LKPD Pembakaran HK [PDF]

Citation preview

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) PEMBAKARAN HIDROKARBON



Untuk kelas XI SMA Semester I



 Pembakaran Sempurna  Identifikasi zat sisa hasil pembakaran (CO2, Oksida belerang dan Partikulat)  Upaya penanggulangan zat sisa hasil pembakaran (CO2, Oksida belerang dan Partikulat)



Kelas : XI IPA 4 Kelompok : 10 Anggota kelompok : 1. Diani Rachmatia Budiman 2. Haya Aulia Rahman 3. Sarira Rupaningtyas Setiadi



Pembakaran Hidrokarbon



Mata Pelajaran



: Kimia



Satuan Pendidikan : SMA/MA Kelas/Sementer



: XI / I



Alokasi Waktu



: 2 x 45



PETUNJUK UNTUK PESERTA DIDIK 1.



Bacalah Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi dari materi ini



2.



Lembar Kegiatan Peserta Didik Pembakaran Hidrokarbon ini (membahas tentang pembakaran sempurna dan dampak pembakaran bahan bakar khususnya CO 2, oksida belerang dan partikulat)



3.



LKPD ini menggunakan model guided discovery learning meliputi enam langkah yaitu, motivasi dan presentasi masalah, pengumpulan data, pengolahan data, pembuktian, kesimpulan serta penilaian.



4.



Pada langkah motivasi dan presentasi masalah, ananda mengamati dengan kegiatan membaca, menyimak dan melihat kemudian ananda mampu mengidentikasi permasalahan apa saja yang ananda dapatkan dari tahap motivasi kemudian merumuskannya dan menyusun suatu hipotesis yang berkaitan dengan permasalahan tersebut



5.



Pada langkah pengumpulan data, ananda menggali dan mengumpulkan informasi dengan diskusi kelompok, mengamati video yang ditampilkan oleh guru dan membaca sumber lain untuk membuktikan hipotesis ananda.



6.



Pada langkah pengolahan data, ananda menjawab pertanyaan dan memecahkan masalah, serta menemukan konsep dari materi yang dipelajari.



7.



Pada langkah pembuktian, ananda membuktikan apakah hipotesis yang ananda susun sebelumnya benar setelah ananda mengumpulkan dan mengolah data.



8.



Pada langkah menarik kesimpulan yang ananda dapatkan selama proses belajar sesuai dengan tujuan pembelajaran selanjutnya latihan pada tahap penilaian.



9.



Jika terdapat kesulitan dalam mengerjakan lembaran kerja, tanyakan pada guru pembimbing.



P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 225



KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI: KOMPETENSI DASAR DARI KI 3 3. 3 Mengidentifikasi pembakaran hidrokarbon yang sempurna dan tidak sempurna serta sifat zat hasil pembakaran (CO2, CO, partikulat karbon) Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) Pengetahuan 3.3.1 Menganalisis pembakaran hidrokarbon sempurna 3.3.2 Menganalisis pembakaran hidrokarbon tidak sempurna 3.3.3 Mengidentifikasi dampak hasil pembakaran bahan bakar terhadap lingkungan dan kesehatan 3.3.4 Menganalisis upaya untuk mengatasi dampak pembakaran bahan bakar terhadap lingkungan dan kesehatan



KOMPETENSI DASAR DARI KI 4 3.4 Menyusun gagasan cara mengatasi dampak pembakaran senyawa karbon terhadap lingkungan dan kesehatan.



Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) Keterampilan 4.3.1 Menyajikan hasil diskusi kelompok tentang upaya untuk mengatasi dampak pembakaran bahan bakar terhadap lingkungan dan kesehatan



TUJUAN PEMBELAJARAN: Melalui model pembelajaran Guided Discovery Learning dengan menggali informasi dari berbagai sumber belajar, penyelidikan sederhana dan mengolah informasi, diharapkan siswa terlibat aktif selama proses mengajar berlangsung, memiliki sikap ingin tahu, teliti dalam melakukan pengamatan dan bertanggung jawab dalam menyampaikan pendapat, menjawab pertanyaan, memberi saran dan kritik, serta dapat mengidentifikasi pembakaran hidrokarbon yang sempurna dan tidak sempurna serta sifat zat hasil pembakaran (CO 2, CO, partikulat karbon) serta dapat meyusun gagasan cara mengatasi dampak pembakaran senyawa karbon terhadap lingkungan dan kesehatan.



Materi Esensial P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 226



Materi yang akan dipelajari sesuai dengan IPK (Hasil Analisis Pengetahuan)



Orientasi (Pengetahuan Awal yang Diperlukan)



Fakta



Gambar 1. Pembakaran gas elpiji merupakan contoh pembakaran hidrokarbon sempurna



Konsep



Gambar 2. Asap kendaraan bermotor merupakan salah satu contoh pembakaran tidak sempurna  Zat-zat sisa hasil pembakaran bahan bakar adalah: gas karbon dioksida (CO2), gas karbon monoksida (CO), Oksida Belerang (SOx), Oksida Nitrogen (NOx), Logam Pb dan Partikulat a. Pembakaran hidrokarbon adalah reaksi a. Minyak bumi terdiri atas cepat suatu senyawa hidrokarbon dengan bermacam-macam senyawa oksigen (Fessenden, 1982: 103) hidrokarbon, seperti alkana, b. Pembakaran sempurna adalah reaksi cepat sikloalkana dan hidrokarbon suatu senyawa hidrokarbon dengan oksigen aromatik menghasilkan CO2 dan H2O (Fessenden, b. Proses destilasi bertingkat minyak 1982: 103) bumi menghasilkan fraksi-fraksi c. Pembakaran tidak sempurna adalah minyak bumi berupa gas alam, pembakaran senyawa hidrokarbon yang bensin, nafta, kerosin, solar, persediaan oksigennya tidak cukup dan minyak pelumas dan residu (aspal) menghasulkan CO atau kadang-kadang karbon dalam bentuk arang atau jelaga. (Fessenden, 1982: 103)



P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 227



PETA KONSEP PEMBAKARAN HIDROKARBON dibagi berdasarkan ketersediaan O2



Pembakaran Tidak Sempurna



Pembakaran Sempurna



zat sisa pembakaran



Karbondioksida (CO2)



Oksida Belerang



zat sisa pembakaran



Zat sisa hasil pembakaran bahan bakar



Oksida Nitrogen



Logam Timbel (Pb)



Partikulat



Karbonmonoksida (CO)



Dampak Pembakaran



Upaya Penanggulangan P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 228



Lembar Kegiatan 1 Indikator Pencapaian Kompetensi 3.3.1 Menganalisis pembakaran hidrokarbon sempurna MOTIVASI DAN PRESENTASI MASALAH TaHukaH Kamu?



Kandungan bahan bakar minyak adalah hidrokarbon, serta sedikit senyawa belerang, nitrogen dan oksigen. Bahan bakar diperlukan untuk menunjang kelangsungan hidup seharihari. Sebagai contoh, penggunaan bahan bakar bensin pada kendaraan bermotor. Pembakaran bensin menghasilkan energi yang dapat menggerakan mesin motor atau mobil. Pembakaran bahan bakar minyak akan menghasilkan gas-gas sisa pembakaran. Zat sisa hasil pembakaran ini akan menurunkan kualitas udara dan dapat berbahaya bagi makhluk hidup terutama manusia. Selain gas karbon dioksida dan karbon monoksida, dampak pembakaran bahan bakar kendaraan bermotor dapat menghasilkan gas oksida belerang (SOx) serta gas oksida nitrogen (NOx). Apakah yang menyebabkan terjadinya polusi udara? Apakah bahaya dari zat hasil pembakaran tersebut?



Setiap hari ananda dapat melihat keadaan diatas dijalan raya. Asap kendaraan bermotor seperti yang ditampilkan pada gambar merupakan salah satu contoh pembakaran tidak sempurna. Sedangkan pembakaran gas elpiji adalah contoh dari pembakaran sempurna.Apa yang membedakan pembakaran sempurna dengan pembakaran tidak sempurna?



P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 229



PRESENTASI MASALAH



Berdasarkan tahap stimulasi, didapatkan masalah sebagai berikut, 1.



Apakah yang menyebabkan terjadinya polusi udara?



2.



Apakah bahaya dari zat hasil pembakaran bahan bakar tersebut?



3.



Bagaimana perbedaan reaksi pembakaran sempurna dan tidak sempurna?



Buatlah hipotesis awal ananda untuk permasalahan diatas! 1.



Gas karbondioksida dan karbon monoksida atau zat sisa hasil pembakaran .



2.



Polusi udara



3.



Reaksi pembakaran sempurna dapat terjadi jika pada prosesnya digunakan oksigen yang cukup , sedangkan pembakaran tidak sempurna terjadi karena kurangnya oksigen pada prosesnya.



PENGUMPULAN DATA



a. Reaksi pembakaran adalah reaksi cepat suatu senyawa dengan oksigen b. Reaksi pembakaran pada senyawa hidrokarbon terbagi atas dua, yaitu pembakran sempurna dan pembakaran tidak sempurna Untuk memahi reaksi pembakaran sempurna dan tidak sempurna perhatikanlah tabel 1 dan 2 dibawah ini! Tabel 1. Beberapa contoh reaksi pembakaran sempurna dan tidak sempurna No Reaksi Pembakaran Sempurna Reaksi Pembakaran Tidak Sempurna 7 1 C3H8 + 5O2→ 3CO2 + 4H2O C3H8 + O2→ 3CO + 4H2O 2 → 2 C30H60 + 35O2 30CO2 + 30H2O C30H60 + 30O2→ 30CO + 30H2O 31 21 4 C10H22 + O2→ 10CO2 + 11H2O C10H22 + O2→ 10CO + 11H2O 2 2 5 C4H8 + 6O2→ 4CO2 + 4H2O C4H8 + 4O2→ 4CO + 4H2O 8 C12H24 + 18O2→ 12CO2 + 12H2O C12H24 + 12O2→ 12CO + 12H2O Tabel 2. Contoh reaksi pembakaran sempurna dan tidak sempurna senyawa C8H18 2C8H18(l) + 25O2 (g)→ 16CO2(g) + 18H2O(g) 2C8H18(l) + 21O2 (g) → 8CO(g) + 8CO2(g) + 18H2O(g)



Pembakaran Sempurna Pembakaran Tidak Sempurna P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 230



2C8H18(l) + 15O2 (g) → 8C(S) + 4CO(g) + 4CO2(g) + 18H2O(g) PENGOLAHAN DATA



Berdasarkan informasi yang didapatkan pada tahap pengumpulan data, jawablah pertanyaan berikut ini! 1. Apakah terdapat persamaan pada beberapa contoh reaksi pembakaran sempurna dan tidak sempurna pada Tabel 1? (Jika ada, tuliskan persamaannya) Jawab: Senyawa Hidrokarbon direkasikan dengan O2 2.



Berdasarkan Tabel 1, bagaimanakah perbedaan reaksi antara pembakaran sempurna dan pembakaran tidak sempurna ditinjau dari zat hasil reaksi nya? Jawab: Pembakaran sempurna = :senyawa yang dihasilkan CO2 dan H2O Pembakaran tidak sempurna = senyawa yang dihasilkan C dan CO



3.



Berdasarkan Tabel 2, bagaimanakah perbedaan jumlah oksigen yang terlibat dalam pembakaran sempurna dan pembakaran tidak sempurna? Jawab: Jumlah oksigen yang terlibat pada pembakaran sempurna lebih banyak dibandingkan dengan oksigen yang terlibat pada pembakaran tidak sempurna



4.



Apa yang dimaksud dengan pembakaran sempurna dan tidak sempurna ditinjau dari jumlah O2 yang bereaksi dan zat hasil reaksinya? Jawab: Pembakaran sempurna adalah reaksi cepat suatu senyawa hidrokarbon dengan oksigen menghasilkan CO2 dan H2O .Sedangkan , Pembakaran tidak sempurna adalah pembakaran senyawa hidrokarbon yang persediaan oksigennya tidak cukup dan menghasulkan CO atau kadang-kadang karbon dalam bentuk arang atau jelaga.



PEMBUKTIAN



Setelah melakukan tahap pengumpulan dan pengolahan data, apakah hipotesis ananda sama dengan pemahaman konsep yang ananda dapatkan? Jika tidak tuliskanlah pada kolom ini jawaban yang tepatnya. Ya , sama . Dari tahap pengumpulan data dan pengolahan data , hipotesis kami sama dengan pemahaman konsep yang kami dapatkan.



KESIMPULAN P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 231



Setelah melakukan tahap pengumpulan dan pengolahan data, tuliskanlah kesimpulan yang ananda dapatkan tentang pembakaran sempurna dan tidak sempurna Pembakaran sempurna adalah reaksi cepat suatu senyawa hidrokarbon dengan oksigen menghasilkan CO2 dan H2O , serta pembakaran sempurna akan melibatkan lebih banyak oksigen. Pembakaran tidak sempurna adalah pembakaran senyawa hidrokarbon yang persediaan oksigennya tidak cukup dan menghasilkan CO (Karbon Monoksida) atau kadang-kadang dalam bentung arang atau jelaga , selain itu pembakaran tidak sempurna ternyata melibatkan oksigen yang lebih sedikit disbanding pembakaran sempurna. PENILAIAN



1.



Tentukanlah jenis reaksi (pembakaran sempurna/pembakaran tidak sempurna) beberapa persamaan reaksi dibawah ini!



Reaksi A B C D E F G H I J 2.



Jenis Reaksi



2C8H18 + 25 O2 → 16 CO2 + 18 H2O 2C5H8 + 9 O2 → 10 CO + 8 H2O 2C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O C6H12 + 9 O2 → 6 CO2 + 6 H2O 2C9H16 + 17 O2 → 18 CO + 16 H2O C15H32 + 23 O2 → 15 CO2 + 16 H2O C8H16 + 8 O2 → 8 CO + 8 H2O C7H12 + 10 O2 → 7 CO2 + 6 H2O C11H24 + 17 O2 → 11 CO2 + 12 H2O C10H20 + 10 O2 → 10 CO + 10 H2O



Sempurna Tidak sempurna Sempurna Sempurna Tidak sempurna Sempurna Tidak sempurna Sempurna Sempurna Tidak sempurna



Pada suatu reaksi terjadi pembakaran sempurna



senyawa C3H8, tuliskanlah reaksi



pembakaran yang benar! Jawab : C3H8 + 5O2→ 3CO2 + 4H2O 3.



Pada pembakaran sempurna senyawa C8H18 ∆H = -5460 kj, dan pada pembakaran tidak sempurnanya ∆H = -2924,4 kj. Jelaskanlah mengapa pembakaran tidak sempurna dapat mengurangi efisiensi bahan bakar ditinjau dari kalor yang dihasilkan dan dampaknya terhadap lingkungan! Jawab: Pada contoh diatas dapat dilihat bahwa pembakaran tak sempurna menghasilkan lebig sedikit energi. Jadi, pembakaran tidak sempurna mengurangi efisiensi bahan bakar (membutuhkan banyak bahan bakar atau boros) dan cepat panas dibandingkan dengan pembakaran sempurna. Kerugian lain dari pembakaran tidak sempurna akan dihasilkan gas karbon monoksida (CO) yang bersifat racun, pembakaran tidak sempurna tidak akan mencemari udara.



Lembar Kegiatan 2 P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 232



Indikator Pencapaian Kompetensi 3.3.3 Mengidentifikasi dampak hasil pembakaran bahan bakar terhadap lingkungan dan kesehatan 3.3.4 Mengidentifikasi upaya untuk mengatasi dampak pembakaran bahan bakar terhadap lingkungan dan kesehatan PENGUMPULAN DATA



Unsur utama semua bahan bakar adalah karbon. Senyawa karbon yang terbakar menghasilkan asap (partikel karbon padat di udara) dan oksida karbon. Gas pencemar udara dari oksida karbon adalah karbon dioksida (CO2) dan karbon monoksida (CO). Gas karbondioksida dihasilkan pada pembakaran berbagai senyawa hidrokarbon dan secara alami dari proses pernapasan. Gas CO2 tidak membahayakan kesehatan, tetapi pada konsentrasi tinggi, yaitu (10%-20%), dapat menyebabkan pingsan karena CO 2 menggantikan posisi oksigen dalam tubuh sehingga tubuh kekurangan oksigen. Gas karbon dioksida mempunyai sifat tidak berwarna dan tidak berasa. Gas CO 2 merupakan hasil pembakaran sempurna minyak bumi maupun batu bara. Dengan semakin banyaknya jumlah kendaraan bermotor dan semakin banyaknya jumlah pabrik, berarti meningkat pula jumlah atau kadar CO2 di udara kita. Pada saat sekarang ini jumlah penduduk, jumlah kendaraan bermotor dan industri-industri yang menggunakan bahan bakar semakin meningkat sehingga jumlah CO2 yang dihasilkan juga semakin meningkat. Sementara itu, jumlah pepohonan semakin berkurang (semakin banyak pohon yang ditebang). Hal ini menyebabkan terganggunya kesetimbangan CO2. Kadar CO2 menjadi berlebih sehingga akhirnya membentuk lapisan CO2 di atmosfer. Lapisan CO2 di atmosfer ini menahan sinar inframerah yang dipantulkan bumi. Akibatnya, suhu Bumi tetap hangat karena sinar inframerah tersebut membawa pergi panas. Namun, jika lapisan CO2 ini terus bertambah akan meningkatkan suhu permukaan bumi. Gejala ini disebut efek rumah kaca (green house effect). PENGOLAHAN DATA



Untuk lebih memahami dampak zat hasil pembakaran sempurna, jawablah pertanyaanpertanyaan berikut ini. 1.



Apakah yang menyebabkan terbentuknya gas CO2 di udara?



P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 233



Jawab: Gas karbondioksida dihasilkan pada pembakaran berbagai senyawa hidrokarbon dan secara alami dari proses pernapasan. 2.



Apakah bahaya dari gas CO2 pada kesehatan manusia? Jawab: . Gas CO2 tidak membahayakan kesehatan, tetapi pada konsentrasi tinggi, yaitu (10%-20%), dapat menyebabkan pingsan karena CO2 menggantikan posisi oksigen dalam tubuh sehingga tubuh kekurangan oksigen. 3.



Gas CO2 yang dihasilkan akan dimanfaatkan tumbuhan untuk melakukan proses fotosistesis. Bagaimanakah reaksi proses fotosintesis? Jawab: 6CO2(g) + 6H2O(g)  C6H12O6(s) + 6H2O(g)



4.



Mengapa kesetimbangan CO2 pada udara dapat terganggu? Jawab: Karena jika kita lihat pada saat sekarang ini jumlah penduduk, jumlah kendaraan bermotor dan industri-industri yang menggunakan bahan bakar semakin meningkat sehingga jumlah CO2 yang dihasilkan juga semakin meningkat. Sementara itu, jumlah pepohonan semakin berkurang (semakin banyak pohon yang ditebang).



5.



Bagaimanakah dampak jika kesetimbangan CO2 pada udara terganggu? Jawab: Dampak dari kesetimbangan CO2 pada udara terganggu menyebabkan terganggunya kesetimbangan CO2. Kadar CO2 menjadi berlebih sehingga akhirnya membentuk lapisan CO2 di atmosfer. Lapisan CO2 di atmosfer ini menahan sinar inframerah yang dipantulkan bumi. Akibatnya, suhu Bumi tetap hangat karena sinar inframerah tersebut membawa pergi panas. Namun, jika lapisan CO2 ini terus bertambah akan meningkatkan suhu permukaan bumi. Gejala ini disebut efek rumah kaca (green house effect).



6.



Bagaimanakah usaha kita, untuk mengatasi dampak zat hasil pembakaran sempurna (gas CO2) yang berlebih? Jawab: Banyak sekali yang dapat kita lakukan untuk mengatasi dampak zat hasil pembakaran sempurna yang berlebih , diantaranya : Melakukan penghijauan, terutama di daerah-daerah industri dan perkotaan. Tujuannya agar karbondioksida yang dihasilkan mesin-mesin industri dan kendaraan bermotor, dapat diserap oleh tumbuh-tumbuhan. Demikian pula halnya dengan debu-debu yang berterbangan di udara, bila bersentuhan dengan daun-daunan akan lengket pada daun, dan ketika hujan turun akan dibawa oleh air hujan jatuh ke tanah. Dengan demikian, penghijauan dapat pula mengurangi debu-debu yang berterbangan di udara.



PENGUMPULAN DATA



P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 234



Perhatikanlah video yang ditampilkan oleh guru mengenai hujan asam, hujan asam merupakan salah satu dampak dari zat hasil pembakaran hidrokarbon.



Emisi gas-gas hasil pembakaran ke udara mengakibatkan kenaikan kadar gas rumah kaca (CO2, uap air, metana dan CFC) di atmosfer sehingga terjadi peningkatam efek rumah kaca dan global warming (pemanasan global). Pelepasan gas SO2 ke udara akan membentuk asam sulfat jika bereaksi dengan uap air diawan. Gas yang dihasilkan berasal dari kegiatan manusia serta kegiatan mikroorganisme pengurai. Selain menyebabkan hujan asam, di udara juga akan terbentuk smog atau kabut asap. PENGOLAHAN DATA



Berdasarkan informasi yang didapatkan (baik dari video yang ditampilkan guru atau bahan bacaan lainnya), bersama dengan kelompok ananda buatlah sebuah makalah tentang identifikasi, dampak, dan upaya penanggulangan zat sisa hasil pembakaran (Karbondioksida, Oksida Belerang, dan Partikulat) dengan mengikuti format dibawah ini! Zat pencema r



Karbon dioksida (CO2)



Sifat dari zat



Dampak bagi kesehatan



Dampak bagi lingkungan



dihasilkan



mempunyai



meningkatka



dari



sifat tidak



n suhu



mengurangi



pembakaran



berwarna



permukaan



kegiatan atau



berbagai



dan tidak



bumi. Gejala



pembakaran



senyawa



berasa



tidak membahayaka n kesehatan, tetapi pada konsentrasi tinggi, yaitu (10%-20%), dapat menyebabkan pingsan karena CO2



Upaya Penanggulanga n Dengan



ini disebut



yang



efek rumah



menghasilkan



kaca (green



gas CO2 ,



house effect).



melakukan



Sumber



hidrokarbon dan secara alami dari



P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 235



proses



menggantikan posisi oksigen dalam tubuh sehingga tubuh kekurangan oksigen.



pernapasan



penghijauan , serta menempatkan pabrik penghasil gas CO2 jauh dari pemukiman



Terbentuk



Tidak



Gas SO2 dapat



Merupakan



warga . Mempergunaka



Ketika



berwarna ,



menyebabkan



salah satu



n proses



komponen



berbau



iritasi saluran



penyebab



oksidasi panas



yang



tajam , dan



pernapasan



hujam asam ,



untuk



mengandung



menggangg



dan kenaikan



cukup



menghancurkan



sulfur di



u,



sekresi



berbahaya



gas hidrokarbon



dalam bahan



terdeteksi



mukosa, Dapat karena



yang terdapat



Oksida



bakar fosil



melalui rasa



menyebabkan



kandungan



dalam polutan



belerang



seperti batu



pada



kematian jika



dari hujan



jika secara



(SO2,



bara dan



konsentrasi



berada pada



asam sendiri



teknis ,



SO3)



minyak bumi 0,3-1 ppm



angka



bersifat



sedangkan



teroksidasi



konsentrasi



korosif .



secara non-



melalui



500 ppm .



teknis bisa



proses



dengan



pembakaran



menggunakan masker dan kacamata Paparan



Pada



pelindung . Mengurangi



terjadi secara sebagai



partikulat



lingkungan ,



pemakaian



alami seperti



tempat



dapat



polusi



kendaraan



yang berasal



absorbsi ,



berdampak



partikulat



bermotor yang



dari gunung



mempunyai



pada paru-paru seperti



menghasilkan



berapi ,



bentuk



dan jantung .



PM2.5



polusi ,



badai pasir ,



umum



Semakin kecil



menjadi



membuat /



dan



dalam



partikel,



penyebab



mendirikan



Partikula



Ada yang



t



Bersifat



P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 236



kebakaran



bentuk



dampaknya



utama



industry yang



hutan. Dan



tersuspensi



semakin besar



penurunan



akan



kegiatan



antara



karena partikel visibilitas ,



menghasilkan



manusia



beberapa



kecil dgn



dan



polusi jauh dari



seperti



detik



diameter



mengganggu



pemukiman



pembakaran



sampai



kurang dari 10



kegiatan



warga ,



bahan bakar



beberapa



mikrometer



manusia ,



menggunakan



fosil pada



bulan.



dapat masuk



PM bersifat



kendaraan yang



kendaraan ,



ke paru-paru ,



korosif dan



ramah



pembangkit



bahkan aliran



merusak



lingkungan



listrik , dan



darah.



batuan , efek



/tidak



industry



dari



menggunakan



yang



pengendapan



bahan bakar



menghasilka



partikulat



fosil .



n sejumlah



meliputi



partikulat.



pengasaman danau dan sungai , perubahan keseimbanga n nutrien pada tanah .



PEMBUKTIAN



Setelah melakukan tahap pengumpulan dan pengolahan data, apakah hipotesis ananda sama dengan pemahaman konsep yang ananda dapatkan? Jika tidak tuliskanlah pada kolom ini jawaban yang tepatnya. Ya , sama . Dari tahap pengumpulan data dan pengolahan data , hipotesis kami sama dengan pemahaman konsep yang kami dapatkan.



KESIMPULAN



Setelah melakukan tahap pengumpulan dan pengolahan data, tuliskanlah kesimpulan yang ananda dapatkan tentang pembakaran sempurna.



P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 237



Pembakaran sempurna adalah reaksi cepat suatu senyawa hidrokarbon dengan oksigen menghasilkan CO2 dan H2O Dampak dari hasil gas hasil pembakaran adalah Emisi gas-gas hasil pembakaran ke udara mengakibatkan kenaikan kadar gas rumah kaca (CO2, uap air, metana dan CFC) di atmosfer sehingga terjadi peningkatam efek rumah kaca dan global warming (pemanasan global). Pelepasan gas SO2 ke udara akan membentuk asam sulfat jika bereaksi dengan uap air diawan. Gas yang dihasilkan berasal dari kegiatan manusia serta kegiatan mikroorganisme pengurai. Selain menyebabkan hujan asam, di udara juga akan terbentuk smog atau kabut asap. Upaya untuk mengatasi terjadinya pencemaran akibat gas hasil pembakaran adalah Dengan mengurangi kegiatan atau pembakaran yang menghasilkan gas CO2 , melakukan penghijauan , serta menempatkan pabrik penghasil polutan jauh dari pemukiman warga , mengurangi penggunaan kendaraan bermotor dan membiasakan diri atau beralih ke kendaraan ramah lingkungan .



PENILAIAN



1.



Pembakaran energi fosil seperti minyak bumi dan batu bara, selain menghasilkan energi juga melepaskan gas-gas seperti karbon dioksida, sulfur dioksida, dan nitrogen oksida. Apakah dampak yang ditimbulkan dari gas-gas tersebut diudara? Jawab: Dampak yang dapat ditimbulkan dari gas-gas tersebut diudara adalah mengakibatkan pencemaran udara, hujan asam, smog dan pemanasan global.



2.



Berapakah kadar SO2 dalam udara? Bagaimanakah dampaknya jika kadar SO2 diudara melewati batas kadar maksimalnya diudara? Jawab: Batas kadar SO2 dalam udara adalh 0,0002 bpj. Jika kadar SO2 melebihi kadar maksimalnya akan terbentuk hujan asam yang akan merusak tumbuhan dan mempercepat terjadinya pengkaratan besi.



3.



Minyak bumi atau batu bara mengandung sekitar 0-6% belerang. Belerang yang terdapat pada minya bumi ini akan dapat menyebabkan timbulnya hujan asam. Tuliskan reaksi terbentuknya hujan asam dari oksida belerang (SOx)! Jawab: : S + O2  SO2 2SO2 + O2  2 SO3 SO3 + H2O  H2SO4



P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 238



4.



Istilah smog digunakan sebagai salah satu bentuk pencemaran akibat pembakaran bahan bakar. Jelaskanlah bagaimana terbentuknya smog dan bagaimana langkah yang tepat untuk mengurangi atau mencegah terjadinya smog! Jawab: smog yaitu partikulat cair (kabut) terbentuk dari senyawa hidrokarbon yang menguap. Keberadaan partikulat padat dan cair ditambah dengan adanya oksida-oksida nitrogen dan oksida belerang di udara, akan menimbulkan asap dan kabut yang dikenal dengan istilah smog berasal dari kata smoke (asap) dan fog (kabut)



5.



Bagaimanakah upaya-upaya yang dapat dilakukan untuk mengurangi pencemaran udara yang disebabkan oleh zat-zat hasil pembakaran? Jawab: 1. Gas-gas buangan industri sebelum dilepaskan/dibuang keudara, terlebih dahulu harus dinetralkan. 2. Melakukan penghijauan 3. Mengurangi penggunaan minyak bumi sebagai sumber bahan bakar dan menggantikannya dengan energi lain yang tidak menimbulkan pencemaran seperti energi panas matahari (tenaga surya), tenaga air (hidroelektrik), tenaga angin, dan sebagainya. 4. Penempatan daerah kawasan industri supaya berada jauh dari pemukiman, terutama pemukiman yang padat penduduknya.



KUNCI JAWABAN Lembar Kegiatan 1



P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 239



Pengolahan Data 1.



Apakah terdapat persamaan pada beberapa contoh reaksi pembakaran sempurna dan tidak sempurna pada Tabel 1? (Jika ada, tuliskan persamaannya) Jawab: Senyawa Hidrokarbon direkasikan dengan O2



2.



Berdasarkan Tabel 1, bagaimanakah perbedaan reaksi antara pembakaran sempurna dan pembakaran tidak sempurna ditinjau dari zat hasil reaksi nya? Jawab: Pembakaran sempurna = senyawa yang dihasilkan CO2 dan H2O Pembakaran tidak sempurna = senyawa yang dihasilkan C dan CO



3.



Berdasarkan Tabel 2, bagaimanakah perbedaan jumlah oksigen yang terlibat dalam pembakaran sempurna dan pembakaran tidak sempurna? Jawab: Jumlah oksigen yang terlibat pada pembakaran sempurna lebih banyak dibandingkan dengan oksigen yang terlibat pada pembakaran tidak sempurna



4.



Apa yang dimaksud dengan pembakaran sempurna dan tidak sempurna ditinjau dari jumlah O2 yang bereaksi dan zat hasil reaksinya? Jawab: Pembakaran sempurna adalah reaksi cepat suatu senyawa hidrokarbon dengan oksigen menghasilkan CO2 dan H2O (Fessenden, 1982: 103) Pembakaran tidak sempurna adalah pembakaran senyawa hidrokarbon yang persediaan oksigennya tidak cukup dan menghasulkan CO atau kadang-kadang karbon dalam bentuk arang atau jelaga. (Fessenden, 1982: 103)



Penilaian 1.



Tentukanlah jenis reaksi (pembakaran sempurna/pembakaran tidak sempurna) beberapa persamaan reaksi dibawah ini!



Reaksi A B C D E F G H I J 2.



Jenis Reaksi



2C8H18 + 25 O2 → 16 CO2 + 18 H2O 2C5H8 + 9 O2 → 10 CO + 8 H2O 2C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O C6H12 + 9 O2 → 6 CO2 + 6 H2O 2C9H16 + 17 O2 → 18 CO + 16 H2O C15H32 + 23 O2 → 15 CO2 + 16 H2O C8H16 + 8 O2 → 8 CO + 8 H2O C7H12 + 10 O2 → 7 CO2 + 6 H2O C11H24 + 17 O2 → 11 CO2 + 12 H2O C10H20 + 10 O2 → 10 CO + 10 H2O



Sempurna Tidak sempurna Sempurna Sempurna Tidak sempurna Sempurna Tidak sempurna Sempurna Sempurna Tidak sempurna



Pada suatu reaksi terjadi pembakaran sempurna pembakaran yang benar! Jawab: C3H8 (g) + 5 O2 3CO2 + 4H2O



senyawa C3H8, tuliskanlah reaksi



P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 240



3.



Pada pembakaran sempurna senyawa C8H18 ∆H = -5460 kj, dan pada pembakaran tidak sempurnanya ∆H = -2924,4 kj. Jelaskanlah mengapa pembakaran tidak sempurna dapat mengurangi efisiensi bahan bakar ditinjau dari kalor yang dihasilkan dan dampaknya terhadap lingkungan! Jawab: Pada contoh diatas dapat dilihat bahwa pembakaran tak sempurna menghasilkan lebig sedikit energi. Jadi, pembakaran tidak sempurna mengurangi efisiensi bahan bakar (membutuhkan banyak bahan bakar atau boros) dan cepat panas dibandingkan dengan pembakaran sempurna. Kerugian lain dari pembakaran tidak sempurna akan dihasilkan gas karbon monoksida (CO) yang bersifat racun, pembakaran tidak sempurna tidak akan mencemari udara.



Lembar Kegiatan 2 Pengolahan Data 1.



2.



3.



4.



5.



6.



Apakah yang menyebabkan terbentuknya gas CO2 di udara? Jawab: Gas karbondioksida dihasilkan pada pembakaran berbagai senyawa hidrokarbon dan secara alami dari proses pernapasan. Apakah bahaya dari gas CO2 pada kesehatan manusia? Jawab: Gas CO2 tidak membahayakan kesehatan, tetapi pada konsentrasi tinggi, yaitu (10%-20%), dapat menyebabkan pingsan karena CO2 menggantikan posisi oksigen dalam tubuh sehingga tubuh kekurangan oksigen. Gas karbon dioksida mempunyai sifat tidak berwarna dan tidak Gas CO2 yang dihasilkan akan dimanfaatkan tumbuhan untuk melakukan proses fotosistesis. Bagaimanakah reaksi proses fotosintesis? Jawab: 6CO2(g) + 6H2O(g)  C6H12O6(s) + 6H2O(g) Mengapa kesetimbangan CO2 pada udara dapat terganggu? Jawab: Pada saat sekarang ini jumlah penduduk, jumlah kendaraan bermotor dan industri-industri yang menggunakan bahan bakar semakin meningkat sehingga jumlah CO2 yang dihasilkan juga semakin meningkat. Sementara itu, jumlah pepohonan semakin berkurang (semakin banyak pohon yang ditebang). Bagaimanakah dampak jika kesetimbangan CO2 pada udara terganggu? Jawab: Hal ini menyebabkan terganggunya kesetimbangan CO2. Kadar CO2 menjadi berlebih sehingga akhirnya membentuk lapisan CO2 di atmosfer. Lapisan CO2 di atmosfer ini menahan sinar inframerah yang dipantulkan bumi. Akibatnya, suhu Bumi tetap hangat karena sinar inframerah tersebut membawa pergi panas. Namun, jika lapisan CO2 ini terus bertambah akan meningkatkan suhu permukaan bumi. Gejala ini disebut efek rumah kaca (green house effect). Bagaimanakah usaha kita, untuk mengatasi dampak zat hasil pembakaran sempurna (gas CO2) yang berlebih? Melakukan penghijauan, terutama di daerah-daerah industri dan perkotaan. Tujuannya agar karbondioksida yang dihasilkan mesin-mesin industri dan kendaraan bermotor, dapat diserap oleh tumbuh-tumbuhan. Demikian pula halnya P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 241



dengan debu-debu yang berterbangan di udara, bila bersentuhan dengan daundaunan akan lengket pada daun, dan ketika hujan turun akan dibawa oleh air hujan jatuh ke tanah. Dengan demikian, penghijauan dapat pula mengurangi debu-debu yang berterbangan di udara. Penilaian 1.



Pembakaran energi fosil seperti minyak bumi dan batu bara, selain menghasilkan energi juga melepaskan gas-gas seperti karbon dioksida, sulfur dioksida, dan nitrogen oksida. Apakah dampak yang ditimbulkan dari gas-gas tersebut diudara?



2.



Jawab: Gas-gas yang dihasilkan dari proses pembakaran ini mengakibatkan pencemaran udara, hujan asam, smog dan pemanasan global Berapakah kadar SO2 dalam udara? Bagaimanakah dampaknya jika kadar SO2 diudara melewati batas kadar maksimalnya diudara?



3.



4.



5.



Jawab: Batas kadar SO2 dalam udara adalh 0,0002 bpj. Jika kadar SO2 melebihi kadar maksimalnya akan terbentuk hujan asam yang akan merusak tumbuhan dan mempercepat terjadinya pengkaratan besi. Minyak bumi atau batu bara mengandung sekitar 0-6% belerang. Belerang yang terdapat pada minya bumi ini akan dapat menyebabkan timbulnya hujan asam. Tuliskan reaksi terbentuknya hujan asam dari oksida belerang (SOx)! Jawab: S + O2  SO2 2SO2 + O2  2 SO3 SO3 + H2O  H2SO4 Istilah smog digunakan sebagai salah satu bentuk pencemaran akibat pembakaran bahan bakar. Jelaskanlah bagaimana terbentuknya smog dan bagaimana langkah yang tepat untuk mengurangi atau mencegah terjadinya smog! Jawab: Partikulat cair (kabut) terbentuk dari senyawa hidrokarbon yang menguap. Keberadaan partikulat padat dan cair ditambah dengan adanya oksida-oksida nitrogen dan oksida belerang di udara, akan menimbulkan asap dan kabut yang dikenal dengan istilah smog berasal dari kata smoke (asap) dan fog (kabut) Bagaimanakah upaya-upaya yang dapat dilakukan untuk mengurangi pencemaran udara yang disebabkan oleh zat-zat hasil pembakaran? a. Jawab: Melakukan larangan kepada petani-petani, pengusaha-pengusaha perkebunan melakukan pembakaran pada lahan pertanian yang akan mereka usahakan. b. Gas-gas buangan industri sebelum dilepaskan/dibuang keudara, terlebih dahulu harus dinetralkan. c. Melakukan penghijauan d. Mengurangi penggunaan minyak bumi sebagai sumber bahan bakar dan menggantikannya dengan energi lain yang tidak menimbulkan pencemaran seperti P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 242



energi panas matahari (tenaga surya), tenaga air (hidroelektrik), tenaga angin, dan sebagainya. e. Penempatan daerah kawasan industri supaya berada jauh dari pemukiman, terutama pemukiman yang padat penduduknya. f. Menciptakan mesin dari kendaraan bermotor yang hemat energi dan efek pencemarannya kecil 



P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 243



DAFTAR PUSTAKA Sutresna, 2013. Kimia Untuk Kelas X Sekolah Menengah Atas. Bandung: Grafindo Tri Wulandari, Erna, dkk. 2014. Kimia Peminatan Matematika dan Ilmu-ilmu Alam. Klaten: Intan Pariwara Johari dan Rachmawati. 2009. Chemistry for Senior High School Grade X. Jakarta: ESIS



P e m b a k a r a n S e m p u r n a | 244