LKPD Kimia Kelas 11: Mendeskripsikan Hubungan Antar Variabel Rumus Empiris dan Massa Molar untuk Penentuan Rumus Molekul

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Mendeskripsikan hubungan antar variabel komposisi massa unsur untuk menentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa

PETUNJUK UMUM

• Bacalah pengantar dan data setiap kegiatan dengan saksama bersama kelompokmu.
• Gunakan data massa atom relatif (Ar) berikut untuk perhitungan: C = 12, H = 1, O = 16.
• Diskusikan langkah pemecahan masalah secara kolaboratif sebelum mendeskripsikan kesimpulan hubungan antarvariabel.
• Tuliskan deskripsi hubungan antarvariabel secara runtut dan jelas pada ruang jawaban yang telah disediakan.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Mendeskripsikan Hubungan Komposisi Massa Unsur dengan Rumus Empiris

Estimasi: 40 menit

Alat & Bahan:

• Tabel Periodik Unsur
• Kalkulator
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati data hasil analisis komposisi massa dari suatu sampel hidrokarbon tak dikenal berikut: massa total sampel = 100 gram, terdiri atas 80 gram Karbon (C) dan 20 gram Hidrogen (H).
2. Hitunglah jumlah mol masing-masing unsur menggunakan hubungan n = massa / Ar.
3. Tentukan perbandingan mol paling sederhana antarunsur C dan H.
4. Deskripsikan hubungan antara variabel komposisi massa, jumlah mol, dan perbandingan atom penyusun rumus empiris.

Pertanyaan:

1. Berdasarkan data sampel (80 g C dan 20 g H, Ar C = 12, Ar H = 1), lengkapilah tabel perhitungan mol dan perbandingan mol paling sederhana.

2. Deskripsikan bagaimana hubungan antara komposisi massa unsur dengan rumus empiris senyawa berdasarkan perhitungan di atas.

Tabel 4 kolom: [Unsur | Massa (gram) | Jumlah Mol (n = massa/Ar) | Rasio Mol Sederhana], diikuti 4 baris kosong untuk uraian deskripsi hubungan variabel.

Kegiatan 2: Mendeskripsikan Hubungan Rumus Empiris dan Massa Molar (Mr) terhadap Rumus Molekul

Estimasi: 45 menit

Alat & Bahan:

• Tabel Periodik Unsur
• Kalkulator
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Perhatikan lanjutan data sampel senyawa pada Kegiatan 1: Hasil uji spektrometri massa menunjukkan bahwa massa molar (Mr) senyawa tersebut adalah 30 g/mol.
2. Gunakan rumus empiris yang telah ditemukan pada Kegiatan 1 yaitu CH3 (Mr RE = 15 g/mol).
3. Terapkan hubungan: Mr Rumus Molekul = n x (Mr Rumus Empiris), untuk mencari nilai pengali n.
4. Deskripsikan hubungan keterkaitan antara rumus empiris, massa molar, dan perumusan rumus molekul sebenarnya.

Pertanyaan:

1. Hitunglah nilai faktor pengali (n) dan tentukan rumus molekul senyawa tersebut jika diketahui Mr senyawa = 30 g/mol dan rumus empirisnya CH3!

2. Deskripsikan hubungan antara variabel massa molar (Mr) senyawa, massa molar rumus empiris, dan penentuan rumus molekul senyawa!

Area hitungan matematis berpetak untuk nilai n dan rumus molekul, serta 4 baris bergaris untuk uraian deskripsi hubungan.

Kegiatan 3: Analisis Kasus Terpadu: Menghubungkan Variabel Komposisi Persen Massa dan Massa Molar

Estimasi: 50 menit

Alat & Bahan:

• Tabel Periodik Unsur
• Kalkulator
• Kertas kerja/LKPD

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati studi kasus: Suatu senyawa organik penyusun aroma buah memiliki komposisi 40,0% Karbon, 6,7% Hidrogen, dan 53,3% Oksigen. Pengukuran massa molar senyawa tersebut menghasilkan nilai Mr = 60 g/mol.
2. Asumsikan massa sampel total 100 gram untuk mengonversi persen massa menjadi massa unsur.
3. Hitung rasio mol atom-atomnya untuk menetapkan rumus empiris.
4. Gunakan massa molar senyawa untuk menentukan rumus molekulnya.
5. Diskusikan dalam kelompok dan deskripsikan alur hubungan dari seluruh variabel (persen massa -> massa -> mol -> perbandingan atom/rumus empiris -> massa molar -> rumus molekul).
6. Selesaikan kegiatan termasuk refleksi dan penutup pembelajaran.

Pertanyaan:

1. Tentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut berdasarkan data persentase massa dan massa molar yang diberikan!

2. Deskripsikan secara komprehensif alur hubungan variabel komposisi massa unsur dan massa molar dalam menentukan identitas rumus molekul suatu senyawa!

Kolom pengerjaan bertahap (Langkah 1: Konversi Massa & Mol; Langkah 2: Rumus Empiris; Langkah 3: Faktor n & Rumus Molekul) dan kotak simpulan deskripsi alur hubungan variabel.

REFLEKSI

1. Bagaimana pemahaman konsep mol membantu kalian melihat keterkaitan antara massa zat yang terukur di laboratorium dengan jumlah partikel atom penyusun rumus kimia?

2. Bagian mana dari alur perumusan rumus empiris hingga rumus molekul yang menurut kalian paling menantang dan bagaimana kalian mengatasinya?

3. Mengapa mengetahui massa molar (Mr) mutlak diperlukan untuk memastikan rumus molekul jika kita hanya memiliki data rumus empiris?