RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (SIKLUS 1)
I.
Sekolah
: SMA PGRI INDRALAYA
Mata Pelajaran
: KIMIA
Kelas/ semester
: XII/ Ganjil
Pertemuan
: 1 dan 2
Alokasi waktu
: 6 x 45 menit
Standar Kompetensi
:
Menerapkan konsep reaksi oksidasi-reduksi dan elektrokimia dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari II. Kompetensi Dasar Menerapkan konsep reaksi oksidasi-reduksi dalam sistem elektrokimia yang melibatkan energi listrik dan kegunaannya dalam mencegah korosi dan dalam industri III. Indikator 1. Menyetarakan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi (ion elektron) 2. Menyetarakan reaksi redoks dengan cara perubahan bilangan oksidasi (PBO) 3. Menyimpulkan ciri-ciri reaksi redoks yang berlangsung secara spontan melalui percobaan 4. Menggambarkan susunan sel Volta atau sel Galvani dan menjelaskan fungsi tiap bagiannya 5. Menjelaskan bagaimana energi listrik dihasilkan dari reaksi redoks dalam sel Volta 6. Menghitung potensial sel berdasarkan data potensial standar 7. Menuliskan lambang sel dan reaksi-reaksi yang terjadi pada sel Volta
IV. Tujuan Pembelajaran Siswa diharapkan dapat :
1. Dapat menyebutkan pengertian reaksi redoks 2. Membedakan reaksi oksidasi-reduksi 3. Dapat mengidentifikasi senyawa yang mengalami peristiwa redoks 4. Membedakan reaksi redoks dengan reaksi bukan redoks. 5. Menentukan bilangan oksidasi masing-masing unsur dalam suatu reaksi berdasarkan aturan biloks 6. Dapat menyetarakan suatu persamaan reaksi redoks 7. Menunjukkan zat yang teroksidasi pada suatu reaksi redoks 8. Menunjukkan zat yang tereduksi pada suatu reaksi redoks 9. Menunjukkan reduktor pada suatu reaksi redoks 10. Menunjukkan oksidator pada suatu reaksi redoks 11. Menyeterakan reaksi redoks dengan metode setengah reaksi dan perubahan bilangan oksidasi. 12. Menjelaskan bagaimana energi listrik dihasilkan dari reaksi redoks dalam sel Volta 13. Menuliskan reaksi-reaksi redoks yang terjadi pada sel volta 14. Menetukan katode dan anode 15. Menghitung potensial sel berdasarkan data potensial standar 16. Menuliskan lambang sel pada sel volta 17. Menentukan suatu reaksi berlangsung spontan atau tidak V. 1.
Materi Pembelajaran REAKSI REDOKS Reaksi oksidasi dianggap sebagai reaksi penambahan oksigen, dan reaksi
reduksi adalah reaksi pengurangan oksigen. Tetapi, saat ini pengertian redoks diperluas menjadi reaksi perpindahan elektron. Reaksi oksidasi adalah peristiwa pelepasan elektron, dimana suatu zat memberikan elektron kepada lainnya. Contoh : Cu Cu2+ + 2eSedangkan reaksi reduksi adalah peristiwa penangkapan elektron, dimana suatu zat menerima elektron dari zat lain. Contoh : Cu2+ + 2e- Cu
Senyawa yang mengalami oksidasi disebut sebagai reduktor, dan senyawa yang mengalami reduksi disebut sebagai oksidator. Penyetaraan Reaksi Redoks Reaksi redoks dapat disetarakan dengan cara langsung (cara bilangan oksidasi) atau cara setengah reaksi. Cara Perubahan Bilangan Oksidasi) - Tentukan reaksi reduksi dan oksidasi - Tulis perubahan biloks yang terjadi - Samakan jumlah elektron yang dilepas dan diterima dengan menambahkan koefisien - Hitung jumlah muatan kiri dan kanan Jika muatan kiri > kanan tambahkan OH- pada ruas kiri Jika muatan kiri < kanan tambahkan H+ pada ruas kiri - Samakan jumlah H dengan menambahkan H2O pada ruas kanan Contoh : 1. Setarakan reaksi redoks berikut dengan menggunakan cara PBO 1. Hitung dan tuliskan bil.oksidasi pd tiap-tiap unsur Fe+2 + MnO4- Fe3+ + Mn2+ +2
+7
+3
+2
2. Tentukan reaksi oksidasi atau reduksi Fe+2 + MnO4- Fe3+ + Mn2+ +2
+7
+3
+2
Oksidasi Reduksi 3. Tentukan jumlah perubahan bil.oksidasi untuk masing-masing reaksi oksidasi dan reduksi Fe+2 + MnO4- Fe3+ + Mn2+ Oks (1) Red (5)
4. Setarakan jumlah perubahan bil.oksidasi untuk reaksi reduksi dan oksidasi. Unsur yang mengalami oksidasi dikali 5 dan unsur yang mengalami reduksi dikali 1 5Fe+2 + MnO4- 5Fe3+ + Mn2+ 5. Samakan muatan ruas kiri dan kanan. 1. Tambahkan H+ pada ruas kiri, jika muatan ruas kiri lebih kecil dari ruas kanan 2. Tambahkan OH- pada ruas kiri, jika muatan ruas kiri lebih besar dari ruas kanan 5Fe+2 + MnO4 - + 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ (karena muatan ruas kiri lebih kecil maka + H+) 6. Samakan jumlah H dengan menambahkan H2O pd ruas yang kekurangan unsur H 5Fe+2 + MnO4- + 8 H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
Cara Setengah Reaksi Untuk menyelesaikan persamaan redoks dengan cara setengah reaksi, maka langkah – langkah yang dilakukan adalah :
Tabel 1. Penyetaraan Reaksi Redoks dengan Cara Setengah Reaksi Reaksi Suasana Asam
Reaksi Suasana Basa
Tulis masing – masing reaksi reduksi Tulis masing – masing reaksi reduksi dan oksidasi
dan oksidasi
Setarakan jumlah elektron yang terlibat
Setarakan jumlah elektron yang terlibat
Tambahkan satu molekul H2O pada Tambahkan dua molekul OH- pada ruas yang kekurangan satu atom O
ruas yang kekurangan satu atom O
Tambahkan satu molekul H+ pada ruas Tambahkan molekul H2O pada ruas yang kekurangan satu atom H
yang kekurangan atom H
Tulis reaksi yang sudah setara
Tulis reaksi yang sudah setara
Contoh :
2. Selesaikan reaksi berikut dengan menggunakan cara setengah reaksi : Fe2+ + MnO4- F3+ + Mn2+ (suasana asam) Penyelesaian : 1) Reduksi : MnO4 - Mn2+ Oksidasi : Fe2+ F3+ 2) Penyeteraan jumlah atom dan jumlah muatan : MnO4 - + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O x 1 Fe2+ F3+ + e x 5 3) Jumlah kedua reaksi : MnO4 - + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O 5Fe2+ 5F3+ + 5e + 2+ + 3+ 5Fe + MnO4 + 8H 5F + Mn2+ + 4H2O
2.
SEL ELEKTROKIMIA Dalam reaksi redoks yang sudah kita pelajari, terjadi transfer elektron,
yaitu dengan adanya elektron yang dilepaskan dan adanya elektron yang diterima. Energi yang dilepaskan dari reaksi redoks dapat diubah menjadi energi listrik dan ini digambarkan dalam sel volta atau sel galvani. Sedangkan jika energi listrik dialirkan dalam larutan elektrolit, maka akan terjadi reaksi redoks dan ini digambarkan dalam sel elektrolisis. Suatu sel elektrokimia terdiri dari dua elektroda, yang disebut katoda dan anoda, dalam larutan elektrolit. Pada elektroda katoda terjadi reaksi reduksi. Sedangkan reaksi oksidasi terjadi pada anoda. Sel elektrokimia dapat dibagi menjadi Reaksi-Reaksi Yang Terjadi Pada Sel Volta Dari bagan sel volta, maka terjadi : 1. Elektrode seng yang terokdiasi berubah menjadi Zn2+ 2. Elektron yang dibebaskan mengalir melalui kawat penghantar menuju elektrode Cu. 3. Pada elektrode Cu elektron-elektron diikat oleh ion Cu2+ dari larutan menjadi Cu dan selanjutnya melekat pada batang Cu. Cu2+(aq) + 2e Cu(s) 4. Akibat Zn teroksidasi dan Cu2+ tereduksi, pada anode ion Zn2+ lebih banyak dari ion SO42-. Pada katode ion SO42- lebih banyak dari ion Cu2+.
Oleh karena itu, ion SO42- berpindah dari elektrode Cu ke elektrode Zn melalui jembatan garam. Jadi, pada sel volta terjadi :
Energi kimia diubah menjadi energi listrik
Katode adalah kutub + (positif); anode kutub – (negatif)
Reaksi redoks spontan (bereaksi dengan sendirinya) menghasilkan energi listrik
Notasi Sel Volta •
Sel Volta dinotasikan dengan cara yang telah disepakati (untuk sel Zn/Cu2+) Zn(s)|Zn2+(aq)║Cu2+(aq)|Cu(s)
•
Bagian anoda (setengah sel oksidasi) dituliskan disebelah kiri bagian katoda
•
Garis lurus menunjukkan batas fasa yaitu adanya fasa yang berbeda (aqueous vs solid) jika fasanya sama maka digunakan tanda koma
•
Untuk elektroda yang tidak bereaksi ditulis dalam notasi diujung kiri dan ujung kanan
Potensial Elektroda Standar (Eo) •
Potensial elektroda standar suatu elektroda adalah daya gerak listrik yang timbul karena pelepasan elektron dari reaksi reduksi. Karena itu, potensial elektroda standar sering juga disebut potensial reduksi standar. Potensial ini relatif karena dibandingkan dengan elektroda hidrogen sebagai standar. Nilai potensial elektroda standar dinyatakan dalam satuan Volt (V). Untuk elektroda hidrogen, Eo nya adalah 0,00V.
•
- Bila Eo > 0 cenderung mengalami reduksi (bersifat oksidator)
•
- Bila Eo < 0 cenderung mengalami oksidasi (bersifat reduktor)
Potensial Standar Sel (Eosel) Potensial standar sel adalah nilai daya gerak listrik sel yang besarnya sama dengan selisih potensial reduksi standar elektroda yang mengalami reduksi dengan potensial reduksi standar elektroda yang mengalami oksidasi. Eosel = Eoreduksi - Eooksidasi
Contoh : Hitung Eosel untuk reaksi berikut : 1. Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu Jawab : Zn2+ + 2e- = Zn
Eo = -0,76 V
Cu2+ + 2e- = Cu
Eo = 0,34 V
Karena Eo Cu > Eo Zn, maka Cu mengalami reduksi Zn mengalami oksidasi Eosel = Eoreduksi - Eooksidasi = {0,34 - (-0,76)} V Eosel = 1,1 V
VI. Metode Pembelajaran 1. Model
: Kooperatif Learning tipe TGT (Team Games Tournament)
2. Metode
: Diskusi kelompok
VII. Langkah-langkah Kegiatan pembelajaran 1. Pertemuan Pertama (2x45 menit) NO
Kegiatan Guru
Kegiatan Siswa
(15 menit)
Kegiatan Awal - Guru
membuka
pelajaran -
dengan mengucap salam - Guru
memberikan
untuk menggali
WAKTU
Siswa menjawab dengan
1’
memberi salam
apersepsi
pengetahuan
awal siswa melalui kegiatan tanya jawab serta memberikan motivasi. a. Apersepsi
a. Siswa menjawab reaksi
Melalui diskusi kelas guru
oksidasi adalah reaksi
mengingatkan
pelepasan elektron atau
kembali
4’
mengenai
apa
yang
kenaikan biloks dan
dimaksud
dengan
reaksi
reaksi reduksi adalah
oksidasi dan reaksi reduksi.
penangkapan elektron atau penurunan biloks.
b. Motivasi Lalu
b. Siswa menjawab reaksi Apakah
dimaksud
yang
dengan
4’
redoks adalah
reaksi
gabungan dari reaksi
Redoks?
reduksi dan oksidasi yang berlangsung secara bersamaan
- Memuji apersepsi siswa dan
-
mengkomunikasikan garis besar
Mendengarkan penjelasan guru
KD terkait dengan kegiatan pembelajaran sekarang - Mengorganisasikan siswa ke -
Berkelompok 4-5 siswa
dalam tim belajar kooperatif
dalam tim belajar TGT
TGT dan menjelaskan cara
dan mendengar
belajar
penjelasan guru
dalam
pembelajaran
kooperatif
TGT
serta
memotivasi
mereka
dengan
yang
akan
penghargaan
6’
diperoleh diakhir siklus melalui games turnamen 2
(65 menit )
Kegiatan Inti A. Menyajikan materi -
Menyajikan
informasi -
mengenai reaksi redoks dan penyetaraan persamaan reaksi redoks dengan cara setengah reaksi dan PBO
Memperhatikan penjelasan guru
15
B. Tim belajar -
Membimbing
siswa
untuk -
mengerjakan mendiskusikan
tugas
atau
tugas yang ada
pada
didalamnya dengan
LKS. -
Siswa mendiskusikan
30
anggota kelompoknya
Melakukan diskusi
evaluasi
dengan
hasil -
meminta
setiap kelompok melalui
20
perwakilan kelompok
perwakilan tim belajar
mempresentasikan hasil diskusi kelompok.
-
Guru
memberi
kepada
siswa
kesempatan -
Siswa bertanya atau
lain
menanggapi
untuk
menanggapi maupun bertanya
3
( 10 menit)
Penutup - Mengarahkan siswa untuk
-
-
Membuat kesimpulan
merangkum butir-butir penting
dari materi yang telah
pembelajaran
dipelajari
Guru menutup pembelajaran -
Mendengarkan guru
dengan menugasi siswa untuk membaca materi yang akan dipelajari
pada
pertemuan
selanjutnya. Meminta siswa untuk mempersiapkan yel-yel kelompok pembelajaran.
belajar
diluar
8’
2’
Pertemuan ke-2 (4x45 menit) NO
Kegiatan Guru
1
Kegiatan Awal
Kegiatan Siswa
(13 menit)
- Guru membuka pelajaran dengan mengucap salam - Melalui
WAKTU
diskusi
Siswa menjawab
1’
dengan memberi salam kelas
guru -
mengingatkan kembali mengenai
Siswa memberikan
5’
pendapatnya
reaksi redoks - Memuji apersepsi siswa dan
-
mengkomunikasikan garis besar
Mendengarkan
2’
penjelasan guru
KD terkait dengan kegiatn
5’
pembelajaran sekarang - Memotivasi penghargaan
siswa
dengan -
yang
akan
diperoleh diakhir turnamen
Bergabung dalam tim belajar TGT dan mendengar penjelasan guru
2
(132 menit )
Kegiatan Inti A. Menyajikan materi -
Menyajikan informasi mengenai -
Memperhatikan
Sel Volta, perhitungan potensial
penjelasan guru
20’
sel, prakiraan berlangsungnya reaksi redoks B. Tim Belajar -
Guru membimbing tiap-tiap tim -
Siswa mendiskusikan
kelompok
Lembar kerja siswa
belajar
mengerjakan
-
dalam atau
dengan anggota
mendiskusikan tugas pada LKS.
kelompoknya.
melakukan
setiap kelompok
diskusi.
evaluasi
hasil -
30
melalui perwakilan kelompok
15’
mempresentasikan hasil diskusi kelompok.
C. Permainan/turnamen -
Membentuk turnamen.
4
kelompok -
Dalam
Siswa membentuk
5’
satu
kelompok turnamen
kelompok terdiri dari 6 pemain
sesuai dengan nama
yang berasal dari masing-
yang dibagikan oleh
masing kelompok belajar yang
guru
berbeda dengan kemampuan yang sama (homogen : tinggi, sedang dan rendah). -
Menjelaskan aturan permainan -
Siswa mendengarkan
turnamen akademik.
penjelasan guru dan
5’
bertanya jika masih bingung dengan aturan permainan -
Membagi dalam
para
siswa
-
meja-meja
turnamen
-
Mengamati
Menempati
meja 2’
turnamen
yang
ditentukan.
jalannya
- Siswa melakukan
turnamen dan memberikan
kegiatan turnamen
bantuan jika ada kelompok
akademik
40’
yang mengalami kesulitan -
-
Memastikan semua kelompok
-
Semua siswa telah
telah selesai melakukan
selesai melakukan
kegiatan turnamen dan
kegiatan turnamen dan
menghitung skor
menghitung skor
Membahas soal yang dianggap -
Siswa mendengarkan
10’
sulit.
penjelasan guru dan bertanya kepada guru
D. Penghargaan/recognisi -
Mengumumkan
kelompok -
Siswa memberikan
belajar terbaik yaitu dari rata-
aplaus pada kelompok
rata
yang mencapai nilai
skor
tertinggi
yang
dihasilkan pada turnamen dan
5’
terbaik
memberikan penghargaan. 3
(30 menit)
Penutup -
Guru membimbing siswa untuk -
Membuat kesimpulan
menyimpulkan pembelajaran
dari materi yang telah
4’
dipelajari -
Guru memberikan tes siklus I -
Mengerjakan soal
untuk
secara individu
menilai
ketercapaian
20’
indikator -
Guru
membagikan
angket -
motivasi belajar
Siswa mengisi butir-
5’
butir pernyataan sesuai dengan aturan pengisian pada lembar angket
-
Menutup pembelajaran dengan -
Siswa memberi salam
member salam
VIII. Sumber belajar, Media, Alat pembelajaran -
Sumber belajar : Buku Kimia Kelas XII karangan Budi Utami, dkk
-
Lembar Kerja Siswa
-
Kartu Soal bernomor
-
Lembar kunci jawaban
-
Meja Turnamen
-
Nomor undian
-
Sertifikat Penghargaan
1’
IX. Penilaian -
Soal dan kunci jawaban soal (terlampir)
penilaian
skor yangbenar 100 skor keseluruhan
Mengetahui
Indralaya,
Guru mata pelajaran
Peneliti
Khomsia, S.Pd
Natalia Simbolon
NIP.
NIM. 06081010030
Lampiran SOAL –SOAL EVALUASI SIKLUS 1 SIKLUS 1
Nama :
Selesaikan soal-soal dibawah ini : 1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan reaksi redoks, reduksi, oksidasi, reduktor dan oksidator? (skor 20) 2. Setarakanlah reaksi redoks berikut ini yang berlangsung dalam suasana asam ! ClO- +
I-
Cl-
+
I2
(skor 20) 3. Setarakanlah reaksi redoks berikut: ZnS + HNO3 ZnSO4 + NO + H2O (skor 20) 4. Diketahui: Cu2+(aq) +2 e– Cu(s) E° = + 0,34 V Zn2+(aq) +2 e– Zn(s) E° = - 0,76 V Tentukan potensial sel (Eosel) dari kedua elektrode tersebut! (skor 20) 5. Dengan menentukan harga potensial sel, periksa reaksi redoks di bawah ini apakah dapat berlangsungkah spontan ataukah tidak ? Pb + Zn2+ Pb2+ + Zn diketahui : E0 Zn2+ / Zn = - 0,76 Volt E0 Pb2+ / Pb = - 0,13 Volt (Skor 20)
Penyelesaian 1. Reaksi Redoks adalah gabungan dari reaksi reduksi dan oksidasi yang berlangsung secara bersamaan Reaksi reduksi adalah reaksi penangkapan elektron atau reaksi terjadinya penurunan bilangan oksidasi Reaksi oksidasi adalah reaksi pelepasan elektron atau reaksi terjadinya kenaikan bilangan oksidasi. Reduktor adalah zat yang mengalami oksidasi sedangkan oksidator sebaliknya zat yang mengalami reduksi. 2. Tahap 1 :
I-
I2 (oksidasi)
ClO- Cl- (reduksi) Tahap 2 : 2I I2 + ClO + 2 H Cl- + H2O Tahap 3 : 2 I I2 + 2 eClO- + 2 H+ + 2 e Cl- + H2O Tahap 4 : 2 I- I2 + 2 eClO- + 2 H++ 2 e- Cl- +H2O 2 I-+ Cl- + 2 H+ I2 + Cl- + H2O 3. ZnS + HNO3 ZnSO4 + NO + H2 -2 +5 +6 +2 oksidasi reduksi
ZnS + HNO3 ZnSO4 + NO + H2O -2 +5 +6 +2 biloks naik 8 biloks turun 3
3ZnS + 8HNO3 3ZnSO4 + 8NO + H2O Setarakan koefisiennya :
3ZnS + 8HNO3 3ZnSO4 + 8NO + 4H2O Pada reaksi ini tidak perlu penyetaraan muatan karena persamaan reaksi tersebut bukan ion
4. Karena potensial elektrode Zn lebih negatif, maka Zn harus melakukan oksidasi dan bertindak sebagai anode. Katode : Cu2+(aq) +2 e– Cu(s)
E° = + 0,34 V
Anode : Zn2+(aq) +2 e– Zn(s)
E° = - 0,76 V
Cu2+ + Zn Cu + Zn2+
Eosel = +1,10 V
5. Reaksi selnya, sbb : Anode(½oks):Pb Pb2+ + 2e- E0oks = 0,13 V Katode(½red):Zn2++2e-Zn E0red = - 0,76 V Reaksi sel:Pb+ Zn2+ Pb2++Z E0sel = - 0,63 V E0sel = E0red + E0oks = ( - 0,76 + 0,13 ) V = - 0,63 Volt. Oleh karena harga E0sel negatif, reaksi redoks tersebut tidak dapat berlangsung spontan
