3.5 RPP Termokimia [PDF]

Citation preview

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP) Satuan Pendidikan



: SMA N 4 Magelang



Mata Pelajaran



: Kimia



Kelas/ Semester



: XI MIA 4/ I



Topik



: Perubahan entalpi reaksi berdasarkan data percobaan kalorimeter, hukum hess, data perubahan entalpi pembentukan standar dan data energi ikatan.



Alokasi waktu



: 4 x 45 menit



A. KOMPETENSI INTI (KI) KI1: Meghayati dan mengamalkan ajaran yang dianutnya. KI2: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotongroyong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsive dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraks isecara efektif dengan lingkungan social dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia. KI3: Memahami, menerapkan, menganalisa, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan perabadan terkait penyebab phenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan procedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. KI4: Mengolah, menalar, menyaji, dan mencipta dalam ranah kongkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.



B. KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR 1.1. Menyadari adanya keteraturan struktur partikel materi sebagai wujud kebesaran Tuhan YME dan pengetahuan tentang struktur partikel materi sebagai hasil pemikiran kreatif manusia yang kebenarannya bersifat tentatif. 1.2. Mensyukuri kekayaan alam Indonesia berupa minyak bumi, batubara dan gas alam serta berbagai bahan tambang lainnya sebagai anugrah Tuhan YME dan dapat dipergunakan untuk kemakmuran rakyat Indonesia. 2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu, disiplin, jujur, objektif, terbuka, mampu membedakan fakta dan opini, ulet, teliti, bertanggung jawab, kritis, kreatif, inovatif, demokratis, komunikatif) dalam merancang dan melakukan percobaan serta berdiskusi yang diwujudkan dalam sikap sehari-hari. 2.2 Menunjukkan perilaku kerjasama, santun, toleran, cinta damai dan peduli lingkungan serta hemat dalam memanfaatkan sumber daya alam. 2.3 Menunjukkan perilaku responsif, dan proaktif serta bijaksana sebagai wujud kemampuan memecahkan masalah dan membuat keputusan. 3.5 Menentukan ΔH reaksi berdasarkan hukum hess, data perubahan entalpi pembentukan standar, dan data energi ikatan. 4.5 Merancang, melakukan, dan menyimpulkan serta menyajikan hasil percobaan penentuan ΔH suatu reaksi. C. INDIKATOR 1. Menghitung ΔH reaksi melalui percobaan dengan cermat dan bekerjasama. 2. Menjelaskan hukum hess secara komunikatif dan kerjasama. 3. Menghitung ΔH reaksi menggunakan diagram siklus/diagram tingkat energi dengan teliti dan rasa ingin tahu. 4. Menghitung ΔH reaksi menggunakan data entalpi pembentukan standar dengan teliti dan rasa ingin tahu. 5. Menghitung ΔH reaksi menggunakan data energi ikatan dengan cermat.



D. TUJUAN PEMBELAJARAN 1. Melalui kegiatan eksperimen secara berkelompok, peserta didik dengan cermat dan bekerjasama dapat melakukan percobaan kalorimeter suatu reaksi kimia. 2. Melalui diskusi kelompok menggunakan data percobaan, peserta didik dengan teliti dan rasa ingin tahu dapat menghitung ΔH suatu reaksi kimia. 3. Melalui diskusi kelompok berbantuan LKS, peserta didik secara komunikatif dan bekerjasama dapat menjelaskan hukum hess secara tepat. 4. Melalui diskusi kelompok tipe TPS berbantuan lembar diskusi, peserta didik dengan rasa ingin tahu dan teliti dapat menghitung ΔH reaksi kimia menggunakan diagram siklus dengan benar. 5. Melalui diskusi kelompok tipe TPS berbantuan lembar diskusi, peserta didik dengan rasa ingin tahu dan teliti dapat menghitung ΔH reaksi kimia menggunakan data entalpi pembentukan standar dengan benar. 6. Melalui diskusi kelompok tipe TPS berbantuan lembar diskusi, peserta didik dengan cermat dan teliti dapat menghitung ΔH reaksi kimia menggunakan data energi ikatan dengan benar. E. MATERI Perubahan entalpi (∆H) suatu reaksi dapat ditentukan melalui berbagai cara yaitu melalui eksperimen, berdasarkan hukum Hess, berdasarkan data perubahan entalpi pembentukan (∆Hfo), dan berdasarkan energi ikatan. 1. Penentuan ∆H Melalui Eksperimen Perubahan entalpi reaksi dapat ditentukan dengan menggunakan suatu alat yang disebut kalorimeter (alat pengukur kalor). Dalam kalorimeter, zat yang akan direaksikan dimasukkan ke dalam tempat reaksi. Tempat ini dikelilingi oleh air yang telah diketahui massanya. Kalor reaksi yang dibebaskan terserap oleh air dan suhu air akan naik. Peru- bahan suhu air ini diukur dengan termometer. Kalorimeter ditempatkan dalam wadah terisolasi



yang berisi air untuk menghindarkan terlepasnya kalor. Berdasarkan hasil penelitian, untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 1oC diperlukan kalor sebesar 4,2 kJ atau 1 kkal. Untuk 1 gram air diperlukan kalor sebesar 4,2 J atau 1 kal. Jumlah kalor ini disebut kalor jenis air dengan lambang c. c = 4,2 J g-1 oC-1 Jumlah kalor yang terserap ke dalam air dihitung dengan mengalikan 3 faktor yaitu massa air dalam kalorimeter (gram), perubahan suhu air ( oC), dan kalor jenis air. Rumusnya ditulis: q = m.c.∆t q = kalor yang dibebaskan atau diserap m = massa air (gram) c = kapasitas kalor air (J) (t = perubahan suhu (oC) Contoh Soal Di dalam kalorimeter terdapat zat yang bereaksi secara endoterm. Reaksi tersebut menyebabkan 1 kg air yang terdapat dalam kalorimeter mengalami penurunan suhu 5 oC. Tentukan kalor reaksi dari reaksi tersebut! Penyelesaian: q



= m.c.∆t = 1.000 g. 4,2J g-1 oC-1. 5 oC = 21.000 J = 21 kJ Penentuan perubahan entalpi reaksi dapat pula menggunakan



kalorimeter sederhana misalnya gelas yang terbuat dari stirofoam atau plastik.



2. Hukum Hess Tidak semua reaksi dapat ditentukan perubahan entalpinya secara langsung dengan kalorimeter. Reaksi seperti itu perubahan entalpinya dapat dicari secara tidak langsung. Sebagai contoh, entalpi pembakaran tidak sempurna karbon membentuk karbon monoksida (CO)tidak dapat ditentukan dengan kalorimeter. C (g) + ½ O2 (g) → CO (g) ∆H = …? Akan tetapi, entalpi pembakaran karbon monoksida (CO) membentuk karbon dioksida (CO2) dan entalpi pembakaran sempurna karbon (C) membentuk karbon dioksida (CO2) dapat ditentukan dengan kalorimeter. CO (g) + ½ O2 (g) → CO2 (g)



∆H = - 283,0 kJ



C (s) + O2 (g) CO2 (g)



∆H = -393,5 kJ



Untuk menentukan perubahan entalpi (∆H) yang terjadi pada pembentukan karbon monoksida, digunakan hukum Hess yang berbunyi perubahan entalpi (∆H) suatu reaksi tidak bergantung pada jalannya reaksi (banyaknya tahap reaksi), tetapi hanya bergantung pada keadaan awal (pereaksi) dan keadaan akhir (hasil reaksi) sistem. Reaksi Pembakaran C dapat diilustrasikan pada gambar berikut.



Pembakaran C menjadi CO2 dapat secara langsung maupun tidak langsung Menurut hukum Hess : ∆Hf CO2 = ∆Hf CO + ∆Hc CO Secara umum, perubahan entalpi reaksi menurut hukum Hess diilustrasikan pada gambar berikut :



Perubahan entalpi reaksi menurut hukum Hess ∆H reaksi (A → B)



= ∆H reaksi (A → C → D → E → B) = ∆H reaksi (A → F → G →B)



Untuk menentukan ∆H reaksi secara tidak langsung, suatu reaksi yang tahap-tahap lainnya diketahui, dapat digunakan petunjuk berikut. Langkah 1. Tulis persamaan reaksi ditanyakan (pada contoh di atas reaksi pembentukan CO (g)). C (s) + ½ O2 → CO (g)



∆H = … kJ ?



Langkah 2. Zat-zat yang diketahui disesuaikan dengan persamaan reaksi yang ditanyakan. Misalnya, pada contoh di atas C (s) dan O 2 (g) ditulis di sebelah kiri sedangkan CO (g) ditulis di sebelah kanan. Persamaan reaksi yang diketahui CO (g) ditulis si sebelah kiri. Oleh karena itu, persamaan reaksi dibalik dan termasuk tanda ∆H-nya. Diketahui



: CO (g) + ½ O2 (g) → CO2



∆H=-283,0 kJ



Dibalik



: CO2 (g) → CO (g) + ½ O2 (g)



∆H=+283,0 kJ



Langkah 3. Dijumlahkan secara aljabar C (s) + O2 (g) → CO2



∆H = -393,5 kJ



CO2 (g) → CO (g) + ½ O2 (g)



∆H = +283,0 kJ



C (g) + ½ O2 (g) → CO (g)



∆H = -110,5 kJ



Jadi, entalpi pembentukan gas CO = -110,5 kJ



3. Energi Pembakaran Berdasarkan perubahan entalpi pembentukan standar zat-zat yang ada dalam reaksi, perubahan entalpi reaksi dapat dihitung dengan rumus: ∆H = ∑∆Hfo hasil reaksi – ∑∆Hfo pereaksi Contoh Soal Tentukan (H reaksi pembakaran C2H6 jika diketahui: ∆HfoC2H6 = –84,7 kJ mol–1, ∆HfoCO2 = –393,5 kJ mol–1, ∆HfoH2O= –285,8 kJ mol–1 Penyelesaian C2H6(g) + 3 ½ O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(l) = [2.∆H foCO2(g) + 3. ∆HfoH2O(l)] – [∆HfoC2H6(g) + 3 ½ .



∆HRC2H6 ∆HfoO2(g)]



= [2.(–393,5) + 3. (–285,8)] – [–84,7 + 0] = –1559,7 kJ Jadi,∆H pembakaran C2H6 adalah –1559,7 kJ. Perubahan entalpi pembentukan beberapa zat dapat dilihat pada Tabel berikut:



Perubahan entalpi pembentukan beberapa zat (t = 25oC)



4. Energi Ikatan



Pada dasarnya reaksi kimia merupakan proses pemutusan ikatan lama dan pembentukan ikatan baru. Untuk memutuskan ikatan, diperlukan energi, sedangkan pada pembentukan ikatan, dibebaskan energi. Reaksi eksoterm terjadi jika energi pembentukan ikatan lebih besar daripada energi pemutusan ikatan, sedangakan reaksi endoterm terjadi jika energi ikatan lebih kecil daripada energi pemutusan ikatan. ∆H = ∑∆HD (pemutusan ikatan) - ∑∆Hf (pembentukan ikatan) Energi ikatan untuk molekul dwiatom (dua atom) ialah perubahan entalpi pada pemutusan satu mol ikatan dalam molekul-molekul berwujud gas menjadi atom-atom gas. Nergi ikatan ini juga disebut energi disosiasi ikatan yang disimbolkan sebagai ∆HD. Contoh : H2 (g) → 2 H



∆HD = 435 kJ mol-1



O2 (g) → 2 O (g)



∆HD = 498 kJ mol-1



Untuk molekul poliatom (jumlah atom lebih dari dua), digunakan pengertian energi ikatan rata-rata, yaitu energi rata-rata yang diperlukan untuk memutuskan satu mol ikatan tersebut. Contoh : Dalam molekul H2O, terdapat dua ikatan O-H yang ekuivalen, tetapi tahap disosiasinya berbeda. Akibatnya, energi disosiasi ikatan tahap pertama berbeda dengan energi disosiasi ikatan tahap kedua. H-O-H (g)



→ H (g) + O-H (g)



∆HD = 501 kJ mol-1



O-H (g)



→ H (g) + O (g)



∆HD = 425 kJ mol-1



H-O-H (g)



→ 2 H (g) + O (g)



∆HD = 926 kJ mol-1



Energi ikatan rata-rata O-H = 926/2 kJ mol-1 = 463 kJ mol-1 Harga energy ikatan rata-rata yang lain ditunjukkan dalam tabel berikut.



Tabel Harga Energi Ikatan Rata-Rata



F. PENDEKATAN/STRATEGI/METODE PEMBELAJARAN 1. Pendekatan



: Scientifict Learning



2. Model



: Problem Based Learning (PBL)



3. Metode



: Diskusi dan eksperimen



G. MEDIA, ALAT DAN SUMBER PEMBELAJARAN 1. Media Peta konsep, layar LCD, on focus, laptop/komputer, papan tulis, spidol, penghapus, video. 2. Alat dan Bahan a. Power point b. Lembar penilaian c. Lembar diskusi



3. Sumber belajar Rahardjo, Sentot Budi. 2013. Kimia Berbasis Eksperimen Untuk Kelas XI SMA dan MA Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu Alam. Solo: Platinum. Sudarmo, U. 2014. Kimia untuk SMA/MA Kelas XI Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu Alam. Jakarta: Erlangga. H. LANGKAH-LANGKAH KEGIATAN PEMBELAJARAN Pertemuan pertama (2x 45 menit) Kegiatan Pendahulua



Deskripsi Kegiatan Alokasi Waktu Guru mengucapkan salam 10 menit



1.



n



pembuka dan melakukan pembukaan dengan menarik dan menyenangkan. 2.



Guru memeriksa kehadiran peserta didik sebagai sikap disiplin dengan teliti.



3.



Guru mengkondisikan fisik, mengatur tempat duduk dan memfokuskan pandangan siswa.



4.



Guru



menyampaikan



Kompetensi Dasar dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai. 5.



Guru menyampaikan aturan main dalam melaksanakan pembelajaran yang akan dilaksanakan.



6.



Guru



menjelaskan



proses



evaluasi dalam proses pembelajaran yang akan dilakukan. 7.



Guru melakukan apersepsi :



Kegiatan



Deskripsi Kegiatan materi pertemuan sebelumnya



pada



Alokasi Waktu kita



mempelajari tentang sistem. Ada yang bisa menjelaskan tentang sistem terisolasi? Apakah kalorimeter termasuk sistem terisolasi? 8.



Guru memberikan motivasi: bagaimana menentukan kalor reaksi dengan kalorimeter?



Bagaimana



entalpinya? 1. Guru melakukan (masing-masing



harga



pembentukan



kelompok



perubahan kelompok 2 Menit



beranggotakan



4



orang) dan menjadi fasilitator. 2. Guru membagikan lembar diskusi percobaan Inti



calorimeter Mengamati



55 menit



Melalui tampilan video peserta didik dengan rasa ingin tahu, mengamati reaksi yang terjadi dalam kalorimeter. Menanya 1. Guru memberikan pertanyaan bagaimana proses reaksi yang terjadi dalam kalorimeter? Peserta didik



menjawab



pertanyaan



guru



dengan



antusias. 2. Peserta didik dengan rasa ingin tahu bertanya bagaimana cara menghitung ΔH reaksi yang terjadi dalam kalorimeter? Guru membagikan Lembar Pengerjaan I memberikan penjelasan Mengumpulkan data 1. Peserta didik secara berkelompok menyiapkan



Kegiatan



Deskripsi Kegiatan alat dan bahan yang diperlukan dalam praktikum



Alokasi Waktu



dengan tekun dan kerjasama, guru memberikan arahan. 2. Peserta didik secara berkelompok melakukan praktikum mengenai materi perhitungan ΔH reaksi menggunakan kalorimeter dengan cermat dan bekerjasama, guru memberikan bimbingan. Mengasosiasikan Peserta didik dengan cermat dan teliti berlatih menghitung ΔH reaksi dari hasil data percobaan kalorimeter, guru memberikan arahan. Mengkomunikasikan 1. Pada lembar diskusi yang telah disediakan guru, dengan teliti peserta didik (secara kelompok) menulis data hasil percobaan kalorimeter. 2. Pada lembar diskusi yang telah disediakan guru, dengan antusias peserta didik (secara kelompok) menulis cara menghitung ΔH reaksi dari data hasil percobaan kalorimeter. 3. Melalui lembar diskusi yang telah disediakan guru, dengan mandiri dan tanngung jawab peserta didik (masing-masing dari perwakilan kelompok) menyajikan cara menghitung ΔH reaksi dari data hasil percobaan kalorimeter. 4. Melalui lembar diskusi yang dimiliki, dengan teliti masing-masing kelompok menukarkan hasil diskusi yang telah dilakukan kepada kelompok lain untuk di evaluasi.



13 menit



Kegiatan Penutup



Deskripsi Kegiatan Alokasi Waktu 1. Berdasarkan data yang disajikan, dengan cermat 10 menit peserta



didik



menanggapi



hasil



penyajian



kelompok lain. 2. Melalui hasil diskusi yang telah dilakukan, secara mandiri dan bertanggungjawab peserta didik diminta untuk menyimpulkan cara menghitung perubahan



entalpi



percobaan



menggunakan



kalorimeter,



guru



data



hasil



memberikan



bimbingan. 3. Guru memberikan tugas untuk mencari literature tentang hukum hess dan energi ikatan. 4. Guru



mengakhiri



kegiatan



belajar



dengan



memberikan pesan untuk tetap semangat belajar. Pertemuan kedua (2x45 menit) Kegiatan Pendahulua n



Deskripsi Kegiatan Alokasi Waktu 1. Guru mengucapkan salam pembuka dan melakukan 10 menit pembukaan dengan menarik dan menyenangkan. 2. Guru memeriksa kehadiran peserta didik sebagai sikap disiplin dengan teliti. 3. Guru mengkondisikan fisik, mengatur tempat duduk dan memfokuskan pandangan siswa. 4. Guru menyampaikan Kompetensi Dasar dan tujuan pembelajaran yang akan dicapai. 5. Guru



menyampaikan



melaksanakan



aturan



main



dalam



pembelajaran



yang



akan



dilaksanakan. 6. Guru menjelaskan proses evaluasi dalam proses



Kegiatan



Deskripsi Kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan.



Alokasi Waktu



7. Guru melakukan apersepsi dengan menampilkan gambar salah satu contoh peristiwa eksoterm dan mengajukan pertanyaan untuk mengingat kembali materi sebelumnya: gambar ini termasuk contoh peristiwa apa anak-anak? Masih ingatkah apa yang dimaksud dengan eksoterm dan endoterm? Bagaimana bunyi hukum hess? 8. Guru



memberikan



motivasi



:



Bagaimana



menghitung ΔH reaksi berdasarkan data entalpi pembentukan standar dan energi ikatan? 1. Guru melakukan pembentukan kelompok (masing- 2 Menit masing kelompok beranggotakan 2-3 orang) dan menjadi fasilitator. Inti



2. Guru membagikan lembar diskusi. Mengamati



55 menit



1. Siswa mengamati video mengenai salah satu contoh peristiwa yang melibatkan reaksi hukum Hess dan menyajikan data energi ikatan senyawa. 2. Siswa mengamati secara antusias dan rasa ingin tahu dengan video dan data yang ditayangkan, guru memberikan bimbingan. Menanya 1. Guru memberikan pertanyaan bagaimana proses reaksi yang terjadi dalam video tersebut? Peserta didik



menjawab



pertanyaan



guru



dengan



antusias. 2. Peserta didik dengan rasa ingin tahu bertanya



Kegiatan bagaimana



Deskripsi Kegiatan cara menghitung



menggunakan



hukum



hess,



Alokasi Waktu ΔH



reaksi



data



entalpi



pembentukan standar, dan energi ikatan? Guru memberikan penjelasan. Mengumpulkan data 1. Peserta didik secara berkelompok berdiskusi tentang cara menghitung ΔH reaksi dengan cermat dan kerjasama, guru memberikan arahan. 2. Peserta didik mengerjakan soal hukum hess, entalpi pembentukan standar yang telah diberikan guru dengan cermat dan teliti, guru memberikan bimbingan. Mengasosiasikan Peserta didik dengan cermat dan teliti berlatih menghitung ΔH reaksi menggunakan hukum hess, data perubahan entalpi pembentukan standar, dan energi ikat. guru memberikan arahan. Mengkomunikasikan



13 menit



1. Pada lembar diskusi yang telah disediakan guru, dengan antusias peserta didik (secara kelompok) menulis



cara



menghitung



ΔH



reaksi



menggunakan hukum hess, entalpi pembentukan standar, dan energi ikat. 2. Melalui lembar diskusi yang telah disediakan guru, dengan mandiri dan tanggung jawab peserta didik (masing-masing dari perwakilan kelompok) menyajikan cara menghitung ΔH reaksi



menggunakan



hukum



hess,



entalpi



Kegiatan



Deskripsi Kegiatan pembentukan standar, dan energi ikat.



Alokasi Waktu



3. Melalui lembar diskusi yang dimiliki, dengan teliti masing-masing kelompok menukarkan hasil diskusi yang telah dilakukan kepada kelompok Penutup



lain untuk di evaluasi. 1. Berdasarkan data yang disajikan, dengan cermat 10 menit peserta



didik



menanggapi



hasil



penyajian



kelompok lain. 2. Melalui hasil diskusi yang telah dilakukan, secara mandiri dan bertanggungjawab peserta didik diminta untuk menyimpulkan cara menghitung perubahan entalpi menggunakan data hukum hess, entalpi pembentukan standar, dan energi ikatan. Guru memberikan bimbingan. 3. Guru



memberikan



tugas



untuk



mengerjakan



Lembar Pengerjaan II dan mencari literature tentang kesetimbangan kimia. 4. Guru



mengakhiri



kegiatan



belajar



dengan



memberikan pesan untuk tetap semangat belajar. I. INSTRUMEN PENILAIAN Tabel Spesifikasi Lembar Penilaian Indikator Produk: 1



Menghitung dengan



harga



ΔH



reaksi



menggunakan



data



LP dan Butir Soal



Kunci LP dan



LP 1: Produk



Butir Soal LP 1: Produk



Butir 1



Butir 1



Butir 2



Butir 2



eksperimen. 2



Menghitung



harga



ΔH



reaksi



dengan menggunakan hukum Hess. 3



Menghitung



harga



ΔH



reaksi



dengan menggunakan data entalpi



Butir 3



Butir 3



Butir 4



Butir 4



pembentukan standar. 4



Menghitung



harga



ΔH



reaksi



dengan menggunakan data energi ikatan. Proses: 1



Menganalisis enrgi ikatan rangkap terhadap dalam



energi



ikatan



pemutusan



LP 2: Proses:



Kunci



LP



Butir 1



Proses



sebagai



tunggal



2:



pedoman. Skor



atau



Dipercayakan



pembentukannya. Karakter:



LP 4: Karakter:



kepada Guru Seluruh RTK itu



Rasa ingin tahu, disiplin, dan kerja



RTK 1, 2, dan 3.



minimal



keras



memperoleh penilaian Menunjukkan kemajuan



dan



dipercayakan kepada judgement Penilai/Guru. LP 5: Keterampilan Sosial: Seluruh RTK itu



Keterampilan Sosial Menjadi



pendengar



yang



komunikatif, dan bekerja sama.



baik, RTK 1, 2, dan 3.



minimal memperoleh penilaian Menunjukkan kemajuan



dan



dipercayakan kepada judgement Penilai/Guru.



Magelang, 11 September 2014 Mengetahui, Kepala SMA Negeri 4 Magelang



Guru Mata Pelajaran



Dra. Sri Sugiyarningsih, M.Pd. NIP 196005101987032003



Dewi Marwati, S.Pd. NIP 196910172005012008



LP 1: PRODUK 1



Suhu kalorimeter memiliki ekuivalen air 400 g dan 5.000 g air ditempatkan ke dalamnya sehingga air dan calorimeter ekuivalen dengan 5.400 g air. Sebongkah kecil gamping (CaO) dimasukkan ke dalamnya sehingga terjadi kenaikan temperature sebesr 1,2 oC (panas spesifik air = 4,18 J/(g oC). Berapa kilojoule kalor yang dilepaskan? Reaksi tersebut merupakan reaksi eksoterm atau



2



endoterm? As Reaksi



pembakaran



sempurna



glukosa



dan



etanol



masing-masing



membebaskan energi sebesar 2.820 kJ dan 1.300 kJ. Berdasarkan data itu, 3



hitunglah perubahan entalpi fermentasi glukosa. Diketahui: ΔHof CO2 (g) = -393,5 kJ mol-1 ΔHof H2O (l) = -242 kJ mol-1 ΔHof C3H8 (g) = -104 kJ mol-1 Hitung jumlah kalor yang dibebaskan jika 1 gram C 3H8 (Mr = 44) dibakar sempurna membentuk gas CO2 dan H2O!



4



Diketahui energy ikatan: C-H = 413 kJ mol-1 C-C = 348 kJ mol-1 C=O = 799 kJ mol-1 C-O = 358 kJ mol-1 H-H = 436 kJ mol-1 O-H = 463 kJ mol-1



Hitung ΔH untuk reaksi :



Kunci LP 1: PRODUK 1



Kalor yang telah dilepaskan (q) = m.c.ΔT = (5.400 g) (4,18 J/(g oC)) (1,2 oC) = 27.000 J = 27 kJ Reaksi tersebut merupakan reaksi eksoterm karena reaksi membebaskan kalor.



2



C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O



∆H = -2.820 kJ



C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O



∆H = -1.380 kJ



Reaksi fermentasi glukosa adalah : C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 Dengan demikian, perubahan entalpi reaksi fermentasi dihitung dengan cara sebagai berikut : C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O



∆H = -2.820 kJ



4 CO2 + 6 H2O → 2 C2H5OH + 6 O2



∆H = +2.760 kJ



C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 3



+



∆H = -60 kJ



Reaksi pembakaran C3H8 adalah C3H8 (g) + 5 O2 → 3 CO2 (g) + 4 H2O (g) ΔH = ? ΔH = Σ ΔHof hasil reaksi – Σ ΔHof pereaksi ΔH = (3 x ΔHof CO2 (g) + 4 x ΔHof H2O (l)) – (1 x ΔHof C3H8 (g) + 5 x ΔHof O2 (g)) ΔH = (3 x (-393,5) + 4 x (-242)) – (1 x (-104) + 5 x 0) ΔH = (-1180,5 + -968) – (-104) ΔH = -2044,5 kJ Entalpi reaksi sebesar 2044, kJ merupakan kalor yang dibebaskan pada pembakaran 1 mol C3H8 (koefisien reaksi C3H8 = 1). Jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 1 gram C3H8 adalah : 2044,5 kJ mol-1 x



4



mol = 46,5 kJ.



ΔH = Σ energy putus ikatan – Σ energy bentuk ikatan Σ energy putus ikatan: 4 mol C-H = 4 x 413 kJ mol-1 = 1652 kJ 1 mol C-C = 1 x 348 kJ mol-1 = 348 kJ 1 mol C=O = 1 x 799 kJ mol-1 = 799 kJ 1 mol H-H = 1 x 436 kJ mol-1 = 436 kJ = 3235 kJ Σ energy bentuk ikatan: 5 mol C-H = 5 x 413 = 2065 kJ 1 mol C-C = 1 x 348 = 348 kJ 1 mol C-O = 1 x 358 = 358 kJ 1 mol O-H = 1 x 463 = 463 kJ = 3234 kJ ΔH = Σ energy putus ikatan – Σ energy bentuk ikatan ΔH = 3235 – 3234 = 1 kJ Skor Maksimal 100



LP 2: PROSES 1



Energi ikatan rangkap dapat dianggap sama dengan energy ikatan tunggal dikalikan jumlah ikatan. Secara matematis, dapat ditulis sebagai berikut. Energi ikatan 2 C-C sama dengan C=C, 3 C-C sama dengan



,



2 N-N sama dengan N=N, 3 N-N sama dengan



.



Namun berdasarkan tabel harga energy ikatan rata-rata berlaku sebagai berikut. Energi ikatan 2 C-C > C=C, 3 C-C >



,



2 N-N < N=N, 3 N-N