B
energi
Energetika mempelajari energi dan perubahan energi yang menyertai reaksi kimia. Untuk memahami terjadinya perubahan dan perpindahan energi, Guru dapat membuka diskusi dengan menunjukkan
fenomena perpindahan dan perubahan energi yang sering dijumpai dalam keseharian, misalnya minuman kopi panas dibiarkan mengalami pendinginan, apa yang dirasakan oleh tangan kita ketika memegang
secangkir kopi panas. Dari diskusi ini, Guru mengarahkan siswa untuk mendeinisikan pengertian energi. Selanjutnya, Guru menggiring pembelajaran lebih mendalam untuk memahami pengertian energi
dalam internal dan perubahannya. Terkait dengan perubahan dan perpindahan energi, Guru dapat mengajukan pertanyaan pancingan yang mengarah pada pembahasan mengenai sistem dan lingkungan
dan perpindahan energi dan materi yang terjadi antara sistem dan lingkungan, termasuk mengkaji macam-macam sistem berdasarkan perpindahan energi dan materi yang mungkin dapat terjadi disertai
dengan contohnya. Pembelajaran selanjutnya adalah mengkaji jumlah panas reaksi dan pengertian besaran kapasitas panas dan panas jenis. Selanjutnya Guru mengarahkan pembelajaran melalui tanya-
jawab untuk mengungkap proses-proses yang berlangsung secara eksotermis dan endotermis dengan mengacu pada literatur dan contoh-contoh sederhana, baik yang ada dalam literatur maupun contoh
nyata yang lain. Tidak lupa pula Guru harus mengingatkan siswa mengenai pentingnya menelaah Subbab Pengantar yang mengawali Bab ini untuk mengantarkan arah pembelajaran dan membuka daya
pikir kritis siswa sehingga siswa sejak awal sudah fokus untuk melibatkan diri secara penuh dalam kegiatan pembelajaran yang akan dan sedang berlangsung. Keterampilan mengkaji literatur merupakan
salah satu kunci sukses dalam belajar.
Garis Besar Strategi Pembelajaran
1. Satuan energi dan energi dalam
• Kegiatan pembelajaran 1:
Menggali informasi dengan cara membaca, mendengar, dan mengamati sistem dan lingkungan, perpindahan dan perubahan energi.
Untuk memperkuat pemahaman Anda mengenai perpindahan dan perubahan energi melalui diskusi Anda di kelas, pelajarilah dengan saksama literatur Anda dan lengkapilah buku catatan Anda.
• Kegiatan Pembelajaran 6:
Mendiskusikan pengertian sistem dan lingkungan. Coba diskusikan dengan teman-teman Anda,
1 Apa pengertian sistem dan lingkungan? 2 Apa yang terjadi antara sistem terbuka dengan lingkungan? Berikan contohnya
3 Apa yang terjadi antara sistem tertutup dengan lingkungan? Berikan contohnya 4 Apa yang terjadi antara sistem terisolasi dengan lingkungan? Berikan contohnya
Sebutkan beberapa contoh sistem dan lingkungan serta perubahan yang terjadi dalam sistem.
Kegiatan Siswa 1: Penguatan Konsep
2. Panas reaksi, Kapasitas Panas, dan Panas Jenis
• Kegiatan Pembelajaran 1:
Menggali informasi dengan cara membaca, mendengar, dan mengamati sistem dan lingkungan, perpindahan dan perubahan energi.
Untuk memperkuat pemahaman Anda mengenai perpindahan dan perubahan energi melalui diskusi Anda di kelas, pelajarilah dengan saksama pengertian panas reaksi, kapasitas panas, dan panas jenis dari
literatur Anda dan lengkapilah buku catatan Anda.
• Kegiatan Pembelajaran 2:
Menanyakan tentang energi dan jumlah panas.
Petunjuk Khusus
59
Contoh Soal 2.1
Jika cincin emas M
m
Au = 197 gmol dengan massa 5,50 g berubah suhunya dari 25,00
o
C menjadi 28,00
o
C, berapa panas yang diserap? Berapakah kapasitas panas molar emas?
Penyelesaian:
q = m.c.∆T = 5,50 g0,129 J g
−1 o
C
−1
28,00
o
C – 25,00
o
C = 2,13 J Kapasitas panas molar = c × M
m
= 0,129 J g
−1 o
C−1 × 197 gmol = 25,413 J mol
−1
.
o
C
−1
Jadi, panas yang diserap sebesar 2,13 J dan kapasitas panas molar emas sebesar 25,413 J mol
−1
.
o
C
−1
Lihat Buku Siswa halaman 69.
evaluasi 1
3. reaksi eksotermis dan endotermis
• Kegiatan Pembelajaran 3:
Menanyakan reaksi eksotermis dan endotermis dalam kehidupan sehari-hari.
Tumbuhan hijau membentuk glukosa sebagai molekul-molekul yang kaya energi dan oksigen dari reaksi antara karbon dioksida dan air melalui reaksi fotosintesis. Reaksi ini memerlukan
energi yang berasal dari matahari. Tergolong reaksi apakah proses fotosintesis, eksotermis atau endotermis?
Contoh Soal 2.4
Tunjukkan apakah reaksi-reaksi berikut merupakan reaksi eksotermis atau endotermis: a N
2
Og + H
2
g
→
N
2
g + H
2
Ol + energi b COg + 1
2 O
2
g
→
CO
2
g + panas c CO
2
g + 2H
2
Ol + panas
→
CH
4
g + O
2
g d H
2
g + I
2
g + 54 kJ
→
2HIg e 2Als + Fe
2
O
3
s
→
2Fes + Al
2
O
3
s + 850 kJ
Penyelesaian: Selama reaksi berlangsung, terjadi pelepasan energi pada reaksi eksotermis dan sebaiknya terjadi
penyerapan energi pada reaksi endotermis. Jadi a, b, dan e adalah reaksi eksotermis, sedangkan c dan d adalah reaksi endotermis.
• Kegiatan Pembelajaran 8:
Melakukan percobaan reaksi eksotermis dan reaksi endotermis.
• Kegiatan Pembelajaran 9:
Mengamati dan mencatat hasil percobaan. Lakukanlah percobaan di laboratorium untuk memahami reaksi eksotermis dan endotermis Buku
Siswa halaman 89-91 Catatlah hasil pengamatan Anda dalam Tabel Data dan pengamatan.
• Kegiatan pembelajaran 16:
Membuat laporan hasil percobaan dengan menggunakan tata bahasa yang benar.
Buatlah laporan hasil percobaan sesuai dengan format laporan yang telah Anda terima.
• Kegiatan Pembelajaran 17:
Mempresentasikan hasil percobaan dengan menggunakan tata bahasa yang benar.
Lakukan presentasi di depan kelas untuk menyampaikan laporan hasil percobaan yang telah Anda lakukan.
Buku Guru Kimia untuk SMAMA Kelas XI
60
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
