5. Faktor Tekanan Volume
advertisement
Kelompok Kelas Anggota Mata Pelajaran Kelas/Semester Alokasi Waktu Materi Pokok Sub Materi Pokok : : : : : : : : 1. 2. 3. 4. 5. Kimia XI IPA/Ganjil 1 x 45 menit Kesetimbangan Kimia Pergeseran Kesetimbangan INDIKATOR: 4.8.34 4.8.35 4.8.36 4.8.37 4.8.38 4.8.39 4.8.40 4.8.41 4.8.42 4.8.43 4.8.44 4.8.45 4.8.46 Mengamati data pengaruh tekanan terhadap jumlah produk amoniak dalam industri. Mengidentifikasi data pengaruh tekanan terhadap jumlah produk amoniak dalam industri. Menganalisis data pengaruh tekanan terhadap jumlah produk amoniak dalam industri. Menyimpulkan adanya pengaruh tekanan pada industri amoniak. Mengamati representatif gambar hubungan tekanan dan volume. Menganalisis hubungan tekanan dan volume berdasarkan representasi gambar hubungan tekanan dan volume. Menentukan variabel-variabel pada percobaan pengaruh tekanan dan volume terhadap pergeseran arah kesetimbangan. Menyusun prosedur percobaan pengaruh tekanan dan volume terhadap pergeseran arah kesetimbangan. Menentukan alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan pengaruh tekanan dan volume terhadap pergeseran arah kesetimbangan. Mengamati animasi pengaruh tekanan dan volum terhadap pergeseran arah kesetimbangan. Mengidentifikasi fenomena yang terjadi berdasarkan pengamatan animasi pengaruh tekanan dan volum terhadap pergeseran arah kesetimbangan. Menganalisis pengaruh tekanan dan volume terhadap jumlah mol pereaksi dan hasil reaksi suatu reaksi kesetimbangan. Menghubungkan pengaruh tekanan dan volume terhadap pergeseran arah kesetimbangan. 1 INSTRUKSI 1. Setiap siswa harus membaca LKS ini dengan seksama dan mengerjakan pertanyaan-pertanyaan terkait sesuai dengan instruksi guru. 2. Apabila terdapat hal yang tidak dimengerti atau sulit dipahami mintalah bantuan kepada guru untuk menjelaskannya. PENGARUH TEKANAN-VOLUME TERHADAP PERGESERAN ARAH KESETIMBANGAN Sistem kesetimbangan gas mempungai tekanan dan volume tertentu. jika tekanan sistem diperbesar atau diperkecil, ada kesetimbangan yang terganggu dan adapula yang tidak tergangu, tergantung pada jumlah koefisien pereaksi dan hasil reaksi. (MENGAMATI) Perhatikan table pengaruh suhu dan tekanan terhadap jumlah produksi amoniak di bawah ini! Hasil NH3, % Suhu °C 10,0 atm 30,0 atm 50,0 atm 100 atm 300 atm 600 atm 1000 atm 200 50,7 67,6 74,4 81,5 90,0 95,4 98,3 300 14,7 30,3 39,4 52,0 71,0 84,2 92,6 400 3,9 10,2 15,3 25,1 47,0 65,2 79,8 500 1,2 3,5 5,6 10,6 26,4 42,2 57,5 600 0,5 1,4 2,3 4,5 13,8 23,1 31,4 700 0,2 0,7 1,1 2,2 7,3 12,6 12,9 1. Berdasarkan tabel di atas, bagaimanakah pengaruh tekanan terhadap jumlah produksi amoniak? Jawab:......................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... (MENANYA) 1. Tuliskan hal-hal yang tidak kalian pahami berdasarkan tabel di atas (dalam bentuk pertanyaan)! Jawab:......................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... 2 .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... Kita telah mengetahui bahwa reaksi nitrogen dengan hidrogen membentuk amoniak merupakan contoh reaksi kesetimbangan. Berdasarkan tabel di atas, apakah tekanan juga mempengaruhi pergeseran arah kesetimbangan dalam produksi amoniak? (MENCOBA) Mari merancang percobaan! Saatnya merancang percobaan. Bantu profesor merancang percobaan pengaruh tekanan-volume terhadap pergeseran kesetimbangan. a. Menentukan variabel percobaan Apa saja variabel pada percobaan ini? Jenis variabel Terikat Bebas 1. 2. 3. 1. 2. 3. Kontrol 1. 2. 3. b. Menyusun prosedur percobaan Sekarang saatnya menentukan langkah percobaan pengaruh tekanan volume terhadap kesetmbangan. Bagaimanakah prosedur percobaannya? 3 a. b. c. d. e. f. g. h. .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... c. Menentukan alat dan bahan yang digunakan Apa saja alat dan bahan yang dibutuhkan pada praktikum ini? Alat 1. 2. 3. 4. 5. 6. Bahan 1. 2. 3. 4. 5. 6. (MENALAR) Perhatikan gambar berikut dengan teliti! Gambar 1 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 4 1. Berdasarkan representasi di atas, apakah yang dapat kalian temukan? Jawab:......................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... 2. Berdasarkan gambar tersebut, ketika tekanan diperbesar bagaimana volume tabung? Masih ingat persamaan gas ideal? PV = nRT P Bagaimana hubungan antara P dan V? P dan V berbanding ...................... (lurus/terbalik). Jika P diperbesar berarti V ......................, begitupun sebaliknya jika P diperbesar berarti V ...................... Perhatikan juga gambar berikut dengan teliti! Gambar 2 3. Berdasarkan representasi di atas, apakah yang dapat kalian temukan? Jawab:......................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... CO(g) + 3H2(g) CH4(g) + H2O(g) 5 Coba, hitung jumlah molekul saat kesetimbangan awal dalam kedua gambar tersebut (tabung a) molekul CO ada ..... molekul H2 ada ..... molekul CH4 ada ..... molekul H2O ada ..... Total ada .... molekul Pada kedua gambar tersebut terlihat bahwa sistem kesetimbangan diganggu dengan perubahan tekanan. Sekarang hitung jumlah molekul pada sistem kesetimbangan baru yang terbentuk dalam kedua gambar tersebut (tabung b) molekul CO ada ..... molekul H2 ada ..... molekul CH4 ada ..... molekul H2O ada ..... Total ada .... molekul Berdasarkan gambar tersebut terlihat bahwa saat tekanan diperbesar, maka reaksi kesetimbangan tersebut akan bergeser ke arah ................. membentuk senyawa ................ pada gambar (1) serta membentuk senyawa ................. dan ................. pada gambar (2). Untuk lebih jelasnya coba perhatikan data hasil percobaan pengaruh tekanan terhadap persentase hasil NH3 pada suhu 300oC ini: No Tekanan Hasil NH3 (%) 1 10 atm 14,7 2 30 atm 30,3 3 50 atm 39,4 4 100 atm 52,0 5 300 atm 71,0 6 600 atm 84,2 7 1000 atm 92,6 4. Dari data di atas, apa yang dapat anda simpulkan tentang pengaruh tekanan terhadap NH3 yang dihasilkan? Jawab:......................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... 6 Perhatikan gambar berikut! Gambar 3 Mari menghitung! Kesetimbangan awal Penambahan volum Pengurangan volum molekul A ada ..... molekul B ada ..... molekul C ada ..... Total ada .... molekul molekul A ada ..... molekul B ada ..... molekul C ada ..... Total ada .... molekul molekul A ada ..... molekul B ada ..... molekul C ada ..... Total ada .... molekul Dari hal tersebut dapat disimpulkan bila volum diperbesar atau tekanan diperkecil maka jumlah molekul dalam sistem kesetimbangan baru .................... bila dibandingkan dengan jumlah molekul dalam sistem kesetimbangan awal. Begitu pula sebaliknya, volum diperkecil atau tekanan diperbesar maka jumlah molekul dalam sistem kesetimbangan baru .................... bila dibandingkan dengan jumlah molekul dalam sistem kesetimbangan awal. Apabila koefisien yang terlibat pada reaksi menyatakan jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi, maka bila tekanan diperbesar (memperkecil volum) kesetimbangan akan bergeser ke arah zat dengan jumlah mol yang lebih ........... Begitu pula sebaliknya, jika tekanan diperkecil (memperbesar volum) kesetimbangan akan bergeser ke arah zat dengan jumlah mol lebih .......... 7 Jadi, pengaruh faktor tekanan-volume terhadap pergeseran kesetimbangan adalah .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. (MEMBENTUK JEJARING) Presentasikan hasil diskusi kelompok kalian di depan kelas! 8
