LKPD Kimia Kelas 11: Mengumpulkan Data Perubahan Suhu Pelarutan Zat Menggunakan Perangkat Kalorimeter

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Mengumpulkan data perubahan suhu reaksi secara sistematis dan akurat menggunakan perangkat kalorimeter

PETUNJUK UMUM

• Bekerjalah secara tertib dalam kelompok kecil yang terdiri atas 4-5 murid.
• Pastikan mengenakan jas laboratorium dan kacamata pelindung selama praktikum.
• Periksa kelengkapan perangkat kalorimeter sebelum digunakan agar tidak terjadi kebocoran kalor ke lingkungan.
• Bacalah skala termometer dengan posisi mata sejajar meniscus untuk menjaga keakuratan data pengamatan.
• Catat setiap hasil pengukuran secara langsung, jujur, dan runtut pada tabel yang telah disediakan.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Persiapan dan Pengamatan Suhu Awal Sistem Kalorimeter

Estimasi: 20 menit

Alat & Bahan:

• 1 set kalorimeter sederhana (gelas stirofoam + tutup)
• Termometer skala 0-100 °C (ketelitian 0,5 °C atau 1 °C)
• Gelas ukur 50 mL
• Air suling (akuades) 50 mL
• Pengaduk

Petunjuk Pengerjaan:

1. Siapkan kalorimeter sederhana (gelas stirofoam berlapis ganda lengkap dengan penutup berlubang dan pengaduk).
2. Ukur 50 mL air suling menggunakan gelas ukur secara tepat, lalu tuangkan ke dalam kalorimeter.
3. Pasang penutup kalorimeter beserta termometer. Pastikan ujung bola termometer terendam sempurna dalam air dan tidak menyentuh dasar wadah.
4. Diamkan selama 2 menit, amati kestabilan skala suhu, lalu catat nilai suhu awal air pada tabel data.

Pertanyaan:

1. Catatlah hasil pengukuran volume air dan suhu awal air suling di dalam kalorimeter sebelum penambahan zat padat!

2. Berdasarkan langkah penyiapan alat, sebutkan 2 tindakan teknis yang harus dilakukan agar data suhu awal yang dikumpulkan benar-benar akurat!

Format isian: Volume air = ... mL; Suhu awal air (T1) = ... °C. Format uraian: 2 poin tindakan teknis pengukuran akurat.

Kegiatan 2: Pengumpulan Data Perubahan Suhu Pelarutan Zat

Estimasi: 45 menit

Alat & Bahan:

• 1 set kalorimeter sederhana
• Termometer 0-100 °C
• Neraca digital
• Kaca arloji dan spatula
• Stopwatch/pengukur waktu
• Kristal NaOH (4,0 gram)
• Kristal Urea (4,0 gram)
• Air suling 100 mL

Petunjuk Pengerjaan:

1. Timbang tepat 4,0 gram kristal NaOH (untuk percobaan pelarutan 1) menggunakan kaca arloji dan neraca analitik/digital.
2. Buka penutup kalorimeter sedikit, masukkan padatan secara cepat dan hati-hati, lalu segera tutup kembali dengan rapat.
3. Aduk campuran secara perlahan dan konstan menggunakan pengaduk kalorimeter.
4. Amati pergerakan cairan termometer setiap 15 detik selama 2 menit, lalu catat suhu maksimum/stasioner yang dicapai (Suhu Akhir / T2).
5. Bersihkan kalorimeter, bilas hingga bersih, lalu ulangi langkah 1-4 untuk zat kedua yaitu 4,0 gram kristal Urea (CO(NH2)2) untuk mencatat suhu minimum/stasioner yang dicapai.

Pertanyaan:

1. Isilah tabel pencatatan data suhu pelarutan zat di bawah ini secara sistematis berdasarkan hasil pengukuran langsung dengan perangkat kalorimeter!

Tabel 7 kolom: [Nomor Percobaan] | [Zat Terlarut] | [Massa Air (g)] | [Suhu Awal T1 (°C)] | [Suhu Akhir T2 (°C)] | [Perubahan Suhu ΔT (°C)] | [Arah Perubahan Suhu (Naik/Turun)]

Kegiatan 3: Pemeriksaan dan Verifikasi Keteraturan Data Suhu

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Data tabel kegiatan 2
• Data perbandingan kelompok rekan

Petunjuk Pengerjaan:

1. Bandingkan data perubahan suhu (ΔT) kelompokmu dengan data kelompok tetangga yang menguji zat yang sama.
2. Diskusikan keteraturan data yang terkumpul dan identifikasi hal-hal operasional yang menjaga keakuratan pengumpulan data suhu pada kalorimeter.
3. Selesaikan kegiatan dengan merapikan alat praktikum dan melakukan refleksi diri pembelajaran.

Pertanyaan:

1. Bandingkan nilai perubahan suhu (ΔT) pelarutan NaOH dan Urea dari kelompokmu dengan salah satu kelompok lain. Tuliskan perbandingannya dan sebutkan apakah data kedua kelompok menunjukkan arah perubahan suhu yang konsisten!

2. Mengapa kalorimeter harus segera ditutup rapat dan diaduk perlahan secara konstan selama proses pengumpulan data suhu reaksi?

Format nomor 1: Paragraf singkat atau tabel pembanding data kelompok vs kelompok lain disertai pernyataan konsistensi. Format nomor 2: Jawaban uraian 2-3 kalimat penjelasan fungsi penutupan rapat dan pengadukan.

REFLEKSI

1. Bagian mana dari langkah pengukuran suhu menggunakan kalorimeter yang menurutmu membutuhkan ketelitian paling tinggi?

2. Bagaimana rasa ingin tahu dan ketertiban kerjamu memengaruhi keakuratan data suhu yang diperoleh kelompokmu hari ini?

3. Apa perbaikan teknis yang akan kamu lakukan jika diminta mengumpulkan data suhu reaksi dengan kalorimeter pada percobaan berikutnya?