C
Pengukuraan Panas reaksi pada Volume atau tekanan tetap
Pembelajaran ini diarahkan untuk memahami reaksi-reaksi fase gas yang terjadi dalam kalorimeter, suatu wadah dengan kapasitas panas tertentu tempat terjadinya reaksi kimia. Guru dapat menunjukkan
contoh kalorimeter sederhana dengan menyebutkan komponen-komponennya termasuk fungsinya. Karena kalorimeter merupakan wadah tertutup, maka Guru dapat mengajukan pertanyaan kepada
siswa, apakah volume atau tekanan dalam kalorimeter akan berubah atau tetap selama reaksi dalam kalorimeter berlangsung. Guru dapat mengajukan pertanyaan kepada siswa mengenai kerja sistem
ketika terjadi reaksi kimia, apakah sistem melakukan kerja atau menerima kerja, dan menjelaskan hubungan antara kerja dengan tekanan dan volume. Agar pemahaman siswa lebih kuat dan lengkap,
Guru sebaiknya memandu siswa untuk mempelajari literatur mengenai perpindahan energi, panas pembakaran diukur dengan kalorimeter pada volume tetap, dan entalpi panas reaksi pada tekanan
tetap, dan perubahan entalpi dengan tetap menerapkan pendekatan dialogis.
Garis Besar Strategi Pembelajaran
• Kegiatan Pembelajaran 1:
Menggali informasi dengan cara membaca dan mengamati sistem dan lingkungan, perpindahan dan perubahan energi, dan perubahan suhu.
Bacalah literatur Anda dengan saksama untuk memahami panas reaksi pada volume tetap atau tekanan tetap, panas pembakaran, dan entalpi.
Contoh Soal 2.5
Suatu reaksi kimia fase gas terjadi dalam alat yang digambarkan seperti Gambar 2.6. halaman 71. Tabung reaksi adalah sebuah silinder yang ditutup dengan piston. Piston ini dapat dikunci dengan
suatu penjepit. Silinder dimasukkan ke dalam penampung yang mengandung air dengan berat tertentu. Percobaan yang dilakukan secara terpisah menunjukkan bahwa kalorimeter yang di dalamnya termasuk
piston, silinder, penampung dan air memiliki kapasitas panas sebesar 8,10 kJ
o
C. Reaksi dilakukan dua kali dengan jumlah pereaksi yang sama. Data yang terkumpul adalah sebagai berikut:
Percobaan Posisi pengunci
Suhu awal penampung
o
C Suhu akhir penampung
o
C
1 a terkunci
24,00 28,91
2 b tak terkunci
27,32 31,54
Tentukan q
p
dan q
v
untuk reaksi ini.
Penyelesaian:
Lihat Buku Siswa halaman 72.
1. Perpindahan energi
• Kegiatan Pembelajaran 1:
Menggali informasi dengan cara membaca dan mengamati sistem dan lingkungan, perpindahan dan perubahan energi, dan perubahan suhu.
Bacalah literatur Anda dengan saksama untuk memahami perpindahan energi yang terjadi dalam suatu proses.
Petunjuk Khusus
61
Contoh Soal 2.6
Sebuah motor listrik menghasilkan 15 kJ energi tiap detik sebagai energi mekanik dan kehilangan 2 kJ sebagai panas. Berapa perubahan energi dalamnya?
Penyelesaian:
∆E = q + w = −2 kJ + −15 kJ = −17 kJ
• Kegiatan Pembelajaran 4:
Menanyakan tentang perpindahan energi antara sistem dan lingkungan.
Bila Anda memasak air dalam suatu panci, air akan mendidih pada suhu 100
o
C. Setelah Anda diamkan
beberapa saat, air kembali dingin. 1.
Sebutkan, apakah air dalam panci ini merupakan sistem terbuka, tertutup, atau terisolasi. 2.
Sebutkan tanda q dan w, apakah negatif atau positif ketika proses pemanasan berlangsung. 3.
Sebutkan tanda q dan w, apakah negatif atau positif ketika proses pendinginan berlangsung.
evaluasi 4
2. Panas Pembakaran diukur dengan Kalorimeter pada Volume tetap
•
Kegiatan Pembelajaran 1: Menggali informasi dengan cara membaca kalor yang dihasilkan
pada pembakaran bahan bakar, dan dampak pembakaran tidak sempurna dari berbagai bahan bakar.
Kajilah literatur Anda untuk memahami kalor reaksi pembakaran, termasuk kalor dari reaksi pembakaran bahan bakar dan dampak pembakaran tidak sempurna dari berbagai bahan bakar.
•
Kegiatan Pembelajaran 12: Membandingkan perubahan entalpi pembakaran sempurna dengan
pembakaran tidak sempurna. 1 Apa perbedaan produk reaksi dari pembakaran bahan bakar secara sempurna dan tidak
sempurna? 2 Produk reaksi manakah yang lebih berbahaya, dari pembakaran sempurna atau dari
pembakaran tak sempurna? Jelaskan mengapa demikian •
Kegiatan pembelajaran 8: Penentuan perubahan energi dengan kalorimeter.
Contoh Soal 2.7
Suatu industri makanan mengakui bahwa makanan cuci mulut untuk diet memiliki kurang dari 10 Kalori per sajian. Untuk menguji pengakuan ini, seorang ahli kimia bahan makanan menaruh sepotong makanan
saji dalam kalorimeter bom dan membakarnya dengan O
2
kapasitas panas kalorimeter = 8,151 kJK. Suhu bertambah sebesar 4,937
o
C. Apakah pengakuan industri tersebut benar?
Penyelesaian: Lihat Buku Siswa halaman 74.
Buku Guru Kimia untuk SMAMA Kelas XI
62
Contoh Soal 2.9
Sebanyak 1,000 g sampel etanol, C
2
H
5
OH M
m
= 46,07 gmol, dibakar dalam kalorimeter bom yang memiliki kapasitas panas 2,71 kJ
o
C. Suhu 3000 gram air meningkat dari 24,284
o
C menjadi 26,225
o
C. Tentukan ∆E reaksi dalam joule per gram etanol dan dalam kilojoule per mol etanol. Panas spesiik air
adalah 4,184 Jg.
o
C. Reaksi pembakarannya adalah: C
2
H
5
OHl + 3O
2
g
→
2CO
2
g + 3H
2
Ol
Penyelesaian: Lihat Buku Siswa halaman 75.
1. Mengapa dalam kalorimeter bom, ∆V = 0? 2. Seorang kimiawan membakar 0,8650 g grait suatu bentuk karbon dalam kalorimeter bom yang
baru dan terbentuk gas CO
2
. Jika panas yang dilepaskan untuk setiap mol grait yang terbakar adalah 393,5 kJ dan suhu naik sebesar 2,613 K, berapakah kapasitas panas kalorimeter bom?
evaluasi 5
3. entalpi Panas reaksi pada tekanan tetap
