RPP Penentuan ∆H reaksi

Satuan Pendidikan    : SMA/MA

Mata Pelajaran      : Kimia

Kelas / Semester    : XI IPA/1

Materi                    : Penentuan ∆H reaksi

Waktu                   : 8 x 45 menit

I.             Standar Kompetensi

Memahami perubahan energi dalam reaksi kimia dan cara pengukuran

II.          Kompetensi Dasar

Menentukan ∆H reaksi berdasarkan percobaan, Hukum Hess, data perubahan entalpi pembentukan standar, dan data energi ikatan.

III.       Indikator

1.      Menjelaskan hukum Hess

2.      Menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan Hukum Hess

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

4.      Menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan data energi ikatan

IV.       Tujuan Pembelajaran

1.      Siswa dapat menjelaskan hukum Hess

2.      Siswa dapat menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan Hukum Hess

3.      Siswa dapat menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan data ∆H pembentukan

4.      Siswa dapat menghitung ∆H reaksi dengan menggunakan data energi ikatan

V.          Materi Pembelajaran

Perubahan entalpi (∆H ) suatu reaksi dapat ditentukan dengan cara praktikum menggunakan kalorimeter yang data hasil praktikum diolah dengan azas Black, menggunakan Hukum Hess, dan menggunakan data energi ikat. Pengukuran perubahan entalpi suatu reaksi kadangkala tidak dapat ditentukan langsung dengan kalorimeter. Melalui berbagai percobaan, Germain Hess mengemukakan hukum bahwa “setiap reaksi memiliki ∆H yang tetap dan tidak bergantung pada jalan reaksi atau jumlah tahap reaksi”. hal ini berarti bahwa perubahan entalpi hanya dilihat dari keadaan awal dan akhir saja dengan rumus: 

Misalnya dalam pembentukan CO₂ terjadi beberapa tahap reaksi

C(s) + O2(g)

CO2(g)

                                                                    ∆H

 

CO(g) +  ½ O2

                                                                                                

Hal ini menyebabkan perubahan entalpi suatu reaksi dapat dihitung sekalipun tidak dapat diukur secara langsung. Caranya adalah dengan melakukan operasi aritmatika pada beberapa persamaan reaksi yang perubahan entalpinya diketahui. Persamaan-persamaan reaksi tersebut diatur sedemikian rupa sehingga penjumlahan semua persamaan akan menghasilkan reaksi yang kita inginkan. Jika suatu persamaan reaksi dikalikan (atau dibagi) dengan suatu angka, perubahan entalpinya juga harus dikali (dibagi). Jika persamaan itu dibalik, maka tanda perubahan entalpi harus dibalik pula (yaitu menjadi -ΔH). Harga ∆H reaksi dapat dihitung dengan mengguankan ∆H pembentukan standar dengan rumus: ∆H = ∑∆Hf hasil reaksi - ∑∆Hf pereaksi

Reaksi kimia pada dasarnya terdiri dari proses pemutusan ikatan-ikatan antara atom dari senyawa yang bereaksi dan proses penggabungan kembali dari atom-atom yang terlibat reaksi sehingga membentuk susunan baru. Proses penggabungan ikatan membebaskan kalor sedangkan proses pemutusan ikatan memerlukan kalor. Kalor yang diperlukan untuk memutuskan ikatan oleh satu mol molekul gas menjadi atom-atom atau gugus dalam keadaan gas disebut energi ikatan.

Energi ikatan rata-rata merupakan energi rata-rata yang diperlukan untuk memutuskan sebuah ikatan dari seluruh ikatan suatu molekul gas menjadi atom-atom gas. Energi ikatan rata-rata dapat digunakan untuk memperkirakan harga perubahan entalpi suatu reaksi. dengan menggunakan rumus: ∆H = ∑ Energi ikatan pereaksi - ∑ Energi ikatan hasil reaksi

VI.       Sumber / Alat Bantu

a.       Sumber      : Buku kimia SMA Erlangga karangan Unggul Sudarmo, Lembar Kerja Siswa  Tuntas Graha Pustaka dan data dari internet

b.      Alat Bantu            : Carta

VII.    Metode / Pendekatan

a.       Metode                  : diskusi

b.      Pendekatan           : CTL

VIII. Langkah-langkah Kegiatan

1.      Tatap Muka

Rincian Kegiatan

Waktu

Pendahuluan (Apersepsi) o   Prasyarat Pengetahuan: mengingat kembali konsep persamaan termokimia dan perubahan entalpi. o   Motivasi: dalam suatu reaksi pembentukan tidak selamanya berlangsung dalam satu tahap saja akan tetapi dilalui dengan beberapa tahapan, bagaimana cara menghitung perubahan entalpinya? Kegiatan Inti: Tahap situasional o   Siswa menyimak penjelasan tentang pengertian Hukum Hess o   Siswa menentukan harga perubahan entalpi dengan menggunakan Hukum Hess melalui diskusi Tahap eksplorasi o   Siswa mengerjakan latihan soal melalui diskusi o   Siswa menentukan harga perubahan entalpi dengan menggunakan energi ikatan dan perubahan entalpi pembentukan melalui diskusi o   Siswa mengerjakan latihan soal melalui diskusi Tahap elaborasi o   Siswa mempresentasikan hasil diskusinya dan diarahkan oleh guru untuk mendapatkan jawaban yang benar Penutup Siswa menyimpulkan materi yang sudah dipelajari dibimbing guru

5’ 5’ 5’ 10’ 15’ 10’ 15’ 5’

2.      Penugasan Terstruktur: kuis dan PR

3.      Kegiatan Mandiri Tidak Terstruktur

IX.       Penilaian

a.       Prosedur Penilaian: tugas tersruktur

b.      Instrumen Penilaian

1)      Jelaskan bagaimana bunyi hukum kekekalan energi!

Jawaban : “setiap reaksi memiliki ∆H yang tetap dan tidak bergantung pada jalan reaksi atau jumlah tahap reaksi”

2)      Diketahui persamaan termokimia sebagai berikut :

C₄H₉OH _(l) + 6 O_2(g) → 4 CO_{2 (g)} + 5 H₂O_(g) ∆H = -2456 kJ

(C₂H₅)₂O _(l) + 6 O_{2 (g)} → 4 CO_2(g) + 5 H₂O_(g)  ∆H = -2510 kJ

Hitunglah perubahan entalpi untuk reaksi (C₂H₅)₂O _(l) → C₄H₉OH _(l)  !

Jawaban  :

(C₂H₅)₂O _(l) + 6 O_{2 (g)} → 4 CO_2(g) + 5 H₂O_(g)  ∆H = -2510 kJ

4 CO_{2 (g)} + 5 H₂O_(g) →  C₄H₉OH _(l) + 6 O₂ ∆H = +2456 kJ

(C₂H₅)₂O _(l) → C₄H₉OH _(l)                               ∆H = - 54 kJ

3)      Diketahui:           ∆H⁰f H₂O_(l) = -285,5 kJ mol^-1

                            ∆H⁰f CO_2(g) = -393,5 kJ mol^-1

                            ∆H⁰f C₃H_8(g) = -103 kJ mol^-1

                Tentukan :

a.       ∆H⁰_c C₃H₈

b.      Kalor yang dilepas jika 10 gram C₃H₈ dibakar sempurna

Jawaban :

a.       C₃H_8(g) + 5O_2(g)  → 3CO_2(g) + 4H₂O_(l)

∆H = ∑∆Hf hasil reaksi - ∑∆Hf pereaksi

∆H = [(3 x  -393,5)+(4 x -285,5)] – [1x -103]

      = [-1180 + -1142 ] – [-103]     = -2322 + 103 = - 2219 kJ mol^-1

b.      Mol C₃H₈ = massa/ Mr

           = 10/ 44 = 0,23 mol

Karena 1 mol melepaskan kalor sebesar – 2219 kJ mol^-1, jadi untuk 0,23 mol dibebaskan energi sebesar = 0,23 x -2219

    = -510,37 kJ

4)      Diketahui ∆H⁰f C₄H₁₀ = - 126,5 kJ mol^-1, ∆H⁰f CO₂ = -393,5 kJ mol^-1 dan ∆H⁰f H₂O = -285,6 kJ mol^-1.tentukan perubahan entalpi pada pembakaran 11,6 gram C₄H₁₀

Jawaban:

C₄H_10(g) + 13/2 O_2(g) → 4CO_2(g) + 5H₂O_(g)

Mol C₄H₁₀ = 11,6 gram/ 58 = 0,2 mol

∆H = ∑∆Hf hasil reaksi - ∑∆Hf pereaksi

      = [(4 x -393,5) + (5x -285,6)] – [(1x-126,5) + (13/2 x 0)]

      = [-1574 + (-1428)] – [-126,5]  = -3002 + 126,5 = -2875,5 kJ/mol

Karena 1 mol melepaskan kalor sebesar -2875,5 kJ mol^-1, jadi untuk 0,2

Dibebaskan energi sebesar = 0,2 x -2875,5 = -575,1 kJ/0,2 mol

5)      Diketahui  energi ikatan rata – rata, H-H = 436 kJ mol^-1, Br-Br = 192 kJ mol^-1, dan H-Br = 366 kJ mol^-1. Hitunglah ∆H⁰f HBr?(skor 20)

Jawaban :

H_2(g) + Br_2(g) → 2HBr_(g)

∆H = ∑ Energi ikatan pereaksi - ∑ Energi ikatn hasil reaksi

      = [(1 x H-H)+(1x Br-Br)] – [2 H-Br]

      = [436 + 192] – [2 x 366] = -104 kJ mol^-1

6)      Jika diketahui energi ikatan rata-rata :

                                          C = C   = 607 kJ mol^-1

                                          C – H   = 413 kJ mol^-1

                                          Br – Br =  193 kJ mol^-1

                                          C – C   = 346 kJ mol^-1

                                          C – Br  = 276 kJ mol^-1

                                          Hitung perubahan entalpi pada reaksi:

                                          C₂H_4(g) + Br_2(g) → CH₂Br-CH₂Br

                        Jawaban   :

∆H = ∑ Energi ikatan pereaksi - ∑ Energi ikatn hasil reaksi

∆H = [(4 x C-H) + (1 x C-C)+(1xBr-Br)] – [(4 x C-H)+(2C-Br)+(1 x C-C)]

      = 193 – (2 x 276) = -359 kJ mol^-1

3. Pedoman Penilaian

Skor nomor 1 = 10, 2 = 20,  3 = 30, 4 = 20, 5 = 20, 6 = 20

Skor maksimum = 100

Nilai maksimum =   x 100 = 100