Pertemuan 5 Kalorimeter Bom Fix

Embed Size (px)

Citation preview

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)KESETIMBANGAN KIMIA

disusun oleh :NAMA: AGUSTIN PURWANINGSIHNIM: K3310003PRODI:PENDIDIKAN KIMIA (A)

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANUNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA2013RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

Satuan Pendidikan :SMA N 2 Boyolali

Mata Pelajaran:Kimia

Kelas :XI

Semester :I

Pokok Materi / Bab:Termokimia

Sub Pokok Materi :Kalorimeter Bom

Standar Kompetensi:2. Memahami perubahan energi dalam kimia, cara pengukuran dan sifat ketidakteraturan dalam alam semesta.

Kompetensi Dasar:2.1. MendeskripsikanPerubahan entalpi suatu reaksi, reaksieksoterm, dan reaksi endoterm.

Pertemuan ke:5

Alokasi Waktu:1 x 45 menit

I. INDIKATOR A. KOGNITIF 1) Produk a. Menghitung harga kalor reaksi dengan menggunakan kalorimeter bom.b. Menentukan harga perubahan entalpi (H) reaksi dengan menggunakan kalorimeter bom.2) Proses a. Mendiskusikan tentang cara menghitung harga kalor reaksi dengan menggunakan kalorimeter bom.b. Mendiskusikan cara penentuan harga perubahan entalpi (H) reaksi dengan menggunakan kalorimeter bom.

B. AFEKTIF 1. Mengembangkan perilaku berkarakter, meliputi :a. Jujur b. Rasa ingin tahuc. Disiplin d. Berfikir kritis e. Tanggung jawab2. Mengembangkan keterampilan sosial, meliputi :Bekerjasama, menyampaikan hasil diskusi, menanggapi pertanyaan/pendapat orang lain, peduli serta berperilaku sopan santun.

II. TUJUAN PEMBELAJARANA. KOGNITIF 1) Produk Setelah melaksanakan proses pembelajaran diharapkan :a. Siswa dapat menghitung harga kalor reaksi dengan menggunakan kalorimeter bom dengan benar.b. Siswa dapat menghitung harga H reaksi dengan menggunakan kalorimeter bom dengan benar.2) Proses Guru membimbing siswa agar :a. Siswa dapat berdiskusi untuk menentukan cara menghitung harga kalor reaksi dengan menggunakan kalorimeter bom dengan menggunakan model pembelajaran kooperatif tipe TPS (Think, Pair, Share) dengan benar.b. Siswa dapat berdiskusi untuk menentukan cara menghitung perubahan entalpi (H) reaksi dengan menggunakan kalorimeter bom dengan menggunakan model pembelajaran kooperatif tipe TPS (Think, Pair, Share) dengan benar.B. AFEKTIF 1. Karakter :a. Jujur b. Rasa ingin tahuc. Disiplind. Berpikir kritis e. Tanggung jawab2. Keterampilan sosial meliputi :Bekerjasama, menyampaikan hasil diskusi, menanggapi pertanyaan /pendapat orang lain, peduli serta beJrperilaku sopan santun.III. MATERI PEMBELAJARAN KALORIMETER BOMPerubahan entalpi adalah perubahan kalor yang diukur pada tekanan konstan. Oleh karena itu, untuk menentukan perubahan entalpi dilakukan dengan cara yang sama dengan penentuan perubahan kalor yang dilakukan pada tekanan konstan.Kalor merupakan perpindahan energi yang terjadi akibat adanya perbedaan suhu. Jadi, perubahan kalor pada suatu reaksi dapat diukur melalui pengukuran perubahan suhu yang terjadi. Pengukuran perubahan kalor dapat dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut kalorimeter.Kalorimeter bom merupakan suatu kalorimeter yang dirancang khusus, sehingga sistem benar-benar dalam keadaan terisolasi.

Gambar Kalorimeter Bom

Di dalam kalorimeter bom terdapat ruang khusus yang disebut bom, dan diisi dengan gas oksigen pada tekanan tinggi. Bom yang dibenamkan dalam kalorimeter yang berisi air digunakan untuk melangsungkan reaksi pembakaran sampel. Sistem dalam calorimeter bom adalah segala sesuatu yang ada di dalam kalorimeter bom, meliputi : tempat reaksi (bom), air, thermometer, pengaduk, dan lainnya.Reaksi pembakaran yang terjadi di dalam bom, akan menghasilkan kalor dan diserap oleh air dan bom pada suhu sama, yang ditunjukkan dengan adanya kenaikan suhu air. Oleh karena dianggap tidak ada kalor yang diserap maupun dilepaskan oleh system ke lingkungan selama reaksi pembakaran berlangsung, maka :qreaksi + qbom + qair = qsistem qreaksi + qbom + qair = 0atau qreaksi = - ( qbom + qair )jumlah kalor yang diserap oleh bom dapat dihitung dengan mengukur kapasitas kalor bom.

qbom = Cbom x T

dengan, Cbom = kapasitas kalor bom (JC-1 atau J K-1) T = perubahan suhu (C atau K)

qair = m x c x TBesarnya kalor yang menyebabkan perubahan suhu (kenaikan atau penurunan suhu) air yang terdapat di dalam kalorimeter dirumuskan sebagai :

dengan, m = massa air dalam kalorimeter (gram) c = kalor jenis air dalam kalorimeter ( J g-1 K-1) T = perubahan suhu (K atau C)Untuk mencari H, digunakan rumus :H = dimana : H = perubahan entalpi reaksi (J/mol atau kJ/mol) qreaksi = kalor reaksi (J atau kJ) n = jumlah mol zat yang bereaksi (mol)

Contoh soal : Di dalam suatu kalorimeter bom direaksikan 0,16 gram metana (CH4) dengan oksigen berlebihan, sehingga terjadi reaksi sebagai berikut: CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g)Ternyata terjadi kenaikan suhu 1,56C. Jika diketahui kapasitas kalor bom kalorimeter adalah 958 JC-1. Massa air dalam kalorimeter adalah 1000 g dan kalor jenis air 4,18 J g-1 0C-1 . Tentukanlah kalor pembakaran gas metana dalam kj mol-1. (Ar C= 12, H=1)!Jawab : Reaksi : CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g) qreaksi = - ( qbom + qair ) qbom = Cbom x T = 958 J/C x 1,56C = 1494,48 J qair = m x c x T = 1000 gr x 4,18 J/grC x 1,56C = 6520,8 J mol CH4 = = = 0,01 mol qreaksi = - (qbom + qair) = - (1494,48 +6520,8) J = - 8015,28 J = - 8,01528 kJ Jadi, reaksi untuk 0,01 mol CH4 terjadi perubahan kalor sebesar -8,01528 kJ Maka untuk 1 mol CH4 akan terjadi kalor sebesar :H = = = 801,528 kJ/mol

IV. METODE PEMBELAJARAN Pendekatan : KonstruktivismeMetode Pembelajaran : Kooperatif learning dengan tipe TPS (Think, Pair, Share)

V. KEGIATAN PEMBELAJARANNo.KegiatanAlokasi WaktuKarakter

1.Kegiatan Awala. ApersepsiMengingatkan kembali tentang materi pada pertemuan sebelumnya, yaitu tentang kalorimeter sederhanab. Orientasi Guru menyampaikan tujuan pembelajaran kali ini yaitu menghitung harga kalor reaksi dengan menggunakan kalorimeter bom dan menghitung harga perubahan entalpi dengan menggunakan kalorimeter bom. Memberitahu menerapkan metode Think Pair Share (TPS)c. MotivasiDengan menguasai materi ini kalian bisamenghitung kalor reaksi dan perubahan entalpi suatu system dengan menggunakan calorimeter bom.3 menit

1 menit

1 menitRasa ingin tahu, berfikir kritis

Rasa ingin tahu

Berfikir kritis, rasa ingin tahu

2.Kegiatan Intia. Eksplorasi 1) Guru membimbing siswa dalam memahami materi perhitungan kalor reaksi dan perubahan entalpi sistem dengan kalorimeter bom menggunakan media bantu power point.b. Elaborasia. Guru memberikan permasalahan dalam bentuk latihan soal untuk di kerjakan.b. Siswa diberi waktu untuk mengerjakan soal secara mandiri (think).c. Siswa berdiskusi dengan teman sebelahnya (pair).c. Konfirmasia. Siswa mempresentasikan hasil diskusi di depan kelas (share).b. Bersama siswa membahas soal diskusi.5 menit

10 menit

5 menit

10 menitDisiplin, Rasa ingin tahu

Berfikir kritis, Tanggung jawab,

Disiplin, Rasa ingin tahu, Tanggung jawab

3.Penutupa. Guru bersama siswa menyimpulkan pembelajaran hari ini.b. Meminta siswa untuk mengerjakan soal postes dan mengisi angket afektifc. Guru menyampaikan rencana pembelajaran untuk pertemuan berikutnya.10 menitDisiplin, Jujur, berfikir kritis

VI. SUMBER BELAJAR A. Sumber Ari Harnanto. 2009. Kimia 2 : Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

Budi Utami, dkk. 2009. Kimia 2 : Untuk SMA/MA Kelas XI, Program Ilmu Alam. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Unggul Sudarmo. 2006. Kimia SMA 2 untuk SMA Kelas XI. Jakarta: PT.Phibeta Aneka Gama

Yayan Sunarya. 2009. Mudah dan Aktif Belajar Kimia 2 : Untuk Kelas XI Sekolah Menengah Atas/ Madrasah Aliyah, Program Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

B. Alat dan BahanAlat:a. LCDb. Laptopc. Spidold. Papan TulisBahan a. Slide power point berisi materi tentang Kalorimeter Bomb. LKS: Anonim. 2013. Kimia untuk SMA/MA Semester 1. Surakarta : Merapi

VII. PENILAIANi. Penilaian Diskusi ( Lembar penilaian 1-LP1)ii. Penilaian Kognitif ( Lembar penilaian 2-LP2)iii. Penilaian Afektif ( Lembar penilaian 3-LP3)

VIII. LAMPIRANSlide power point berisi materi tentang Kalorimeter Bom

Guru Mata Pelajaran Kimia,

Nur Heni Widyawati, S.Pd.NIP.1976009062008012008Surakarta , 11 Oktober 2013Praktikan,

Agustin PurwaningsihK 3310003

Mengetahui,Kepala Sekolah

Drs. Makno, M.H.NIP. 1957003281986031009

Lembar Penilaian 1 (LP-1)SOAL DISKUSIKerjakan soal-soal di bawah ini dengan benar !!1. Pembakaran 2 gram glukosa pada sebuah kalorimeter bom yang berisi air 1000 gram menyebabkan terjadinya kenaikan suhu air dalam kalorimeter dari 24C menjadi 31,5C. Jika kapasitas kalor bom adalah 812 J.oC-1 dan kalor jenis air 4,18 J g-1 0C-1 hitunglah besarnya perubahan entalpi reaksi pembakaran glukosa tersebut dalam satuan kJ mol-1. (diketahui Mr glukosa = 180) 2. Dalam kalorimeter direaksikan 50 gram alcohol dan 3 gram logam natrium, jika suhu awal campuran 30C, setelah reaksi berlangsung suhunya naik menjadi 75C. tentukan H reaksi tersebut!

KUNCI JAWABAN SOAL DISKUSI DAN RUBRIK PENILAIAN Kunci JawabanSkor

1. Menghitung harga perubahan entalpi reaksi pembakaran glukosa: Mencari mol (n) glukosa

Menghitung besarnya qbom = Cbom x T = 812 J/K x 7,5 K = 6090 J Menghitung besarnya qair = mair x cair x T = 1000 g x 4,18 J/gK x 7,5 K = 31350 J Menghitung qreaksi = - (qbom + qair ) = - (6090 + 31350) J = -37440 J = -37,44 kJ Menghitung perubahan entalpiH = = = - 3403,63 kJ/mol

1

3

3

1

2

2. Menghitung harga perubahan entalpi reaksi antara alcohol dan logam natrium: Mencari mol (n) alkohol

Mencari massa campuran = + = 50 g + 3 g = 53 g Menghitung besarnya qbom = Cbom x T = 150 J/C x 10C = 1500 J Menghitung besarnya qlarutan = mlarutan x c x T = 53g x 3,65 J/gC x 45 C = 8705,25 J Menghitung qreaksi = - (qbom + qair ) = - (8705,25 + 1500) J = - 10205,25 J = - 10,205 kJ Menghitung perubahan entalpiH = = = - 9,45 kJ/mol

1

1

3

3

1

2

Jumlah skor total21

Nilai = x 100

Lembar Penilaian 2 (LP-2)KISI-KISI RANAH KOGNITIFNo.Indikator AspekJumlah soal

C1C2C3C4C5C6

1. Siswa dapat menghitung harga kalor reaksi dengan kalorimeter bom.11

2.Siswa dapat menghitung harga perubahan entalpi dengan kalorimeter bom.1

Total1

Keterangan : C1 (Pengetahuan)C2 (Pemahaman)C3 (Penerapan)C4 (Analisis)C5 (Penilaian)C6 (Mencipta)

Soal Post-test

Kalorimeter BomNama: .NIS: .Tanggal:..Kerjakan soal berikut dengan singkat dan jelas !Pembakaran 1 gram metana di dalam sebuah kalorimeter bom membuat suhu air dan kalorimeter naik dari 25oC menjadi 38oC.Massa air dalam calorimeter adalah 1000 gram. Jika diketahui kalor jenis air adalah 4,2 J goC, dan kapasitas kalor dari bom adalah 10,5 J oC-1. Tentukan jumlah kalor dan perubahan entalpi pada pembakaran 1 mol metana!

Kunci Jawaban Post test dan Pedoman PenskoranKunci JawabanSkor

Menghitung harga perubahan entalpi reaksi pembakaran glukosa: Mencari mol (n) metana

Menghitung besarnya qbom = Cbom x T = 10,5 J/C x 13C = 136,5 J Menghitung massa campuran = + = 1 g + 1000 g = 1001 g Menghitung besarnya Qlarutan = mlarutan x c x T = 1001 g x 4,2 J/gC x 13C = 54654,6 J Menghitung qreaksi = - (qbom + qair ) = - (136,5 + 54654,6) J = -54791,1 J = -54,7911 kJ Menghitung perubahan entalpiH = = = - 876,6576 kJ/mol

1

3

1

3

1

2

Jumlah skor total 11

Nilai = x 100

Lembar Penilaian Afektif (LP-3)Kisi-Kisi Angket Kemampuan Afektif SiswaNoIndikatorDeskriptifNo Soal

PositifNegatif

A

Karakter 1. Rasa ingin tahu

2. Berpikir kritis

3. Jujur 4. Disiplin

5. Tanggung jawabMenanyakan pada guru tentang materi yang belum pahamBerusaha menjawab pertanyaan guruTidak mencontek saat ujianTepat waktu dalam mengumpulkan tugasMengerjakan tugas kelompok secara berkelompok1

6

5234

10

978

ANGKET KEMAMPUAN AFEKTIF SISWA

Nama : ..........................................Nomor absen : ..........................................Kelas : ..........................................

PETUNJUK PENGISIAN1. Berilah tanda cek (v) pada pendapat yang kalian anggap paling tepat2. Isilah angket dengan sejujur-jujurnya Keterangan:SL = Selalu (Selalu dilakukan)SR = Sering (Lebih banyak dilakukan daripada tidak)KD = Kadang-kadang (Sama banyaknya antara dilakukan atau tidak)J = Jarang (Banyak tidak dilakukan)TP = Tidak pernah (Sama sekali tidak pernah dilakukan)NoPernyataanSLSRKDJTP

1Ketika ada materi tentang kalorimeter bom yang sulit, saya menanyakan kepada guru atau teman-teman

2Tugas yang diberikan guru selalu saya kumpulkan tepat pada waktunya

3Apabila ada tugas kelompok, saya akan menjalin kerjasama dengan teman sekelompok

4Ketika ada materi yang sulit, saya cenderung mengerjakan sendiri semampunya

5Ketika ulangan berlangsung saya menolak ajakan teman untuk diajak bekerja sama

6Ketika guru mengajukan pertanyaan saya akan berusaha menjawab pertanyaan tersebut

7Ketika ada tugas dari guru saya mengerjakannya ketika dekat dengan dead line pengumpulannya

8Saya akan mengerjakan tugas kelompok sendiri karena teman-teman kerjanya kurang bagus

9Ketika ujian kalorimeter bom soalnya sangat sulit saya cenderung bertanya pada teman

10Ketika guru mengajukan pertanyaan saya tidak suka untuk mencoba menjawab

Jumlah Skor

Jumlah Nilai

KRITERIA SKOR ASPEK AFEKTIF1. Sikap PositifSkor untuk aspek yang dinilaiNilai

SL : Selalu (Selalu dilakukan)SR: Sering (Lebih banyak dilakukan daripada tidak)KD : Kadang-kadang (Sama banyaknya antara diilakukan dengan tidak)J : Jarang (banyak tidak dilakukan)TP : Tidak pernah (Sama sekali tidak pernah dilakukan)54321

2. Sikap negatifSkor untuk aspek yang dinilaiNilai

SL : Selalu (Selalu dilakukan)SR: Sering (Lebih banyak dilakukan daripada tidak)KD : Kadang-kadang (Sama banyaknya antara diilakukan dengan tidak)J : Jarang (banyak tidak dilakukan)TP : Tidak pernah (Sama sekali tidak pernah dilakukan)12345

3. Kriteria Aspek AfektifNoSkor Peserta DidikKategori Sikap atau Minat

141-50Sangat Baik/ sangat tinggi

231-40Baik/ tinggi

321-30Rendah / kurang

410-20Sangat rendah / sangat kurang

Lampiran Power Point tentang Kalorimeter Bom

KALORIMETER BOMKalorimeter bom merupakan suatu kalorimeter yang dirancang khusus, sehingga system benar-benar dalam keadaan terisolasi.Bom yang dibenamkan dalam kalorimeter yang berisi air digunakan untuk melangsungkan reaksi pembakaran sampel.

KALORIMETER BOMqreaksi + qbom + qair = qsistemqreaksi + qbom + qair = 0 atauqreaksi = -(qbom + qair)Jumlah kalor yang diserap oleh bom :qbom = Cbom x TDengan,C = kapasitas kalor bom (JC -1 atau J K-1) T = perubahan suhu (C atau K)

KALORIMETER BOMReaksi yang berlangsung dalam kalorimeter bom merupakan reaksi yang berlangsung pada volume konstan ( V = 0 ), maka perubahan kalor yang terjadi dalam system akan sama dengan perubahan energi dalamnya.U = q + w , dimana w = -P.VJika V = 0, maka w = 0Perubahan energi dalam pada calorimeter bom menjadi :U = qv

Contoh SoalDi dalam suatu kalorimeter bom direaksikan 0,16 gram metana (CH4) dengan oksigen berlebihan, sehingga terjadi reaksi sebagai berikut:

Ternyata terjadi kenaikan suhu 1,56C. Jika diketahui kapasitas kalor bom kalorimeter adalah 958 JC-1. Massa air dalam kalorimeter adalah 1000 g dan kalor jenis air 4,18 J g-1 0C-1 . Tentukanlah kalor pembakaran gas metana dalam kj mol-1. (Ar C= 12, H=1)

Contoh SoalPembakaran 2 gram glukosa pada sebuah kalorimeter bom yang berisi air 1000 gram menyebabkan terjadinya kenaikan suhu air dalam kalorimeter dari 24C menjadi 31,5C. Jika kapasitas kalor bom adalah 812 J.oC-1 dan kalor jenis air 4,18 J g-1 0C-1 hitunglah besarnya kalor pembakaran glukosa tersebut dalam satuan kJ mol-1. (diketahui Mr glukosa = 180) KALORIMETER BOM