MODUL REAKSI KIMIA OLEH: RACHMA ADE APRILIA, REZA MEILINDA, NADIA RAMADHANI, TIKA YUSRI LESTARI FASE E SMA/MA X Discovery Learning
Alhamdulillah dengan memanjatkan puji dan syukur ke hadirat Allah swt, atas berkah rahmat dan karunia-Nya akhirnya penulis dapat menyelesaikan E-Modul pada materi Reaksi Kimia ini jauh dari apa yang disebut sempurna, disebabkan keterbatasan dan kemampuan pada diri penulis. Namun demikian penulis berharap E-Modul ini bermanfaat bagi kita semua. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah mendukung dan membimbing penulis selama proses pembuatan E-Modul ini. Semoga E-Modul ini dapat memberikan wawasan yang berharga dan menjadi langkah awal menuju pemahaman siswa yang lebih mendalam tentang reaksi kimia. Dalam penulisan E-Modul ini penulis telah berusaha seoptimal mungkin, namun demikian tidak lepas dari kesalahan dan kekurangan, untuk itu kritikan dan saran yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan E-Modul ini. Semoga E-Modul ini bermanfaat bagi peserta didik, dan bagi penulis khususnya. Namun penulis juga tidak lupa memohon maaf yang sebesar-besarnya apabila ada kekurangan dan kesalahan dalam penyusunan E-Modul ini. Tanjungpinang, 27 April 2024 Penulis KKaattaa PPeennggaannttaarr
DDAAFFTTAARR IISSII
Ciri-ciri Reaksi Kimia Jenis-jenis Reaksi Kimia Cara Menuliskan dan Menyetarakan Reaksi Kimia Perubahan warna Perubahan subu Pembentukan gas Pembentukan endapan Emisi cahaya Reaksi pembentukan Rooksi penguraian Rooksi pengendapan Rooksi pembakaran Jenis reaksi kimia dalam kehidupan sehari-hari Persamaan reaksi kimia Jumlah atom pereaksi dan hasil reaksi Menyetarakan reaksi kimia Rangkuman Latihan Soal Penugasan Mandiri Soal Evaluasi Reaksi Kimia PPEETTAA KKOONNSSEEPP
1 PPEENNDDAAHHUULLUUAANN A. Identitas Modul Nama Penyusun Alokasi Waktu Materi Kelas/Fase Mata Pelajaran 1. Rachma Ade Aprilia 2. Reza Meilinda 3. Nadia Ramadhani 4. Tika Yusri lestari Kimia X (Sepuluh)/Fase E Reaksi Kimia 9 Jam Pelajaran B. Capaian Pembelajaran Pemahaman Kimia Peserta didik mampu menuliskan reaksi kimia dan menerapkan hukum-hukum dasar kimia. Elemen Capaian Pembelajaran
C. Deskripsi Singkat Modul Pada e-modul ini peserta didik akan mempelajari materi tentang ciriciri reaksi kimia, jenis-jenis reaksi kimia, cara menuliskan reaksi kimia, dan penyetaraan reaksi kimia. Materi ini sangat erat jika dikaitkan dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya proses fotosintesis pada tumbuhan yang melibatkan reaksi kimia, selain itu perkaratan yang terjadi pada kapal juga melibatkan reaksi kimia, dan masih banyak lagi peristiwa dalam kehidupan sehari-hari yang erat kaitannya dengan reaksi kimia. Reaksi kimia juga merupakan materi prasyarat untuk belajar materi kimia berikutnya. Oleh sebab itu peserta didik harus secara sungguhsungguh mempelajari materi dalam modul ini. Silahkan pahami modul ini dengan sungguh-sungguh dan jangan sungkan bertanya jika mengalami kendala. D. Petunjuk Penggunaan Modul Bacalah peta konsep dan pahami keterkaitan antar materi reaksi kimia. 1. Berikan respon pada kegiatan mengamati gambar/video, kemudian pahami materi pembelajaran dan contoh soal. 2. Perdalam pemahamanmu tentang materi reaksi kimia dengan membuat ringkasan seperti pada bagian rangkuman, kemudian mengerjakan latihan soal. 3. Kerjakan kegiatan yang terdapat pada penugasan mandiri dengan penuh kejujuran dan tanggung jawab untuk penguatan pemahaman terhadap materi yang telah dipelajari. 4. Akhiri kegiatan dengan mengisi penilaian diri dengan jujur dan ulangi lagi pada bagian yang masih belum sepenuhnya dimengerti. 5. 6.Kerjakan soal evaluasi di akhir e-modul. Berikut merupakan petunjuk penggunaan modul reaksi kimia yang harus peserta didik pahami dan ikuti. 2
E. Materi Pembelajaran Materi 1 : Ciri-ciri reaksi kimia Materi 2 : Jenis-jenis reaksi kimia Materi 3 : Cara menuliskan reaksi kimia dan penyetaraan reaksi kimia 3
Apa yang kamu lihat dari gambar di bawah ini? Ciri-ciri Reaksi Kimia KKEEGGIIAATTAANN PPEEMMBBEELLAAJJAARRAANN 11 A. Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, peserta didik diharapkan dapat: 1.Mengidentifikasi ciri-ciri reaksi kimia. 2.Memahami faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya reaksi kimia. Stimulation 4
Apakah kamu pernah melihat atau bahkan naik kapal? Kapal terlihat sangat kokoh dan besar bukan? Kemukakan pendapatmu berdasarkan gambar di atas yang kamu lihat! Problem Statemen 5
Reaksi kimia adalah proses di mana zat-zat awal (reaktan) diubah menjadi zat-zat baru (produk) dengan sifat-sifat yang berbeda. Suatu reaksi kimia terdapat dua jenis zat yaitu pereaksi atau reaktan dan produk atau hasil reaksi. Penulisan reaksi dengan menyatakan lambang unsur atau rumus kimia senyawa yang terlibat dalam reaksi disebut persamaan reaksi. Rumus umum persamaan reaksi sebagai berikut. mA + nB → pC + qD Contoh persamaan reaksi sebagai berikut: 2Na (s) + Cl2 (g) → 2NaCl (s) Dari persamaan reaksi tersebut terdapat beberapa elemen penyusunnya yaitu, zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia dinyatakan oleh rumus kimianya. Rumus pereaksi diletakkan di ruas kiri dan hasil reaksi diletakkan di ruas kanan. Kedua ruas dihubungkan oleh tanda panah yang menyatakan arah reaksi. B. Uraian Materi Data Collecting Apakah kalian tahu, apa itu reaksi kimia? Ayo simak penjelasan berikut! 6
Koefisien reaksi menyatakan jumlah partikel dari setiap pereaksi dan produk reaksi. Pada contoh di atas, 2 molekul Na bereaksi dengan 1 molekul Cl2 menghasilkan 2 molekul NaCl. Koefisien reaksi 1 umumnya tidak ditulis. Jumlah atom unsur = indeks X koefisien Wujud zat ditulis dengan singkatan dalam tanda kurung, sebagai subskrip di belakang rumus kimia zat yang bersangkutan. Kecepatan dan kelancaran reaksi kimia dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu: Konsentrasi reaktan: Semakin tinggi konsentrasi reaktan, semakin cepat laju reaksi. 1. 2.Suhu: Semakin tinggi suhu, semakin cepat laju reaksi. Luas permukaan reaktan: Semakin luas permukaan reaktan, semakin cepat laju reaksi. 3. Katalis: Katalis adalah zat yang mempercepat laju reaksi tanpa ikut bereaksi. Contohnya, enzim adalah katalis biologis yang mempercepat reaksi biokimia dalam tubuh makhluk hidup. 4. Tekanan: Pada reaksi gas, tekanan yang lebih tinggi dapat meningkatkan laju reaksi. 5. Wujud Zat Subskrip Padat (solid) s Cair (liquid) l Gas (gas) g Larut dalam air (aqueous) aq 7
Ciri-ciri reaksi kimia dapat diamati melalui beberapa hal, yaitu: 1. Perubahan warna: Terjadi perubahan warna pada reaktan dan produk. Contohnya, larutan tembaga sulfat (biru tua) berubah menjadi merah muda saat direaksikan dengan besi. reaksi yang terjadi sebagai berikut: CuSO₄ (aq) + Fe (s) → FeSO₄ (aq) + Cu (s) Sebagai contoh dapat diamati bahwa warna ungu pada larutan kalium permanganat (KMnO4) akan berubah jika direaksikan dengan larutan asam oksalat (H2C2O4) dalam suasana asam seperti ditambahkan H2SO4. Perubahan kimia ini terjadi karena senyawa kalium permanganat berubah menjadi senyawa mangan sulfat (MnSO4) yang tidak berwarna. 2KMnO4(aq) + 5H2C2O4(aq) + 3H2SO4(aq) → 2MnSO4(aq) + 10CO2(g) + 8H2O(l) + K2SO4(aq) (warna ungu) (tidak berwarna) Gambar 1. Perubahan Warna KMnO4 (Ungu) menjadi MnSO4 (Bening) 8
2. Perubahan suhu: Reaksi kimia dapat melepaskan atau menyerap energi dalam bentuk panas, sehingga terjadi perubahan suhu. Contohnya, reaksi pembakaran yang menghasilkan panas dan reaksi fotosintesis yang menyerap energi cahaya. Contoh reaksi pembakaran pada metana sebagai berikut: CH₄ (g) + 2O₂ (g) → CO₂ (g) + 2H₂O (g) + energi panas Selain itu juga dibuktikan dengan percobaan yang mereaksikan asam sulfat (H2SO4) dan natrium hidroksida (NaOH) terjadi kenaikan suhu. Reaksi kimia yang menghasilkan kenaikan suhu dinamakan reaksi eksoterm. Reaksi eksoterm dapat ditemukan pada pembakaran kertas dan pembakaran bensin pada kendaraan bermotor. 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O 3. Pembentukan gas: Terbentuknya gelembung gas saat reaktan bereaksi. Contohnya, reaksi antara asam klorida dan logam magnesium yang menghasilkan gas hidrogen. 2HCl (aq) + Mg (s) → MgCl₂ (aq) + H₂ (g) 9 Gambar 2. Perubahan suhu Na2SO4
4. Pembentukan endapan: Terbentuknya zat padat yang tidak larut dalam larutan. Contohnya, reaksi antara larutan perak nitrat dan larutan natrium klorida yang menghasilkan endapan perak klorida putih. AgNO₃ (aq) + NaCl (aq) → AgC l (s) + NaNO₃ (aq) Contoh lainnya yaitu, kan suatu endapan putih barium sulfat (BaSO4). Endapan putih yang terbentuk ini sukar larut dalam air. Reaksi kimia tersebut dapat dituliskan sebagai berikut. . BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl 5. Emisi cahaya: Reaksi kimia tertentu menghasilkan cahaya, seperti pada reaksi pembakaran dan reaksi fotosintesis. 10 Gambar 2. Pembentukan Endapan BaSO4
Data Processing Menurut kelompokmu, mengapa kapal dapat mengalami peristiwa pengkaratan? 1. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini dengan mencari sumber informasi yang relevan! 2. Bagaimana cara mencegah terjadinya peristiwa pengkaratan tersebut? 11
12 3.Apakah peristiwa pengkaratan termasuk ke dalam reaksi kimia? jika iya bagaimana ciri-ciri dari reaksi kimia yang ditunjukkan dari peristiwa tersebut? Verivication Kemukakanlah hasil jawaban kelompokmu ke depan kelas!
1.Pengertian: Reaksi kimia adalah proses di mana zat awal (reaktan) diubah menjadi zat baru (produk) dengan sifat-sifat yang berbeda. 2.Persamaan Reaksi: Penulisan reaksi dengan menyatakan lambang unsur atau rumus kimia senyawa yang terlibat dalam reaksi. Rumus umum: mA + nB → pC + qD Contoh: 2Na (s) + Cl2 (g) → 2NaCl (s) 3.Komponen Persamaan Reaksi: Koefisien: Menyatakan jumlah partikel dari setiap pereaksi dan produk reaksi. Wujud zat: Ditulis dengan singkatan dalam tanda kurung, sebagai subskrip di belakang rumus kimia zat yang bersangkutan. 4.Kecepatan reaksi kimia dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti konsentrasi reaktan, suhu, luas permukaan reaktan, katalis, dan tekanan. Semakin tinggi konsentrasi reaktan dan suhu, serta semakin luas permukaan reaktan, umumnya akan meningkatkan laju reaksi. Katalis, zat yang mempercepat reaksi tanpa ikut bereaksi, juga dapat berperan penting. Pada reaksi gas, tekanan yang lebih tinggi dapat meningkatkan laju reaksi. 5. Ciri-ciri reaksi kimia dapat diamati melalui berbagai fenomena, seperti perubahan warna, perubahan suhu, pembentukan gas, pembentukan endapan, dan emisi cahaya. C. Rangkuman Generalization Ayo simpulkan materi hari ini! 13
Amati berbagai peristiwa di sekitar Anda dan catatlah peristiwa-peristiwa yang menunjukkan terjadinya reaksi kimia. Jelaskan ciri-ciri reaksi kimia yang Anda amati. Lakukan beberapa percobaan sederhana untuk menunjukkan terjadinya reaksi kimia. Catatlah langkah-langkah percobaan, hasil pengamatan, dan kesimpulan Anda. D. Penugasan Mandiri NO PERTANYAAN JAWABAN YA TIDAK 1 Saya dapat menentukan reaktan dan produk pada suatu persamaan reaksi 2 Saya dapat mengamati dan mengklasifikasikan reaksi kimia berdasarkan ciri-ciri yang diamati, serta membedakannya dari reaksi fisika. 3 Saya mampu menjelaskan dengan baik faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi kimia. 4 Saya dapat mengaplikasikan pengetahuan tentang ciri-ciri reaksi kimia dan faktor-faktor yang mempengaruhi dalam situasi nyata. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggung jawab! Catatan : Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada bagian yang masih "Tidak". Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya. E. Penilaian Diri 14
15 Simaklah video berikut! Jenis-jenis Reaksi Kimia KKEEGGIIAATTAANN PPEEMMBBEELLAAJJAARRAANN 22 A. Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, peserta didik diharapkan dapat: 1.Membedakan jenis-jenis reaksi kimia. 2.Mendeskripsikan masing-masing reaksi kimia. 3.Menuliskan persamaan reaksi kimia sesuai dengan jenis reaksinya. 4.Menuliskan contoh jenis reaksi kimia dalam kehidupan sehari-hari. Stimulation https://youtu.be/lwIdaIpxe-w?si=ff_PT12wCMrjxZBP
16 Apakah kamu pernah membakar lilin atau memasak? Apakah yang kamu dapat setelah menonton video tersebut? Uraikan poin-poin yang terdapat di dalam video tersebut! Problem Statement
B. Uraian Materi Di dalam laboratorium kimia, reaksi kimia dapat diamati dengan mudah, karena perubahan kimia selalu menghasilkan zat baru. Zat-zat yang dihasilkan dapat berupa endapan, gas, perubahan warna dan juga terjadi perubahan suhu. Beberapa contoh reaksi kimia yang dapat dilihat dengan indera mata kita. Jenis-jenis reaksi kimia digolongkan berdasarkan dua cabang ilmu kimia yang berbeda yaitu kimia anorganik dan organik. Jenis reaksi kimia anorganik adalah semua kejadian dan proses kimia yang melibatkan senyawa anorganik dan unsur kimia. Jenis reaksi kimia anorganik dapat kita golongkan menjadi reaksi pembentukan, penguraian, pengendapan, pertukaran, netralisasi, pembakaran atau oksidasi, dan reduksi. 1.Reaksi Kimia Anorganik a. Reaksi pembentukan Reaksi pembentukan merupakan penggabungan atom-atom dari beberapa unsur membentuk senyawa baru. Contoh untuk reaksi ini sebagai berikut. 17 Data Collecting Ayo simak penjelasan berikut!
Pembentukan molekul air : 2H₂ + O₂ → 2H₂O N₂ + 3H₂ → 2NH₃ 2C + 3H₂ → C₂H₆ Dari contoh diatas bahwa senyawa H₂O (air), NH₃ amonia dan C₂H₆, (etana) dibentuk dari unsur-unsur yaitu hidrogen dan oksigen untuk air, nitrogen dan hidrogen untuk ammonia, dan karbon dan hidrogen untuk gas etana. Gambar 3. Reaksi pembentukan b. Reaksi penguraian Reaksi penguraian merupakan reaksi kebalikan dari reaksi pembentukan. Pada reaksi penguraian, senyawa terurai menjadi senyawa yang lebih sederhana atau menjadi unsur-unsurnya. Reaksi penguraian dapat kita cermati, reaksi penguraian senyawa menjadi unsur-unsurnya, seperti: 2NH₃ → N₂ + 3H₂ C₂H₆ → 2C + 3H₂ Sedangkan penguraian dari senyawa menjadi senyawa yang lebih sederhana, seperti: H₂CO₃ → H₂O + CO₂ CaCO₃ → CaO + CO₂ 18
Umumnya reaksi penguraian tidak berlangsung secara spontan, namun memerlukan energi dari luar, misalnya listrik, panas atau dengan bantuan cahaya matahari. Gambar 4. Reaksi penguraian c. Reaksi pengendapan Reaksi pengendapan merupakan reaksi yang salah satu produknya berbentuk endapan. Endapan terjadi karena zat yang terjadi tidak atau sukar larut didalam air atau pelarutnya. Tidak semua zat mengendap, sehingga reaksi pengendapan juga dipergunakan untuk identifikasi sebuah kation atau anion. Di bawah ini disajikan beberapa reaksi pengendapan, sebagai tanda bahwa zat yang terjadi adalah endapan perhatikan tanda (s) solid, setelah indeks dari rumus kimianya. AgNO₃ (aq) + HCl (aq) → AgCl (s) + HNO₃ (aq) Endapan yang terbentuk adalah endapan putih dari AgCl. Pb(CH₃COO)₂ (aq) + H₂S (g) → PbS (s) + 2CH₃COOH (aq) Dari reaksi ini akan dihasilkan endapan yang berwarna hitam dari PbS. 19
Reaksi pembentukan endapan di dalam larutan didasarkan pada fakta bahwa salah satu produk biasanya tidak larut dalam air. Senyawa seperti natrium klorida dan kalsium klorida mudah larut di dalam air. Senyawa seperti kalsium karbonat dan barium karbonat memiliki kelarutan di dalam air sangat terbatas, sehingga dikatakan tidak larut. Misalnya reaksi berikut ini. 3CaCl₂ (aq) + 2Na₃PO₄ (aq) → Ca₃(PO₄)₂ (s) + 6 NaCl (aq) Natrium klorida larut dalam air sedangkan kalsium fosfat tidak larut dalam air (mengendap). Untuk memperoleh persamaan ion lengkap, pertama kita tuliskan persamaan ionnya dan ion spektator diabaikan. 3Ca2+(aq) + 6Cl4-(aq) + 6Na+ (aq) + 2PO43- (aq) → Ca3(PO4)2 (s) + 6 Na+ (aq) + 6 Cl-(aq) Persamaan ion lengkap sebagai berikut. 3Ca2+(aq) + 2PO43- (aq) → Ca3(PO4)2(s) Persamaan ini menyatakan reaksi penting yang terjadi, yaitu ion-ion Ca2+ dan PO43- dalam larutan bereaksi membentuk padatan kalsium fosfat. Gambar 5. Reaksi pengendapan 20
d. Reaksi pembakaran Reaksi pembakaran dengan definisi yang paling sederhana adalah reaksi dari unsur maupun senyawa dengan oksigen. Reaksi pembakaran ini ditunjukkan dalam pada persamaan dibawah ini: Reaksi pembakaran logam besi 4Fe + 3O2 → Fe2O3 Dari persamaan tampak bahwa reaksi pembakaran ditunjukkan dengan adanya gas oksigen. Contoh lain dari reaksi ini adalah pembakaran dari salah satu campuran bahan bakar: C7H16 + 11O2 → 7CO2 + 8 H2O Reaksi diatas juga mengindikasikan adanya gas oksigen. Reaksi pembakaran sering juga disebut dengan reaksi oksidasi, dan akan kita bahas secara terpisah. Jika senyawa karbon dibakar sempurna dalam oksigen atau udara akan terbentuk karbondioksida dan uap air. Tetapi jika pembakaran kurang sempurna (kekurangan oksigen), akan terbentuk gas karbon monoksida atau boleh jadi terbentuk karbon yang berwarna hitam (jelaga). Beberapa contoh reaksi pembakaran senyawa karbon sebagai berikut: CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O(g) 2 CH3OH (l) + 3O2 (g) → 2CO2 (g) + 4H2O (g) 2C4H10 (g) + 13O2 (g) → 8CO2 (g) + 10 H2O (g) 21
22 Gambar 6. Reaksi Pembakaran CONTOH REAKSI KIMIA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI: Silahkan scan barcode di bawah atau klik link yang tersedia untuk mengetahui contoh reaksi kimia dalam kehidupan sehari-hari! https://youtu.be/sj3vGoRitIg?si=R0DjW_i3K3lcmbbG
Berikut beberapa contoh reaksi kimia dalam kehidupan sehari-hari: 1.Reaksi pembakaran: Reaksi pembakaran adalah reaksi yang menghasilkan panas dan cahaya. Contohnya, pembakaran kayu bakar, memasak makanan, dan pembakaran bahan bakar pada mesin kendaraan. Reaksi kimia peristiwa tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut: Pembakaran kayu bakar: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + energi panas Satu molekul glukosa (C₆H₁₂O₆) bereaksi dengan 6 molekul oksigen (O₂) menghasilkan 6 molekul karbon dioksida (CO₂), 6 molekul air (H₂O), dan energi panas. Proses ini terjadi pada kayu bakar saat dibakar, menghasilkan panas dan cahaya. Memasak makanan: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + energi panas Reaksi yang sama seperti pembakaran kayu bakar terjadi saat memasak makanan. Karbohidrat, protein, dan lemak dalam makanan dibakar dengan oksigen dari udara, menghasilkan panas dan energi yang digunakan untuk memasak. 23
Pembakaran bahan bakar pada mesin kendaraan: C₈H₁₈ + 12,5O₂ → 8CO₂ + 9H₂O + energi panas Oktan (C₈H₁₈), salah satu komponen bahan bakar bensin, bereaksi dengan oksigen dari udara menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi panas. Energi panas ini digunakan untuk menggerakkan mesin kendaraan. 2.Reaksi respirasi: Reaksi respirasi adalah proses pengambilan oksigen dan pelepasan karbon dioksida oleh makhluk hidup untuk menghasilkan energi. Reaksi ini terjadi di dalam sel dan merupakan dasar untuk semua proses kehidupan. C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + energi Reaksi respirasi terjadi di dalam sel makhluk hidup untuk menghasilkan energi. Satu molekul glukosa (C₆H₁₂O₆) bereaksi dengan 6 molekul oksigen (O₂) menghasilkan 6 molekul karbon dioksida (CO₂), 6 molekul air (H₂O), dan energi. Energi ini digunakan untuk berbagai aktivitas seluler, seperti kontraksi otot, sintesis protein, dan transportasi zat. 3.Reaksi pencernaan: Reaksi pencernaan adalah proses pemecahan makanan menjadi molekulmolekul kecil yang dapat diserap oleh tubuh. Reaksi ini melibatkan enzim pencernaan yang memecah protein, karbohidrat, dan lemak. 24
4.Reaksi fermentasi: Reaksi fermentasi adalah proses penguraian glukosa tanpa oksigen oleh mikroorganisme, menghasilkan etanol dan karbon dioksida. Reaksi kimia fermentasi sebagai berikut: C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ Glukosa (C₆H₁₂O₆) diubah menjadi etanol (C₂H₅OH) dan karbon dioksida (CO₂) oleh mikroorganisme dalam proses fermentasi tanpa oksigen. Reaksi ini digunakan dalam pembuatan roti, bir, dan wine. 5.Reaksi fotosintesis: Reaksi fotosintesis adalah proses pembuatan makanan (glukosa) oleh tumbuhan dengan menggunakan energi cahaya matahari, air (H₂O), dan karbon dioksida (CO₂). Reaksi ini sangat penting bagi kehidupan di bumi karena menghasilkan oksigen dan makanan bagi makhluk hidup. 6CO₂ + 6H₂O + energi cahaya → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ Tumbuhan menggunakan energi cahaya matahari, air (H₂O), dan karbon dioksida (CO₂) untuk menghasilkan glukosa (C₆H₁₂O₆) dan oksigen (O₂) dalam proses fotosintesis. Glukosa ini digunakan sebagai sumber energi bagi tumbuhan, sedangkan oksigen dilepaskan ke atmosfer. 25
26 Data Processing Apakah kamu pernah melakukan kegiatan seperti di dalam video tersebut, apa yang terjadi? 1. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini dengan mencari sumber informasi yang relevan! 2. Apakah kegiatan tersebut termasuk ke dalam reaksi kimia? jika iya masuk ke dalam jenis reaksi apakah kegiatan tersebut?
27 3.Reaksi apakah yang dihasilkan dari kegiatan tersebut? Verivication Presentasikan hasil jawaban kelompokmu ke depan kelas!
Jenis-jenis reaksi kimia diklasifikasikan menjadi: 1. Reaksi Pembentukan: Menggabungkan atom-atom untuk menghasilkan senyawa baru (H2 + O2 → H2O). 2.Reaksi Penguraian: Kebalikan dari reaksi pembentukan (Kebalikan dari reaksi pembentukan (2NH3 → N2 + 3H2).). Bisa menghasilkan unsur-unsur (2NH3 → N2 + 3H2) atau senyawa yang lebih sederhana (H2CO3 → H2O + CO2). 3.Reaksi Pengendapan: Menghasilkan endapan (salah satu produk tidak larut dalam air). Digunakan untuk identifikasi kation/anion (AgNO3 (aq) + HCl (aq) → AgCl (s) + HNO3 (aq)). 4.Reaksi Pembakaran (Oksidasi): Reaksi unsur/senyawa dengan oksigen (4Fe + 3O2 → Fe2O3). Menghasilkan karbondioksida dan uap air (jika sempurna). Menghasilkan karbon monoksida/jelaga (jika tidak sempurna). 5.Reaksi kimia tak lepas dari kehidupan sehari-hari. Contohnya, reaksi pembakaran yang menghasilkan panas dan cahaya, respirasi yang menghasilkan energi bagi makhluk hidup, pencernaan yang memecah makanan, fermentasi yang menghasilkan etanol dan karbon dioksida, dan fotosintesis yang mengubah air dan karbon dioksida menjadi glukosa dan oksigen. . C. Rangkuman 28 Generalization Ayo simpulkan materi hari ini!
Carilah contoh jenis-jenis reaksi kimia yang ada disekelilingmu dengan bantuan referensi dari internet, kemudian pilihlah satu contoh jenis reaksi dan buatlah mind mapping sekretif mungkin dari hasil penelusuran anda! Mind mapping berupa softfile dalam format pdf. D. Penugasan Mandiri Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggung jawab! Catatan : Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada bagian yang masih "Tidak". Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya. NO PERTANYAAN JAWABAN YA TIDAK 1 Saya merasa cukup mampu untuk membedakan jenis-jenis reaksi kimia yang umum seperti reaksi sintesis, dekomposisi, substitusi, dan reaksi pengendapan. 2 Saya dapat menjelaskan dengan jelas bagaimana setiap jenis reaksi kimia terjadi dan apa yang terjadi pada tingkat partikel dalam reaksi. 3 Saya dapat menuliskan persamaan reaksi kimia untuk setiap jenis reaksinya. 4 Saya dapat memberikan berbagai contoh konkret tentang bagaimana jenis-jenis reaksi kimia ini terjadi dalam kehidupan sehari-hari. E. Penilaian Diri 29
30 Cara Menuliskan dan Menyetarakan Reaksi KKEEGGIIAATTAANN PPEEMMBBEELLAAJJAARRAANN 33 A. Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, peserta didik diharapkan dapat: 1. Menuliskan Persamaan Reaksi Kimia 2. Menghitung jumlah atom unsur pereaksi dan hasil reaksi 3. Menggunakan berbagai metode untuk menyetarakan reaksi kimia Stimulation Simaklah video berikut! https://youtu.be/1jBa7qcqwfk?si=1lVmTeaDpf2u_Sxg
31 Apakah kamu pernah memakan tape singkong atau bahkan membuatnya? Berdasarkan video yang diamati, uraikanlah poin-poin penting dan tuliskan pertanyaan hipotesis seputar kegiatan yang ada di dalam video tersebut! Problem Statement
Data Collecting Ayo simak penjelasan berikut! B. Uraian Materi Persamaan reaksi didefinisikan sebagai penulisan suatu reaksi atau perubahan kimia yang mengacu pada hukum-hukum dasar kimia. Setiap perubahan kimia yang terjadi, misalnya kertas terbakar, besi berubah menjadi berkarat atau yang lainnya, harus dapat kita tuliskan secara sederhana agar dapat dengan mudah dimengerti. Oleh sebab itu perubahan-perubahan kimia diubah menjadi persamaan reaksi. Persamaan reaksi adalah persamaan yang menggambarkan hubungan zat-zat kimia yang terlibat sebelum dan sesudah reaksi kimia. Persamaan reaksi dinyatakan dengan rumus kimia zat-zat yang bereaksi dan hasil reaksi, angka koefisien, dan fase/wujud zat. Zat-zat yang bereaksi disebut pereaksi/reaktan dituliskan di sebelah kiri tanda anak panah, sedangkan zat-zat hasil reaksi atau produk reaksi dituliskan di sebelah kanan tanda anak panah. Suatu persamaan reaksi kimia dapat ditulis dengan dua cara, yaitu persamaan perkataan dan persamaan simbol. Persamaan perkataan adalah persamaan kimia yang memberi nama pereaksi-pereaksi dan nama hasil reaksinya, misalnya hidrogen bereaksi dengan oksigen menghasilkan air. Persamaan simbol adalah suatu singkatan dalam menguraikan suatu reaksi kimia. Simbol ini menggunakan rumus kimia dari pereaksi-pereaksi dan hasil reaksi, serta menggunakan tanda tambah (+) dan tanda panah (→). Persamaan reaksi ini menggambarkan hubungan zat-zat yang terlibat sebelum dan sesudah reaksi, baik secara kualitatif maupun secara kuantitatif. 32
33 Perubahan dari pereaksi menjadi hasil reaksi digambarkan dengan tanda anak panah. Angka koefisien menyatakan jumlah partikel dari setiap pereaksi dan hasil reaksi. Angka koefisien dituliskan di depan rumus kimia zat, agar reaksi menjadi setara. Reaksi dikatakan setara jika jumlah atom di kiri sama dengan jumlah atom di kanan tanda anak panah, sehingga sesuai dengan Hukum Kekekalan Massa. Natrium hidroksida direaksikan dengan asam klorida menghasilkan natrium klorida dan air. Maka persamaan reaksinya: Natrium hidroksida + Asam klorida → Natrium klorida + Air NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl (aq) + H2O (aq) NaOH dan HCl disebut pereaksi/reaktan NaCl dan H2O disebut hasil reaksi Persamaan reaksi yang sempurna disebut juga persamaan reaksi yang telah setara. Syarat-syarat persamaan reaksi setara sebagai berikut. Jenis unsur-unsur sebelum dan sesudah reaksi selalu sama. Jumlah masing-masing atom sebelum dan sesudah reaksi selalu sama (memenuhi hukum kekekalan massa). Perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol (khusus yang berwujud gas perbandingan koefisien juga menyatakan perbandingan volume asalkan suhu dan tekanannya sama). Pereaksi dan hasil reaksi dinyatakan dengan rumus kimia yang benar. Wujud zat-zat yang terlibat reaksi harus dinyatakan dalam tanda kurung setelah rumus kimia.
Untuk membuat persamaan reaksi menjadi setara diperbolehkan mengubah jumlah rumus kimia (jumlah molekul atau satuan rumus), tetapi tidak boleh mengubah rumus kimia zat-zat yang terlibat persamaan reaksi. Jumlah satuan rumus kimia disebut koefisien. Persamaan reaksi menyatakan kesetaraan jumlah zat-zat yang bereaksi dengan jumlah zat-zat hasil reaksi. Untuk menyatakannya digunakan rumus kimia zat-zat, koefisien reaksi, dan wujud zat. Dasar untuk penyetaraan reaksi kimia adalah hukum kekekalan massa yang dikemukakan oleh Lavoisier bahwa ”dalam sebuah reaksi, massa zat-zat sebelum bereaksi sama dengan massa zat sesudah bereaksi”. Hal ini menunjukkan kepada kita bahwa tidak ada massa yang hilang selama berlangsung reaksi. Dalam persamaan reaksi kimia terdapat dua daerah, daerah dimana zat sebelum bereaksi di sebelah kiri tanda panah dan daerah dimana zat telah bereaksi di sebelah kanan tanda panah. Di kedua daerah tersebut, kita akan mendapatkan informasi bahwa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama, kesamaan ini dapat ditunjukkan dengan kesetaraan jumlah atom, atau jumlah massa. Contoh di bawah ini dapat menjelaskan informasi apa saja yang kita dapat dari sebuah persamaan reaksi. C + O2 → CO2 Persamaan reaksi ini benar jika jumlah atom karbon di sebelah kiri tanda panah (sebelum bereaksi) sama dengan jumlah atom sebelah kanan tanda panah (sesudah reaksi). Demikian pula dengan atom Oksigen sebelum dan sesudah reaksi adalah sama. Langkah-langkah menyetarakan persamaan reaksi kimia: 34
a. Tulis persamaan reaksinya b. Tetapkan daerah sebelah kiri dan kanan tanda panah c. Hitung jumlah atom sebelah kiri, dan setarakan atom di sebelah kanannya d. Jika belum setara kalikan dengan sebuah bilangan agar setara e. Gunakan bilangan tersebut sebagai koefisien f. Tuliskan kembali persamaan reaksi lengkap dengan koefisiennya. Contoh Soal Setarakan reaksi berikut: Fe + O2 → Fe2O3 ➢ Atom Fe di kiri ada 1 dan di kanan ada 2, maka yang di kiri dikalikan 2: 2Fe + O2 → Fe2O3 ➢ Atom O di kiri ada 2 dan di kanan ada 3, maka yang di kiri dikalikan: 2 Fe + O2 → Fe2O3 ➢ Agar tidak ada pecahan, maka semua ruas dikalikan 2: 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 (setara) Sebagian besar persamaan reaksi sederhana dapat disetarakan dengan mudah. Untuk menyetarakan reaksi-reaksi yang cukup sulit, kita dapat memakai “metode abjad”. Perhatikan contoh berikut: Pb(NO3)2 → PbO + NO2 + O2 ➢ Masing-masing koefisien dimisalkan dengan huruf: a Pb(NO3)2 → b PbO + c NO2 + d O2 ruas kiri = ruas kanan Jumlah atom Pb a = b N 2a = c O 6a = b + 2c + 2d (*) 35
➢ Salah satu koefisien huruf dimisalkan dengan angka. Misalnya, a = 1: b = a b = 1 c = 2a = 2 × 1 = 2 Untuk mencari d, maka harga a, b, c dimasukkan ke persamaan (*): 6a = b + 2c + 2d 6 × 1 = 1 + (2 x 2) + 2d 6 = 5 + 2d d = 1/2 Diperoleh harga koefisien a = 1, b = 1, c = 2, dan d = : , maka: 1 Pb(NO3)2 → 1 PbO + 2 NO2 + O2 ➢ Agar tidak ada koefisien berbentuk pecahan, maka masing-masing ruas dikalikan 2: 2 Pb(NO3)2 → 2 PbO + 4 NO2 + O2 (setara) 37
36 Data Processing Tuliskan senyawa yang menjadi reaktan dan hasil reaksi dari reaksi fermentasi tape singkong tersebut. 1. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini dengan mencari sumber informasi yang relevan! 2. Bandingkan dan analisis kembali apakah reaksi tersebut sudah setara? Berikan alasanmu. Reaktan: Hasil Reaksi:
37 3.Berikan alasan mengapa setiap reaksi harus setara? Jelaskan! Verivication Presentasikan hasil jawaban kelompokmu ke depan kelas!
38 1. Pada suatu reaksi kimia terdapat zat pereaksi (reaktan) dan hasil reaksi (produk). 2. Jumlah atom unsur reaktan (ruas kiri panah) harus sama dengan jumlah atom unsur produk (ruas kanan panah). 3. Cara menghitung jumlah atom unsur menggunakan rumus indeks dikalikan koefisien. 4. Urutan atom yang disetarakan adalah atom logam – atom non logam selain H dan O – atom H – atom O. 5. Untuk menyetarakan reaksi-reaksi yang cukup sulit, dapat memakai “metode abjad” C. Rangkuman Generalization Ayo simpulkan materi hari ini! Pelajari kembali langkah-langkah menyetarakan suatu reaksi kimia. Agar kamu lebih mengingat langkah-langkah penyetaraan reaksi, buatlah contoh soal serta jawabannya kemudian tulislah di kertas HVS ukuran A4 dengan rapi dan sistematis. D. Penugasan Mandiri
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggung jawab! Catatan : Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada bagian yang masih "Tidak". Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya. NO PERTANYAAN JAWABAN YA TIDAK 1 Saya dapat menuliskan persamaan reaksi dengan tepat. 2 Saya mampu mengetahui reaksi kimia yang belum setara maupun sudah setara. 3 Saya dapat menyetarakan reaksi kimia dengan tepat. 4 Saya dapat menyetarakan reaksi kimia berdasarkan peristiwa yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari. E. Penilaian Diri 39
1.Manakah dari pernyataan berikut yang bukan merupakan ciri-ciri reaksi kimia? A. Terjadi perubahan zat B. Terjadi pelepasan atau penyerapan energi C. Terjadi perubahan warna D. Terjadi perubahan wujud 2.Faktor-faktor berikut yang tidak mempengaruhi laju reaksi kimia adalah .... A. Suhu B. Konsentrasi reaktan C. Luas permukaan reaktan D. Kualitas alat yang digunakan 3.Persamaan reaksi kimia yang tepat untuk reaksi pembakaran metana (CH₄) adalah .... A. CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O B. CH₄ + O₂ → CO + 2H₂O C. 2CH₄ + O₂ → 2CO₂ + 2H₂O D. CH₄ + 2O₂ → 2CO + 2H₂ 4.Contoh reaksi kimia yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari adalah .... A. Fotosintesis B. Perkaratan besi C. Pencernaan makanan D. Semua jawaban benar 5.Persamaan reaksi kimia yang tepat untuk fotosintesis adalah .... A. 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ B. C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O C. CO₂ + H₂O → CH₂O + O₂ D. CH₂O + O₂ → CO₂ + H₂O SOAL EVALUASI 40
6.Rumus kimia untuk senyawa kalsium karbonat adalah .... A. CaCl₂ B. CaCO₃ C. NaCl D. Fe₂O₃ 7.Dalam persamaan reaksi kimia yang setara, jumlah atom unsur pada reaktan harus .... A. Sama dengan jumlah atom unsur pada produk B. Lebih banyak daripada jumlah atom unsur pada produk C. Lebih sedikit daripada jumlah atom unsur pada produk D. Tidak ada hubungannya dengan jumlah atom unsur pada produk 8.Bagaimana cara menghitung jumlah atom unsur pereaksi dalam sebuah reaksi kimia? A. Dengan menggunakan rumus massa atom B. Dengan menambahkan koefisien stoikiometri C. Dengan mengalikan massa atom D. Dengan mengalikan massa atom dengan koefisien stoikiometri 9.Pada reaksi: 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃, jumlah atom unsur besi (Fe) pada reaktan dan produk berturut-turut adalah .... A. 2 dan 2 B. 2 dan 6 C. 3 dan 3 D. 3 dan 6 10.Persamaan reaksi kimia yang tepat untuk reaksi berikut: NaOH + HCl → NaCl + H₂O adalah .... A. NaOH + HCl → NaCl + H₂O B. 2NaOH + 2HCl → 2NaCl + 2H₂O C. 3NaOH + 3HCl → 3NaCl + 3H₂O D. 4NaOH + 4HCl → 4NaCl + 4H₂O 41
42 DDAAFFTTAARR PPUUSSTTAAKKAA