RPP KALORIMETRI 4

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Satuan Pendidikan                  :  SMA N 1 KOTA JAMBI

Mata Pelajaran                        :  KIMIA

Kelas/Semester                        :  XI/1

Alokasi Waktu                        : 2 x 45 menit

 

A.    Standar Kompetensi

Memahami perubahan energi dalam reaksi kimia dan cara pengukurannya.

B.     Kompetensi Dasar

Menentukan ΔH reaksi berdasarkan percobaan, hukum Hess, data perubahan entalpi pembentukan standar, dan data energi ikatan .

C.    Indikator Pencapaian Kompetensi

Kognitif: Proses

1.         Menghitung harga ΔH reaksi melalui percobaan.

Psikomotor

1.         Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

2.         Menimbang zat yang digunakan.

3.         Mereaksikan reaktan.

4.         Mengukur perubahan suhu (membaca termometer).

5.         Terampil menggunakan alat sesuai dengan fungsinya.

6.         Menggunakan peralatan praktikum dengan hati-hati.

Afektif

1.         Karakter

a)      Melaksanakan tugas individual maupun tugas kelompok dengan penuh tanggung jawab (tanggung jawab).

b)      Mampu berinteraksi dengan anggota kelompok (mampu bekerja sama).

c)      Menuliskan data sesuai pengamatan (berperilaku jujur).

d)     Menuliskan data dengan teliti (teliti).

2. Keterampilan Sosial

a.       Bertanya dengan santun.

b.      Menyumbang ide atau pendapat.

c.       Menjadi pendengar yang baik.

d.      Mempresentasikan data dan kesimpulan hasil percobaan.

D.    Tujuan Pembelajaran

Kognitif: Proses

1.         Siswa dapat menghitung harga ΔH reaksi melalui percobaan

Psikomotor

1.      Siswa dapat melakukan eksperiment sesuai dengan rincian tugas kinerja yang ditentukan.

2.      Siswa terampil dalam mereaksikan zat.

3.      Siswa mampu mengukur suhu dan membaca skala termometer dengan tepat.

4.      Siswa terampil menggunakan alat sesuai dengan fungsinya.

5.      Siswa dapat melaksanakan tugas individual maupun tugas kelompok dengan penuh tanggung jawab (tanggung jawab).

6.      Siswa mampu berinteraksi dengan anggota kelompok (mampu bekerja sama).

Afektif

1)      Karakter

Siswa terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa, siswa mampu membuat kemajuan dalam menunjukan karakter kejujuran, tanggung jawab, hati-hati dan teliti.

2)      Keterampilan sosial

Siswa terlibat dalam proses belajar mengajar terpusat pada siswa, siswa mampu membuat kemajuan dalam menunjukan perilaku keterampilan sosial bertanya, menyumbang ide atau pendapat, menjadi pendengar yang baik, dan berkomunikasi.

E.     Materi Pembelajaran:  

MENGHITUNG ∆H REAKSI MENGGUNAKAN KALORIMETER

Kalorimeter adalah suatu alat untuk mengukur jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan sistem. Setiap kalorimeter mempunyai sifat khas dalam mengukur panas. Ini dapat terjadi karena kalorimeter sendiri (baik gelas, polistirena ataulogam) mengisap panas yang diserap, sehingga tidak semua panas terukur. Untuk itu kita perlu menentukan berapa banyak panas yang diserap oleh kalorimeter beserta termometer dan pengaduknya.

Kalorimeter sederhana dapat disusun dari 2 buah gelas plastik (bahan non-konduktor), sehingga jumlah kalor yang diserap atau dilepaskan larutan dapatditentukan dengan mengukur perubahan temperaturnya.

Data yang diperlukan untuk menghitung kalor yang diserap atau yangdilepaskan sistem reaksi ialah :

1.      Perubahan temperatur sebelum dan sesudah reaksi (∆t = t1– t2)

2.      Massa total larutan (m), dan

3.      Kalor jenis pelarut (c)

Jumlah kalor yang diserap dirumuskan :

Q = m. c. ∆t

Keterangan : 

Q         = Kalor yang diserap atau dilepaskan (Joule)

m         = Massa zat (gram)

∆t        = Perubahan temperatur (°C)

C         = Kalor jenis (J/gr°C)

Pada tekanan tetap, perubahan (∆H) sama dengan kalor (q) yang diserap atau dilepas. Besarnya kalor reaksi pada kalorimeter sederhana yang diukur pada tekanan tetap, diperoleh :

∆H = q reaksi = - m. c. ∆t

Ada dua jenis kalorimeter yang akan dibahas, yaitu: kalorimeter sederhana dan kalorimeter bom.

1.      Kalorimetri Sederhana

Kalorimetri yang sederhana ialah poses mengukur perubahan suhu dari sejumlah air atau larutan sebagai akibat dari suatu reaksi kimia dalam suatu wadah terisolasi. Kalorimeter sederhana adalah Kalorimeter yang digunakan untuk mengukur kalor reaksi yang berlangsung dalam fase larutan karena itu disebut juga Kalorimeter Larutan. Jadi kalorimeter larutan adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat pada reaksi kimia dalam sistem larutan. Pada dasarnya, kalor yang dibebaskan/diserap menyebabkan perubahan suhu pada kalorimeter. Berdasarkan perubahan suhu per kuantitas pereaksi kemudian dihitung kalor reaksi dari reaksi sistem larutan tersebut.

2.      Kalorimetri Bom

Kalorimeter bom adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai kalori) yang dibebaskan pada pembakaran sempurna suatu senyawa, bahan makanan, bahan bakar. Kalorimeter bom terdiri dari sebuah bom ( tempat berlangsungnya reaksi pembakaran, terbuat dari bahan stainless steel dan diisi dengan gas oksigen pada tekanan tinggi ) dan sejumlah air yang dibatasi dengan wadah yang kedap panas. Contoh kalorimeter Bom adalah kalorimeter Makanan. Reaksi pembakaran yang terjadi di dalam bom, akan menghasilkan kalor dan diserap oleh air dan bom. Oleh karena itu dihasilkan suatu rumusan.

F.     Metode Pembelajaran

1.      Pendekatan Pembelajaran             : Penedekatan Proses

2.      Model Pembelajaran                     : Cooperative learning tipe STAD

3.      Metode                                         : Diskusi, eksperimen,  dan penugasan

           

G.    Kegiatan Pembelajaran

Kegiatan	Fase	Kegiatan	Alokasi Waktu	Terlaksana/ Tidak
Awal/Pendahuluan	Orientasi	Guru mengucapkan salam Guru memeriksa kehadiran siswa Guru menyampaikan judul materi yang akan dipelajari Guru memeriksa PR	1.5  menit
	Apersepsi	Guru memberikan apersepsi: Pada materi pertemuan sebelumnya kita mempelajari tentang sistem. Ada yang bisa menjelaskan tentang sistem terisolasi? Apakah kalorimetri termasuk sistem terisolasi?	1 menit
	Motivasi	Guru memberikan motivasi: menyambung dari apersepsi, kalorimetri merupakan contoh dari sistem terisolasi, bagaimana kita menentukan kalor reaksi yang terdapat dalam kalorimetri? Nah, hari ini kita akan mempelajari bagaimana menentukan kalor reaksi tersebut! (Q = m c Δt)	1  menit
	Pemberian Acuan	Guru menyampaikan tujuan pembelajaran hari ini.	0.5 menit
	Pembagian kelompok belajar dan penjelasan mekanisme pelak­sana­an pengalaman belajar	Guru membagi siswa kedalam 6 kelompok	1 menit
Inti	Explanasi	·         Guru menjelaskan materi tentang perhitungan ΔH reaksi menggunakan kalorimeter ·         Guru menampilkan slide tentang materi perhitungan ΔH reaksi menggunakan kalorimeter. (nilai yang ditanamkan: rasa ingin tahu, pendengar yang baik)	10 menit
	Eksplorasi	Guru meminta siswa menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan dalam praktikum Guru membimbing siswa dalam melakukan praktikum mengenai materi perhitungan ΔH  reaksi menggunakan kalorimeter. Guru meminta siswa untuk mendiskusikan hasil percobaan. Guru berkeliling untuk memantau siswa dalam kelompoknya Guru membantu memberi pemahaman kepada siswa yang mengalami kesulitan dalam diskusi. (nilai yang ditanamkan: kerja keras, rasa ingin tahu, teliti,bekerja sama, komunikatif, berani dan bertanggung jawab)	25 menit
	Elaborasi	·         Guru meminta masing-masing kelompok mempresentasikan hasil diskusi dan hasil percobaannya. ·         Guru memberikan kesempatan pada kelompok lain untuk bertanya dan atau memberikan pendapat. ·         Guru membimbing siswa berlatih menghitung ∆H reaksi dengan  menggunakan data hasil percobaan. ·         Guru meminta siswa mengerjakan lembar kerja secara berkelompok Guru bersama siswa membahas LKS yang sudah dikerjakan siswa tadi (nilai yang ditanamkan: kerja keras, komunikatif, berani dan bertanggung jawab)	25 menit
	Konfirmasi	·         Guru membimbing siswa untuk bertanya tentang hal-hal yang belum diketahui dan dipahami. ·         Guru menjelaskan kembali hal yang kurang dipahami. ·         Guru memberi pertanyaan umpan balik terhadap beberapa siswa secara acak. (nilai yang ditanamkan: menghargai pendapat, percaya diri, pendengar yang baik,bekerja sama dan tanggung jawab	10 menit
	Evaluasi	Guru memberikan kuis untuk mengecek ketercapaian kompetensi siswa. Guru memberikan tugas kepada siswa untuk dikerjakan dirumah.	10 menit
Penutup	Penghargaan	Guru memberikan penilaian kepada setiap kelompok yang mempersentasikan hasil diskusinya. Guru memberikan penghargaan kepada kelompok terbaik	2  menit
	Refleksi	Guru membimbing siswa dan menyimpulkan materi pelajaran. Guru meminta siswa untuk kembali mempelajari materi yang telah diajarkan dan menghubungkannya dengan ilmu lain. Guru menutup pelajaran	3  menit

H.    Penilaian Hasil Belajar  

1.      Indikator Penilaian

Indikator Pencapaian Kompetensi	Indikator Penilaian	Jenis/Teknik  Penilaian
Kognitif: Proses 1.      Menghitung harga ΔH reaksi melalui percobaan.	1.      C3	1.      Test tertulis
Psikomotor 1.      Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2.      Menimbang zat yang digunakan. 3.      Mereaksikan reaktan. 4.      Mengukur perubahan suhu (membaca termometer). 5.      Terampil menggunakan alat sesuai dengan fungsinya. 6.      Menggunakan peralatan praktikum dengan hati-hati.	1.      P1 2.      P2 3.      P3 4.      P2 5.      P3 6.      P3	1.      Observasi / Non test 2.      Observasi/Non test 3.      Observasi/Non test 4.      Observasi/Non test 5.      Observasi/Non test 6.      Observasi/Non test
Afektif 1.      Karakter a)             Melaksanakan tugas individual maupun tugas kelompok dengan penuh tanggung jawab (tanggung jawab). b)             Mampu berinteraksi dengan anggota kelompok (mampu bekerja sama). c)             Menuliskan data sesuai pengamatan (berperilaku jujur). d)            Menuliskan data dengan teliti (teliti). 2.      Keterampilan Sosial e)             Bertanya dengan santun. f)              Menyumbang ide atau pendapat. g)             Menjadi pendengar yang baik. h)             Mempresentasikan data dan kesimpulan hasil percobaan.	1.      Karakter a.       A3 b.      A2 c.       A3 d.      A3 4.    Keterampilan Sosial e.       A2 f.       A3 g.      A1 h.      A3	1.    Karakter a.       Non test b.      Non test c.       Non test d.      Non test 2.    Keterampilan Sosial e.       Non test f.       Non Test g.      Non Test h.      Non test

2.      Soal/ Alat Penilaian

Lembar Kerja Siswa

a.        Alat dan Bahan

Alat:

·         Kalorimeter sederhana

·         termometer

Bahan

·         NaOH 0,2 M

·         HCl 0,2 M

b.        Prosedur Kerja

Mengukur ΔH menggunakan kalorimeter sederhana

                      i.            Sediakan kalorimeter sederhana yang terbuat dari 2 wadah minuman styrofoam berukuran 250 ml. Tutup wadah dengan gabus yang sudah dilubangi untuk penempatan termometer. (lihat gambar 2.8)

                    ii.            Ambil 50 ml larutan NaOH 0,2 M dan 50 ml larutan HCl 0,2 M. Ukur suhu masing-masing larutan. Ambil nilai rata-ratanya dan catat.

                  iii.            Masukkan larutan NaOH kedalam kalorimeter lalu tambahkan HCl. Tutup kalorimeter dan aduk rata dengan termometer.

                  iv.            Ukur dan catat suhu tersebut.

c.         Data Pengamatan

Data Hasil Pengamatan

·         Suhu larutan NaOH                     =

·         Suhu larutan HCl                         =

·         Suhu rata-rata (suhu awal)           =

·         Suhu akhir                                    =

·         Kenaikan suhu                             =

Apakah reaksi yang terjadi termasum eksoterm atau endoterm ?

Hitung kalor reaksi per mol NaOH. Asumsikan kalor jenis larutan = 4,18 j/g°C dan kerapatan larutan= 1.000 g/L.

Berapa perubahan entalpi reaksi?

Tulis persamaan termokimianya!

Soal KUIS

1.      Kedalam suatu kalorimeter gelas plastik direaksikan sebanyak 10 mL larutan NaOH 1M    dengan 10 mL larutan HCl 1M dengan suhu awal = 27^oC, ternyata suhu campuran naik     menjadi 33^oC. Jika kalor jenis larutan dianggap sama dengan kalor jenis air yaitu 4,18 Jgr^-1K^-1        Tentukanlah perubahan entalpi reaksi :

                        NaOH_(aq)  +  HCl_(aq)  →  NaCl_(aq)  +  H₂O_(l)

2.     Kedalam kalorimeter dicampurkan 100 mL larutan HCl 2M dengan 100 mL larutan NaOH 1M menyebabkan suhu larutan naik dari 25⁰C menjadi 31,5⁰C. Jika kalor jenis larutan dianggap sama dengan kalor jenis air yaitu 4,2 J g^{-1 0}C^-1, kapasitas kalor kalorimeter = 0 dan massa jenis air = 1 g cm^-3, tentukan ∆H reaksi.

Kunci Jawaban KUIS

1.        Jawab:

Reaksi antara NaOH dengan HCl mengakibatkan kenaikan suhu dari 27⁰C menjadi 33⁰C. sehingga dengan de-mikian reaksi tersebut tergolong reaksi Eksoterm.

Massa larutan (m) = 10 gr + 10 gr = 20 gr ( karena kalor jenis larutan sama denga kalor jenis air sehingga massa        jenis larutan juga sama dengan massa jenis air yaitu 1 grL.

Kalor jenis larutan = 4,18 Jgr^-1K^-1 , kenaikan suhu (∆t) = 33⁰C – 27⁰C = 6⁰C = 6K

                           Sehingga Qreaksi     = m_lar x C_lar x  ∆t

= 20 gr x 4,18 Jgr^-1K^-1 x 6K

                                                = 501,6 J

Kalor di atas adalah kalor yang timbul dari reaksi 10 mL NaOH 1M dengan 10 mL HCl 1M .   10 mL NaOH 1M mengandung 10 mmol NaOH = 0,01 mol NaOH

1.      L HCl 1M mengandung 10 mmol HCl = 0,01 mol HCl

∆H reaksi harus dihitung sesuai dengan stoikiometri reaksi. Jadi ∆H reaksi dihitung berdasarkan reaksi 1 mol NaOH dengan 1 mol HCl ( sesuai dengan koefisien reaksi )

jadi Q(1mol NaOH + 1 mol HCl ) =

  = 50160 J = 50,16 KJ

Reaksi berlangsung dengan eksoterm, sehingga ∆H = -Q

∆H = -50,16 KJ

2.         Jawab :

·         Jumlah mol HCl = 100 mL x 2 M = 200 mmol = 0,2 mol

·         Jumlah mol NaOH = 100 mL x 1 M = 100 mmol = 0,1 mol

Menurut Persamaan reaksi mol HCl dengan mol NaOH adalah sama ( koefisiennya sama ) tetapi jumlah mol yang direaksikan berbeda, oleh karena itu mol NaCl yan terbentuk dihitung berdasarkan mol yang habis bereaksi yaitu NaOH ( jumlah molnya paling kecil ), jadi mol NaCl = mol NaOH = 0,1 mol

·         Volume larutan = 100 mL + 100 mL = 200 mL

·         Massa larutan  = massa air = 200 mL x 1 g mL^-1 = 200 g

·         Maka Kalor yang diterima larutan :

         Q_reaksi + Q_larutan= 0                                                          

         Q_reaksi = -Q_larutan = -5460 J

         Q _larutan = m x c x ∆t                                                       

                     = 200 g x 4,2 J g^-1 K^-1 x (31,5 – 25)K = 5460 J

         ∆H _reaksi untuk 0,1 mol = -5460 J

     ∆H _reaksi untuk 1 mol =  J / mol

                                                    = -54600 J/mol

                           Kalor yang dilepaskan reaksi adalah: 54600 J/mol

3. Sumber Pembelajaran
1. Buku paket ESIS : Johari, J.M.C dan Rachmawati.2010.Chemistry 2A.PT. Gelora Aksara Pratama
2. LKS

                                   

                                                                                                            Jambi,   Agustus 2012

            Mengetahui                                                                

Guru Kelas/Mata Pelajaran                                                                 Kepala Sekolah          

Edi prihatin                                                                                         NURHADI, S.Pd