Laman

Kamis, 20 Desember 2012

RPP KALORIMETRI 6


RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Satuan Pendidikan                  :  SMA N 1 KOTA JAMBI
Mata Pelajaran                        :  KIMIA
Kelas/Semester                        :  XI/1
Alokasi Waktu                        : 5 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 ∆H reaksi dengan menggunakan diagram siklus / diagram tingkat energi.
2.         Menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan data entalpi pembentukan standar.
3.         Menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan data energi ikatan
Kognitif: Produk
1.         Menjelaskan Hukum Hess
Psikomotor
1.         Mengoperasikan media pembelajaran yang digunakan dalam proses belajar mengajar.
Afektif
1.         Karakter
a)      Melaksanakan tugas individual dengan penuh tanggung jawab (tanggung jawab).
b)      Melaksanakan tugas kelompok dengan penuh tanggung jawab.
c)      Mampu berinteraksi dengan anggota kelompok (mampu bekerja sama).

  1. 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: Produk
1.      Siswa dapat menjelaskan Hukum Hess
Kognitif: Proses
1.         Siswa dapat Menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan diagram siklus / diagram tingkat energi.
2.         Siswa dapat Menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan data entalpi pembentukan standar.
3.         Siswa dapat Menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan data energi ikatan
Psikomotor
1.         Siswa mampu mengoperasikan media pembelajaran yang digunakan dalam proses belajar mengajar
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
Energi Ikatan
Pada dasarnya reaksi kimia terdiri dari dua proses, yaitu pemutusan ikatan antar atom-atom dari senyawa yang bereaksi (proses yang memerlukan energi) dan penggabungan ikatan kembali dari atom-atom yang terlibat reaksi sehingga membentuk susunan baru (proses yang membebaskan energi).
Perubahan entalpi reaksi dapat dihitung dengan menggunakan data energi ikatan. Energi ikatan adalah energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan oleh satu molekul gas menjadi atom-atom dalam keadaan gas. Harga energi ikatan selalu positif, dengan satuan kJ atau kkal, serta diukur pada kondisi zat-zat berwujud gas. Misalnya, pada reaksi antara gas klorin dengan gas hidrogen membentuk gas hidrogen klorida.
Sesuai dengan hukum Hess, ∆H reaksi total adalah ∆H tahap-I + ∆H tahap-II.
∆H tahap-I     = ∑ Energi ikatan pada pereaksi (yang putus)
∆H tahap-II    = -∑ Energi ikatan pada produk (yang terbentuk).
∆H reaksi        = ∑ Energi ikatan pereaksi yang putus - ∑ Energi ikatan produk yang terbentuk
= ∑ Eruas kiri - ∑ Eruas kanan

Menghitung ΔH reaksi berdasarkan energi ikatan:
ΔH = Energi ikatan yang diputuskan – Energi ikatan yang terbentuk

Contoh soal

Dengan menggunakan tabel energi ikatan, tentukan (ramalkan) energi yang dibebaskan pada pembakaran gas metana.
Jawab:
Reaksi pembakaran gas metana :
CH4(g) + 2O2(g)                      CO2(g) + 2H2O(g)

Pemutusan Ikatan: Pembentukan ikatan:
4 mol C – H = 1652 kJ 2 mol C = O = 1598 kJ
2 mol O = O = 990 kJ + 4 mol O – H = 1852 kJ +
= 2642 kJ = 3450 kJ
ΔH = Energi ikatan yang diputuskan – Energi ikatan yang terbentuk
ΔH = (2642 – 3450) kJ
ΔH = –808 kJ
ΔH reaksi bertanda negatif, artinya ikatan dalam produk lebih kuat daripada ikatan dalam pereaksi. Entalpi reaksi yang dihitung berdasarkan harga energi ikatan rata-rata sering berbeda dari entalpi reaksi yang dihitung berdasarkan harga entalpi pembentukan standar. Perbedaan ini terjadi karena energi ikatan yang terdapat dalam suatu tabel adalah energi ikatan rata-rata. Energi ikatan C – H dalam contoh di atas bukan ikatan C – H dalam CH4, melainkan energi ikatan rata-rata C – H.
CH4(g)                         CH3(g) + H(g) H = +424 kJ/mol
                  CH3(g)                         CH2(g) + H(g) H = +480 kJ/mol
CH2(g)                         CH(g) + H(g) H = +425 kJ/mol
CH(g)                          C(g) + H(g) H = +335 kJ/mol
Jadi, energi ikatan rata-rata dari ikatan C – H adalah 416 kJ/mol. Sedangkan energy ikatan C – H yang dipakai di atas adalah +413 kJ/mol.
Perubahan kalor atau entalpi yang terjadi selama proses penerimaan atau pelepasan kalor dinyatakan dengan ” perubahan entalpi (ΔH) ” . Pada perubahan kimia selalu terjadi perubahan entalpi. Besarnya perubahan entalpi adalah sama besar dengan selisih antara entalpi hasil reaksi dan jumlah entalpi pereaksi. Energi kinetik ditimbulkan karena atom – atom dan molekul­-molekul dalam zat bergerak secara acak. Jumlah total dari semua bentuk energi itudisebut entalpi (H) . 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) ”
Pada reaksi endoterm, entalpi sesudah reaksi menjadi lebih besar, sehingga ΔH positif. Sedangkan pada reaksi eksoterm, entalpi sesudah reaksi menjadi lebih kecil, sehingga ΔH negatif. Perubahan entalpi pada suatu reaksi disebut kalor reaksi. Kalor reaksi untuk reaksi-reaksi yang khas disebut dengan nama yang khas pula, misalnya kalor pembentukan,kalor penguraian, kalor pembakaran, kalor pelarutan dan sebagainya.
Ø  Entalpi Pembentukan Standar (ΔH◦f)
Entalpi pembentukan standar suatu senyawa menyatakan jumlah kalor yang diperlukan atau dibebaskan untuk proses pembentukan 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya yang stabil pada keadaan standar (STP). Entalpi pembentukan standar diberi simbol (ΔH◦f), simbol f berasal dari kata formation yang berarti pembentukan.
Ø  Entalpi Penguraian Standar (ΔH◦d)
Entalpi penguraian standar suatu senyawa menyatakan jumlah kalor yang diperlukan atau dibebaskan untuk proses penguraian 1 mol senyawa dari unsure-unsurnya yang stabil pada keadaan standar (STP). Entalpi penguraian standar diberi simbol (ΔH◦d) simbol d berasal dari kata decomposition yang berarti penguraian.
Ø  Entalpi Pembakaran Standar (ΔH◦c)
Entalpi pembakaran standar suatu senyawa menyatakan jumlah kalor yang diperlukan atau dibebaskan untuk proses pembakaran 1 mol senyawa dari unsur-unsurnya yang stabil pada keadaan standar (STP). Entalpi penguraian standar diberi simbol (ΔH◦c) simbol d berasal dari kata combustion yang berarti pembakaran.
Kalorimetri yaitu cara penentuan kalor reaksi dengan menggunakan kalorimeter. Perubahan entalpi adalah perubahan kalor yang diukur pada tekanan konstan, untuk menentukan perubahan entalpi dilakukan dengan cara yang sama dengan penentuan perubahan kalor yang dilakukan pada tekanan konstan.Perubahan kalor pada suatu reaksi dapat diukur melalui pengukuran perubahan suhu yang terjadi pada reaksi tersebut. Pengukuran perubahan kalor dapat dilakukan dengan alat yang disebut kalorimeter. Kalorimeter adalah suatu sistem terisolasi ( tidak ada perpindahan materi maupun energi dengan lingkungan di luar kalorimeter ). Kalorimeter terbagi menjadi dua, yaitu kalorimeter bom dan kalorimeter sederhana. Jika dua buah zat atau lebih dicampur menjadi satu maka zat yang suhunya tinggi akan melepaskan kalor sedangkan zat yang suhunya rendah akan menerima kalor, sampai tercapai kesetimbangan termal.
Menurut azas Black : Kalor yang dilepas = kalor yang diterima
Rumus yang digunakan adalah :
q = m x c x DT
qkalorimeter = C x DT
dengan :
q = jumlah kalor ( J )
m = massa zat ( g )
DT = perubahan suhu ( oC atau K )
c = kalor jenis ( J / g.oC ) atau ( J / g. K )
C = kapasitas kalor ( J / oC ) atau ( J / K )
Oleh karena tidak ada kalor yang terbuang ke lingkungan, maka kalor reaksi = kalor yang diserap / dibebaskan oleh larutan dan kalorimeter, tetapi tandanya berbeda.
qreaksi = - (qlarutan + qkalorimeter )
Berdasarkan Hukum Hess, penentuan DH dapat dilakukan melalui 3 cara yaitu :
1). Perubahan entalpi ( DH ) suatu reaksi dihitung melalui penjumlahan dari perubahan entalpi beberapa reaksi yang berhubungan.
2). Perubahan entalpi ( DH ) suatu reaksi dihitung berdasarkan selisih entalpi pembentukan ( DHf o ) antara produk dan reaktan.
3). Perubahan entalpi ( DH ) suatu reaksi dihitung berdasarkan data energi ikatan.
Selain itu, dengan menggunakan hukum Hess, nilai ΔH juga dapat diketahui dengan pengurangan entalpi pembentukan produk-produk dikurangi entalpi pembentukan reaktan.


Contoh soal
1. Diketahui
C6H12O6 + 6O2            6CO2 + 6H2O ΔH= -2.820 kJ
C2H5OH + 3O2               2CO2 + 3H2O ΔH= -1.380 kJ
Maka harga ΔH untuk reaksi C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
Jawab
C6H12O6 + 6O2                6CO2 + 6H2O ΔH= -2.820 kJ
2CO2 + 3H2O        C2H5OH + 3O2 ΔH= 1.380 kJ x 2
C6H12O6 + 6O2                                 6CO2 + 6H2O ΔH= -2.820 kJ
4CO2 + 6H2O        4C2H5OH + 6O2 ΔH= 2.760 kJ +
C6H12O6                              2C2H5OH + 2CO2 ΔH= - 60 kJ

F.     Metode Pembelajaran
1.      Pendekatan Pembelajaran             : Pendekatan Proses
2.      Model Pembelajaran                     : Cooperative learning tipe STAD
3.      Metode                                         : Diskusi, ceramah, tanya jawab 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:  Guru bertanya tentang hukum Hess
1 menit

Motivasi
·         Guru memberikan motivasi: Bagaimana menghitung ΔH reaksi berdasarkan data energi reaksi?
 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 Menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan diagram siklus / diagram tingkat energi, menggunakan data entalpi pembentukan standar, menggunakan data energi ikatan

·         Guru menampilkan slide tentang Menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan diagram siklus / diagram tingkat energi, menggunakan data entalpi pembentukan standar, menggunakan data energi ikatan
(nilai yang ditanamkan: rasa ingin tahu, pendengar yang baik)
10 menit

Eksplorasi
  • Guru mengingatkan kembali adanya hukum hess berdasarkan entalpi pembentukan dari pertemuan sebelumnya.
  • Guru mengingatkan kembali adanya hukum hess berdasarkan diagram siklus dari pertemuan sebelumnya.
  • Guru mengingatkan kembali adanya hukum hess berdasarkan energy ikatan dari pertemuan sebelumnya.
  • Guru berkeliling untuk memantau siswa dalam kelompoknya
  • Guru membantu memberi pemahaman kepada siswa yang mengalami kesulitan dalam menjawab soal-soal.
(nilai yang ditanamkan: kerja keras, rasa ingin tahu, teliti,bekerja sama, komunikatif, berani dan bertanggung jawab)
25 menit

Elaborasi
·           Guru memberikan latihan dan pembahasan soal untuk menghitung entalpi reaksi berdasarkan data entalpi pembentukan standar.
·           Guru memberikan latihan dan pembahasan soal untuk menghitung entalpi reaksi berdasarkan data diagram siklus.
·           Guru Melakukan diskusi kelas untuk menghitung entalpi reaksi berdasarkan data energi ikatan.
·         Guru meminta masing-masing kelompok mempresentasikan hasil diskusinya.
·         Guru memberikan kesempatan pada kelompok lain untuk bertanya dan atau memberikan pendapat.
 (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.
·         Guru mengajak peserta didik  untuk  Menyimpulkan cara menghitung entalpi reaksi berdasarkan data entalpi pembentukan standar.
·         Guru mengajak peserta didik  untuk  Menyimpulkan cara menghitung entalpi reaksi berdasarkan data diagram siklus.
·         Guru mengajak peserta didik  untuk  Menyimpulkan cara menghitung entalpi reaksi berdasarkan data ikatan energi.
(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.
  • Guru menutup pelajaran
3  menit











H.    Penilaian Hasil Belajar  
1.      Indikator Penilaian
Indikator Pencapaian Kompetensi
Indikator Penilaian
Jenis/Teknik  Penilaian
Kognitif: Produk
1.    Menjelaskan Hukum Hess
Kognitif: Proses
2.    Menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan diagram siklus / diagram tingkat energi.
3.    Menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan data entalpi pembentukan standar.
4.    Menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan data energi ikatan
1.      C1
2.      C2
3.      C3
4.      C3
1.         Tes tertulis
2.         Tes tertulis
3.         Tes tertulis
4.         Tes tertulis
Psikomotor
1.        Mengoperasikan media pembelajaran yang digunakan dalam proses belajar mengajar.

1.      P2

1.      Observasi / Non test
Afektif
1.        Karakter
a.       Melaksanakan tugas individual dengan penuh tanggung jawab (tanggung jawab).
b.      Melaksanakan tugas kelompok dengan penuh tanggung jawab.
c.       Mampu berinteraksi dengan anggota kelompok (mampu bekerja sama).

2.        Keterampilan Sosial
a.       Bertanya dengan santun.
b.      Menyumbang ide atau pendapat.
c.       Menjadi pendengar yang baik.
d.      Mempresentasikan data dan kesimpulan hasil percobaan.

2.    Karakter
a.       A3
b.      A3
c.       A2

3.    Keterampilan Sosial
d.      A2
e.       A3
f.       A1
g.      A3

          i.          Karakter
a.       Non test
b.      Non test
c.       Non test

        ii.          Keterampilan Sosial
d.      Non test
e.       Non Test
f.       Non Test
g.      Non test

2.      Soal/ Alat Penilaian

1.     Entalpi pembakaran asetilena C­2­H­2­ adalah -1300 Kj/mol. Jika entalpi pembentukan CO­2 dan H­2­O masing-masing -395 dan -285 Kj, maka berapakah entalpi pembentukan asetilena ?
2.      Diketahui entalpi pembentukan H­2­O (l) = -285 Kj/mol, CO­2­ (g)= -393 kJ/mol dan C2H­2 ­(g)= +227 Kj/mol. Berapakah jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 0,52 gram gas C­2­H­2­ (Mr=26) ?
Kunci Jawaban
1.        Persamaan reaksi :
C­2­H­2 (g) ­+ 5/2 O­2­(g) à 2 CO­2 (g) ­+  H­2­O(l)

ΔH reaksi = ΔH­f­ hasil reaksi – ΔH­f­ pereaksi
-1300        = {2(-395) + (-285)}- (ΔH­f­ C­2­H­2­)
ΔH­f­ C­2­H­2­  = +225 Kj


2.        Persamaan reaksi :
C­2­H­2 ­(g) +5/2 O­2­ (g) à 2 CO­2 (g) ­+  H­2­O(l)

ΔH reaksi = ΔH­f­ hasil reaksi – ΔH­f­ pereaksi
                 = [2(-393) + (-285)] – (227)
                 = -1298 Kj/mol
Mol C­2­­H­2­             = 0,52/26
                 = 0,02 mol
ΔH reaksi = -1298 kJ/mol x 0,02 mol
                 = -25,96 kJ
3.       Diketahui :
energi ikatan
C – H = 414,5 kJ/Mol
C = C = 612,4 kJ/mol
C – C = 346,9 kJ/mol
H – H = 436,8 kJ/mol
Ditanya:
ΔH reaksi = C 2 H 4 (g) + H 2 (g) → C 2 H 6 (g)
ΔH reaksi
= Jumlah energi pemutusan ikatan – Jumlah energi pembentukan ikatan
= (4(C-H) + (C=C) + (H-H)) – (6(C-H) + (C-C))
= ((C=C) + (H-H)) – (2(C-H) + (C-C))
= (612.4 + 436.8) – (2 x 414.5 + 346.9)
= – 126,7 kJ
2. Diketahui reaksi: C2H4 + HBr                  C2H5Br
Jika energi ikatan C=C adalah 609 kJ, C-H= 417,06 kJ, H-Br = 367,05 kJ, C-Br = 285,6 kJ dan C-C 349,44 kJ maka tentukan ΔH reaksi tersebut.
Jawab:
ΔH reaksi
= Jumlah energi pemutusan ikatan – Jumlah energi pembentukan ikatan
                  = ( 4C-H + C=C + H-Br ) – ( 5 C-H + C-C + C-Br )
= ( C=C + H-Br ) – ( C-H + C-C + C-Br )
= ( 609 kJ + 367,05 kJ ) – ( 417,06 kJ + 349,44 kJ + 285,6 kJ )
= - 76,05 kJ
  1. 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                                                                                      Nurhamid Hadi, S.Pd
Diposting oleh di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)