Contoh Modul ajar

(1)

Haowra

FASE F KELAS XI

(2)

HAOWRAIDA, ST KIMIA FASE F

KATA PENGHANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan karunia-Nya untuk dapat menyelesaikan sebuah tanggung jawab berat kepada saya dapat menyusun modul ajar kimia dengan model pembelajaran guided discovery learning selesai pada waktunya. Modul ini dipersiapkan sebagai panduan bagi guru dan murid dalam proses pembelajaran kimia pada materi kesetimbangan kimia untuk Fase F XI SMA semester I.

Modul ini disusun berdasarkan pendekatan scientific (5M), yaitu mengamati, menanya, mencoba (eksperimen), mengasosiasikan, dan mengkomunikasikan dengan menggunakan model pembelajaran guided discovery learning. Tahapan 5M tersebut terdapat di dalam enam tahap pembelajaran model guided discovery learning, yaitu stimulas, identifikasi masalah, pengumpulan data, pengolahan data, pembuktian dan menarik kesimpulan. Dalam modul ini materi disajikan dengan jelas, dilengkapi dengan contoh, gambar, percobaan sederhana serta latihan-latihan yang membantu murid menemukan konsep dan memahami materi yang dipelajari. Modul ini juga membantu murid untuk mengembangkan kemampuan berpikir kritis dalam pembelajaran. Dibagian akhir dari modul ini diberikan LKPD untuk mengukur pemahaman konsep yang telah dikuasai murid.

Penulis menyadari modul ajar yang dikembangkan ini masih terdapat kekurangan karena keterbatasan kemampuan yang dimiliki. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran untuk penyempurnaan modul ini. Semoga modul ini bermanfaat bagi guru dan murid. Terima kasih.

Padang, Oktober 2022

Haowraida, ST

(3)

DAFTAR ISI

KATA PENGHANTAR ... 1

DAFTAR ISI ... 2

Petunjuk Penggunaan Modul ... 3

P E T A K O N S E P ... 5

1. INFORMASI UMUM ... 6

2. KOMPETENSI INTI ... 7

LAMPIRAN ... 10

B. Penilaian Ranah Sikap ... 21

C. Penilaian Ranah Keterampilan ... 24

D. Penilaian Ranah Pengetahuan ... 24

E. MATERI AJAR ... 31

GLOSARIUM ... 40

DAFTAR PUSTAKA ... 41

(4)

HAOWRAIDA, ST KIMIA FASE F A. Petunjuk Untuk Guru

1. Tahap stimulation. Guru memfasilitasi murid untuk melakukan kegiatan dengan mengamati, membaca, menyimak, melihat serta mengajukan pertanyaan yang mengarah pada persiapan pemecahan masalah

2. Tahap problem statement. Guru membimbing murid untuk mengidentifikasi permasalahan yang merekaa temui pada tahap stimulation, setelah itu guru membimbing murid untuk merumuskan hipotesis.

3. Tahap data collection. Guru memberi kesempatan pada murid untuk dapat menjawab pertanyaan atau membuktikan benar tidaknya hipotesis dengan cara pemberian contoh-contoh, mengamati objek atau kejadian, mengumpulkan data dan membaca sumber lain.

4. Tahap data processing. Guru membantu muriddalam pembentukan konsep dan mendapatkan pengetahuan baru tentang alternatif jawaban/penyelesaian yang perlu mendapat pembuktian secara logis.

5. Tahap verification. Guru membimbing muriduntuk membandingkan hipotesis yang telah dibuat pada tahap problem statement dengan kesimpulan yang telah diambil setelah melakukan tahap data collection dan data processing.

6. Tahap generalization. Guru membimbing muriduntuk menyimpulkan apa yang telah didapatkan bedasarkan fakta ataupun hasil pengamatan sesuai dengan tujuan pembelajaran.

Petunjuk Penggunaan Modul

(5)

HAOWRAIDA, ST KIMIA FASE F B. Petunjuk Untuk Siswa

1. Petunjuk murid merupakan pedoman bagi muriddalam menggunakan modul pada proses pembelajaran.

2. Lembar kegiatan merupakan rangkaian kegiatan yang akan dilakukan murid dalam proses pembelajaran yang disusun berdasarkan sintak guided discovery learning meliputi 6 tahap yaitu pemberian ransangan (stimulation), identifikasi masalah (problem statement), pengumpulan data (data collection), pembuktian (verification), dan kesimpulan (generalization).

 Tahap stimulation. Murid melakukan kegiatan mengamati dengan membaca, menyimak, melihat (tanpa atau dengan alat), sehingga dapat mengungkapkan masalah

 Tahap problem statement. Murid mengidentifikasi permasalahan apa saja yang didapat dari tahap stimulation, kemudian merumuskannya dalam bentuk hipotesis

.

 Tahap data collection. Murid mengamati objek/kejadian, dan mencatat hasil pengamatan jika itu suatu percobaan.

 Tahap data processing. Guru membantu muriddalam pembentukan konsep dan mendapatkan pengetahuan baru tentang alternatif jawaban/penyelesaian yang perlu mendapat pembuktian secara logi

 Tahap verification. Muridmembuktikan apakah hipotesis yang telah disusun sebelumnya benar atau salah setelah mengumpulkan dan mengolah data sehingga mengidentifikasi kesimpulan

 Tahap generalization. Murid menuliskan kesimpulan tentang materi kimia dalam kehidupan sehari- hari yang didapatkan berdasarkan fakta ataupun hasil pengamatan selama proses belajar sesuai dengan tujuan pembelajaran.

(6)

P E T A K O N S E P

KESETIMBANGAN KIMIA

Konsep Kesetimbangan

Tetapan Kesetimbangan

Pergeseran Kesetimbangan Jenis Reaksi

Kesetimbangan

Kesetimbangan Homogen

Kesetimbangan Heterogen

Tetapan Kesetimbangan

Konsentrasi

Hubungan Persamaan Reaksi dengan

Tetapan Kesetimbangan

Tekanan

Konsentrasi

Suhu

Tekanan

Volume

Katalis

(7)

1. INFORMASI UMUM

A. Identitas Modul

Nama Guru : Haowraida, ST Jenjang Sekolah : SMA

Satuan Pendidikan : SMA N.9 Padang Tahun Ajaran : 2022/2023

Kelas : XI/Fase F

Alokasi Waktu : 10 x 45 menit (2 kali pertemuan) Pertemuan Ke : 15

B. Kompetensi Awal

Kompetensi yang harus dimiliki sebelum mempelajari kesetimbangan kimia yaitu murid telah : memahami konsentrasi suatu zat, materi laju reaksi, murid mengetahui maksud dari kesetimbangan yang bersifat dinamis.

C. Profil Pelajar Pancasila

Profil Pelajar Pancasila yang diharapkan dapat tercapai yaitu : mandiri, gotong royon, dan Bernalar Kritis.

D. Sarana Prasarana HP/laptop/infokus

Jaringan internet, buku paket murid, alat tulis dan bahan ajar E. Target Murid

Murid yang menjadi target yaitu :

 Murid regular / tipikal : umum, tidak ada kesulitan dalam mencerna dan memahami materi ajar.

 Murid dengan kesulitan belajar : memiliki gaya belajar terbatas hanya satu gaya.

 Murid dengan pencapaian tinggi : mencerna dan memahami dengan cepat, mampu mencapai keterampilan berfikir tingkat tinggi (HOTS), dan memilki kemampuan memimpin.

F. Model Pembelajaran

Model pembelajaran yang digunakan Guided Discoveri Learning untuk Pembelajaran Tatap Muka.

(8)

2. KOMPETENSI INTI

A. Tujuan Pembelajaran

Murid mampu memahami pergeseran kesetimbangan dan faktor – faktor yang mempengaruhi kesetimbangan serta kestimbangan dalam industri

B. Pemahaman Bermakna

Setelah mengikuti pembelajaran ini, murid memahami pergeseran kesetimbangan dan faktor – faktor yang mempengaruhi kesetimbangan serta kestimbangan dalam industri

C. Pertanyaan Pemantik

Bagaimana kesetimbangan kimia dapat mengalami pergeseran?

D. Kegiatan Pembelajaran

KEGIATAN PENDAHULUAN (20 menit) Orientasi

 Guru memberi salam dan menyapa murid

 Murid dan guru berdoa untuk memulai pembelajaran Apersepsi

Guru melakukan apersepsi (bertanya kepada murid terkait materi yang berhubungan dengan materi pergeseran kesetimbangan kimia)

Masih ingatkah ananda apa itu kesetimbangan kimia? bagaimana reaksi yang dikatakan dalam keadaan setimbang?

Pada pertemuan kali ini, kita akan membahas pergeseran kesetimbangan, dimana ada faktor – faktor yang menyebabkan mengapa suatu reaksi kesetimbangan bisa mengalami pergeseran, serta kesetimbangan kimia dalam industri.

Motivasi

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran pada pertemuan yang berlangsung Pemberian Acuan

Membagi kelompok sesuai dengan tingkat kemampuan murid disertai LKPD dan bahan ajar

(9)

KEGIATAN INTI (190 menit) Sintak Model

Pembelajaran Kegiatan Pembelajaran Stimulation

(stimulus/pemberian rangsangan)

Murid memusatkan perhatian pada gambar, wacana singkat yang terdapat pada LKPD serta video pembelajaran yang berkaitan dengan materi pergeseran kesetimbangan kimia

(mengamati) Problem statemen

(pertanyaan/

identifikasi masalah)

Setelah memperhatikan gambar dan wacana yang terdapat pada LKPD, timbul pertanyaan dari murid. Pertanyaan yang mungkin muncul yaitu :

1. Bagaimana kaitan antara gambar dengan factor yang mempengaruhi pergeseran kesetimbangan ?

2. Bagaimana arah pergeseran jika dipengaruhi oleh suhu, konsentrasi, tekanan, dan volume?

3. Bagaimana kesetimbangan kimia bisa diterapkan dalam dunia industri?

(menanya)

Guru membimbing murid dalam membuat pertanyaan agar tidak menyimpang dari tujuan pembelajaran

Data collection (pengumpulan data)

Murid dalam kelompoknya berdiskusi mengolah data hasil pengamatan dengan cara : (menalar)

 Berdiskusi mengenai data yang diperoleh dari pergeseran kesetimbangan kimia dan kesetimbangan dalam industri

 Mengolah informasi materi pergeseran kesetimbangan kimia dan kesetimbangan dalam industry yang sudah diperoleh dari hasil diskusi dengan melakukan aktivitas yang terdapat pada LKPD

Guru melakukan penilaian terhadap proses murid dalam melakukan kegiatan diskusi kelompok

Verification (pembuktian)

1. Murid mempresentasikan hasil diskusi yang telah dilakukan dengam cara : a. Setiap kelompok memilih anggota yang bertugas untuk :

 Menuliskan hasil tetapan kesetimbangan di papan tulis

 Membacakan jawaban pertanyaaan pada LKPD

 Menjawab pertanyaan dari kelompok lain https://www.youtube.com/watch?v=NdfWE1xRErk

&feature=share&si=ELPmzJkDCLju2KnD5oyZMQ https://www.youtube.com/watch?v=skKVkX0s5Cc

&feature=share&si=ELPmzJkDCLju2KnD5oyZMQ

(10)

 Mengumpulkan pertanyaan – pertanyaan dari kelompok lain b. Presentasi dilakukan di depan kelas

2. Murid dari kelompok lain beserta Guru memberikan tanggapan dan menganalisis hasil presentasi meliputi tanya jawab untuk mengkonfirmasi, memberikan tambahan informasi, melengkapi informasi ataupun tanggapan lainnya.

3. Murid membuktikan hasil pekerjaannya dengan membaca literatur dan mencocokan jawabannya.

4. Guru melakukan penilaian proses berdasarkan presentasi kelompok.

Generalization (menarik kesimpulan)

 Murid melakukan refleksi, resume dan membuat kesimpulan secara lengkap, komprehensif dan dibantu guru dari materi yang terkait pergeseran kesetimbangan kimia dan kesetimbangan dalam industri

KEGIATAN PENUTUP (15 menit)

1. Guru dan murid merangkum bersama pembelajaran yang telah dilaksanakan 2. Guru mengingatkan tentang materi untuk pertemuan berikutnya tentang laju reaksi 3. Guru dan murid mengucapkan salam dan berdoa

E. Asesmen

Bentuk asesmen :

Sikap (Profil Pelajar Pancasila) berupa observasi Performa berupa : Presentasi dan unjuk kerja Tertulis (tes tulis: soal AKM)

F. Pengayaan dan Remedial

Soal Pengayaan untuk murid yang telah mencapai tujuan pembelajaran.

Soal Remedial untuk murid yang belum mencapai tujuan pembelajaran.

(11)

HAOWRAIDA, ST KIMIA FASE F LAMPIRAN

A. LEMBAR KERJA MURID

1. LKPD Untuk Murid Berkemampuan Rendah

LITERASI

HOTS

 Analisis

 Evaluasi

SIKAP

 Kreatif

 Kerja Sama

 Bernalar Kritis

1) Stimulus/Pemberian Rangsangan Perhatikan gambar dibawah ini!

Gambar 1. Pembuatan Asam Nitrat dengan Proses Ostwald

Proses Ostwald ialah proses kimia untuk pembuatan asam nitrat (HNO₃). Wilhelm Ostwald mengembangkan proses ini, dan dia mematenkan proses ini pada tahun 1902. Proses Ostwald process merupakan andalan industri kimia modern, dan proses ini menghasilkan bahan baku utama untuk kebanyakan tipe umum produksi pupuk. Secara historis dan secara praktis, proses

(12)

Ostwald berkaitan erat dengan proses Haber, yang menghasilkan bahan baku yang diperlukan, ammonia (NH3). Di industry pembuatan asam nitrat menggunakan proses Ostwald dengan 3 tahap, yaitu tahap pembentukan nitrogen oksida (NO), tahap pembentukan nitrogen dioksida (NO2), dan tahap pembentukan asam nitrat (HNO3)

2) Pertanyaan/Identifikasi Masalah

Berdasakan gambar dan wacana diatas, jawablah pertanyaan pada kolom dibawah ini.

PERTANYAAN

1. Jelaskan tahap awal dalam pembuatan asam nitrat 2. Tuliskan reaksi yang terlibat di dalam proses tersebut

3) Pengumpulan Data

Tuliskan jawaban pertanyaan yang telah dibuat pada kolom dibawah ini JAWABAN PERTANYAAN

1………...

………...

2.………..

………...

4) Pengolahan Data

Setelah memahami faktor pergeseran kesetimbangan, jawablah pertanyaan dibawah ini bersama kelompok! Jawaban boleh diambil dari buku paket atau internet

(13)

1. Belerang dioksida dapat teroksidasi lebih lanjut mmebentuk belerang trioksida, jika dipanaskan dengan oksigen akan terjadi reaksi kesetimbangan sebagai berikut 2SO

2(g)

+ O

2(g)

⇄ 2SO

3(g)

dari reaksi diatas, kearah mana reaksi akan bergeser jika pada suhu tetap, sedangkan konsentrasi SO

2

diperbesar?

N

2(g)

+ 3H

2(g)

⇄ 2NH

3(g)

∆H = -92kj

2. Dari reaksi diatas, arah kekanan kesetimbangan bersifat………sehingga, arah reaksi kekiri menjadi………..

Jika suhu dinaikkan maka reaksi yang lebih cepat adalah reaksi yang bersifat……… Akibatnya kesetimbangan akan bergeser ke………

3. Tentukan arah pergeseran kesetimbangan untuk reaksi dibawah ini jika tekanan dinaikkan dan volume dikurangi

a. H

2(g)

+ CO

2(g)

⇄ H

2

O

(g)

+ CO

2(g)

b. C

(s)

+ S

2(g)

⇄ CS

2(g)

c. 2NO

2(g)

⇄ N

2

O

4(g)

4. Pernyataan berikut terkait dengan pembuatan NH

3

dengan proses Haber- Bosch dalam pabrik urea

(1) Penambahan katalis

(2) NH

3

yang terbentuk segera dipisahkan (3) Penambahan konsentrasi H

2

dan N

2

(4) Tekanan rendah

Untuk memperoleh hasil optimum maka pernyataan diatas yang benar adalah…

5. Dalam ruang 1 liter dimasukkan gas PCl

5

sebanyak 0,30 mol dan terurai dengan kesetimbangan PCl

5(g)

⇄ PCl

3(g)

+ Cl

2(g)

Setelah tercapai keadaan setimbang terdapat 0,20 mol PCl

3

, hitunglah

derajat disosiasi PCl

5

yang terurai

(14)

HAOWRAIDA, ST KIMIA FASE F 5) Menarik Kesimpulan

Setelah menyelesaikan kegiatan belajar ini, tuliskan kesimpulan dari materi yang telah dibahas bersama.

(15)

2. LKPD Untuk Murid Berkemampuan Sedang

LITERASI

HOTS

 Analisis

 Evaluasi

SIKAP

 Kreatif

 Kerja Sama

 Bernalar Kritis

1) Stimulus/Pemberian Rangsangan Perhatikan gambar dibawah ini!

Gambar 2. Pembuatan Amoniak dengan Haber - Bosch

Amoniak (NH3) merupakan senyawa nitrogen yang sangat penting, baik sebagai dasar pembuatan pupuk maupun sebagai pelarut yang baik untuk berbagai senyawa ionik dan senyawa polar. Amoniak dibuat berdasarkan reaksi berikut

N2(g) + 3H2(g) ⇄ NH3 ∆H = - 92, 4 kJ

Proses itu ditemukan pertama kali oleh Fritz Haber (1868-1934) yang berkebangsaan Jerman.

Proses itu dikembangkan lebih lanjut oleh Carl Bosch (1874-1940). Oleh karena itu pembuatan amoniak dari reaksi antara gas H2 dan N2 dikenal dengan proses Haber-Bosch.

Berdasarkan azas Le Chatelier, untuk mendapatkan NH3 yang besar, pada reaksi itu harus digunakan temperatur yang rendah dan tekanan yang tinggi. Dengan demikian, kesetimbangan akan bergeser ke arah NH3. Akan tetapi, reaksi tersebut berlangsung sangat lambat pada suhu rendah, bahkan pada suhu 500⁰C sekalipun.

Dipihak lain, karena reaksi ke kanan eksoterm, penambahan suhu akan mengurangi rendemen.

Proses Haber-Bosch semula dilangsungkan pada suhu sekitar 500⁰C dan tekanan sekitar 150- 350 atm dengan katalisator, yaitu serbuk besi dicampur dengan Al2O3, MgO, CaO, dan K2O.

Dewasa ini, seiring dengan kemajuan teknologi, digunakan tekanan yang jauh lebih besar bahkan mencapai 700 atm. Untuk mengurangi reaksi balik, maka amonia yang terbentuk segera dipisahkan. Produksi amoniak terutama digunakan untuk pembuatan ammonium sulfat, urea, asam nitrat, dan senyawa-senyawa nitrogen lainnya.

(16)

2) Pertanyaan/Identifikasi Masalah

PERTANYAAN

1. Perhatikan arah panah pada model 1, bagaimanakah reaksi pembuatan amonia terjadi?

2. Berdasarkan azas le Chatelier, tentukan kondisi yang menguntungkan agar dihasilkan NH₃ lebih banyak!

3) Pengumpulan Data

Tuliskan jawaban pertanyaan yang telah dibuat pada kolom dibawah ini

JAWABAN PERTANYAAN

1………...

………...

2.………..

………...

4) Pengolahan Data

(17)

1. Pada suhu 440°C terjadi kesetimbangan H

2(g)

+ I

2(g)

⇄ 2HI

(g)

mengandung 0,004 mol gas H

2

, dan gas HI sebesar 0,31 mol. Jika dengan suhu yang sama ditambah HI sebesar 0,2 mol, tentukanlah arah

pergeseran kesetimbangannya!

2. Tentukan arah pergeseran kesetimbangan dibawah ini bila suhu dinaikkan

a. CO

(g)

+ 2H

2(g)

⇄ CH

3

OH

(g)

∆H = - 129 kj b. 2NO

2(g)

⇄ N

2

O

4(g)

∆H = +98 kj

c. 2SO

2(g)

+ O

2(g)

⇄ 2SO

3(g)

∆H = -24 kj

3. Bila dalam sistem kesetimbangan terjadi reaksi sebagai berikut:

Fe

3+(aq)

+ SCN

-(aq)

⇄ [FeSCN]

2+(aq) kuning jingga tidak berwarna merah-darah

a. Dari reaksi diatas, bagaimana cara menggeser kesetimbangan kekiri b. Bagaimana perubahan warna larutan jika volume diperbesar

4. Sesuai dengan asas Le Chatelier, agar reaksi dapat berjalan ke arah kanan, maka syarat apa saja yang harus dipenuhi dalam reaksi pembuatan amonia dengan proses Haber- Bosch

5. Dalam ruang 2 liter, 4 mol gas COCl

2

berdisosiasi menurut reaksi COCl

2(g)

⇄ CO

(g)

+ Cl

2(g)

Bila terbentuk 1 mol gas CO, tentukan besar derajat disosiasi dari

senyawa COCl

2

(18)

3. LKPD Untuk Murid Berkemampuan Tinggi

LITERASI

HOTS

 Analisis

 Evaluasi

SIKAP

 Kreatif

 Kerja Sama

 Bernalar Kritis

1) Stimulus/Pemberian Rangsangan Perhatian gambar dibawah ini!

Gambar 3. Pembuatan Asam Sulfat dengan Proses Kontak

Asam sulfat secara besar- besaran dapat dihasilkan dengan proses kontak. Pada pembuatan asam sulfat menurut proses kontak, bahan yang dipakai adalah belerang murni yang dibakar di udara, dengan reaksi berikut. S(g) + O2(g) ⇄ SO2(g)

SO2(g) yang terbentuk dioksidasi di udara dengan memakai katalisator. Reaksinya merupakan reaksi kesetimbangan. 2SO2(s) + O2(g) ⇄ 2SO3(g)

Seperti pada pembutan NH3 untuk mendapatkan hasil SO3 dalam jumlah besar, pembuatannya harus dilakukan pada suhu rendah dan tekanan tinggi, agar kesetimbangan bergeser ke arah SO3. Akan tetapi reaksi tidak dapat berlangsung pada temperatur rendah. Reaksi baru dapat berlangsung pada temperatur 400⁰C. Dengan menggunakan katalis Vanadium pentaoksida (V2O5), reaksi berlangsung dengan baik , yaitu 98% sempurna dan tidak memerlukan tekanan tinggi. Belerang trioksida (SO3) dicampur dengan asam sulfat (H2SO4) sehingga diadsorbsi oleh asam tersebut membentuk asam pirosulfat (H₂S₂O₇) yang disebut juga dengan namaoleum, dengan reaksi sebagai berikut.SO_3(g) + H₂SO₄_pekat ⇄ H2SO_4(l)

(19)

Asam pirosulfat itu diubah menjadi asam sulfat dengan menanmbahkan air, dengan reaksi berikut. H₂S₂O_7(l) + H₂O_(l) ⇄ 2 H2SO_4(l)

Asam yang dihasilkan dari proses itu adalah 100%.

2) Pertanyaan/Identifikasi Masalah

PERTANYAAN

1. Bagaimana proses pembuatan asam sulfat berdasarkan ilustrasi?

2. 2SO2(s) + O2(g) ⇄ 2SO3(g)

Berdasarkan azas le Chatelier, tentukan kondisi yang menguntungkan agar dihasilkan SO₃lebih banyak

3) Pengumpulan Data

Tuliskan jawaban pertanyaan yang telah dibuat pada kolom dibawah ini JAWABAN PERTANYAAN

1………...

………...

2.………..

………...

4) Pengolahan Data

(20)

1. Ion besi (III) (Fe³⁺) berwarna kuning jingga bereaksi dengan ion tiosianat (SCN^-) tidak berwarna membentuk ion tiosianobesi (III) yang berwarna merah darah menurut reaksi kesetimbangan sebagai berikut:

Fe3+(aq) + SCN-(aq) ⇄ [FeSCN]2+(aq) kuning jingga tidak berwarna merah-darah

Kearah mana kesetimbangan akan bergeser dan bagaimana perubahan warna campuran, jika:

a. Ditambah larutan FeCL3 (ion Fe³⁺) b. Ditambah larutan KSCN (ion SCN^-) c. Larutan diencerkan

2. N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g) ∆H = -92kj

Suhu (K) 298 500 700 900

Harga Kp 6,76 x 10⁵

Dari reaksi diatas,menunjukkan bahwa untuk pembentukan NH3 dilakukan dengan perlakukan berbeda yaitu dilihat dari perbedaan suhu nya. Dari perlakuan terhadap reaksi pembentukan NH3 diatas, jawablah pertanyaan dibawah ini

a. Untuk pembentukan NH3 dengan suhu 298K, harga Kp sebesar 6,76 x 10⁵. Jika suhu dinaikkan sampai 900K, bagaimana perubahan harga Kp nya?

b. Kemana arah pergeseran kesetimbangan pada reaksi diatas dan pengaruhnya terhadap zat hasil reaski?

3. Tentukan arah pergeseran kesetimbangan untuk reaksi dibawah ini:

PCl3(g) + Cl2(g) ⇄ PCl(5)

Jika :

a. Ditambah PCl3

b. Dikurangi Cl2

c. Volume diperkecil d. Tekanan diperkecil

4. Dalam dunia industri, pembuatan asam nitrat menggunakan proses Ostwald berlangsung secara tiga tahap. Jelaskan tahap berlangsungnya pembentukan asam nitrat dengan proses Ostwald

5. Pada reaksi kesetimbangan :

PCl

5(g)

⇄ PCl

3(g)

+ Cl

2(g)

Bila dalam ruang 2 liter, 8 mol PCl5 berdisosiasi sebanyak 75% tentukan besarnya harga Kc untuk reaksi diatas

(21)

(22)

HAOWRAIDA, ST KIMIA FASE F B. Penilaian Ranah Sikap 1. LEMBAR OBSERVASI

No Aspek yang dinilai Teknik penilaian Waktu penilaian Instrument

1 Kreatif Pengamatan Proses dan tugas Lembar observasi

2 Kerja sama Pengamatan Proses dan tugas Lembar observasi

3 Mandiri Pengamatan Tugas Lembar observasi

4 Bernalar Kritis Pengamatan Proses Lembar observasi

R UB RIK

PENILAIAN SIKAP

ASPEK INDIKATOR NILAI

Kreatif

Murid memiliki rasa ingin tahu 25

Murid tertarik dalam mengerjalan tugas 25

Murid berani dalam mengambil resiko 25

Murid tidak mudah putus asa 25

TOTAL 100

Kerja sama

Murid terlibat aktif dalam bekerja kelompok 25 Murid bersedia melaksanakan tugas sesuai kesepakatan 25 Murid bersedia membantu temannya dalam satu

kelompok yang mengalami kesulitan 25

Murid menghargai hasil kerja anggota kelompok 25 TOTAL 100

Mandiri

Murid mampu memecahkan masalah 25

Murid tidak lari atau menghindari masalah 25

Murid mampu mengambil keputusan 25

Murid bertanggung jawab 25

Bernalar Kritis

Murid mampu merumuskan pokok-pokok permasalahan 25 Murid mampu mengungkap fakta yang dibutuhkan

dalam menyelesaikan suatu masalah 25

Murid mampu memilih argumen logis, relevan, dan

akurat 25

Peserta didik dapat mempertimbangkan kredibilitas

(kepercayaan) sumber informasi yang diperoleh. 25 TOTAL 100 SKOR TOTAL 400 No. Nama Murid

Aspek Sikap yang dinilai

Jumlah Skor

Skor Sikap

Kode Nilai Kreatif Kerja

sama Mandiri Bernalar Kritis 1 Aulia SRG

2

(23)

CATATAN :

Kode nilai / predikat :

75,01 – 100,00 = Sangat Baik (SB) 50,01 – 75,00 = Baik (B)

25,01 – 50,00 = Cukup (C) 00,00 – 25,00 = Kurang (K) 2. LEMBAR PENILAIAN DIRI

Penilaian tetap bersifat objektif, maka guru hendaknya menjelaskan terlebih dahulu tujuan dari penilaian diri ini, menentukan kompetensi yang akan dinilai, kemudian menentukan kriteria penilaian yang akan digunakan, dan merumuskan format penilaiannya Jadi, singkatnya format penilaiannya disiapkan oleh guru terlebih dahulu.

No Pernyataan Ya Tidak Jumlah

Skor

Skor Sikap

Kode Nilai 1 Selama diskusi, saya ikut serta

mengusulkan ide / gagasan. 100

2 Ketika kami berdiskusi, setiap

anggota mendapatkan kesempatan 100 250 83,33 SB untuk berbicara.

3 Saya ikut serta dalam membuat kesimpulan hasil diskusi kelompok. 50

CATATAN :

1. Skor penilaian Ya = 100 dan Tidak = 50

2. Skor maksimal = jumlah pernyataan dikalikan jumlah kriteria = 3 x 100 = 300 3. Skor sikap = (jumlah skor dibagi skor maksimal dikali 100) = (250 : 300) x 100 =

83,33

4. Kode nilai / predikat :

25,01 – 50,00 = Cukup (C) 00,00 – 25,00 = Kurang (K

=

(24)

3. LEMBAR PENILAIAN TEMAN SEBAYA

Penilaian ini dilakukan dengan meminta murid untuk menilai temannya sendiri. Sama halnya dengan penilaian hendaknya guru telah menjelaskan maksud dan tujuan penilaian, membuat kriteria penilaian, dan juga menentukan format penilaiannya.

Nama teman yang diamati :

Pengamat :

No Pernyataan Ya Tidak Jumlah

Skor

Skor Sikap

Kode Nilai 1 Mau menerima pendapat teman. 100

350 87,5 SB 2 Memberikan solusi terhadap

permasalahan. 100

3 Memaksakan pendapat sendiri kepada

anggota kelompok. 50

4 Marah saat diberi kritik. 100

CATATAN :

a. Skor penilaian Ya = 100 dan Tidak = 50 untuk pernyataan yang positif, sedangkan untuk pernyataan yang negatif, Ya = 50 dan Tidak = 100

b. Skor maksimal = jumlah pernyataan dikalikan jumlah kriteria = (3 x 100) + (1 x 50) = 350 c. Skor sikap = (jumlah skor dibagi skor maksimal dikali 100) = (350 : 400) x 100 = 87,5 d. Kode nilai / predikat :

25,01 – 50,00 = Cukup (C) 00,00 – 25,00 = Kurang (K)

(25)

C. Penilaian Ranah Keterampilan RUBRIK PENILAIAN UNJUK KERJA

ASPEK INDIKATOR NILAI

Kesesuaian respon dengan pertanyaan

Penggunaan tata bahasa baik dan benar Jawaban yang relevan dengan pertanyaan Menjawab sesuai dengan materi

Mengaitkan jawaban dengan kehidupan sehari-hari

Aktifitas diskusi

Keterlibatan anggota kelompok Aktif bertanya dan menanggapi

Mencatat hasil diskusi dengan sistematis

Memperhatikan dengan seksama saat berdiskusi Kemampuan

Presentasi

Dipresentasikan dengan percaya diri

Dapat mengemukakan ide dan berargumen dengan baik Manajemen waktu presentasi dengan baik

Seluruh anggota kelompok berpartisipasi presentasi Kerjasama dalam

kelompok

Bersedia membantu orang lain dalam satu kelompok Kesediaan melakukan tugas sesuai dengan kesepakatan Terlibat aktif dalam bekerja kelompok

SKOR TOTAL SEMUA ASPEK = 1500

D. Penilaian Ranah Pengetahuan A. ASESMEN DIAGNOSTIK

1. ASESMEN NON-KOGNITIF

1) Apa kabar semuanya pada hari ini?

2) Apa saja yang dilakukan sebelum belajar di pagi ini ? 3) Apa harapan kalian setelah mengikuti pembelajaran ini?

B. ASESMEN FORMATIF

1. Nitrogen monoksida (NO) adalah gas tidak berwarna dan tidak berbau. Gas ini bisa berasal dari banyak hal, dua diantaranya adalah pembakaran sampah dan kendaraan.Nitrogen monoksida (NO) adalah senyawa kimia oksigen dan nitrogen yang terbentuk dari hasil pembakaran pada suhu tinggi, terutama pembakaran bahan bakar, seperti minyak bumi, solar, gas, dan bahan organik. NO merupakan gas =

(26)

berbahaya yang dapat mengganggu sistem pernafasan dengan menurunkan fungsi paru, serta melemahkan sistem pernafasan paru.

Pembakaran gas NO dapat berlangsung secara reversible, dengan reaksi

Agar jumlah gas NO yang dihasilkan maksimal, maka tindakan yang diperlukan adalah…

A. Menaikan tekanan B. Menurunkan tekanan C. Mengecilkan volum D. Menaikkan suhu E. Memperbesar volume

2. Berikut ini adalah faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan suatu reaksi reversibel, pilihlah jawaban yang dianggap benar untuk factor yang mempengaruhi kesetimbangan (jawaban boleh lebih dari satu)

o Konsentrasi o Temperature o Tekanan o Katalis

o Harga Kc dan Kp o Kesetimbangan dinamis o Volume

o Luas permukaan

3. a. S(aq) + O2(g) ⇌ SO2(g)

b. H_2(g) + I_2(g) ⇌ 2HI(g) c. 2SO3(g) ⇌ 2SO2(g) + O2(g) d. C(aq) + O2(g) ⇌ CO2(g) e. N_2(g) + 3H_2(g) ⇌ 2NH_3(g)

Diantara persamaan reaksi kesetimbangan diatas, yang akan bergeser ke kanan jika tekanan diperbesar, yaitu . . .

(27)

4. Pernyataan dibawah ini merupakan peranan kesetimbangan dalam industry 1. Pengguaan katalis Fe3O4 agar reaksi berlangsung cepat

2. Tahap pembentukan dioksida SO2 3. Tahap pembentukan nitrogen oksida 4. Tahap penurunan temperature 5. Pembentukan sulfur trioksida

Dari pernyataan diatas, yang merupakan bagian dari tahap pembuatan asam sulfat dengan proses kontak adalah… (jawaban boleh lebih dari satu)

5. Reaksi penguraian 2SO3(g) ⇌2SO2(g) + O2(g) mempunyai tetapan kesetimbangan Kc = 0,025 M pada suhu tertentu. Untuk dapat membatasi penguraian 2 M sampai 20% saja pada suhu tersebut berapa molar perlu ditambahkan gas O₂

6. Anggap kesetimbangan gas-gas berikut beserta tetapan kesetimbangannya pada suhu 298 K

SO2(g) + 12O2(g)⇌ SO3 (g), K1

dan

2SO₃ (g) ⇌ 2SO2(g) + O₂(g) , K₂ Maka hubungan K1 dan K2 adalah...

7. Asam iodide merupakan asam yang sangat korosif dan merupakan agen pereduksi yang kuat. HI digunakan sebagai katalis untuk mempercepat reaksi kimia, desinfektan untuk membunuh kumah, dan produksi berbagai macam obat. Dalam suatu wadah dipanaskan 4 mol gas asam iodida sehingga 25% asama iodide terurai membentuk gas hydrogen dan gas iodin. Berapakah komposisi gas – gas setelah reaksi mencapai kesetimbangan?

8. Pada suatu reaksi kesetimbangan Ag⁺(aq) + Fe²⁺(aq) ⇌ Ag(s) + Fe3+(aq)

kearah manakah reaksi akan bergeser jika a. Ditambah Ag⁺

b. Ditambah Fe³⁺

c. Campuran diencerkan dengan menambah H2O pada sistem

(28)

9. Penerapan kesetimbangan dalam industri diterapkan salah satunya pada pembuatan asam sulfat dengan proses kontak. Proses Kontak adalah prosedur teknis yang digunakan untuk memproduksi asam sulfat dengan menggunakan katalisator. Proses ini sering digunakan dalam bidang perindustrian, walaupun proses kontak ganda yang lebih menguntungkan dan ramah lingkungan juga telah dikembangkan. Bahan baku pembuatan asam sulfat menurut proses kontak adalah belerang murni (S). Pada pembuatan asam sulfat menurut proses kontak ada beberapa tahap, salah satunya yaitu tahap pembuatan sulfur trioksida dengan reaksi sebagai berikut:

reaksi eksoterm hasil SO₃yang diperoleh akan bertambah apabila:

(1) Ditambah katalis (2) Tekanan diperbesar (3) Suhu dinaikkan (4) Ditambah gas SO2

Jawaban yang tepat untuk memperoleh hasil SO₃ dengan jumlah yang lebih banyak adalah…

A. 2 dan 4 B. 1 dan 2 C. 3 dan 4 D. 2 dan 3 E. 1 dan 4

10. Diketahui pada suhu tertentu : A + 2BC ⇌ AC2 + 2B K = 0,5 B + AC2 ⇌ BC + AC K = 4,0

Hitunglah tetapan kesetimbangan untuk reaksi A + AC2 ⇌ 2AC adalah…

(29)

HAOWRAIDA, ST KIMIA FASE F JAWABAN

1. Menurut Azas Le Chatelier, jika sistem dalam kesetimbangan terjadi kenaikan suhu, maka akan terjadi pergeseran kesetimbangan kearah reaksi yang menyerap kalor (Apabila koefisien sama antara produk dan reaksi maka volume dan tekanan tidak mempengaruhi reaksi. Reaksi diatas termasuk reaksi endoterm jadi jika dinaikkan suhu maka kesetimbangan akan bergeser kearah reaksi endoterm atau bergeser kearah kanan (NO), jika reaksi bergeser kerah kanan maka nilai Kc akan semakin besar (D)

2. Faktor – faktor yang mempengaruhi kesetimbangan adalah konsentrasi, temperature, tekanan dan volume

3. Jika tekanan diperbesar maka volume akan berkurang, reaksi akan bergeser kejumlah koefisien yang paling kecil yaitu pada ruas kanan. Jadi, reaksi yang akan bergeser ke arah kanan yaitu persamaan reaksi (a, d, dan e)

4. Pernyataan 1 dan 5

5.

6. Jawaban no 6

(30)

7.

8. a. jika ditambah Ag⁺ maka kesetimbangan bergeser ke kanan b. jika ditambah Fe³⁺ maka kesetimbangan bergeser ke kiri

c. jika dicampur H2O maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri karena mempunyai jumlah mol terbanyak

9. 2 dan 4

10. Jawaban no 10

(31)

C. SOAL PENGAYAAN

Gambarkan pembuatan ammonia dengan proses haber-bosch dan pembuatan asam sulfat dengan proses kontak serta jelaskan hubungannya dengan faktor – faktor pergeseran kesetimbangan

(32)

HAOWRAIDA, ST KIMIA FASE F E. MATERI AJAR

Link video pembelajaran yang berhubungan dengan materi pergeseran kesetimbangan https://www.youtube.com/watch?v=NdfWE1xRErk&feature=share&si=ELPmzJkDCLju2KnD5oyZMQ https://www.youtube.com/watch?v=skKVkX0s5Cc&feature=share&si=ELPmzJkDCLju2KnD5oyZMQ A. Pergeseran Kesetimbangan

Azas Le Chatelier adalah azas yang digunakan untuk memprediksi pengaruh perubahan kondisi pada kesetimbangan kimia. Azas Le Chatelier berbunyi: “Jika suatu sistem kesetimbangan menerima suatu aksi, maka sistem tersebut akan mengadakan suatu reaksi sehingga pengaruh aksi menjadi sekecil-kecilnya” Cara sistem melakukan reaksi adalah dengan melakukan pergeseran ke kiri atau ke kanan. Pergeseran ke kiri artinya laju reaksi ke arah kiri menjadi lebih besar dan pergeseran ke kanan artinya laju reaksi ke kanan menjadi lebih besar.

Dalam ilmu kimia, Azas Le Chatelier digunakan untuk memanipulasi hasil dari reaksi bolak-balik (reversibel) bahkan bisa juga untuk memperbanyak produk reaksi. Asas Le Chatelier hanya berlaku untuk kesetimbangan dinamis. Perubahan dari keadaan kesetimbangan semula ke keadaan kesetimbangan yang baru akibat adanya aksi atau pengaruh dari luar itu dikenal dengan pergeseran kesetimbangan

Kesetimbangan kimia adalah kondisi yang dinamis. Oleh karena itu, pergeseran kesetimbangan adalah bagian yang tak terpisahkan dari kesetimbangan itu sendiri. Suatu sistem yang setimbang akan cenderung mempertahankan kesetimbangannya. Apabila ada pengaruh dari luar, maka sistem tersebut akan berubah sedemikian rupa untuk kembali mencapai kondisi setimbang. Hal ini dikenal dengan asas Le Chatelier, yaitu jika dalam suatu sistem kesetimbangan diberikan aksi, maka sistem akan berubah sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi tersebut menjadi sekecil mungkin. Adanya aksi pada sistem kesetimbangan menyebabkan pergeseran kesetimbangan.

Pergeseran kesetimbangan adalah kondisi saat reaksi berubah arah karena adanya aksi atau faktor- faktor yang memengaruhi kesetimbangan. Faktor-faktor yang memengaruhi kesetimbangan antara lain sebagai berikut.

1. Konsentrasi Zat

Dalam suatu sistem kesetimbangan, jika konsentrasi salah satu zat diubah, maka kesetimbangan akan bergeser menjauhi zat yang dinaikkan konsentrasinya atau bergeser ke arah zat yang diturunkan konsentrasinya.

(33)

Sebagai contoh, perhatikan reaksi pembentukan amonia dari gas nitrogen dan gas hidrogen berikut.

N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g)

Apabila konsentrasi N2 dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah pembentukan NH3

(kanan). Apabila konsentrasi NH3 diturunkan, maka kesetimbangan juga akan bergeser ke arah pembentukan NH3 (kanan). Contoh lainnya dapat kamu lihat pada reaksi kesetimbangan berikut.

Fe³⁺(aq) + SCN^-(aq) ⇄FeSCN²⁺(aq)

Reaksi akan bergeser ke arah produk jika konsentrasi reaktan dinaikkan atau konsentrasi produk diturunkan. Reaksi akan bergeser ke arah reaktan jika konsentrasi produk dinaikkan atau konsentrasi reaktan diturunkan.

2. Suhu Sistem

Pengaruh suhu pada pergeseran kesetimbangan adalah sebagai berikut.

 Jika suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi endoterm (∆H = +)

 Jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi eksoterm (∆H = –) Sebagai contoh, perhatikan reaksi berikut. A + B ⇄ C + D ∆H = –25 kJ

Berdasarkan persamaan reaksinya, reaksi tersebut adalah reaksi reversible yang berlangsung dalam dua arah. Oleh karena ∆H bernilai negatif, maka reaksi maju (ke arah produk) merupakan reaksi eksoterm dan reaksi balik (ke arah reaktan) merupakan reaksi endoterm. Jika suhu dinaikkan, maka reaksi akan bergeser ke arah reaksi endoterm (kiri). Sementara itu, jika suhu diturunkan, maka reaksi akan bergeser ke arah reaksi eksoterm (kanan).

(34)

Contoh lainnya dapat kamu lihat pada beberapa reaksi berikut.

2SO_2(g) + O_2(g)⇄ 2SO_3(g) ∆H = –198,2 kJ

Berdasarkan persamaan reaksinya, reaksi pembentukan produk berlangsung secara eksotermis.

Jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi eksoterm, yaitu pembentukan produk. Dengan demikian, agar produk meningkat, suhu sistem harus diturunkan.

Perhatikan reaksi berikut. N₂O_4(g)⇄ 2NO_2(g) ∆H = +58,0 kJ

N₂O₄ adalah gas tidak berwarna, sedangkan NO₂ adalah gas berwarna cokelat. Berdasarkan persamaan reaksinya, reaksi penguraian N₂O₄ menjadi NO₂ berlangsung secara endotermis. Jika suhu diturunkan, maka reaksi akan bergeser ke arah reaksi eksoterm, yaitu pembentukan N₂O₄ . Akibatnya, terjadi perubahan warna cokelat menjadi tidak berwarna. Sementara itu, jika suhu dinaikkan, maka reaksi akan bergeser ke arah reaksi endoterm, yaitu pembentukan NO₂ . Akibatnya, warna cokelat yang terbentuk semakin banyak

3. Volume dan Tekanan

Volume dan tekanan menggeser kesetimbangan dengan mekanisme yang sama tetapi berkebalikan.

Hal ini terjadi karena hubungan keduanya berbanding terbalik pada hukum gas ideal (PV = nRT).

Pergeseran kesetimbangan yang dipengaruhi oleh volume dan tekanan adalah sebagai berikut.

 Jika volume diperbesar/tekanan diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien reaksi yang lebih besar.

 Jika volume diperkecil/tekanan diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah koefisien reaksi yang lebih kecil.

 Jika jumlah koefisien reaksi sebelah kiri (reaktan) sama dengan jumlah koe sien reaksi sebelah kanan (produk), maka perubahan volume dan tekanan tidak menggeser kesetimbangan.

Sebagai contoh, perhatikan reaksi pembentukan amonia berikut. N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g)

Pada reaksi tersebut, jumlah koefsien reaksi sebelah kiri (reaktan) adalah 1 + 3 = 4, sedangkan jumlah koefisien reaksi sebelah kanan (produk) adalah 2. Apabila volume diperkecil atau tekanan diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah pembentukan NH3(kanan) yang jumlah koefisien reaksinya lebih kecil. Apabila volume diperbesar atau tekanan diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri yang jumlah koefsien reaksinya lebih besar.

(35)

Contoh lainnya dapat kamu lihat pada beberapa reaksi berikut. 2SO_3(g)⇄ 2SO_2(g) + O_2(g)

Pada reaksi tersebut, jumlah koe sien reaksi sebelah kiri (reaktan) adalah 2, sedangkan jumlah koefisien reaksi sebelah kanan (produk) adalah 2 + 1 = 3. Apabila volume diperkecil atau tekanan diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi balik yang jumlah koefisiennya lebih kecil. Pada reaksi ini terjadi pembentukan reaktan. Apabila volume diperbesar atau tekanan diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi maju yang jumlah koefisien reaksinya lebih besar.

Pada reaksi ini terjadi pembentukan produk. Perhatikan reaksi berikut. H_2(g) + F_2(g) ⇄ 2HF_(g). Pada reaksi tersebut, jumlah koefisien reaksi sebelah kiri (reaktan) sama dengan jumlah koefisien reaksi sebelah kanan (produk), yaitu 2. Dengan demikian, perubahan tekanan dan volume tidak menggeser kesetimbangan.

4. Penambahan Katalis

Katalis adalah senyawa yang dapat mempercepat laju reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi. Pada reaksi reversible, katalis dapat mempercepat tercapainya kesetimbangan. Namun, tidak memengaruhi pergeseran kesetimbangan atau jumlah produk yang dihasilkan.

Dari keempat faktor yang mempengaruhi kesetimbangan, hanya perubahan suhu yang dapat mengubah nilai konstanta kesetimbangan. Perubahan konsentrasi, volume, dan tekanan sistem hanya menggeser kesetimbangan tanpa mengubah nilai konstantanya. Jika perubahan suhu menyebabkan kesetimbangan bergeser ke arah reaksi maju, maka nilai konstanta kesetimbangan (K) meningkat.

Namun, jika perubahan suhu menyebabkan kesetimbangan bergeser ke arah reaksi balik, maka nilai konstanta kesetimbangan (K) menurun.

Dalam suatu sistem kesetimbangan, suatu katalis menaikkan kecepatan reaksi maju dan reaksi balik dengan sama kuatnya. Suatu katalis tidak mengubah kuantitas relatif yang ada dalam kesetimbangan, nilai tetapan kesetimbangan tidaklah berubah. Katalis memang mampu mengubah waktu yang diperlukan untuk mencapai kesetimbangan, reaksi yang berlangsung dengan laju yang sesuai hanya pada temperature yang sangat tinggi dapat berjalan dengan cepat pada temperatur yang lebih rendah bila digunakan katalis.

Contoh : N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g) ∆H = -92kj

Dari reaksi diatas merupakan reaksi pembuatan amonia. Pada suhu 100°C, reaksi akan mencapai keadaan kesetimbangan dalam waktu bertahun – tahun. Apabila kedalam reaksi diberi katalis, maka kesetimbangan akan dapat tercapai hanya dalam waktu 5 menit.

(36)

B. Perhitungan Nilai Konstanta Kesetimbangan (K) pada Gabungan Dua Reaksi atau Lebih Pada suatu reaksi yang terdiri atas dua tahap reaksi atau lebih dengan nilai konstanta kesetimbangan masing-masing, penggabungan reaksi-reaksi tersebut akan menghasilkan konstanta kesetimbangan K yang baru. Nilai K hasil penggabungan reaksi-reaksi tersebut adalah hasil perkalian nilai K masing-masing reaksi (K₁ × K₂ × K₃ × ...). Jika modifikasi reaksi dilakukan dalam proses penggabungan reaksi, maka berlaku aturan berikut.

 Jika koefisien reaksi dikalikan n, maka nilai K menjadi Kⁿ

 Jika koefisien reaksi dibagi dengan n, maka nilai K menjadi

 Jika reaksi dibalik, maka nilai K menjadi

Perhatikan reaksi berikut.

a. A2(g) + B2(g) ⇄ 2AB(g) K = 0,5 b. A2B(g) + BC(g) ⇄ 2AB(g) + C(g) K = 2

Berapakah nilai K untuk reaksi A2(g) + B2(g) + C(g) ⇄ A2B(g) + BC(g)?

Pembahasan: Untuk membentuk A2(g) + B2(g) + C(g) ⇄ A2B(g) + BC(g)? reaksi pertama tidak berubah dan reaksi kedua dibalik.

a. A_2(g) + B_2(g)⇄ 2AB(g) K = 0,5 b. 2AB_(g) + C_(g) ⇄ A2B_(g) + BC_(g) K = = 0,5

Hasil penggabungan dua reaksi tersebut adalah sebagai berikut.

A2(g) + B2(g) + C(g) ⇄ A2B(g) + BC(g) (g) K = 0,5 × 0,5 = 0,25

Jadi, nilai K untuk reaksi A2(g) + B2(g) + C(g) ⇄ A2B(g) + BC(g) adalah 0,25.

Contoh Soal

(37)

C. Makna Konstanta Kesetimbangan dan Kesetimbangan Disosiasi

1. Makna Konstanta Kesetimbangan

Konstanta kesetimbangan adalah informasi yang penting untuk mengetahui banyak hal mengenai suatu reaksi reversible. Dengan mengetahuhi nilai konstanta kesetimbangan, kita dapat melakukan hal-hal berikut.

a. Memprediksi arah reaksi

Nilai konstanta kesetimbangan adalah hasil bagi konsentrasi produk terhadap konsentrasi reaktan yang masing-masing dipangkatkan koefisien reaksinya. Oleh karena konsentrasi produk selalu sebagai pembilang, maka nilai konstanta kesetimbangan menunjukkan besar-kecilnya jumlah produk yang dihasilkan. Nilai K yang besar menunjukkan arah reaksi cenderung membentuk produk (reaksi maju). Sementara itu, nilai K yang kecil menunjukkan arah reaksi cenderung membentuk reaktan kembali (reaksi balik).

b. Menentukan apakah suatu reaksi reversible sudah mencapai kesetimbangan atau belum

Jika konstanta kesetimbangan suatu reaksi reversible pada suhu dan tekanan tertentu sudah diketahui, kita dapat memprediksikan apakah reaksi tersebut sudah mencapai kesetimbangan atau belum. Untuk memprediksikannya, kita harus menghitung nilai Q dengan cara yang sama saat menghitung nilai K. Nilai tersebut merupakan konsentrasi produk yang dipangkatkan koefisien dan dibagi dengan konsentrasi reaktan yang dipangkatkan koefisien. Jika nilai Q sama dengan nilai K yang sudah diketahui, maka reaksi tersebut berada dalam keadaan setimbang.

c. Menentukan komposisi zat-zat dalam kondisi setimbang

Jika nilai konstanta kesetimbangan diketahui, komposisi zat-zat dalam kondisi setimbang juga dapat diketahui.

2. Kesetimbangan Disosiasi

Reaksi disosiasi adalah reaksi penguraian suatu zat menjadi zat yang lebih sederhana. Apabila reaksi penguraian tersebut berlangsung dalam reaksi reversible, yang suatu saat mencapai kesetimbangan, maka kondisi setimbang yang tercapai dinamakan kesetimbangan disosiasi. Dalam reaksi disosiasi dikenal istilah derajat disosiasi, yaitu perbandingan antara jumlah zat yang terurai

(38)

terhadap jumlah zat mula-mula. Derajat disosiasi disimbolkan dengan α dan dirumuskan sebagai berikut.

j mlah at ter rai m l j mlah at m la m la m l

Derajat disosiasi bernilai antara 0 sampai 1 atau antara 0% sampai 100%. Derajat disosiasi bernilai 0 artinya tidak ada zat yang terurai, sedangkan derajat disosiasi bernilai 1 artinya zat terurai sempurna.

D. Kesetimbangan Kimia dalam Industri

1. Proses Haber-Bosch dalam Pembuatan Amonia

Proses pembuatan amonia berlangsung menurut reaksi berikut.

N2 (g) + 3H2 (g) ⇄ 2NH3 (g) ∆H = –92 kJ

Proses ini pertama kali diperkenalkan oleh Fritz Haber dari Jerman pada tahun 1913.

Selanjutnya, proses tersebut dikembangkan dalam skala industri oleh Carl Bosch, sehingga proses pembuatan amonia dikenal dengan proses Haber-Bosch.

Reaksi pembuatan amonia adalah reaksi kesetimbangan. Oleh karena itu, untuk mendapatkan produk sebanyak-banyaknya digunakan asas Le Chatelier dengan usaha menggeser kesetimbangan ke arah pembentukan amonia. Dilihat dari reaksinya yang eksotermis, untuk memperoleh produk sebanyak-banyaknya, proses harus dilakukan pada suhu rendah. Akan tetapi, pada suhu rendah reaksi berlangsung lambat, sehingga perlu ditambahkan katalis Fe yang diberi promotor Al₂O₃ dan K₂O.

Selain suhu, faktor tekanan juga perlu diperhatikan. Pembentukan amonia seharusnya akan meningkat jika proses berlangsung pada tekanan tinggi. Akan tetapi, proses pada tekanan tinggi memerlukan biaya yang lebih besar dan perlu mempertimbangkan keamanan konstruksi bangunan.

Dengan berbagai pertimbangan tersebut, didapatkan kondisi optimum pembentukan amonia yang secara ekonomis paling menguntungkan. Kondisi optimum proses pembentukan amonia tersebut berlangsung pada tekanan 140 – 340 atm dengan suhu antara 400– 600°C.

(39)

2. Pembuatan Asam Sulfat dengan Proses Kontak

Pembuatan asam sulfat dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu proses bilik timbal dan proses kontak. Akan tetapi, proses bilik timbal sudah banyak ditinggalkan karena tidak terlalu menguntungkan. Proses kontak lebih dipilih karena dapat menghasilkan asam sulfat dengan kadar mencapai 99% dengan biaya yang lebih murah.

Proses pembuatan asam sulfat berlangsung dalam 3 tahap, yaitu:

a. Proses oksidasi belerang menjadi belerang dioksida S_(s) + O_2(g)⇄ SO_2(g) b. Oksidasi belerang dioksida (SO2) menjadi belerang trioksida (SO3)

2SO_2(g) + O_2(g)⇄ 2SO_3(g) ∆H = –196 kJ c. Mereaksikan SO₃ dengan air (H₂O).

Pada tahap ini, SO₃ tidak langsung direaksikan dengan air. Akan tetapi, terlebih dahulu dilarutkan dalam H2 SO4 . Reaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut.

SO_3(g) + H₂SO_{4 aq)}⇄ H₂S₂O_7(l) H₂S₂O_7(l) + H₂O_(l)⇄ 2H₂SO_4(aq)

Tahapan yang paling menentukan pada proses pembuatan asam sulfat adalah tahapan pembentukan SO₃ dari SO₂ . Reaksi pembentukan SO₃ dari SO₂ adalah reaksi reversible, sehingga untuk meningkatkan produknya dilakukan usaha-usaha berdasarkan asas Le Chatelier.

Berdasarkan jumlah koe sien reaksi pada pembentukan SO₃ , untuk meningkatkan produknya, proses harus dilakukan pada tekanan tinggi. Selain itu, karena reaksi pembentukan SO₃ adalah reaksi eksotermis, maka untuk meningkatkan produknya, proses harus dilakukan pada suhu rendah. Akan tetapi, pada suhu rendah reaksi berlangsung lambat, sehingga ke dalam reaksi perlu ditambahkan katalis V₂O₅.

(40)

Sama halnya dengan proses pembuatan amonia, percobaan terus dilakukan untuk memperoleh kondisi optimum. Berdasarkan berbagai percobaan, kondisi optimum untuk proses pembuatan asam sulfat dalam skala industri berlangsung pada suhu antara 400°C– 450°C dan tekanan 1 atm.

Hasil yang diperoleh melalui proses ini adalah H₂SO₄ dengan kadar 97%–99%.

(41)

GLOSARIUM

Azas Le Chatelier : Prinsip yang menyatakan bahwa jika dalam suatu sistem kesetimbangan

mengalami perubahan konsentrasi, suhu, volume, atau tekanan maka sistem akan

menyesuaikan dirinya untuk meniadakan pengaruh perubahan yang diterapkan hingga kesetimbangan baru tercapai

Konsentrasi larutan : Besaran yang menunjukkan kepekatan suatu larutan melalui perbandingan antara

zat terlarut dan pelarut

Proses Haber Bosh : Proses pembuatan gas amonia di industri yang menggunakan bahan baku gas nitrogen dan gas oksigen dengan katalis besi (Fe)

Proses Kontak : Proses pembuatan asam sulfat di industri dengan menggunakan katalis vanadium

pentaoksida (V2O5)

Katalis : Zat yang dapat mempercepat terjadinya reaksi tetapi tidak ikut bereaksi Optimal : Suatu kondisi tertinggi dari suatu proses

Koefisien Reaksi : Angka yang ditulis mendahului rumus kimia zat, yang menyatakan perbandingan

mol zat yang terlibat dalam reaksi

(42)

DAFTAR PUSTAKA

Johari, J.M.C. dan Rachmawati, M, 2006. Kimia SMA dan MA untuk Kelas XI. Jakarta : Esis Sudarmo, Unggul & Mitayani, Nanik, 2014. Kimia untuk SMA /MA kelas XI. Jakarta : Airlangga Sudiono, Sri. Dkk. 2007. Kimia Kelas XI untuk SMA dan MA. Jakarta.