RPP Termokimia Azas Kekekalan Energi

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

TERMOKIMIA

Disusun untuk memenuhi persyaratan mengikuti mata kuliah Praktek Pengalaman Lapangan (PPL) I dengan dosen pengampu Salastri Rohiat, M.Pd

Oleh

Isnanto Fitriansyah

(A1F011039)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

JURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Nama Sekolah : SMA Negri ... Mata Pelajaran : Kimia

Kelas/Semester : XI/Ganjil Materi pokok : Termokimia

Sub Materi : Kekekalan Energi, Reaksi Endoterm dan Eksoterm Alokasi Waktu : 1 x 20 menit

A. KOMPETENSI INTI

KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalamberinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3 : Memahami,menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasankemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat danminatnya untuk memecahkan masalah.

KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret 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 Kompetensi Dasar

 Mendeskripsikan perubahan entalpi suatu reaksi, reaksi eksoterm, dan reaksi endoterm.

Indikator

 Mengidentifikasi hukum/azas kekekalan energi.

 Menjelaskan perubahan entalpi (∆H) sebagai kalor reaksi pada tekanan tetap.

 Membedakan reaksi yang melepas kalor (eksoterm) dengan reaksi yang menerima kalor (endoterm) melalui percobaan.

C. TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Siswa dapat mengidentifikasi hukum/azas kekekalan energi. 2. Siswa dapat membedakan sistem dan lingkungan.

3. Siswa dapat menjelaskan perubahan entalpi (∆H) sebagai kalor reaksi pada tekanan tetap.

4. Siswa dapat membedakan reaksi yang melepas kalor (eksoterm) dengan reaksi yang menerima kalor (endoterm) melalui percobaan.

D. MATERI PEMBELAJARAN 1. Azas kekekalan energi

2. Reaksi eksoterm dan endoterm 3. Kalor reaksi (∆H)

4. Entalpi

Rincian dari Materi Pokok

Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang kalor reaksi. fokus bahasannya meliputi jumlah kalor yang dapat dihasilkan oleh sejumlah pereaksi tertentu dan cara pengukuran reaksi tersebut.

1. Hukum Kekekalan Energi

Energi merupakan kemampuan untuk melakukan kerja. Pada sistem yang melakukan kerja sebagian energi digunakan untuk melakukan kerja dan sebagian lagi disimpan yang disebut energi dalam (W)n.

Menurut hukum kekekalan energi, energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Dengan demikian, tidak ada energi yang hilang tetapi hanya berubah bentuk. Jumlah total energi yang dimiliki oleh suatu sistem disebut entalpi (H). Bila sistem mengalami perubahan pada tekanan tetap, maka besarnya perubahan kalor disebut entalpi (∆H).

atau energi potensial. Misalnya energi yang digunakan untuk menggerakkan partikel-partikel dan energi yang digunakan untuk mengadakan interaksi dalam molekul atau energi dalam (internal energi). Melalui proses kimia, energi tersebut dapat diubah menjadi energi bentuk lain, seperti: energi panas, energi mekanik (gerak), energi listrik, dan energi cahaya. Jumlah energi dari semua bentuk energi yang dimiliki zat disebut entalpi standar, dinyatakan dengan notasi H (heat contents = isi panas). Perbedaan entalpi standar yang terdapat dalam tiap zat menyebabkan terjadinya reaksi eksoterm dan reaksi endoterm. Besarnya entalpi standar yang terkandung dalam tiap zat tidak dapat diukur. Oleh karena itu, dalam pelajaran termokimia tidak menghitung besarnya entalpi standar yang dimiliki suatu zat, melainkan berapa besar perubahan entalpi standar yang menyertai suatu reaksi kimia. Perubahan entalpi standar yang menyertai suatu reaksi dinyatakan dengan notasi ∆H (Delta H).

Perubahan entalpi standar yang terjadi pada reaksi kimia disebabkan oleh perbedaan entalpi standar yang dimiliki oleh setiap zat yang terlibat pada reaksi kimia. Oleh karena itu, besarnya perubahan entalpi standar reaksi ditentukan oleh besarnya entalpi standar zat-zat yang bereaksi dan hasil reaksi.

2. Reaksi Eksoterm dan Endoterm

Dalam termokimia ada dua hal yang perlu diperhatikan yang menyangkut perpindahan energi, yaitu sistem dan lingkungan. Sistem adalah segala sesuatu yang diperhatikan (objek) dan dipelajari, sedangkan hal-hal diluar sistem yang dapat mempengaruhi sistem adalah lingkungan. Berasarkan interaksinya dengan lingkungan, sistem dibedakan menjadi tiga macam, yaitu (1) sistem terbuka: suatu sistem yang memungkinkan terjadi pertukaran kalor dan materi antara sistem dengan lingkungan, (2) sistem terisolasi: suatu sistem yang memungkinkan terjadi pertukaran kalor tetapi tidak terjadi pertukaran materi, (3) sistem tertutup : suatu sistem yang tidak memungkinkan terjadinya pertukaran kalor dan materi antara sistem dan lingkungan.

Reaksi eksoterm ialah reaksi yang membebaskan panas. Reaksi eksoterm terjadi jika entalpi standar zat-zat yangbereaksi lebih besar dari entalpi standar zat-zat hasil reaksi. Sehingga pada perubahan kimia sebagian energi dibebaskan ke lingkungan.

hasil reaksi. Jadi, untuk perubahan tersebut zat-zat yang bereaksi memerlukan sejumlah energi agar berubah menjadi zat-zat hasil. Reaksi endoterm dapat diamati dengan turunnya suhu sistem, atau diperlukannya energi selama reaksi berlangsung (agar reaksi berlangsung zat harus dipanaskan terus sampai seluruh reaktan berubah menjadi zat hasil).

Bila sistem menerima kalor, maka q bertanda positif, dan bila sistem melepaskan kalor, maka q bertanda negatif. Jika pada suatu proses kalor berpindah dari lingkungan ke sistem, maka proses itu disebut proses endoterm. Jika pada suatu proses kalor berpindah dari sistem ke lingkungan, maka proses itu disebut proses eksoterm. Pada reaksi eksoterm, karena mengeluarkan kalor maka entalpi standar hasil reaksi (Hh) lebih kecil daripada entalpi standar pereaksi (Hp), sehingga ΔH negatif. ΔH < 0 (karena Hp > Hh). Pada reaksi endoterm, karena menyerap kalor dari lingkungan, maka entalpi standar hasil reaksi bertambah besar, sehingga Hh > Hp, jadi ΔH positif. ΔH > 0 (karena Hp < Hh).

3. Entalpi dan perubahannya

Entalpi adalah Ukuran sifat termodinamik suatu sistem yang sama dengan jumlah energi dalam sistem tersebut dengan hasil kali tekanan dan volumenya.

H = U + PV H = entalpi

U = energi dalam sistem P = tekanan

V = volume

Perubahan Entalpi

Setiap reaksi kimia selalu disertai dengan perubahan entalpi (ΔH). Untuk reaksi A  B

ΔH = H produk – H pereaksi ΔH = HB – HA

Jika reaksi dilakukan pada tekanan (P) yang tetap, maka perubahan entalpi reaksinya sama dengan kalor yang diserap atau dilepaskan oleh sistem pada reaksi tersebut.

Persamaan termokimia merupakan persamaan kimia setara berikut harga perubahan entalpinya yang menggambarkan suatu reaksi kimia. Persamaan termokimia harus melibatkan fasa atau wujud zat-zat yang bereaksi, karena harga perubahan entalpi reaksi dipengaruhi oleh wujud zat Contoh:

2H2 (g) + O2 (g)  2H2O(l) ΔH = – 571,1 Kj 2H2 (g) + O2 (g)  2H2O(g) ΔH = – 483,7 kJ

Jika persamaan termokimia dikalikan suatu bilangan tertentu yang menyatakan kelipatan

jumlah mol zat dalam reaksi, maka nilai ΔH merupakan kelipatan dari bilangan itu. Contoh :

Reaksi pembentukan gas ammonia

N2 (g) + 3H2 (g)  2NH3 (g) ΔH = – 91,8 kJ

Misalnya, jumlah mol zat pereaksi dinaikkan menjadi dua kali semula, maka: 2N2(g) + 6H2 (g)  4NH3 (g) ΔH = –183,6 kJ

Persamaan termokimia reaksi eksoterm dengan zat-zat yang sama merupakan kebalikan

dari reaksi endoterm dan sebaliknya, sehingga harga ΔH reaksinya memiliki harga yang sama,

tetapi tandanya berbeda (positif dan negatif). Contoh:

H2 (g) + Cl2 (g)  2HCl(g) ΔH = –185 kJ (eksoterm) 2HCl(g)  H2 (g) + Cl2 (g) ΔH = +185 kJ (endoterm)

Perubahan Entalpi Standar

Perubahan entalpi standar adalah perubahan entalpi pada suatu reaksi kimia yang diukur

pada keadaan standar (suhu 25oC dan tekanan 1 atm). Perubahan entalpi standar dilambangkan

dengan ΔHo

a.

Perubahan Entalpi Pembentukan Standar

Perubahan entalpi pembentukan standar adalah perubahan entalpi reaksi pembentukan

satu mol senyawa dari unsur-unsurnya yang diukur pada keadaan standar (suhu 25oC dan

tekanan 1 atm). Lambangnya: ΔHf o (f diambil dari kata formation). Contoh :

ΔHf o Na(g) = 107,76 kJ/mol

ΔHf o Na(s) = 0

ΔHf o CH3COOH(l) = – 488 kJ/mol

Secara umum, reaksi pembentukan suatu senyawa mempunyai ΔHf o yang negatif.

Beberapa senyawa yang mempunyai ΔHf o positif antara lain HI, HCN, Au2O3, CS2, semua

hidrokarbon tidak jenuh, dan semua oksida nitrogen

b.

Perubahan Entalpi Penguraian Standar

Perubahan entalpi penguraian standar adalah perubahan entalpi reaksi penguraian satu mol

senyawa menjadi unsur-unsurnya yang diukur pada keadaan standar (suhu 25oC dan tekanan 1

atm). Lambangnya: ΔHd o (f diambil dari kata dissociation). Reaksi penguraian merupakan

kebalikan dari reaksi pembentukan. Jika perubahan entalpi pembentukan standar negatif, maka perubahan entalpi penguraian standar untuk zat yang sama adalah positif dan sebaliknya. Contoh:

N2 (g) + 3H2 (g)  2NH3 (g) ΔH = – 92 kJ

maka ΔHfo _{NH3 = – 46 kJ/mol dan ΔHd}o _{NH3 = + 46 kJ/mol}

c.

Perubahan Entalpi Pembakaran Standar

Perubahan entalpi penguraian standar adalah perubahan entalpi dalam pembakaran

sempurna suatu zat yang diukur pada keadaan standar (suhu 25oC dan tekanan 1 atm).

Lambangnya: ΔHco (f diambil dari kata combustion). Reaksi pembakaran adalah reaksi suatu

zat dengan oksigen (O2) menghasilkan kalor dan zat hasil reaksi tertentu. Contoh : Pembakaran sempurna gas metana (CH4)

CH4 (g) + 2O2 (g)  CO2 (g) + 2H2O(l) ΔHCo = –393,5 kJ/mo

Menghitung Perubahan Entalpi Berdasarkan Perubahan Entalpi Standar

Data perubahan entalpi pembentukan standar dapat digunakan untuk menghitung perubahan

entalpi (ΔH ) suatu reaksi kimia.

Jika suatu persamaan kimia dinyatakan dengan Pereaksi  Hasil reaksi dan harga ΔHf o

masing-masing zat yang terlibat dalam reaksi tersebut diketahui, maka

ΔH reaksi =  ΔHf o hasil reaksi –  ΔHf o pereaksi. Contoh Soal. Diketahui:

Berdasarkan data perubahan entalpi pembentukan standar zat-zat di atas, hitung perubahan entalpi untuk reaksi berikut.

C2H5OH + 3O2  2CO2 + 3H2O

Penyelesaian

ΔH reaksi = ΔHf o hasil reaksi –  ΔHf o pereaksi

= {2 ΔHf oCO2 + 3 ΔHf oH2O} – {ΔHf oC2H5OH + ΔHf oO2}

= {2 (–394 kJ) + 3 (–286 kJ)} – {–394 kJ + 0)

= –1.380 Kj

Jadi, perubahan entalpinya adalah –1.380 kJ

E. PENDEKATAN DAN METODE PEMBELAJARAN 1. Pendekatan : Scientific

2. Model : Discovery Learning 3. Metode : Diskusi dan penugasan.

F. MEDIA, ALAT, DAN SUMBER PEMBELAJARAN 1. Media.

Gambar penjelas. 2. Alat/Bahan

Papan tulis, Spidol. 3. Sumber Belajar

 Buku kimia SMA: Justiana, Sandri. 2009. Kimia 2. Jakarta : Yudhistira

 Buku Penunjang:

- Buku pegangan Kimia jilid 2, Buku Kimia Penunjang Aktifitas Siswa, dan hands out

- Lembar kerja

G. KEGIATAN PEMBELAJARAN

Kegiatan Deskripsi Kegiatan _(menit)Waktu

Pendahulua

n  Guru memberikan salam (Keterampilan_{membuka dan menutup pelajaran)}

Kegiatan Deskripsi Kegiatan _(menit)Waktu

 Guru mengecek kehadiran siswa

 Guru menyampaikan tujuan pembelajaran hari ini

 Guru memotivasi siswa dengan mengajukan pertanyaan untuk menuntun siswa dalam mempelajari topik yang akan dibahas pada pertemuan hari ini.

Inti  Guru menjelaskan konsep hukum kekekalan energi kepada siswa melalui metode ceramah.

 Guru menjelaskan tentang sistem dan lingkungan serta reaksi eksoterm dan reaksi endoterm.

 Guru memberikan kesempatan untuk bertanya mengenai materi tersebut.

 Melalui proses belajar mengajar, siswa menganalisis kalor reaksi (∆H) maupun entalpi molar.

15

Penutup  Siswa dengan bimbingan guru menyimpulkan materi yang telah dipelajari.

 Memberikan penghargaan (misalnya pujian atau bentuk penghargaan lain yang relevan) kepada kelompok yang berkinerja baik

 Guru memberikan tugas pekerjaan rumah dari buku paket siswa untuk dibahas pada pertemuan minggu berikutnya.

 Guru menutup pembelajaran dengan mengucapkan salam.

2

H. PENILAIAN

1. Teknik Penilaian:

a. Aspek Pengetahuan : Tes tertulis

b. Aspek Sikap : Sikap siswa selama pembelajaran berlangsung c. Aspek Ketrampilan : Produk hasil belajar individu / diskusi kelompok 2. Bentuk Instrumen:

a. Lembar Penilaian (Soal)

b. Lembar pengamatan penilaian sikap c. Lembar pengamatan penilaian ketrampilan

LAMPIRAN

LEMBAR KERJA SISWA Reaksi eksoterm dan Endoterm

Hari/Tanggal percobaan :

Tujuan Percobaan : Mengamati reaksi yang bersifat eksoterm dan endoterm

Dasar Teori :

Reaksi eksoterm adalah suatu reaksi yang melepaskan kalor,sedangkan reaksi endotrm adalah reaksi yang menyerap kalor. Contoh reaksi eksoterm adalah gamping atau kapur tohor, CaO(s)Dimasukan ke dalam air.

CaO(s) + H2O(l) => Ca(OH)2(aq)

Reaksi di atas eksoterm, berarti sejumlah kalor yang berasal dari sistem lepas ke lingkungan. Kandungan kalor sistem menjadi berkurang.

Contoh reaksi endoterm adalah pelarutan amonium khlorida, Na4Cl. NH4Cl(s) + Air => NH4Cl(aq)

4. Air

b. Langkah Kerja

1. Masukan air sebanuyak ½ gelas ke dalam gelas pertama dan kedua 2. Tambahkan 5 sendok deterjen kedalam gelas kedua

3. Aduklah kedua larutan di atas dengan perlahan hingga larut

4. Peganglah gelas-gelas tersebut sehingga dapat mengukur suhu larutan tersebut dingin atau panas.

1. Manakah reaksi eksoterm dan endoterm dari kedua reaksi percobaan di atas? Jawab :

Pada gelas yang berisi air tersebut berguna sebagai gelas pembanding saja dengan gelas yang kedua. Sebenarnya untuk mengetahui reaksi lain, yaitu reaksi eksoterm dapat digunakannya urea dan air. Urea dengan air termasuk reaksi eksoterm karena suhu yang dihasilkan adalah dingin, sedangkan reaksi endoterm adalah deterjen dengan air.

2. Jelaskan perubahan entalpi dan aliran kalor dari reaksi-reaksi percobaan di atas! Jawab :

reaksi antara air dengan urea mengalami penurunan suhu yang menandakan bahwa reaksi tersebut adalah reaksi eksoterm (mengalami penurunan suhu) akibat berpindahnya kalor dari sistem ke lingkungan.

Reaksi Eksoterm : ΔH = HP – HR < 0 ΔH (perubahan entalpi)

HP (entalpi produk) HR (entalpi pereaksi)

Reaksi Endoterm : ΔH = HP – HR > 0 ΔH (perubahan entalpi)

HP (entalpi produk) HR (entalpi pereaksi)

h.Kesimpulan

Buatlah kesimpulan dari hasil percobaan diatas! Jawab:

LEMBAR PENGAMATAN SIKAP

Mata Pelajaran :... Kelas/Semester :... Tahun Ajaran :... Waktu Pengamatan : ...

Indikator perkembangan sikapreligius,tanggung jawab,peduli,responsif, dansantun

1. BT (belum tampak) jika sama sekali tidak menunjukkan usaha sungguh-sungguh dalam menyelesaikan tugas

2. MT (mulai tampak) jika menunjukkan sudah ada usaha sungguh-sungguh dalam menyelesaikan tugas tetapi masih sedikit dan belum ajeg/konsisten

3. MB (mulai berkembang) jika menunjukkan ada usaha sungguh-sungguh dalam menyelesaikan tugas yang cukup sering dan mulai ajeg/konsisten

4. MK (membudaya) jika menunjukkan adanya usaha sungguh-sungguh dalam menyelesaikan tugas secara terus-menerus dan ajeg/konsisten

Bubuhkan tanda V pada kolom-kolom sesuai hasil pengamatan.

N

Religius Tanggug jawab Peduli Responsif Santun

INDIKATOR KOMPETENSI INTI 1 DAN 2 1. Jujur

a. Menyampaikan sesuatu berdasarkan keadaan yang sebenarnya b. Tidak menutupi kesalahan yang terjadi

2. Disiplin

a. Selalu hadir di kelas tepat waktu

b. Mengerjakan LKS sesuai petunjuk dan tepat waktu c. Mentaati aturan main dalam kerja mandiri dan kelompok 3. Tanggung jawab

a. Berusaha menyelesaikan tugas dengan sungguh-sungguh b. Bertanya kepada teman/guru bila menjumpai masalah

c. Menyelesaikan permasalahan yang menjadi tanggung jawabnya d. Partisipasi dalam kelompok

4. Peduli

a. Menjaga kebersihan kelas, membantu teman yang membutuhkan

b. Menunjukkan rasa empati dan simpati untuk ikut menyelesaikan masalah c. Mampu memberikan ide/gagasan terhadap suatu masalah yang ada di sekitarnya d. Memberikan bantuan sesuai dengan kemampuannya

5. Kerja sama

a. Mengerjakan LKS dengan sungguh-sungguh b. Menunjukkan sikap bersahabat

c. Berusaha menemukan solusi permasalahan secara bersama dlm kelompoknya d. Menghargai pendapat lain

PEDOMAN PENILAIAN:

a. Penilaian dilakukan dengan cara membandingkan karakter siswa pada kondisi awal dengan pencapaian dalam waktu tertentu.