LKPD Kimia Kelas 11: Mengaitkan Bentuk Molekul dengan Gaya van der Waals dan Ikatan Hidrogen

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Mengaitkan bentuk molekul dengan gaya intermolekuler pada senyawa kovalen

PETUNJUK UMUM

• Bacalah instruksi pada setiap kegiatan secara saksama sebelum mulai menjawab.
• Bekerjalah secara kolaboratif dalam kelompok diskusi sesuai pembagian guru.
• Fokuskan perhatian pada hubungan keterkaitan antara simetri bentuk molekul, kepolaran molekul, dan jenis gaya intermolekuler yang muncul (Gaya London, Dipol-dipol, atau Ikatan Hidrogen).
• Tuliskan seluruh hasil analisis pada bagan dan format yang telah disediakan.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Aktivitas 1: Menghubungkan Bentuk Geometri Molekul dengan Kepolaran dan Gaya van der Waals

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Buku Siswa Kimia Kelas XI Bab 2
• Model molekul/molymod atau kartu gambar geometri molekul (linear dan bengkok)

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati pasangan senyawa kovalen berikut: Karbon dioksida (CO2) dan Belerang dioksida (SO2).
2. Tinjau bentuk geometri molekul dari masing-masing senyawa: CO2 berbentuk linear (simetris) sedangkan SO2 berbentuk bengkok/huruf V (asimetris karena memiliki 1 pasangan elektron bebas pada atom pusat S).
3. Kaitkan bentuk molekul tersebut dengan ada/tidaknya momen dipol neto (kepolaran), lalu tentukan jenis gaya van der Waals dominan yang bekerja antarmolekulnya pada tabel yang tersedia.

Pertanyaan:

1. Lengkapilah tabel analisis keterkaitan bentuk molekul dengan gaya van der Waals untuk molekul CO2 dan SO2.

2. Berdasarkan tabel di atas, bagaimana bentuk molekul linear pada CO2 dan bentuk molekul bengkok pada SO2 menyebabkan perbedaan jenis gaya van der Waals yang terbentuk antarmolekulnya?

Format tabel 4 kolom: [Nama Molekul | Bentuk Molekul & Simetri | Kepolaran (Polar/Nonpolar) | Gaya Intermolekuler Dominan] diikuti kotak uraian 4-5 baris untuk pertanyaan 2.

Kegiatan 2: Aktivitas 2: Mengaitkan Geometri Molekul Berikatan H-N/O/F dengan Pembentukan Ikatan Hidrogen

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Buku Panduan Siswa Kimia Kelas XI Subbab F
• Gambar/diagram geometri CH4, NH3, dan H2O

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati struktur dan bentuk geometri molekul Metana (CH4), Amonia (NH3), dan Air (H2O).
2. Ketiga molekul memiliki domain elektron 4 di sekitar atom pusat: CH4 berbentuk tetrahedral sempurna, NH3 berbentuk piramida trigonal, dan H2O berbentuk bengkok.
3. Kaitkan bentuk geometri molekul dan keberadaan pasangan elektron bebas (PEB) pada atom sangat elektronegatif (N, O) yang terikat langsung ke atom H dengan terjadinya ikatan hidrogen.
4. Diskusikan mengapa pada CH4 tidak terbentuk ikatan hidrogen, sedangkan pada NH3 dan H2O terbentuk ikatan hidrogen.

Pertanyaan:

1. Kaitkan bentuk molekul piramida trigonal pada NH3 dan bentuk bengkok pada H2O dengan terpusatnya muatan negatif pada atom pusat serta kemampuannya membentuk ikatan hidrogen antarmolekul.

2. Walaupun CH4, NH3, dan H2O memiliki massa molekul relatif (Mr) yang hampir mirip (Mr CH4 = 16, NH3 = 17, H2O = 18), kaitkan perbedaan bentuk molekul dan ada/tidaknya ikatan hidrogen dengan perbedaan kekuatan gaya intermolekuler ketiganya.

Kotak uraian analisis dan poin kesimpulan diskusi kelompok (masing-masing 5-6 baris).

Kegiatan 3: Aktivitas 3: Matriks Analisis Keterkaitan Bentuk Molekul dengan Gaya Intermolekuler

Estimasi: 35 menit

Alat & Bahan:

• Lembar Kerja Murid
• Tabel Periodik Unsur

Petunjuk Pengerjaan:

1. Analisis 4 molekul kovalen berikut: CCl4, CHCl3, BF3, dan HF.
2. Tentukan bentuk molekulnya, simetri ruangnya, kepolaran molekul, serta gaya intermolekuler paling dominan yang bekerja antarmolekulnya.
3. Buat kesimpulan umum tentang bagaimana bentuk molekul menentukan jenis gaya intermolekuler pada senyawa kovalen.
4. Gunakan 10 menit terakhir aktivitas ini untuk menyelesaikan refleksi pembelajaran dan penutupan kelas bersama guru.

Pertanyaan:

1. Lengkapi matriks analisis untuk molekul CCl4, CHCl3, BF3, dan HF berikut dengan mengaitkan bentuk molekul terhadap gaya intermolekulernya.

2. Berdasarkan seluruh pengamatan, simpulkan kaidah umum hubungan bentuk molekul dengan gaya intermolekuler pada senyawa kovalen.

Tabel matriks 4 baris x 5 kolom [Nama Senyawa | Geometri Molekul | Simetri Molekul | Kepolaran | Gaya Intermolekuler Dominan] serta 1 kolom kesimpulan terpadu (mencakup waktu refleksi dan penutup).

REFLEKSI

1. Bagaimana pemahaman tentang simetri bentuk molekul membantumu membedakan apakah suatu zat mengalami gaya London, gaya dipol-dipol, atau ikatan hidrogen?

2. Bagian mana dari kaitan bentuk molekul dengan gaya intermolekuler yang menurutmu paling menantang untuk dianalisis hari ini, dan bagaimana kamu memahaminya?