RPP Hukum Dasar Kimia

Hukum Dasar Kimia

A.    Kompetensi Inti

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3  Memahami,menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya 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

B.     Kompetensi Dasar

2.1         Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu, disiplin, jujur, objektif, terbuka, mampu membedakan fakta dan opini, ulet, teliti, bertanggung jawab, kritis, kreatif, inovatif, demokratis, komunikatif) dalam merancang dan melakukan percobaan serta berdiskusi yang diwujudkan dalam sikap sehari-hari.

3.11  Menerapkan konsep massa atom relatif dan massa molekul relatif, persamaan reaksi,  hukum-hukum dasar kimia, dan  konsep mol untuk menyelesaikan perhitungan kimia

C.    Indikator

2.1.1        Jujur dalam menggunakan data percobaan untuk membuktikan suatu hukum kekekalan massa (menggunakan data apa adanya dan hasilnya sesuai dengan data percobaan)

2.1.2        Meganalisis data untuk melakukan pembuktian hukum kekekalan massa (Lavoisier) secara runut dan konsisten terhadap langkah-langkah serta kebenaran hasil dengan teliti

3.11.1  Membuktikan hukum kekekalan massa (Lavoisier) melalui perhitungan

D.    Tujuan Pembelajaran

1.      Jujur dalam menggunakan data percobaan untuk membuktikan suatu hukum kekekalan massa (menggunakan data apa adanya dan hasilnya sesuai dengan data percobaan)

2.      Menganalisis data percobaan untuk membuktikan hukum kekekalan massa (Lavoisier) secara runut dan konsisten terhadap langkah-langkah serta kebenaran hasil dengan teliti

3.      Secara mandiri siswa dapat membuktikan hukum kekekalan massa (Lavoisier) melalui perhitungan

E.  Penilaian

a.      Psikomotor

Siswa dibentuk dalam kelompok kecil beranggotakan 4 orang dan diberikan tugas untuk melakukan percobaan tentang hukum kekekalan massa\

Penilaian Kelompok

No	Aspek yang dinilai	Skor
		1	2	3
1	Ketepatan dalam menggunakan alat
2	Keterampilan dalam melakukan praktikum

Kriteria Penilaian

No	Aspek yang dinilai	Rubrik
1	Ketepatan dalam dan menggunakan alat	Skor 3 : Tepat dalam memilih alat dan menggunakannya sesuai dengan prosedur Skor 2 : Tepat dalam memilih alat tetapi dalam penggunaannya kurang sesuai dengan prosedur Skor 1 : kurang tepat dalam memilih alat dan menggunakannya tidak sesuai dengan prosedur
2	Keterampilan dalam melakukan praktikum	Skor 3 : Terampil dalam melakukan praktikum sesuai dengan prosedur Skor 2 : Terampil dalam melakukan praktikum tetapi kurang sesuai dengan prosedur Skor 1 : kurang terampil dalam melakukan praktikum dan tidak sesuai dengan prosedur

b.      Afektif

NO	Aspek yang dinilai	Skor			Keterangan
		1	2	3
1	Jujur dalam menggunakan data hasil percobaan sesuai dengan hasil praktikum
2	Ketelitian dalam menggunakan data hasil percobaan dan melakukan perhitungan
3	Kejujuran dalam mengolah data untuk membuktikan hukum kekekalan massa (Lavoisier) dan dalam menyelesaikan masalah yang ada di LKS

Kriteria Penilaian

No	Aspek yang Dinilai	Rubrik
1.	Ketelitian dalam menggunakan data hasil percobaan dan melakukan perhitungan	3: teliti dalam menggunakan data hasil percobaan  dan perhitungan 2: teliti dalam menggunakan data hasil percobaan tetapi masih kurang tepat dalam perhitungan 1: Kurang teliti dalam menggunakan data hasil percobaan dan perhitungan
2	Kejujuran dalam mengolah data untuk membuktikan hukum kekekalan massa  dan dalam menyelesaikan masalah yang ada di LKS	3:  menunjukkan kejujurannya dalam menggunakan data hasil percobaan (data apa adanya) untuk membuktikan hukum kekekalan massa dan menunjukkan kemandirian dalam menyelsaikan masalah. 2:  menunjukkan kejujurannya dalam menggunakan data hasil percobaan (data apa adanya) untuk membuktikan hukum kekekalan massa, namun kurang menunjukkan kemandirian dalam menyelsaikan masalah (masih berusaha meminta jawaban teman/menyontek) terutama pada kegiatan individu. 1:  tidak menunjukkan kejujuran dalam menggunakan data hasil percobaan (mengubah data agar sesuai dengan hukum kekekalan massa) dan berusaha mencari jawaban dari teman lain dengan cara menyontek untuk menyelsaikan tugas individu

c.       Kognitif

1.      Siswa diberikan LKS untuk mengerjakan soal essay tentang hukum kekekalan massa.

2.      Siswa dikatakan berhasil jika telah dapat menyelesaikan minimal 70% soal perhitungan dalam LKS yang diberikan

3.      Jika jawaban benar diberikan skor 50 pada tiap soalnya

Soal

1.      Dalam wadah tertutup 4 gram logam Natrium dibakar dengan oksigen menghasilkan natrium oksida,. Jika massa natrium oksida yang dihasilkan adalah 5,6 gram, berapakah massa oksigen yang dibutuhkan?

2.      Pada pembakaran 2,4 gram magnesium di udara dihasilkan 4 gram oksida magnesium. Berapa gram oksigen yang terpakai dalam reaksi itu?

Kunci jawaban

1.        mNa = 4 gram 

mNaO = 6 gram

mNa + mO2 = mNaO

mO2 = mNaO – mNa

= (5,6 – 4 ) gram

= 1,6 gram               

2.        mMg = 2,4 gram

mMgO = 4 gram

mMg + mO2 = mMgO

mO2 = mMgO – mMg

= (4- 2,4) gram

= 1,6 gram

Idealitas Larutan

a.         Campuran Ideal

Campuran ideal adalah sebuah campuran yang menaati hukum Raoult. Mari kita lihat karakter sebuah campuran ideal sebelum membahas Hukum Raoult, karena dengan demikian akan lebih mudah bagi kita untuk mengerti topik kali ini. Contohnya:

* hexana dan heptana

* benzena dan metilbenzena

* propan-1-ol dan propan-2-ol

b.        Hukum Raoult

“Tekanan uap parsial dari sebuah komponen di dalam campuran adalah sama dengan tekanan uap komponen tersebut dalam keadaan murni pada suhu tertentu dikalikan dengan fraksi molnya dalam campuran tersebut”.

	PA = XA . PoA PB = XB . PoB

Hukum Raoult hanya dapat diaplikasikan pada campuran ideal. Persamaan untuk campuran dari larutan A dan B, akan menjadi demikian:

	Total Vapour Prssure = PA + PB

Pada persamaan ini PA dan P_B adalah tekanan uap parsial dari komponen A dan B. Dalam suatu campuran gas, tiap gas mempunyai tekanan uapnya sendiri, dan ini disebut tekanan parsial yang independent. Bahkan apabila anda memisahkan semua jenis gas-gas lain yang ada, satu-satunya jenis gas yang tersisa akan masih mempunyai tekanan parsialnya. Tekanan uap total dari sebuah campuran adalah sama dengan jumlah dari tekanan parsial individu tiap gas. 

Po adalah tekanan uap dari A dan B apabila keduanya berada dalam keadaan terpisah (dalam larutan murni). X_A dan X_B adalah fraksi mol A dan B. Keduanya adalah fraksi (bagian/proporsi) dari jumlah total mol (A maupun B) yang ada. Anda dapat menghitung fraksi mol dengan rumus ini:

c.         Penyimpangan Hukum Raoult

Tidak semua campuran bersifat ideal. Campuran–campuran nonideal ini mengalami penyimpangan/deviasi dari hukum Raoult. Terdapat dua macam penyimpangan hukum Raoult, yaitu:

a.         Penyimpangan positif

Penyimpangan positif hukum Raoult terjadi apabila interaksi dalam masing–masing zat lebih kuat daripada interaksi dalam campuran zat ( A – A, B – B > A – B). Penyimpangan ini menghasilkan entalpi campuran (ΔHmix) positif (endotermik) dan mengakibatkan terjadinya penambahan volume campuran (ΔVmix > 0). Contoh penyimpangan positif terjadi pada campuran etanol dan n–hekasana.

b.        Penyimpangan negatif

Penyimpangan negatif hukum Raoult terjadi apabila interaksi dalam campuran zat lebih kuat daripada interaksi dalam masing–masing zat ( A – B > A – A, B – B). Penyimpangan ini menghasilkan entalpi campuran (ΔHmix) negatif (eksotermik) dan mengakibatkan terjadinya pengurangan volume campuran (ΔVmix < 0). Contoh penyimpangan negatif terjadi pada campuran aseton dan air.

Laporan Kromatografi Kolom

Percobaan 4

Kromatografi Kolom

A. Tujuan 

     Memisahkan campuran kation dengan kromatografi kolom

B. Prinsip 

            Pemisahan yang didasarkan pada adsorbsi komponen-komponen campuran dengan afinitas berbeda-beda terhadap permukaan fasa diam (adsorben)

C. Dasar Teori

           Kromatografi adalah salah satu metode pemisahan kimia yang didasarkan pada adanya perbedaan partisi zat pada fas diam (stationary phase) dan fasa gerak (mobile phase). Kromatografi kolom adalah salah satu metode yang digunakan untuk pemurnian senyawa dari campuran dengan memakai kolom.  

            Fasa gerak atau eluen dalah campuran cairan murni. Eluen dipilih sedemikian rupa sehingga faktor retensi senyawa berkisar antara 0,2-0,3 supaya meminimalisasi penggunaan waktu dan jumlah eluen melewati kolom. Jenis eluen yang digunakan dalm kromatografi kolom dipilih supaya senyawa yang berbeda dapat dipisahkan secara efektif. Eluen yang digunakan dapat dicoba terlebih dahulu menggunakan kromatografi lapis tipis. Setelah dirasa cocok, eluen yang sama digunakan untuk mengelusi komponen dalam kolom.

          Fasa diam yang digunakan dalam kromatografi kolom adalah suatu adsorben padat. Biasanya berupa silika gel atau alumina. Dahulu juga sering digunakan bubuk selulosa. Fasa diam berbentuk serbuk microporous untuk meningkatkan luas permukaan.

         Metode utama yang digunakan dalam kromatografi kolom adalah metode kering dan metode basah.

1. Metode Kering

         Pada metode kering, kolom diisi dengan fasa diam kering, diikuti dengan penambahan fasa gerak yang disiramkan pada kolom sampai benar-benar basah.

2. Metode Basah

         Pada metode basah, bubur silika disiapkan dengan mencampurkan eluen pada serbuk fasa diam dan dimasukkan secara hati-hati pada kolom. Dalam langkah ini harus benar-benar hati-hati supaya tidak ada gelembung udara. Larutan senyawa organik dipipet di bagian atas fasa diam, kemudian eluen dituangkan pelan-pelan melewati kolom.

         

         Metode pemisahan kromatografi kolom ini memerlukan bahan kimia yang cukup banyak sebagai fasa diam dan fasa bergerak bergantung pada ukuran kolom gelas. Untuk melakukan pemisahan campuran dengan metode kromatografi kolom, diperlukan waktu yang cukup lama, biasanya berjam-jam hanya untuk pemisahan satu campuran.

D. Alat dan bahan

a. Alat

No	Nama Alat	Ukuran	Jumlah
1.	Kolom Kromatografi	Standard	1 set
2.	Batang Pengaduk	Standard	1
3.	Gelas Kimia	100 mL	1
4.	Gelas ukur	10 mL,25 mL	1
5.	Tabung Reaksi	Standard	2
6.	Statif dan klem	Standard	1
7.	Neraca Analitik	Standard	1
8.	Pipet Tetes	Panjang	1
9.	Erlenmeyer	100 mL	1
10.	Rak Tabung Reaksi	Standard	1

b. Bahan

No	Nama Bahan	Konsentrasi	Jumlah
1.	Silika Gel	-	3 gr
2.	Larutan FeNH4(SO4)2	0,5 M	1 mL
3.	Larutan CuSO4	0,5 M	1 mL
4.	Larutan K4[Fe(CN)6]	1,5 M	5 mL
5.	Kapas	-	Secukupnya
6.	Kertas Saring	-	1 lembar
7.	Akuades	-	secukupnya

E. Cara Kerja

1. Pembutan larutan cuplikan

2. Pembuatan bubur silika

3. Penyiapan kolom

4. Pemishan campuran

5. Pengujian Filtrat

F. Hasil Pengamatan

No	Perlakuan	Pengamatan
1.	Pembuatan larutan cuplikan -       Disiapkan larutan CuSO4 0,5 M sebanyak 10 mL ke dalam gelas kimia -       Diambil larutan FeSO4 sebanyak 10 mL -       Dicampurkan kedua larutan ke dalam gelas kimia	-          Larutan Biru muda -          Larutan Orange -          Larutan hijau kekuningan
2.	Pembuatan bubur silika -       Ditimbang silika gel sebanyak 3 gr -       Dimasukkan ke dalam gelas kimia -       Ditambahkan akuades secukupnya sambil diaduk sampai terbentuk bubur silika	-          3 gr silika gel -          Serbuk putih -          Bubur silika putih memadat
3.	Penyiapan Kolom -       Dimasukkan kapas ke dalam kolom -       Ditambahkan sedikit akuades -       Ditutup permukaan kapas dengan kertas saring -       Dituangkan bubur silika ke dalam kolom -       Ditutup permukaan silika gel dengan kertas saring -       Ditambahkan akuades pada kolom	-          Terbentuk 4 lapisan : kapas, kertas saring, bubur silika, kertas saring.
4.	Pemisahan campuran -        Dituangkan 1 mL larutan cuplikan ke dalam kolom -        Dituangkan akuades secukupnya agar silika gel tidak kering	-          Cuplikan meresap ke dalam silika gel dan menghasilkan eluen warna biru muda -          Akuades habis dan eluen keluar -          Filtrat yang keluar tak berwarna
5.	Pengujian filtrat -        Ditampung filtrat yang keluar dari kolom ke dalam 2 tabung reaksi yang berisi 2 mL larutan K4[Fe(CN)6] 1,5M	-         Tabung 1:    Larutan berwarna hijau kecoklatan - Tabung 2 : Larutan orange kecoklatan

G. Reaksi dan Perhitungan

a. Reaksi

Kation Cu2+ : 2Cu2+ + [Fe(CN)6]4- = Cu2[Fe(CN)6]

Kation Fe2+ : Fe2+ + [Fe(CN)6]4- = Fe2[Fe(CN)6]

b. Perhitungan

dik: M CuSO4 = 0,5 M

       V CuSO4 = 10 mL

       M FeSO4 = 0,5 M

       V FeSO4 = 10 mL

dit : n Cu dalam cuplikan?

       n Fe dalam cuplikan?

jwb: n CuSO4 = M.V

                     = 0,5 . 10 mL

                     = 5 mmol = 0,005 mol

        n Cu = Ar Cu . n CuSO4

               =  64 . 0,005 mol

               = 0,32 mol

        n FeSO4 = M. V

                      = 0,5 M . 10 ml

                      = 5 mmol = 0,005 mol

        n Fe = Ar Fe . n FeSO4

               = 56. 0,005 mol

               = 0,28 mol

H. Pembahasan

            Percobaan kromatografi kolom ini terdiri dari 5 tahap yaitu :

1. Pembuatan larutan cuplikan

           Dalam pembuatan larutan cuplikan ini, kami menggunakan 2 larutan yang berbeda tetapi memiliki molaritas yang sama serta perbandingan volume yang sama. Larutan yang kami gunakan adalah larutan CuSO4 dan FeSO4. Larutan CuSO4 berfungsi sebagai penyedia ion Cu2+. Larutan ini berwarna biru muda yang merupakan warna khas unsur Cu. Sedangkan larutan FeSO4 merupakan larutan pembentuk Fe2+ di dalam cuplikan yang berwarna orange. Selanjutnya kedua larutan tersebut dicampurkan ke dalam gelas kimia. Hasilnya warna larutan menjadi biru kekuningan. Larutan inilah yang digunakan sebagai campuran yang akan dipisahkan kationnya.

2. Pembuatan  Bubur Silika

          Pembuatan bubur silika menggunakan 3gram bubuk silika gel, kemudian dimasukkan ke dalam gelas kimia dan ditambahkan akuades secukupnya hingga terbentuk bubur silika yang berwarna putih kental dan memadat. Bubur silika ini nantinya akan digunakan sebagai fasa diam.

3. Penyiapan Kolom

          Dalam penyiapan kolom, pertama-tama dimasukkan kapas pada kolom yang telah terpasang pada klem dan statif. Fungsi kapas adalah untuk menahan silika gel atau adsorban agar tidak keluar dari kolom. Selanjutnya ditambahkan sedikit akuades hingga kapas basah seluruhnya. Tujuannya adalah untuk memadatkan kapas sehingga tidak ada lagi udara yang terkandung di dalamnya, karena jika terdapat rongga udara maka akan menghambat pengelusian. Selanjutnya ditutup permukaan kapas dengan kertas saring. Tujuannya adalah untuk menahan silika gel agar tidak pecah, dan tidak langsung masuk ke dalam kapas dn mencegah terbentuknya rongga udara pada silika gel. Lalu dimasukkan bubur silika yang telah dibuat ke dalam kolom. Fungsi silika gel ini adalah sebagai adsorban atau fasa diam. Silika gel digunakan karena memiliki tekstur dan struktur yang tampak dan teratur. Silika gel dapat memadat dengan ikatan yang kuat dan rapat sehingga dapat mengoptimalkan proses pemisahan cuplikan. Kemudian permukaan silika gel tersebut ditutup dengan kertas saring. Tujuannya adalah untuk memisahkan kotoran yang terkandung dalam cuplikan karena kertas saring bersifat selektif ssehingga hanya zat dengan ukuran molekul kecil yang dapat menembus kertas saring. selanjutnya ditambahkan sedikit akuades ke dalam kolom, dengan tujuan untuk menghilangkan rongga udara yang ada di dalam kolom sehingga komponen benar-benar padat dan pengelusian dapat berjalan lancar.

4. Pemisahan campuran

          Setelah kolom kromatografi siap, dilakukan tahap selanjutnya yaitu pemisahan campuran. Pada tahap ini, pertama-tama dituangkan 1mL larutan cuplikan ke dalam kolom. Cuplikan ini merupakan campuran larutan yang mengandung ion Cu2+ dan Fe2+ yang akan dipisahkan kationnya. Lalu ditambahkan akuades secukupnya ke dalam kolom agar silika gel tidak kering dan akuades ini juga berfungsi sebagai fasa gerak. akuades tersebut dialirkan melalui keran hingga keluar dari kolom. Filtrat yang keluar tidak berwarna. Filtrat inilah yang akan diidentifikasi keberadaan kationnya dengan larutan K4[Fe(CN)6].

5. Pengujian filtrat

            Filtrat yang akan diuji merupakan filtrat yang dikeluarkan dari dalam kolom. Pengujian dilakukan dengan menampung filtrat ke dalam 2 buah tabung reaksi yang telah berisi larutan K4[Fe(CN)6] sebanyak 2mL. Pada tabung reaksi pertama, hasilnya filtrat berubah warna menjadi hijau kecoklatan. Sedangkan pada tabung reaksi 2, warna filrat mengjadi orange kecoklatan. Dari hasil tersebut, dapat diketahui bahwa filtrat yang keluar duluan mengandung kation Cu2+, sedangkan pada tabung ke-2, filtrat mengandung kation Fe2+. hasil ini sesuai literatur bahwa kation Cu memiliki afinitas lebih kecil terhadap silika gel sehingga dapat menembus kertas saring dengan lebih mudah. Katoon Cu juga memiliki keelektronegatifan kecil sehingga interaksi dipol-dipol antar molekulnya dengan silika gel lemah, sedangkan kation Fe 2+ akan turun lebih lama karena afinitasnya dengan silika gel lebih besar dan keelektronegatifannya juga besar sehingga gaya interaksi dipol-dipolnya kuat.

I. kesimpulan

    1. dalam pemisahan ion Cu2+ dan Fe2+ dengan kromtografi kolom, ditunjukkan dengan keluarnya ion Cu terlebih dahulu disebabkan kecilnya afinitas Cu terhadap silika gel dan memiliki keelektronegatifan yang lebih kecil dibanding Fe

     2. Filtrat yang ditampung pertama pada tabung yang berisi larutan K4[Fe(CN)6] berwarna hijau kecoklatan yang menunjukkan bahwa filtrat tersebut mengandung ion Cu 2+ sedangkan filtrat yang ditampungpada tabung 2 berwarna orange kecoklatan yang menandakan filtrat mengandung ion Fe2+.