LKPD Kimia Kelas 11: Melakukan Penyelidikan Pengaruh Suhu terhadap Laju Reaksi Menggunakan Alat dan Bahan secara Akurat

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Melakukan penyelidikan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi menggunakan alat dan bahan secara akurat

PETUNJUK UMUM

• Bacalah setiap instruksi kerja dengan cermat sebelum memegang alat dan bahan laboratorium.
• Gunakan alat pelindung diri laboratorium (jas laboratorium dan kacamata pelindung jika tersedia) selama melakukan penyelidikan.
• Lakukan pengukuran volume zat dan pembacaan suhu secara akurat setinggi batas miniskus dan skala termometer yang tepat.
• Bekerjasamalah secara aktif dan tertib dalam kelompok kerja masing-masing.
• Bersihkan dan kembalikan seluruh peralatan laboratorium ke tempat semula setelah penyelidikan selesai.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Persiapan Alat, Bahan, dan Pengukuran Awal pada Suhu Ruang

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• 1 buah gelas piala 100 mL
• 2 buah gelas ukur 50 mL
• 1 buah termometer skala -10 s.d. 110 °C
• 1 buah stopwatch
• 1 lembar kertas bertanda silang hitam (7 cm x 7 cm)
• 20 mL larutan Na2S2O3 0,2 M
• 10 mL larutan HCl 2 M

Petunjuk Pengerjaan:

1. Siapkan kertas putih berukuran 7 cm x 7 cm, lalu buatlah tanda silang tebal berwarna hitam di bagian tengah kertas menggunakan spidol.
2. Letakkan gelas piala 100 mL tepat di atas tanda silang tersebut.
3. Ukur dengan cermat 20 mL larutan Na2S2O3 0,2 M menggunakan gelas ukur 50 mL, lalu masukkan ke dalam gelas piala tersebut.
4. Ukur suhu larutan Na2S2O3 menggunakan termometer (pastikan posisi mata sejajar skala dan catat sebagai suhu ruang T1).
5. Ukur 10 mL larutan HCl 2 M dengan gelas ukur 50 mL yang berbeda secara presisi.
6. Tuangkan larutan HCl ke dalam gelas piala yang berisi Na2S2O3, tepat saat larutan bercampur segera nyalakan stopwatch.
7. Amati tanda silang dari arah atas gelas piala, tepat saat tanda silang tertutup endapan belerang/tidak terlihat lagi, segera hentikan stopwatch dan catat waktunya.

Pertanyaan:

1. Berdasarkan langkah pengukuran awal yang telah dilakukan, catat nilai suhu larutan Na2S2O3 pada kondisi suhu ruang (T1) dan waktu yang diperlukan (t1) hingga tanda silang tepat tidak tampak lagi.

2. Jelaskan langkah akurat yang kalian lakukan saat membaca volume larutan pada gelas ukur dan membaca nilai derajat pada termometer agar data yang diperoleh benar-benar presisi.

Tuliskan hasil pembacaan alat ukur pada format isian berikut:
- Suhu awal larutan Na2S2O3 (T1) = ... °C
- Waktu hilangnya tanda silang (t1) = ... sekon
Untuk pertanyaan nomor 2, tuliskan penjelasan langkah teknik pengukuran akurat dalam 2-3 kalimat pada ruang uraian yang disediakan.

Kegiatan 2: Pelaksanaan Penyelidikan Pengaruh Pemanasan/Suhu Lebih Tinggi

Estimasi: 35 menit

Alat & Bahan:

• Gelas piala 100 mL
• Gelas ukur 50 mL
• Termometer
• Kaki tiga dan kasa kawat
• Pembakar spiritus dan korek api
• Stopwatch
• Kertas bertanda silang hitam
• Larutan Na2S2O3 0,2 M (40 mL)
• Larutan HCl 2 M (20 mL)

Petunjuk Pengerjaan:

1. Bersihkan gelas piala kedua atau bilas gelas piala yang telah digunakan hingga bersih.
2. Ukur kembali 20 mL larutan Na2S2O3 0,2 M menggunakan gelas ukur dan masukkan ke dalam gelas piala.
3. Susun perangkat pemanas: letakkan pembakar spiritus di bawah kaki tiga yang beralaskan kasa kawat.
4. Panaskan gelas piala berisi Na2S2O3 secara perlahan sambil dicek suhunya menggunakan termometer hingga mencapai sekitar 40 °C (T2). Matikan pembakar spiritus dengan menutup sumbunya.
5. Pindahkan gelas piala dengan hati-hati ke atas kertas bertanda silang hitam.
6. Ukur 10 mL larutan HCl 2 M menggunakan gelas ukur, tuangkan ke dalam gelas piala berisi Na2S2O3 panas, dan seketika itu juga jalankan stopwatch.
7. Amati dari atas sampai tanda silang tidak terlihat lagi, lalu matikan stopwatch dan catat waktu reaksinya (t2).
8. Ulangi prosedur pemanasan untuk gelas piala ketiga dengan memanaskan Na2S2O3 hingga suhu sekitar 50 °C (T3), lalu reaksikan dengan 10 mL HCl 2 M, catat waktu reaksi (t3).

Pertanyaan:

1. Isikan seluruh data hasil pengukuran penyelidikan suhu dan waktu reaksi ke dalam tabel hasil penyelidikan berikut secara lengkap dan akurat.

2. Berdasarkan penyelidikan yang telah dilakukan, bandingkan waktu yang dibutuhkan untuk menghilangkan tanda silang antara percobaan pada suhu ruang dengan percobaan pada suhu yang dipanaskan (40 °C dan 50 °C).

Lengkapi tabel 4 kolom dan 3 baris data berikut:
Kolom: [Percobaan ke-] | [Suhu Larutan (°C)] | [Waktu Reaksi (sekon)] | [Laju Relatif = 1/waktu (s^-1)]
Baris 1: Percobaan 1 (Suhu Ruang)
Baris 2: Percobaan 2 (Suhu ~40 °C)
Baris 3: Percobaan 3 (Suhu ~50 °C)
Untuk pertanyaan nomor 2, tuliskan perbandingan waktu hasil penyelidikan dalam 1 paragraf singkat.

Kegiatan 3: Analisis Pelaksanaan Penyelidikan dan Ketepatan Pengendalian Prosedur

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Tabel data hasil penyelidikan dari Kegiatan 2
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Diskusikan bersama anggota kelompok mengenai ketelitian penyelidikan yang baru saja dilaksanakan.
2. Identifikasi variabel yang sengaja diubah (variabel manipulasi/bebas), variabel yang dikendalikan tetap sama (variabel kontrol), serta variabel yang terukur sebagai hasil penyelidikan (variabel respons/terikat).
3. Periksa apakah ada kendala teknis dalam penggunaan alat (termometer, stopwatch, gelas ukur) yang dapat mempengaruhi ketelitian data waktu reaksi.
4. Simpulkan pengaruh kenaikan suhu terhadap kecepatan berlangsungnya reaksi berdasarkan perolehan data eksperimen kalian.

Pertanyaan:

1. Tentukan variabel-variabel dalam penyelidikan yang telah kalian laksanakan:

1. Variabel yang diubah (variabel bebas/manipulasi)
   1. Variabel yang diukur (variabel terikat/respons)
   2. Variabel yang dijaga tetap (variabel kontrol)

2. Berdasarkan seluruh tahapan penyelidikan yang telah dilakukan, buatlah kesimpulan mengenai pengaruh suhu terhadap laju reaksi!

Tuliskan rincian ketiga variabel pada butir a, b, dan c dengan jelas. Pada pertanyaan nomor 2, tuliskan rumusan kesimpulan hasil diskusi kelompok dalam 2-3 kalimat pada kotak simpulan.

REFLEKSI

1. Bagian mana dari keterampilan menggunakan alat (menakar larutan, mengukur suhu, atau menekan stopwatch) yang paling menantang ketelitian kalian hari ini?

2. Bagaimana kerja sama dalam kelompokmu memastikan waktu dan suhu terukur dengan akurat saat penyelidikan berlangsung?

3. Berdasarkan fenomena perubahan suhu yang mempercepat reaksi pada penyelidikan ini, sebutkan satu contoh peristiwa serupa dalam kehidupan sehari-hari (misalnya melarutkan gula atau memasak makanan)!