LKPD Kimia Kelas 11: Menggunakan Data Stoikiometri untuk Menarik Kesimpulan Mengenai Penentuan Pereaksi Pembatas

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Menggunakan data stoikiometri untuk menarik kesimpulan mengenai pereaksi pembatas dan jumlah pereaksi yang bersisa

PETUNJUK UMUM

• Bacalah pengantar dan data stoikiometri pada setiap kegiatan dengan cermat.
• Bekerjalah secara kolaboratif bersama rekan kelompok untuk menyelesaikan perhitungan dan penarikan kesimpulan.
• Gunakan persamaan reaksi kimia yang telah setara dan lakukan konversi satuan ke dalam mol sebelum membandingkan.
• Tuliskan seluruh langkah perhitungan dan kesimpulan pada format ruang jawaban yang telah disediakan.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Aktivitas 1: Menganalisis Data Mol dan Menentukan Pereaksi Pembatas

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Kalkulator
• Tabel Periodik Unsur
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Perhatikan persamaan reaksi setara pembakaran metana: CH4(g) + 2O2(g) -> CO2(g) + 2H2O(g).
2. Amati data kuantitatif reaksi: 8 gram gas metana (Mr = 16 g/mol) direaksikan dengan 16 gram gas oksigen (Mr = 32 g/mol).
3. Hitung jumlah mol mula-mula dari masing-masing reaktan.
4. Hitung nilai perbandingan mol terhadap koefisien untuk masing-masing zat.
5. Tarik kesimpulan zat mana yang bertindak sebagai pereaksi pembatas berdasarkan nilai perbandingan terkecil.

Pertanyaan:

1. Lengkapilah tabel analisis data stoikiometri untuk menentukan mol mula-mula serta perbandingan mol terhadap koefisien reaksi bagi gas CH4 dan gas O2.

2. Berdasarkan data perbandingan mol terhadap koefisien pada pertanyaan nomor 1, zat manakah yang menjadi pereaksi pembatas? Jelaskan kesimpulanmu.

Format tabel 5 kolom: [Nama Zat | Massa (g) | Mol (mol) | Koefisien Reaksi | Nilai (Mol / Koefisien)], dilanjutkan dengan 2-3 baris uraian teks untuk penarikan kesimpulan.

Kegiatan 2: Aktivitas 2: Menghitung Pereaksi yang Bersisa Berdasarkan Tabel MRS

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Kalkulator
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Gunakan data reaksi pada Aktivitas 1: 0,5 mol CH4 direaksikan dengan 0,5 mol O2 dengan persamaan: CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O.
2. Gunakan pereaksi pembatas yang telah disimpulkan pada Aktivitas 1 (O2 = 0,5 mol) sebagai patokan zat yang bereaksi.
3. Hitung mol CH4 yang bereaksi menggunakan perbandingan koefisien terhadap pereaksi pembatas.
4. Hitung jumlah mol dan massa gas CH4 yang bersisa pada akhir reaksi (Sisa = Mula-mula - Reaksi).
5. Diskusikan hasil perhitungan bersama kelompok dan tuliskan kesimpulan jumlah pereaksi sisa.

Pertanyaan:

1. Lengkapilah bagan stokiometri M-R-S (Mula-mula, Reaksi, Sisa) untuk reaksi pembakaran metana tersebut.

2. Berdasarkan bagan MRS, zat manakah yang bersisa dan berapakah massa zat tersebut yang tersisa di akhir reaksi?

Bagan baris-kolom MRS: Baris (Mula-mula, Reaksi, Sisa/Akhir) x Kolom (CH4, O2, CO2, H2O), disertai perhitungan massa sisa di bawah bagan.

Kegiatan 3: Aktivitas 3: Menarik Kesimpulan Pereaksi Pembatas dan Sisa pada Reaksi Logam

Estimasi: 35 menit

Alat & Bahan:

• Kalkulator
• Tabel Periodik Unsur
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Perhatikan reaksi antara 5,4 gram logam aluminium (Ar Al = 27 g/mol) dengan larutan yang mengandung 0,5 mol asam sulfat (H2SO4).
2. Persamaan reaksi setara: 2Al(s) + 3H2SO4(aq) -> Al2(SO4)3(aq) + 3H2(g).
3. Hitung mol mula-mula dari Al.
4. Tentukan pereaksi pembatas menggunakan perbandingan mol terhadap koefisien masing-masing pereaksi.
5. Hitung jumlah mol pereaksi yang bersisa di akhir reaksi dan simpulkan zat apa yang bersisa beserta jumlahnya.
6. Setelah menyelesaikan perhitungan, diskusikan refleksi kelompok dan siapkan penutupan pembelajaran.

Pertanyaan:

1. Gunakan data stoikiometri di atas untuk menentukan nilai mol/koefisien dari Al dan H2SO4, lalu simpulkan pereaksi pembatasnya!

2. Tarik kesimpulan mengenai pereaksi yang bersisa serta hitung jumlah mol pereaksi yang bersisa tersebut di akhir reaksi!

Kotak uraian terstruktur mencakup: Langkah 1 (Perhitungan mol dan perbandingan koefisien), Langkah 2 (Kesimpulan pereaksi pembatas), Langkah 3 (Perhitungan dan kesimpulan mol pereaksi sisa). Termasuk ruang refleksi penutup.

REFLEKSI

1. Bagaimana caramu membuktikan bahwa pereaksi dengan mol mula-mula paling kecil belum tentu menjadi pereaksi pembatas?

2. Langkah mana dalam menggunakan data stoikiometri (konversi mol, perbandingan koefisien, atau bagan MRS) yang paling membantumu menarik kesimpulan dengan tepat?

3. Apa arti penting penentuan pereaksi pembatas dan pereaksi sisa jika kamu merancang takaran bahan dalam kegiatan praktikum atau industri kimia?