contoh rpp entalpi

Rencana Pelaksanaan Pembelajaran

Satuan Pendidikan : SMA

Mata Pelajaran : Kimia Materi Pokok : Elektrokimia Sub Materi Pokok : Sel Volta Kelas/Semester : XI/1

Alokasi Waktu : 2 × 45 menit

I. Standar Kompetensi

2. Memahami perubahan energi dalam reaksi kimia dan cara pengukurannya. II. Kompetensi Dasar

2.2 Menentukan H reaksi berdasarkan percobaan, hukum Hess, data perubahan entalpi pembentukan standar, dan data energi ikatan.

III. Indikator

1. Menghitung harga ∆H reaksi berdasarkan data percobaan.

2. Menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan diagram siklus / diagram tinglkat energi.

3. Menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan data entalpi pembentukan standar.

4. Menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan data energi ikatan. Tujuan Pembelajaran

Siswa dapat,

1. Menentukan entalpi reaksi melalui percobaan.

2. Menghitung entalpi reaksi berdasarkan diagram siklus /diagram tingkat energi.

3. Menghitung entalpi reaksi berdasarkan data entalpi pembentukan standar. 4. Menghitung entalpi reaksi berdasarkan data energi ikatan.

IV. Uraian Materi Pokok 1. Materi Prasyarat

 Kalor

 Stoikiometri

 Persamaan Reaksi

 Sistem dan Lingkungan

 Perubahan Entalpi

 Reaksi Eksoterm

 Reaksi Endoterm 2. Materi Pokok

Perubahan entalpi (∆H) suatu reaksi dapat ditentukan melalui berbagai cara yaitu melalui eksperimen, berdasarkan data perubahan entalpi pembentukan (∆Hfo), berdasarkan hukum Hess, dan berdasarkan energi ikatan.

1. Penentuan ∆H Melalui Eksperimen

Perubahan entalpi reaksi dapat ditentukan dengan menggunakan suatu alat yang disebut kalorimeter (alat pengukur kalor). Dalam kalorimeter, zat yang akan direaksikan dimasukkan ke dalam tempat reaksi. Tempat ini dikelilingi oleh air yang telah diketahui massanya. Kalor reaksi yang dibebaskan terserap oleh air dan suhu air akan naik. Perubahan suhu air ini diukur dengan termometer. Kalorimeter ditempatkan dalam wadah terisolasi yang berisi air untuk menghindarkan terlepasnya kalor.

Berdasarkan hasil penelitian, untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 1o_{C diperlukan kalor sebesar 4,2 kJ atau 1 kkal. Untuk 1 gram air} diperlukan kalor sebesar 4,2 J atau 1 kal. Jumlah kalor ini disebut kalor jenis air dengan lambang c.

c = 4,2 J g

-1o

_C

-1

Jumlah kalor yang terserap ke dalam air dihitung dengan mengalikan 3 faktor yaitu massa air dalam kalorimeter (gram), perubahan suhu air (o_{C), dan kalor jenis air. Rumusnya ditulis:}

q = kalor yang dibebaskan atau diserap m = massa air (gram)

c = kapasitas kalor air (J) (t = perubahan suhu (o_C) Contoh Soal

Di dalam kalorimeter terdapat zat yang bereaksi secara endoterm. Reaksi tersebut

menyebabkan 1 kg air yang terdapat dalam kalorimeter mengalami penurunan

suhu 5 o_{C. Tentukan kalor reaksi dari reaksi tersebut!} Penyelesaian:

q = m.c.∆t

= 1.000 g. 4,2J g-1o_C-1_{. 5} o_C = 21.000 J

= 21 kJ

Penentuan perubahan entalpi reaksi dapat pula menggunakan calorimeter sederhana misalnya gelas yang terbuat dari styrofoam atau plastik.

2. Penentuan ∆H Berdasarkan ∆Hfo

Berdasarkan perubahan entalpi pembentukan standar zat-zat yang ada dalam reaksi, perubahan entalpi reaksi dapat dihitung dengan rumus:

∆H = ∑∆Hfo hasil reaksi – ∑∆Hfo pereaksi ∆HRo = perubahan entalpi reaksi standar

Contoh Soal

Tentukan (H reaksi pembakaran C2H6 jika diketahui:

∆HfoC2H6 = –84,7 kJ mol–1, ∆HfoCO2 = –393,5 kJ mol–1, ∆HfoH2O= –285,8 kJ mol–1

Penyelesaian

∆HRC2H6 = [2.∆H foCO2(g) + 3. ∆HfoH2O(l)] – [∆HfoC2H6(g) + 3 ½ . ∆HfoO2(g)]

= [2.(–393,5) + 3. (–285,8)] – [–84,7 + 0] = –1559,7 kJ Jadi,∆H pembakaran C2H6 adalah –1559,7 kJ.

Perubahan entalpi pembentukan beberapa zat dapat dilihat pada Tabel berikut:

Tabel 1. Perubahan entalpi pembentukan beberapa zat (t = 25o_C)

3. Penentuan ∆H Berdasarkan Hukum Hess

Perubahan entalpi reaksi kadang-kadang tidak dapat ditentukan secara langsung tetapi harus melalui tahap-tahap reaksi. Misalnya untuk menentukan perubahan entalpi pembentukan CO2 dapat dilakukan dengan berbagai cara.

Cara 1 C(g) + O2(g) CO2(g) ∆H = -394 kJ Cara 2 C dengan O2 bereaksi dulu membentuk CO, tahap berikutnya CO bereaksi dengan O2 menghasilkan CO2.

∆H 3 ∆H1 = -111 kJ

∆H2 = -283 kJ

CO(g) +

½O2(g)

∆H3 = ∆H1 + ∆H2

= –111 kJ + (–283 kJ) = –394 kJ

Cara 3 C(s) + ½O2(g) CO(g) ∆H = - 111 kJ CO(g) + ½O2(g) CO2(g) ∆H = –283 kJ + C(s) + O2(g) CO2(g) ∆H = –394 kJ Pada cara 1, reaksi berlangsung satu tahap, sedangkan cara 2 dan cara 3 berlangsung dua tahap. Ternyata dengan beberapa cara, perubahan entalpinya sama yaitu –394 kJ.

Seorang ilmuwan, German Hess, telah melakukan beberapa penelitian perubahan entalpi ini dan hasilnya adalah bahwa perubahan entalpi reaksi dari suatu reaksi tidak bergantung pada jalannya reaksi, apakah reaksi tersebut berlangsung satu tahap atau beberapa tahap. Penemuan ini dikenal dengan Hukum Hess yang berbunyi:

Perubahan entalpi hanya bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir reaksi.

Berdasarkan penelitian Hess ini, perubahan entalpi suatu reaksi yang tidak dapat ditentukan dengan kalorimeter dapat ditentukan dengan perhitungan.

4. Penentuan (H Berdasarkan Energi Ikatan

Suatu reaksi kimia terjadi akibat pemutusan ikatan-ikatan kimia dan pembentukan ikatan-ikatan kimia yang baru. Pada waktu pembentukan ikatan kimia dari atom-atom akan terjadi pembebasan energi, sedangkan untuk memutuskan ikatan diperlukan energi. Jumlah energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan antaratom dalam 1 mol molekul

berwujud gas disebut energy ikatan. Makin kuat ikatan makin besar energi yang diperlukan. Beberapa harga energi ikatan dapat dilihat pada Tabel 2.

Pada Tabel 2, energi ikatan H – H = 436 kJ mol–1_{, berarti untuk} memutuskan ikatan H – H menjadi atom-atom H dalam satu mol gas H2 diperlukan 436 kJ mol–1. Harga energi ikatan dapat dipakai untuk menentukan ∆H suatu reaksi.

∆HR = ∑energi ikatan yang diputuskan – ∑energi ikatan yang

dibentuk

Dengan rumus tersebut dapat pula ditentukan energi ikatan rata-rata suatu molekul dan energi yang diperlukan untuk memutuskan salah satu ikatan atau energi ikatan disosiasi dari suatu molekul.

Tabel 2. Beberapa harga energi ikatan

Contoh Soal

Dengan menggunakan harga energi ikatan, hitunglah (H reaksi: CH4(g) + 4 Cl2(g) CCl4(g) + 4 HCl(g)

Penyelesaian :

Energi ikatan yang diputuskan: Energi ikatan yang dibentuk:

4C – H = 4 . 415 = 1660 kJ 4C – Cl = 4 . 330 = 1320 kJ 4Cl – Cl = 4 . 243 = 972 kJ + 4H – Cl = 4 . 432 = 1728 kJ +

2632 kJ 3048 kJ ∆H reaksi = 2632 kJ – 3048 kJ

= –416 kJ 3. Materi Pengayaan

materi yang dapat dipelajari sebagai penngayaan yaitu mengenai : Kalorimetri

V. Kegiatan Pembelajaran 1. Strategi Pembelajaran

Model : SOCT Pendekatan : konsep

Metode : Demonstrasi dan Tanya Jawab 2. Langkah-Langkah Pembelajaran

Kegiatan Awal Life Skills Alokasi

Waktu - Siswa menjawab salam dari guru

- Siswa dicek kehadirannya

- Siswa berdoa sebelum belajar dimulai - Siswa diminta untuk mempersiapkan diri

- Siswa diberi motivasi untuk mempelajari materi penentuan perubahan Entalpi

-Kecakapan Komunikasi -Kecakapan

berpikir rasional

2’

Kegiatan Inti Life Skills Alokasi

- Mendeskripsikan pengertian perubahan entalpi dan cara menentukannya melalui diskusi kelas.

- Menyebutkan bagian-bagian kalorimeter yang akan digunakan untuk melakukan percobaan.

- Merancang dan melakukan percobaan untuk menentukan perubahan entalpi reaksi dalam kalorimeter melalui kerja kelompok di laboratorium. - Mendeskripsikan hukum Hess untuk menentukan

perubahan entalpi pada suatu reaksi.

- Berlatih menentukan perubahan entalpi dengan menggunakan hukum Hess.

- Mendeskripsikan pengertian entalpi pembentukan standar.

- Berlatih menentukan nilai ΔH dengan data perubahan entalpi pembentukan standar.

- Mendeskripsikan pengertian energi ikatan.

- Berlatih menentukan nilai ΔH dengan data energi ikatan.

-Kecakapan Komunikasi -Kecakapan

berpikir rasional

78’

Kegiatan Akhir Life Skills Alokasi

Waktu Membuat simpulan tentang pengertian perubahan entalpi

dan alat yang digunakan untuk mengukur perubahan entalpi. Membuat simpulan tentang percobaan penentuan

-Kecakapan kesadaran diri

perubahan entalpi dan siswa membuat laporan hasil, membuat simpulan tentang cara menentukan perubahan entalpi dengan menggunakan hukum Hess, membuat simpulan tentang cara menentukan perubahan entalpi dengan data perubahan entalpi pembentukan standar, membuat simpulan tentang cara menentukan perubahan entalpi. Selanjutnya, melakukan penilaian atau tes hasil belajar dan pemberian tugas untuk mengetahui ketercapaian indikator dan kompetensi.

-Kecakapan berpikir rasional

VI. Alat/Bahan/Sumber Belajar a. Alat :

Papan tulis, alat demonstrasi, laptop, infocus dan LCD. b. Sumber Belajar :

Buku Kimia SMA kelas XI:

Fajar Partana, Crys.(2009). Mari Belajar Kimia 2 : Untuk SMA-MA Kelas XI IPA. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. VII. Evaluasi

QUIZ

1. Jika diketahui :

C(intan) + O2(g) CO2(g) ∆H = –394,1 kJ C(grafit) +O2(g) CO2(g) ∆H = –396,0 kJ

Maka ∆H untuk reaksi C(grafit)  C(intan) adalah … kJ. a. + 1,9 d. – 1,9

b. + 0,95 e. + 790 c. – 790

2. Jika diketahui :

Menurut hukum Hess diperoleh …. a. ∆H1 + ∆H2 = ∆H3 – ∆H4

b. ∆H1 + ∆H2 = ∆H4 – ∆H3 c. ∆H4 = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 d. ∆H4 = ∆H1 + ∆H2 – ∆H3 e. ∆H3 = ∆H4 – ∆H1 + H2 ∆

∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆

∆ ∆

3. Dalam suatu reaksi kimia dibebaskan energi sebesar 2,73 kJ yang digunakan untuk memanaskan 50 mL air. Jika suhu mula-mula 29 oC dan berubah menjadi (29 + t ) oC

maka harga t adalah … (kalor jenis air = 4,2 J g-1O_C-1_). a. 3,25 d. 26

b. 6,50 e. 65 c. 13

4. Jika diketahui ∆H pembentukan gas karbon dioksida, uap air, dan gas propana berurut-urut adalah –94,1 kkal; –57 kkal; –24,8 kkal, maka banyaknya panas yang dibebaskan pada pembakaran 1 gram gas propana adalah … kkal. a. 11,1 d. 22,2

b. 122,2 e. –428,5 c. 183,3

5. Diketahui :

∆H°f CO2 = – 344 kJ mol ∆H°f H2O = – 286 kJ mol ∆H°f CH3OH = – 284 kJ mol

Perubahan entalpi pada reaksi CH3OH + O2  CO2 + H2O (belum setara) adalah … kJ.

a. – 346 d. – 1264 b. – 632 e. – 1828 c. – 914

6. Diketahui energi ikatan : N – H : 351 kJ mol N ≡ N : 945 kJ mol

H – H : 433 kJ mol

Kalor penguraian NH3 menurut reaksi 2NH3  N2 + H2, adalah … kJ. a. – 97 d. + 194

b. + 97 e. – 896 c. – 194

7. Perhatikan gambar siklus berikut. Dari diagram tersebut harga x adalah … kJ. a. – 203 d. + 406

b. + 203 e. – 812 c. – 406

8. Apabila 100 mL larutan NaOH 1 M direaksikan dengan 100 mL larutan HCl 1 M dalam sebuah bejana, ternyata suhu larutan naik dari 29 o_{C menjadi 37} o_{C. Jika kalor jenis larutan dianggap sama dengan kalor jenis air = 4,2 J g}1 o_C1_{, maka perubahan entalpi reaksi}

NaOH(aq) + HCl (aq)  NaCl(aq) + H2O(l) adalah ... kJ. a. –4,50 d. –7,14

b. –5,46 e. –8,23 c. –6,72

9. Diketahui entalpi reaksi penguraian HBr adalah –36,2 kJ /mol. Energi ikatan rata-rata H–H dan Br–Br masing-masing 431 kJ mo dan 188 kJ /mol. maka

lllllllllllll l

energi ikatan H–Br adalah ... kJ /mol. a. –546,60 d. +273,3

b. –273,3 e. +546,6 c. +136,65

10. 1500 gram urea (CO(NH2)2) dibuat atas dasar reaksi CO2(g) + 2NH3 (g)  CO(NH2)2(s) + H2O

Dari data kalor pembentukan berikut. CO2(g) : ∆Hf° = –94,05 kkal /mol NH3(g) : ∆Hf° = –11,04 kkal /mol H2O(g) : ∆Hf° = –57,80 kkal /mol CO(NH2)2(s) : Hf ° = –79,63 kkal mol-1 maka ∆H° dari proses pembuatan

urea tersebut adalah ... kkal. a. –532,5 d. –3195,0 b. –1102,5 e. –808,5 c. –726,1

FORMAT PENILAIAN QUIZ Soal No. Skor

Maks.

Skor yg diperoleh

1 10

2 10

3 10

4 10

5 10

6 10

7 10

8 10

9 10

10 10

Total 100

nilai=skor yang diperoleh

skor maksimal ×100

Bandung, 6 Januari 2012 Simulan Mata Pelajaran Kimia

Nurlaela Agustini NIM. 0905689

Energi ikatan yang diputuskan: Energi ikatan yang dibentuk:

4C – H = 4 . 415 = 1660 kJ 4C – Cl = 4 . 330 = 1320 kJ 4Cl – Cl = 4 . 243 = 972 kJ + 4H – Cl = 4 . 432 = 1728 kJ +

2632 kJ 3048 kJ

∆H reaksi = 2632 kJ – 3048 kJ = –416 kJ

3. Materi Pengayaan

materi yang dapat dipelajari sebagai penngayaan yaitu mengenai : Kalorimetri

V. Kegiatan Pembelajaran 1. Strategi Pembelajaran

Model : SOCT Pendekatan : konsep

Metode : Demonstrasi dan Tanya Jawab 2. Langkah-Langkah Pembelajaran

Kegiatan Awal Life Skills Alokasi

Waktu - Siswa menjawab salam dari guru

- Siswa dicek kehadirannya

- Siswa berdoa sebelum belajar dimulai - Siswa diminta untuk mempersiapkan diri

- Siswa diberi motivasi untuk mempelajari materi penentuan perubahan Entalpi

-Kecakapan Komunikasi -Kecakapan

berpikir rasional

2’

Kegiatan Inti Life Skills Alokasi

- Mendeskripsikan pengertian perubahan entalpi dan cara menentukannya melalui diskusi kelas.

- Menyebutkan bagian-bagian kalorimeter yang akan digunakan untuk melakukan percobaan.

- Merancang dan melakukan percobaan untuk menentukan perubahan entalpi reaksi dalam kalorimeter melalui kerja kelompok di laboratorium.

- Mendeskripsikan hukum Hess untuk menentukan perubahan entalpi pada suatu reaksi.

- Berlatih menentukan perubahan entalpi dengan menggunakan hukum Hess.

- Mendeskripsikan pengertian entalpi pembentukan standar.

- Berlatih menentukan nilai ΔH dengan data perubahan entalpi pembentukan standar.

- Mendeskripsikan pengertian energi ikatan.

- Berlatih menentukan nilai ΔH dengan data energi ikatan.

-Kecakapan Komunikasi -Kecakapan

berpikir rasional

78’

Kegiatan Akhir Life Skills Alokasi

Waktu Membuat simpulan tentang pengertian perubahan entalpi

dan alat yang digunakan untuk mengukur perubahan entalpi. Membuat simpulan tentang percobaan penentuan

-Kecakapan kesadaran diri

perubahan entalpi dan siswa membuat laporan hasil, membuat simpulan tentang cara menentukan perubahan entalpi dengan menggunakan hukum Hess, membuat simpulan tentang cara menentukan perubahan entalpi dengan data perubahan entalpi pembentukan standar, membuat simpulan tentang cara menentukan perubahan entalpi. Selanjutnya, melakukan penilaian atau tes hasil belajar dan pemberian tugas untuk mengetahui ketercapaian indikator dan kompetensi.

-Kecakapan berpikir rasional

VI. Alat/Bahan/Sumber Belajar a. Alat :

Papan tulis, alat demonstrasi, laptop, infocus dan LCD. b. Sumber Belajar :

Buku Kimia SMA kelas XI:

Fajar Partana, Crys.(2009). Mari Belajar Kimia 2 : Untuk SMA-MA Kelas XI IPA. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. VII. Evaluasi

QUIZ

1. Jika diketahui :

C(intan) + O2(g) CO2(g) ∆H = –394,1 kJ C(grafit) +O2(g) CO2(g) ∆H = –396,0 kJ

Maka ∆H untuk reaksi C(grafit)  C(intan) adalah … kJ. a. + 1,9 d. – 1,9

b. + 0,95 e. + 790 c. – 790

2. Jika diketahui :

Menurut hukum Hess diperoleh …. a. ∆H1 + ∆H2 = ∆H3 – ∆H4

b. ∆H1 + ∆H2 = ∆H4 – ∆H3 c. ∆H4 = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 d. ∆H4 = ∆H1 + ∆H2 – ∆H3 e. ∆H3 = ∆H4 – ∆H1 + H2 ∆

∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆

∆ ∆

3. Dalam suatu reaksi kimia dibebaskan energi sebesar 2,73 kJ yang digunakan untuk memanaskan 50 mL air. Jika suhu mula-mula 29 oC dan berubah menjadi (29 + t ) oC

maka harga t adalah … (kalor jenis air = 4,2 J g-1O_C-1_).

a. 3,25 d. 26 b. 6,50 e. 65 c. 13

4. Jika diketahui ∆H pembentukan gas karbon dioksida, uap air, dan gas propana berurut-urut adalah –94,1 kkal; –57 kkal; –24,8 kkal, maka banyaknya panas yang dibebaskan pada pembakaran 1 gram gas propana adalah … kkal. a. 11,1 d. 22,2

b. 122,2 e. –428,5 c. 183,3

5. Diketahui :

∆H°f CO2 = – 344 kJ mol ∆H°f H2O = – 286 kJ mol ∆H°f CH3OH = – 284 kJ mol

Perubahan entalpi pada reaksi CH3OH + O2  CO2 + H2O (belum setara) adalah … kJ.

a. – 346 d. – 1264 b. – 632 e. – 1828 c. – 914

6. Diketahui energi ikatan : N – H : 351 kJ mol N ≡ N : 945 kJ mol

H – H : 433 kJ mol

Kalor penguraian NH3 menurut reaksi 2NH3  N2 + H2, adalah … kJ. a. – 97 d. + 194

b. + 97 e. – 896 c. – 194

7. Perhatikan gambar siklus berikut. Dari diagram tersebut harga x adalah … kJ. a. – 203 d. + 406

b. + 203 e. – 812 c. – 406

8. Apabila 100 mL larutan NaOH 1 M direaksikan dengan 100 mL larutan HCl 1 M dalam sebuah bejana, ternyata suhu larutan naik dari 29 o_{C menjadi 37} o_{C. Jika kalor jenis larutan dianggap sama dengan kalor jenis air = 4,2 J g}1 o_C1_{, maka perubahan entalpi reaksi}

NaOH(aq) + HCl (aq)  NaCl(aq) + H2O(l) adalah ... kJ. a. –4,50 d. –7,14

b. –5,46 e. –8,23 c. –6,72

9. Diketahui entalpi reaksi penguraian HBr adalah –36,2 kJ /mol. Energi ikatan rata-rata H–H dan Br–Br masing-masing 431 kJ mo dan 188 kJ /mol. maka

lllllllllllll l

energi ikatan H–Br adalah ... kJ /mol. a. –546,60 d. +273,3

b. –273,3 e. +546,6 c. +136,65

10. 1500 gram urea (CO(NH2)2) dibuat atas dasar reaksi CO2(g) + 2NH3 (g)  CO(NH2)2(s) + H2O

Dari data kalor pembentukan berikut. CO2(g) : ∆Hf° = –94,05 kkal /mol NH3(g) : ∆Hf° = –11,04 kkal /mol H2O(g) : ∆Hf° = –57,80 kkal /mol CO(NH2)2(s) : Hf ° = –79,63 kkal mol-1 maka ∆H° dari proses pembuatan

urea tersebut adalah ... kkal. a. –532,5 d. –3195,0 b. –1102,5 e. –808,5 c. –726,1

FORMAT PENILAIAN QUIZ Soal No. Skor

Maks.

Skor yg diperoleh

1 10

2 10

3 10

4 10

5 10

6 10

7 10

8 10

9 10

10 10

Total 100

nilai=skor yang diperoleh skor maksimal ×100

Bandung, 6 Januari 2012 Simulan Mata Pelajaran Kimia

Nurlaela Agustini NIM. 0905689