RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN GAYA ANTAR MOLEKUL

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

PUTU EKA SURYA PUTRA

JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

I.       Identitas

Sekolah	:	SMA ............
Mata Pelajaran	:	Kimia
Kelas Semester	:	XI IA/1
Alokasi Waktu	:	2 jam pelajaran (2 x 45 menit)

II.    Standar kompetensi

Memahami struktur atom untuk meramalkan  sifat-sifat periodik unsur, struktur molekul, dan sifat sifat senyawa.

III. Kompetensi Dasar

1.3  Menjelaskan interaksi antar molekul (gaya antar molekul) dengan sifatnya

III. Indikator

1.3.1        Menjelaskan sifat fisik (titik didih, titik beku) berdasarkan perbedaan gaya antar molekul (gaya Van Der Waals, gaya London, dan ikatan hidrogen)

IV. Tujuan Pembelajaran

Siswa dapat menjelaskan sifat fisik (titik didih, titik beku) berdasarkan perbedaan gaya antar molekul (gaya Van Der Waals, gaya London, dan ikatan hidrogen)

V.    Materi Pokok

1.      Gaya Van der Waals

2.      Ikatan Hidrogen

3.      Pengaruh Gaya Antarmolekul dan Ukuran Molekul terhadap Titik Didih dan Titik Beku

Uraian Materi

Gaya Antarmolekul merupakan gaya tarik-menarik atau tolak-menolak diantara molekul-molekul zat. Berikut ini penjelasan tentang gaya antarmolekul yang berhubungan dengan gaya Van der Waals dan ikatan hidrogen.

1.      Gaya Van der Waals

Karena atom-atom dan molekul-molekul dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif, maka molekul-molekul tersebut dalam suatu zat mungkin akan saling tolak-menolak, tetapi hal ini tidak pernah terjadi. Peristiwa ini telah dijelaskan oleh seorang ahli fisika Belanda, Johanes Diderik Van der Waals. Menurutnya, molekul-molekul dalam suatu zat tidak saling tolak-menola karena diantara molekul-molekul tersebut terdapat suatu gaya tarik-menarik yang lemah. Gaya tersebut dikenal dengan gaya van der Waals yang dapat mempertahankan molekul-molekul tersebut untuk tetap berada dalam suatu zat.

Terjadinya gaya Van der Waals diyakini karena adanya tiga buah gaya, yaitu gaya tarik-menarik dipol-dipol, gaya imbas, dan gaya London atau gaya disperse.

a.      Gaya Tarik-Menarik Dipol-Dipol

Gaya tarik-menarik dipol-dipol terjadi antara molekul-molekul polar. Dalam suatu molekul polar, sebuah kutub dari molekul tersebut bermuatan negatif dan kutub lainnya bermuatan positif. Dua buah kutub yang bermuatan secara berlawanan ini membentuk sebuah dipol. Dipol-dipol tersebut berperan dalam pembentukan gaya tarik-menarik dipol-dipol antara molekul-molekul polar dalam suatu zat. Bagian positif dari setiap molekul polar menarik bagian negatif dari molekul-molekul tetangganya, dan bagian negatif dari setiap molekul polar menarik bagian positif dari molekul-molekul tetangganya, sehingga terbentuk gaya tarik-menarik dipol-dipol

Berdasarkan penjelasan di atas, maka gaya Van der Waals dalam molekul-molekul polar dihasilkan dari gaya tarik-menarik dipol-dipol antara molekul-molekul tersebut. Dalam hal ini, semakin polar molekul tersebut, semakin kuat gaya tarik-menarik dipol-dipolnya dan juga semakin sukar memisahkannya. Molekul-molekul yang lebih polar cenderung untuk mempunyai titik lebur dan titik didih yang lebih tinggi daripada titik lebur dan titik didih molekul-molekul yang kurang polar. Molekul-molekul polar yang mempunyai gaya tarik-menarik dipol-dipol antara lain adalah air, metanol, dan amonia.

a.      Gaya Induksi

Gaya induksi terjadi diantara molekul polar dan molekul nonpolar. Hal ini karena molekul polar tersebut menginduksikan dipolnya pada molekul nonpolar, sehingga muatan-muatan negatif pada molekul nonpolar akan terkumpul pada suatu sisi molekul nonpolar di dekat sisi positif molekul polar. Kondisi ini dapat menghasilkan dipol sesaat, yang menghasilkan gaya tarik-menarik diantara kedua molekul tersebut yang disebut gaya induksi.

b.      Gaya London

Pada dasarnya, gaya London merupakan suatu bentuk gaya tarik-menarik dipol-dipol yang lemah. Gaya london terjadi ketika suatu molekul nonpolar menjadi polar untuk waktu yang singkat. Molekul-molekul nonpolar dapat menjadi polar secara singkat karena elektron-elektronnya bergerak tetap. Gerakan ini biasanya teratur di sekitar suatu molekul nonpolar. Jika molekul terganggu secara singkat, maka elektron-elektronnya dapat berkumpul pada salah satu bagian dari molekul dan hal ini menghasilkan muatan positif pada bagian lain dari molekul tersebut.

Berdasarkan hal tersebut di atas, maka molekul mempunyai dipol sesaat sampai elektron-elektronnya kembali seimbang. Selama molekul tersebut mempunyai dipol, muatan-muatannya dapat mengganggu elektron-elektron dalam molekul-molekul tetangga, sehingga molekul-molekul tetangga ini juga mempunyai dipol sesaat. Dipol-dipol sesaat ini saling tarik-menarik dengan suatu gaya yang disebut gaya London.  

2.      Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen merupakan ikatan kimia yang terbentuk diantara molekul-molekul yang mengandung atom hidrogen yang terikat pada suatu molekul yang mengandung atom hidrogen yang terikat pada suatu atom dengan elektronegativitas yang kuat, seperti Flour (F), oksigen (O), dan nitrogen (N). Karena atom-atom elektronegatif tersebut mendorong elektron-elektron dari atom hidrogen, maka atom-atom tersebut membentuk suatu molekul yang sangat polar, artinya satu sisi bermuatan negatif dan sisi lainnya bermuatan positif. Ikatan hidrogen terjadi diantara molekul-molekul ini karena sisi-sisi negatif dari molekul-molekul tersebut tertarik ke sisi-sisi positif molekul lainnya, dan sebaliknya. Ikatan hidrogen ini lebih kuat dibandingkan dengan ikatan yang dibentuk oleh gaya Van der Waals.

3.      Pengaruh Gaya Antarmolekul dan Ukuran Molekul terhadap Titik Didih dan Titik Beku

Kekuatan gaya antarmolekul dipengaruhi oleh kombinasi antara jenis gaya antarmolekul dan ukuran molekul. Kekuatan gaya antarmolekul : ikatan hidrogen > gaya Van der Waals > gaya London. Ikatan Hidrogen sangat kuat sehinngga molekul yang memiliki ikatan hidrogen mempunyai titik didih tinggi.

a.       Apabila antarmolekul zat tidak terdapat ikatan hidrogen, kekuatan gaya antarmolekulnya dapat dibandingkan dengan ukuran molekulnya. Untuk senyawa dengan ukuran molekul relatif sama, kekuatan gaya antarmolekul tergantung pada jenis gaya antarmolekulnya.

b.      Untuk senyawa yang memiliki gaya antarmolekul yang sama dan ukuran molekul yang relatif sama, kekuatan gaya antarmolekulnya dipengaruhi oleh penyebaran elektron yang disebut polarisabilitas. Zat yang memiliki polarisabilitas tinggi memiliki gaya antarmolekul yang lebih kuat dibandingkan dengan zat yang memiliki polarisabilitas rendah.

II.    METODE PEMBELAJARAN

- Induktif: Metode Tanya Jawab (interaktif), pemberian informasi, diskusi kelompok.

III. PROSES PEMBELAJARAN

1.      Persiapan dan Pembuka (± 15 menit)

§  Salam dan Perkenalan

§  Mengecek presensi siswa

§  Menginformasikan mengenai outcomes  dan prosedur penilaian

§  Apersepsi dan motivasi : mengingatkan  materi pertemuan sebelumnya  (hibridisasi) dan konsep dasar dalam gaya antarmolekul tentang bagaimana molekul oksigen terdapat dalam air.

2.      Kegiatan Inti (± 70 menit)

Kegiatan Guru	Kegiatan Siswa	Alokasi Waktu	Tempat
Eksplorasi			Ruang kelas
Memotivasi siswa dengan pertanyaan-pertanyaan yang berhubungan dengan topik yang dipelajari.	Siswa menjawab pertanyaan dari guru.	15 menit
Elaborasi
-    Mempresentasikan topik, mengumpulkan informasi dan masalah yang dimiliki siswa. -    Mengarahkan siswa untuk memahami bentuk molekul berpengaruh terhadap gaya antar molekul. -    Mengobservasi aktivitas siswa.	Memperhatikan penjelasan guru dengan baik. Memberikan informasi dan jawaban dari pertanyaan guru.	30 menit
Konfirmasi
-    Memberikan beberapa latihan. -    Memberikan komentar terhadap pertanyaan dan memberikan penjelasan jika terdapat miskonsepsi. -    Post test	-      Mengerjakan latihan yang diberikan oleh guru. -      Memperbaiki pemahaman yang keliru.	30 menit

3.      Kegiatan Penutup (± 5 menit)

Ä  Memberikan kesempatan siswa untuk bertanya mengenai topik

Ä  Memberikan tugas rumah

Ä  Menginformasikan mengenai topik selanjutnya

Ä  Salam penutup

IV.              SUMBER BELAJAR

1. Buku Kimia

Chang, Raymond. 2004. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Jilid 1 Hal 290-316. Jakarta : Erlangga

Haryanto, Untung Tri. ......... Kreatif Kreasi Belajar Siswa Aktif Kimia Xia. Klaten : Viva Pakarindo

Parning. 2008. Kimia SMA Kelas XI Semester Pertama. Hal: 23-38 Jakarta : Yudhistira

Rahardjo, Sentot Budi. 2008. Kimia Berbasis Eksperimen 2. Hal 28-35. Solo : Platinum

Sunardi. 2008. Kimia Bilingual untuk SMA Kelas XI. Hal 64-83. Bandung : Yrama Widya

2. Lembar Kerja Diskusi (Discussion Worksheet)
3. Power Point Slide Show

V.                 ALAT DAN MEDIA

Spidol, White Board, Laptop, LCD.

VI.              PROSEDUR PENILAIAN

1.      Metode Evaluasi : Kognitif melalui postest, dan lembar kerja diskusi. Afektif dilakukan dengan lembar pengamatan individu, yang dilakukan oleh guru mengadakan penilaian, baik berupa komentar atau dalam bentuk pengamatan. Penilaian Afektif juga menggunakan rubrik penilaian afektif. 

2.      Instrumen : lembar kerja diskusi, soal posttest, dan rubrik penilaian afektif dan kognitif

 

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN BENTUK MOLEKUL

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

PUTU EKA SURYA PUTRA

JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

 

          Identitas

Sekolah	:	SMA .......
Mata Pelajaran	:	Kimia
Kelas Semester	:	XI IA/1
Alokasi Waktu	:	2 jam pelajaran (2 x 45 menit)

I.       Standar Kompetensi

Memahami struktur atom untuk meramalkan sifat-sifat periodik unsur, struktur molekul, dan sifat-sifat senyawa.

II.    Kompetensi Dasar

1.2 Menjelaskan teori jumlah pasangan elektron di sekitar inti atom dan teori hibridisasi untuk meramalkan bentuk molekul. 

III. Indikator

1.      Meramalkan bentuk molekul berdasarkan teori pasangan elektron

2.      Meramalkan bentuk molekul berdasarkan teori hibridisasi

IV.   Tujuan Pembelajaran

1.      Siswa dapat memprediksikan bentuk molekul dengan menggunakan teori VSEPR

2.      Siswa dapat memprediksikan bentuk molekul dengan menggunakan teori hibridisasi

V.    Materi pokok

1. Konsep Teori Domain Elektron
2. Bentuk molekul
3. Teori Hibridisasi

VI. Uraian Materi

Bentuk molekul berhubungan dengan posisi atom-atom dalam suatu molekul. Dalam hal ini bentuk molekul menggambarkan posisi atom-atom dalam ruang tiga dimensi dan besarnya sudut ikatan yang terjadi dalam ikatan kovalen dalam suatu molekul.

1. Teori Domain Elektron

Teori domain elektron adalah suatu cara untuk meramalkan geometri molekul berdasarkan tolak menolak elektron pada kulit luar atom pusat.  Domain elektron berarti kedudukan elektron atau daerah keberadaan elektron. Jumlah domain elektron ditentukan sebagai berikut:

1. Tiap-tiap atom yang terikat terhitung sebagai satu daerah kerapatan elektron yang tinggi, sperti pada ikatan tunggal, rangkap dua, dan rangkap tiga 
2. Tiap-tiap pasangan elektron bebas pada atom pusat terhitung sebagai satu daerah rapat elektron yang tinggi.

1.      Teori VSEPR

Teori VSEPR merupakan sebuah konsep yang digunakan untuk memprediksi bentuk-bentuk geometri yang dibentuk oleh atom-atom dalam molekul yang terikat secara kovalen. Teori ini didasarkan pada gagasan pada semua pasangan elektron yang terikat secara langsung pada suatu atom, yaitu pasangan elektron ikatan (PEI) dan pasangan elektron bebas (PEB) di sekitar atom pusat dan akan mengatur posisinya sebisa mungkin saling menjauh satu sama lain.

Pasangan elektron ikatan merupakan elektron-elektron valensi yang digunakan bersama-sama oleh atom-atom dalam molekul, sedangkan pasangan elektron bebas merupakan elektron-elektron valensi yang terdapat dalam molekul pada tempat-tempat di mana elektron-elektron tersebut tidak dilibatkan dalam proses ikatan.

Gagasan utama dari teori tolakan pasangan elektron (VSEPR) adalah tiap pasangan elektron valensi pada atom pusat memiliki peranan penting. Pasangan elektron valensi pada atom pusat akan tolak menolak satu dengan yang lainnya. Elektron-elektron akan tersusun pada atom pusat dengan tolakan diantaranya yang paling kecil.

2.      Meramalkan Bentuk Molekul Berdasarkan Teori VSEPR

Lima Geometri Molekul Dasar

a.             Linear. Bila semua atom berada dalam bentuk garis lurus. Sudut yang terbentuk di antara dua atom yang terikat yang menuju ke atom pusat, disebut sudut ikatan yang besarnya 180⁰.

b.            Segitiga planar. Empat atom yang disusun membentuk segitiga pada bidang datar, keempat atomnya  terletak pada bidang yang sama. Atom pusat dikelilingi oleh tiga atom yang membentuk segitiga. Semua sudut ikatan besarnya 120^o.

c.             Tetrahedron. Tetrahedron adalah piramid empat sisi yang mempunyai tiga sudut yang sama. Pada molekul yang tetrahedron, atom pusat terletak di tengah-tengah tetrahedron dan keempat atomnya terletak pada sudut-sudut. Semua sudut ikatannya sama besar yaitu 109,5^o.

d.            Bipiramidal trigonal. Bipiramidal trigonal terdiri dari dua piramid trigonal (serupa tetrahedron) yang permukaannya dibagi bersama. Molekul bipiramid trigonal mempunyai atom pusat yang dikelilingi oleh lima atom lainnya. Atom pusat terletak ditengah bidnag triangular. Pada molekul ini, tidak semua sudut ikatan sama. Di antara dua ikatan yang terletak di bidang segitiga pusat, besar sudut ikatan adalah 120^o. Besar sudut nya hanya 90^o antara ikatan dengan bidang segitiga pusat dengan ikatan membentuk biopiramid trigonal di atas dan di bawah bidang segitiga pusat.

e.             Oktahedron. Suatu oktahedron adalah gambar geometri yang mempunyai delapan permukaan. Kita dapat membayangkan molekul tersebut terdiri dari dua piraid yang dasarnya bidang empat persegi yang dibagi bersama. Pada molekul oktahedron atom pusat dikelilingi oleh enam atom lainnya. Atom pusat terletak ditengah segiempat yang mellui titik tengah oktahedron. Keenam atom terikat ke atas pusat dengan enam sudut oktahedron. Sudut setiap pasanagn atom yang berdekatan besarnya sama yaitu 90^o.

Bentuk molekul akan sama dengan susunan ruang elektron yang ada pada atom pusat jika tidak ada pasangan elektron bebas. Langkah-langkah dalam menentukan geometri molekul:

a.       Buatlah konfigurasi elektron setiap atom yang berikatan

b.      Tentukan elektron valensi setiap atom yang berikatan

c.       Buat struktur Lewis

d.      Tentukan pasangan elektron berikatan dan pasangan elektron bebas pada atom pusat  

d. Tentukanlah bentuk molekulnya 

Rumus pasangan elektron dalam suatu molekul disimbolkan sebagai berikut

                        AX_nE_m

Keterangan            A = atom pusat

                  X = pasangan elektron ikatan

                  E = pasangan leketron bebas

                  n = jumlah pasangan elektron ikatan

                  m = jumlah pasangan elektron bebas 

Contoh : molekul H₂O

Konfigurasi elektron ₈O = 1s² 2s² 2p⁴ (elektron valensi 6)

Konfigurasi elektron ₁H = 1s¹ (elektron valensi 1)

Satu atom O  berikatan dengan 2 atom H membentuk struktur lewis 

Pasangan elektron ikatan  : 2

Pasangan elektron bebas   : 2

Rumus domain elektron : AX₂E₂

Bentuk molekul : menekuk (V)

4. Teori Hibridisasi

Menurut Pauling, orbital-orbital elektron valensi dapat membentuk serangkaian orbital baru yang disebut orbital atom hibrida atau orbital hibrida. Proses pembentukan orbital-orbital hibrida yang dilakukan oleh suatu atom disebut hibridisasi. Orbital-orbital hibrida ini mempengaruhi bentuk molekul yang dibentuknya sehingga atom tersebut bergabung dengan atom-atom lain. Pada tingkatan ini kita akan mempelajari lima buah orbital hibrida yaitu orbital hibrida sp, sp², sp³, sp³d, sp³d².

(1). Orbital hibrida sp

Orbital atom hibrida sp merupakan keadaan elektron yang mungkin dalam suatu atom ketika atom tersebut terikat ke atom-atom yang lain dan keadaan elektron ini mempunyai sifat orbital 2s dan setengah dari sifat orbital 2p. secara matematis, terdapat dua cara untuk menggabungkan orbital atom 2s dan 2p, yaitu sebagai berikut.

(2). Orbital hibrida sp²

Keadaan energi elektron-elektron valensi dalam atom-atom periode kedua terdapat pada orbital 2s dan orbital 2p. Jika kita menggabungkan dua buah orbital 2p dengan sebuah orbital 2s, maka kita akan memperoleh tiga buah orbital terhibridisasi sp². Sebagai contoh, molekul BF₃ yang berbentuk segitiga datar dapat dijelaskan dengan menggunakan konsep orbital hibrida sp².

(3). Orbital hibrida sp³

Jika kita menggabungkan tiga buah orbital 2p dengan sebuah orbital 2s, maka kita akan memperoleh empat buah orbital terhibridisasi sp³. Sebagai contoh, molekul CH₄ yang berbentuk seperti tetrahedron dapat dijelaskan dengan menggunakan konsep orbital hibrida sp³.

(4). Orbital hibrida sp³d

Jika sebuah orbital 3s dan tiga buah orbital 3p digabungkan, maka akan dihasilkan lima buah orbital hibrida sp³d. Sebagai contoh PClF₄, merupakan molekul yang terhibridisasi dsp³. Jika sebuah atom menggunakan suatu orbital hibrida dsp³ untuk mengikat lima buah atom lain, maka geometri molekulnya berbentuk segitiga bipiramida.

(5). Orbital hibrida sp³d²

Jika dua buah orbital 3d, sebuah orbital 3s dan tiga buah orbital 3p digabungkan, maka akan dihasilkan enam orbital hibrida d²sp³. Sebagai contoh SF₆ merupakan molekul yang terhibridisasi d²sp³.

 

I.       Metode Pembelajaran

Diskusi (visualisasi), tanya jawab

II.    Proses Pembelajaran

1.      Persiapan  (± 10 menit)

·      Mengucapkan salam dan pembukaan (perkenalan dengan siswa)

·      Mengecek presensi siswa

·      Apersepsi dan motivasi tentang struktur lewis dan pentingnya mengetahui bentuk molekul.

·      Menyampaikan standar kompetensi, kompetensi dasar, dan indikator serta prosedur penilaian.

2.      Aktivitas inti  (+ 75 menit)

Kegiatan Guru	Kegiatan Siswa	Alokasi Waktu	Tempat
Eksplorasi			Ruang kelas
Memotivasi siswa dengan pertanyaan-pertanyaan yang berhubungan dengan topik yang dipelajari.	Siswa menjawab pertanyaan dari guru.	15 menit
Elaborasi
-    Mempresentasikan topik, mengumpulkan informasi dan masalah yang dimiliki siswa. -    Mengarahkan siswa untuk memahami bentuk molekul berdasarkan teori VSEPR dan hibridisasi. -    Mengobservasi aktivitas siswa.	Memperhatikan penjelasan guru dengan baik. Memberikan informasi dan jawaban dari pertanyaan guru.	50 menit
Konfirmasi
-    Memberikan beberapa latihan. -    Memberikan komentar terhadap pertanyaan dan memberikan penjelasan jika terdapat miskonsepsi. -    Post test	-      Mengerjakan latihan yang diberikan oleh guru. -      Memperbaiki pemahaman yang keliru.	10 menit

3.      Penutup (±5 menit)

a.       Memberikan simpulan (siswa atau guru)

b.      Memberikan tugas rumah

c.       Menyampaikan topik yang akan dibahas pada pertemuan berikutnya.

d.      Mengucapkan salam

VII.          SUMBER BELAJAR

·         Buku Kimia yang relevan

a.       Brady, James E and Gerard E Humiston. 1982.General Chemistry Principles and Structure. New York: John Wiley and Sons.

b.      Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Konsep Konsep Inti Jilid II. Jakarta: Erlangga.

c.       Parning, Horale, Tiopan. 2008. Kimia SMA XI Semester Pertama. Jakarta: Yudistira.

d.      Sunardi. 2008. Kimia Bilingual Kelas XI SMA. Bandung: Yrama Widya.

·         Internet

·         Power point slide show

VIII.       MATERIAL

a. Lembar Kerja Siswa

b.Laptop

c. LCD

IX. ASSESMENT

1.      Metode evaluasi 

·Tugas individu  

·Tes kecil

·tes

2.      Jenis evaluasi  

      Soal obyektif dan esai, observasi keaktifan

3.      Instrumen penilaian

LKS, rubrik penilaian kognitif dan afektif