HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ......

156

Transcript of HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ......

Page 1: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan
Page 2: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 1

Pembelajaran

HAKIKAT ILMU KIMIA

Kompetensi Inti

KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,

teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang

spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara

mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar

Dalam pembelajaran ini, siswa akan memiliki kemampuan untuk:

1. Memahami hakikat ilmu kimia, metode ilmiah dan keselamatan kerja di

laboratorium serta peran kimia dalam kehidupan.

2. Menyajikan hasil pengamatan tentang hakikat ilmu kimia, metode ilmiah dan

keselamatan kerja dalam mempelajari kimia serta peran kimia dalam kehidupan.

Page 3: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 2

Pengalaman Belajar

Melalui pembelajaran materi hakikat ilmu kimia, siswa akan memperoleh pengalaman

belajar:

1. Menemukan peran kimia dalam kehidupan, perkembangan IPTEK, dan dalam

menyelesaikan masalah global.

2. Mengenal alat-alat dan bahan kimia serta tata tertib laboratorium.

3. Menerapkan metode ilmiah meliputi: penemuan masalah, perumusan masalah,

membuat hipotesis, melakukan percobaan dan mengolah data serta membuat

laporan.

4. mengembangkan sikap ilmiah, semangat kerja sama serta tanggung jawab

dalam memecahkan masalah secara rasional melalui kegiatan belajar kelompok.

Kegiatan-kegiatan yang dilakukan siswa dalam mempelajari hakikat ilmu

kimiadidasarkan pada model Learning Cycle 5E yang tahap-tahapnya dijabarkan sebagai

berikut:

1. Engagement

Pada tahap ini, guru menyiapkan atau mengondisikan siswa untuk belajar, minat dan rasa

ingin tahu siswa tentang topik yang akan diajarkan berusaha dibangkitkan. Hal ini dilakukan

dengan mengajukanpertanyaan yang akan mendatangkan respon dari siswa sehingga

dapatmemberikan gambaran tentang apa yang telah mereka ketahui. Pada tahap ini juga

dilakukan identifikasi terhadap miskonsepsi pemahaman siswa.

2. Exploration

Pada tahap ini siswa bekerja sama dalam kelompok-kelompok kecil untuk

mengerjakan Lembar Kerja Siswa tanpa pengajaran langsung dari guru. Siswa

mempelajari konsep sendiri dari berbagai sumber/literatur yang dimiliki dan

mendiskusikan dengan teman kelompoknya. Dalam kerja kelompok siswa, guru tidak

memberikan bimbingan secara langsung, tetapi berperan sebagai fasilitator.

3. Explanation

Tahap ini merupakan tahap diskusi klasikal. Guru mendorong siswa untuk menjelaskan

konsep dengan kalimat mereka sendiri, meminta bukti dan klarifikasi dari penjelasan

mereka serta membandingkan argumen yang mereka miliki dengan argumen dari siswa lain

sehingga terjadi diskusi aktif. Guru juga dapat memberikan penjelasan mengenai konsep

yang diajarkan.

4. Elaboration

Pada tahap ini siswa menerapkan konsep dan keterampilan yang telah mereka

dapatkan untuk menyelesaikan soal-soal pemecahan masalah.

Page 4: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 3

5. Evaluation

Pada tahap akhir ini dilakukan evaluasi terhadap efektifitas fase-fase sebelumnya

dan juga evaluasi terhadap pengetahuan, pemahaman konsep atau kompetensi siswa

melalui pemberian tes (quiz) atau open-ended question di akhir pembelajaran.

MATERI

HAKIKAT KIMIA DAN PERANNYA DALAM KEHIDUPAN

Berbagai proses kimia sebenarnya telah dikenal sejak puluhan ribu tahun

sebelum masehi. Pada masa Paleolithicum (-8000 SM), walaupun hidup berpindah-

pindah, manusia sudah mampu mengendalikan api, menggunakan peralatan terbuat

dari batu dan tulang, dan sudah memiliki kebiasaan memasak makanan. Proses

memasak merupakan proses kimia, karena memasak melibatkan panas sebagai sarana

untuk melemahkan jaringan kimia dalam bahan makanan sehingga mempermudah

proses pencernaan.Pada masa Mesolithicum (8000SM–6000SM), manusia sudah

menggunakan peralatan tembikar, terbuat dari tanah liat yang dikeringkan dengan

bantuan panas matahari.Pembuatan tembikar merupakan proses kimia, yaitu

perubahan dari mineral aluminosilikat terhidratmenjadi jaringan aluminosilikat.

Manusia primitif sebenarnya telah memiliki pengetahuan (knowledge) tentang

cara memanfaatkan berbagai bahan untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Para ahli

filsafat Yunani purba juga sudah mempunyai pemikiran bahwa materi tersusun dari

partikel-partikel yang jauh lebih kecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi (atomos).

Namun konsep tersebuttidak dapat dikategorikan sebagai ilmu (science), mengingat

ilmu selalu melibatkan dua aspek sekaligus: Aspek eksperimental yang meliputi fakta

hasil observasi, melalui coba-coba, pengamatan dan/atau pengukuran,dan sspek

teoritikal yang meliputi konsep, yang terdiri atas ilham, intuisi, pengalaman,

pemahaman, dan/atau pemikiran teoritik (hukum dan teori).Berdasarkan atas fakta-

fakta, muncullah teori-teori yang menjelaskan fakta-fakta tersebut.

Kimia sebagai ilmu yang melibatkan kegiatan ilmiah melalui langkah-langkah

metode ilmiah dilahirkan oleh para ilmuwan muslim bangsa Arab dan Persia pada abad

ke-8. Salah seorang bapak ilmu kimia yang terkemuka adalah Jabir ibn Hayyan (700-

778), yang lebih dikenal di Eropa dengan nama Latinnya, Geber.Iamemperkenalkan

istilah ilmu kimia dengan sebutan al-kimiayangartinya perubahan materi. Istilah kimia

secara singkat dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari rekayasa materi, yaitu

mengubah materi menjadi materi lain. Secara lengkapnya, ilmu kimia adalah ilmu

mempelajari tentang unsur penyusun suatu zat, bagaimana unsur tersebut saling

berkombinasi(struktur), sifat zat, perubahan serta energi yang menyertai perubahan

suatu zat atau materi.

Page 5: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 4

Manusia tidak bisa lepas dari kimia dalam kehidupannya.Dalam setiap aktifitas

manusia selalu berkaitan dengan bahan kimia dan proses reaksinya.

Dalam diri manusiaterdapat bahan-bahan kimia

yang sering dikenal dengan bahan kimia

organik.Tubuh manusia terdiri dari lemak, protein,

dan karbohidrat serta asam nukleat yang sering

disebut dengan Biomakromolekul.

Biomakromolekul pada manusia terdiri dari

partikel yang paling kecil yang disebut unsur

dengan komposisi seperti pada diagram disamping.

Dalam skala lebih besar lagi yaitu bumi, juga

tersusun dari bahan-bahan kimia. Misalnya,

kulit bumi kita tersusun dari aluminium, besi,

kalsium, silikon dan yang paling banyak

adalah oksigen.

Dalam perkembangannya penggunaan bahan kimia dan reaksi kimia mengalami

modifikasi atau rekayasa untuk meningkatkan nilai lebih dari bahan-bahan kimia

tersebut.Saat ini, bahan kimia telah diaplikasikan untuk keperluan beberapa bidang

kehidupan manusia, seperti dalam bidang kesehatan, industri, pangan dan sanitasi

lingkungan.Misalnya, pada bidang kesehatan, alkohol digunakan untuk mensterilkan

alat-alat bedah di bidang kedokteran.Perkembangan kimia medisinal (obat-obatan)

juga sangat pesat.Di bidang pertanian, aplikasi kimia banyak menghasilkan pupuk,

insektisida, dan obat-obatan perangsang pertumbuhan dan buah pada

tanaman.Dibidang pangan, bahan kimia banyak digunakan dalam proses pengepakan

makanan agar lebih awet, penambah cita rasa makanan, dan pewarna makanan.

Saat ini ilmu kimia berkembang sangat pesat dan terbagi menjadi beberapa

bidang keilmuan:

1. Kimia Analisis,mempelajari tentang analisis jenis dan proporsi zat yang terdapat

dalam suatu sampel bahan atau produk.

2. Kimia Fisik,fokus kajiannya adalah struktur, sifat dan perilaku zat, penggunaan

prinsip fisika untuk menerangkan fenomena kimia serta penentuan energi yang

menyertai terjadinya reaksi kimia.

3. Kimia Organik,mempelajari bahan-bahan kimia yang terdapat dalam makhluk

hidup.

4. Kimia Anorganik, mempelajari bahan-bahan kimia pada benda mati.

Komposisi unsur

pada tubuh manusia

Komposisi unsur

pembentuk kulit bumi

Page 6: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 5

5. Kimia Lingkungan,mempelajari tentang segala sesuatu yang terjadi di lingkungan,

terutama yang berkaitan dengan pencemaran lingkungan, pengaruhnya pada

organisme hidup, serta cara penanggulangannya.

6. Kimia Inti ( Radiokimia ),mempelajari zat-zat radioaktif serta menyelidiki

perubahan yang terjadi pada inti atom.

7. Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada mahluk hidup, terutama

yang erat kaitannya dengan proses biologi.

8. Kimia Pangan,mempelajari bagaimana cara meningkatkan mutu bahan pangan.

9. Kimia Farmasi atau Kimia Medisinal, fokus kajiannya berupa penelitian dan

pengembangan bahan-bahan yang mengandung obat.

10. Astrokimia, mengidentifikasi zat atau bahan yang ada di bintang-bintang dan objek

angkasa lain.

11. Elektrokimia, mempelajari hubungan antara arus listrik dengan reaksi kimia.

12. Fotokimia, mempelajari hubungan cahaya dengan reaksi kimia.

BEKERJA AMAN DI LABORATORIUM Perkembangan pengetahuan sains didasarkan pada fenomena yang didapat dari

pengamatan di laboratorium, baik laboratorium ruang maupun alam semesta sebagai

laboratorium raksasa yang tidak pernah berhenti memberikan inspirasi pada para

ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan praktikum kimia sebagai

pembuktian atas beberapa fenomena kimia, memberikan keterampilan dalam bekerja

di laboratorium, dan sebagai tempat melakukan penelitian sederhana.Di dalam bekerja

di laboratorium kimia, praktikan dihadapkan pada pekerjaan dengan resiko yang besar.

Hal ini disebabkan karena dalam setiap praktikum digunakan :

1. Bahan kimia yang mempunyai sifat mudah meledak, mudah terbakar, korosif,

dan bersifat racun.

2. Alat-alat gelas yang mudah pecah dan dapat mengenai tangan atau muka.

3. Reagen anorganik yang reaktif.

4. Alat-alat listrik seperti kompor listrik, oven, lampu pemanas dan lain-lain.

5. Air untuk pendingin yang sewaktu-waktu dapat bewrhenti alirannya atu bocor,

oleh karena itu air di laboratorium kimia sangatlah penting.

6. Radiasi ultraviolet.

Penggunaan bahan kimia berbahaya sebaiknya dihindari, tetapi bila harus dilakukan

maka penggunaannya dibuat sekecil mungkin atau harus dirancang dulu percobaan

yang akan dilakukan (bahannya, alatnya, kondisi dan sebagainya), sehingga aman dalam

bekerja. Bahan-bahan kimia berbahaya (Hazardous Chemicals) diberikan label pada

kemasan, diantaranya sebagai berikut:

Page 7: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 6

Toxic : Produk ini dapat menyebabkan kematian atau sakit yang serius bila

sedikit bahan kimia ini masuk dalam tubuh dengan ingestion,

menghirup uap, bau atau debu, atau dengan penyerapan melalui kulit.

Corrosive : Produk ini dapat merusak jaringan hidup. Mata adalah yang paling

mudah terkena.

Explosive : Produk ini dapat meledak dengan adanya panas, percikan api bunga

api, guncangan atau gesekan. Beberapa senyawa membentuk garam

yang eksplosif pada kontak (singgungan) dengan logam.

Oxidizing : Senyawa ini dapat menyebabkan kebakaran. Senyawa ini juga dapat

menghasilkan panas pada kontak dengan bahan organik dan reduktor.

Flammable : Senyawa ini mempunyai flash point yang rendah (mudah terbakar).

Dapat bereaksi dengan air atau udara basah (berkabut) untuk

menghasilkan gas yang mudah terbakar jika terdapat sumber nyala

seperti api bunsen, permukaan logam panas, loncatan bunga api listrik

dan lain-lain.

Harmful : Bahan kimia iritan menyebabkan luka bakar pada kulit, berlendir dan

dapat mengganggu pernapasan. Semua bahan kimia mempunyai sifat

seperti ini (harmful) khususnya bila kontak langsung dengan kulit,

dihirup atau ditelan.

Page 8: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 7

Untuk meminimalisir kecelakaan kerja yang terjadi di laboratorium, berikut beberapa

petunjuk bekerja aman di laboratorium kimia:

1. SebelumVmemulai praktikum, praktikan harus sudah memahami dan

mempersiapkan apa yang akan dilakukan dalam praktikum (tujuan percobaan, sifat-

sifat bahan, alat yang digunakan dan cara kerja percobaan).

2. Selama mengikuti praktikum, praktikan harus memakai jas praktikum yang bersih,

dan jika diperlukan menggunakan sarung tangan karet, masker, dan kaca mata

laboratorium (kacamata google).

3. Bekerjalah dengan tertib, tenang, dan teratur serta tidak membuat kegaduhan yang

dapat mengganggu praktikan lain.

4. Jangan makan/minum, merokok di dalam ruang laboratorium.

5. Jangan memasukkan benda-benda ke mulut, misalnya menggigit pensil atau pulpen,

membasahi kertas label menggunakan lidah untuk menghindari masuknya zat

berbahaya ke dalam tubuh.

6. Berhati-hati ketika membawa atau menggunakan alat-alat gelas. Dalam kegiatan

pemanasan dengan alat gelas gunakan kaca yang tahan panas (biasanya pyrex).

7. Jangan menengok mulut tabung/wadah secara langsung terutama ketika sedang

atau setelah dipanaskan.

8. Jangan menghadapkan mulut tabung/wadah ke arah orang lain.

9. Pada waktu melakukan percobaan, hindari melakukan langkah kerja/menggunakan

bahan-bahan yang tidak sesuai dengan buku petunjuk praktikum.

10. Tutup kembali dengan rapat botol bahan-bahan kimia yang telah digunakan.

Bersihkan dan keringkan alat-alat kimia sebelum disimpan.

CONTOH KEGIATAN PEMBELAJARAN

Tujuan Pembelajaran

1. Melalui diskusi kelas atau kelompok, siswa dapat menyebutkan beberapa produk

yang digunakannya sehari-hari yang berkaitan dengan ilmu kimia.

2. Dengan diskusi kelompok, siswa dapat menjelaskan peranan ilmu kimia dan

hubungannya dengan ilmu lain (farmasi, geologi, pertanian, dan lain-lain)

3. Dengan diskusi kelompok siswa dapat menjelaskan bidang-bidang keilmuan

dalam kimia.

4. Siswa dapat bekerja sama, santun dan toleran dalam diskusi kelompok.

Page 9: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 8

Kegiatan Pembelajaran (2 x 45 menit)

A. Kegiatan Awal

Langkah

Kegiatan Uraian Kegiatan

Wakt

u

Pendahuluan

1. Siswa merespon salam dan pertanyaan dari guru

berhubungan dengan kabar mereka, selanjutnya guru

mengabsen siswa.

2. Siswa menerima informasi tujuan dan langkah

pembelajaran yang akan dilaksanakan.

3. Siswa dibagi menjadi beberapa kelompok @ 5 orang

± 10

menit

B. Kegiatan Inti

Fase Uraian Kegiatan Waktu

1. Tahap

Engagement

(Tahap

Persiapan)

Guru denganmenunjukkan alat peraga produk kimia

mengajukan pertanyaan “produk-produk ini bermanfaat

dalam bidang apa (industri pangan, pertanian, kosmetik,

obat-obatan, atau yang lain?”.

Siswa diberi kesempatan untuk mengemukakan

pendapatnya.

± 10

menit

2. Tahap

Explorasi

(Tahap

Penjelajahan

informasi)

Secara berkelompok, siswa dipersilahkan mengumpulkan

minimal 10 produk/bungkus produk yang berbeda di

sekitar sekolah/lingkungan (atau siswa diminta

membawanya dari rumah)

Berdasarkan literatur, siswa mengelompokkan produk ke

dalam bidang industri/keilmuan yang sesuai (farmasi,

kesehatan, geologi, pertanian, dan lain-lain).

Siswa membuat laporan nama produk, manfaat, dan

bidangnya sesuai hasil kajian literatur.

± 30

menit

3. Tahap

Explanation

(Tahap

penjelasan)

Beberapa perwakilan siswa mengkomunikasikan secara

lisan atau salah satu kelompok mempresentasikan hasil

pekerjaannya.

Siswa atau kelompok lain bertanya, menyanggah, atau

menambahkan presentasi temannya sehingga terjadi

diskusi aktif.

Guru juga dapat memberi penjelasan tambahan jika

terjadi miskonsepsi.

± 15

menit

4. Tahap

Elaborasi

(Tahap

pengayaan)

Siswa kembali melakukan diskusi dalam kelompoknya

untuk membuat peta konsep tentang hakikat ilmu kimia

dan cabang-cabangnya.

Selama diskusi, siswa saling bertanya dan menjawab,

± 15

menit

Page 10: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 9

Fase Uraian Kegiatan Waktu

saling mengajari untuk menguatkan pemahaman siswa.

5. Tahap

Evaluation

(Tahap

penilaian)

Siswa diberikan soal uji pemahaman

Mengumpulkan jawaban soal ujipemahaman

± 10

menit

C. Kegiatan Penutup

Fase Uraian Kegiatan Waktu

Penutup

Siswa dan guru secara bersama-sama mendiskusikan

kesimpulan yang dapat diperoleh dari kegiatan yang telah

dilakukan.

Guru memberikan kesempatan bertanya bila masih ada

materi maupun penjelasan yang belum dimengerti siswa.

Siswa diberikan tugas baca di rumah untuk pembelajaran

berikutnya.

Menutup pembelajaran dan mengucapkan salam

± 10

menit

LEMBAR KERJA SISWA 1. Kumpulkanlah minimal 10 produk/bungkus produk yang berbeda di sekitar

sekolah/lingkungan (atau siswa diminta membawanya dari rumah).

2. Kelompokkan produk tersebut sesuai bidang industri/keilmuannya (farmasi,

kesehatan, geologi, pertanian, dan lain-lain).

3. Tuliskan hasil indentifikasi anda dalam tabel berikut:

No Nama Produk Manfaat Sehari-hari Bidang

Industri/Keilmuan

1

2

3

dst

4. Presentasikan hasil pekerjaan kelompok anda.

5. Buatlah peta konsep untuk materi hakikat ilmu kimia dan bidang-bidang kajiannya.

Page 11: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 10

DESKRIPSI ALAT PERAGA

Gambar

Alat peraga ini berupa kumpulan beberapa kemasan produk yang berfungsi

untuk mempermudah siswa dalam memahami manfaat ilmu kimia dalam kehidupan

sehari-hari.

ALAT DAN BAHAN Alat dan bahan yang diperlukan untuk membuat alat peraga produk kimia adalah

sebagai berikut:

Kertas karton.

Beberapa kemasan produk.

Dobel tip untuk menempelkan produk pada kertas karton.

LANGKAH- LANGKAH PEMBUATAN ALAT PERAGA Berikut ini adalah salah satu alternatif langkah-langkah pembuatan alat peraga produk

kimia:

1. Cari kemasan produk yang digunakan sehari-hari.

2. Cuci dan keringkan kemasan tersebut.

3. Tempelkan produk-produk yang telah dibersihkan ke kertas karton dengan

menggunakan dobel tip

4. Alat peraga produk kimia siap digunakan

Page 12: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 11

CARA MENGGUNAKAN ALAT PERAGA Alat peraga produk kimia digunakan sebagai media untuk menjelaskan produk kimia

dalam kehidupan sehari-hari sehingga memudahkan siswa dalam mengidentifikasi

produk kimia yang lain melalui observasi dan diskusi kelompok.

DAFTAR PUSTAKA

Ari Harnanto, Ruminten, 2009, Kimia untuk SMA dan MA kelas X, Pusat Pembukuan

Departemen Pendidikan Nasional.

Brady, James E., 1998, General Chemistry Principles and Structure (Alih Bahasa:

Sukmariah dkk., 1999, Kimia Universitas Asas dan Struktru), Binarupa

Aksara, Jakarta.

Holland, Julian, at al., 2000, The Kingfisher Science Encyclopedia (Alih Bahasa:

Sudarmono, dkk., 2005, Ensiklopedia Iptek), Lentera Abadi, Jakarta

Silberman, Melvin L., 1996, Active Learning 101 Strategies to Teach Any Subject (Alih

bahasa: Sarjuli dkk., 2009, Active Learning 101 Strategi Pembelajaran Aktif),

Pustaka Insan Madani, Yogyakarta.

http://coe.ilstu.edu/scienceed/lorsbach/257 lrcy.htm

Page 13: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 12

Pembelajaran

STRUKTUR ATOM

Kompetensi Inti

KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,

teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang

spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara

mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Page 14: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 13

Kompetensi Dasar

Dalam pembelajaran ini, siswa akan memiliki kemampuan untuk:

1. Menganalisis perkembangan model atom.

2. Mengolah dan menganalisis perkembangan model atom.

3. Menganalisis struktur atom berdasarkan teori atom Bohr dan teori mekanika

kuantum.

4. Mengolah dan menganalisis truktur atom berdasarkan teori atom Bohr dan teori

mekanika kuantum.

5. Menganalisis hubungan konfigurasi elektron dan diagram orbital untuk

menentukan letak unsur dalam tabel periodik dan sifat-sifat periodik unsur.

6. Menyajikan hasil analisis hubungan konfigurasi elektron dan diagram orbital

untuk menentukan letak unsur dalam tabel periodik dan sifat-sifat periodik

unsur.

Pengalaman Belajar

Melalui pembelajaran materi struktur atom, siswa akan memperoleh pengalaman

belajar:

1. menemukan perbedaan model atom yang dikemukakan oleh Dalton, Thomson,

dan Rutherford.

2. menemukan kelemahan dan kelebihan masing-masing teori atom berdasarkan

fakta eksperimen.

3. Menemukan perbedaan mendasar teori atom Bohr dengan teori mekanika

kuantum.

4. Menemukan keteraturan konfigurasi elektron dan menggambarkan diagram

orbitalnya.

5. mengembangkan sikap sosial, semangat kerja sama serta tanggung jawab dalam

memecahkan masalah secara rasional melalui kegiatan belajar kelompok.

6. membina hubungan yang baik dan mendorong timbulnya semangat tim.

Kegiatan-kegiatan yang dilakukan siswa dalam mempelajari stuktur atom ini dibuat

berdasarkan model Learning Cycle 5E yang tahap-tahapnya dijabarkan sebagai berikut:

1. Engagement

Pada tahap ini, guru menyiapkan atau mengondisikan siswa untuk belajar, minat dan

rasa ingin tahu siswa tentang topik yang akan diajarkan berusaha dibangkitkan. Hal ini

dilakukan dengan mengajukan pertanyaan yang akan mendatangkan respon dari siswa

sehingga dapat memberikan gambaran tentang apa yang telah mereka ketahui. Pada

tahap ini juga dilakukan identifikasi terhadap miskonsepsi pemahaman siswa.

2. Exploration

Pada tahap ini siswa bekerja sama dalam kelompok-kelompok kecil untuk mengerjakan

Lembar Kerja Siswa tanpa pengajaran langsung dari guru. Siswa mempelajari konsep

sendiri dari berbagai sumber/literatur yang dimiliki dan mendiskusikan dengan teman

Page 15: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 14

kelompoknya. Dalam kerja kelompok siswa, guru tidak memberikan bimbingan secara

langsung, tetapi berperan sebagai fasilitator.

3. Explanation

Tahap ini merupakan tahap diskusi klasikal. Guru mendorong siswa untuk menjelaskan

konsep dengan kalimat mereka sendiri, meminta bukti dan klarifikasi dari penjelasan

mereka serta membandingkan argumen yang mereka miliki dengan argumen dari siswa

lain sehingga terjadi diskusi aktif. Guru juga dapat memberikan penjelasan mengenai

konsep yang diajarkan.

4. Elaboration

Pada tahap ini siswa menerapkan konsep dan keterampilan yang telah mereka

dapatkan untuk menyelesaikan soal-soal pemecahan masalah.

5. Evaluation

Pada tahap akhir ini dilakukan evaluasi terhadap efektifitas fase-fase sebelumnya dan

juga evaluasi terhadap pengetahuan, pemahaman konsep atau kompetensi siswa

melalui pemberian tes (quiz) atau open-ended question di akhir pembelajaran.

MATERI

PERKEMBANGAN MODEL ATOM Pada tahun 464 SM, seorang filsuf Yunani bernama Democritus menyatakan:

”Jika suatu materi dibelah-belah secara terus-menerus, akan diperoleh materi terkecil

yang tidak dapat dibelah lagi”. Bagian terkecil dari suatu materi yang tidak dapat

dibelah lagi disebut “atomos” yang kemudian disederhanakan menjadi “atom”.

Kemudian teori tentang atom ini terus berkembang berdasarkan data-data eksperimen.

1. Model Atom Dalton

Pada tahun 1908, seorang guru di SMU di Manchester, Inggris bernama John Dalton

mengemukakan teorinya untuk menerangkan hukum-hukum dasar ilmu kimia yang

berhubungan dengan konversi massa dalam proses kimia. Rumusan teorinya

kemudian dikenal dengan Teori Atom Dalton yang meliputi 5 hal sebagai berikut:

1. Unsur kimia disusun atas partikel-partikel sangat kecil yang

tidak dapat dipecah lagi yang disebut atom. Atom-atom

berbentuk bulat seperti bola.

2. Semua atom dalam unsur yang sejenis adalah sama dan oleh

karena itu memiliki sifat-sifat yang serupa, baik massa maupun

sifatnya.

3. Atom dari unsur-unsur yang berbeda jenis memiliki sifat-sifat

yang berbeda pula.

4. Atom suatu unsur tidak dapat diubah menjadi unsur lainnya.

5. Senyawa dapat dibentuk ketika lebih dari 1 jenis unsur

bergabung dengan perbandingan bulat dan sederhana.

John Dalton Sumber: wikipedia

Page 16: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 15

6. Reaksi kimia merupakan pemisahan atom-atom dari suatu set

kombinasi dan bergabung menjadi suatu set kombinasi yang

lain, sehingga pada dasarnya atom tidak dapat diciptakan atau

dimusnahkan. Atom-atom itu sendiri secara individual tidak

berubah.

Pandangan Dalton tersebut belum mampu memberikan gambaran yang jelas

mengenai struktur atom. Meskipun telah menjelaskan bahwa reaksi kimia itu

pemisahan dan penggabungan kembali atom-atom, tetapi Dalton tidak dapat

menjelaskan bagaimana cara atom-atom tersebut saling berikatan. Dalton juga tidak

menjelaskan adanya muatan listrik/magnet dalam suatu materi.

2. Model Atom J.J. Thomson

Berdasarkan atas hasil pengamatan sinar katoda yang dilakukan oleh S. W.

Crookes (1870 – 1879) diketahui bahwa sinar katoda dibelokkan oleh medan

magnetik dan medan listrik menuju pelat (kutub) positif. Karena dibelokkan menuju

kutub positif, maka G. J. Stoney (1881) berkeyakinan bahwa sinar katode tersebut

merupakan partikel-partikel bermuatan negatif pada atom yang selanjutnya disebut

”elektron”. Thomson kemudian melakukan penelitian lanjutan dan menemukan

bahwa muatan elektron sebesar -1,602 x 10-19 C. Setelah penemuan partikel negatif

(elektron), para ahli berfikir tentulah ada partikel lawannya yakni partikel

bermuatan positif. Goldstein (1886) mempelajari lebih lanjut tentang penelitian

Crookes dan berhasil membuktikan keberadaan muatan positif tersebut. Muatan

positif itu kemudian disebut dengan “proton” yang bermuatan +1,602 x 10-19 C.

Berdasarkan penemuan-penemuan tersebut, Thomson

mengemukakan teori bahwa “atom merupakan suatu bola pejal

bermuatan positif yang permukaannya terdapat elektron

(bermuatan negatif) yang menyebar di permukaan bola

tersebut”. Muatan negatif yang tersebar dipermukaan bola

pejal menetralkan muatan positif pada bola pejal tersebut.

3. Model Atom Rutherford

Pada tahun 1911, Rutherford melakukan penelitian hamburan sinar α (partikel

bermuatan positif yang dihasilkan oleh bahan radioaktif). Rutherfort melewatkan

Model Atom Dalton

Joseph John Thomson

Sumber : wikipedia

Model Atom J.J. Thomson

Page 17: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 16

Gambar sketsa perilaku sinar alfa dalam satu atom

A

A B

B

C

Sinar alfa

sinar alfa melalui celah S difokuskan pada lempeng emas L yang sangat tipis

sebagaimana gambar berikut:

Ternyata, sebagian besar sinar alfa diteruskan menembus lempeng dengan arah lurus

(A). Sebagian kecil sinar alfa menembus lempeng dan membelok dengan berbagai

variasi sudut belok yang kecil (B). Sebagian kecil sinar alfa dipantulkan oleh lempeng i

ke arah sumber sinar alfa tersebut (C). Hal ini membuktikan bahwa teori atom

Thomson yang menyatakan bahwa atom merupakan bola pejal bermuatan positif

dan elektron tersebar merata dalam muatan positif tersebut adalah tidak benar,

karena jika atom merupakan bola pejal bermuatan positif maka seharusnya sinar

alfa yang juga positif semuanya akan dipantulkan dan tidak ada yang diteruskan.

Rutherford mengembangkan fenomena tersebut dengan mengemukkan teori

sebagai berikut:

1. Sebagian besar dari atom merupakan ruang kosong.

2. Sebagian massa dan seluruh muatan positif yang ada dalam atom terpusat di

wilayah yang sangat kecil yang disebut “inti atom”.

3. Besarnya muatan positif berbeda pada masing-masing atom.

4. Elektron-elektron yang bermuatan negatif bergerak mengelilingi inti dengan

lintasan melingkar.

5. Banyaknya elektron di sekitar inti atom sama dengan banyaknya muatan positif

pada inti atom, sehingga atom bersifat netral.

Beberapa percobaan menunjukkan bahwa massa inti atom selalu lebih besar dari

massa proton dalam inti atom tersebut, sehingga Rutherford memperkirakan ada

partikel lain dalam inti atom selain proton tersebut. Tetapi Rutherford belum mampu

menemukan partikel apakah itu.

Ernest Rutherford

Sumber : wikipedia

Bagan Percobaan Rutherford

Bahan

Radioaktif

L

A

S

B

B

C

C

Page 18: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 17

Pada tahun 1932 James Chadwick menjawab

kegalauan Rutherford dengan mengemukakan

bahwa terdapat partikel lain dalam inti atom

yang bersifat netral (tidak bermuatan tetapi

bermassa) yang disebut “ neutron”.

Sampai dengan pembahasan ini, kita dapat menyimpulkan bahwa atom terdiri

dari Inti atom yang mengandung partikel proton (p) dan neutron (n), serta

elektron (e) yang mengelilingi inti atom tersebut. Namun, gambaran atom yang

terdiri atas inti positif dan di sekelilingnya tersebar elektron-elektron negatif

ternyata masih menimbulkan masalah baru; apa masalahnya kira-kira?

Menurut hukum mekanika klasik yang dikemukakan oleh Maxwell, bahwa

elektron yang bergerak mengelilingi inti akan memancarkan energi

elektromagnetik. Akibatnya gerakan elektron akan semakin lambat, sehingga

elektron yang bermuatan negatif lama kelamaan akan tertarik ke arah inti yang

bermuatan positif. Ini berarti bahwa atom bersifat tidak stabil. Pada kenyataannya

hal ini tidak pernah terjadi dalam sebuah atom, atom secara umum bersifat stabil.

Rutherford tidak mampu menjelaskan fenomena ini.

TEORI ATOM BOHR DAN MEKANIKA KUANTUM 1. Teori Atom Bohr

Spektrum cahaya yang dipancarkan oleh

berbagai macam senyawa bila senyawa

dipanaskan memberikan petunjuk tentang

bagaimana kelakuan elektron dalam

mengitari inti atom. Berdasarkan hasil

percobaannya, Bohr (1913) menemukan

bahwa spektrum atom hidrogen berupa

spektrum garis. Neils Bohr menjelaskan

fenomena ini sebagai berikut:

1. Spektrum garis menunjukkan bahwa elektron dalam atom hanya dapat beredar

pada lintasan tertentu (yang disebut orbit) dengan tingkat energi tertentu.

Tingkatan energi elektron dalam atom hidrogen menurut Bohr mengikuti

persamaan:

Untuk n = 1 (energi terendah), tingkat energinya adalah -13.6

eV. Tingkat energi berikutnya (n = 2) adalah -3.4 eV. Tingkat

energi ketiga (n = 3) adalah -1.51 eV, dan seterusnya.

2. Selama beredar mengitari inti atom, elektron tidak

memancarkan maupun menyerap energi (kondisi stasioner).

Model Atom Rutherford

Spektrum garis unsur hidrogen

Page 19: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 18

Artinya, hukum mekanika klasik tidak berlaku pada gerak

elektron di sekitar inti.

3. Pada keadaan normal elektron akan mengisi kulit-kulit

dengan tingkat energi terendah dengan jumlah elektron pada

kulit atom mengikuti aturan 2n2 dengan n = kulit atom.

4. Apabila suatu atom mendapat energi dari luar, maka elektron akan menyerap

energi yang sesuai sehingga dapat berpindah ketingkat energi yang lebih tinggi

(disebut keadaan tereksitasi). Keadaan tereksitasi tidak stabil, sehingga

elektron akan segera kembali ke tingkat energi lebih rendah disertai pelepasan

energi.

2. Teori Mekanika Kuantum

Teori atom Bohr yang terpenting adalah melahirkan gagasan tentang tingkat-

tingkat energi yang dinyatakan dengan kulit atom (harga n). Tetapi, pengamatan

spektrum dengan spektrofotometer yang canggih menunjukkan bahwa garis-garis

spektrum yang semula tampak dan diduga tunggal oleh Bohr, ternyata terdiri atas

beberapa garis majemuk yang sangat rapat satu sama lain. Bohr tidak mampu

menjelaskan fenomena terjadinya pemisahan garis-garis spektrum tersebut. Teori atom

Bohr hanya mampu menjelaskan spektrum pada atom hidrogen dan tidak mampu

menjelaskan spektrum pada atom yang lebih kompleks (mempunyai elektron banyak).

Spektrum berupa garis-garis majemuk yang rapat tersebut menunjukkan bahwa

tingkat-tingkat energinya mempunyai perbedaan sangat kecil, jauh lebih kecil daripada

perbedaan energi antar kulit atau orbit elektron yang dikemukakan oleh Bohr.

Menjelaskan fenomena ini, seorang ahli fisika Jerman, Arnold Sommerfeld,

mengemukakan asumsinya bahwa selain energi elektron yang dinyatakan dengan

Kulit N Jumlah elektron

Maksimum

K

L

M

N

O

1

2

3

4

5

2n2 = 2

2n2 = 8

2n2 = 18

2n2 = 32

2n2 = 50

Niels Bohr

Sumber : wikipedia

Gambaran eksitasi dan emisi elektron

n=4

n=3

n=2

n=1 Eksitasi Elektron

(MenyerapEnergi) Emisi Elektron

(MelepasEnergi)

Model Atom Al

Menurut Bohr

(jumlah elektron 13)

Page 20: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 19

energi kulit ( n ), masih ada tingkat energi lain yang kemudian dikenal dengan istilah

energi sub-kulit elektron ( l )

Max Planck pada tahun 1900 mengemukakan bahwa gelombang cahaya ternyata

memiliki sifat sebagaimana partikel (disebut foton). Menurut Planck, energi radiasi

elektromagnetik (energi foton) memiliki jumlah tertentu yang didefinisikan :

E = h υ dengan h = tetapan Planck (6,626x10-34 J/dt)

υ = frekuensi radiasi (det-1)

Menurut Einstein, E = mc2, jika persamaan ini diperlakukan pada

foton maka massa foton dapat dinyatakan sebagai m = 2c

E.

Substitusi persamaan tersebut ke persamaan Planck diperoleh :

m = 2c

h atau m =

c

h

Dengan demikian, partikel yang sedang bergerak sesungguhnya menunjukkan sifat

gelombang. Untuk m yang sangat kecil seperti partikel-partikel atomik dengan

kecepatan mendekati kecepatan cahaya, sifat gelombangnya menjadi sangat dominan.

Pada tahun 1924, de Broglie mengajukan teori yang dikenal sebagai teori

dualisme partikel: “Jika Gelombang elektromagnetik dapat berkelakuan sebagai

partikel, maka partikel juga dapat berkelakuan sebagai gelombang”. Sifat partikel

ditunjukkan oleh kemampuannya menumbuk suatu materi dan memenuhi hukum

Einstein (E = mc2). Sifat sebagai gelombang memenuhi hukum E = h υ yang merupakan

persamaan gelombang.

Contoh soal

1. Hitung panjang gelombang elektron dengan massa 9,109534·10-31

kg yang bergerak dengan kecepatan cahaya!

Penyelesaian

Menurut de Broglie:

= vm

h

= 1831

1234

sm10x3xkg10x9,1091

smkg10x6,626

= 2,43.10-8 m

= 243 Å (bilangan ini berdimensi atomik)

Elektron sebagai partikel mempunyai massa sangat kecil, sehingga menurut

Plank dan de Broglie elektron juga dapat dianggap berkelakuan sebagai gelombang.

Karena elektron berkelakuan sebagai gelombang, maka elektron tidak akan bergerak

Louis de Broglie

Sumber: wikipedia

Max Karl Ernst

Ludwig Planck

Sumber: wikipedia

Page 21: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 20

menurut suatu garis seperti yang dikemukakan Bohr sebagai orbit, tetapi menyebar

pada ruang tiga dimensi mengikuti persamaan gelombang.

Schroedinger (1926) mengusulkan persamaan matematik

untuk gelombang elektron dalam atom hidrogen :

2 2 2 2

2 2 2 2

8( ) 0

mE V

x y z h

Ψ = fungsi gelombang elektron

E = energi total sistem

h = tetapan Planck

V = energi potensial sistem

m = massa elektron

x, y, z = koordinat Cartesian

Penyelesaian persamaan ini memunculkan 3 tetapan yang disebut bilangan kuantum

(bilangan kuantum utama, azimut, dan magnetik). Bilangan kuantum menyatakan

kedudukan (tingkat energi, bentuk serta orientasi) orbital dalam suatu atom.

1. Bilangan Kuantum Utama (n)

Menggambarkan tingkat energi dan ukuran orbital.

Bilangan kuantum utama merupakan kulit-kulit/orbit yang telah ditemukan oleh

Bohr. Semakin besar harga n, maka ukuran orbital semakin besar dan energinya

semakin tinggi.

2. Bilangan Kuantum Azimut (l)

Menggambarkan adanya sub kulit (orbital) dan bentuknya.

Contoh : untuk n = 1, maka l yang mungkin adalah l = 0

untuk n = 2, maka l yang mungkin adalah l = 0 dan 1

untuk n = 3, maka l yang mungkin adalah l = 0, 1, dan 2

l = 0 disebut orbital s (sharp), berbentuk bola

l = 1 disebut orbital p (principal), berbentuk satu bola terpilin

l = 2 disebut orbital d (diffuse), berbentuk dua bola terpilin

l = 3 disebut orbital f (fundamental), berbentuk tiga bola terpilin

Harga l = 0, 1, 2, ….(n-1)

Erwin Schrodinger

Sumber: wikipedia

Harga n = 1, 2, 3, 4, dan seterusnya

Page 22: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 21

Nilai n Nilai l yang mungkin Orbital

1 0 1s

2 0, 1 2s 2p

3 0, 1, 2 3s 3p 3d

4 0, 1, 2, 3 4s 4p 4d 4f

3. Bilangan Kuantum Magnetik (m)

Menggambarkan orientasi atau arah orbital (menyatakan orbital yang ditempati

oleh elektron).

Nilai l Jenis

orbital

Harga m yang

mungkin Jumlah orbital

0 S 0 1

1 P -1, 0, +1 3

2 D -2, -1, 0, +1, +2 5

3 F -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 7

4. Bilangan Kuantum Spin (s)

Wolfgang Pauli (1926) mengemukakan bahwa elektron-

elektron yang ada dalam atom tidak mungkin berada dalam

keadaan yang sama persis. Jika elektron-elektron dalam suatu

atom memiliki bilangan kuantum utama, bilangan kuantum

azimut dan bilangan kuantum magnetik yang sama maka harus

ada keadaan yang bersifat khas yang membedakan suatu elektron

dengan elektron yang lain. Oleh karena itu, Pauli mengusulkan

postulat tentang bilangan kuantum spin. Bilangan kuantum spin

menyatakan arah rotasi elektron pada sumbunya (searah atau

berlawanan jarum jam).

Menurut Pauli, tidak mungkin ada dua elektron

dalam suatu atom memiliki empat bilangan kuantum

yang sama, paling tidak, bilangan kuantum spinnya

elektron harus berbeda, sehingga dalam satu orbital hanya

boleh terisi dua buah elektron. Dua elektron tersebut harus

memiliki spin yang berlawanan sehingga menghasilkan

medan magnet yang berlawanan guna mengimbangi gaya

tolak menolak karena muatan sejenis elektron.

Menurut Werner Heisenberg (1927): momentum (kecepatan)

dan kedudukan (posisi) elektron dalam suatu atom tidak dapat

ditentukan secara serentak dan pasti (disebut teori

Ketidakpastian Heisenberg). Artinya tidak ada metode

eksperimen apapun yang dapat dirancang untuk mengukur

Harga m = -l, 0 hingga +l

Wolfgang Ernst Pauli

Sumber: wikipedia

Arah rotasi elektron

pada sumbunya

Werner Karl

Heisenberg

Sumber: wikipedia

Page 23: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 22

secara serempak posisi dan momentum suatu partikel secara

cermat. Jika suatu eksperimen dirancang untuk menentukan

posisi elektron, maka momentum elektron menjadi tidak pasti,

sebaliknya jika momentumnya dapat ditentukan, maka posisinya

menjadi tidak pasti.

Menurut Scrodinger, posisi elektron dalam atom juga tidak

dapat ditentukan dengan pasti, yang dapat ditentukan adalah

probabilitas (kebolehjadian/ kemungkinan) menemukan

elektron sebagai fungsi jarak dari inti atom. Daerah dengan

kemungkinan terbesar ditemukannya elektron disebut orbital.

Kebolehjadian menemukan elektron disekitar inti atom

dinyatakan oleh Scrodinger sebagai Ψ2. Bentuk-bentuk orbital

sebagai hasil dari penyelesaian fungsi Ψ2 tersebut adalah:

Orbital s (berbentuk bola) Orbital p (berbentuk satu bola terpilin)

Jumlah orbital s = 1 jumlah orbital p = 3

Orbital d (berbentuk dua bola terpilin)

Jumlah orbital d = 5

Salah satu dari 7 orbital f, yaitu fxyz

Secara singkat dapat disimpulkan perbedaan teori atom Bohr dengan teori

mekanika kuantum sebagai berikut:

Perbedaan Teori Atom Bohr Teori Atom Mekanika Kuantum

Page 24: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 23

Hakikat

elektron

Elektron dianggap sebagai

partikel yang mengikuti hukum

fisika klasik

Dualisme sifat elektron, yaitu

elektron sebagai materi sekaligus

sebagai gelombang

Lintasan

elektron

Beredar mengitari inti dengan

lintasan tertentu (disebut orbit)

Beredar dan menyebar pada suatu

daerah tertentu (disebut orbital)

Energi

elektron

Tingkat energi elektron hanya

dibedakan berdasarkan

lintasan (kulit-kulit) dalam

atom.

Tingkat energi tiap elektron

digambarkan dengan tiga bilangan

kuantum yang berbeda.

KONFIGURASI ELEKTRON DAN DIAGRAM ORBITAL 1. Lambang Atom

Untuk menunjukkan identitas suatu atom yang terdiri dari proton, elektron, dan

netron, maka dibuatlah lambang atom :

Nomor atom (Z) menunjukka jumlah proton dalam inti atom.

Bila atom netral, jumlah proton sama dengan jumlah elektron.

Nomor massa (A) menunjukkan jumlah proton + jumlah neutron.

Contoh: Ar1840 Ar = Argon

Nomor atom = 18

Massa massa = 40

Jumlah proton = Nomor atom =18

Karena netral, Jumlah elektron = Jumlah proton = 18

Jumlah neutron = Nomor massa – nomor atom

= 40 – 18

= 22

2. Konfigurasi Elektron dan Elektron Valensi

a. Konfigurasi elektron menurut Bohr

Di sekitar inti atom, elektron menata diri dengan susunan tertentu yang khas.

Susunan elektron-elektron pada sebuah atom disebut konfigurasi elektron.

Bohr mengemukakan bahwa pada pada keadaan normal elektron akan mengisi

kulit-kulit ( n ) dengan tingkat energi terendah dengan jumlah elektron pada

kulit atom mengikuti aturan 2n2.

Kulit N Jumlah elektron

Maksimum

K

L

M

1

2

3

2n2 = 2

2n2 = 8

2n2 = 18

Nomor massa/Massa atom Lambang atom

Nomor atom

Page 25: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 24

Perhatikan cara-cara pengisian elektron pada orbit/kulit-kulit atom menurut Bohr

berikut:

Pengisian elektron dimulai dari kulit terendah : 2 8 18 32 50 dst…

Bila Jumlah elektron pada pengisian kulit ke dua kurang dari 8, maka isikan

sejumlah yang ada.

Contoh : Jumlah elektron 9, konfigurasi elektronnya: 2 7

Bila jumlah elektron tidak mencukupi jumlah maksimum pada kulit ketiga dan

seterusnya, maka isikan elektron sebanyak jumlah maksimum kulit sebelumnya dan

sisanya isikan pada kulit berikutnya.

Contoh:

Jumlah elektron 20, konfigurasi elektronnya: 2 8 8 2 bukan 2 8 10

Jumlah elektron 31, konfigurasi elektronnya: 2 8 18 3 bukan 2 8 21

Jumlah elektron 37, konfigurasi elektronnya: 2 8 18 8 1 bukan 2 8 18

Elektron yang terdapat pada kulit terluar disebut elektron valensi.

Contoh :

Ar1840 , Jumlah elektron = 18

Konfigurasi elektron : 2 8 8

Jumlah elektron valensi = 8

Br3580 , Jumlah elektron = 35

Konfigurasi elektron : 2 8 18 7

Jumlah elektron valensi = 7

K1939 , Jumlah elektron = 19

Konfigurasi elektron : 2 8 8 1

Jumlah elektron valensi = 1

Sn50119 , Jumlah elektron = 50

Konfigurasi elektron : 2 8 18 8 4

Jumlah elektron valensi = 4

b. Konfigurasi elektron menurut Teori Mekanika Kuantum

Konfigurasi elektron yang dikemukakan oleh Bohr hanya memperhatikan energi

kulit ( n ). Teori mekanika kuantum membuktikan bahwa energi elektron tidak

hanya berupa energi kulit ( n ), tetapi terdapat energi sub kulit ( l ), sehingga

N

O

4

5

2n2 = 32

2n2 = 50

Contoh model atom 15P,

konfigurasi elektron : 2 8 5

Page 26: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 25

konfigurasi elektron menurut Bohr perlu disempurnakan dengan beberapa aturan

berikut :

1. Asas Aufbau (Membangun)

Pengisian elektron dimulai dari orbital dengan tingkat energi

paling rendah kemudian ketingkat energi yang lebih tinggi.

Tingkat energi orbital menurut prinsip aufbau didasarkan pada naiknya jumlah

bilangan kuantum utama dan azimut, (n + l), sebagaimana diajukan oleh

Madelung, sebagai berikut:

Orbital 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 6f 7s 7p ….

N 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 7 7 ….

0 0 1 0 1 2 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 ….

n + 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8 6 7 8 9 7 8 ….

Dari tabel terlihat bahwa terdapat beberapa kombinasi yang berbeda tetapi

menghasilkan harga n + l yang sama, misalnya untuk 2p = 3s, 3p = 4s, dan 3d = 4p

= 5s. Dalam hal ini, urutan naiknya energi ditentukan urutan naiknya nilai n,

sehingga urutan tingkat energi menurut prinsip aufbau adalah :

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p,...

Untuk memudahkan mengingat penyusunan konfigurasi elektronik menurut

prinsip aufbau, urutan pengisian elektron dapat disajikan dalam suatu bentuk

diagram mnemonic sebagai berikut:

2. Larangan Pauli

Wolfang Pauli (1926) mengemukakan bahwa:

Tidak ada dua elektron dalam satu atom yang keempat bilangan

kuantumnya sama.

Page 27: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 26

Artinya, jika dua atom memiliki bilangan kuantum utama, azimut, dan magnetik

yang sama, maka spinnya harus berbeda sehingga setiap orbital hanya dapat

ditempati maksimum 2 elektron.

Jenis

orbital Nilai l

Harga m

yang mungkin

Jumlah

orbital

Jumlah

elektron

maksimum

S 0 0 1 2

P 1 -1, 0, +1 3 6

D 2 -2, -1, 0, +1, +2 5 10

F 3 -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 7 14

Sehingga konfigurasi elektron dapat dituliskan sebagai berikut:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10

dan seterusnya

Contoh konfigurasi elektron pada atom menurut azaz aufbau :

11 Na : 1s2 2s2 2p6 3s1

15P : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3

17Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3

20Ca : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

26Fe : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

Konfigurasi elektron model aufbau ini ternyata tidak sesuai dengan hasil

pengukuran energi orbital pada atom berelektron banyak yang menunjukkan

bahwa energi orbital 3d yang terisi elektron selalu lebih rendah dari energi

orbital 4s. Proses pelepasan elektron dari atomnya (proses ionisasi) juga

menunjukkan bahwa elektron pada 4s lebih mudah dilepaskan. Dengan

demikian untuk contoh atom besi di atas, elektron terluar (dengan energi

tertinggi) adalah 4s (bukan 3d) karena elektron pada 4s inilah yang memerlukan

energi paling rendah untuk mengeluarkannya.

Contoh konfigurasi berdasarkan urutan tingkat energi :

19K : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

21Sc : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2

26Fe : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

35Br : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5

Elektron yang berada pada kulit terluar disebut “ELEKTRON VALENSI”

Ada tiga jenis elektron valensi:

1. elektron valensi yang konfigurasinya berakhir pada orbital ns

2. elektron valensi yang konfigurasinya berakhir pada orbital ns np

3. elektron valensi yang konfigurasinya berakhir pada orbital (n-1)d ns

Page 28: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 27

Contoh konfigurasi berdasarkan urutan tingkat energi :

20Ca : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 jumlah ev = 2

15P : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 jumlah ev = 5

21Sc : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2 jumlah ev = 3

26Fe : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 jumlah ev = 8

35Br : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5 jumlah ev = 7

Penulisan konfigurasi elektron dapat disingkat dengan lambang gas mulia :

Contoh : 16S = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4, dapat ditulis [Ne] 3s2 3p4

25Mn = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2, dapat ditulis [Ar] 3d5 4s2

3. Kaidah Hund

Elektron dalam suatu orbital tidak akan berpasangan terlebih

dahulu sampai semua orbital terisi elektron.

Artinya, mula-mula elektron akan menempati orbital secara sendiri-sendiri

dengan spin yang searah (paralel) baru setelah orbital pada subkulit tersebut

penuh elektron akan berpasangan.

Contoh :

6C : 1s2 2s2 2p2

Kemungkinan diagram orbitalnya adalah :

Dalam “satu set” mendatar seperti orbital p yang terdiri atas 3 orbital memiliki

energi yang sama/setingkat (tergenerate), sehingga elektron dapat berada dalam

kotak yang manapun, tidak harus berurut px – py – pz dan juga tidak harus urut

harga bilangan kuantum magnetiknya, -1, 0, +1 atau sebaliknya, sebab numerik

Page 29: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 28

ini bukan besaran melainkan “lambang” m yang melukiskan variasi orientasi

dalam ruang. Demikian juga arah spin elektron, untuk elektron tidak

berpasangan boleh ↑ (s = +½) atau ↓ (s = -½), tetapi harus searah dalam satu

set orbital (sesuai aturan Hund), sebab jika tidak paralel akan menghasilkan

energi total yang lebih tinggi.

Hal yang sama berlaku pada konfigurasi elektronik yang melibatkan

orbital d yang terdiri atas 5 kotak-orbital sebagaimana contoh berikut.

27Co : [18Ar] 3d7 4s7

Gambarkan kemungkinan diagram orbital yang lain dari atom 27Co

3. Aturan Penuh dan Setengah Penuh.

Analisis spektroskopi menunjukkan bahwa Konfigurasi elektronik 24Cr adalah [18Ar]

3d5 4s1 dan bukan [18Ar] 3d4 4s2 sebagaimana diramalkan oleh azaz aufbau.

Demikian juga konfigurasi elektronik 29Cu adalah [18Ar] 3d10 4s1 dan bukan [18Ar]

3d9 4s2. Atom ternyata lebih stabil bila orbitalnya terisi penuh atau setengah penuh.

Hal ini karena elektron terdistribusi lebih merata di sekeliling inti sehingga energi

tolakan antar elektronnya lebih kecil, akibatnya energi total konfigurasi lebih

rendah (atom lebih stabil).

Aturan Setengah Penuh: Bila konfigurasi elektron berakhir pada 3d4 4s2,

maka 1 buah elektron pada s akan mendekat ke inti

yakni ke orbital d sehingga membentuk konfigurasi

d5 4s1

Contoh :

24Cr : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2

24Cr : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2

Menjadi :

Sehingga konfigurasi elektron 24Cr : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1

Elektron berusaha

terdistribusi lebih

merata di sekeliling inti

sehingga energi

tolakan antar

elektronnya lebih

rendah , akibatnya

energi total konfigurasi

lebih rendah (atom

lebih stabil)

Page 30: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 29

Aturan penuh: Bila konfigurasi elektron berakhir pada 3d9 4s2, maka 1

buah elektron pada s akan mendekat ke inti yakni ke

orbital d sehingga membentuk konfigurasi d10 4s1

Contoh :

29Cu : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2

29Cu : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2

Menjadi :

Sehingga konfigurasi elektron 29Cu : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1

4. Konfigurasi elektron suat ion

Suatu atom dapat menangkap atau melepaskan elektronnya. Jika suatu atom

menangkap elektron, jumlah elektron dalam atom tersebut akan lebih banyak dari

jumlah protonnya, sehingga muatan negatif. Jika atom melepaskan elektron, maka

jumlah elektron dalam atom tersebut akan lebih sedikit dari jumlah proton sehingga

bermuatan positif.

Menagkap elektron, atom menjadi bermuatan negatif (disebut anion)

Melepas elektron, atom menjadi bermuatan positif (disebut kation)

Contoh: Ca2+2040 Jumlah proton = 20

Jumlah elektron = 18 (melepas 2 e-)

Jumlah neutron = 40 – 20

= 20

O2−8

16 Jumlah proton = 8

Jumlah elektron = 10 (menangkap 2 e-)

Jumlah neutron = 16 – 8

= 8

Jika atom membentuk ion negatif, elektron yang ditangkap akan

menempati orbital sesuai dengan urutan kenaikan tingkat energinya. Jika

atom membentuk ion positif, elektron yang dilepas adalah elektron pada

kulit terluar

Elektron berusaha

terdistribusi lebih

merata di sekeliling inti

sehingga energi

tolakan antar

elektronnya lebih

rendah , akibatnya

energi total konfigurasi

lebih rendah (atom

lebih stabil)

Page 31: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 30

Contoh :

15P : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3

Jika membentuk 15P3- : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

20Ca : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 jika

Jika membentuk 20Ca2+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

26Fe : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

Jika membentuk 26Fe3+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5

5. Bilangan Kuantum Suatu Elektron

Keempat bilangan kuantum suatu elektron dapat ditentukan dari konfigurasi

elektron dan dari arah rotasi elektron pada sumbunya.

Contoh :

25Mn : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2

Elektron

Pada orbital

Bilangan kuantum

utama (n) azimut (l) magnetik (m)

yang mungkin Spin (s)

1s 1 0 0 + ½ atau -½

2s 2 0 0 + ½ atau -½

2p 2 1 -1, 0, +1 + ½ atau -½

3s 2 1 0 + ½ atau -½

3p 3 1 -1, 0, +1 + ½ atau -½

3d 3 1 -2, -1, 0, +1, +2 + ½ atau -½

4s 4 0 0 + ½ atau -½

Energi pada satu set orbital p, orbital d, dan orbital f adalah sama, sehingga

elektron dapat berada dalam “kotak” manapun. Akibatnya harga bilangan

kuantum magnetik untuk elektron yang menempati orbital p, d dan f tidak

dapat ditentukan dengan pasti, hanya berupa kemungkinan dari harga m

pada orbital tersebut.

CONTOH KEGIATAN PEMBELAJARAN

Pertemuan 1 (2 x 45 menit) Tujuan Pembelajaran

5. Dengan diskusi kelas atau kelompok, menentukan perbedaan model atom yang

dikemukakan oleh Dalton, Thomson, Rutherford, dan Bohr.

6. Dengan diskusi kelas atau kelompok, siswa dapat menemukan kelemahan dan

kelebihan masing-masing teori atom berdasarkan fakta eksperimen.

Page 32: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 31

7. Dengan diberikan LKS, siswa menunjukkan ketekunan dan tanggung jawab

dalam belajar baik secara individu maupun kelompok.

8. Siswa dapat bekerja sama, santun dan toleran dalam diskusi kelompok.

Kegiatan Pembelajaran

A. Kegiatan Awal

Langkah

Kegiatan Uraian Kegiatan

Wakt

u

Pendahuluan

4. Siswa merespon salam dan pertanyaan dari guru

berhubungan dengan kondisi, selanjutnya guru

mengabsen siswa.

5. Siswa menerima informasi tujuan dan langkah

pembelajaran yang akan dilaksanakan.

6. Siswa dibagi menjadi beberapa kelompok @ 5 orang

± 10

menit

B. Kegiatan Inti

Fase Uraian Kegiatan Waktu

6. Tahap

Engagement

(Tahap

Persiapan)

Siswa diberi pertanyaan “apa yang kalian ketahui tentang

atom?”

Siswa diberi kesempatan untuk mengemukakan pendapat

awal tentang atom sesuai dengan yang telah dipelajarinya

di SMP.

Mengaitkan jawaban siswa dengan materi yang akan

dibahas.

± 10

menit

7. Tahap

Explorasi

(Tahap

Penjelajahan

informasi)

Siswa mengamati alat peraga model atom menurut

Dalton, Thomson, dan Rutherfort kemudian

menggambarkan model atom tersebut.

Dengan diskusi kelompok, siswa memberikan deskripsi

bagian-bagian atom berdasarkan pengamatan alat peraga

model atom.

Dengan diskusi kelompok, siswa mengkaji literatur

tentang perkembangan model atom, mengkaji kelebihan

dan kelemahannya berdasarkan data-data eksperimen.

Guru memberi bimbingan selama siswa berdiskusi

± 30

Menit

8. Tahap

Explanation

(Tahap

penjelasan)

Guru memilih kelompok secara acak untuk

menyampaikan hasil diskusinya di depan kelas.

Siswa lain bertanya, menanggapi atau menambahkan

penjelasan temannya sehingga terjadi diskusi aktif.

Guru juga dapat memberi penjelasan tambahan jika

terjadi miskonsepsi.

± 15

Menit

Page 33: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 32

Fase Uraian Kegiatan Waktu

9. Tahap

Elaborasi

(Tahap

pengayaan)

Siswa kembali melakukan diskusi dalam kelompoknya

untuk berlatih memecahkan masalah melalui LKS

Selama diskusi, siswa saling bertanya dan menjawab,

saling mengajari untuk menguatkan pemahaman siswa.

± 15

menit

10. Tahap

Evaluation

(Tahap

penilaian)

Siswa mengerjakan soal uji pemahaman

± 10

menit

C. Kegiatan Penutup

Fase Uraian Kegiatan Waktu

Penutup

Siswa dan guru secara bersama-sama mendiskusikan

kesimpulan yang dapat diperoleh dari kegiatan yang telah

dilakukan.

Guru memberikan kesempatan bertanya bila masih ada

materi maupun penjelasan yang belum dimengerti siswa.

Siswa diberikan tugas baca di rumah untuk pembelajaran

berikutnya.

Menutup pembelajaran dan mengucapkan salam

± 10

menit

Pertemuan 2 (2 x 45 menit) Tujuan Pembelajaran

1. Dengan diskusi kelas atau kelompok, siswa dapat menjelaskan makna bilangan

kuantum dan hubungannya dengan keberadaan elektron.

2. Dengan diskusi kelas atau kelompok, siswa dapat menjelaskan kulit, sub kulit,

dan orbital serta hubungannya dengan bilangan kuantum.

3. Dengan diskusi kelas atau kelompok, siswa dapat menentukan bilangan kuantum

yang mungkin pada suatu atom.

4. Dengan diberikan LKS, siswa menunjukkan ketekunan dan tanggung jawab

dalam belajar baik secara individu maupun kelompok.

5. Siswa dapat bekerja sama, santun dan toleran dalam diskusi kelompok.

Kegiatan Pembelajaran

A. Kegiatan Awal

Langkah

Kegiatan Uraian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

1. Siswa merespon salam dan pertanyaan dari guru

berhubungan dengan kondisi, selanjutnya guru

mengabsen siswa.

2. Siswa menerima informasi tujuan dan langkah

pembelajaran yang akan dilaksanakan.

± 10

menit

Page 34: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 33

Langkah

Kegiatan Uraian Kegiatan Waktu

3. Siswa dibagi menjadi beberapa kelompok @ 5 orang

B. Kegiatan Inti

Fase Uraian Kegiatan Waktu

1. Tahap

Engagement

(Tahap

Persiapan)

Siswa diberi pertanyaan “bagaimana warna pelangi?

Warna-warna tersebut sambung menyambung atau

terpisah-pisah?”

Mengaitkan jawaban siswa dengan materi yang akan

dibahas, yakni spektrum cahaya yang kontinyu dan

spektrum atom yang diskontinyu, lalu mengaitkannya

dengan teori atom Bohr.

± 10

menit

2. Tahap

Explorasi

(Tahap

Penjelajahan

informasi)

Dengan diskusi kelompok, siswa mengkaji literatur

tentang kelemahan teori atom Bohr dan lahirnya teori

mekanika kuantum.

Guru memberi bimbingan selama siswa berdiskusi

± 30

menit

3. Tahap

Explanation

(Tahap

penjelasan)

Memilih kelompok secara acak untuk menyampaikan

hasil diskusinya di depan kelas.

Kelompok lain menanggapi atau menambahkan

penjelasan temannya tersebut sehingga terjadi diskusi

aktif.

Guru dapat memberi penjelasan tambahan jika terjadi

miskonsepsi.

± 15

menit

4. Tahap

Elaborasi

(Tahap

pengayaan)

Siswa kembali melakukan diskusi dalam kelompoknya

untuk berlatih memecahkan masalah melalui LKS

Selama diskusi, siswa saling bertanya dan menjawab,

saling mengajari untuk menguatkan pemahaman siswa.

Beberapa siswa menuliskan jawaban pekerjaan mereka

dipapan tulis untuk soal-soal yang dianggap sukar.

Siswa lain memberikan tanggapan/pertanyaan tentang

pemecahan masalah yang disajikan temannya.

Guru memberi penjelasan tambahan jika diperlukan.

± 15

menit

5. Tahap

Evaluation

(Tahap

penilaian)

Siswa diberikan soal uji pemahaman

Mengumpulkan jawaban soal uji pemahaman

± 10

menit

Page 35: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 34

C. Kegiatan Penutup

Fase Uraian Kegiatan Waktu

Penutup

Siswa dan guru secara bersama-sama mendiskusikan

kesimpulan yang dapat diperoleh dari kegiatan yang

telah dilakukan.

Guru memberikan kesempatan bertanya bila masih ada

materi maupun penjelasan yang belum dimengerti siswa.

Siswa diberikan tugas baca di rumah untuk

pembelajaran berikutnya.

Menutup pembelajaran dan mengucapkan salam

± 10

menit

Pertemuan 3 (2 x 45 menit) Tujuan Pembelajaran

1. Dengan diskusi kelas atau kelompok, siswa dapat menentukan jumlah proton,

elektron dan netron berdasarkan lambang atom.

2. Dengan diskusi kelas atau kelompok, siswa dapat menggunakan prinsip aufbau,

aturan Hund dan azas larangan Pauli untuk menuliskan konfigurasi elektron dan

menggambarkan diagram orbital.

3. Dengan diskusi kelas atau kelompok, siswa dapat menentukan bilangan

kuantum kuantum suatu elektron.

4. Dengan diberikan LKS, siswa menunjukkan ketekunan dan tanggung jawab

dalam belajar baik secara individu maupun kelompok.

5. Siswa dapat bekerja sama, santun dan toleran dalam diskusi kelompok.

Kegiatan Pembelajaran

A. Kegiatan Awal

Langkah

Kegiatan Uraian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

1. Siswa merespon salam dan pertanyaan dari guru

berhubungan dengan kondisi, selanjutnya guru

mengabsen siswa.

2. Siswa menerima informasi tujuan dan langkah

pembelajaran yang akan dilaksanakan.

3. Siswa dibagi menjadi beberapa kelompok @ 5 orang

± 10

menit

B. Kegiatan Inti

Fase Uraian Kegiatan Waktu

1. Tahap

Engagement

(Tahap

Persiapan)

Siswa ditanya tentang teori atom Bohr yang telah

dipelajari pada pertemuan sebelumnya

Setelah siswa merespon pertanyaan guru, pertanyaan

dilanjutkan dengan “Bagaimana susunan elektron

menurut Bohr?”

Mengaitkan jawaban siswa dengan materi yang akan

± 10

menit

Page 36: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 35

Fase Uraian Kegiatan Waktu

dibahas, yakni konfigurasi elektron.

2. Tahap

Explorasi

(Tahap

Penjelajahan

informasi)

Dengan diskusi kelompok, siswa mengkaji literatur

tentang lambang atom dan konfigurasi elektron serta

menggunakannya untuk menentukan konfigurasi

elektron.

Siswa diberikan alat peraga diagram orbital, kemudian

dengan bantuan alat peraga tersebut, menggambarkan

susunan elektron yang mungkin dalam suatu atom.

Guru memberi bimbingan selama siswa bekerja

kelompok.

± 20

menit

3. Tahap

Explanation

(Tahap

penjelasan)

Memilih kelompok secara acak untuk menyampaikan

hasil diskusinya di depan kelas.

Kelompok lain menanggapi atau menambahkan

penjelasan temannya tersebut sehingga terjadi diskusi

aktif. Guru juga dapat memberi penjelasan tambahan

jika terjadi miskonsepsi.

± 15

menit

4. Tahap

Elaborasi

(Tahap

pengayaan)

Siswa kembali melakukan diskusi dalam kelompoknya

untuk berlatih menyelesaikan masalah melalui LKS

Selama diskusi, siswa saling bertanya dan menjawab,

saling mengajari untuk menguatkan pemahaman siswa.

Beberapa siswa menuliskan jawaban pekerjaan mereka

dipapan tulis untuk soal-soal yang dianggap sukar.

Siswa lain memberikan tanggapan/pertanyaan tentang

pemecahan masalah yang disajikan temannya.

Guru memberi penjelasan tambahan jika diperlukan.

± 20

menit

5. Tahap

Evaluation

(Tahap

penilaian)

Guru memberikan soal uji pemahaman pada masing-

masing siswa

Siswa mengerjakan kuis secara individu dalam waktu

yang telah ditentukan.

Siswa engumpulkan jawaban soal uji pemahaman

± 10

menit

C. Kegiatan Penutup

Fase Uraian Kegiatan Waktu

Penutup

Siswa dan guru secara bersama-sama mendiskusikan

kesimpulan yang dapat diperoleh dari kegiatan yang

telah dilakukan.

Guru memberikan kesempatan bertanya bila masih ada

materi maupun penjelasan yang belum dimengerti siswa.

Siswa diberikan tugas baca di rumah untuk

± 10

menit

Page 37: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 36

Fase Uraian Kegiatan Waktu

pembelajaran berikutnya.

Menutup pembelajaran dan mengucapkan salam

LEMBAR KERJA SISWA Pertemuan 1

Diskusikanlah pertanyaan-pertanyaan berikut ini secara berkelompok. Pemahaman tiap

anggota kelompok sangat menentukan keberhasilan kelompok pada saat game:

1. Dalton membuat model bahwa atom berbentuk seperti bola. Penemuan tentang

sinar katoda menunjukkan bahwa model atom Dalton tidak tepat. Jelaskan

fenomena sinar katoda yang terjadi pada penelitian Crookes!

2. Kesimpulan apa yang diambil oleh Thomson berdasarkan atas hasil percobaan

Crookes tentang sinar katoda?

3. Penelitian Rutherford menunjukkan bahwa sebagian besar partikel alfa yang

ditembakkan pada lempeng emas sebagian besarnya lewat tanpa mengalami

pembelokkan/hambatan, sebagian kecil dibelokkan, dan hanya sedikit sekali yang

dipantulkan. Bagaimana Rutherford menjelaskan fenomena ini?

4. Jelaskan kelemahan dari teori atom yang dikemukakan oleh Rutherford!

5. Bagaimanakah Bohr menjelaskan fenomena spektrum atom hidrogen yang berupa

spektrum garis?

6. Jelaskan kelemahan teori atom menurut Bohr!

7. Sebutkan partikel dasar penyusun atom beserta sifat-sifatnya!

Pertemuan 2

1. Berapakah bilangan kuantum azimut ( l ) yang mungkin untuk elektron yang

mempunyai nilai n = 3?

2. Berapakah bilangan kuantum magnetik ( m ) yang mungkin untuk elektron yang

memiliki nilai l = 3?

3. Berapa harga bilangan kuantum azimut untuk orbital berikut :

a. orbital s b. orbital p c. orbital d d. orbital f

4. Berapa harga bilangan kuantum maknetik yang mungkin untuk orbital berikut:

a. orbital s b. orbital p c. orbital d d. orbital f

5. Berapa elektron maksimum yang dapat menempati orbital berikut:

a. orbital s b. orbital p c. orbital d d. orbital f

Pertemuan 3

1. Tentukan konfigurasi elektron menurut Bohr untuk atom-atom berikut :

a. 4Be b. 15P c. 35Br

2. Dengan memperhatikan aturan aufbau dan Hund, gambarkan diagram orbital untuk

unsur :

a. 8O b. 16S c. 19K d. 21Sc e. 25Mn

Page 38: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 37

3. Tentukan keempat bilangan kuantum yang mungkin dari elektron terakhir pada

atom berikut :

a. Al (nomor atom 13)

b. S (nomor atom 16)

c. Ni (nomor atom 28)

ALAT PERAGA MODEL ATOM

DESKRIPSI Alat peraga model atom berfungsi untuk menfisualisasi model atom yang

dikemukakan oleh Dalton, Thomson dan Rutherford yang bersifat abstrak. Dengan

visualisasi model atom, siswa diharapkan lebih mudah memahami perbedaan,

kelebihan dan kelemahan masing-masing model atom tersebut. Menurut Dalton, atom

berbentuk seperti bola, menurut Thomson, atom merupakan suatu bola pejal

bermuatan positif yang permukaannya terdapat elektron (bermuatan negatif) yang

menyebar di permukaan bola tersebut, sedangkan menurut Rutherford atom terdiri

dari inti atom yang disekitarnya beredar elektron mengitari inti atom tersebut. Antara

inti atom dan elektron adalah ruang kosong. Alat peraga model atom dibuat untuk

menggambarkan ketiga model atom tersebut.

ALAT DAN BAHAN ALAT PERAGA MODEL ATOM Alat dan bahan yang diperlukan untuk membuat alat peraga model atom adalah sebagai

berikut:

Dua buah bola plastik

Kertas berwarna

Selotip warna

Kawat kecil

Plastisin

LANGKAH- LANGKAH PEMBUATAN ALAT PERAGA MODEL ATOM Berikut ini adalah salah satu alternatif langkah-langkah pembuatan alat peraga model

atom:

1. Model atom Dalton hanya berupa bola

2. Model atom Thomson dibuat dari bola yang permukaannya ditempel dengan

potongan-potongan selotip warna secara random/acak.

Page 39: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 38

Gambar alat peraga model atom Thomson

3. Model atom Rutherford dibuat dengan langkah-langkah berikut:

- Buat lingkaran dengan kawat yang panjangnya ± 70 cm sebanyak 3 buah.

- Rekatkan masing-masing sisi kawat satu sama lain dengan isolasi berselang

seling sehingga secara utuh tampak berbentuk bola besar. Lingkaran kawat

ini menggambarkan lintasan elektron.

- Lekatkan plastisin yang telah dibentuk bulat pada masing-masing lingkaran

kawat tersebut. Plastisin ini menggambarkan elektron.

- Potong kawat dengan ukuran ½ kali diameter ligkaran dan ujungnya

dilekatkan 3 buah bulatan plastisin. Plastisin pada kawat ini menggambarkan

3 buah proton.

- Lekatkan ujung kawat tersebut pada salah satu simpul lingkaran kawat.

Gambar alat peraga model atom Rutherfort

Page 40: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 39

CARA MENGGUNAKAN ALAT PERAGA MODEL ATOM Alat peraga model atom digunakan untuk menvisualisasikan model atom yang

bersifat abstrak hingga lebih mudah dipahami oleh siswa. Dengan jalan mengamati alat

peraga model atom menurut Dalton, Thomson, dan Rutherfort tersebut siswa diminta

menggambarkan dan memberikan deskripsi bagian-bagian atomnya.

ALAT PERAGA DIAGRAM ORBITAL

DESKRIPSI Alat peraga diagram orbital berfungsi untuk membantu siswa dalam memahami

posisi dan arah rotasi dalam elektron dalam orbital suatu atom. Alat peraga diagram

orbital juga berfungsi untuk menghindari miskonsepsi yang selama ini terjadi. Perlu

diingat bahwa dalam “satu set” seperti orbital p yang terdiri atas 3 orbital memiliki

energi yang sama/setingkat (tergenerate), sehingga elektron dapat berada dalam kotak

manapun, tidak harus berurut px – py – pz dan juga tidak harus urut harga bilangan

kuantum magnetiknya, -1, 0, +1 atau sebaliknya, sebab numerik ini bukan besaran

melainkan “lambang” m yang melukiskan variasi orientasi dalam ruang. Demikian juga

arah spin elektron, untuk elektron tidak berpasangan boleh ↑ (s = +½) atau ↓ (s = -½),

tetapi harus searah dalam satu set orbital (sesuai aturan Hund), sebab jika tidak paralel

akan menghasilkan energi total yang lebih tinggi.

Dalam alat peraga ini, rrbital digambarkan sebagai kotak sesuai konfigurasi dan

jumlah orbital tiap subkulit atomnya, sedangkan elektron digambarkan dengan batang

korek api, dimana arah kepala korek api ke atas menggambarkan arah rotasi elektron

searah jarum jam (harga bilanagn kuantum spin, s = + ½ ) dan arah kepala korek api ke

bawah menggambarkan arah rotasi elektron berlawanan arah jarum jam (harga

bilanagn kuantum spin, s = - ½ )

ALAT DAN BAHAN ALAT PERAGA DIAGRAM ORBITAL Alat dan bahan yang diperlukan untuk membuat alat peraga diagram orbital adalah

sebagai berikut:

Kertas sampul ukuran F4

Batang korek api

LANGKAH_ LANGKAH PEMBUATAN ALAT PERAGA DIAGRAM ORBITAL Berikut ini adalah salah satu alternatif langkah-langkah pembuatan alat peraga diagram

orbital:

7. Dibuat diagram orbital sesuai urutan konfigurasi sesuai azaz aufbau: 1s 2s 2p 3s

3p 4s 3d 4p dan seterusnya pada kertas sampul F4. Diagram orbital berupa

kotak ukuran 5 x 2,5 cm, dapat dibuat secara komputerisasi ataupun manual.

Contoh:

Page 41: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 40

8. Batang korek api digunakan untuk menggambarkan elektron.

9. Alat peraga siap digunakan.

CARA MENGGUNAKAN ALAT PERAGA DIAGRAM ORBITAL - Masing-masing siswa dalam kelompok diberi satu lembar diagram orbital dan

batang korek api sebagai gambaran elektron.

- Tiap kelompok diberikan 2 lambang yang konfigurasinya berakhir pada periode

4. Kemudian siswa menentukan konfigurasi elektronnya

Contoh:

6C : 1s2 2s2 2p2

Maka, kemungkinan posisi elektron dalam diagaram orbitalnya adalah:

- Siswa meletakkan elektron (batang korek api) sesuai dengan kemungkinan

posisi dan rotasi elektron pada orbital.

Contoh:

Untuk 6C : 1s2 2s2 2p2, salah satu kemungkinan posisi elektron dalam

diagaram orbitalnya adalah:

Page 42: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 41

Siswa bereksplorasi untuk mencari kemungkinan posisi dan rotasi elektron

dalam orbital sesuai dengan azas aufbau.

- Siswa menggambarkan seluruh kemungkinan posisi dan rotasi elektron dalam

digaram orbital.

Untuk 6C : 1s2 2s2 2p2, semua kemungkinan diagram orbitalnya adalah:

DAFTAR PUSTAKA Ari Harnanto, Ruminten, 2009, Kimia untuk SMA dan MA kelas X, Pusat Pembukuan

Departemen Pendidikan Nasional.

Arifatun Anifah Setyawati, 2009, Kimia Mengkaji Fenomena Alam, Pusat Pembukuan

Departemen Pendidikan Nasional.

Brady, James E., 1998, General Chemistry Principles and Structure (Alih Bahasa:

Sukmariah dkk., 1999, Kimia Universitas Asas dan Struktru), Binarupa

Aksara, Jakarta.

Holland, Julian, at al., 2000, The Kingfisher Science Encyclopedia (Alih Bahasa:

Sudarmono, dkk., 2005, Ensiklopedia Iptek), Lentera Abadi, Jakarta

Silberman, Melvin L., 1996, Active Learning 101 Strategies to Teach Any Subject (Alih

bahasa: Sarjuli dkk., 2009, Active Learning 101 Strategi Pembelajaran Aktif),

Pustaka Insan Madani, Yogyakarta.

Soedjono, 2004, Evaluasi mandiri Kimia SMA, Erlangga, Jakarta

Sumarjono, Buku Pintar UN Kimia SMA, Media Pusindo, Jakarta

http://coe.ilstu.edu/scienceed/lorsbach/257 lrcy.htm

Page 43: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 42

SISTEM PERIODIK UNSUR

Kompetensi Inti

KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,

teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang

spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara

mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar

Dalam pembelajaran ini, siswa akan memiliki kemampuan untuk:

1. Menganalisis hubungan konfigurasi elektron dan diagram orbital untuk

menentukan letak unsur dalam tabel periodik dan sifat-sifat periodik unsur.

2. Menyajikan hasil analisis hubungan konfigurasi elektron dan diagram orbital

untuk menentukan letak unsur dalam tabel periodik dan sifat-sifat periodik

unsur.

Page 44: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 43

Pengalaman Belajar

Melalui pembelajaran materi perkembangan model atom, siswa akan memperoleh

pengalaman belajar:

1. menemukan hubungan konfigurasi elektron suatu atom dengan letaknya dalam

Tabel Periodik Unsur.

2. menemukan keteraturan letak unsur pada Tabel Periodik Unsur berdasrkan

jumlah elektron valensi dan kulit valensi (bilangan kuantum utama terbesar)

3. mengembangkan sikap sosial, semangat kerja sama serta tanggung jawab dalam

memecahkan masalah secara rasional melalui kegiatan belajar kelompok.

4. membina hubungan yang baik dan mendorong timbulnya semangat tim.

Kegiatan-kegiatan yang dilakukan siswa dalam mempelajari perkembangan model atom

ini dibuat berdasarkan model pembelajaran Teams Games Tournaments ( TGT ) yang

sintaknya adalah:

1. Penyajian Kelas

Pada awal pembelajaran guru menyampaikan tujuan pembelajaran. Selanjutnya

pembelajaran dilakukan dengan penyajian kelas dengan pengajaran langsung

atau dengan ceramah, diskusi, mengkaji literatur dengan dibimbing guru. Pada

saat penyajian kelas ini, siswa harus benar-benar memperhatikan dan

memahami materi yang diberikan guru, karena akan membantu siswa bekerja

lebih baik pada saat kerja kelompok dan pada saat game karena skor game akan

menentukan skor kelompok.

2. Diskusi Kelompok (Team)

Kelompok biasanya terdiri atas 4 - 5 orang siswa. Fungsi kelompok adalah untuk

lebih mendalami materi bersama teman kelompoknya dan lebih khusus untuk

mempersiapkan anggota kelompok agar bekerja dengan baik dan optimal pada

saat game. Pada tahapan ini, siswa saling berdiskusi, memberi arahan, bertukar

pendapat untuk menguatkan pemahaman atas materi pembelajaran. Sebagai

panduan diskusi, guru dapat menyiapkan Lembar Kerja Siswa.

3. Turnamen

Pada tahap ini, siswa memainkan pertandingan akademik dalam regu yang

berkemampuan homogen, masing-masing meja turnamen berisi 4-5 anggota.

Game terdiri atas pertanyaan-pertanyaan yang dirancang untuk menguji

pengetahuan yang didapat siswa dari penyajian kelas dan belajar kelompok.

Kebanyakan game terdiri dari pertanyaan-pertanyaan sederhana bernomor.

Siswa memilih kartu bernomor dan mencoba menjawab pertanyaan yang sesuai

dengan nomor itu. Siswa yang menjawab benar pertanyaan itu akan

mendapatkan skor.

4. Penghargaan Kelompok

Pada tahap ini, guru mengumumkan kelompok yang menang, masing-masing

team akan mendapat penghargaan atau hadiah apabila rata-rata skor memenuhi

Page 45: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 44

kriteria yang ditentukan. Skor kelompok dihitung berdasarkan skor anggota

kelompok turnamen.

MATERI

TABEL PERIODIK UNSUR Sistem Periodik Unsur (SPU) adalah sistem pengelompokan atau

pengklasifikasian atom-atom yang memiliki kesamaan ciri dan sifat, baik secara fisika

maupun kimia. Beberapa upaya mengklasifikasikan unsur telah dilakukan oleh para

ahli, diantaranya:

1. Triade Dobereiner

Menurut Dobereiner (1929), unsur-unsur yang memiliki sifat

yang mirip, mempunyai keteraturan dimana massa atom unsur

ke dua sama dengan setengah dari jumlah massa atom unsur

pertama dan unsur ke tiga.

2. Hukum Oktaf Newlands

Menurut Newlands, ketika unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa

atomnya, maka setiap pengulangan delapan unsur akan terdapat kemiripan

sifat. Artinya unsur pertama mirip dengan unsur ke delapan, unsur kedua mirip

dengan unsur ke sembilan dan seterusnya. Hukum ini dikenal dengan “Hukum

Oktaf”.

Unsur Massa

atom Unsur

Massa

atom

Litium (Li) 7 (Be) 9

Natrium (Na) 23 Magnesium (Mg) 24,3

Kalium (K) 39 Kalsium 40

H F Cl Co,

Ni Br Pd I Pt, Ir

Li Na K Cu Rb Ag Cs Ti

Be Mg Ca Zn Sr Cd Ba, V Pb

B Al Sr Y Ce, La U Ta Th

C Si Ti In Zn Sn W Hg

N P Mn As Di, Mo Sb Nb Bi

O S Fe Se Ro, Ru Te Au Os

Johann Wolfgang Dobereiner

Sumber : wikipedia

John Alexander Reina Newlands

Sumber: wikipedia

Page 46: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 45

Hukum oktaf ini mempunyai kelemahan karena hanya berlaku untuk unsur-unsur

ringan. Jika diteruskan, ternyata kemiripan sifat terlalu dipaksakan. Misalnya, Zn

mempunyai sifat yang cukup berbeda dengan Be, Mg, dan Ca.

3. Tabel Periodik Unsur Menurut Mendeleev

Mendeleev (biasa juga ditulis Mendeleyev) menemukan bahwa

bila unsur-unsur disusun berdasarkankenaikan nomor

atomnya, maka sifat-sifatnya akan berulang secara

periodik. Mendeleev meletakkan beberapa unsur yang

menyimpang dari aturan urutan massa atom agar unsur-unsur

tersebut cocok dengan sifat-sifat tetangganya dalam tabel.

Kelebihan SPU Mendeleev:

1. Pengelompokkan memiliki nomor atom dan sifat-sifat

yang lebih akurat.

2. Pengelompokan Mendeleev mampu memprediksi sifat-

sifat unsur yang belum ditemukan.

Kelemahan sistem ini adalah penempatan beberapa unsur tidak

sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya.

4. Tabel Periodik Unsur Modern

Henry G. J. Moseley (1887–1915) menemukan bahwa jika

unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor

atomnya, maka sifat-sifatnya akan berulang secara

periodik. Atas dasar tersebut, Moseley kemudian

mengembangkan Tabel Periodik Unsur modern yang

merupakan penyempurnaan dari sistem periodik Mendeleev.

Henry Gwyn Jeffreys

Moseley

Sumber: wikipedia

Dmitri Ivanovich

Mendeleev

Sumber: wikipedia

Page 47: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 46

Tabel Periodik Unsur Modern

Kolom/lajur vertikal dalam TPU modern disebut golongan yang disusun

menurut kemiripan sifat kimia yang sangat ditentukan oleh jumlah elektron valensi

dari unsur tersebut. Sedangkan baris/kolom horizontal disebut periode yang disusun

menurut kenaikan nomor atom. Terdapat dua model penomoran golongan dalam TPU

modern, model IUPAC dan model Amerika. Model IUPAC membagi golongan unsur

menjadi 18 golongan (1 – 18), sedangkan model Amerika membagi golongan menjadi

golongan A (I-VIIIA) dan Golongan B (I-VIIIB). Di Indonesia, model Amerika lebih

banyak digunakan daripada model IUPAC sehingga pada materi ini akan lebih banyak

dipelajari SPU modern model Amerika.

Golongan A sering disebut sebagai golongan utama. Sedangkan golongan B

sering disebut sebagai golongan transisi. Golongan transisi pada IIIB periode 6 dan

periode 7 terdapat unsur lantanida dan aktinida yang disebut unsur transisi dalam.

Berdasarkan jenis orbital yang ditempati elektron terakhir, unsur-unsur dalam SPU

dibedakan menjadi:

1. Blok s : Elektron terakhir pada orbital ns

Golongan IA (Alkali) dan IIA (Alkali Tanah)

2. Blok p : Elektron terakhir pada orbital ns np

Golongan IIIA sampai VIIIA

3. Blok d : Elektron terakhir pada orbital (n-1)d ns

Golongan IIIB sampai IIB, disebut unsur transisi

4. Blok f : Elektron telah ada yang menempati orbital f

Golongan Lantanida dan Aktinida, disebut unsur transisi dalam

Page 48: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 47

1. Golongan

Letak golongan unsur dalam SPU modern ditentukan oleh jumlah elektron valensi.

Golongan A = Blok s : elektron valensi berada pada orbital ns

Blok p : elektron valensi berada pada orbital ns np

Golongan B = Blok d : elektron valensi berada pada orbital (n-1)d ns

Golongan Lantanida dan Aktinida = Blok f (Belum dibahas pada kelas X)

Aturan Khusus Golongan B

a. Untuk elektron valensi berjumlah 8, dan 10, masuk pada golongan VIII-B

b. Untuk elektron valensi berjumlah 11, masuk golongan I-B

c. Untuk elektron valensi berjumlah 12, masuk golongan II-B

2. Periode

Periode unsur ditentukan oleh kulit valensi (bilangan kuantum utama (n)

terbesar)

Contoh :

11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1

Elektron valensi pada 3s (ns) berjumlah 1 = Golongan IA

Bilangan n terbesar 3 = Periode 3

31Ga : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p1

Elektron valensi pada 4s 4p (ns np) berjumlah 3 = Golongan IIIA

Bilangan n terbesar 4 = Periode 4

26Fe : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

Elektron valensi pada 3d 4s ((n-1)d ns) berjumlah 7 = Golongan VIIIB

Bilangan n terbesar 4 = Periode 4

45Rh : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d7 5s2

Elektron valensi pada 5s 4d (ns (n-1)d) berjumlah 9 = Golongan VIIIB

Bilangan n terbesar 5 = Periode 5

29Cu : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10

Elektron valensi pada 3d 4s ((n-1)d ns) berjumlah 11 = Golongan IB

Bilangan n terbesar 4 = Periode 4

Sistem Periodik Unsur didasarkan pada jumlah elektron pada atom netral.

Jika yang diketahui konfigurasi ion, maka harus ditentukan terlebih dahulu

konfigurasi elektron dalam bentuk atom netralnya (unsur)

Page 49: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 48

Contoh :

Konfigurasi elektron ion O2- : 1s2 2s2 2p6. Tentukan letak atom O dalam SPU!

Konfigurasi ion O2- : 1s2 2s2 2p6 ( jumlah elektron = 10)

Maka atom O (netral) memiliki 8 elektron.

Konfigurasi elektron atom O : 1s2 2s2 2p4, terletak pada golongan VIA Periode 2.

SIFAT PERIODIK UNSUR Mendeleyev telah mengemukakan bahwa bila unsur-unsur disusun berdasarkan

kenaikan nomor atomnya, maka sifat-sifatnya akan berulang secara periodik. Sifat-sifat

ini, misalnya yang berkaitan dengan jari-jari atomik, energi ionisasi, afinitas elektron,

dan elektronegativitas.

1. Jari-Jari Atom

Secara sederhana jari-jari atom dapat didefinisakan jarak dari inti atom sampai

kulit terluar. Untuk mempelajari keteraturan jari-jari atom dalam satu golongan

mari kita ambil contoh unsur-unsur golongan IA (alkali).

Golongan IA (Alkali) : Li Na K Rb Cs Fr

Jari-jari/pm : 134 154 196 216 235 -

Jari-jari atom untuk beberapa unsur

Unsur-unsur yang segolongan, jari-

jari atom makin ke bawah makin

besar sebab jumlah kulit yang dimiliki

atom makin banyak sehingga kulit

terluar makin jauh dari inti atom. Untuk

mempelajari keteraturan jari-jari atom

dalam satu periode mari kita ambil

contoh unsur-unsur periode 2.

Periode 2 : Li Be B C N O F Ne

Jari-jari/pm : 134 91 82 77 74 70 68 -

Page 50: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 49

Unsur-unsur yang seperiode, jari-jari atom makin ke kanan makin kecil.

Dalam satu periode, semakin ke kanan jumlah proton dalam inti atom semakin

banyak yang menyebabkan gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin kuat.

Akibatnya, elektron-elektron tertarik lebih dekat ke arah inti atom sehingga jari-jari

atom makin kecil.

Bandingkan atom 19K, 20Ca, dan 31Ga. Dalam

inti atom K terdapat 19 proton, Ca 20 proton

dan Ga 31 proton. Gaya tarik inti atom Ga

terhadap elektronnya lebih kuat

dibandingkan pada Ca dan K.

Gaya tarik inti atom yang kuat menyebabkan elektron tertarik ke arah dalam

(memampat ke arah dalam). Akibatnya jari-jari atom Ga < Ca < K.

2. Energi Ionisasi/Potensial Ionisasi

Potensial Ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan oleh suatu atom netral

atau ion untuk melepas 1 buah elektron yang terikat paling luar dalam fase gas.

Energi ionisasi dinyatakan dalam kJ mol–1. Semakin kecil jari-jari atom, potensial

ionisasinya cenderung semakin besar. Hal ini karena semakin kecil jari-jari

atom, akan semakin kuat suatu elektron ditarik oleh inti atom sehingga diperlukan

energi yang lebih besar untuk melepaskan elektron tersebut.

Hubungan energi ionisasi dengan nomor atom

Sumber: Wikipedia

Ada beberapa perkecualian yang perlu diperhatikan. Golongan IIA, VA, dan VIIIA

ternyata mempunyai energi ionisasi yang sangat besar, bahkan lebih besar dari

pada energi ionisasi unsur di sebelah kanannya, yaitu IIIA dan VIA. Hal ini terjadi

karena unsur-unsur golongan IIA, VA, dan VIIIA mempunyai konfigurasi elektron

yang relatif stabil, sehingga elektron sukar dilepaskan.

3. Afinitas Elektron

Afinitas elektron adalah energi yang dilepas atau diserap ketika satu elektron

ditambahkan ke dalam atom dalam fase gas. Afinitas elektron juga dinyatakan

Page 51: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 50

dalam kJ mol–1. Jika suatu elektron telah ditambahkan ke dalam atom, maka untuk

menambahkan elektron berikutnya akan semakin sulit karena tambahan elektron

kedua dan seterusnya akan mendapat tolakan dari elektron sebelumnya.

M(g) + e M-(g) .......... Ea(1)

M- (g) + e M2- (g) .......... Ea(2) (Lebih sulit terjadi)

H

- 73

He

48

Li

- 60

Be

48

B

- 27

C

-122

N

7

O

- 141

F

- 328

Ne

116

Na

- 53

Mg

39

Al

- 42

Si

- 134

P

- 72

S

- 200

Cl

- 349

Ar

96

K

- 48

Ca

29

Ga

- 29

Ge

- 116

As

- 78

Se

- 195

Br

- 325

Kr

96

Rb

- 47

Sr

29

In

- 29

Sn

- 116

Sb

- 103

Te

- 190

I

- 295

Xe

77

Energi afinitas pertama Unsur-Unsur Golongan Utama

Unsur yang memiliki afinitas elektron bertanda negatif berarti melepas energi

ketika satu elektron ditambahkan kepadanya. Makin negatif nilai afinitas elektron,

maka makin besar kecenderungan unsur tersebut dalam menyerap elektron

(kecenderungan membentuk ion negatif semakin besar). Sedangkan afinitas

elektron bertanda positif menunjukkan atom memerlukan energi untuk

menangkap elektron.

4. Keelektronegatifan/Elektronegatifitas

Menurut Pauling, keelektronegatifan atau elektronegatifitas adalah kemampuan

suatu atom untuk menarik elektron dalam ikatannya ketika atom-atom tersebut

membentuk ikatan.

Nilai Elektronegatifitas Unsur-Unsur

Page 52: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 51

Semakin kecil jari-jari atom, semakin besar keelektronegatifannya. Hal ini

karena semakin kecil suatu atom maka gaya tarik inti atom terhadap elektron

semakin besar sehingga atom tersebut akan semakin mudah menarik elektron.

5. Sifat Logam

Secara kimia, sifat logam dikaitkan dengan keelektronegatifan dan nergi ionisasi.

Ditinjau dari konfigurasi elektron, unsur-unsur logam cenderung melepaskan

elektron (memiliki energi ionisasiyang kecil), sedangkan unsur-unsur bukan logam

cenderung menangkap elektron (memiliki keelektronegatifan yang besar). Sesuai

dengan kecenderungan energi ionisasi dan keelektronegatifan tersebut,maka sifat

logam-nonlogam dalam periodik unsur adalah:

Dari kiri ke kanan dalam satu periode, sifat logam berkurang, sedangkan sifat

nonlogam bertambah.

Dari atas ke bawah dalam satu golongan, sifat logam bertambah, sedangkan

sifat nonlogam berkurang.

6. Titik Leleh dan Titik Didih

Berdasarkan titik leleh dan titik didih dapat disimpulkan sebagai berikut.

Dalam satu periode, titik cair dan titik didih naik dari kiri ke kanan sampai

golongan IVA, kemudian turun drastis. Titik cair dan titik didih terendah

dimiliki oleh unsur golongan VIIIA.

Dalam satu golongan, ternyata ada dua jenis kecenderungan: unsur-unsur

golongan IA–IVA, titik cair dan titik didih makin rendah dari atas ke bawah;

unsur-unsur golongan VA–VIIIA, titik cair dan titik didihnya makin tinggi.

Hubungan Titik Didih Dengan Massa Atom

Page 53: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 52

CONTOH KEGIATAN PEMBELAJARAN Tujuan Pembelajaran

9. Dengan diskusi kelas atau kelompok, siswa dapat menentukan jumlah elektron

valensi dan jumlah kulit pada suatu atom serta hubungannya dengan letak atom

tersebut dalam TPU.

10. Dengan diberikan LKS melalui diskusi kelompok, siswa dapat menentukan letak

atom dalam TPU berdasarkan jumlah elektron valensi dan jumlah kulit pada

suatu atom.

11. Dengan diberikan LKS, siswa menunjukkan ketekunan dan tanggung jawab

dalam belajar baik secara individu maupun kelompok.

12. Siswa dapat bekerja sama, santun dan toleran dalam diskusi kelompok.

Kegiatan Pembelajaran

Langkah

Kegiatan Uraian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

1. Siswa merespon salam dan pertanyaan dari guru

berhubungan dengan kondisi/kabar mereka,

selanjutnya guru mengabsen siswa.

2. Siswa diajak untuk menentukan konfigurasi elektron

suatu atom yang telah dipelajari sebelumnya.

3. Guru mengajukan pertanyaan “apa hubungan

konfigurasi elektron dengan letak atom dalam SPU?”

Pertanyaan tersebut untuk menarik perhatian siswa

dan meningkatkan motivasi siswa dalam belajar.

4. Siswa dikondisikan untuk membentuk kelompok-

kelompok kecil berisi 4-5 orang.

± 10

menit

Kegiatan

Pokok

1. Guru memberikan penjelasan singkat tentang

hubungan konfigurasi elektron suatu atom dengan

letaknya dalam TPU.

2. Dalam kelompoknya, siswa berdiskusi dengan dipandu

LKS dan dibimbing guru untuk menentukan letak

beberapa atom dalam TPU. Selama diskusi, siswa saling

bertukar pendapat, saling mengajari dan memberi

arahan.

3. Setelah diskusi kelompok dirasa cukup, dilakukan

turnamen, dengan langkah-langkah berikut:

Siswa duduk sesuai kelompoknya

Masing-masing peserta mengambil nomor undian,

yakni 1, 2, 3 dan seterusnya sesuai jumlah anggota

pada tiap kelompok.

Guru menyiapkan dan membagikan set kartu atom

± 70

menit

Page 54: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 53

Langkah

Kegiatan Uraian Kegiatan Waktu

pada tiap kelompok. Satu set berisi 7 kartu yang

masing-masing di dalamnya tertera lambang atom

yang berbeda-beda.

Guru akan menyebutkan satu nomor undian,

misalkan 1, maka siswa dari semua kelompok yang

memegang undian 1 mengambil salah satu kartu

pada set kartu yang ada pada kelompoknya, beradu

cepat menyelesaikan konfigurasi elektron atom

yang terdapat dalam kartu, menentukan letaknya

dalam TPU, dan beradu cepat untuk

menempelkannya pada papan TPU yang telah

disediakan.

Skor didasarkan atas kecepatan menempel kartu

dan kebenaran jawaban.

Jika jumlah kelompok ada 5, skor 5 = paling cepat

menempelkan kartu pada papan TPU, skor 4 =

tercepat kedua, skor 3 = tercepat ketiga , skor 2

tercepat ke 4, dan skor 1 = yang paling lambat

menempelkan kartu.

Jawaban konfigurasi elektron benar diberi skor 1

Meletakkan kartu sesuai golongan dan periodenya

diberi skor 1.

Permainan dilanjutkan pada undian dua, tiga dan

seterusnya. Penyebutan nomor undian lebih baik

secara acak.

Hal itu terus dilakukan sebanyak siswa dalam tiap

kelompok

4. Pemberian penghargaan kelompok.

Penutup

1. Siswa dan guru secara bersama-sama menarik

kesimpulan.

2. Guru memberikan kesempatan bertanya bila masih ada

materi maupun penjelasan yang belum dimengerti

siswa.

3. Siswa diberikan tugas baca di rumah untuk

pembelajaran berikutnya atau diberikan PR.

± 10

menit

LEMBAR KERJA SISWA Diskusikan pertanyaan-pertanyaan berikut ini secara berkelompok. Setiap anggota

kelompok harus saling bertukar pendapat dan saling mengajari satu sama lain, karena

pemahaman tiap anggota kelompok sangat menentukan keberhasilan kelompok pada saat

game:

Page 55: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 54

1. Tentukan jumlah konvigurasi elektron dan kulit valensi dari atom-atom berikut:

a. 13Al c. 15P e. 17Cl

b. 26Fe d. 29Cu f. 20Ca

2. Tentukan letak atom berikut ini dalam sistem periodik unsur modern!

a. 34Se c. 12 Mg e. 19K g. 35Br i. 38Sr

b. 24Cr d. 16S f. 26Fe h. 29Cu j. 46Pd

DESKRIPSI ALAT PERAGA Alat peraga ini berupa tabel periodik unsur. Alat ini berfungsi untuk

mempermudah siswa dalam memahami penentuan letak golongan dan periode suatu

atom dalam tabel periodik unsur. Dalam turnamen, tabel periodik unsur digunakan

secara bersama dengan kartu atom. Guru akan menyebutkan satu nomor undian,

misalkan 1, maka siswa dari semua kelompok yang memegang undian 1 mengambil

salah satu kartu pada set kartu yang ada pada kelompoknya, beradu cepat

menyelesaikan konfigurasi elektron atom yang terdapat dalam kartu, menentukan

letaknya dalam TPU, dan beradu cepat untuk menempelkannya pada papan TPU yang

telah disediakan.

ALAT DAN BAHAN Alat dan bahan yang diperlukan untuk membuat alat peraga Tabel Periodik Unsur

adalah sebagai berikut:

Kertas baliho ukuran 200 x 135 cm

Kertas sampul ukuran F4

Dobel tip untuk menempelkan kartu atom pada papan TPU

Nomor undian siswa 1, 2, 3, 4, dan 5, dibuat sesuai jumlah kelompok dan

jumlah siswa dalam kelompok.

LANGKAH- LANGKAH PEMBUATAN ALAT PERAGA Peraga Untuk Diskusi Kelas

Berikut ini adalah salah satu alternatif langkah-langkah pembuatan alat peraga Tabel

Periodik Unsur yang digunakan dalam diskusi kelas:

5. Buat TPU modern menggunakan program adobe photoshop ukuran 200 x 135

cm. Untuk memudahkan siswa, diberi keterangan golongan sesuai model IUPAC

dan model Amerika serta keterangan periodenya.

6. Cetak TPU modern dengan kertas baliho ukuran 200 x 135 cm.

7. TPU siap digunakan

Page 56: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 55

Contoh alat peraga TPU untuk diskusi kelas

Peraga Untuk Turnamen

Berikut ini adalah salah satu alternatif langkah-langkah pembuatan alat peraga Tabel

Periodik Unsur yang digunakan dalam turnamen:

1. Nomor undian siswa 1, 2, 3, 4, dan 5, dibuat dari kertas folio berukuran sekitar 3

x 5 cm.

Contoh :

Dibuat sejumlah siswa dan jumlah kelompok.

2. Kartu atom dibuat dari kertas sampul berwarna berukuran 9 x 11 cm.

Didalamnya ditulis lambang atom dan nomor atomnya.

Contoh :

Set kartu yang masing-masing berisi 7 kartu atom

1 2 3 4 5

Page 57: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 56

3. Papan untuk menempelkan kartu atom dibuat dari kertas baliho berukuran 200

x 135 cm.

Contoh:

Papan TPU untuk menenmpel kartu atom pada saat turnamen

CARA MENGGUNAKAN ALAT PERAGA Peraga Untuk Diskusi Kelas

Peraga TPU untuk diskusi kelas digunakan sebagai media untuk menjelaskan cara

penentuan letak atom dalam TPU tersebut.

Peraga Untuk Turnamen

- Masing-masing siswa dalam kelompok diberikan nomor undian 1, 2, 3, 4, dan 5.

- Tiap kelompok diberikan satu set kartu yang masing-masing berisi 7 kartu atom.

Komposisi kartu tiap set harus merata baik kompleksitas konfigurasi

elektronnya, letak golongan maupun periodenya. Misalnya dari satu set kartu

tersebut terdiri dari :

1 kartu golongan IIA periode 5

1 kartu golongan IIIA periode 4

1 kartu golongan VIA periode 5

1 kartu golongan VII periode 4

1 kartu golongan IIB periode 4

1 kartu golongan IVB periode 5

1 kartu golngan VIIB periode 5

- Guru akan menyebutkan satu nomor undian, misalkan 1, maka siswa dari semua

kelompok yang memegang undian 1 mengambil salah satu kartu pada set kartu

yang ada pada kelompoknya, beradu cepat menyelesaikan konfigurasi elektron

atom yang terdapat dalam kartu, menentukan letaknya dalam TPU, dan beradu

cepat untuk menempelkannya pada papan TPU yang telah disediakan.

Page 58: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 57

- Skor didasarkan atas kecepatan menempel kartu dan kebenaran jawaban.

Jika jumlah kelompok ada 5, skor 5 = paling cepat menempelkan kartu pada

papan TPU, skor 4 = tercepat kedua, skor 3 = tercepat ketiga , skor 2

tercepat ke 4, dan skor 1 = yang paling lambat menempelkan kartu.

Jawaban konfigurasi elektron benar diberi skor 1

Meletakkan kartu sesuai golongan dan periodenya diberi skor 1.

- Permainan dilanjutkan pada undian dua, tiga dan seterusnya. Penyebutan nomor

undian lebih baik secara acak.

- Hal itu terus dilakukan sebanyak siswa dalam tiap kelompok.

DAFTAR PUSTAKA Ari Harnanto, Ruminten, 2009, Kimia untuk SMA dan MA kelas X, Pusat Pembukuan

Departemen Pendidikan Nasional.

Arifatun Anifah Setyawati, 2009, Kimia Mengkaji Fenomena Alam, Pusat Pembukuan

Departemen Pendidikan Nasional.

Brady, James E., 1998, General Chemistry Principles and Structure (Alih Bahasa:

Sukmariah dkk., 1999, Kimia Universitas Asas dan Struktru), Binarupa

Aksara, Jakarta.

Holland, Julian, at al., 2000, The Kingfisher Science Encyclopedia (Alih Bahasa:

Sudarmono, dkk., 2005, Ensiklopedia Iptek), Lentera Abadi, Jakarta

Silberman, Melvin L., 1996, Active Learning 101 Strategies to Teach Any Subject (Alih

bahasa: Sarjuli dkk., 2009, Active Learning 101 Strategi Pembelajaran Aktif),

Pustaka Insan Madani, Yogyakarta.

Soedjono, 2004, Evaluasi mandiri Kimia SMA, Erlangga, Jakarta

Sumarjono, Buku Pintar UN Kimia SMA, Media Pusindo, Jakarta

Page 59: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 58

IKATAN KIMIA

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_x/ikatan-ion/

Kompetensi Inti

KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,

teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang

spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara

mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar Dalam pembelajaran ini, siswa akan memiliki kemampuan:

1. Membandingkan proses pembentukan ikatan ion, ikatan kovalen, ikatan kovalen

koordinasi dan ikatan logam serta interaksi antar partikel (atom, ion, molekul)

materi dan hubungannya dengan sifat fisik materi.

2. Mengolah dan menganalisis perbandingan proses pembentukan ikatan ion,

ikatan kovalen, ikatan kovalen koordinasi, dan ikatan logam serta interaksi antar

partikel (atom, ion, molekul) materi dan hubungannya dengan sifat fisik materi.

Pengalaman Belajar Melalui pembelajaran ikatan kimia, siswa akan memperoleh pengalaman belajar:

1. Menemukan konsep pembentukan ikatan ion dan ikatan kovalen.

2. Membandingkan proses terbentuknya ikatan ion dan ikatan kovalen.

3. Berkolaborasi menentukan jenis ikatan pada senyawa tertentu.

Page 60: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 59

4. Kegiatan-kegiatan yang dilakukan siswa pada pembelajaran bentuk molekul ini

dibuat berdasarkan kepada 5E Model, yaitu:

5. engagement

aktivitas pembelajaran pada tahapan ini bertujuan untuk mendapatkan

perhatian penuh dari siswa, menstimulasi cara berpikir mereka dan meberikan

apersepsi pada siswa agar mereka mengingat kembali materi prasyarat.

6. Exploration

Pada tahapan ini, siswa diberikan cukup waktu untuk berpikir, mebuat rencana

untuk menyelesaikan masalah, menginvestigasi dan menyusun semua informasi

yang ada. Contohnya adalah siswa melakukan eksperimen-eksperimen alat

peraga.

7. Explanation

Dalam tahapan ini, siswa dilibatkan secara penuh dalam menganalisis hasil

eksplorasi yang telah mereka lakukan, lalu mereka mengkomunikasikan

beberapa temuan yang mereka peroleh.

8. Elaboration

Selanjutnya siswa diberikan kesempatan untuk menajamkan dan memperluas

pemahaman mereka.

9. Evaluation

Tahap evaluasi sebenarnya bisa dilakukan pada keempat tahapan di atas, guru

mengecek jalannya pembelajaran dan hasil yang diperoleh siswa, apakah tujuan

pembelajaran telah tercapai atau belum.

MATERI IKATAN ION DAN, IKATAN KOVALEN

Pada materi struktur atom dan system periodik diketahui bahwa gas mulia mempunyai

sifat yang stabil, ditunjukkan dengan data bahwa gas mulia memiliki energi ionisasi

yang besar, affinitas electron kecil, dan tidak memiliki keelektronegatifan. Helium

memiliki elektronvalensi 2 dan gas mulia lainnya memiliki elektronvalensi 8. Menurut

G.N Lewis elektronvalensi inilah yang menyebabkan gas mulia stabil.

Unsur-unsur lain yang susunan elektronnya tidak seperti gas mulia cenderung

mencapai kestabilan seperti yang dimiliki gas mulia dengan cara melepaskan electron

atau dengan menarik electron, sehingga atom-atom tersebut saling berikatan. Ada juga

atom-atom yang menggunakan pasangan elektron untuk dipakai bersama.

Ikatan antar atom yang bergabung dalam membentuk molekul dalam upaya mencapai

kestabilan disebut IKATAN KIMIA.

ATURAN OKTET DAN SIMBOL LEWIS

Dibandingkan dengan unsur lain, gas mulia merupakan unsur yang paling stabil.

Kestabilan ini disebabkan elektronvalensinya yang berjumlah 8, kecuali helium yaitu 2.

Page 61: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 60

Konfigurasi seperti ini disebut dengan OKTET, sedangkan konfigurasi untuk helium

disebut DUPLET.

Untuk menjelaskan terjadinya ikatan, Lewis menggambarkan elektronvalensi sebagai

titik, sehingga diperoleh Simbol/Lambang Lewis sebagai berikut (buku Kimia Kelas X,

Budi Utami dkk, Pusat Perbukuan Depdiknas) :

Lambang Lewis unsur periode 2 dan 3

IKATAN ION

Ikatan ion (elektrovalen atau heteropolar) adalah ikatan yang terjadi karena

perpindahan elektron dari satu atom ke atom yang lain. Ikatan ion terbentuk karena

serah terima elektron dari atom yang mudah melepaskan elektron (atom elektropositif)

kepada atom yang mudah menerima elektron (elektronegatif) sehingga masing-masing

memiliki konfigurasi elektron OKTET atau bisa juga DUPLET. Atom yang elektropositif

pada umumnya adalah unsur-unsur logam, dan atom elektronegatif adalah unsur-unsur

non logam

Ikatan ion merupakan ikatan yang relatif kuat, sehingga senyawa yang berikatan ion

pada umumnya memiliki titik didih yang tinggi.

Contoh pembentukan ikatan ion :

𝑁𝑎11 : 2 8 1, elektronvalensi 1 dilepaskan sehingga membentuk Na+ : 2 8

𝐶𝑙17 : 2 8 7, elektronvalensi 7 menerima elektron 1 membentuk Cl- : 2 8 8

Contoh lain pembentukan ikatan ion :

𝑀𝑔12 : 2 8 2

𝐶𝑙17 : 2 8 7

Untuk mencapai kestabilan masing-masing membentuk :

Mg2+ : 2 8

Cl- : 2 8 8

Page 62: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 61

Dengan menggunakan lambang Lewis dapat digambarkan sebagai berikut :

Ikatan ion umumnya terjadi antara logam dengan non logam (elektropositif dengan

elektronegatif). Ion-ion pada senyawa yang berikatan ion tersusun secara teratur dan

membentuk kristal raksasa.

IKATAN KOVALEN

Atom-atom non logam sukar melepas elektronvalensinya. Atom-atom ini dapat

menerima elektron tetapi sukar memberikan elektron, sehingga untuk mencapai

kestabilan atau membentuk oktet dengan jalan pemakaian pasangan elektron bersama.

Ikatan ini disebut ikatan kovalen.

Contoh : (buku kimia kelas X, Ari Hananto & Ruminten, Pusat Perbukuan Depdiknas)

Macam-macam ikatan kovalen :

1. Ikatan kovalen tunggal, yaitu ikatan kovalen dengan jumlah pasangan elektron

ikatan (PEI) yang dipakai bersama adalah 1 buah.

Contoh :

2. Ikatan kovalen rangkap 2, yaitu ikatan kovalen dengan jumlah pasangan elektron

ikatan (PEI) yang dipakai bersama adalah 2 buah.

Contoh :

Page 63: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 62

3. Ikatan kovalen rangkap 3, yaitu ikatan kovalen dengan jumlah pasangan elektron

ikatan (PEI) yang dipakai bersama adalah 3 buah.

Contoh :

IKATAN KOVALEN KOORDINASI

Ikatan kovalen koordinasi merupakan ikatan kovalen yang pasangan elektron

bersamanya berasal dari salah satu atom yang berikatan.

Contoh :

Ion NH4+ (NH3 + H+)

Senyawa yang berikatan kovalen umumnya mempunyai titik didih rendah.

CONTOH KEGIATAN PEMBELAJARAN (pertemuan-1) Kegiatan pembelajaran ini sebaiknya diberikan pada siswa yang sudah memiliki

pemahaman tentang sruktur atom dan sistem periodik unsur.

Tujuan Pembelajaran :

Siswa dapat membandingkan proses terbentuknya ikatan ion dan ikatan kovalen.

Pembukaan (20 menit)

1. Siswa merespon salam dan pertanyaan dari guru berhubungan dengan

kondisi dan pembelajaran sebelumnya

2. Siswa dibagi menjadi kelompok kecil, tiap kelompok terdiri atas 4 siswa

secara acak.

3. Siswa mengamati struktur Lewis beberapa unsur pada sebuah charta dan

menjawab pertanyaan tentang konfigurasi elektron beberapa unsure dan

Page 64: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 63

diberi pertanyaan “Bagaimana hubungan antara susunan elektron valensi

dengan struktur Lewis?”, untuk menghubungkan antara materi yang telah

dipelajari dengan materi ikatan kimia. (Engagement)

4. Siswa ditunjukkan beberapa senyawa yaitu garam dapur dan air dan diberi

pertanyaan “Bagaimana caranya atom Na dan Cl bisa membentuk senyawa

garam dapur (NaCl)? Lalu bagaimana atom H bergabung dengan atom O

membentuk air?” (Engagement)

5. Siswa menyebutkan contoh atom-atom yang menyusun suatu senyawa dan

manfaat dari senyawa tersebut dalam kehidupan nyata. (Engagement)

6. Siswa menerima penjelasan materi pembelajaran yang akan disampaikan dan

tujuan pembelajaran yang akan dicapai.(Engagement)

Kegiatan inti (90 menit)

1. Guru memberikan 3 jenis puzzle dan 6 bola plastik untuk masing-masing

kelompok,

2. Guru memberi penjelasan singkat tentang kerja yang harus dilakukan siswa

dalam kelompoknya masing-masing, sesuai petunjuk dalam lembar kerja

siswa.

3. Siswa dalam kelompoknya mulai merangkai 3 jenis puzzle dan 6 buah bola

plastik, kemudian mengamati. (exploration)

4. Siswa dalam kelompoknya mencatat data pengamatan hasil kerjanya dalam

lembar kerja yang disiapkan. (exploration)

5. Secara bergantian siswa merangkai dan mengamati proses terbentuknya

ikatan ion dan ikatan kovalen. (exploration)

6. Siswa mendiskusikan data yang mereka dapatkan bersama teman dalam

kelompoknya untuk kemudian mencari hubungan antara data-data yang

didapat sampai diperoleh rumusan. (explanation).

7. Selanjutnya siswa berdiskusi dengan teman di kelompoknya untuk menjawab

pertanyaan di LKS.

8. Beberapa perwakilan siswa mengkomunikasikan secara lisan atau

mempresentasikan hasil kerja yang telah dilakukan di kelompok masing-

masing. Siswa lainnya memberikan umpan balik secara aktif terhadap

presentasi temannya. (explanation)

9. Siswa dan guru secara bersama-sama mendiskusikan kesimpulan yang dapat

diperoleh dari kegiatan yang telah dilakukan.(Elaboration)

10. Siswa mengerjakan soal posttest untuk mengetahui pemahaman siswa

terhadap materi yang dipelajari. (Evaluation)

Page 65: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 64

Penutup (35 menit)

1. Siswa dan guru merumuskan kesimpulan materi yang telah dipelajari dan guru

memberi penekanan-penekanan terhadap kesimpulan yang benar dan

meluruskan kesimpulan siswa yang kurang tepat.

2. Guru memberi tugas untuk menerapkan konsep ikatan ion dan ikatan kovalen

yang didapat pada beberapa soal.

3. Siswa mengemukakan kesan-kesan mereka terhadap pembelajaran yang

dilakukan.

LEMBAR KERJA SISWA

Tugas siswa:

1. Diberikan beberapa jenis puzzle. Amati puzzle yang terbuat dari karton.

Susunlah sehingga bisa membentuk seperti contoh berikut :

2. Rangkailah bola-bola plastik sehingga membentuk molekul dengan ikatan

kovalen tunggal, ikatan kovalen rangkap 2, dan ikatan kovalen rangkap 3.

3. Lengkapilah tabel berikut sesuai dengan pengamatan.

LEMBAR PENGAMATAN

1. Lengkapilah sesuai dengan contoh :

PUZZLE 1 ION POSITIF

YANG SESUAI

ION NEGATIF YANG

SESUAI

SENYAWA YANG

DIHASILKAN

1 Na+ Cl- NaCl

2

3

4

5

Page 66: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 65

PUZZLE 2 ION POSITIF

YANG SESUAI

ION NEGATIF YANG

SESUAI

SENYAWA YANG

DIHASILKAN

1

2

3

4

5

PUZZLE 3 ION POSITIF

YANG SESUAI

ION NEGATIF YANG

SESUAI

SENYAWA YANG

DIHASILKAN

1

2

3

4

5

2. Lengkapilah tabel berikut :

Eksplorasi Elektronvalensi

atom 1

Elektronvalensi

atom 2

Hasil dalam bentuk

gambar

1 1 1

2 4 1 (4 buah)

3 6 6

4 5 5

5 5 1 (3 buah)

Pertanyaan :

1. Bagaimanakah cara suatu atom untuk mencapai kestabilan?

Jawab : __________________________________________________________________________

2. Deskripsikan ciri-ciri ikatan ion!

Jawab : __________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

3. Deskripsikan ciri-ciri ikatan kovalen!

Jawab : __________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

4. Apa perbedaan utama ikatan ion dan ikatan kovalen?

Jawab : __________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

Page 67: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 66

5. Sebutkan jenis-jenis ikatan kovalen? Dan berikan contohnya !

Jawab : __________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

6. Apa perbedaan ikatan kovalen dan ikatan kovalen koordinasi?

Jawab : __________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

DESKRIPSI ALAT PERAGA

1. IKATAN ION

++ - - +++ ---

Alat peraga ini digunakan untuk visualisasi proses terbentuknya ikatan ion. Ikatan ion

terjadi berdasarkan serah terima electron, atau dapat dikatakan ikatan ion terbentuk

dari ion positif dengan ion negatif. Dengan menggunakan alat peraga ini diharapkan

siswa lebih mudah memahami tentang konsep ikatan ion, dan selanjutnya siswa dapat

membandingkan dengan ikatan kovalen.

Alat dan Bahan : 1. Karton duplek

2. Kertas lipat berwarna

3. Gunting

4. Lem

Page 68: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 67

Langkah-langkah Pembuatan : 1. Pembuatan ion positif :

a. Buatlah pola pada kertas karton duplek dengan bentuk menonjol. Bentuk ini

digunakan untuk menggambarkan elektron yang dilepaskan sehingga atom

ini bermuatan positif.

b. Potong/gunting sesuai dengan pola

c. Tempelkan kertas lipat dengan warna tertentu

Contoh :

2. Pembuatan ion negatif

a. Buatlah pola pada kertas karton duplek dengan bentuk berlubang. Bentuk ini

digunakan untuk menggambarkan atom akan menerima elektron sehingga

atom ini bermuatan negatif.

b. Potong/gunting sesuai dengan pola

c. Tempelkan kertas lipat dengan warna tertentu

Contoh :

3. Penggabungan ion positif dan negatif

a. Gabungkan potongan ion positi dan ion negatif.

b. Letakkan pada karton yang diberi frame.

Page 69: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 68

Cara Menggunakan Alat Peraga Alat ini dibuat untuk menggambarkan terbentuknya ikatan ion dengan cara

memasangkan puzzle karton ion positif dan ion negatif.

2. IKATAN KOVALEN

Alat peraga ini digunakan untuk visualisasi proses terbentuknya ikatan kovalen. Ikatan

kovalen terjadi berdasarkan penggunaan pasanga electron bersama, atau dapat

dikatakan ikatan kovalen terbentuk karena masing-masing menyumbangkan

elektronnya untuk digunakan bersama. Dengan menggunakan alat peraga ini

diharapkan siswa lebih mudah memahami tentang konsep ikatan kovalen, dan

selanjutnya siswa dapat membandingkan dengan ikatan ion.

Alat dan Bahan : 1. Bola plastik

2. Sedotan

3. Lem perekat plastic

4. Penyangga balon

5. gunting

Langkah-langkah Pembuatan : 1. Tempelkan penyangga balon pada bola seperti contoh berikut. Sesuaikan jumlah

penyangga yang ditempel dengan elektronvalensi dari atom yang dibuat.

Pada contoh berikut ditempelkan 3 buah penyangga, hal ini untuk visualisasi

atom boron (B)

Contoh :

Page 70: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 69

2. Tempelkan juga penyangga balon pada bola plastik pasangan atom yang akan

dibuat, misalnya atom klorin

Page 71: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 70

Cara Menggunakan Alat Peraga Alat ini mudah dibongkar pasang sesuai dengan pasangan elektron yang

diikat. Siswa dengan mudah memasangkan atom-atom sesuai dengan

struktur Lewis yang digambar.

DAFTAR PUSTAKA

Brady, James, 1990, General Chemistry, Fifth Edition, New York, John Wiley & Sons, Inc.

Hananto, Ari & Ruminten, 2009, Kimia 1 untuk Kelas X, Jakarta, Pusat Perbukuan

Depdiknas.

Page 72: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 71

KEPOLARAN SENYAWA

Kompetensi Inti

KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,

teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang

spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara

mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar Dalam pembelajaran ini, siswa akan memiliki kemampuan:

1. Menganalisis kepolaran senyawa.

2. Merancang, melakukan, dan menyimpulkan serta menyajikan hasil percobaan

kepolaran senyawa

Pengalaman Belajar Melalui pembelajaran kepolaran senyawa, siswa akan memperoleh pengalaman belajar:

1. Menemukan penyebab senyawa bersifat polar.

2. Merancang, melakukan percobaan, menyimpulkan, dan menyajikan hasil

percobaan

3. Berkolaborasi menentukan kepolaran suatu senyawa.

Page 73: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 72

Kegiatan-kegiatan yang dilakukan siswa pada pembelajaran bentuk molekul ini dibuat

berdasarkan kepada 5E Model, yaitu:

1. engagement

aktivitas pembelajaran pada tahapan ini bertujuan untuk mendapatkan

perhatian penuh dari siswa, menstimulasi cara berpikir mereka dan meberikan

apersepsi pada siswa agar mereka mengingat kembali materi prasyarat.

2. Exploration

Pada tahapan ini, siswa diberikan cukup waktu untuk berpikir, mebuat rencana

untuk menyelesaikan masalah, menginvestigasi dan menyusun semua informasi

yang ada. Contohnya adalah siswa melakukan eksperimen-eksperimen alat

peraga.

3. Explanation

Dalam tahapan ini, siswa dilibatkan secara penuh dalam menganalisis hasil

eksplorasi yang telah mereka lakukan, lalu mereka mengkomunikasikan

beberapa temuan yang mereka peroleh.

4. Elaboration

Selanjutnya siswa diberikan kesempatan untuk menajamkan dan memperluas

pemahaman mereka.

5. Evaluation

Tahap evaluasi sebenarnya bisa dilakukan pada keempat tahapan di atas, guru

mengecek jalannya pembelajaran dan hasil yang diperoleh siswa, apakah tujuan

pembelajaran telah tercapai atau belum.

MATERI KEPOLARAN SENYAWA

Pada materi sebelumnya telah disampaikan tentang ikatan kovalen dan jenisnya

berdasarkan jumlah PEI (pasangan elektron ikat) yaitu ada ikatan kovalen tunggal,

ikatan kovalen rangkap 2, dan ikatan kovalen rangkap 3.

Pada materi ini akan dipelajari tentang jenis ikatan kovalen berdasarkan kepolarannya,

yaitu ada iktan kovalen non polar dan ikatan kovalen polar.

IKATAN KOVALEN NON POLAR

Ikatan kovalen non polar adalah ikatan kovalen yang pasangan elektron yang dipakai

bersama tertarik sama kuat. Pada molekul yang atom penyusunnya sejenis, hal ini

disebabkan tidak ada perbedaan keelektronegatifan.

Page 74: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 73

Contoh pada molekul H2, dapat digambarkan dengan model sebagai berikut :

Pada molekul yang penyusunnya beda jenis, kepolaran senyawa disebabkan oleh

bentuk molekulnya yang simetris, atau momen dipole = 0.

Contoh pada senyawa CH4. Ikatan antar atomnya bersifat polar, namun molekulnya

bersifat non polar, dikarenakan bentuknya yang simetris dengan sudut sama besar.

IKATAN KOVALEN POLAR

Ikatan kovalen polar adalah ikatan kovalen yang pasangan elektron yang dipakai

bersama cenderung tertarik ke salah satu atom yang berikatan. Kepolaran ikatan

disebabkan oleh adanya perbedaan keelektronegatifan.

Contoh :

H-Cl, keelektronegatifan Cl lebih besar dibandingkan H, sehingga elektron cenderung

tertarik ke arah Cl.

Page 75: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 74

Untuk molekul yang terdiri dari beberapa atom, kepolaran molekul disebabkan bentuk

molekulnya tidak simetris atau momen dipole ≠ 0.

Contoh :

H2O, atom pusat O memiliki 2 pasang elektron bebas, 2 pasang elektron ikat, sehingga

tidak simetris, dapat digambarkan dengan model berikut :

Proses pelarutan suatu senyawa dengan senyawa lain mengikuti istilah “Like dissolves

like”, artinya senyawa yang bersifat polar akan mudah larut dalam pelarut yang bersifat

polar juga. Begitu juga senyawa yang bersifat non polar akan mudah larut dalam pelarut

non polar juga.

CONTOH KEGIATAN PEMBELAJARAN (pertemuan-1) 3 x 45 menit

Kegiatan pembelajaran ini sebaiknya diberikan pada siswa yang sudah memiliki

pemahaman tentang ikatan kovalen dan bentuk molekul.

Tujuan Pembelajaran :

Siswa dapat menganalisis kepolaran senyawa.

Pembukaan (20 menit)

1. Siswa merespon salam dan pertanyaan dari guru berhubungan dengan kondisi

dan pembelajaran sebelumnya

2. Siswa dibagi menjadi kelompok kecil, tiap kelompok terdiri atas 4 siswa secara

acak.

3. Siswa diberi beberapa nama senyawa ion dan kobalen dalam charta dan diminta

mengingat kembali pelajaran sebelumnya tentang senyawa-senyawa mana yang

termasuk senyawa kovalen untuk menghubungkan antara materi yang telah

dipelajari dengan materi kepolaran senyawa. (Engagement)

4. Siswa diberi pertanyaan “Bagaimana caranya menentukan kepolaran suatu

senyawa? Lalu apakah ada hubungannya dengan keelektronegatifan dan bentuk

molekul?” (Engagement)

5. Siswa menyebutkan contoh kelarutan suatu senyawa dalam air dan manfaat dari

sifat kepolaran dalam kehidupan nyata. (Engagement)

6. Siswa menerima penjelasan materi pembelajaran yang akan disampaikan dan

tujuan pembelajaran yang akan dicapai.(Engagement)

Page 76: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 75

Kegiatan inti (90 menit)

1. Guru memberikan gelas kimia, pengaduk, dan bahan-bahan untuk percobaan

untuk masing-masing kelompok,

2. Guru memberi penjelasan singkat tentang kerja yang harus dilakukan siswa

dalam kelompoknya masing-masing, sesuai petunjuk dalam lembar kerja siswa.

3. Siswa dalam kelompoknya mulai melakukan percobaan, kemudian mengamati.

(exploration)

4. Siswa dalam kelompoknya mencatat data pengamatan hasil kerjanya dalam

lembar kerja yang disiapkan. (exploration)

5. Secara bergantian siswa melarutkan zat dan mengamati perubahan yang terjadi.

(exploration)

6. Siswa mendiskusikan data yang mereka dapatkan bersama teman dalam

kelompoknya untuk kemudian mencari hubungan antara data-data yang didapat

sampai diperoleh rumusan. (explanation)

7. Selanjutnya siswa berdiskusi dengan teman di kelompoknya untuk menjawab

pertanyaan di LKS. (explanation)

8. Beberapa perwakilan siswa mengkomunikasikan secara lisan atau

mempresentasikan hasil kerja yang telah dilakukan di kelompok masing-masing.

Siswa lainnya memberikan umpan balik secara aktif terhadap presentasi

temannya.(explanation)

9. Siswa dan guru secara bersama-sama mendiskusikan kesimpulan yang dapat

diperoleh dari kegiatan yang telah dilakukan.(Elaboration)

10. Siswa mengerjakan soal posttest untuk mengetahui pemahaman siswa terhadap

materi yang dipelajari. (Evaluation)

Penutup (25 menit):

4. Siswa dan guru mengulas kembali kesimpulan dari explorasi yang telah mereka

lakukan. Pada kegiatan ini, guru memberikan pertanyaan-pertanyaan bimbingan

untuk menguatkan pemahaman siswa terhadap materi yang baru saja diajarkan.

5. Guru memberikan kesempatan bertanya bila masih ada materi maupun penjelasan

mengenai tugas yang belum dimengerti siswa.

6. Siswa mengemukakan kesan-kesan mereka terhadap pembelajaran yang telah

dilakukan.

LEMBAR KERJA SISWA Tujuan:

1. Mempelajari kepolaran senyawa

2. Menganalisis kepolaran senyawa melalui percobaan sederhana

Alat dan Bahan:

1. Gelas kimia

2. Pengaduk

3. Air

Page 77: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 76

4. Gula pasir

5. Minyak goreng

6. Deterjen

7. Minyak tanah

8. Garam dapur

9. Etanol

Langkah kerja:

Siswa dibagi menjadi kelompok kecil, tiap kelompok terdiri dari 3 siswa.

Masing-masing kelompok diberikan alat dan bahan percobaan, siswa merancang, dan

melakukan percobaan selama 30 menit.

Siswa diminta membaca petunjuk pada lembar kerja siswa dan mengisinya.

Lembar data :

DATA PENGAMATAN

NO

PERCOBAAN

BAHAN YANG DILARUTKAN PENGAMATAN

Pertanyaan :

1. Apakah ada bahan yang larut tanpa pengadukan?

Jawab : ______________________________________________________________________________

2. Bahan apa yang larut setelah diaduk?

Jawab : ______________________________________________________________________________

3. Bahan apa yang tidak larut meskipun sudah diaduk?

Jawab : _______________________________________________________________________________

4. Apakah pengadukan mempengaruhi proses pelarutan?

Jawab : _______________________________________________________________________________

5. Faktor apa yang mempengaruhi pelarutan?

Jawab : _______________________________________________________________________________

6. Apakah kepolaran zat mempengaruhi pelarutan?

Jawab : _______________________________________________________________________________

7. Kelompokkan zat-zat yang bersifat polar!

Jawab : _______________________________________________________________________________

Page 78: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 77

8. Kelompokkan zat-zat yang bersifat non polar!

Jawab : _______________________________________________________________________________

9. Kesimpulan apa yang dapat anda peroleh dari percobaan ini?

Jawab : _______________________________________________________________________________

DESKRIPSI ALAT PERAGA

Uji Kepolaran Senyawa

Alat peraga pada materi kepolaran senyawa ini adalah eksperimen sederhana, sehingga

tidak ada alat peraga khusus yang dibuat.

Percobaan dirancang untuk memudahkan siswa memahami sifat kepolaran suatu zat

sehingga dapat dikaitkan dan diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.

Alat dan bahan :

1. Gelas kimia

2. Pengaduk

3. Neraca

4. Air

5. Gula pasir

6. Minyak goreng

7. Deterjen

8. Minyak tanah

9. Garam dapur

10. Etanol

Cara Menggunakan Alat Peraga :

1. Tuangkan air 50 mL ke dalam gelas kimia ukuran 100 mL.

2. Ke dalam air tersebut tambahkan 10 gram garam dapur, amati.

3. Jika belum larut, aduk hingga larut semua, catat pada data hasil pengamatan.

4. Ulangi percobaan dengan mengganti zat yang dilarutkan.

Page 79: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 78

DAFTAR PUSTAKA

Brady, James, 1990, General Chemistry, Fifth Edition, New York, John Wiley & Sons, Inc.

Hananto, Ari & Ruminten, 2009, Kimia 1 untuk Kelas X, Jakarta, Pusat Perbukuan

Depdiknas.

Page 80: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 79

BENTUK MOLEKUL

http://www.ilmukimia.org/2013/12/geometri-molekul.html

Kompetensi Inti

KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,

teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang

spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara

mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar Dalam pembelajaran ini, siswa akan memiliki kemampuan:

1. Menganalisis teori jumlah pasangan elektron di sekitar inti atom (Teori Domain

Elektron) untuk menentukan bentuk molekul.

2. Meramalkan bentuk molekul berdasarkan teori jumlah pasangan elektron di

sekitar inti atom (Teori Domain Elektron).

Pengalaman Belajar Melalui pembelajaran bentuk molekul, siswa akan memperoleh pengalaman belajar:

1. Menemukan konsep Teori Domain Elektron dalam pembentukan molekul

2. Menerapkan Teori Domain Elektron dalam menentukan bentuk molekul

3. Berkolaborasi menentukan bentuk molekul suatu senyawa berdasarkan data

jumlah pasangan elektron

Page 81: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 80

Kegiatan-kegiatan yang dilakukan siswa pada pembelajaran bentuk molekul ini dibuat

berdasarkan kepada 5E Model, yaitu:

1. engagement

aktivitas pembelajaran pada tahapan ini bertujuan untuk mendapatkan

perhatian penuh dari siswa, menstimulasi cara berpikir mereka dan meberikan

apersepsi pada siswa agar mereka mengingat kembali materi prasyarat.

2. Exploration

Pada tahapan ini, siswa diberikan cukup waktu untuk berpikir, mebuat rencana

untuk menyelesaikan masalah, menginvestigasi dan menyusun semua informasi

yang ada. Contohnya adalah siswa melakukan eksperimen-eksperimen alat

peraga.

3. Explanation

Dalam tahapan ini, siswa dilibatkan secara penuh dalam menganalisis hasil

eksplorasi yang telah mereka lakukan, lalu mereka mengkomunikasikan

beberapa temuan yang mereka peroleh.

4. Elaboration

Selanjutnya siswa diberikan kesempatan untuk menajamkan dan memperluas

pemahaman mereka.

5. Evaluation

Tahap evaluasi sebenarnya bisa dilakukan pada keempat tahapan di atas, guru

mengecek jalannya pembelajaran dan hasil yang diperoleh siswa, apakah tujuan

pembelajaran telah tercapai atau belum.

MATERI BENTUK MOLEKUL/GEOMETRI MOLEKUL

Bentuk molekul suatu zat ditentukan berdasarkan percobaan, antara lain dengan

metode difraksi sinar X dan metode spektroskopi infra merah. Dari bentuk-bentuk

molekul yang diperoleh, para ilmuwan menyusun teori untuk menjelaskan bentuk

molekul tersebut. Salah satu teorinya adalah Teori Domain Elektron. Teori domain

elektron berkaitan erat dengan teori VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) yang

mengemukakan adanya tolakan pasangan elektron pada kulit valensi.

Teori domain elektron dikembangkan oleh Gilliespie dan Hargittai (1991) berdasarkan

ide-ide yang dikemukakan oleh Sidgwick dan Powell. Teori domain elektron dapat

digunakan untuk meramalkan bentuk molekul tanpa perlu melibatkan orbital-orbital

atom yang terlibat dalam pembentukan ikatan.

Pengertian Domain Elektron

Elektron yang terdapat pada suatu atom, kecuali atom hidrogen dan helium dapat

dibagi menjadi dua kategori, yaitu elektron pada kulit dalam (inner shell electron) dan

elektron pada kulit valensi (valence shell electron). Elektron-elektron tersebut tidak

stationer dan posisinya tidak dapat ditentukan secara pasti akibat berlakunya

Page 82: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 81

ketidakpasian Heissenberg. Oleh karena itu, elektron-elektron tersebut dianggap

sebagai awan muatan (charge cloud) yang menempati daerah tertentu dalam ruang di

sekitar inti atom. Daerah tertentu dalam ruang pada kulit valensi suatu atom yang

ditempati oleh awan muatan pasangan elektron disebut domain pasangan elektron

(electron pair domain). Domain pasangan elektron ada dua macam, yaitu domain

pasangan elektron ikatan atau domain elektron ikatan dan domain pasangan elektron

bebas atau domain elektron bebas. Dalam model domai elektron, berlaku aturan sebagai

berikut:

Setiap elektron ikatan, baik ikatan tunggal, rangkap dua, maupun rangkap tiga

berarti 1 domain

Setiap pasangan elektron bebas berarti 1 domain

Berdasarkan model domain elektron, bentuk molekul hanya ditentukan oleh domain

elektron ikatan. Domain elektron bebas dianggap tidak berperan dalam menentukan

bentuk molekul, namun dapat mempengaruhi sudut ikatan suatu molekul.

Domain elektron bebas menempati ruangan pada kulit valensi atom lebih besar

daripada domain elektron ikatan, maka domain elektron bebas dapat memperkecil

sudut ikatan yang ada. Bentuk-bentuk molekul yang memiliki 2 sampai 6 domain

elektron diberikan dalam tabel berikut:

Total

PE

GEOMETRI PE PEI PEB GEOMETRI

MOLEKUL

NAMA CONTOH

2

2 0

Linear BeCl2

3

3 0

Trigonal

planar

BCl3

4

4 0

Tetrahedral CH4

3 1

Trigonal

pyramidal

NH3

Page 83: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 82

2 2

Bent H2O

5

5 0

Trigonal

bipiramidal

PCl5

4 1

Tetrahedral

terdistorsi

SF4

3 2

Planar T IF3

2 3

Linear XeF2

6

6 0

Octahedral SF6

5 1

Segiempat

piramida

IF5

4 2

Segiempat

planar

XeF4

CONTOH KEGIATAN PEMBELAJARAN (pertemuan -1)

Kegiatan pembelajaran ini sebaiknya diberikan pada siswa yang sudah memiliki

pemahaman tentang struktur atom, konfigurasi elektron, sistem periodik unsur, dan

ikatan kovalen.

Tujuan Pembelajaran :

Siswa dapat meramalkan bentuk molekul suatu senyawa berdasarkan teori domain

elektron

Page 84: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 83

Pembukaan (20 menit)

1. Siswa merespon salam dan pertanyaan dari guru berhubungan dengan kondisi

dan pembelajaran sebelumnya

2. Siswa dibagi menjadi kelompok kecil, tiap kelompok terdiri atas 4 siswa secara

acak.

3. Siswa ditunjukkan sebuah alat peraga bentuk molekul dan menjawab

pertanyaan guru tentang proses terbentuknya senyawa tersebut melalui ikatan

kovalen untuk menghubungkan antara materi yang telah dipelajari dengan

materi bentuk molekul. (Engagement)

4. Siswa diberi pertanyaan “Apa bentuk molekul H2O?Bagaimana cara menentukan

bentuk molekul H2O tersebut?” (Engagement)

5. Siswa diminta menyebutkan contoh-contoh senyawa kovalen dan manfaat dari

senyawa tersebut dalam kehidupan nyata. (Engagement)

6. Siswa menerima penjelasan materi pembelajaran yang akan disampaikan dan

tujuan pembelajaran yang akan dicapai.(Engagement)

Kegiatan inti (90 menit)

Siswa dibagi menjadi kelompok kecil, tiap kelompok terdiri atas 4 siswa secara acak.

1. Guru memberikan 2 jenis bola plastik (bola untuk atom pusat, dan bola untuk

atom terikat,)untuk masing-masing kelompok,

2. Guru memberi penjelasan singkat tentang kerja yang harus dilakukan siswa

dalam kelompoknya masing-masing, sesuai petunjuk dalam lembar kerja siswa.

3. Siswa dalam kelompoknya mulai merangkai 3 jenis bola dan dikelompokkan,

kemudian mengamati. (exploration)

4. Siswa dalam kelompoknya mencatat data pengamatan hasil kerjanya dalam

lembar kerja yang disiapkan. (exploration)

5. Secara bergantian siswa merangkai dan mengamati proses terbentuknya ikatan

ion dan ikatan kovalen. (exploration)

6. Siswa mendiskusikan data yang mereka dapatkan bersama teman dalam

kelompoknya untuk kemudian mencari hubungan antara data-data yang didapat

sampai diperoleh rumusan. (explanation).

7. Selanjutnya siswa berdiskusi dengan teman di kelompoknya untuk menjawab

pertanyaan di LKS. (explanation)

8. Beberapa perwakilan siswa mengkomunikasikan secara lisan atau

mempresentasikan hasil kerja yang telah dilakukan di kelompok masing-masing.

Siswa lainnya memberikan umpan balik secara aktif terhadap presentasi

temannya.(explanation)

9. Siswa dan guru secara bersama-sama mendiskusikan kesimpulan yang dapat

diperoleh dari percobaan yang telah dilakukan.(Elaboration)

10. Siswa mengerjakan soal posttest untuk mengetahui pemahaman siswa terhadap

materi yang dipelajari. (Evaluation)

Page 85: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 84

Penutup(25 menit)

1. Siswa dan guru mengulas kembali kesimpulan dari kegiatan yang telah

mereka lakukan. Pada kegiatan ini, guru memberikan pertanyaan-

pertanyaan bimbingan untuk menguatkan pemahaman siswa terhadap

materi yang baru saja diajarkan.

2. Guru memberikan kesempatan bertanya bila masih ada materi maupun

penjelasan mengenai tugas yang belum dimengerti siswa.

3. Siswa mengemukakan kesan-kesan mereka terhadap pembelajaran yang

telah dilakukan.

LEMBAR KERJA SISWA

Tujuan:

Memahami hubungan jumlah pasangan electron dengan bentuk molekul

Alat dan Bahan:

1. 5 buah bola untuk atom pusat

2. 6 buah bola untuk atom terikat

3. Kertas dan alat tulis

Langkah kerja:

Siswa dibagi menjadi kelompok kecil, tiap kelompok terdiri dari 4 siswa

Masing-masing kelompok diberikan 5 buah bola untuk atom pusat dan 6 buah bola

untuk atom terikat (warna berbeda dengan atom pusat).

Siswa diminta membaca pentunjuk pada lembar kerja siswa dan melaksanakan sesuai

tugas.

Tugas siswa:

Rangkailah model molekul dari bola plastik berikut sesuai dengan jumlah pasangan

electron yang dimiliki, yaitu :

1. Jumlah pasangan electron 2

2. Jumlah pasangan electron 3

3. Jumlah pasangan electron 4

4. Jumlah pasangan electron 5

5. Jumlah pasangan electron 6

Page 86: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 85

Lembar Data:

LEMBAR PENGAMATAN

JUMLAH

PASANGAN

ELEKTRON

JUMLAH

ELEKTRONVALENSI

ATOM PUSAT

JUMLAH

ATOM YANG

DIIKAT

GAMBAR BENTUK

MOLEKUL

2

3

4

5

6

Pertanyaan :

1. Berdasarkan data pengamatan, apakah semua electron yang dimiliki atom pusat

dipakai untuk berikatan?

Jawab : _________________________________________________________________________________

2. Berdasarkan data pengamatan, sebutkan contoh atom pusat yang dapat

membentuk molekul dengan jumlah pasangan electron :

a. 2 Jawab : ________________________________

b. 3 Jawab : ________________________________

c. 4 Jawab ; ________________________________

d. 5 Jawab : _________________________________

e. 6 Jawab : _________________________________

3. Sebutkan contoh senyawa yang dapat dibentuk dengan jumlah pasangan

electron : a. 2 Jawab : ________________________________

b. 3 Jawab : ________________________________

c. 4 Jawab ; ________________________________

d. 5 Jawab : _________________________________

Page 87: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 86

e. 6 Jawab : _________________________________

4. Bagaimanakah jika tidak semua electron pada atom pusat dipakai untuk

berikatan?

Jawab :

_______________________________________________________________________________________

5. Disebut apakah electron pada atom pusat yang tidak dipakai untuk berikatan?

Jawab :

_______________________________________________________________________________________

Pertemuan ke-2

Tujuan:

Memahami hubungan jumlah pasangan electron, pasangan elektron ikatan, pasangan

elektron bebas, dengan bentuk molekul

Alat dan Bahan:

1. 5 buah bola untuk atom pusat

2. 6 buah bola untuk atom terikat

3. 3 buah bola lonjong untuk pasangan elektron bebas

4. Kertas dan alat tulis

Langkah kerja:

Siswa dibagi menjadi kelompok kecil, tiap kelompok terdiri dari 4 siswa

Masing-masing kelompok diberikan 5 buah bola untuk atom pusat , 6 buah bola untuk

atom terikat (warna berbeda dengan atom pusat) dan 3 buah bola lonjong

Siswa diminta membaca pentunjuk pada lembar kerja siswa dan melaksanakan sesuai

tugas.

Tugas siswa:

Rangkailah model molekul dari bola plastik berikut sesuai dengan jumlah pasangan

electron yang dimiliki, sesuai dengan tabel berikut :

Page 88: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 87

TABEL PENGAMATAN

JUMLAH

PASANGAN

ELEKTRON

JUMLAH

PASANGAN

ELEKTRON

IKATAN (PEI)

JUMLAH

PASANGAN

ELEKTRON

BEBAS (PEB)

JUMLAH

ELEKTRON

VALENSI

ATOM PUSAT

ATOM

GOL.

CONTOH

SENYAWA

2 2 0

3 3 0

4 4 0

3 1

2 2

5 5 0

4 1

3 2

2 3

6 6 0

5 1

Page 89: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 88

4 2

Pertanyaan :

7. Berdasarkan data pengamatan, bagaimanakah cara menghitung jumlah

elektronvalensi atom pusat?

Jawab : __________________________________________________________________________

8. Ramalkan bentuk molekul dari senyawa BrCl5!

Jawab : __________________________________________________________________________

DESKRIPSI ALAT PERAGA BENTUK MOLEKUL BOLA PLASTIK

Alat peraga ini digunakan untuk visualisasi bentuk geometri molekul berdasarkan

domain elektron. Dengan menggunakan alat peraga ini diharapkan siswa lebih mudah

memahami tentang bentuk molekul dan selanjutnya siswa dapat meramalkan bentuk

molekul dari senyawa lainnya.

Alat dan Bahan : 5. Bola plastik bulat

6. Bola plastik lonjong

7. Lem perekat serbaguna

8. Stick balon

9. Penyangga balon

10. Gunting

11. Busur derajat

Page 90: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 89

Langkah-langkah Pembuatan : 4. Pembuatan atom pusat :

d. Pilih bola plastik dengan warna tertentu

e. Tentukan sudut yang akan dibuat dengan menandai bola dengan spidol atau

ballpoint

f. Tempelkan plastik penyangga balon tepat pada tanda.

Contoh :

5. Pembuatan atom terikat

a. Pilih bola dengan jumlah tertentu yang warnanya sama (sesuai kebutuhan)

b. Tempelkan penyangga balon dengan lem yang kuat

6. Pembuatan pasangan elektron bebas

c. Pilih bola plastik yang berbentuk lonjong

d. Tempelkan penyangga balon dengan lem yang kuat pada ujung yang lancip

Contoh untuk atom terikat dan pasangan elektron bebas :

Page 91: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 90

Cara Menggunakan Alat Peraga 1. Alat ini mudah dibongkar pasang sesuai dengan bentuk molekul yang akan

dibuat.

2. Penentu bentuk molekulnya adalah atom pusatnya yaitu jumlah

elektronvalensinya. Dalam alat peraga ini ditunjukkan dengan penyangga balon

yang bisa disambung dengan stick.

DAFTAR PUSTAKA

Brady, James, 1990, General Chemistry, Fifth Edition, New York, John Wiley

& Sons, Inc.

Justiana, Sandri & Muchtaridi, 2009, Bilingual Chemistry 1, Jakarta,

Yudhistira.

Page 92: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 91

Pembelajaran

LARUTAN ELEKTROLIT

DAN NONELEKTROLIT

Kompetensi Inti

KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,

teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang

spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara

mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar

Dalam pembelajaran ini, siswa akan memiliki kemampuan untuk:

1. Menganalisis sifat larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit berdasarkan daya

hantar listriknya.

2. Merancang, melakukan, dan menyimpulkan serta menyajikan hasil percobaan

untuk mengetahui sifat larutan elektrolit dan larutan non- elektrolit .

Page 93: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 92

Pengalaman Belajar

Melalui pembelajaran materi larutan elektrolit, siswa akan memperoleh pengalaman

belajar:

1. Menerapkan langkah-langkah metode ilmiah (merumuskan masalah, observasi,

hipotesis, eksperimen, dan kesimpulan) dalam menguji daya hantar listrik

beberapa larutan.

2. menemukan penjelasan penyebab larutan mampu menghantarkan arus listrik.

3. mengembangkan sikap ilmiah dalam memecahkan suatu masalah.

4. mengembangkan sikap sosial, tanggung jawab, dan semangat kerja sama tim

melalui kegiatan belajar kelompok.

Kegiatan-kegiatan yang dilakukan siswa dalam mempelajari larutan elektrolit

didasarkan pada strategi pembelajaran inkuiri sederhana (tradisional hands-on) yang

langkah-langkahnya adalah:

1. Tahap 1: Orientasi masalah

Pada tahap ini guru menyajikan kejadian-kejadian atau fenomena yang

memungkinkan siswa menemukan masalah.

2. Tahap 2: Merumuskan Masalah

Siswa merumuskan masalah dengan dibimbing guru berdasarkan kejadian dan

fenomena yang disajikannya. Masalah yang dikaji adalah masalah yang

mengandung teka-teki yang jawabannya pasti. Konsep-konsep yang

berhubungan dengan masalah yang dikaji hendaknya sudah diketahui terlebih

dahulu oleh siswa.

3. Tahap 3: Hipotesis

Siswa dengan dibimbing guru membuat/mengajukan hipotesis terhadap

masalah yang telah dirumuskannya. Dalam membimbing siswa membuat

hipotesis, guru dapat mengajukan berbagai pertanyaan yang dapat mendorong

siswa untuk dapat merumuskan jawaban sementara atau dapat merumuskan

berbagai perkiraan kemungkinan jawaban dari suatu permasalahan yang dikaji.

4. Tahap 4: Merencanakan pemecahan masalah (melalui eksperimen atau cara lain)

Siswa dengan dibimbing guru menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan dan

menyusun prosedur kerja yang tepat.

5. Tahap 5: Melakukan eksperimen

Siswa melakukan eksperimen sesuai dengan prosedur yang telah dibuat,

mencatat hasil pengamatannya. Guru membimbing dan membantu siswa

melakukan pengamatan tentang hal-hal yang penting dan membantu

mengumpulkan dan mengorganisasi data.

6. Tahap 6: Analisis data

Siswa dengan dibimbing guru menganalisis data supaya menemukan suatu

konsep.

Page 94: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 93

7. Tahap 7: Penarikan kesimpulan dan penemuan

Siswa membuat kesimpulan berdasarkan data dan menemukan sendiri konsep

yang ingin ditanamkan. Guru meluruskan konsep atau kesimpulan yang dibuat

siswa bila tidak sesuai dengan teori yang telah mapan.

MATERI : LARUTAN ELEKTROLIT DAN NONELEKTROLIT Jika gula dimasukkan dalam air lalu diaduk, maka keberadaan gula dalam air

sudah tidak dapat diidentifikasi lagi secara kasat mata. Hal ini karena gula dan air

bercampur membentuk larutan. Larutan adalah campuran homogen dua zat atau lebih

dimana masing-masing zat penyusunnya tidak dapat dibedakan lagi secara fisik.

Komponen larutan terdiri dari pelarut (solvent) dan zat terlarut (solute). Pelarut

umumnya adalah air atau senyawa yang jumlahnya lebih banyak sedangkan zat terlarut

merupakan komponen selain air atau yang jumlahnya lebih sedikit.

Contoh 1:

Larutan garam dalam air, pelarutnya adalah air sedangkan zat terlarutnya adalah

garam.

Contoh 2:

Alkohol 75%, pelarutnya adalah air sedangkan zat terlarutnya adalah alkohol.

Contoh 3:

Campuran 35% HCl dengan 65% benzena, pelarutnya adalah benzena sedangkan zat

terlarutnya adalah air.

Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan dibedakan menjadi dua jenis, yaitu

larutan elektrolit dan larutan nonelektrolit.

1. Larutan elektrolit

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan

arus listrik. Menurut Svante August Arrhenius (1859-1927),

larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena zat

elektrolit dalam larutannya terurai menjadi ion-ion bermuatan

listrik yang selalu bergerak bebas. Ion-ion inilah yang

sebenarnya menghantarkan arus listrik melalui larutannya.

Ion yang bermuatan positif disebut kation dan ion yang

bermuatan negatif dinamakan anion. Peristiwa terurainya

suatu zat elektrolit menjadi ion-ionnya disebut proses ionisasi.

Untuk menyatakan mudah atau tidaknya suatu zat terion

dalam larutan, digunakan istilah derajad ionisasi (α), yaitu

perbandingan jumlah mol zat yang terionisasi dengan jumlah

mol zat mula-mula.

Svante August Arrhenius

Sumber: wikipedia

Page 95: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 94

Jika zat terlarut terionisasi seluruhnya (terion sempurna), maka harga α = 1

Jika zat terlarut terionisasi sebagian, maka harga α antara 0 dan 1 (0 < α < 1)

Jika zat terlarut tidak terionisasi sama sekali, maka harga α = 0

Contoh :

1. 1 mol asam fospat, H3PO4, dilarutkan dalam air. Ternyata terdapat ion H+

sebanyak 0,006 mol. Berapa harga derajad ionisasi asam fosfat tersebut?

H3PO4 (aq) 3H+(aq) + PO43- (aq)

Mula-mula: 1 mol

Terion : 0,002 mol 0,006 mol 0,002 mol

Akhir : 0,098 mol 0,006 mol 0,002 mol

α = jumlah mol zat yang terion

jumlah mol zat mula −mula

α = 0,002 mol

1 mol

α = 0,002

Harga α H3PO4 = 0,002, bila H3PO4 dilarutkan dalam air, hanya 0,2 % yang

akan berubah menjadi ion-ionnya, semantara sisanya akan terlarut sebagai

molekul H3PO4.

2. Asam asetat, CH3COOH, mempunyai harga α = 0,04. Apabila 5 mol asam

asetat dilarutkan dalam air, berapa jumlah mol total ion yang terdapat dalam

alrutan?

α = jumlah mol zat yang terion

jumlah mol zat mula −mula

0,04 = jumlah mol terion

5 mol

Jumlah mol terion = 0,04 x 5 mol

= 0,2 mol

CH3COOH (aq) H+(aq) + CH3COO- (aq)

Mula-mula: 5 mol

Terion : 0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol

Akhir : 4,8 mol 0,2 mol 0,2 mol

Jumlah total ion dalam larutan = mol ion H+ + mol ion CH3COO-

= 0,2 mol + 0,2 mol

= 0,4 mol

Page 96: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 95

Dengan harga α = 0,04, apabila 5 mol asam asetat dilarutkan dalam air maka

hanya 0,2 mol saja yang berubah menjadi ion-ionnya, sedangkan 4,8 mol

sisanya terlarut sebagai molekul CH3COOH.

Karena ion-ion dalam larutan yang berperan menghantarkan arus listrik, maka daya

hantar suatu larutan sangat tergantung pada derajat ionisasi dari zat terlarutnya. Bila

harga α = 1, zat tersebut bila dilarutkan dalam air akan terion seluruhnya sehingga

mempunyai daya hantar listrik yang kuat. Zat elektrolit yang menghantarkan listrik

dengan baik disebut elektrolit kuat. Sedangkan bila suatu zat mempunyai harga α kecil

(0 < α < 1), bila dilarutkan dalam air akan terion sebagiannya saja sehingga mempunyai

daya hantar listrik yang lemah. Zat elektrolit yang menghantarkan listrik dengan lemah

disebut elektrolit lemah.

1. ELEKTROLIT KUAT 2. ELEKTROLIT LEMAH

1. Larutan elektrolit kuat mempunyai

daya hantar listrik yang baik/kuat.

2. Dalam larutan (umumnya pelarutnya

air) terionisasi sempurna (hampir

seluruhnya berubah menjadi ion-ion)

3. Jumlah ion dalam larutan sangat

banyak

4. Harga derajat ionisasi mendekati 1

(α = 1)

1. Larutan elektrolit lemah mempunyai

daya hantar listrik lemah.

2. Dalam larutan terionisasi sebagian

(hanya sebagian kecil senyawa yang

membentuk ion)

3. Jumlah ion dalam larutan sedikit

4. Derajat ionisasi kurang dari 1

(0 < α< 1).

Contoh larutan elektrolit kuat :

Asam-asam kuat, seperti: HCl, HBr, HI,

NO3, H2SO4, HClO3, dan lain-lain.

Basa-basa kuat, yaitu basa-basa

golongan alkali dan alkali tanah,

seperti: NaOH, KOH, Mg(OH)2,

Ca(OH)2, Sr(OH)2 dan lain-lain.

Garam-garam yang mudah larut,

seperti: NaCl, KI, Al2(SO4)3 dan lain-

lain

Contoh larutan elektrolit lemah

Asam-asam lemah, seperti :

CH3COOH, HCN, H2CO3, H2S dan

lain-lain

Basa-basa lemah seperti : NH4OH,

Ni(OH)2 dan lain-lain

Garam-garam yang sukar larut,

seperti : AgCl, CaCrO4, PbI2 dan lain-

lain

Contoh penulisan reaksi ionisasi larutan elektrolit :

Elektrolit kuat dengan α= 1 (semua zat terlarut terionisasi menjadi ion-ionnya)

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq)

HNO3 (aq) H+(aq) + NO3-(aq)

NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq)

K2SO4 (aq) 2K+(aq) + SO42-(aq)

Al2(SO4)3 (aq) 2Al3+(aq) + 3SO42-(aq)

Page 97: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 96

Elektrolit lemah dengan 0 < α< 1 (zat terlarut hanya terionisasi sebagian)

Untuk senyawa yang mempunyai harga α antara 0 dan 1, di dalam larutannya

terjadi keseimbangan antara senyawa dengan ion-ionnya.

CH3COOH(aq) H+(aq) + CH3COO-(aq)

NH4OH(aq) NH4+(aq) + OH- (aq)

H3PO4 (aq) 3H+(aq) + PO43- (aq)

2. Larutan nonelektrolit

Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik.

Larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik karena zat terlarutnya

di dalam pelarut tidak dapat menghasilkan ion-ion (tidak terionisasi) tetapi tetap

dalam bentuk molekul yang tidak bermuatan listrik.

Contoh larutan nonelektrolit adalah:

Larutan urea ( CO(NH2)2 )

Larutan glukosa ( C6H12O6 )

Larutan alkohol dan lain-lain

Untuk dapat membedakan suatu larutan elektrolit kuat, elektrolit lemah, atau

nonelektrolit, digunakan elektrolit tester. Jika dilakukan uji, maka akan muncul gejala

sebagai berikut:

Jenis larutan Lampu Gelembung pada

elektroda

Elektrolit kuat Menyala Banyak gelembung

Elektrolit lemah Tidak menyala Sedikit gelembung

Nonelektrolit Tidak menyala Tidak ada gelembung

Bila suatu zat elektrolit dilarutkan, maka zat tersebut akan terionisasi membentuk ion-

ion yang bergerak bebas. Bila larutan tersebut dihubungkan dengan alat seperti di atas,

maka akan terjadi aliran elektron dari sumber arus listrik, masuk ke dalam salah satu

elektroda sehingga elektroda tersebut bermuatan negatif. Ion positif (kation) dari zat

elektrolit akan bermigrasi menuju elektroda yang bermuatan negatif untuk mengikat

elektron. Sementara itu, pada elektroda yang lain, ion negatif (anion) dari zat elektrolit

akan bermigrasi menuju elektroda positif dan melepaskan elektronnya. Dengan

demikian, terjadi aliran ion yang tidak henti-hentinya sampai senyawa ion dari zat

elektrolit tersebut netral. Semakin banyak jumlah ion dalam larutan, semakin mudah

larutan itu menghantarkan arus listrik. Proses tersebut dapat digambarkan sebagai

berikut :

Lampu pada elektrolit tester

(a) dan (b) Larutan elektrolit kuat (menyala)

(c) larutan nonelektrolit (lampu tidak menyala)

a b c

Page 98: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 97

CONTOH KEGIATAN PEMBELAJARAN

Tujuan Pembelajaran

1. Melalui praktikum, siswa dapat mengidentifikasi sifat-sifat larutan elektrolit

dan non elektrolit.

2. Melalui diskusi kelas atau kelompok, siswa dapat menjelaskan penyebab

kemampuan larutan elektrolit menghantarkan arus listrik.

3. Melalui diskusi kelas atau kelompok, siswa dapat menyebutkan contoh zat

elektrolit kuat, elektrolit lemah, dan nonelektrolit.

4. Siswa dapat bekerja sama, santun dan toleran dalam diskusi kelompok.

Kegiatan Pembelajaran (2 x 45 menit)

Langkah

Kegiatan Uraian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

5. Siswa merespon salam dan pertanyaan dari guru

berhubungan dengan kondisi/kabar mereka,

selanjutnya guru mengabsen siswa.

6. Siswa dikondisikan untuk membentuk kelompok-

kelompok kecil berisi 4-5 orang.

7. Guru dengan membawa alat peraga elektrolit tester

mengajukan pertanyaan “jika arus listrik ini tidak

terhubung, apakah lampu dapat menyala?”. Pertanyaan

ini bertujuan untuk menarik perhatian siswa sekaligus

membantu siswa menemukan masalah yang akan

dipecahkan melalui praktikum.

8. Guru memasukkan elektroda elektrolit tester ke dalam

suatu larutan, lalu menanyakan ke siswa “jika larutan

ini dapat menghantarkan arus listrik, apa yang terjadi?

dan jika tidak dapat menghantarkan arus listrik apa

yang terjadi?”. Siswa menjawab pertanyaan tersebut.

Guru tidak langsung membetulkan jawaban yang salah,

tetapi menampung semua jawaban yang disampaikan

siswa. Pertanyaan tersebut bertujuan membantu siswa

menemukan masalah yang akan dipecahkan melalui

praktikum.

± 10

menit

Kegiatan

Pokok

5. Secara berkelompok, siswa dipersilahkan untuk

merumuskan masalah dan membuat hipotesis

percobaan.

6. Siswa menyiapkan beberapa larutan yang telah

ditugaskan untuk dibawa pada pertemuan sebelumnya.

7. Siswa merangkai alat, dan melakukan tes daya hantar

listrik setiap larutan dengan elektrolit tester.

8. Siswa mengamati fenomena yang terjadi, baik pada

± 70

menit

Page 99: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 98

Langkah

Kegiatan Uraian Kegiatan Waktu

lampu maupun pada larutannya dan mencatat hasil

pengamatannya pada tabel hasil pengamatan.

9. Siswa mengkaji literatur untuk menemukan penjelasan

atas data pengamatan yang telah diperoleh.

10. Siswa menarik kesimpulan berdasarkan hasil

pengamatan dan kajian literatur.

11. Beberapa perwakilan siswa mengkomunikasikan secara

lisan atau salah satu kelompok mempresentasikan hasil

pengamatannya.

12. Siswa atau kelompok lain mencocokkan hasil

pengamatannya dan jika terjadi perbedaan

didiskusikan mana yang kemungkinan terjadi

kekeliruan.

Penutup

7. Siswa dan guru secara bersama-sama mendiskusikan

kesimpulan yang dapat diperoleh dari kegiatan yang

telah dilakukan.

8. Guru memberikan kesempatan bertanya bila masih ada

materi maupun penjelasan yang belum dimengerti

siswa.

9. Siswa diberikan tugas baca di rumah untuk

pembelajaran berikutnya.

± 10

menit

LEMBAR KERJA SISWA Pengujian Daya Hantar Listrik Larutan

I. Alat dan Bahan

1. Rangkaian alat percobaan 5. Air jeruk

2. Gelas Beaker 250 mL 6. Garam dapur (NaCl)

3. Pengaduk gelas 7. Asam asetat (CH3COOH)

4. Akuades 8. Larutan gula

II. Cara kerja

1. Sambungkan alat penguji elektrolit

dengan catu daya/sumber arus listrik

yang lain

2. Masukkan 100 mL akuades ke dalam gelas

beaker dan uji daya hantar listriknya

dengan memasukkan elektroda alat

penguji elektrolit ke dalam larutan (Catat

hasil pengamatanmu)

Page 100: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 99

3. Bersihkan beaker dan ulangi percobaan

untuk larutan-larutan yang berbeda.

III. Hasil Pengamatan

No

Larutan

Hasil pengamatan Keterangan

Lampu Gelembung Elektrolit Nonelektrolit

1 Air (H2O)

2 Air jeruk

3 Larutan NaCl

4 Larutan

CH3COOH

5 Larutan gula

Dengan mengkaji literatur, jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut :

1. Mengapa ada lampu pijar yang menyala dan ada yang tidak menyala?

2. Mengapa suatu larutan dapat menghantarkan arus listrik?

3. Pengamatan apa yang dapat menunjukkan suatu larutan merupakan elektrolit

lemah bila lampu tidak menyala?

4. Tuliskan reaksi ionisasi dari larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah yang

anda anda amati

5. Apa yang membedakan larutan elektrolit kuat dengan larutan elektrolit lemah?

DESKRIPSI ALAT PERAGA

Alat uji elektrolit digunakan untuk menentukan larutan apakah bersifat elektroli

kuat,lemah, atau non elektrolit. Sebagai penunjuk bahwa lartan bersifat elektrolit atau

Page 101: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 100

non elektrolit bisa menggunakan lampu ataupun bel. Untuk lampu, apabila menyala

terang, maka termasuk elektrolit kuat,bila menyala redup maka termasuk elektrolit

lemah, dan bila tidak menyala termasuk non elektrolit.

LANGKAH_ LANGKAH PEMBUATAN ALAT PERAGA Membuat Alat Uji Larutan Elektrolit :

1. Rangkai baterai sesuai dengan kutubnya secara horizontal (mendatar).

2. Hubungkan baterai dengan kabel pada ujung kutub, dengan menggunakan lakban atau solder.

3. Di antara kabel yang berhubungan dengan kutub positif (+) dipasang lampu.

4. Kemudian pasang karbon diujung kabel positif dan negatif, dengan menggunakan lakban atau solder.

5. Kemudian alat tersebut rekatkan pada alas yang sebelumnya telah dibuat.

6. Hias alas dengan kreativitas masing-masing.

7. Alat siap digunakan untuk uji coba.

CARA MENGGUNAKAN ALAT PERAGA Alat ini mudah digunakan, yaitu cukup dengan mencelupkan elektroda karbon ke dalam

larutan yang diuji, lalu amati nyala lampu. Setelah selesai, jangan lupa mencuci

elektroda dengan air,lalu mengeringkannya dengan tisu baru dapat dipergunakan untuk

menguji larutan lain.

Page 102: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 101

DAFTAR PUSTAKA Ari Harnanto, Ruminten, 2009, Kimia untuk SMA dan MA kelas X, Pusat Pembukuan

Departemen Pendidikan Nasional.

Brady, James E., 1998, General Chemistry Principles and Structure (Alih Bahasa:

Sukmariah dkk., 1999, Kimia Universitas Asas dan Struktru), Binarupa

Aksara, Jakarta.

Holland, Julian, at al., 2000, The Kingfisher Science Encyclopedia (Alih Bahasa:

Sudarmono, dkk., 2005, Ensiklopedia Iptek), Lentera Abadi, Jakarta.

Silberman, Melvin L., 1996, Active Learning 101 Strategies to Teach Any Subject (Alih

bahasa: Sarjuli dkk., 2009, Active Learning 101 Strategi Pembelajaran Aktif),

Pustaka Insan Madani, Yogyakarta.

Soedjono, 2004, Evaluasi mandiri Kimia SMA, Erlangga, Jakarta.

Sri Juari Santosa, dkk., 2005, Kimia Untuk Kelas X, PT Intan Pariwara, Klaten.

http://fatonipgsd071644221.wordpress.com/2010/01/12/sintaks-tahapan-model-

model-pembelajaran/

Page 103: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 102

REAKSI REDUKSI DAN OKSIDASI (REDOKS)

Kompetensi Inti

KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,

teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang

spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara

mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar Menganalisis perkembangan konsep reaksi oksidasi- reduksi serta menentukan bilangan

oksidasi atom dalam molekul atau ion

Pengalaman Belajar Dengan mengikuti pembelajaran reaksi reduksi dan oksidasi, siswa akan memperoleh

pengalaman belajar:

1. Dapat menemukan sendiri contoh-contoh reaksi reduksi dan oksidasi dalam

kehidupan sehari-hari.

2. Mendapatkan sendiri konsep reaksi reduksi dan oksidasi melalui diskusi kelompok.

3. Dapat menentukan bilangan oksidasi atom-atom dalam molekul atau ion.

Kegiatan-kegiatan yang dilakukan siswa pada pembelajaran perhitungan kimia dibuat

berdasarkan kepada 5E Model, dengan sintaks sebagai berikut:

Page 104: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 103

1. Engagement

Aktivitas pembelajaran pada tahapan ini bertujuan untuk mendapatkan

perhatian penuh dari siswa, menstimulasi cara berpikir mereka dan meberikan

apersepsi pada siswa agar mereka mengingat kembali materi prasyarat.

2. Exploration

Pada tahapan ini, siswa diberikan cukup waktu untuk berpikir, membuat

rencana untuk menyelesaikan masalah, menginvestigasi dan menyusun semua

informasi yang ada. Contohnya adalah siswa melakukan eksperimen-eksperimen

alat peraga.

3. Explanation

Dalam tahapan ini, siswa dilibatkan secara penuh dalam menganalisis hasil

eksplorasi yang telah mereka lakukan, lalu mereka mengkomunikasikan

beberapa temuan yang mereka peroleh.

4. Elaboration

Selanjutnya siswa diberikan kesempatan untuk menajamkan dan memperluas

pemahaman mereka.

5. Evaluation

Tahap evaluasi sebenarnya bisa dilakukan pada keempat tahapan di atas, guru

mengecek jalannya pembelajaran dan hasil yang diperoleh siswa, apakah tujuan

pembelajaran telah tercapai atau belum

Siklus pembelajaran 5E Model dapat dilihat dalam gambar berikut:

Engagement

Exploration

ExplanationElabotaion

Evaluation

Page 105: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 104

MATERI REAKSI REDUKSI DAN OKSIDASI

Pengertian Reaksi Redoks Jika sepotong besi diletakkan diudara terbuka, ternyata lama kelamaan logam besi

tersebut berkarat. Mengapa logam besi dapat berkarat dan reaksi yang terjadi pada

logam besi itu? Jika sebuah apel dikupas sedikit kulitnya, maka dalam waktu tidak

terlalu lama kulit apel yang semua berwarna krem akan berubah menjadi coklat. Di

daerah tertentu ada budaya membunyikan mercon (petasan), jika ada suatu keluarga

mempunyai hajat tertentu dan mau mengundang tetangga atau kerabatnya. Petasan

tersebut disusun berderet panjang, diikat pada seutas tali serta digantung. Pada saat

petasan paling bawah disulut, akan segera meledak dan disusun ledakan-ledakan

berikutnya dari petasan yang ada di atasnya. Demikian seterusnya sampai semua

petasan itu habis meledak. Mengapa demikian? Peristiwa perkaratan logam besi,

berubahnya warna kulit apel yang dikupas dan petasan meledak merupakan beberapa

contoh reaksi reduksi-oksidasi (reaksi redoks). Apa reaksi redoks itu?

Berikut ini pengertian reaksi reduksi dan oksidasi sesuai urutan perkembangannya.

Page 106: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 105

Dikutip dari buku Kimia untuk SMA/MA kelas X, Budi Utami, dkk, Penerbit: Pusat

Perbukuan, Depdiknas, 2009

Dari contoh di atas, bilangan oksidasi atom Fe berubah dari +2 dalam FeO menjadi

+3 dalam Fe2O3. Karena bilangan oksidasi atom Fe naik, maka besi mengalami reaksi

oksidasi. Sedangkan atom O memiliki bilangan oksidasi 0 pada O2 berubah menjadi -2

pada senyawa Fe2O3. Bilangan oksidasi turun dari 0 menjadi -2, maka atom oksigen

mengalami oksidasi. Reaksi reduksi dan reaksi oksidasi selalu terjadi secara bersamaan

(simultan) dalam sebuah reaksi, yang disebut reaksi Redoks.

Page 107: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 106

Jika ada suatu zat yang mengalami reaksi reduksi dan sekaligus mengalami oksidasi,

reaksi demikian disebut reaksi autoredoks atau disproporsionasi.

Contoh:

6NaOH(aq) + 3Cl2(g) → 5NaCl(aq) + NaClO3(aq) +

3H2O(l) Bilangan oksidasi atom: +1 -2 +1 0 +1 -1 +1 +5 -2 +1 -

2

Bilangan oksidasi atom Cl dari 0 pada Cl2 (pereaksi) berubah (turun) menjadi +1

pada NaClO dan naik menjadi +5 pada NaClO3. Jadi atom Cl mengalami reaksi reduksi

dan sekaligus reaksi oksidasi.

Bilangan Oksidasi. Memperhatikan konsep reaksi redoks yang ketiga di atas, maka diperlukan

pemahaman tentang bilangan oksidasi. Lantas apa bilangan oksidasi itu dan bagaimana

cara menentukannya.

Page 108: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 107

Dikutip dari buku Kimia untuk SMA/MA kelas X, Budi Utami, dkk, Penerbit: Pusat

Perbukuan, Depdiknas, 2009

KEGIATAN PEMBELAJARAN

Kegiatan pembelajaran ini diberikan kepada siswa dengan syarat siswa sudah

memperoleh konsep tentang persamaan reaksi

Tujuan Pembelajaran: Siswa dapat memahami materi konsep reaksi reduksi dan oksidasi, bilangan

oksidasi dan tata nama senyawa berdasarkan bilangan oksidasi melalui pembelajaran

siswa aktif (active learning).

Langkah-langkah Pembelajaran:

Alokasi Waktu : 2 pertemuan @ 3 x 45 menit

Pertemuan 1 (3 x 45 menit)

Pembukaan (10 menit) 1. Guru membuka kelas dengan memberi salam kepada siswa

2. Guru menanyakan kondisi siswa dan apakah hari ini sudah siap untuk belajar kimia

3. Guru mengawali pelajaran dengan menunjukkan 3 fakta:

(1) 2 paku, 1 paku baru belum berkarat dan 1 lagi paku berkarat.

(2) sebuah apel yang kemudian diiris , dikupas sedikit kulitnya. Siswa diminta

mengamati kulit apel yang baru dikupas dan beberapa saat kemudian setelah

warna kulit apel yang dikupas berubah.

(3) selembar kertas dan kemudian dibakar. (engagement)

Ketiga fakta ini disampaikan untuk merangsang rasa ingin tahu siswa dan memberi

motivasi siswa untuk belajar materi reaksi redoks yang akan disampaikan hari ini.

4. Guru menanyakan materi yang sudah dikuasai siswa tentang persamaan reaksi,

pereaksi, hasil reaksi, reaksi ekivalen, pereaksi pembatas dan sebagainya

(engagement)

Page 109: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 108

5. Guru menyampaikan kompetensi dasar dan tujuan pembelajaran kimia hari ini.

Guru juga menyampaikan bahwa hari ini akan belajar reaksi redoks dengan metode

WALK GALERY.

Kegiatan Inti (110 menit)

1. Guru membagi kelas menjadi 3 kelompok dengan masing-masing kelompok harus

heterogen, ada siswa yang lemah dan ada siswa yang baik kemampuan

akademisnya,khususnya bidang kimia. Kelompok diberi nama tokoh-tokoh kimia.

Misalnya kelompok pertama diberi nama KELOMPOK DALTON, kelompok kedua

kelompok RUTHERFORD dan kelompok ketiga dengan nama THOMSON.

Kemudian guru membagi kertas bufalo dan spidol. Jika memungkinkan ada papan

tulis kecil dari gulungan kertas (flip chart), juga bisa digunakan. Atau jika

memungkinkan siswa bisa juga mempersiapkan sebuah presentasi dengan laptop.

2. Guru membagi tugas untuk masing-masing kelompok. Kelompok Dalton mendapat

tugas tentang bilangan oksidasi, kelompok Rutherford kebagian tugas

perkembangan konsep reaksi redoks dan kelompok Thomson mendapat tugas

tatanama senyawa.

3. Guru menjelaskan tugas yang harus dikerjakan siswa dalam masing-masing

kelompok, yaitu:

a) Masing-masing kelompok menyiapkan presentasi yang terbaik sesuai materi

yang ditugaskan oleh guru. Dalam membuat materi ini sebisanya semua

anggota kelompok terlibat aktif (menulis, memberi ide, meralat, memperbaiki

tulisan, dsb).

b) Kemudian masing-masing kelompok memilih seorang dari anggota kelompoknya

untuk menjadi presenter (penyaji), sedangkan anggota kelompok lain akan

menjadi pengunjung pada galeri kelompok-kelompok yang lain.

c) Sebelum kegiatan saling mengunjungi galeri kelompok lain dilakukan, masing-

masing kelompok dipersilahkan untuk melatih mempresentasikan materi yang

sudah disiapkan kepada anggota kelompoknya sendiri. Anggota kelompok yang

menjadi pendengar memberi masukan-masukan kepada presenter, agar

penyampaikan presentasi dari kelompoknya menjadi lebih baik.

Kegiatan ini memerlukan waktu sekitar 30 menit (Exploration)

Selama kegiatan a) s.d. c) guru berkeliling di antarakelompok-kelompok untuk

memantau aktivitas siswa dalam kelompok dan juga memberi masukan-masukan

seperlunya.

4. Berikutnya kegiatan mengunjungi galeri kelompok lain. (Exploration)

a) Anggota kelompok Dalton mengunjungi galeri punya kelompok Rutherford,

anggota kelompok Rutherford mengunjungi galeri kelompok Thomson dan

anggota kelompok Thomson mengunjungi galeri kelompok Dalton.

b) Setelah waktu presentasi sekitar 20 menit, kunjungan anggota kelompok ke

galerinya bergeser. Anggota kelompok Dalton geser ke galeri kelompok

Thomson, anggota kelompok Rutherford geser ke galeri Dalton dan anggota

kelompok Thomson ke galeri Rutherford.

Page 110: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 109

c) Setelah presentasi sekitar 20 menit, maka presentasi dihentikan dan anggota

kelompok yang berkunjung ke galeri kelompok-kelompok lain diminta kembali

ke kelompoknya.

5. Kegiatan berikutnya adalah diskusi dalam kelompoknya untuk merangkum semua

materi yang diperoleh dari galeri kelompok-kelompok lain. Dalam kelompok ini,

presenter yang tidak ikut berkunjung ke galeri lain diharapkan dapat memahami

dari penjelasan anggota lain yang mengunjungi galeri-galeri kelompok lain. Dalam

diskusi ini guru dapat memberi soal-soal atau kasus untuk pendalaman atau

pemantapan konsep dalam tiap-tiap kelompok.

Kegiatan ini memakan waktu 45 menit (Exploration and Explanation)

6. Siswa menjawab pertanyaan yang diberikan guru untuk mengetahui pemahaman

siswa terhadap materi yang dipelajari. (Evaluation)

Penutup (10 menit)

1. Siswa dan guru mengulas kembali tentang jalannya kegiatan yang baru saja

dilakukan. Guru meminta beberapa siswa untuk mengekukakan kesimpulan

tentang konsep reaksi redoks berdasarkan pengikatan dan pelepasan atom oksigen,

pengikatan dan pelepasan elektron dan perubahan bilangan oksidasi. Juga sekilas

tentang bilangan oksidasi dan tatanama senyawa.

2. Guru memberi penekanan terhadap kesimpulan siswa. Kesimpulan yang benar

diberi penekanan dan meluruskan jika kesimpulan siswa belum tepat.

3. Siswa mengemukakan kesan-kesan mereka terhadap pembelajaran yang telah

dilakukan.

Pertemuan 2 (3 x 45 menit)

Pembukaan (10 menit) 1. Guru membuka kelas dengan memberi salam kepada siswa

2. Guru menanyakan kondisi siswa dan apakah hari ini sudah siap untuk belajar kimia

3. Guru mengawali pelajaran dengan mengajukan 3 pertanyaan:

(a) apa yang dimaksud reaksi oksidasi berdasarkan pengikatan dan pelepasan atom

oksigen?

(b) apa yang dimaksud reaksi reduksi berdasarkan pengikatan dan pelepasan

elektron?

(c) apa yang dimaksud reaksi reduksi berdasarkan terjadinya perubahan bilangan

oksidasi ?

(d) apa nama senyawa FeCl2 dan XeF4 ?(engagement)

4. Guru menyampaikan kompetensi dasar dan tujuan pembelajaran kimia hari ini.

Guru juga menyampaikan bahwa hari ini akan belajar reaksi redoks dengan metode

CERDAS CERMAT. Sebaiknya guru juga sudah mempersiapkan hadiah untuk

Page 111: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 110

kegiatan ini, meskipun hadiahnya berupa barang sederhana, seperti coklat, kue lain,

buku cerita, buku agama, dsb.

Kegiatan Inti (110 menit)

1. Guru membagi kelas menjadi 6 kelompok dengan masing-masing kelompok harus

heterogen, ada siswa yang lemah dan ada siswa yang baik kemampuan

akademisnya,khususnya bidang kimia. Pembagian kelompok dilakukan dengan

cara membagi 3 kelompok pada pertemuan sebelumnya, masing-masing menjadi 2

kelompok. Setelah itu masing-masing kelompok diminta memilih ketua kelompok

yang sekaligus menjadi juru bicara kelompok. Kemudian masing-masing ketua

kelompok diminta maju ke meja guru untuk mengambil undian nama kelompok

(nama kelompok diberi huruf A, B, C, D, E dan F).

2. Kemudian selama 30 menit, masing-masing kelompok ditugaskan untuk membuat

soal uraian dengan jawabannya (jawaban singkat) sebanyak 10 soal, mencakup

konsep redoks, bilangan oksidasi dan tatanama senyawa. Setelah selesai soal

dikumpulkan kepada guru. (Exploration)

3. Berikutnya kegiatan cerdas cermat (alokasi waktu sekitar = 80 menit)

a) Kegiatan ini sebaiknya guru dibantu oleh seorang kolega, bisa sesama guru

kimia, laboran, atau guru mata pelajaran lain, yang bertugas membantu

mengawasi peserta cerdas-cermat (siapa yang angkat tangan duluan, siapa yang

menjawab salah, dsb). (Exploration)

b) Guru mempersiapkan semua siswa dalam kelompoknya untuk mengikuti cerdas

cermat. Cerdas cermat dibagi menjadi 2 babak, yaitu babak reguler (giliran tiap

kelompok dan lemparan soal yang belum terjawab dengan benar) dan babak

adu cepat. Guru memulai membacakan soal-soal untuk kelompok A sebanyak 5

soal. Soal diambil acak dari soal-soal yang dibuat dan dikumpulkan oleh masing-

masing kelompok tadi. Soal dibaca dari soal nomor 1 kemudian langsung dijawab

juru bicara kelompok A. Jawaban benar diberi skor 100 dan jawaban salah diberi

skor 0. Jika jawaban salah oleh kelompok A, maka soal tersebut dilempar kepada

kelompok B. Jika kelompok B dapat menjawab benar mendapat skor 75 dan jika

salah mendapat skor 0. Jika kelompok B masih menjawab salah, maka soal

dilempar lagi ke kelompok C, begitu seterusnya. (Exploration)

c) Guru disamping membacakan soal dan memberi skor, juga memperhatikan

keaktifan siswa dalam masing-masing kelompok. (Exploration)

d) Jika semua kelompok sudah mendapat giliran, maka jumlah skor total direkap

oleh asisten guru tadi.

e) Kemudian guru membacakan skor sementara masing-masing kelompok dan

memberi semangat kepada semua kelompok.

f) Selanjutnya dimasuki babak adu cepat. Pada babak ini aturannya berubah,

dimana semua kelompok boleh tunjuk tangan dan siapa cepat dia yang

mendapat giliran menjawab. Yang menjawab tidak harus juru bicara. Jika

jawaban benar diberi skor 100 dan jika jawaban salah diberi skor minur (-) 100.

Page 112: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 111

Babak adu cepat dibatasi oleh jumlah soal, yaitu 12 soal atau 15 soal, disesuaikan

dengan waktu yang masih tersisa. (Exploration)

g) Setelah waktu habis atau jumlah soal yang disiapkan habis, maka kegiatan

cerdas cermat telah selesai. Asisten guru menghitung skor total, kemudian guru

menyebutkan skor akhir masing-masing kelompok. Kelompok yang mendapat

skor tertinggi dinyatakan sebagai pemenang. Jika ada 2 atau 3 kelompok

mempunyai skor tertinggi sama, maka diadu lagi dengan 1 atau 2 soal adu cepat

sampai diperoleh skor tertinggi. Dan yang mendapat skor tertinggi diberi hadiah

yang sudah disiapkan. (Explanation)

Penutup (15 menit)

1. Siswa dan guru mengulas kembali tentang kegiatan yang baru saja dilaksanakan

bersama.

2. Guru memberikan kesempatan kepada siswa bertanya tentang konsep reaksi redoks

dan juga tentang proses kegiatan yang baru selesai dilaksanakan.

3. Siswa mengemukakan kesan-kesan mereka terhadap pembelajaran yang telah

dilakukan.

DESKRIPSI ALAT PERAGA Alat peraga pada kegiatan pembelajaran reaksi redoks ini ada 2, yaitu alat peraga

yang merupa contoh-contoh reaksi terjadinya reaksi redoks dalam kehidupan kita,

yang sering ditemui siswa dalam hidup sehari-hari. Apel jika dikupas kulitnya semula

warnanya putih tulang atau krem segera berubah menjadi coklat karena ada zat

tertentu di dalam buah apel yang segera teroksidasi oleh oksigen di udara, sehingga

berubah warna menjadi coklat. Demikian juga perkaratan logam, termasuk logam besi

pada paku, adalah contoh reaksi redoks. Proses perkaratannya ada yang lambat ada

juga yang cepat tergantung kondisi lingkungan dimana logam tersebut berada. Contoh

lain reaksi redoks adalah reaksi pembakaran. Semua reaksi pembakaran, termasuk

kertas terbakar adalah reaksi redoks.

Alat peraga ini dihadirkan di hadapan siswa, supaya siswa lebih yakin dan mantap

dalam memahami konsep reaksi redoks, bahwa reaksi reduksi dan oksidasi itu memang

betul ada dalam kehidupan kita dan sangat banyak yang bermanfaat bagi hidup

manusia.

Sedangkan alat peraga kedua merupakan alat peraga yang dibuat sendiri oleh

siswa, yaitu berupa media presentasi untuk kegiatan pembelajaran dengan metode

WALK GALERY.

Alat dan Bahan:

Buah apel

Pisau

Paku yang bersih (belum berkarat) dan paku berkarat

Kertas

Page 113: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 112

Korek api

Kertas dan papan flip chart atau laptop/notebook.

Cara Penyiapan Alat Peraga

Seperti deskripsi di atas, penyiapan alat peraga ini juga sangat mudah. Guru

menyiapkan satu buah apel dan alat/bahan tersebut di atas.

Cara Penggunaan Alat Peraga:

Setelah disiapkan alat dan bahan tadi di bawa ke kelas tempat pembelajaran.

Ketiga peraga contoh reaksi redoks ditunjukkan kepada siswa di depan kelas. Apel

diiris kulitnya atau dibelah dan belahannya dipersilahkan siswa mengamati. Kemudian

beberapa saat sesudahnya, ketika warna apelsudah berubah, siswa diminta mengamati

lagi. Kenapa terjadi demikian, siswa diminta mencari jawabannya. Kemudian

dilanjutkan dengan menunjukkan paku yang bersih dan paku berkarat. Apa yang terjadi

pada proses perkaratan atau korosi pada paku? Kemudian siswa diminta mencari

jawabannya pula, khususnya setelah siswa belajar reaksi redoks. Dan yang ketiga,

kertas dibakar di depan kelas dan siswa bisa mengamati dari tempat duduk mereka

masing-masing. Kemudian siswa diminta juga menemukan jawabannya, pada

pembakaran itu apa yang mengalami reaksi oksidsi dan apa yang mengalami reduksi.

Sementara untuk alat peraga kedua, berupa flipchart atau media presentasi lain,

guru menyiapkan untuk masing-msing kelompok atau masing-masing kelompok

disuruh membuat presentasi sesuai tugasnya dan siap untuk dipresentasikan.

DAFTAR PUSTAKA:

Harnanto, Ari dan Ruminten, 2009, Kimia 1 untuk SMA/MA Kelas X, Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional, Jajarta.

Mortimer, Charles E., 1983, Chemistry, Fifth Edition, Wadsworth Publishing Company,

Belmont, California.

Purba, Michael, 2006, Kimia untuk SMA Kelas X, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Utami, Budi; Agung Nugroho Agung Saputro; Lina Mahardiani; Sri Yamtinah dan Bakti

Mulyani, 2009, Kimia untuk SMA dan MA Kelas X, Pusat Perbukuan Departemen

Pendidikan Nasional, Jajarta.

Page 114: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 113

TATANAMA SENYAWA

http://kir-31.blogspot.com/2010/04/10-reaksi-kimia-yang-paling-menakjubkan.html

Kompetensi Inti

KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,

teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang

spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara

mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar Dalam pembelajaran ini, siswa akan memiliki kemampuan:

1. Menerapkan aturan IUPAC untuk penamaan senyawa anorganik dan organik

sederhana.

2. Menalar aturan IUPAC dalam penamaan senyawa anorganik dan organik

sederhana.

Page 115: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 114

Pengalaman Belajar Melalui pembelajaran tatanama senyawa, siswa akan memperoleh pengalaman belajar:

1. Menemukan aturan penamaan senyawa anorganik dan organik sederhana

2. Menerapkan aturan IUPAC dalam penamaan senyawa anorganik dan organik

sederhana

3. Berkolaborasi memberi nama senyawa anorganik dan organik sederhana.

Kegiatan-kegiatan yang dilakukan siswa pada pembelajaran bentuk molekul ini dibuat

berdasarkan kepada 5E Model, yaitu:

1. Engagement

aktivitas pembelajaran pada tahapan ini bertujuan untuk mendapatkan

perhatian penuh dari siswa, menstimulasi cara berpikir mereka dan meberikan

apersepsi pada siswa agar mereka mengingat kembali materi prasyarat.

2. Exploration

Pada tahapan ini, siswa diberikan cukup waktu untuk berpikir, mebuat rencana

untuk menyelesaikan masalah, menginvestigasi dan menyusun semua informasi

yang ada. Contohnya adalah siswa melakukan eksperimen-eksperimen alat

peraga.

3. Explanation

Dalam tahapan ini, siswa dilibatkan secara penuh dalam menganalisis hasil

eksplorasi yang telah mereka lakukan, lalu mereka mengkomunikasikan

beberapa temuan yang mereka peroleh.

4. Elaboration

Selanjutnya siswa diberikan kesempatan untuk menajamkan dan memperluas

pemahaman mereka.

5. Evaluation

Tahap evaluasi sebenarnya bisa dilakukan pada keempat tahapan di atas, guru

mengecek jalannya pembelajaran dan hasil yang diperoleh siswa, apakah tujuan

pembelajaran telah tercapai atau belum.

MATERI TATANAMA SENYAWA

Penamaan senyawa pada masa dahulu didasarkan pada berbagai hal, misalnya tempat,

penemu, dan sifat tertentu dari senyawa yang bersangkutan. Untuk memudahkan

penamaan suatu zat dan diketahui secara internasional sangat diperlukan adanya badan

yang mengatur tentang hal ini. IUPAC (International Union Pure and Applied Chemistry

adalah badan internasional yang mengatur tentang tatanama zat kimia yang ada di alam

dunia ini.

Untuk memudahkan penamaan senyawa dikelompokkan menjadi 2 yaitu senyawa

anorganik dan organik. Senyawa anorganik dibedakan lagi menjadi 2 yaitu senyawa

anorganik biner dan anorganik poliatom. Sedangkan senyawa organik dibedakan

menjadi 2 juga, senyawa organik sederhana dan senyawa organik rumit.

Page 116: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 115

Secara umum tatanama senyawa dapat diklasifikasi sebagai berikut :

TATANAMA SENYAWA ANORGANIK

1. Senyawa biner

Adalah senyawa yang terdiri dari 2 jenis atom. Contoh : NaCl, H2O, dsb.

a. Senyawa biner ionik

Terdiri dari unsur logam dengan non logam, dengan rangkaian Logam-non

logam diberi akhiran –ida.

Contoh :

RUMUS KIMIA NAMA SENYAWA

NaCl Natrium klorida

MgBr2 Magnesium bromida

Al2O3 Aluminium oksida

ZnS Seng sulfida

CaO Kalsium oksida

Mg3N2 Magnesium nitrida

Untuk senyawa yang bilangan oksidasinya lebih dari satu jenis maka perlu

dituliskan dengan angka romawi setelah nama logam disebutkan.

TATANAMA

Senyawa anorganik Senyawa organik

Senyawa

biner

Senyawa

sederhana

Senyawa

poliatom

Senyawa organik

kompleks

Senyawa

ionik

Senyawa

kovalen

Page 117: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 116

Contoh :

RUMUS KIMIA NAMA SENYAWA

FeO Besi(II) oksida

Cu2O Tembaga(I) oksida

FeCl3 Besi(III) klorida

PbI2 Timbal(II) iodida

CuS Tembaga(II) sulfida

SnO2 Timah(IV) oksida

b. Senyawa biner kovalen

Terdiri dari unsur non logam-non logam, diberi akhiran –ida.

Jika pasangan unsur hanya membentuk satu senyawa, maka index tidak

disebutkan.

Contoh :

RUMUS KIMIA NAMA SENYAWA

HCl Hidrogen klorida

H2S Hidrogen sulfida

HF Hidrogen fluorida

Jika pasangan unsur membentuk 2 senyawa atau lebih, maka index disebutkan

dalam bahawa Yunani.

Awalan dalam bahasa Yunani :

Contoh :

RUMUS KIMIA NAMA SENYAWA

CO Karbon monoksida

CO2 Karbon dioksida

P2O3 Difosfor trioksida

P2O5 Difosfor pentaoksida

NO Nitrogen monoksida

NO2 Nitrogen dioksida

N2O Dinitrogen monoksida

PCl3 Fosfor triklorida

PCl5 Fosfor pentaklorida

1 = mono 6 = heksa 2 = di 7 = hepta 3 = tri 8 = okta 4 = tetra 9 = nona 5 = penta 10 = deka

Page 118: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 117

2. Senyawa poliatom

Terdiri dari kation dan anion poliatom atau bisa juga kation poliatom dan anion.

Penamaannya didahulukan kation kemudian diikuti anion. Jika kation adalah

logam yang memiliki bilangan oksidasi lebih dari satu macam, maka diikuti

dengan angka romawi.

Contoh :

RUMUS KIMIA NAMA SENYAWA

Na2CO3 Natrium karbonat

Al(NO3)3 Aluminium nitrat

KMnO4 Kalium permanganat

MgSO4 Magnesium sulfat

Li3PO4 Litium fosfat

NH4Cl Amonium klorida

Fe(NO3)3 Besi(III) nitrat

PbSO4 Besi(II) sulfat

TATANAMA SENYAWA ORGANIK SEDERHANA

Senyawa organik sangatlah banyak jumlahnya, penamaannya mengikuti aturan

IUPAC berdasarkan gugus fungsinya. Berikut ini adalah contoh nama senyawa

organik sederhana yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari.

Contoh :

NAMA SENYAWA RUMUS KIMIA

Metana CH4

Etana C2H6

Propana C3H8

Etena C2H4

Propena C3H6

Etuna C2H2

Asam cuka/asam asetat CH3COOH

Propanon/aseton C3H6O

Etanol C2H5OH

Glukosa C6H12O6

Sukrosa C12H22O11

CONTOH KEGIATAN PEMBELAJARAN (pertemuan-1) 3 x 45 menit

Kegiatan pembelajaran ini sebaiknya diberikan pada siswa yang sudah memiliki

pemahaman tentang senyawa ionik, senyawa kovalen, dan konsep bilangan oksidasi.

Page 119: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 118

Tujuan Pembelajaran :

Siswa dapat mengaplikasikan tatanama senyawa anorganik dan organik

Pembukaan (20 menit)

1. Siswa merespon salam dan pertanyaan dari guru berhubungan dengan kondisi

dan pembelajaran sebelumnya

2. Siswa dibagi menjadi kelompok kecil, tiap kelompok terdiri atas 4 siswa secara

acak.

3. Siswa ditunjukkan beberapa lambang unsur dan ion pada sebuah charta dan

menjawab pertanyaan tentang nama beberapa unsur dan ion untuk

menghubungkan antara materi yang telah dipelajari dengan materi tatanama

kimia. (Engagement)

4. Siswa ditunjukkan rumus molekul beberapa senyawa pada charta dan diberi

pertanyaan “Bagaimana caranya memberi nama NaCl atau sebaliknya bagaimana

kita menuliskan rumus molekul dari asam sulfat?” (Engagement)

5. Siswa menyebutkan contoh nama-nama senyawa dan rumus kimianya dalam

kehidupan nyata. (Engagement)

6. Siswa menerima penjelasan materi pembelajaran yang akan disampaikan dan

tujuan pembelajaran yang akan dicapai.(Engagement)

Kegiatan inti (90 menit)

1. Sebelum kegiatan inti dimulai, guru memastikan setiap kelompok siswa

mendapatkan kartu-kartu berisi rumus ion dan molekul serta lembar kerja

2. Guru memberikan penjelasan bahwa siswa diminta untuk menghafal nama ion

sesuai kartu yang diperoleh secara berkelompok.

3. Siswa dalam kelompoknya mencatat data pengamatan hasil kerjanya dalam

lembar kerja yang disiapkan. (exploration)

4. Secara bergantian siswa mencatat dan menghafal nama-nama ion dan molekul.

(exploration)

5. Siswa mendiskusikan data yang mereka dapatkan bersama teman dalam

kelompoknya untuk kemudian mencari hubungan antara data-data yang didapat

sampai diperoleh rumusan. (explanation).

6. Selanjutnya siswa berdiskusi dengan teman di kelompoknya untuk menjawab

pertanyaan di LKS. (explanation)

7. Beberapa perwakilan siswa mengkomunikasikan secara lisan atau

mempresentasikan hasil kerja yang telah dilakukan di kelompok masing-masing.

Siswa lainnya memberikan umpan balik secara aktif terhadap presentasi

temannya.(explanation)

8. Siswa dan guru secara bersama-sama mendiskusikan kesimpulan yang dapat

diperoleh dari kegiatan yang telah dilakukan.(Elaboration)

9. Siswa mengerjakan soal posttest untuk mengetahui pemahaman siswa terhadap

materi yang dipelajari. (Evaluation)

Page 120: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 119

Penutup (25 menit)

1. Siswa dan guru mengulas kembali kesimpulan dari explorasi yang telah mereka

lakukan. Pada kegiatan ini, guru memberikan pertanyaan-pertanyaan bimbingan

untuk menguatkan pemahaman siswa terhadap materi yang baru saja diajarkan.

2. Guru memberikan kesempatan bertanya bila masih ada materi maupun

penjelasan mengenai tugas yang belum dimengerti siswa.

3. Siswa mengemukakan kesan-kesan mereka terhadap pembelajaran yang telah

dilakukan.

LEMBAR KERJA SISWA

Langkah kerja:

Siswa dibagi menjadi kelompok kecil, tiap kelompok terdiri dari 3 siswa.

Masing-masing kelompok diberikan 1 set kartu nama dan rumus kimianya, siswa

mengidentifikasi dan menghafal nama-nama ion tersebut selama 30 menit.

Siswa diminta membaca petunjuk pada lembar kerja siswa dan mengisinya.

Tugas siswa:

Menuliskan kembali nama dan rumus kimia sesuai dengan tabel berikut :

1. Lengkapilah tabel tatanama senyawa ion berikut :

NO RUMUS

ION

POSITIF

NAMA SENYAWA RUMUS

ION

NEGATIF

NAMA SENYAWA

Page 121: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 120

2. Lengkapilah tabel rumus kimia dan nama senyawa kovalen berikut :

NO RUMUS KIMIA NAMA SENYAWA

3. Lengkapilah tabel tatanama senyawa organik berikut :

NO RUMUS KIMIA NAMA SENYAWA

Page 122: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 121

DESKRIPSI ALAT PERAGA

KARTU NAMA KIMIA (Untuk Materi Tatanama Senyawa Kimia)

Alat peraga ini digunakan untuk membantu daya ingat siswa dalam memberikan nama

senyawa kimia sesuai dengan aturan IUPAC. Dengan menggunakan alat peraga ini

diharapkan siswa lebih mudah dan lebih cepat memahami tentang konsep tatanama

senyawa anorganik dan organik.

Alat dan Bahan : 12. Karton duplek

13. Kertas warna

14. Gunting

15. Lem

Langkah-langkah Pembuatan : 1. Buatlah daftar rumus ion dan senyawa yang ditargetkan

2. Cetak di atas kertas berwarna

3. Gunting dan tempelkan diatas kertas karton agar lebih tahan lama

Cara Menggunakan Alat Peraga 1. Alat peraga berupa kartu-kartu ini dibuat untuk memudahkan dan

mempercepat proses siswa menghafal.

2. Kartu-kartu ini bisa digunakan untuk kegiatan CERDAS CERMAT, sehingga

proses pembelajaran lebih menarik dan menyenangkan.

DAFTAR PUSTAKA

Brady, James, 1990, General Chemistry, Fifth Edition, New York, John Wiley & Sons, Inc.

Hananto, Ari & Ruminten, 2009, Kimia 1 untuk Kelas X, Jakarta, Pusat Perbukuan

Depdiknas.

Page 123: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 122

HUKUM DASAR KIMIA

Kompetensi Inti

KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,

teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang

spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara

mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar

Menerapkan hukum-hukum dasar kimia untuk menyelesaikan perhitungan kimia.

Pengalaman Belajar

Dengan mengikuti pembelajaran hukum dasar kimia, siswa akan memperoleh

pengalaman belajar:

1. Menemukan hukum dasar kimia, yaitu hukum Lavoisier, hukum Gay Lussac,

hukum Proust dan hukum Avogadro, melalui kegiatan demonstrasi

2. Berkolaborasi dalam menemukan konsep dan memecahkan masalah

Kegiatan-kegiatan yang dilakukan siswa pada pembelajaran hukum-hukum dasar kimia

dibuat berdasarkan kepada 5E Model dari NASA. 5E model tersebut adalah:

Page 124: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 123

1. Engagement

Aktivitas pembelajaran pada tahapan ini bertujuan untuk mendapatkan

perhatian penuh dari siswa, menstimulasi cara berpikir mereka dan meberikan

apersepsi pada siswa agar mereka mengingat kembali materi prasyarat.

2. Exploration

Pada tahapan ini, siswa diberikan cukup waktu untuk berpikir, membuat

rencana untuk menyelesaikan masalah, menginvestigasi dan menyusun semua

informasi yang ada. Contohnya adalah siswa melakukan eksperimen-eksperimen

alat peraga.

3. Explanation

Dalam tahapan ini, siswa dilibatkan secara penuh dalam menganalisis hasil

eksplorasi yang telah mereka lakukan, lalu mereka mengkomunikasikan

beberapa temuan yang mereka peroleh.

4. Elaboration

Selanjutnya siswa diberikan kesempatan untuk menajamkan dan memperluas

pemahaman mereka.

5. Evaluation

Tahap evaluasi sebenarnya bisa dilakukan pada keempat tahapan di atas, guru

mengecek jalannya pembelajaran dan hasil yang diperoleh siswa, apakah tujuan

pembelajaran telah tercapai atau belum

Siklus pembelajaran 5E Model dapat dilihat dalam gambar berikut:

Engagement

Exploration

ExplanationElabotaion

Evaluation

Page 125: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 124

MATERI HUKUM DASAR KIMIA

1. Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)

Apabila kita membakar kayu, maka hasil pembakaran hanya tersisa abu yang massanya

lebih ringan dari kayu. Hal ini bukan berarti ada massa yang hilang. Akan tetapi, pada

proses ini kayu bereaksi dengan gas oksigen menghasilkan abu, gas karbon dioksida

dan uap air. Jika massa gas karbon dioksida dan uap air yang menguap diperhitungkan

(ikut ditimbang), maka hasilnya akan sama.

2. Hukum Perbandingan Volume (Hukum Gay Lussac)

Kimiawan Perancis, Joseph Louis Gay Lussac, mengamati volume-volume gas-gas

yang terlibat dalam reaksi gas. Dari sekian banyak eksperimen tentang reaksi kimia

berbagai macam gas, diantaranya seperti digambarkan berikut

Page 126: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 125

Menurut Gay Lussac, 2 volume gas hidrogen bereaksi dengan 1 volume gas oksigen

menghasilkan 2 volume uap air. Pada reaksi pembentukan uap air, agar reaksi

sempurna, untuk setiap 2 volume gas hidrogen diperlukan 1 volume gas oksigen

menghasilkan 2 volume uap air.

Dari riset-risetnya, Gay Lussac sampai pada kesimpulan bahwa “Volume gas-gas yang

bereaksi dan volume gas hasil reaksi pada reaksi kimia berupa gas akan berbanding

sebagai bilangan bulat dan sederhana, jika dilakukan pada suhu dan tekanan yang tetap”.

Rumusan ini dikenal dengan hukum Perbandingan volume (Hukum Gay Lussac).

Dalam reaksi-reaksi gas selanjutnya jika kita amati, perbandingan volume gas-gas yang

terlibat dalam reaksi itu sama dengan perbandingan koefisiennya pada persamaan

reaksi yang sudah disetarakan.

Misalnya:

1. Pada reaksi gas berikut: N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g), perbandingan volume gas N2, H2

dan NH3 dalam reaksi itu sama dengan perbandingan koefisiennya, yaitu 1 : 3 : 2.

Artinya: 1 liter gas N2 tepat dapat bereaksi dengan 3 liter gas H2 dan menghasilkan

tepat 2 liter gas NH3, jika diukur pada suhu dan tekanan yang tetap.

2. Pada reaksi : 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g), pada suhu dan tekanan tetap, 2 liter gas SO2

tepat membutuhkan 1 liter gas O2 untuk membentuk 2 liter gas SO3

Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)

Pada modul sebelumnya, Anda telah mempelajari rumus kimia senyawa dan Anda telah

mengenal berbagai senyawa yang dibentuk oleh dua unsur atau lebih. Sebagai contoh

air, H2O, terbentuk dari unsur hidrogen dan oksigen. Seperti Anda ketahui bahwa materi

mempunyai massa, termasuk hidrogen dan oksigen. Bagaimana perbandingan massa

unsur hidrogen dan oksigen tersebut dalam air?

Ilmuwan Perancis, Joseph Louis Proust (1754-1826), melalui percobaannya sampai

pada kesimpulan bahwa “perbandingan massa unsur-unsur penyusun senyawa selalu

tetap”. Berarti, di dalam senyawa air, H2O tersebut, perbandingan massa H dibanding

massa O selalu tetap, yaitu selalu 1 : 8. Perbandingan ini tidak tergantung pada jumlah

air, berapapun banyak air yang dibentuk oleh H dan O. Penemuan ini dikenal dengan

sebutan Hukum Perbandingan Tetap Proust.

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)

2 mol H2(g) + 1 mol O2(g) → 2 mol H2O(g)

2 vol H2(g) + 1 vol O2(g) → 2 vol H2O(g)

Page 127: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 126

Pahamkah Anda?

Contoh:

Jika kita mereaksikan 4 gram hidrogen dengan 40 gram oksigen, berapa gram air yang

dihasilkan?

Penyelesaian:

Perbandingan massa hidrogen dengan oksigen = 1 : 8

Perbandingan massa hidrogen dengan oksigen yang dicampurkan = 4 : 40. Karena

perbandingan hidrogen dan oksigen = 1 : 8, maka 4 gram hidrogen memerlukan 4 x 8

gram oksigen, yaitu 32 gram. Untuk kasus ini oksigen yang dicampurkan tidak bereaksi

semuanya, oksigen masih bersisa sebanyak 40 – 32 = 8 gram.

Sekarang kita akan menghitung berapa gram air yang terbentuk dari 4 gram hidrogen

dan 32 gram oksigen? Tentu saja 36 gram.

Ditulis sebagai H2 + O2 H2O

Perbandingan massa 1 gram : 8 gram 9 gram

Jika awal reaksi 4 gram 40 gram …. Gram

Yang bereaksi 4 gram 32 gram 36 gram

Oksigen bersisa = 8 gram.

Untuk lebih paham, coba Anda kerjakan latihan berikut!

1. Perbandingan massa tembaga dan belerang dalam tembaga(II)sulfida, CuS, adalah 2

: 1 . Untuk membentuk 39 gram CuS, tentukan:

a. massa tembaga yang dibutuhkan!

b. massa belerang yang dibutuhkan!

2. Perbandingan massa besi dan belerang dalam senyawa besi(II)sulfida, FeS, adalah 7

: 4. Jika tersedia 14 gram besi, maka tentukan:

a. massa belerang yang diperlukan!

b. massa senyawa FeS yang dihasilkan!

3. Perbandingan massa besi dan belerang dalam senyawa besi(II)sulfida adalah 7 : 4.

Jika 21 gram besi direaksikan dengan 16 gram belerang, tentukan:

a. massa senyawa FeS yang dihasilkan!

b. massa unsur yang tersisa! Unsur apa yang tersisa tersebut, besi atau belerang?

1. Bila logam magnesium dibakar dengan gas oksigen akan diperoleh senyawa

magnesium oksida. Hasil percobaan seperti pada tabel berikut:

Page 128: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 127

Tabel 5… Hasil reaksi magnesium dengan oksida

Massa Mg

(g)

Massa Oksigen

(g)

Massa Magnesium oksida, MgO

(g)

Unsur yang

bersisa

45 8 20 33 gram Mg

12 40 20 32 gram O

6 20 10 16 gram O

45 16 40 21 gram Mg

a. Apakah data di atas menunjukkan berlakunya hukum perbandingan tetap

(Proust)?

b. Jika berlaku, berapa perbandingan massa magnesium dan oksigen dalam

senyawa magnesium oksida?

Jika Anda sudah mengerjakannya, coba cocokkan jawaban Anda dengan penyelesaian

berikut!

1. Perbandingan massa Cu dan S = 2 : 1. Jumlah perbandingan (senyawa CuS) = 3.

Untuk membentuk 39 gram senyaw CuS diperlukan:

a. Cu sebanyak 2/3 x 39 = 26 gram

b. S sebanyak 1/3 x 39 = 13 gram

2. Perbandingan massa besi dan belerang dalam FeS = 7 : 4. Jumlah perbandingan

(senyawa FeS) = 11. Tersedia 14 gram besi, untuk membentuk senyawa FeS:

a. S yang diperlukan = 4/7 x 14 = 8 gram

b. Massa FeS yang dihasilkan = 11/7 x 14 = 22 gram

3. Perbandingan massa Fe dan S dalam senyawa FeS = 7 : 4. Jumlah perbandigan

(senyawa FeS) = 11. Jika tersedia 21 gram Fe dan 16 gram S, maka:

Perbandingan massa Fe tersedia dg perbandingan massa Fe dalam senyawa = 21/7 = 3

Perbandingan massa S tersedia dg perbandingan massa S dalam senyawa = 16/4 =

4

Hasil perbandingan ini yang kecil sebagai patokan awal hitungan, unsur tersebut

akan habis bereaksi dan disebut pereaksi pembatas. Dalam soal ini perbandingan

yang kecil adalah Fe, yaitu 3. Maka:

a. Massa FeS yang terjadi = 11/7 x 21 = 33 gram

b. Massa S yang diperlukan = 4/7 x 21 = 12 gram dan massa S tersisa = 16 – 12 = 4

gram.

4. Data soal latihan nomor 4 sesuai dengan Hukum Perbandingan Tetap karena dari

data 1, 2, 3 dan 4 perbandingan massa Mg : massa O dalam senyawa MgO selalu

tetap, yaitu 12 : 8 = 3 : 2.

Page 129: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 128

KEGIATAN PEMBELAJARAN Kegiatan pembelajaran ini diberikan kepada siswa yang sudah mendapatkan materi

tentang massa atom relatif (Ar) dan massa molekul relatif (Mr)

Tujuan Pembelajaran: Setelah proses pembelajaran ini siswa dapat menemukan sendiri konsep hukum

kekekalan massa, hukum Gay Lussac, dan hukum Proust melalui kegiatan

praktikum/demonstrasi serta ceramah dari guru.

Langkah-langkah Pembelajaran Alokasi Waktu : 1 pertemuan @ 3 jam pelajaran

Pertemuan 1 : 3 x 45 menit

Pembukaan (10 menit): 1. Siswa merespon salam dan pertanyaan dari guru berhubungan dengan kondisi dan

pembelajaran sebelumnya

2. Siswa menjawab pertanyaan tentang materi yang berkaitan dengan pembelajaran

sebelumnya tentang massa molekul relatif suatu senyawa dan menuliskan beberapa

rumus kimia/molekul serta Ar masing-masing atom penyusunnya. (engagement)

3. Siswa diberi pertanyaan, misalnya:

a. Ketika bensin dibakar dalam mesin kendaraan bermotor, kenapa tidak ada zat

tersisa dalam mesin? Kemana zat hasil pembakaran itu, dan bagaimana massa

zat hasil pembakarannya? (engagement)

b. Kenapa ban sepeda motor/mobil yang diisi angin penuh dengan tekanan tinggi

ketika diletakkan di tempat yang kena panas matahari dapat meletus?

(engagement)

4. Siswa menerima penjelasan materi pembelajaran yang akan disampaikan dan tujuan

pembelajaran yang akan dicapai.(engagement)

Kegiatan Inti (90 menit):

Kegiatan untuk hukum Lavoisier (Praktikum-1)

1. Siswa mengamati alat-alat yang akan digunakan dalam percobaan, lalu masing-

masing kelompok mengambil alat dan bahan seperti pada lembar kegiatan siswa

Praktikum-1, untuk membuktikan hukum Lavoisier dengan pembakaran kertas

menggunakan kaca pembesar (lup). (engagement)

2. Siswa dalam kelompoknya memasukkan kertas kering yang disiapkan ke dalam labu

kaca dan ditutup rapat, kemudian siswa menimbang. Siswa lainnya dalam kelompok

mencatat massa hasil penimbangan (Exploration)

3. Siswa sesuai kelompoknya menuju lapangan/halaman mencari tempat yang sinar

mataharinya langsung, tidak terhalang. Mereka kemudian mengarahkan fokus sinar

Page 130: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 129

matahari yang melewati kaca pembesar kepada kertas kering yang berada dalam

botol kaca (exploration)

4. Siswa menunggu beberapa saat sampai kertas dalam kaca terbakar dan menunggu

sampai kertas habis terbakar. Siswa mengamati dan menuliskan hasil pengamatan

mereka.(exploration)

5. Kemudian siswa bersama dalam kelompoknya kembali menuju kelas/laboratorium

untuk menimbang kembali massa botol tertutup berisi kertas yang sudah terbakar.

Tidak lupa mereka mencatat hasil penimbangan dan menulis pada lembar kerja

yang disiapkan. (exploration)

6. Kemudian guru mempersilahkan siswa duduk berkelompok sesuai kelompoknya

dan mendiskusikan hasil pengamatan mereka. Dalam kelompok diskusi itu siswa

diminta untuk menuliskan kesimpulan dari kegiatan tersebut, dikaitkan dengan

hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier). (explanation).

7. Siswa diminta mengerjakan beberapa soal mengenai hukum Lavoisier dalam lembar

kerja yang sudah disiapkan dengan cara berdiskusi dalam kelompoknya.

(elaboration)

8. Siswa dan guru secara bersama-sama mendiskusikan kesimpulan yang dapat

diperoleh dari percobaan yang telah dilakukan.(Elaboration) 9. Siswa menjawab pertanyaan yang diberikan guru untuk mengetahui pemahaman

siswa terhadap materi yang dipelajari. (Evaluation)

Kegiatan dilanjutkan dengan Percobaan untuk Hukum Gay Lussac (praktikum-2)

1. Siswa mengamati alat-alat yang akan digunakan dalam percobaan, lalu masing-

masing kelompok mengambil alat dan bahan seperti pada lembar kegiatan siswa

Praktikum-2, untuk membuktikan hukum Gay Lussac.

2. Siswa bekerja dalam kelompoknya. Salah satu siswa menyiapkan piring untuk

diisi dengan air. Siswa lain menyiapkan lilin dan diletakkan di tengah-tengah

piring yang berisi air tersebut, kemudian siswa ini menyalakan lilin tersebut.

Siswa yang lain lagi menutup lilin menyala tadi dengan gelas kimia (beaker

glass) secara terbalik sampai nyala lilin mati. Seluruh siswa dalam kelompok

mengamati dan menulis data hasil pengamatan mereka. (exploration)

3. Kegiatan dilakukan sebanyak 2 kali dengan siswa yang berperan dalam kegiatan

tersebut disarankan bergantian. Siswa yang tadi menyiapkan piring berisi air

diganti siswa lain, begitu juga siswa yang menyalakan dan seterusnya.

(exploration)

4. Kemudian siswa berdisikusi kembali mengenai hasil percobaan kedua ini dan

dikaitkan dengan hukum Gay Lussac, kemudian menuliskan hasil diskusinya

dalam lembar kerja yang sudah disiapkan. (explanation)

5. Beberapa siswa dari perwakilan beberapa kelompok mengkomunikasikan

secara lisan atau mempresentasikan hasil pengerjaan soal dan ditanggapi secara

aktif oleh siswa lain.(explanation )

6. Siswa dan guru secara bersama-sama mendiskusikan kesimpulan yang dapat

diperoleh dari percobaan yang telah dilakukan.(Elaboration)

Page 131: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 130

7. Siswa menjawab pertanyaan yang diberikan guru untuk mengetahui pemahaman

siswa terhadap materi yang dipelajari. (Evaluation)

Penutup (35 menit): 1. Bersama siswa guru mengulas kembali kesimpulan siswa dan memberi penekanan-

penekanan terhadap kesimpulan yang benar dan meluruskan kesimpulan siswa

yang kurang tepat.

2. Guru memperdalam konsep siswa dengan memberi tugas untuk menerapkan

konsep mol yang didapat pada beberapa soal. Soal terlampir.

3. Siswa mengemukakan kesan-kesan mereka terhadap pembelajaran yang dilakukan.

LEMBAR KERJA SISWA

1. Hukum Kekelan Massa

Lakukan kegiatan berikut sesuai langkah-langkah di bawah ini:

1. Masukkan secarik kertas putih kering ke dalam botol bersih dan kering, lalu

tutuplah dengan rapat.

2. Timbanglah botol yang berisi kertas putih itu dengan neraca, kemudian catat

massanya.

3. Bawa botol yang berisi kertas putih tersebut ke terik matahari dan fokuskan sinar

matahari pada kertas dalam botol, dengan menggunakan kaca pembesar (lup),

sehingga kertas dalam botol terbakar.

4. Anda catat apa yang terjadi, setelah kertas putih dalam botol terbakar, dan timbang

kembali, setelah kertas putih terbakar.

5. Bandingkan massa sebelum dan sesudah pembakaran.

Lembar Pengamatan:

Pereaksi/sebelum terbakar

Zat Warna Wujud Massa Sebelum

Reaksi

Hasil reaksi/setelah terbakar:

Zat Warna Wujud Massa Sebelum

Reaksi

Arang

Persamaan reaksi:

C6H12O6 + ……. → ……… + ……….

Kertas gas oksigen arang/karbon uap air

Tulis kesimpulan Anda!

Page 132: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 131

……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………

Hukum Gay Lussac

Lakukan kegiatan berikut sesuai kelompok Anda:

1. Ambil piring dan isi dengan air kira-kira setengahnya.

2. Letakkan lilin setinggi kurang lebih 5 cm di tengah-tengah piring yang berisi air

tersebut.

3. Nyalakan lilin dan tunggu sampai nyalanya stabil dengan nyala terbesar.

4. Tutup nyala lilin dengan gelas kimia kosong kering dalam posisi terbalik sampai

mulut gelas kimia terendam air dalam piring.

5. Tunggu sampai lilin mati dan biarkan gelas kimia tersebut. Amati apa yang terjadi

dan tuliskan data pengamatan Anda.

Hasil pengamatan:

1. Ketika nyala lilin ditutup dengan gelas kimia, apa yang terjadi?

(jawaban diharapkan: nyala lilin mati perlahan-lahan)

2. Bagaimana warna gas atau udara di atas lilin di dalam gelas kima ? Gas apa itu

menurut Anda?

(udara di atas permukaan air menjadi putih keruh, seperti warna asap)

3. Bagaimana permukaan air dalam gelas kimia? Mengapa demikian? Diskusikan

dengan teman-temanmu!

(permukaan air naik, lebih tinggi dari permukaan air di luar gelas kimia. Alasannya:

1. Saat lilin menyala suhu di ruangan di dalam gelas kimia terbalik naik, ketika suhu

naik maka tekanan juga naik. Ketika lilin mati suhunya turun dan saat suhu turun,

maka tekanan udara diatas permukaan air dalam gelas kimia terbalik juga turun,

maka agar tekanan udara sama dengan luar, volumenya diperkecil dengan cara

menaikkan permukaan air. Jawaban ini berdasar konsep hukum Gay Lussac,

bahwa P/T = konstan, saat suhu naik, maka tekanan ikut naik dan sebaliknya.

2. Alasan kedua, volume udara di dalam ruang gelas kimia terbalik sebelum reaksi

lebih besar dibanding setelah reaksi (lilin mati). Jika volume lebih kecil tekanan

udara juga menjadi lebih kecil, maka permukaan air terangkat.)

DESKRIPSI ALAT PERAGA 1. Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)

Alat peraga ini dimaksudkan untuk membuktikan hukum kekekalan massa, yaitu

dalam setiap reaksi kimia berlaku massa zat sebelum reaksi dan massa zat sesudah

reaksi sama besar. Melalui percobaan sederhana ini, diharapkan siswa memperoleh

bukti empiris tentang hukum Lavoisier. Percobaan ini harus dilakukan di luar kelas,

yaitu di halaman atau tempat terbuka lainnya pada saat cuaca cerah dan matahari

bersinar terang. Lebih tepat jika dilakukan pada tengah hari, yaitu saat panas matahari

Page 133: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 132

sedang tinggi-tingginya. Dalam cuaca seperti itu diharapkan proses pembakaran kertas

dalam labu dapat berlangsung lebih cepat.

Alat dan Bahan:

1. Labu dasar bulat/labu ukur 250 mL

2. Sumbat karet

3. Kaca pembesar

4. Kertas kering

5. Neraca

Langkah penyiapan alat peraga:

1. Semua alat dan bahan tersebut di atas disiapkan untuk masing-masing kelompok

dalam kelas. Jumlah set alat peraga disesuaikan jumlah kelompok dalam kelas. Jika

kesulitan penyiapan alat-alatnya atau alat dalam jumlah terbatas, jumlah siswa

dalam kelompok dapat diperbesar.

2. Cek alat-alat tersebut agar semua dalam keadaan bersih dan kering, khususnya

kertas yang akan dibakar dalam kaca/labu ukur, agar mudah terbakar.

3. Alat-alat siap digunakan.

Cara penggunaan alat peraga:

Setelah alat peraga disiapkan, sebaiknya guru mencoba dulu alat peraga tersebut,

dapat berfungsi apa tidak. Khususnya, pemanfaatan kaca pembesar untuk membakar

kertas dalam labu tertutup, kertas dapat terbakar apa tidak dalam cuaca di lingkungan

sekolah.

2. Hukum Gay Lussac

Alat peraga hukum Gay Lussac ini disiapkan agar siswa belajar hukum gas secara

empiris, bukan hanya cerita atau melihat gambar saja. Hukum Gay Lussac untuk gas

berbunyi: “pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas-gas yang bereaksi dan

volume gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana”

Perbandingan itu sesuai dengan perbandingan koefisiennya. Sesuai hukum ini

sesungguhnya volume gas sebanding dengan jumlah mol gasnya, karena jumlah mol

juga sebanding dengan koefisien reaksi. Masih menurut hukum gas ini, jika volume gas-

gasnya sama, maka tekanan (P) nilainya sebanding dengan suhu (T). Atau dirumuskan P

T= c

Alat dan Bahan:

1. Piring atau nampan kecil

2. Lilin sedang dengan diameter 3-4 cm

3. Gelas kimia 500 mL,

4. Korek api

Page 134: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 133

Langkah Penyiapan Alat Peraga

1. Disiapkan lilin yang agak besar (diameter lilin sekitar 3-4 cm) dimaksudkan agar

nyala lilin cukup besar. Panjang lilin yang akan dinyalakan sekitar 5 cm saja.

2. Piring atau nampan kecil yang bisa menampung air sekitar 100 mL

3. Gelas kimia yang bersih dan kacanya bening. Jika gelas kimia susah didapat, bisa

juga diganti dengan gelas yang biasa untuk minum, tetapi dipilih yang gelasnya

jernih, bukan gelas yang kacanya agak buram, agar perubahan dalam gelas lebih

jelas diamati.

Cara Penggunaan Alat Peraga:

1. Piring disiapkan dan diisi air biasa atau air kran sekitar 100 mL (kira-kira

permukaan air setengah piring atau lebih sedikit. Air jangan terlalu penuh di dalam

piring, nanti ketika dimasuki lilin dan gelas kimia bisa tumpah.

2. Letakkan lilin di tengah-tengah piring yang berisi air tersebut. Hati-hati, jangan

sampai sumbu dan lilin bagian atas kena air.

3. Nyalakan lilin dan tunggu beberapa saat sampai nyala lilin stabil dengan nyala

terbesar.

4. Dengan pelan-pelan, tutup nyala lilin dengan gelas kimia dalam keadaan terbalik

5. Amati apa yang terjadi.

DAFTAR PUSTAKA:

Hariandja, Dorothy, Hukum Dasar Kimia dan Perhitungan Kimia, Modul Pembelajaran

Kimia untuk Kelas X.

Harnanto, Ari dan Ruminten, 2009, Kimia 1 untuk SMA/MA Kelas X, Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional, Jajarta.

Mortimer, Charles E., 1983, Chemistry, Fifth Edition, Wadsworth Publishing Company,

Belmont, California.

Purba, Michael, 2006, Kimia untuk SMA Kelas X, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Page 135: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 134

KONSEP MOL

Kompetensi Inti

KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,

teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang

spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara

mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar

Menerapkankonsep massa molekul relatif, persamaan reaksi, hukum-hukum dasar kimia,

dan konsep mol untuk menyelesaikan perhitungan kimia.

Pengalaman Belajar

Dengan mengikuti pembelajaran konsep mol, siswa akan memperoleh pengalaman belajar:

1. Menemukan konsep mol (hubungan mol dengan jumlah partikel, mol dengan massa

serta mol dengan volume) melalui analogi menggunakan alat peraga

2. Berkolaborasi dalam menemukan konsep dan memecahkan masalah

Page 136: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 135

Kegiatan-kegiatan yang dilakukan siswa pada pembelajaran konsep mol dibuat berdasarkan

kepada 5E Model dari NASA. 5E model tersebut adalah:

1. Engagement

Aktivitas pembelajaran pada tahapan ini bertujuan untuk mendapatkan perhatian

penuh dari siswa, menstimulasi cara berpikir mereka dan meberikan apersepsi pada

siswa agar mereka mengingat kembali materi prasyarat.

2. Exploration

Pada tahapan ini, siswa diberikan cukup waktu untuk berpikir, membuat rencana

untuk menyelesaikan masalah, menginvestigasi dan menyusun semua informasi yang

ada. Contohnya adalah siswa melakukan eksperimen-eksperimen alat peraga.

3. Explanation

Dalam tahapan ini, siswa dilibatkan secara penuh dalam menganalisis hasil

eksplorasi yang telah mereka lakukan, lalu mereka mengkomunikasikan beberapa

temuan yang mereka peroleh.

4. Elaboration

Selanjutnya siswa diberikan kesempatan untuk menajamkan dan memperluas

pemahaman mereka.

5. Evaluation

Tahap evaluasi sebenarnya bisa dilakukan pada keempat tahapan di atas, guru

mengecek jalannya pembelajaran dan hasil yang diperoleh siswa, apakah tujuan

pembelajaran telah tercapai atau belum

Siklus pembelajaran 5E Model dapat dilihat dalam gambar berikut:

Engagement

Exploration

ExplanationElabotaion

Evaluation

Page 137: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 136

MATERI KONSEP MOL

Mol adalah satuan jumlah dalam hitungan kimia. Anda tentu pernah dengar dosin dan kodi.

Dalam kehidupan kita, khususnya dalam perdagangan sering digunakan istilah dosin dan

kodi. Satu dosin barang adalah sekelompok barang yang jumlahnya 12 buah. Pensil 2 dosin

berarti pensil sejumlah 24 buah. Dua setengah dosin ballpoin, adalah ballpoin yang

jumlahnya 2,5 x 12 atau 30 buah ballpoin. Dan seterusnya. Untuk kodi, satu kodi adalah

sekumpulan barang yang jumlahnya 20 buah.

Bagaimana dengan mol? Dalam hitungan kimia, karena partikel materi ukurannya sangat

kecil, untuk memudahkan dalam perhitungan dibuat satuan jumlah partikel yaitu mol.

Konsep mol diperlukan dalam belajar kimia selanjutnya, materi apa saja yang menyagkut

kuantitatif zat. Mol juga diperlukan dalam kehidupan kita, khususnya dalam dunia industri

kimia. Industri pengolahan besi-baja, produksi aluminium, krom, mangan dan logam-logam

lain. Pada industri pupuk, petrokimia dan industri kimia lainya juga tidak lepas dari konsep

mol ini.

Satu mol adalah sejumlah partikel yang mengandung 6 x 1023 molekul. Sama dengan

penggunaan dosin dalam contoh di atas, maka:

1 mol besi adalah sejumlah besi yang mengandung 6,02 x 1023 atom Fe

2 mol air adalah sejumlah air yang mengandung 2 x 6,02 x 1023 = 12,04 x 1023 molekul

H2O

10 mol aluminium adalah sejumlah aluminium yang mengandung 10 x 6,02 x 1023 =

6,02 x 1024 atom Al

0,5 mol glukosa adalah sejumlah glukosa yang mengandung 0,5 x 6,02 x 1023 = 3,01 x

1023 molekul C6H12O6

Bilangan sebesar 6,02 x 1023 disebut Tetapan Avogadro dan disingkat L

Dari uraian tersebut dapat dirumuskan:

Jumlah partikel = mol x 6,02 x 1023

Jumlah partikel = n . L

n =jml partikel

𝐿

Page 138: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 137

Massa Molar

Massa zat = (n x Mr) gram

Volume Molar Gas (VMG)

Volume molar gas adalah volume satu mol gas pada keadaan tertentu. Pada keadaan

standar atau standard of temperature and pressure (STP), satu mol semua gas menempati

volume 22,4 liter. Pada keadaan STP, volume :

1 mol gas N2 adalah 22,4 liter,

1 mol gas O2 adalah 22,4 liter,

1 mol gas CO2 adalah 22,4 liter,

2 mol gas NH3 adalah 2 x 22,4 liter = 44,8 liter

5 mol gas H2 = 5 x 22,4 = 112 liter

0,5 mol gas SO3 = 0,5 x 22,4 = 11,2 liter

Dari uraian dan contoh tersebut dapat dirumuskan:

Volume gas (STP) = (mol x 22,4) liter

n =massa

𝑀𝑟

Page 139: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 138

Peta konsep untuk konsep mol, yaitu hubungan antara mol dengan jumlah partikel, massa

dan volume gas, digambarkan sebagai berikut:

Kegiatan Pembelajaran

Kegiatan pembelajaran ini diberikan kepada siswa yang sudah mendapatkan materi tentang

massa atom relatif (Ar) dan massa molekul relatif (Mr)

Tujuan Pembelajaran:

Setelah proses pembelajaran ini siswa dapat menemukan rumus hubungan mol dengan

jumlah partikel dan mol dengan massa zat serta aplikasinya dalam perhitungan kimia.

Langkah-langkah Pembelajaran

Pertemuan 1 : 3 x 45 menit

Pembukaan (10 menit):

1. Siswa merespon salam dan pertanyaan dari guru berhubungan dengan kondisi dan

pembelajaran sebelumnya

2. Siswa menerima informasi tentang keterkaitan pembelajaran sebelumnya dengan

pembelajaran yang akan dilaksanakan. Guru menanyakan tentang massa molekul

relatif suatu senyawa dan menuliskan beberapa rumus kimia/molekul serta Ar

masing-masing atom penyusunnya. (engagement, appersepsi)

3. Siswa menerima informasi kompetensi, materi, tujuan, manfaat, dan langkah

pembelajaran yang akan dilaksanakan

4. Apersepsi dan Motivasi.

Guru bertanya, misalnya:

a. “Seandainya Anda diangkat menjadi manajer operasi pabrik besi-baja

dan pabrik Anda mendapat pesenanan besi-baja 100.000 ton dari sebuah

BUMN konstruksi yang terkenal, berapa bahan baku yang harus Anda

siapkan?” (engagement)

n =volume (L)

22,4

Jumlah partikel

Molaritas (M)

Volume gas (L), STP Massa (g) MOL

: L

x 22,4

: V x V

: Ar atau Mr

x Ar atau Mr

x L

: 22,4

Page 140: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 139

b. “Suatu bangunan sekolah SMA dibutuhkan 10 ton logam aluminium untuk

konstruksinya. Diperlukan berapa ton bauksit (bahan baku) untuk

memperoleh logam aluminium sebanyak itu?” (engagement)

Kegiatan Inti (90 menit):

1. Siswa dibagi menjadi kelompok kecil, tiap kelompok terdiri atas 3 siswa secara

acak.

2. Guru memberikan 3 jenis biji untuk masing-masing kelompok, neraca/timbangan

dan peralatan lainnya.

3. Guru memberi penjelasan singkat tentang kerja yang harus dilakukan siswa

dalam kelompoknya masing-masing, sesuai petunjuk dalam lembar kerja siswa.

4. Siswa dalam kelompoknya mulai menghitung 3 jenis biji dan dikelompokkan,

kemudian menimbangnya (exploration)

5. Siswa dalam kelompoknya mencatat data pengamatan hasil kerjanya dalam

lembar kerja yang disiapkan. (exploration)

6. Secara bergantian siswa menghitung dan menimbang biji untuk jumlah yang

berbeda dan untuk biji yang berbeda pula. (exploration)

7. Siswa mendiskusikan data yang mereka dapatkan untuk kemudian mencari

hubungan antara data-data yang didapat sampai diperoleh rumusan

(explanation).

8. Beberapa kelompok mempresentasikan di depan kelas mengenai hasil kerja dan

kesimpulannya (explanation dan evaluation).

9. Siswa individual mendokumentasikan hasil pengamatannya dalam bentuk

catatan pada buku tulis/catatan

Penutup (35 menit):

1. Bersama siswa guru mengulas kembali kesimpulan siswa dan memberi penekanan-

penekanan terhadap kesimpulan yang benar dan meluruskan kesimpulan siswa yang

kurang tepat.

2. Guru memperdalam konsep siswa dengan memberi tugas untuk menerapkan konsep

mol yang didapat pada beberapa soal. Soal terlampir.

3. Siswa mengemukakan kesan-kesan mereka terhadap pembelajaran yang dilakukan.

LEMBAR KERJA SISWA

Kerjakan tugas berikut bersama teman dalam kelompok Anda, menggunakan alat dan bahan

yang sudah disediakan.

1. Tandai jenis biji yang telah kelompok Anda terima dengan huruf A, B dan C. Misalnya

kelompok Anda menerima biji jagung, kedelai dan kacang merah. Tandai jagung sebagai

biji A, kedelai biji B dan kacang merah biji C.

Page 141: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 140

2. Hitung biji A sebanyak 60 butir, demikian juga biji B dan biji C.

3. Masukkan bijih-bijih tadi ke dalam gelas aqua bekas, dan timbang biji A sebanyak 60

butir tadi dengan timbangan kue atau neraca dan catat hasilnya pada LKS dalam kolom

yang tersedia.

4. Timbang juga biji B dan C.

5. Ulangi langkah 2 s.d 4 dengan menghitung jumlah biji sebanyak 120 butir

6. Ulangi langkah 2 s.d 4 dengan menghitung jumlah biji sebanyak 30 biji

7. Ulangi lagi langkah 2 s.d 4 dengan menghitung biji sebanyak 90 butir.

8. Dengan asumsi bahwa 1 mol biji tadi mengandung 60 butir biji A, B dan C, lengkapi

kolom-kolom pada LKS Anda.

Tuliskan hasil kerja Anda pada tabel berikut ini:

Jumlah biji 60 butir 120 butir 30 butir 90 butir

Jumlah mol … mol … mol … mol … mol

Massa

untuk biji

(gram)

A : jagung … … … …

B : kedelai … … … …

C : kacang

merah … … … …

biji A

biji B

biji C

Page 142: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 141

Pertanyaan:

1. Riilnya dalam konsep kimia, 1 mol mengandung partikel sebanyak

6,02 . 1023

Dalam peraga ini 1 mol diasumsikan sebanyak 62 butir biji-bijian.

lengkapi jumlah mol pada tabel di atas.

2. Jika 1 mol = 62 butir, maka jumlah biji untuk:

2 mol = … butir

0,5 mol = … butir

1,5 mol = … butir.

Jika nilai 62 tersebut dilambangkan dengan huruf L

maka dapat dirumuskan, bahwa: jumlah butir (partikel) = …. X ….

3. Perhatikan massa 62 butir biji A, B dan C yang sudah Anda lakukan dan catat,

Jika 62 setara dengan 1 mol, maka tentukan massa 1 mol biji A, biji B

dan biji C

4. Tentukan juga massa untuk 124 butir, 31 butir dan 93 butir dalam tabel

di atas.

5. Bagaimana massa 1 mol (62 butir) biji A, B dan C, sama atau tidak? Jika tidak

sama, apa yang menentukan perbedaan itu?

6. Jika massa 1 mol biji tadi disebut Mr biji, lengkapi isian berikut:

massa 1 mol biji A = …. X Mr A

massa 2 mol biji A = … x Mr A

massa 0,5 mol biji A = … x Mr A

massa 1 mol biji B = …. X Mr B

massa 2 mol biji B = … x Mr B

massa 0,5 mol biji B = … x Mr B

massa 1 mol biji C = …. X Mr C

massa 2 mol biji C = … x Mr C

massa 0,5 mol biji C = … x Mr C

7. Dengan memperhatikan hitungan di atas, maka dapat Anda rumuskan:

massa A = …. X ….

massa B = …. X ….

massa C = …. X ….

Jadi rumus umumnya : massa = … x ….

Page 143: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 142

DESKRIPSI ALAT PERAGA

Alat peraga sederhana ini digunakan untuk pembelajaran konsep mol. Beberapa jenis biji-

bijian diibaratkan sebagai partikel (atom atau molekul) materi. Ukuran biji-bijian yang

berbeda-beda adalah analogi dengan ukuran partikel materi yang juga berbeda-beda.

Tetapan Avogadro yang nilainya 6,02 x 1023 diasumsikan dalam peraga ini menjadi 60. Jadi

satu mol biji-bijian jumlahnya 60 butir, 2 mol sebanyak 120 butir, setengah mol 30 butir, dan

seterusnya. Massa 1 mol biji-bijian, yaitu massa 60 biji diasumsikan sebagai massa 1 mol zat

atau massa molar. Dengan ukuran biji-bijian yang berbeda-beda, maka massa 60 butir biji-

biji itu juga berbeda-beda, menggambarkan bahwa massa molar zat juga berbeda-beda.

ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan untuk kegiatan ini adalah:

1. 6 jenis biji, yaitu: kacang hijau, kedelai, kedelai hitam, jagung, kacang tanah dan kacang

merah.

2. 6 bekas gelas aqua

3. Neraca/timbangan

CARA PEMBUATAN ALAT PERAGA

Alat peraga ini sangat sederhana, jadi pembuatannya juga mudah.

Siapkan biji-bijian seperti disebutkan di atas

Cek timbangan yang akan digunakan dan pastikan dapat beroperasi dengan normal.

Siapkan juga gelas aqua bekas (merk tertentu yang sama), dan yakinkan dalam keadaan

bersih.

CARA MENGGUNAKAN ALAT PERAGA

Menggunakan alat peraga ini dilaksanakan dengan cara menimbang dan mencatat saja,

dalam lembar kerja yang disiapkan.

Page 144: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 143

DAFTAR PUSTAKA

Harnanto, Ari dan Ruminten, 2009, Kimia 1 untuk SMA/MA Kelas X, Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional, Jajarta.

Mortimer, Charles E., 1983, Chemistry, Fifth Edition, Wadsworth Publishing Company,

Belmont, California.

Purba, Michael, 2006, Kimia untuk SMA Kelas X, Penerbit Erlangga, Jakarta.

LAMPIRAN:

Soal-soal pendalaman konsep:

1. Tentukan jumlah mol zat-zat berikut:

a. 3,01 x 1021 atom besi

b. 1,204 x 1022 molekul oksigen

c. 11,7 gram garam dapur, NaCl (Ar Na = 23, Cl = 35,5)

d. 36 mg glukosa, C6H12O6 (Ar H = 1, C = 12, O = 16)

e. 3,36 liter gas CO2 diukur pada 0oC, 1 atm

f. 89,6 mL gas ozon, O3 pada STP

2. Tentukan jumlah partikel (atom atau molekul) yang terdapat dalam:

a. 2 mol emas

b. 25 mmol air

c. 18 gram urea, CO(NH2)2 (Ar N = 14)

d. 68,4 mg gula, C12H22O11

e. 4,48 liter gas helium (STP)

f. 672 mL gas karbondioksida (STP)

3. Tentukan massa zat-zat berikut:

a. 0,4 mol CaCO3 (Ar Ca = 40)

b. 250 mmol asam cuka, CH3COOH murni

c. 5,6 liter gas SO3, pada 0oC, 1 atm (Ar S = 32)

d. 112 mililiter gas metana, CH4 (STP)

e. sejumlah air yang mengandung 3,01 x 1024 molekul

f. glukosa, C6H12O6, yang mengandung 1,806 x 1023 atom O

Page 145: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 144

PERHITUNGAN KIMIA (Pereaksi Pembatas)

Kompetensi Inti

KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,

teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang

spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak

terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara

mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar

Menerapkan konsep massa molekul relatif, persamaan reaksi, hukum-hukum dasar

kimia, dan konsep mol untuk menyelesaikan perhitungan kimia.

Pengalaman Belajar

Dengan mengikuti pembelajaran perhitungan kimia, siswa akan memperoleh

pengalaman belajar:

Page 146: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 145

1. Dapat menyelesaikan perhitungan kimia berdasarkan konsep-konsep yang telah

mereka peroleh sebelumnya.

2. Memahami pengertian pereaksi pembatas berdasarkan kegiatan sederhana

maupun kegiatan praktikum.

Kegiatan-kegiatan yang dilakukan siswa pada pembelajaran perhitungan kimia dibuat

berdasarkan kepada 5E Model dengan sintaks sebagai berikut:

1. Engagement

Aktivitas pembelajaran pada tahapan ini bertujuan untuk mendapatkan

perhatian penuh dari siswa, menstimulasi cara berpikir mereka dan meberikan

apersepsi pada siswa agar mereka mengingat kembali materi prasyarat.

2. Exploration

Pada tahapan ini, siswa diberikan cukup waktu untuk berpikir, membuat

rencana untuk menyelesaikan masalah, menginvestigasi dan menyusun semua

informasi yang ada. Contohnya adalah siswa melakukan eksperimen-eksperimen

alat peraga.

3. Explanation

Dalam tahapan ini, siswa dilibatkan secara penuh dalam menganalisis hasil

eksplorasi yang telah mereka lakukan, lalu mereka mengkomunikasikan

beberapa temuan yang mereka peroleh.

4. Elaboration

Selanjutnya siswa diberikan kesempatan untuk menajamkan dan memperluas

pemahaman mereka.

5. Evaluation

Tahap evaluasi sebenarnya bisa dilakukan pada keempat tahapan di atas, guru

mengecek jalannya pembelajaran dan hasil yang diperoleh siswa, apakah tujuan

pembelajaran telah tercapai atau belum

Siklus pembelajaran 5E Model dapat dilihat dalam gambar berikut:

Engagement

Exploration

ExplanationElabotaion

Evaluation

Page 147: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 146

MATERI PERHITUNGAN KIMIA

Perhitungan Kimia dalam Reaksi Kimia

(dikutip dari buku: Kimia 1 untuk SMA/MA Kelas X, oleh Harnanto, Ari dan Ruminten, 2009)

Langkah-langkah menyelesaikan soal-soal perhitungan yang melibatkan persamaan

reaksi:

1. Tulis persamaan reaksinya dan setarakan (jika reaksi belum setara)

2. Identifikasi data apa yang diketahui dan dari data itu tentukan mol zat tersebut

3. Tentukan mol-mol zat lain yang ditanyakan dengan menggunakan perbandingan

koefisien = perbandingan mol.

4. Ubah mol zat yang ditanyakan tersebut menjadi satuan yang diminta.

Contoh:

1. Pada reaksi pembentukan gas amonia (NH3) dari gas nitrogen dan gas hidrogen, jika

gas nitrogen yang direaksikan adalah 6 mol, maka tentukan:

1) jumlah mol gas hidrogen yang diperlukan!

2) jumlah mol gas amonia yagn dihasilkan!

Page 148: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 147

2. Sebanyak 36 gram glukosa, C6H12O6 dibakar sempurna menghasilkan gas

karbondioksida dan air, sesuai persamaan reaksi berikut:

C6H12O6 (g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l). Tentukan:

a. volume gas oksigen yang diperlukan (STP)

b. volume udara yang diperlukan, jika kadar oksigen di udara sebesar 20% volume

c. volume gas CO2, diukur pada 0oC, 1 atm

d. massa air yang dihasilkan

Penyelesaian:

Tulis persamaan reaksi dan setarakan:

Reaksi: C6H12O6 (g) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l).

0,2 mol ? mol ? mol ? mol

Bereaksi: 0,2 mol ~ 1,2 mol ~ 1,2 mol ~ 1,2 mol

a. Volume gas O2 (STP) = n x 22,4 = 1,2 x 22,4 liter

= 26,88 liter

b. Volume udara diperlukan = 100%

20%𝑥 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑂2 = 5 𝑥 26,88 = 134,4 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

c. Volume gas CO2 (STP) = n x 22,4 = 1,2 x 22,4 liter

= 26,88 liter

d. Massa air yang dihasilkan = n x Mr gram = 1,2 x 18 = 21,6 gram

Pereaksi Pembatas

Jika di dalam sebuah kotak tersedia 6 mur dan 10 baut, maka kita dapat membuat 6

pasang mur-baut. Baut tersisa 4 buah, sedangkan mur telah habis. Dalam reaksi kimia,

Glukosa = 36 gram

Mr glukosa = 180

Mol glukosa = 36/180 = 0,2

mol

Page 149: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 148

jika perbandingan mol zat-zat pereaksi tidak sama dengan perbandingan koefisiennya,

maka ada pereaksi yang habis terlebih dulu. Pereaksi ini disebut pereaksi pembatas.

Cara menentukan pereaksi pembatas:

1. Tulis persamaan reaksi dan setarakan

2. Tentukan mol-mol pereaksi yang diketahui

3. Bagi mol zat-zat pereaksi tersebut dengan koefisiennya masing-masing. Hasil bagi

yang kecil akan menjadi pereaksi pembatas dan dijadikan patokan perhitungan.

Contoh:

Sebanyak 23 gram etanol murni (Mr = 46) dibakar sempurna dengan 2 mol gas oksigen.

Tentukan:

a. pereaksi pembatas!

b. volume gas karbondioksida yang dihasilkan (STP)!

c. massa air yang dihasilkan!

d. massa pereaksi tersisa!

Penyelesaian:

Persamaan reaksi: C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l)

23 gram

= 23/46 mol 2 mol

Mol mula-mula: 0,5 mol 2 mol

Perb mol/koef: 0,5 0,67

Bereaksi 0,5 mol ~ 1,5 mol ~ 1,0 mol ~ 1,5 mol

Pereaksi sisa: 0 0,5 mol

Maka:

a. pereaksi pembatas adalah etanol

b. volume gas CO2 dihasilkan = n x 22,4 liter = 1 x 22,4 = 22,4 liter

c. massa air yang dihasilkan = n x Mr H2O = 1,5 x 18 = 27 gram

d. massa pereaksi sisa (O2) = n x Mr O2 = 0,5 x 32 = 16 gram

KEGIATAN PEMBELAJARAN

Kegiatan pembelajaran ini diberikan kepada siswa dengan syarat siswa sudah

memperoleh konsep tentang mol, massa molar, volume molar dan hukum-hukum dasar

kimia.

Tujuan Pembelajaran:

Siswa dapat memahami secara visual konsep pereaksi pembatas dan dapat

menerapkan konsep itu dalam perhitungan soal-soal yang mereka dapatkan.

Page 150: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 149

Langkah-langkah Pembelajaran:

Alokasi Waktu : 3 x 45 menit

Pembukaan (10 menit)

1. Guru membuka kelas dengan memberi salam kepada siswa

2. Guru menanyakan kondisi siswa dan apakah hari ini sudah siap untuk belajar

kimia

3. Siswa menjawab pertanyaan-pertanyaan tentang konsep mol, massa molar,

volume molar gas, beberapa hukum dasar kimia. Guru memberikan pertanyan

tersebut untuk menstimulus ingatan siswa tentang materi prasyarat untuk

mempelajari perhitungan kimia dan pereaksi pembatas. (Engagement)

4. Guru memberi contoh penggunaan konsep hitungan kimia dalam kehidupan

sehari-hari, terutama pada dunia industri kimia maupun pertanian, seperti

kebutuhan pupuk misalnya. (engagement)

5. Guru menyampaikan kompetensi dasar dan tujuan pembelajaran kimia hari ini.

Kegiatan Inti (80 menit)

1. Guru meyakinkan bahwa siswa sudah duduk berkelompok sesuai kelompoknya

pada praktikum sebelumnya, yaitu satu kelompok 3 – 4 siswa dengan masing-

masing kelompok ada siswa yang menonjol kemampuan akademis kimianya.

2. Sebelum kegiatan praktikum dilaksanakan, guru menyampaikan materi tentang

perhitungan kimia menggunakan media presentasi power point dengan alat

bantu infocus (proyektor), bahwa dalam reaksi kimia yang sudah setara,

berlaku: perbandingan koefisien zat merupakan perbandingan mol, juga

menyatakan perbandingan volume (khusus untuk gas) dan juga menyatakan

perbandingan jumlah partikel.

3. Guru memberi contoh 2 hitungan sederhana yang melibatkan reaksi kimia.

Ketika siswa sudah memahami dengan materi hitungan itu, maka kemudian

guru mengajak siswa untuk masuk konsep berikutnya, yaitu pereaksi pembatas

dengan metode praktikum dan menggunakan alat peraga molimod.

4. Masing-masing kelompok disediakan alat dan bahan untuk kegiatan praktikum

tentang pereaksi pembatas dengan lembar kerjanya.

5. Siswa menyiapkan 6 tabung reaksi dengan diameter lubang yang sama,

kemudian disiapkan dalam rak tabung reaksi, kemudian siswa mencampur

larutan KI 0,1 M dan Pb(NO3)2 0,1 M serta aquades, dengan komposisi seperti

pada tabel berikut:

Tabung nomor 1 2 3 4 5 6

Larutan KI (mL) 8 8 8 8 8 8

Larutan Pb(NO3)2 (mL) 1 2 3 4 5 6

Air /aquades (mL) 5 4 3 2 1 0

Page 151: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 150

6. Siswa mengamati apa yang terjadi dan mencatat dalam lembar kerja siswa.

7. Kemudian siswa akan menunggu endapan kuning dari hasil mereaksikan zat-zat

dalam tabung tadi mengendap semua dengan indikator larutan di atasnya jernih

atau mendekati jernih. Sambil menunggu endapan tersebut, siswa diminta guru

untuk mengerjakan kegiatan dengan alat peraga molimod dengan langkah

berikut:

- Buat 20 buah atom hidrogen menjadi molekul-molekul hidrogen (H-H) dengan

menggunakan batang penghubung pendek

- Buat 6 buah atom nitrogen (N) menjadi molekul-molekul nitrogen (N≡N) dengan

menggunakan batang penghubung panjang.

- Reaksi yang akan kita pelajari adalah:

I. C(s) + 2H2(g) → CH4(g) dan

II. N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)

- Rangkai molymod tersebut dengan jumlah partikel (atom/molekul) seperti pada

tabel berikut, untuk reaksi I. Lengkapi kedua kolom tabel yang kosong di

sebelah kanan

No Jml atom C Jml molekul H2 Jml CH4 Sisa

1 1 6

2 2 6

3 3 6

4 4 6

5 5 6

6 6 6

- Variasi langkah di atas , rangkai molymod tersebut dengan jumlah partikel

(atom/molekul) seperti pada tabel berikut, untuk reaksi II. Lengkapi kedua

kolom tabel yang kosong di sebelah kanan

No Jml molekul N2 Jml molekul H2 Jml NH3 Sisa

1 1 9

2 2 9

3 3 9

4 4 9

5 5 9

6 6 9

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut!

Page 152: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 151

Pereaksi pembatas adalah pereaksi yang habis lebih dulu dalam sebuah reaksi kimia.

Berdasarkan kerja Anda untuk reaksi I: C + 2H2 → CH4, jawab pertanyaan-

pertanyaan berikut!

1. untuk data nomor 1 dan 2 zat apa yang menjadi pereaksi pembatas ?

2. Sedangkan untuk reaksi nomor 3 zat apa yang habis dan zat apa yang tersisa?

Reaksi nomor 3 itu disebut reaksi yang ekivalen.

3. Untuk nomor 4, 5 dan 6 zat apa yang menjadi pereaksi pembatas?

Untuk reaksi II: N2(g) + 3H2(g) → 2NH3, jawab pertanyaan-pertanyaan berikut!

4. untuk data nomor 1dan 2 zat apa yang menjadi pereaksi pembatas ?

5. Sedangkan untuk reaksi nomor 3 zat apa yang habis dan zat apa yang tersisa?

Reaksi nomor 3 itu disebut reaksi yang ekivalen.

6. Untuk nomor 4, 5 dan 6 zat apa yang menjadi pereaksi pembatas?

7. Kesimpulan dari kegiatan ini adalah …………………………………………………………..

8. Setelah kegiatan dengan molimod ini selesai, siswa dalam kelompoknya diminta

merapikan alat peraga molimod dan LKS-nya serta kembali mengamati hasil

praktikum tentang pencampuran larutan KI dan Pb(NO3)2 tadi.

9. Siswa mengamati hasil percobaan di dalam tabung reaksi, dan mereka

mengukur tinggi endapan pada masing-masing tabung reaksi.

10. Para siswa mencatat hasil pengamatan pada tabel berikut:

Tabung No 1 2 3 4 5 6

Tinggi endapan

11. Setelah mengisi data, siswa diarahkan untuk dapat berdisikusi dalam

kelompoknya untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut: (explanation)

PERTANYAAN :

1. Sejak tabung nomor berapa tinggi endapan sama tingginya?

………………………………………………………………………………………

2. Hitung perbandingan mol pereaksi pada tabung itu (jawaban Anda no. 1)?

………………………………………………………………………………………

3. Reaksi setara untuk percobaan ini adalah:

Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) PbI2(s) + 2KNO3(aq)

Bagaimana hubungan koefisien reaksi dengan jumlah mol zat-zat yang terlibat

dalam reaksi?

………………………………………………………………………………………………………………

4. Tentukan zat apa yang menjadi pereaksi pembatas pada tabung nomor 1!

………………………………………………………………………………………………………….

5. Untuk tabung nomor 6 zat apa yang menjadi pereaksi pembatas?

……………………………………………………………………………………………………………

6. Beberapa siswa wakil dari kelompok mengkomunikasikan hasil kerjanya di

depan kelas dan siswa dari kelompok lain menanggapi. (explanantion)

Page 153: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 152

7. Siswa menerapkan konsep hitungan kimia dan pereaksi pembatas dalam

beberapa soal latihan berikut (elaboration):

Soal latihan:

1) Sebanyak 4,8 gram logam magnesium (Ar = 24) bereaksi dengan asam klorida

berlebih dengan reaksi:

Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2 (aq) + H2 (aq)

Jika Ar H = 1, Cl = 35,5, tentukan:

a. Volume gas H2 yg dihasilkan (STP)

b. Massa garam MgCl2 yang terjadi

2) Sebanyak 25 mL HCl 1M direaksikan dengan 25 mL NaOH 2 M menghasilkan

NaCl dan air. Pada reaksi tersebut mana yang bertindak sebagai pereaksi batas

dan berapa mol zat yang bersisa?

3) Direaksikan 12 mol NH3 dan 10 mol O2 sesuai reaksi : NH3(g) + O2(g) NO(g) +

H2O(g) Tentukan :

a. pereaksi pembatas!

b. massa pereaksi sisa!

c. mol masing-masing hasil reaksi!

d. volume gas NO, jika diketahui pada T dan P sama 10 L gas CH4 massanya 96

gram!

8. Siswa menjawab pertanyaan yang diberikan guru untuk mengetahui

pemahaman terhadap materi yang dipelajari. (evaluation)

Penutup (10 menit)

1. Siswa dan guru mengulas kembali kesimpulan dari eksperimen yang telah mereka

lakuakan. Pada kegiatan ini, guru memberikan pertanyaan-pertanyaan bimbingan

untuk menguatkan pemahaman siswa terhadap materi yang baru saja diajarkan.

2. Guru memberikan kesempatan bertanya bila masih ada materi maupun penjelasan

mengenai tugas yang belum dimengerti siswa.

3. Siswa mengemukakan kesan-kesan mereka terhadap pembelajaran yang telah

dilakukan.

DESKRIPSI ALAT PERAGA

Alat peraga dan praktikum pada pembelajaran ini dimaksudkan untuk

memvisualkan konsep pereaksi pembatas, sehingga siswa dengan gamblang memahami

tentang pereaksi pembatas. Untuk alat peraga pembalaran peraksi pembatas

menggunakan model molekul (molymod), dengan sederhana siswa memperagakan

terjadinya reaksi antara atom karbon dan molekul hidrogen membentuk gas metana

Page 154: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 153

(CH4). Dengan komposisi campuran yang bermacam-macam, siswa akan memahami

bahwa dalam reaksi kimia, disamping terjadi reaksi ekivalen dimana pereaksi-peraksi

yang disiapkan tepat habis bereaksi, maka lebih sering terjadi dalam reaksi kimia

peraksi yang disiapkan tidak ekivalen, sehingga ada yang habis bereaksi dan ada yang

sisa. Nah, siswa lebih memahami bahwa pereaksi yang habis lebih dulu itu disebut

pereaksi pembatas. Demikian juga untuk reaksi pembentukan gas amonia (NH3) dari

gas nitrogen (N2) dan gas hidrogen (H2) dengan menggunakan molimod.

Sedangkan untuk praktikum peraksi pembatas (stoikiometri reaksi) menggunakan

larutan KI dan larutan Pb(NO3)2, memerlukan penalaran yang lebih tinggi, karena

menentukan mana pereaksi pembatas dan mana pereaksi yang sisa dengan mengukur

tinggi endapan zat hasil reaksi. Reaksi yang ekivalen, yaitu reaksi dimana larutan KI

dan Pb(NO3)2 tepat habis bereaksi bersamaan, akan diperoleh pada tabung dimana

tinggi endapan zat hasilnya (PbI2) mulai mendatar. Pada tabung nomor berapa tinggi

endapan mulai mendatar (sama tingginya), pada tabung itulah reaksi ekivalen, berarti

perbandingan mol KI dan Pb(NO3)2 ditentukan dari perbandingan volume larutan KI

dan Pb(NO3)2 pada tabung itu.

I. Alat Peraga Molimod untuk Perekasi Pembatas

Alat :

1. Molymod, khususnya atom-atom:

2. Carbon : 6 buah

3. Hidrogen : 20 buah

4. Nitrogen (biru) : 12 buah

5. Batang penghubung pendek : 10 buah

6. Batang penghubung panjang : 6 buah

Cara Penyiapan:

1. Semua alat disiapkan sesuai jumlah di atas untuk masing-masing kelompok. Tentu

ini diperlukan molimod yang cukup banyak.

2. Setelah disiapkan jumlahnya diletakkan/disiapkan tempat yang memadai, bisa

wadah molimod-nya sendiri atau wadah lain, seperti nampan kecil dari plastik, dll.

Cara Penggunaan Alat.

Siswa mestinya sudah familier dengan model molekul yang disebut molymod ini

sebelumnya. Karena itu tidak diperlukan penjelasan rinci mengenai cara

menggunakannya. Yang diperlukan adalah petunjuk tentang molekul atau ikatan yang

akan dibuat, seperti pada lembar kegiatan siswa di atas (pada kegiatan pembelajaran)

II. STOIKHIOMETRI REAKSI TIMBAL(II) NITRAT DENGAN KALIUM IODIDA

Pada kegiatan ini anda akan mempelajari hubungan koefisien reaksi dengan jumlah

mol zat-zat yang terlibat dalam reaksi.

Page 155: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 154

ALAT :

1. Tabung reaksi 6 buah

2. Gelas ukur 10 mL

3. Penggaris

4. Pipet tetes

BAHAN :

1. Larutan Pb(NO3)2 0,5 M

2. Larutan KI 0,5 M

3. Aquades

Langkah penyiapan alat peraga:

1. Semua alat disiapkan sesuai kebutuhan untuk masing-masing kelompok. Alat-

alat tersebut sebaiknya sudah disiapkan dalam tempat tertentu untuk masing-

masing kelompok. Jadi siswa tidak perlu meminjam atau menyiapkan dulu ketika

pembelajaran sudah berlangsung, sehingga tidak memakan waktu belajar.

2. Bahan-bahan disiapkan beberapa waktu sebelum kegiatan praktikum

dilaksanakan. Kegiatanpraktikum ini sesungguhnya praktikum yang sifatnya

kuantitatif, sehingga konsentrasi larutan yang dibutuhkan sebaiknya dibuat

dengan cara yang benar dan kuantitatif pula, meskipun untuk tingkat menengah

lebih ditekankan pada aspek kualitatifnya, namun akan lebih baik dan lebih

sempurna jika secara kuantitatif juga diperhatikan, sehingga hasilnya lebih baik.

Cara penggunaan alat dan bahan praktikum:

Untuk praktikum tentang pereaksi pembatas ini, karena yang belajar adalah siswa

kelas X yang umumnya belum terlalu terampil menggunakan alat dan bahan di

laboratorium, biasanya memerlukan waktu agak lama, karena masih perlu banyak

dituntun, diarahkan dan mereka masih sering bekerja dengan kaku dan agak takut-

takut, kecuali bagi siswa yang waktu di tingkat SMP/MTs-nya sudah sering praktikum

IPA.

Justru dengan kegiatan praktikum ini, disamping siswa akan belajar konsep kimia

secara visua/empiris, kegiatan ini juga akan melatih keterampilan atau skill

laboratorium mereka. Skil lab ini akan sangat diperlukan oleh siswa ketika mereka

sudah belajar di perguruan tinggi. Dalam percobaan ini tergolong sederhana yang akan

dilakukan siswa, sehingga kepada siswa cukup disuruh melakukan sesuai petunjuk

dalam lembar kerja siswa (modul praktikum) mereka, dan diawasi serta diarahkan oleh

guru.

Page 156: HAKIKAT ILMU KIMIA - usbi.ac.id Kimia.pdf · ... perubahan serta energi yang ... Biokimia,mempelajarisenyawa dan reaksi kimia pada ... ilmuwan.Laboratorium di sekolah menyelenggarakan

USAID SMART Lab Program 2014

Modul Kimia Kelas X 155

DAFTAR PUSTAKA:

Harnanto, Ari dan Ruminten, 2009, Kimia 1 untuk SMA/MA Kelas X, Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional, Jajarta.

Mortimer, Charles E., 1983, Chemistry, Fifth Edition, Wadsworth Publishing Company,

Belmont, California.

Purba, Michael, 2006, Kimia untuk SMA Kelas X, Penerbit Erlangga, Jakarta.