat energi (kritis dan pro-aktif) 65 menit Kesimpulan Penutup Guru memberikan kesimpulan dari pembelajaran hari ini (pro-aktif) Guru memberikan evaluasi berupa tanya jawab secara acak (pro-aktif) Guru memberikan tugas merangkum jenisjenis ∆H reaksi (tanggung jawab) 15 menit Pertemuan Ke 3 ( 2 x 45 menit ) Indikator Pencapaian Kompetensi 4.4.1 Merancang percobaan tentang reaksi eksoterm dan endoterm 4.4.2 Melakukan percobaan tentang reaksi eksoterm dan endoterm 4.5.1.Merancang percobaan penentuan ∆H suatu reaksi. 4.5.2.Melakukan percobaan penentuan ∆H suatu reaksi. Kegiatan Sintaks Pendahuluan Orientasi Apersepsi Motivasi Kegiatan Inti Mengamati Langkah-langkah Kegiatan Waktu Guru dan peserta didik berdoa bersama sebelum memulai pembelajaran (religius) Peserta didik memberikan salam kepada guru (religius) Mengaitkan materi/tema/kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan dengan pengalaman peserta didik dengan materi/tema/kegiatan sebelumnya, yaitu : reaksi eksoterm dan reaksi endoterm (proaktif) Mengingatkan kembali materi prasyarat dengan bertanya (pro-aktif) Mengajukan pertanyaan yang ada keterkaitannya dengan pelajaran yang akan dilakukan (pro-aktif) Memberikan gambaran tentang manfaat mempelajari pelajaran yang akan dipelajari dalam kehidupan sehari-hari (pro-aktif) Menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemuan yang berlangsung (pro-aktif) Peserta didik mengamati instruksi yang diberikan oleh guru pada percobaan reaksi eksoterm dan endoterm dan percobaan menentukan ΔH reaksi dengan kalorimeter sederhana (kritis dan pro-aktif) 10 menit Orientasi Masalah Pada kegiatan ini diharapkan muncul pertanyaan-pertanyaan kritis dari peserta didik/guru, antara lain: (kritis dan pro-aktif) -Gejala apakah yang menunjukkan terjadinya reaksi kimia pada percobaan ? -Apakah reaksi netralisasi antara HCl dan 65 menit Kegiatan Sintaks Langkah-langkah Kegiatan NaOH berjalan secara eksoterm atau endoterm? -Guru membagi 6 kelompok dan membagikan alat/bahan praktikum (kerja sama dan tanggung jawab) -Peserta didik melakukan praktikum dengan sistematis dan kondusif (kerja sama dan tanggung jawab) Peserta didik mencatat semua hasil percobaan pada lembar pengamatan (kritis) Peserta didik membandingkan hasil percobaan dengan literatur (kritis) Guru memberikan kesimpulan mengenai hasil percobaan (pro-aktif) Guru memberikan tugas untuk membuat laporan praktikum sederhana (tanggung jawab) Pengumpulan Data Pengolahan data Pembuktian Kesimpulan Penutup Waktu 15 menit Pertemuan Ke 4 ( 2 x 45 menit ) Indikator Pencapaian Kompetensi 3.5.1 Menjelaskan jenis-jenis perubahan entalpi (∆H reaksi) Sintaks Kegiatan Langkah-langkah Kegiatan Pendahuluan Orientasi Apersepsi Motivasi Kegiatan Mengamati Guru dan peserta didik berdoa bersama sebelum memulai pembelajaran (religius) Peserta didik memberikan salam kepada guru (religius) Waktu 10 menit Mengaitkan materi/tema/kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan dengan pengalaman peserta didik dengan materi/tema/kegiatan sebelumnya, yaitu : Reaksi eksoterm dan endoterm (pro-aktif) Mengingatkan kembali materi prasyarat dengan bertanya (pro-aktif) Mengajukan pertanyaan yang ada keterkaitannya dengan pelajaran yang akan dilakukan (pro-aktif) Memberikan gambaran tentang manfaat mempelajari pelajaran yang akan dipelajari dalam kehidupan sehari-hari (pro-aktif) Menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemuan yang berlangsung (pro-aktif) Peserta didik mengamati berbagai macam jenis reaksi yang berbeda pada PPT (Kritis dan pro- 65 Kegiatan Sintaks Langkah-langkah Kegiatan aktif) Inti Orientasi Masalah Pada kegiatan ini diharapkan muncul pertanyaan-pertanyaan kritis dari peserta didik/guru, antara lain: (Kritis dan pro-aktif) -Mengapa reaksi-reaksi tersebut menghasilkan entalpi yang berbeda-beda ? -Mengapa terjadi perbedaan tanda entalpi ketika persamaan reaksi berubah? - Peserta didik menyimak penjelasan guru mengenai jenis-jenis entalpi reaksi - Peserta didik membaca dan mengumpulkan data mengenai jenis-jenis entalpi reaksi dengan teman sebangku (kerja sama dan tanggung jawab) Peserta didik latihan soal menuliskan persamaan termokimia berdasarkan data yang diketahui (pro-aktif) Peserta didik membandingkan persamaan termokimia yang ditulis dengan literatur (Kritis dan pro-aktif) Guru memberikan kesimpulan mengenai jenisjenis entalpi reaksi (pro-aktif) Guru memberikan tugas untuk mengerjakan soalsoal menentukan harga ∆H reaksi dengan menggunakan eksperimen sederhana (Kalorimeter) (tanggung jawab) Pengumpulan Data Pengolahan data Pembuktian Kesimpulan Penutup Waktu menit 15 menit Pertemuan Ke 5 ( 2 x 45 menit ) Indikator Pencapaian Kompetensi 3.5.2 Menentukan harga ∆H reaksi dengan menggunakan eksperimen sederhana (Kalorimeter) Sintaks Kegiatan Langkah-langkah Kegiatan Waktu Pendahuluan Orientasi Guru dan peserta didik berdoa bersama sebelum memulai pembelajaran (religius) Peserta didik memberikan salam kepada guru (religius) Apersepsi Mengaitkan materi/tema/kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan dengan pengalaman peserta didik dengan materi/tema/kegiatan sebelumnya, yaitu : Reaksi eksoterm dan endoterm (pro-aktif) Mengingatkan kembali materi prasyarat 10 menit Kegiatan Sintaks Langkah-langkah Kegiatan Waktu dengan bertanya (pro-aktif) Mengajukan pertanyaan yang ada keterkaitannya dengan pelajaran yang akan dilakukan (pro-aktif) Motivasi Kegiatan Inti Mengamati Orientasi Masalah Pengumpulan Data Pengolahan data Pembuktian Kesimpulan Penutup Memberikan gambaran tentang manfaat mempelajari pelajaran yang akan dipelajari dalam kehidupan sehari-hari (pro-aktif) Menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemuan yang berlangsung (pro-aktif) Peserta didik mengamati penjelasan dari guru tentang penentukan harga ∆H reaksi dengan menggunakan eksperimen sederhana (kalorimeter) (Kritis dan pro-aktif) 65 menit Pada kegiatan ini diharapkan muncul pertanyaan-pertanyaan kritis dari peserta didik/guru, antara lain: (Kritis dan pro-aktif) Mengapa nilai suhu pada termometer dapat berubah? Apakah terjadi perubahan kalor pada kalorimeter? Peserta didik mengerjakan latihan soal ∆H reaksi dengan menggunakan eksperimen sederhana secara diskusi (kerja sama, kritis, dan tanggung jawab) Peserta didik menuliskan jawaban latihan soal di papan tulis (pro-aktif) Peserta didik dan guru saling berdiskusi mengenai hasil jawaban (Kritis dan pro-aktif) Guru memberikan kesimpulan mengenai ∆H reaksi dengan menggunakan eksperimen sederhana (pro-aktif) Guru memberikan evaluasi mengenai ∆H reaksi dengan menggunakan eksperimen sederhana untuk persiapan praktikum (kritis dan tanggung jawab) 15 menit Pertemuan Ke 6 ( 2 x 45 menit ) Indikator Pencapaian Kompetensi 3.5.3 Menghitung ∆H reaksi berdasarkan hukum Hess Sintaks Kegiatan Langkah-langkah Kegiatan Pendahuluan Orientasi Guru dan peserta didik berdoa bersama sebelum memulai pembelajaran (religius) Peserta didik memberikan salam kepada guru (religius) Waktu 10 menit Kegiatan Sintaks Langkah-langkah Kegiatan Apersepsi Waktu Mengaitkan materi/tema/kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan dengan pengalaman peserta didik dengan materi/tema/kegiatan sebelumnya, yaitu : penentuan ∆H suatu reaksi berdasarkan calorimeter (pro-aktif) Mengingatkan kembali materi prasyarat dengan bertanya (pro-aktif) Mengajukan pertanyaan yang ada keterkaitannya dengan pelajaran yang akan dilakukan (pro-aktif) Motivasi Kegiatan Inti Mengamati Orientasi masalah Pengumpulan data Pengolahan data Pembuktian Kesimpulan Penutup Memberikan gambaran tentang manfaat mempelajari pelajaran yang akan dipelajari dalam kehidupan sehari-hari (pro-aktif) Menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemuan yang berlangsung (pro-aktif) Peserta didik mengamati diagram tingkat energi dan siklus energi serta penjelasan dari guru (Kritis dan pro-aktif) Pada kegiatan ini diharapkan muncul pertanyaan-pertanyaan kritis dari peserta didik/guru, antara lain: (Kritis dan pro-aktif) Mengapa reaksi hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir ? Mengapa reaksi dapat berlangsung secara beberapa tahap? Peserta didik mengerjakan latihan soal ∆H reaksi berdasarkan hukum Hess dengan teman sebangku diskusi (kerja sama, kritis, dan tanggung jawab) Peserta didik mengolah data hasil percobaan ke dalam diagram tingkat energi atau diagram siklus diskusi (kerja sama, kritis, dan tanggung jawab) Peserta didik dan guru saling berdiskusi mengenai hasil jawaban (Kritis dan pro-aktif) Guru memberikan kesimpulan mengenai ∆H reaksi berdasarkan hukum Hess (pro-aktif) Guru memberikan tugas mengerjakan soal latihan ∆H reaksi berdasarkan hukum Hess (tanggung jawab) 70 menit 10 menit Pertemuan Ke 7 ( 2 x 45 menit ) Indikator Pencapaian Kompetensi 3.5.4. Menghitung ∆H reaksi berdasarkan data perubahan entalpi pembentukan standar Sintaks Kegiatan Langkah-langkah Kegiatan Waktu Pendahuluan Orientasi Guru dan peserta didik berdoa bersama sebelum memulai pembelajaran (religius) Peserta didik memberikan salam kepada guru (religius) Apersepsi Motivasi Kegiatan Inti Mengamati Orientasi masalah Pengumpulan data Pengolahan data 10 menit Mengaitkan materi/tema/kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan dengan pengalaman peserta didik dengan materi/tema/kegiatan sebelumnya, yaitu : Menghitung ∆H reaksi berdasarkan hukum Hess (pro-aktif) Mengingatkan kembali materi prasyarat dengan bertanya (pro-aktif) Mengajukan pertanyaan yang ada keterkaitannya dengan pelajaran yang akan dilakukan (pro-aktif) Memberikan gambaran tentang manfaat mempelajari pelajaran yang akan dipelajari dalam kehidupan sehari-hari (pro-aktif) Menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemuan yang berlangsung (pro-aktif) Peserta didik mengamati PR peserta didik lainnya pada materi sebelumnya di papan tulis (Kritis dan pro-aktif) Peserta didik mengamati penjelasan dari guru (Kritis dan pro-aktif) Pada kegiatan ini diharapkan muncul pertanyaan-pertanyaan kritis dari peserta didik/guru, antara lain: (Kritis dan pro-aktif) Mengapa reaksi dapat berlangsung secara beberapa tahap? Mengapa disebut pembentukan standar? Peserta didik mengerjakan latihan soal ∆H reaksi berdasarkan data perubahan entalpi pembentukan standar dengan teman sebangku (kerja sama, kritis, dan tanggung jawab) Peserta didik mengolah data hasil percobaan (kerja sama, kritis, dan tanggung jawab) 70 menit Pembuktian Kesimpulan Penutup Peserta didik dan guru saling berdiskusi mengenai hasil jawaban (Kritis dan pro-aktif) Guru memberikan kesimpulan mengenai ∆H reaksi berdasarkan data perubahan entalpi pembentukan standar (pro-aktif) Guru memberikan tugas mengerjakan soal latihan ∆H reaksi berdasarkan data perubahan entalpi pembentukan standar (kritis dan tanggung jawab) 10 menit Pertemuan Ke 8 ( 2 x 45 menit ) Indikator Pencapaian Kompetensi 3.5.5. Menghitung ∆H reaksi berdasarkan data energi ikatan Sintaks Kegiatan Langkah-langkah Kegiatan Pendahuluan Orientasi Apersepsi Motivasi Mengamati 10 menit Mengaitkan materi/tema/kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan dengan pengalaman peserta didik dengan materi/tema/kegiatan sebelumnya, yaitu : Menghitung ∆H reaksi berdasarkan data pembentukan standar (pro-aktif) Mengingatkan kembali materi prasyarat dengan bertanya (pro-aktif) Mengajukan pertanyaan yang ada keterkaitannya dengan pelajaran yang akan dilakukan (pro-aktif) Kegiatan Inti Guru dan peserta didik berdoa bersama sebelum memulai pembelajaran (religius) Peserta didik memberikan salam kepada guru (religius) Waktu Memberikan gambaran tentang manfaat mempelajari pelajaran yang akan dipelajari dalam kehidupan sehari-hari (pro-aktif) Menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemuan yang berlangsung (pro-aktif) Peserta didik mengamati PR peserta didik lainnya pada materi sebelumnya di papan tulis (kritis dan pro-aktif) Peserta didik mengamati penjelasan dari guru (kritis dan pro-aktif) 65 menit Orientasi masalah Pengumpulan data Pengolahan data Pembuktian Kesimpulan Penutup Pada kegiatan ini diharapkan muncul pertanyaan-pertanyaan kritis dari peserta didik/guru, antara lain: (Kritis dan pro-aktif) Apakah suatu unsur atau senyawa yang terbentuk memiliki energi ikatan ? Bagaimana reaksi pemutusan ikatan terjadi ? Peserta didik mengerjakan latihan soal ∆H reaksi berdasarkan data energi ikatan dengan teman sebangku (kerja sama, kritis, dan tanggung jawab) Peserta didik mengolah data hasil percobaan (kerja sama, kritis, dan tanggung jawab) Peserta didik dan guru saling berdiskusi mengenai hasil jawaban (Kritis dan pro-aktif) Guru memberikan kesimpulan mengenai ∆H reaksi berdasarkan data energi ikatan (pro-aktif) Guru memberikan evaluasi KD. 3.5 (kritis dan tanggung jawab) Guru memberikan informasi mengenai PH 3.4 dan 3.5 (pro-aktif) 15 menit A. PENILAIAN HASIL BELAJAR 1. Teknik Penilaian a. Penilaian Sikap : Observasi/pengamatan/Jurnal b. Penilaian Pengetahuan : Tes Tertulis c. Penilaian Keterampilan : Praktikum 2. Bentuk Penilaian a. Observasi : Lembar Pengamatan Aktivitas Peserta Didik b. Tes tertulis : Uraian dan penugasan 3. Instrumen Penilaian (terlampir) Jakarta, Agustus 2019 Mahasiswa PKM Kimia (Fadhillah Arifin) NIM. 3315160803 Lampiran 1. Materi Pembelajaran 1. Sistem Dan lingkungan Jika sepotong pita magnesium kita masukkan ke dalam larutan asam klorida, maka pita magnesium akan segera larut atau bereaksi dengan HCl disertai pelepasan kalor yang menyebabkan gelas kimia beserta isinya menjadi panas. Campuran pita magnesium dan larutan HCl itu kita sebut sebagai Sistem. Sedangkan gelas kimia serta udara sekitarnya kita sebut sebagai Lingkungan. Jadi, sistem adalah bagian dari alam semesta yang sedang menjadi pusat perhatian. Bagian lain dari alam semesta yang berinteraksi dengan sistem kita sebut lingkungan. Sistem kimia adalah campuran pereaksi yang sedang dipelajari seperti pada (Gambar 1) Gambar 1. Sistem Campuran Mg dan Gambar 2. Sistem dan Lingkungan larutan HCl Pada umumnya sebuah sistem jauh lebih kecil dari lingkungannya. Di alam ini terjadi banyak kejadian atau perubahan sehingga alam mengandung sistem dalam jumlah tak hingga, ada yang berukuran besar (seperti tata surya), berukuran kecil (seorang manusia dan sebuah mesin), dan berukuran kecil sekali (seperti sebuah sel dan satu atom). Akibatnya, satu sistem kecil dapat berada dalam sistem besar, atau satu sistem merupakan lingkungan bagi sistem yang lain. Akan tetapi bila sebuah sistem dijumlahkan dengan lingkungannya, akan sama besarnya dengan sebuah sistem lain dijumlahkan dengan lingkungannya, yang disebut alam semesta. Alam semesta adalah sistem ditambah lingkungannya (Gambar2). a. Macam-Macam Sistem. Berdasarkan pertukaran kalor, kerja dan materi, maka sistem dibedakan menjadi tiga yaitu: sistem terbuka. sistem tertutup. sistem terisolasi. Sistem dikatakan terbuka jika antara sistem dan lingkungan dapat mengalami pertukaran materi dan energi. Pertukaran materi artinya ada hasil reaksi yang dapat meninggalkan sistem (wadah reaksi), misalnya gas, atau ada sesuatu dari lingkungan yang dapat memasuki sistem. Sistem pada gambar 1 tergolong sistem terbuka. Selanjutnya sistem dikatakan tertutup jika antara sistem dan lingkungan tidak dapat terjadi pertukaran materi, tetapi dapat terjadi pertukaran energi. Pada sistem terisolasi, tidak terjadi pertukaran materi maupun energi dengan lingkungannnya (perhatikan Gambar 3 berikut) a. Sistem Terbuka b. Sistem Tertutup c. Sistem Terisolasi Secara skema digambarkan sebagai berikut: Pertukaran energi antara sistem dan lingkungan dapat berupa kalor (q) atau bentukbentuk energi lainnya yang secara kolektif kita sebut kerja (w). Adanya pertukaran energi tersebut akan mengubah jumlah energi yang terkandung dalam sistem. Kerja adalah suatu bentuk pertukaran energi antara sistem dan lingkungan di luar kalor. b.Hukum Kekekalan energi Telah disebutkan bahwa jumlah energi yang dimiliki sistem dinyatakan sebagai energi dalam (U). Hukum I termodinamika menyatakan hubungan antara energi sistem dengan lingkungannya jika terjadi peristiwa. Energi dalam sistem akan berubah jika sistem menyerap atau membebaskan kalor. Jika sistem menyerap energi kalor, berarti lingkungan kehilangan kalor, energi dalamnya dan sebaliknya, jika lingkungan menyerap kalor atau sistem membebasakan kalor maka energi dalam sistem akan bertambah ( U > 0), berkurang ( U < 0), dengan kata lain sistem kehilangan kalor dengan jumlah yang sama. Energi dalam juga akan berubah jika sistem melakukan atau menerima kerja. Walaupun sistem tidak menyerap atau membebaskan kalor, energi dalam sistem akan berkurang jika sistem melakukan kerja, sebaliknya akan bertambah jika sistem menerima kerja. Sebuah pompa bila dipanaskan akan menyebabkan suhu gas dalam pompa naik dan volumenya bertambah. Berarti energi dalam gas bertambah dan sistem melakukan kerja. Dengan kata lain, kalor(q) yang diberikan kepada sistem sebagian disimpan sebagai energi dalam ( U) dan sebagian lagi diubah menjadi kerja (w). Secara matematis hubungan antara energi dalam, kalor dan kerja dalam hukum I termodinamika dapat dinyatakan sebagai berikut: ΔU = q + W (6) Persamaan (6) menyatakan bahwa perubahan energi dalam (ΔU) sama dengan jumlah kalor yang diserap (q) ditambah dengan jumlah kerja yang diterima sistem (w). Rumusan hukum I termodinamika dapat dinyatakan dengan ungkapan atau kata-kata sebagai berikut. “ Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain, atau energi alam semesta adalah konstan.“ Karena itu hukum ini disebut juga hukum kekekalan energi . Berdasarkan hukum I termodinamika, kalor yang menyertai suatu reaksi hanyalah merupakan perubahan bentuk energi. Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk energi kalor. Energi kimia dapat diubah menjadi energi listrik dan energi listrik dapat diubah menjadi energi kimia. Agar tidak terjadi kekeliruan dalam menggunakan rumus diatas, perlu ditetapkan suatu perjanjian. Maka perjanjian itu adalah: 1) Diutamakan dalam ilmu kimia adalah sistem, bukan lingkungan 2) Kalor (q) yang masuk sistem bertanda positif (+),sedangkan yang keluar bertanda negatif (-) 3) Kerja (w) yang dilakukan sistem (ekspansi) bertanda negatif (-) , dan yang dilakukan lingkungan (kompresi) bertanda positif (+), Gambar 4. Ekspansi gas pada tekanan eksternal konstan. Tanda untuk q dan w dapat dilihat pada Gambar 5 berikut Gambar 5. Tanda untuk q dan w Kerja dihitung dengan rumus: W = - P (V1- V2) Dimana w = kerja (pada tekanan 1 atm), V1 = volume awal, dan V2 = volume akhir, dan P = tekanan yang melawan gerakan piston pompa (atm), P untuk ekspansi adalah P ex dan untuk kompresi adalah P in . Penerapan hukum termodinamika pertama dalam bidang kimia merupakan bahan kajian dari termokimia. Contoh: Suatu sistem menyerap kalor sebanyak 1000 kJ dan melakukan kerja sebanyak 5 kJ. Berapakah perubahan energi dalam sistem ini? Jawab: Karena sistem menyerap kalor, maka q bertanda positif, tetapi karena sistem m elakukan kerja, maka w bertanda negatif. ΔU = q + w = 100 kJ – 5 kJ = 95 kJ 2.Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm Perubahan entalpi (ΔH) positif menunjukkan bahwa dalam perubahan terdapat penyerapan kalor atau pelepasan kalor. Reaksi kimia yang melepaskan atau mengeluarkan kalor disebut reaksi eksoterm, sedangkan reaksi kimia yang menyerap kalor disebut reaksi endoterm. Aliran kalor pada kedua jenis reaksi diatas dapat dilihat pada gambar 6. berikut: Gambar 6. Aliran kalor pada reaksi eksoterm dan endoterm a. Persamaan Termokimia Persamaan reaksi yang mengikutsertakan perubahan entalpinya disebut persamaan termokimia. Nilai DH yang dituliskan pada persamaan termokimia disesuaikan dengan stokiometri reaksi. Artinya jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi sama dengan koefisien reaksinya. Oleh karena entalpi reaksi juga bergantung pada wujud zat harus dinyatakan, yaitu dengan membubuhkan indeks s untuk zat padat , l untuk zat cair, dan g untuk zat gas. Perhatikan contoh berikut . Contoh: Pada pembentukan 1a mol air dari gas hidrogen dengan gas oksigen dibebaskan 286 kJ. Kata “dibebaskan“ menyatakan bahwa reaksi tergolong eksoterm. Oleh karena itu ΔH = -286 kJ Untuk setiap mol air yang terbentuk. Persamaan termokimianya adalah: H2 (g) + 1/2 O2 (g) H2O (l) ΔH = -286 kJ atau 2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (l) ΔH = -572 kJ (karena koefisien reaksi dikali dua, maka harga DH juga harus dikali dua). b. Diagram Tingkat Energi Pada reaksi endoterm, sistem menyerap energi. Oleh karena itu, entalpi sistem akan bertambah. Artinya entalpi produk (Hp) lebih besar daripada entalpi pereaksi (Hr). Akibatnya, perubahan entalpi, merupakan selisih antara entalpi produk dengan entalpi pereaksi (Hp – Hr) bertanda positif. Sehingga perubahan entalpi untuk reaksi endoterm dapat dinyatakan: ΔH = Hp – Hr > 0 Sebaliknya, pada reaksi eksoterm , sistem membebaskan energi, sehingga entalpi sistem akan berkurang, artinya entalpi produk lebih kecil daripada entalpi pereaksi. Oleh karena itu , perubahan entalpinya bertanda negatif. Sehingga p dapat dinyatakan sebagai berikut: ΔH = Hp – Hr < 0 Perubahan entalpi pada reaksi eksoterm dan endoterm dapat dinyatakan dengan diagram tingkat energi. Seperti pada gambar 7. berikut 3. Perubahan Entalpi Standar (ΔHo) Harga perubahan entalpi reaksi dapat dipengaruhi oleh kondisi yakni suhu dan tekanan saat pengukuran. Oleh karena itu, perlu kondisi suhu dan tekanan perlu dicantumkan untuk setiap data termokimia. Data termokimia pada umumnya ditetapkan pada suhu 25 0 C dan tekanan 1 atm yang selanjutnya disebut kondisi standar. Perubahan entalpi yang diukur pada suhu 25 0 C dan tekanan 1 atm . Disebut perubahan entalpi standar dan dinyatakan dengan lambang ΔHo Sedangkan perubahan entalpi yang pengukurannya tidak merujuk kondisi pengukurannya dinyatakan dengan lambang ΔH saja. Entalpi molar adalah perubahan entalpi reaksi yang dikaitkan dengan kuantitas zat yang terlibat dalam reaksi. Dalam termokimia dikenal berbagai macam entalpi molar, seperti entalpi pembentukan, entalpi penguraian, dan entalpi pembakaran a. Entalpi pembentukan (ΔHof ) Perubahan entalpi pada pembentukan 1 mol zat langsung dari unsur-unsurnya disebut entalpi molar pembentukan atau entalpi pembentukan. Jika pengukuran dilakukan pada keadaan standar (298 k, 1 atm) dan semua unsur-unsurnya dalam bentuk standar, maka perubahan entalpinya disebut entalpi pembentukan standar (ΔHof )Entalpi pembentukan dinyatakan dalam kJ per mol (kJ mol -1) Supaya terdapat keseragaman, maka harus ditetapkan keadaan standar, yaitu suhu 25 0 C dan tekanan 1 atm. Dengan demikian perhitungan termokimia didasarkan pada keadaan standar. Pada umumnya dalam persamaan termokimia dinyatakan: AB + CDAC + BD ΔHo= x kJ/mol ΔHo adalah lambang dari perubahan entalpi pada keadaan itu. Yang dimaksud dengan bentuk standar dari suatu unsur adalah bentuk yang paling stabil dari unsur itu pada kondisi standar (298 K, 1 atm). Untuk unsur yang mempunyai bentuk alotropi, bentuk standarnya ditetapkan berdasarkan pengertian tersebut. Misalnya, karbon yang dapat berbentuk intan dan grafit, bentuk standarnya adalah grafit, karena grafit adalah bentuk karbon yang paling stabil pada 298 K, 1 atm. Dua hal yang perlu diperhatikan berkaitan dengan entalpi pembentukan yaitu bahwa zat yang dibentuk adalah 1 mol dan dibentuk dari unsurnya dalam bentuk standar. Contoh: Entalpi pembentukan etanol (C2H5OH) (l) adalah -277,7 kJ per mol. Hal ini berarti: Pada pembentukan 1 mol (46 gram) etanol dari unsur-unsurnya dalam bentuk standar, yaitu karbon (grafit), gas hidrogen dan gas oksigen, yang diukur pada 298 K, 1 atm dibebaskan 277,7 kJ dengan persamaan termokimianya adalah: 2 C (s, grafit) + 3H2 (g) + ½ O2 (g) C2H5OH (l) ΔH = -277,7kJ Nilai entalpi pembentukan dari berbagai zat serta persamaan termokimia reaksi pembentukannya diberikan pada tabel 2 berikut. Tabel 2. Nilai entalpi pembentukan berbagai zat & Persamaan termokimia reaksi pembentukannya. Pada umumnya entalpi pembentukan senyawa bertanda negatif. Entalpi pembentukan unsur dalam bentuk standarnnya, misalnya entalpi pembentukan grafit, adalah nol. Perhatikanlah dengan baik hubungan antara nilai entalpi pembentukan dengan persamaan termokimia reaksi pembentukannya, sehingga jika anda mengetahui nilai entalpi pembentukan suatu zat, Anda dapat menuliskan persamaan termokimia yang sesuai. b.Entalpi Penguraian Reaksi penguraian adalah kebalikan dari reaksi pembentukan. Oleh karena itu, sesuai dengan azas kekekalan energi, nilai entalpi penguraian sama dengan entalpi pembentukannya, tetapi tandanya berlawanan. Contoh: 1. Diketahui ΔHof H2O (l) = -286 kJ mol-1, maka entalpi penguraian H2O (l) menjadi gas hidrogen dan gas oksigen adalah + 286 kJ mol-1 H2O (l) H2 (g) + ½ O2 (g) ΔHod= + 286 kJ c.Entalpi Pembakaran Reaksi suatu zat dengan oksigen disebut reaksi pembakaran. Zat yang mudah terbakar adalah unsur karbon, hidrogen, belerang, dan berbagai senyawa dari unsur tersebut. Pembakaran dikatakan sempurna apabila karbon (c) terbakar menjadi CO2, hidrogen (H) terbakar menjadi H2O, belerang (S) terbakar menjadi SO2. Perubahan entalpi pada pembakaran sempurna 1 mol suatu zat yang diukur pada 298 K, 1 atm disebut entalpi pembakaran standar (standard enthalpy of combustion), yang dinyatakan dengan ΔHoc Entalpi pembakaran juga dinyatakan dalam kJ mol-1 . Harga entalpi pembakaran dari berbagai zat pada 298 K, 1 atm Harga entalpi pembakaran dari berbagai zat pada 298 K, 1 atm diberikan pada tabel 3 berikut. Tabel 3 . Entalpi Pembakaran dari berbagai zat pada 298 K, 1 atm Contoh: Pembakaran bensin adalah suatu proses eksoterm. Apabila bensin dianggap terdiri atas isooktana, C8H18 (salah satu komponen bensin) tentukanlah jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 1 liter bensin. Diketahui entalpi pembakaran isooktana = -5460 kJ mol-1 dan massa jenis isooktan = 0,7 kg L -1 (H = 1; C =12) Jawab: Entalpi pembakaran isooktana yaitu – 5460 kJ mol-1 . Massa 1 liter bensin = 1 liter x 0,7 kg L-1 = 0,7 kg = 700 gram. Mol isooktana =700 gram/114 gram mol-1 = 6,14 mol. Jadi kalor yang dibebaskan pada pembakaran 1 liter bensin adalah: 6,14 mol x 5460 kJ mol -1 =33524,4 kJ. C. Perubahan Entalpi Reaksi Setiap sistem atau zat mempunyai energi yang tersimpan didalamnya. Energi potensial berkaitan dengan wujud zat, volume, dan tekanan. Energi kinetik ditimbulkan karena atom – atom dan molekulmolekul dalam zat bergerak secara acak. Jumlah total dari semua bentuk energi itu disebut entalpi (H) . Entalpi akan tetap konstan selama tidak ada energi yang masuk atau keluar dari zat. . Misalnya entalpi untuk air dapat ditulis H H2O (l) dan untuk es ditulis H H2O(s). Perhatikan lampu spiritus, jumlah panas atau energi yang dikandung oleh spiritus pada tekanan tetap disebut entalpi spiritus. Entalpi tergolong sifat eksternal, yakni sifat yang bergantung pada jumlah mol zat. Bahan bakar fosil seperti minyak bumi, batubara mempunyai isi panas atau entalpi. Entalpi (H) suatu zat ditentukan oleh jumlah energi dan semua bentuk energi yang dimiliki zat yang jumlahnya tidak dapat diukur. Perubahan kalor atau entalpi yang terjadi selama proses penerimaan atau pelepasan kalor dinyatakan dengan “ perubahan entalpi (ΔH) “. Misalnya pada perubahan es menjadi air, maka dapat ditulis sebagai berikut: ΔH = H H2O (l) - H H2O (s) 1.Kalor jenis Dan Kapasitas Kalor Kalor adalah energi yang berpindah dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya karena adanya perbedaan suhu, yaitu dari suhu lebih tinggi ke suhu lebih rendah. Transfer kalor akan berlangsung hingga suhu diantara keduanya menjadi sama. Seperti halnya dengan “kerja“, kalor adalah energi dalam yang pindah (transfer energi). Apabila suatu zat menyerap kalor, maka suhu zat akan naik sampai tingkat tertentu hingga zat itu akan mencair (jika zat padat) atau menguap (jika zat cair). Sebaliknya jika kalor dilepaskan dari suatu zat, maka suhu zat itu akan turun sampai tingkat tertentu hingga zat itu akan mengembun (jika zat gas) atau membeku (jika zat cair). Kita dapat menentukan jumlah kalor yang diserap atau dibebaskan oleh suatu sistem atau zat dari perubahan suhu atau perubahan wujud yang dialaminya asal kalor jenis atau kapasitas kalornya diketahui. Kalor jenis(c) adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperature dari 1 gram massa bahan sebesar 1 oC. Kapasitas kalor( C ) adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperature dari suatu sampel bahan sebesar 1 oC. Jumlah kalor yang diserap atau dibebaskan oleh sistem dapat ditentukan melalui percobaan, yaitu dengan mengukur perubahan suhu yang terjadi pada sistem. Apabila massa dan kalor jenis atau kapasitas kalor sistem diketahui, maka jumlah kalor dapat dihitung dengan rumus: q = m x c x Δt atau q = C x Δt dimana: q = jumlah kalor (dalam joule) m = massa zat (dalam gram) Δt = perubahan suhu (t akhir – t awal) c = kalor jenis C = kapasitas kalor Contoh: Berapa joule diperlukan untuk memanaskan 100 gram air dari 250C menjadi 1000 C. Kalor jenis air = 4. 18 J g-1 K-1 Jawab: q = C. Δt = 100 g x 4,18 J g-1 K-1 x (100 – 25) K = 31. 350 J = 31,35 kJ 2. Kalorimetri Perubahan energi dalam reaksi kimia selalu dapat dibuat sebagai panas, sebab itu lebih tepat bila istilahnya disebut panas reaksi. Alat yang dipakai untuk mengukur panas reaksi disebut kalorimeter (sebetulnya kalori meter, walaupun diketahui sekarang panas lebih sering dinyatakan dalam joule daripada kalori). Ada beberapa macam bentuk dari alat ini, salah satu dinamakan Kalorimeter Bomb yang diperlihatkan pada gambar diatas. Kalorimeter semacam ini biasanya dipakai untuk mempelajari reaksi eksotermik, yang tak akan berjalan bila tidak dipanaskan, misalnya reaksi pembakaran dari CH4 dengan O2 atau reaksi antara H2 dan O2. Alatnya terdiri dari wadah yang terbuat dari baja yang kuat (bombnya) dimana pereaksi ditempatkan. Bomb tersebut dimasukkan pada bak yang berisolasi dan diberi pengaduk serta termometer. Suhu mula-mula dari bak diukur kemudian reaksi dijalankan dengan cara menyalakan pemanas kawat kecil yang berada di dalam bomb. Panas yang dikeluarkan oleh reaksi diabsorpsi oleh bomb dan bak menyebabkan temperatur alat naik. Dari perubahan suhu dan kapasitas panas alat yang telah diukur maka jumlah panas yang diberikan oleh reaksi dapat dihitung. Gambar 8. Kalorimeter Bom 3.Perubahan Entalpi Berdasarkan Hukum Hess Banyak reaksi yang dapat berlangsung secara bertahap. Misalnya pembakaran karbon atau grafit. Jika karbon dibakar dengan oksigen berlebihan terbentuk karbon dioksida menurut persamaan reaksi: C(s) + O2 (g) CO2 (g) ΔH = - 394 kJ Reaksi diatas dapat berlangsung melalui dua tahap. Mula-mula karbon dibakar dengan oksigen yang terbatas sehingga membentuk karbon monoksida. Selanjutnya, karbon monoksida itu dibakar lagi untuk membentuk karbon dioksida. Persamaan termokimia untuk kedua reaksi tersebut adalah: C(s) + ½ O2 (g) CO (g) ΔH = - 111 kJ CO (g) + ½ O2 (g) CO2 (g) ΔH = - 283 kJ Jika kedua tahap diatas dijumlahkan, maka diperoleh: C(s) + ½ O2 (g) CO (g) ΔH = - 111 kJ CO (g) + ½ O2 (g) CO2 (g) ΔH = - 283 kJ ------------------------------------------------------------------------- + C(s) + O2 (g) CO2 (g) ΔH = - 394 kJ 4.Perubahan Entalpi Berdasarkan Entalpi Pembentukan Kalor suatu reaksi dapat juga ditentukan dari data entalpi pembentukan zat pereaksi dan produknya. Dalam hal ini, zat pereaksi dianggap terlebih dahulu terurai menjadi unsurunsurnya, kemudian unsur-unsur itu bereaksi membentuk zat produk. Secara umum untuk reaksi: m AB + n CD p AD + q CB ΔH0 = jumlah ΔH0f (produk) - jumlah ΔH0f (pereaksi) 5.Perubahan Entalpi Berdasarkan Energi Ikatan Energi ikatan didefinisikan sebagai energi yang diperlukan untuk memutuskan 1 mol ikatan dari suatu molekul dalam wujud gas. Energi ikatan dinyatakan dalam kilojoule per mol (kJ mol-1 )Energi berbagai ikatan diberikan pada tabel 4. Tabel 4. Harga Energi ikatan berbagai molekul (kJ/mol) Lampiran 2. Instrumen Penilaian Sikap 1. Penilaian kompetensi sikap melalui lembar observasi Petunjuk Pengisian Lembar Observasi Kolom aspek perilaku diisi dengan menggunakan angka sesuai kriteria berikut 4 = sangat baik 3 = baik 2 = cukup 1 = kurang a. Lembar penilaian kompetensi sikap saat diskusi LEMBAR OBSERVASI SIKAP SAAT DISKUSI Mata : Kimia Pelajaran Kelas/ : XI/ 1 Semester Topik : Termokimia Sub Topik : Menghitung ∆H reaksi berdasarkan hukum Hess Indikator No : 3.5.3. Peserta didik dapat menentukan ∆H reaksi berdasarkan hukum Hess Nama Peserta Didik 1 2 Perilaku 3 4 5 Ket Keterangan 1) kerja sama 2) tanggung jawab 3) kritis 4) pro-aktif 5) religius Lampiran 3. Lembar Penilaian Keterampilan Bagian Kemampuan yang diukur A Pra-eksperimen 1. Menjelaskan tujuan eksperimen 2. Menyebutkan alat dan bahan yang diperlukan 3. Menjelaskan langkah-langkah/prosedur eksperimen 4. Menyelesaikan tugas prasyarat B Skor Keterangan Jumlah skor A Pelaksanaan eksperimen 1. Penggunaan alat dan bahan 2. Melakukan eksperimen sesuai prosedur 3. Kedispilinan 4. Ketelitian 5. Kerapihan dan kebersihan 6. Keaktifan dan eksperimen 7. Kerjasama dengan kelompok Jumlah skor B C Hasil eksperimen 1. Kemampuan memahami data dan analisisnya 2. Kemampuan menjawab pertanyaan 3. Kemampuan menarik kesimpulan 4. Kemampuan mempresentasikan hasil eksperimen 5. Membuat laporan eksperimen 6. Ketepatan waktu menyampaikan laporan eksperimen 7. Keaktifan dalam berdiskusi Jumlah skor C Nilai Tanggal penilaian Paraf guru Lampiran 4. Kisi-kisi dan Instrumen Penilaian Pengetahuan PEMERINTAH PROVINSI DAERAH KHUSUS IBUKOTA JAKARTA PENDIDIKAN TINGGI SEKOLAH MENENGAH ATAS (SMA) NEGERI 59 JAKARTA Jl. Bulak Timur 1/10 – 11 Klender – Jakarta Timur 13470 Telp. (021) 8614101 – 86612548 Fax. (021) 8614798 Web: www.sman59Jaktim.seh.id Email: [email protected] PENILAIAN TENGAH SEMESTER GANJIL SMA NEGERI 59 JAKARTA TAHUN PELAJARAN 2019 / 2020 MATA PELAJARAN KELAS / PROGRAM GURU MATA PELAJARAN : KIMIA : XI/ MIPA : Serfika Rahmawati, S. Pd. Berilah tanda silang (x) pada jawaban yang benar! Untuk menjawab soal 1-2, perhatikan pernyataan berikut. Jika reaksi antara logam magnesium dengan asam klorida encer dicampurkan ke dalam tabung reaksi, maka produk yang dihasilkan adalah gas hidrogen dan magnesium klorida. Selama proses berlangsung, gas hidrogen yang terbentuk tidak keluar dari tabung reaksi, tetapi perambatan kalor meninggalkan sistem tetap terjadi melalui dinding pada tabung reaksi yang ditandai dengan panasnya dinding tabung reaksi. 1. Jenis sistem berdasarkan pernyataan tersebut adalah … A. Sistem terbuka B. Sistem tertutup C. Sistem terisolasi D. Sistem dan lingkungan E. Sistem termokimia 2. Reaksi antara pita magnesium dan asam klorida termasuk ke dalam reaksi ... A. Reaksi eksoterm B. Reaksi endoterm C. Reaksi kimia D. Reaksi pemanasan E. Reaksi pembentukan 3. Diketahui persamaan reaksi kimia: Ca (s) + C (s) + 3/2 O2 (g) → CaCO3 (s) Δ H = − 1.207,5 kJ/mol Grafik yang menunjukkan proses reaksi tersebut adalah…. A. D. B. E. C. 4. Reaksi berikut yang merupakan reaksi peruraian standar adalah….. A. FeO (s) + Fe2O3 (s) → Fe3O4 (s) B. CaO (s) + CO2 (g) → CaCO3 (s) C. CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g) D. CaCO3 (s) → Ca (s) + C (s) + 3/2 O2 (g) E. 2CaCO3 (s) → 2Ca (s) + 2C (s) + 3O2 (g) 5. Reaksi berikut yang melepas kalor sebesar 128 kJ/mol adalah ...... A. C2H4 + H2 → C2H6 B. C2H6 → C2H4 + H2 C. C3H8 + H2 → C3H6 D. C3H6 → C3H8 + H2 E. C2H4 + O2 → C3H6 Untuk menjawab soal nomor 6-8, perhatikan data entalpi ikatan di bawah ini: Ikatan E (kJ/mol) C=C 611 C-H 414 C-Cl 339 C-C 347 H-Cl 431 H-H 436 6. Entalpi ikatan untuk senyawa C2H5Cl adalah ... kJ/mol. A. 2840 B. 2756 C. 2409 D. 2070 E. 2015 7. C2H4 + HCl → C2H5Cl , maka nilai ∆Hfo = ... kJ/mol. A. +46 B. -46 C. +56 D. -58 E. -23 8. Siklus suatu reaksi ditunjukkan dengan diagram berikut. ΔH1 = ….. A B ΔH2 = 120 k ΔH4 = 60 kJ ΔH3 = 45 kJ C D Berdasarkan siklus tersebut, nilai ΔH1 adalah…. A. -225 kJ B. -135 kJ C. -105 kJ D. +105 kJ E. +225 kJ 9. Diketahui: ΔHf◦H2O (g) = -242 kJ/mol ΔHf◦CO2 (g) = -394 kJ/mol ΔHf◦C2H2 (g) = 52 kJ/mol Jika 52 gram C2H2 dibakar secara sempurna sesuai dengan persamaan: 2C2H2 (g) + 5O2 (g) → 4CO2 (g) + 2H2O (g) akan dihasilkan kalor sebesar ...... (Ar C = 12, H = 1) A. 391,2 kJ B. 428,8 kJ C. 1.082 kJ D. 2.164 kJ E. 4.328 kJ 10. Reaksi pembakaran isooktana dapat dituliskan sebagai berikut. (1) C8H18 (l) + 25/2 O2 (g) → 8CO2 (g) +9H2O (g) ΔH= -5460 kJ (2) C8H18 (l) + 17/2 O2 (g) → 8CO (g) +9H2O (g) ΔH= -2924,4 kJ Kesimpulan dari reaksi tersebut adalah… A. Isooktana efektif untuk bahan bakar B. Isooktana dapat menaikkan kadar bahan bakar C. Isooktana menghasilkan energi yang memadai D. Pembakaran tidak sempurna isookatana menghasilkan energi yang sedikit E. Pembakaran tidak sempurna isooktana selain menghasilkan sedikit energi, juga menimbulkan gas pencemar ESSAY 1. Diketahui reaksi berikut: H2O(l) → H2O(g) ΔH = +40 kJ/mol Hitunglah kalor yang diperlukan untuk penguapan 4,5 gram H2O (Ar H = 1,0 dan Ar O = 16)! 2. Diketahui persamaan pembakaran siklopropana: (CH2)3 + O2 → 3CO2 + 3H2O (ΔH = -a kJ/mol) Kalor pembentukan: CO2(g) = -b kJ/mol H2O (l)= -c kJ/mol Maka, perubahan entalpi dari pembentukan siklopropana (dalam kJ/mol) ialah … 3. Larutan NaHCO3 (backing soda) bereaksi dengan asam klorida menghasilkan larutan natrium klorida, air, dan gas karbon dioksida. Reaksi menyerap kalor sebesar 11,8 kJ pada tekanan tetap untuk setiap mol backing soda. Tuliskan persamaan termokimia untuk reaksi tersebut! 4. Reaksi antara hidrogen klorida dengan natrium hidroksida merupakan reaksi eksotermis yang berlangsung sangat cepat menurut persamaan kimia: HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H2O (l) Dalam suatu percobaan, seorang peserta didik menempatkan 25,0 mL larutan HCl 1,00 mol/L pada suhu 25,0◦C dalam kalorimeter coffeecup. Ke dalam kalorimeter ini kemudian ditambahkan 25,0 mL larutan NaOH 1,00 mol/L juga pada suhu 25,0◦C. Selama campuran diaduk, suhu campuran naik dengan cepat mencapai keadaan maksimum pada suhu 28,3,0◦C. Berapakah ΔH reaksi, dinyatakan dengan kJ per mol HCl? Karena larutan relatif encer, dapat dianggap bahwa panas jenis larutan sama dengan panas jenis air yaitu 4,184 J/◦C-1. Massa jenis larutan HCl adalah 1,02 g/mL dan massa jenis larutan NaOH adalah 1,04 g/mL. (Panas yang hilang ke styrofoam, termometer, atau lingkungan diabaikan). 5. Jika Anda datang ke SPBU, Anda menjumpai berbagai jenis bahan bakar minyak (BBM) seperti Premium dan Pertamax. Premium memiliki angka oktan 88 dan Pertamax memiliki angka oktan 92. Menganggap 1 L pembakaran BBM selama mesin bekerja berlangsung secara sempurna, berapakah ΔH yang dibebaskan untuk menjalankan kendaraan bermotor yang Anda gunakan jika bahan bakar yang Anda gunakan adalah Pertamax? Diketahui ΔHc C7H16 = -4853 kJ/mol dan ΔHc C8H18 = 5460 kJ/mol. Massa jenis bensin = 0,7 kg/L. Mr C8H18 = 114 dan Mr C7H16 = 100. “Didunia ini banyak sekali orang-orang pintar, namun sedikit sekali diantaranya merupakan orang-orang jujur” Selamat mengerjakan XI-MIPA KISI-KISI PENILAIAN TENGAH SEMESTER GANJIL TAHUN PELAJARAN 2019/2020 Satuan Pendidikan Mata Pelajaran Kelas/Program Studi No. : SMA N 59 Jakarta : Kimia : XI/MIPA Kompetensi yang Diujikan Alokasi Waktu Jumlah Soal Penyusun Materi Indikator Kelas / Semester 1. 3.4 Menjelaskan konsep perubahan entalpi reaksi pada tekanan tetap dalam persamaan termokimia Sistem dan lingkungan 2. 3.4 Menjelaskan konsep perubahan entalpi reaksi pada tekanan tetap dalam persamaan termokimia Reaksi endoterm dan reaksi eksoterm : 90 menit : 15 : Serfika Rahmawati, S. Pd. Ranah Soal No Soal Bentuk Soal Kunci XI / Ganjil Mengidentifikasi jenis sistem dari suatu percobaan C4 1 PG B XI / Ganjil Menentukan reaksi eksoterm dan endoterm C4 2 PG A Indikator Soal melalui percobaan No. Kompetensi yang Diujikan Materi Indikator Kelas / Semester Indikator Soal Ranah Soal No Soal Bentuk Soal Kunci 3. 3.4 Menjelaskan konsep perubahan entalpi reaksi pada tekanan tetap dalam persamaan termokimia Reaksi eksoterm dan reaksi endoterm XI / Ganjil Mengidentifikasi reaksi eksoterm dan endoterm berdasarkan diagram tingkat energi C4 3 PG C 4. 3.4 Menjelaskan konsep perubahan entalpi reaksi pada tekanan tetap dalam persamaan termokimia Jenis perubahan entalpi standar XI / Ganjil Menentukan contohcontoh perubahan entalpi standar untuk berbagai reaksi C3 4 PG C 5. 3.4 Menjelaskan konsep perubahan entalpi reaksi pada tekanan tetap dalam persamaan termokimia Jenis perubahan entalpi standar C4 5 PG E 6. 3.5 Menjelaskan jenis entalpi reaksi, hukum Hess dan konsep energi ikatan Energi ikatan (ΔHdis) XI / Ganjil Menentukan entalpi ikatan dari suatu senyawa melalui data ikatan entalpi C3 6 PG B 7. 3.5 Menjelaskan jenis entalpi reaksi, hukum Hess dan konsep energi ikatan Energi Ikatan (ΔHdis) XI / Ganjil Menentukan perubahan entalpi melalui data entalpi standar suatu reaksi C3 7 PG D Menganalisis reaksi yang terbentuk berdasarkan perubahan entalpi standar Kompetensi yang Diujikan Materi Indikator 8. 3.5 Menjelaskan jenis entalpi reaksi, hukum Hess dan konsep energi ikatan Hukum Hess 9. 3.5 Menjelaskan jenis entalpi reaksi, hukum Hess dan konsep energi ikatan 10. 3.5 Menjelaskan jenis entalpi reaksi, hukum Hess dan konsep energi ikatan No. 11. 3.4 Menjelaskan konsep perubahan entalpi reaksi pada tekanan tetap dalam persamaan termokimia Kelas / Semester Indikator Soal XI / Ganjil Menentukan perubahan entalpi berdasarkan hukum Hess Perubahan entalpi XI / Ganjil Menentukan kalor pembentukan berdasarkan data standar perubahan entalpi standar Kalor Pembakaran XI / Ganjil Menganalisis perubahan entalpi reaksi Ranah Soal No Soal Bentuk Soal Kunci C3 8 PG D C3 9 PG D C4 10 PG E C3 1 Esai pembakaran terhadap dampak yang diberikan ke lingkungan Entalpi XI / Ganjil Menentukan perubahan entalpi pembentukan berdasarkan data entalpi standar -q = 0,25 mol x 40 kJ/mol q = -10kJ Kompetensi yang Diujikan Materi Indikator 12. 3.5 Menjelaskan jenis entalpi reaksi, hukum Hess dan konsep energi ikatan Entalpi pembentukan 13. 3.5 Menjelaskan jenis entalpi reaksi, hukum Hess dan konsep energi ikatan Persamaan termokimia No. Kelas / Semester Ranah Soal No Soal Bentuk Soal XI / Ganjil Menentukan jumlah kalor yang diperlukan melalui data entalpi ikatan C3 2 Esai ΔH siklopropana = 3b-3c+a kJ/mol XI / Ganjil Menentukan persamaan reaksi termokimia C3 3 Esai NaHCO3 (s) + HCl (aq) → H2O (l) + CO2 (g) Indikator Soal Kunci ΔH = +11,8 kJ 14. 3.5 Menjelaskan jenis entalpi reaksi, hukum Hess dan konsep energi ikatan Kalorimeter XI / Ganjil Menentukan perubahan entalpi berdasarkan percobaan dengan kalorimeter C4 4 Esai Massa larutan HCl = 1,02 g/mL x 25,0 mL = 25,5 g Massa larutan NaOH = 1,04 g/mL x 25,0 mL = 26 g Massa total larutan = 51,5 g No. Kompetensi yang Diujikan Materi Indikator Kelas / Semester Indikator Soal Ranah Soal No Soal Bentuk Soal Kunci ΔT = 3,3◦C qreaksi = 51,5 g x 4,184 J/g◦C x 3,3◦C = 711,1 J = 0,7111 kJ ΔH = -0,7111 kJ : 0,025 mol = -28,4 kJ/mol NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H2O (l) ΔH = -28,4 kJ/mol No. 15. Kompetensi yang Diujikan Materi Indikator 3.5 Menjelaskan jenis entalpi reaksi, hukum Hess dan konsep energi ikatan Kalor Pembakaran Kelas / Semester Indikator Soal XI / Ganjil Menganalisis perubahan entalpi reaksi pembakaran dari pembakaran berbagai jenis bahan bakar di SPBU Ranah Soal No Soal Bentuk Soal Kunci C4 5 Esai Massa bensin = 0,7 kg/L x 1 L = 0,7 kg = 700g Massa C8H18 = 0,92 x 700g = 644g n C8H18 = 644g : 114 g/mol = 5,65 mol ΔH C8H18 = -5460 kJ : 5,65 mol = 966,4 kJ/mol Massa C7H16 = 0,08 x 700g = 56g n C7H16= 56g : 100 g/mol = 0,56 mol ΔH C7H16 = -4853 No. Kompetensi yang Diujikan Materi Indikator Kelas / Semester Indikator Soal Ranah Soal No Soal Bentuk Soal Kunci kJ : 0,56 mol = 8666,1 kJ/mol ΔH total = -966,4 kJ/mol + (-8666,1 kJ/mol) = -9632,5 kJ/mol Mengetahui, Jakarta, September 2019 Kepala SMA N 59 Jakarta Pembuat Soal Drs. Marihot Malau, M. Pd. NIP. 19640806 199103 1 006 Serfika Rahmawati, S. Pd. NIP. Lampiran 5. LKPD Praktikum LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) PRAKTIKUM REAKSI EKSOTERM DAN REAKSI ENDOTERM SERTA PENENTUAN PERUBAHAN ENTALPI REAKSI I. TUJUAN PERCOBAAN A. Membandingkan reaksi eksoterm dan reaksi endoterm B. Menentukan perubahan entalpi reaksi netralisasi II. ALAT DAN BAHAN A. Percobaan Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm 1. Alat : a. Tabung reaksi b. Gelas ukur 50 ml c. Termometer d. Gelas kimia 100 mL e. Spatula 2. Bahan : a. Logam Mg b. Larutan HCl 1 M c. Kristal Ba(OH)2 d. Kristal NH4Cl e. CaO padat f. Aquades B. Penentuan Perubahan Entalpi Reaksi 1. Alat : a. Kalorimeter sederhana b. Termometer c. Gelas Kimia 100 mL d. Stopwatch 2. Bahan : a. Larutan NaOH 1 M b. Larutan HCl 1 M III. PROSEDUR PERCOBAAN A. Percobaan Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm 1. Masukkan 10 ml larutan aquades ke dalam tabung reaksi. Ukur suhunya sebagai T awal dan uji dengan kertas lakmus merah dan biru. Kemudian, masukkan sebongkah CaO, biarkan sebentar dan ukur suhu tertinggi sebagai T akhir, kemudian uji dengan kertas lakmus merah dan lakmus biru. 2. Masukkan 5 ml larutan HCl 1 M ke dalam sebuah tabung reaksi. Ukur suhunya sebagai T awal. Kemudian tambahkan potongan pita magnesium (Mg) sepanjang 2-3 cm. Amati perubahan yang terjadi dan ukur suhunya sebagai T akhir. 3. Masukkan Kristal Ba(OH)2 sebanyak 2 spatula ke dalam tabung reaksi. Tambahkan Kristal NH4Cl sebanyak 2 spatula, kemudian diaduk dan tutuplah dengan sumbat gabus. Peganglah tabung reaksi tersebut dan rasakan suhunya. Biarkan sebentar, kemudian buka sumbat tabung dan cium bau gas yang timbul (Hati-hati jangan mencium langsung bau gas dari mulut tabung, tetapi kibaskan tangan Anda di mulut tabung). Catat hasil pengamatan B. Penentuan Perubahan Entalpi Reaksi 1. Ukurlah suhu HCl dan NaOH sebelum direaksikan. Jika suhu kedua larutan berbeda, maka catat suhu rata-ratanya sebagai suhu awal. 2. Masukkan NaOH ke dalam bejana, lalu tuangkan HCl tersebut ke dalam bejana. Aduk dengan termometer dan perhatikan suhu yang terbaca pada termometer (Carilah suhu tertinggi sebagai suhu akhir) 3. Aduk campuran dengan termometer dan ukur suhunya setiap 30 detik selama 5 menit, dan amati perubahan suhu yang terjadi. IV. DATA PENGAMATAN A. Percobaan Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm No. Bahan Percobaan 1. 10 mL aquades + CaO 2. 5 ml HCl + 2 cm Mg 3. 2 Spatula Ba(OH)2 + 2 spatula NH4Cl T-awal (˚C) Pengamatan TPerubahan yang akhir terjadi (˚C) Keterangan (eksoterm/endoterm B. Percobaan Penentuan Perubahan Entalpi Reaksi No. 1. Percobaan Suhu Awal a. HCl 1 M b. NaOH 1 M Hasil Pengamatan Rata-rata 2. Suhu Akhir 3. Perubahan suhu selama 5 menit t (s) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 T (˚C) V. PERTANYAAN A. Percobaan Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm 1. Gejala apakah yang menunjukkan terjadinya reaksi kimia pada percobaan di atas? 2. Tuliskan persamaan reaksi dari percobaan yang telah dilakukan! 3. Sebutkan perbedaan dari reaksi eksoterm dan reaksi endoterm! 4. Buatlah diagram tingkat energi secara umum untuk reaksi eksoterm dan endoterm! B. Percobaan Penentuan Perubahan Entalpi Reaksi 1. Apakah reaksi netralisasi antara HCl dan NaOH berjalan secara eksoterm atau endotem? 2. Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi! 3. Hitunglah kalor yang dibebaskan dari sistem ke lingkungan agar suhu larutan kembali turun dan menjadi sama dengan suhu awal larutan (anggap massa jenis larutan = 1 g/mL dan kalor jenis larutan 4,2 J/g K)
