Buku Materi Pembelajaran KIMIA FISIKA 1 - Free Download PDF

1m ago
9 Views
0 Downloads
8.68 MB
461 Pages
Transcription

BMP. UKI: LSLP-01-KF-PK-FIS-III-2020Buku Materi PembelajaranKIMIA FISIKA 1Leony Sanga Lamsari Purba, S.Pd., M.PdPROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIAFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANUNIVERSITAS KRISTEN INDONESIA2020

BUKU MATERI PEMBELAJARANKIMIA FISIKA IPenulis:Leony Sanga Lamsari Purba, S.Pd., M.PdEditor:Dr. Hotmaulina Sihotang, M.PdElferida Sormin, S.Si., M.PdIndri Jatmoko, S.Si., MMISBN: 978-623-7256-72-4Penerbit: UKI PressRedaksi: Jl. Mayjen Sutoyo No.2 Cawang Jakarta13630. Telp. (021) 8092425Cetakan I Jakarta: UKI Press, 2020Hak cipta dilindungi undang-undangDilarang mengutip atau memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini tanpaizin tertulis dari penerbit.UKI Press2020

KATA PENGANTARPuji syukur atas berkat Tuhan Yesus Kristus, dan motivasikeluarga dan semua teman penulis sehingga modul ini dapatpenulis selesaikan.Modul Kimia Fisika 1 ini terdiri atas 12 bagian Modul.Setiap bagian modul tersusun atas dua atau tiga kegiatanpembelajaran. Setiap kegiatan pembelajaran (sub bagian modul)diuraikan tujuan pembelajaran yang akan dicapai pada pertemuantersebut, materi pembelajaran, latihan, rangkuman, evaluasipembelajaran, umpan balik dan tindak lanjut, serta daftarreferensi.Setiap bagian dalam modul mengacu pada kurikulumKKNI, Strategi pembelajaran Student Centered Learning (SCL)dan pendekatan Kontekstual. Tujuan dari penyusunan modul iniadalah untuk membantu pembelajaran agar lebih sistematis,efektif dan efisien. Setiap pembelajaran akan mengacu padamodul. Penulis berharap modul ini bermanfaat bagi pembaca,secara umum dank kepada mahasiswa Pendidikan Kimia FKIPUKI secara khusus. Penulis menyadari modul ini masih jauh darisempurna, dengan demikian penulis sangat masukan yangmembangun untuk perbaikan modul ini kedepan.Atas perhatian dan kerjasama seluruh pihak yangmembantu dalam penyempurnaan modul ini, saya ucapkanterimakasih.Jakarta, Juli 2020Penulisi

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL KIMIA FISIKA 1Sebelum menggunakan modul ini, maka bacalah petunjukberikut:1. Modul ini tersusun atas 12 bagian materi kimia fisika 1 yangtelah disesuaikan dengan kurikulum KKNI dan rancanganpembelajaran semester (RPS).2. Setiap Kegiatan Pembelajaran (Sub Modul) tersusun atastujuan pembelajaran, materi pokok pembelajaran, latihan,rangkuman, evaluasi pembelajaran, umpan balik dan tindaklanjut serta referensi.3. Bawa modul dalam setiap pembelajaran Kimia Fisika 1, danlakukan pembelajaran sesuai dengan modul pada pertemuanyang sedang berlangsung.4. Kerjakan evaluasi pembelajaran dan lembar kerja sesuaidengan modul.5. Apabila lembar kerja adalah praktikum, maka silahkan susunjurnal praktikum, kemudian cek kesediaan alat dan bahan dilaboratorium (seminggu sebelum pelaksanaan praktikum).6. Apabila ada hal yang tidak dimengerti mengenai isi modul,boleh ditanya langsung kepada dosen pengampu.ii

PETA KONSEP KIMIA FISIKA 1Metode Eksperimental Kinetika ReaksiKinetika Reaksi LanjutanPenentuan Hukum LajuEnergetika dan MekanismePersamaan Laju ReaksiKinetika ReaksiHukum Persamaan LajuIon dalam LarutanSel ElektrokimiaTermodinamika Ion dalam LarutanIon dalam LarutanLarutan IonikTermodinamika Ion dalam LarutanKesetimbangan FasaKIMIA FISIKA 1Diagram FasaDiagram Fase CampuranLarutan Non ElektrolitDaya Hantar LarutanLarutan Ideal dan Non IdealSifat Koligatif LarutanCampuran Asam Basadan KelarutanTitrasi Asam BasaKesetimbanganPengantar KesetimbanganKelarutanGas IdealEntropiEntropi dan EnergiBebasPerbahan EntropiEnergi BebasHukum Termodinamika 1TermodinamikaEntalpiKalor pada Zat KimiaCairanCairan dan PadatanPadatan KristalDifraksi dengan PadatanGas IdealGasPerilaku Molekul Gas IdealGas Nyataiii

yRENCANA PEMBELAJARANSEMESTER (RPS)UniversitasFakultasProgram StudiMata KuliahBobot/SksKode Mata KuliahBentuk/Sifat:::::::Pra-Syarat (jika ada)SemesterPeriode KuliahJumlah Pertemuantatap mukaJadwal KuliahRuangDosen Pengampu::::Universitas Kristen IndonesiaKeguruan dan Ilmu PendidikanPendidikan KimiaKimia Fisika I4 sks16124120(1) Kuliah/Teori (2) Seminar(3) PraktikumKimia Dasar, Fisika Dasar, KalkulusGanjilSeptember 2020-Januari 202116 x 200 menit:: R-3206: Leony Sanga Lamsari PurbaA. DESKRIPSIMata kuliah bertujuan agar mahasiswa memiliki pemahaman tentangteori/konsep-konsep dan gejala fisik dalam proses kimia. Mata kuliahmembahas tentang satuan dan besaran, gas, termodinamika I, termodinamikaII, kesetimbangan larutan. Pembelajaran akan dilaksanakan denganmenerapkan pendekatan student center learning, yaitu melalui pembelajarandikelas, studi kasus dan eksperimen. Mahasiswa didorong dan difasilitasiuntuk aktif mencari dan menemukan pengetahuan serta memperolehketerampilan dan sikap.iv

B. CAPAIAN PEMBELAJARAN LULUSAN huan1.2.KeterampilanKhusus1.Capaian Pembelajaran LulusanBertaqwa kepada Tuhan Yang Maha Esa dan mampumenunjukkan sikap religius(S-1)Menghargai keanekaragaman budaya, pandangan,agama dan kepercayaan, serta pendapat atau temuanoriginal orang lain(S-5)Menginternalisasi semangat kemandirian, kejuangan,dan kewirausahaan (S-10)Memiliki budi pekerti yang berlandaskan rcayakan, antara lain:(S-11)a. Rendah hati (Humality, Filipi 2: 3b)b. Berbagi dan Peduli (Sharing and Caring, Ibrani10: 24)c. Disiplin (Disipline, Efesus 5: 16)d. Profesional (Profesional, Matius 25: 21)e. Bertanggung jawab (Responsibility, Bilangan 4:49)Mampu menerapkan pemikiran logis, kritis,sistematis, dan inovatif dalam konteks pengembanganatau implementasi ilmu pengetahuan dan teknologiyang memperhatikan dan menerapkan nilai humaniorayang sesuai dengan bidang keahliannya; (KU-1)Mampu menunjukkan kinerja mandiri, bermutu, danterukur; (KU-2)Menguasai teori kimia fisika yang melipiti satuandan besaran, gas, termodinamika I, termodinamikaII, kesetimbangan larutan (PG-6)Mampu mengembangkan materi kimia fisik secarakonferensif melalui studi kasus, studi lapangandan eksperimen (PG-11)Mampumerancang,menerapkan,danmengembangkan materi ajar kimia untuk tujuanatau bidang tertentu/khusus dengan baik(KK-4)v

C. CAPAIAN PEMBELAJARAN MATA KULIAH (CPMK)CPMK1. Mahasiswa memahami perilakugas yang sangat dipengaruhi olehvariabelsepertitemperatur,tekanan, dan lain-lain2. Mahasiswa memahami perilakugas yang sangat dipengaruhi olehvariabelsepertitemperatur,tekanan, dan lain-lain3. Memahami hubungan timbalbalik panas dengan reaksi kimiaatau dengan perubahan keadaanfisika4. Mampu memahami tidak semuaproses di alam semesta adalahreversible yang disebabkan adayaarah pada aliran elektronSUB-CPMK1.1. Mahasiswa memahami satuanfisika1.2. Mahasiswa memahami satuankimia2.1. Mahasiswa memahami gas idealdan gas nyata2.2. Mahasiswa mengetahuipersamaan keadaan gas2.3. Mahasiswa memahami hukumhukum gas2.4. Mahasiswa mengetahuipersamaan dan azas keadaan2.5. Mahasiswa memahami titik kritis2.6. Mahasiswa memahami teorikinetika gas3.1. Mahasiswa memahami sistemdan lingkungan3.2. Mahasiswa mampu memahamijenis reaksi akibat perpindahanpanas dalam sistem danlingkungan3.3. Mahasiswa mampu memahamiproses termokimia3.4. Mahasiswa mampu memahamihukum termodinamika I3.5. Mahasiswa mampu memahamiviyste termodinamika II4.1. Mahasiswa memahami konsepkesetimbangan dalam larutan4.2. Mahasiswa mampu mengamatifactor yang mempengaruhikesetimbangan kimia4.3.Mahasiswa memahami aplikasisistem kesetimbangan dalamlarutanvi

D. MATERIPOKOK BAHASAN1. Besaran dan SatuanSUB-POKOK BAHASAN1.1. Satuan Fisika1.2. Satuan Kimia2.1. Gas ideal dan nyata2.2. Persamaan keadaan gas2.3. Hukum-hukum gas2.4. Persamaan dan azas gas2.5. Titik kritis2.6. Teori kinetika gas3.1. Sistem dan Lingkungan3.2. Reaksi Termokimia3.3. Proses termokimia3.4. Hukum dan prinsip kerjaTermodinamika I3.5. Hukum dan prinsip kerjaTermodinamika II4.1. Konsep dasar kesetimbanganLarutan4.2. Faktor-faktor kesetimbanganlarutan2. Gas3. Termokimia4. Kesetimbangan LarutanE. KEGIATAN PEMBELAJARAN (METODE)1. Kegiatanpembelajarandilaksanakanpendekatan student center learningdenganmenggunakan(pembelajaran berpusat padamahasiswa). Para mahasiswa didorong dan difasilitasi untuk keterampilan maupun sikap).2. Ada lima kegiatan (metode) utama yang akan dilaksanakan dalamperkuliahan yaitu: Presentasi oleh dosen (ceramah) Eksperimen Diskusi kelas berbasis kelompokvii

Penugasan Studi lapanganF. TUGASAda lima tugas utama yang harus dikerjakan oleh mahasiswa selamaperkuliahan (1 semester), yaitu:1. Membuat makalah kelompok dan mempresentasikan dalam diskusikelas,2. Membuat resume bahan kuliah pada setiap pertemuan (tugasindividu),3. Membuat penjelasan istilah (semacam glossary) untuk berbagaiistilah/konsep penting yang ditemukan dalam perkuliahan.4. Melakukan dan membuat laporan eksperimen dan studi kasus.G. PENILAIAN1. Metode/teknik: Tes tulis (untuk ujian tengah dan akhir semester), Penilaian produk (untuk penilaian makalah, laporan hasil studikasus, dan tugas membuat glossary), Penilaian kinerja (untuk menilai presentasi dalam diskusi kelas,dan partisipasi dalam perkuliahan), Penilaian sikap (untuk menilai sikap dan perilaku selamamengikuti kuliah, ketaatan terhadap aturan).2. Instrumen Naskah soal ujian (untuk ujian tengah dan akhir semester), Skala penilaian/rubrik (untuk menilai makalah, laporan hasil studikasus, tugas membuat glossary dan presentasi dalam diskusi),viii

Lembar pengamatan (untuk menilai sikap dan perilaku selamamengikuti perkuliahan dan ketaatan terhadap aturan).3. Komponen dan proporsi penilaian1. Tugas(20%)2. UTS(30%)3. UAS(50%)4. Kriteria kelulusanTINGKATHURUFKETERANGAN 80ALulus 75- 80A-Lulus 70- 75B Lulus 65- 70BLulus 60- 65B-Lulus 55- 60C Lulus 50- 55CLulus 45- 50DBelum Lulus 45EBelum LulusPENGUASAAN (%)H. PERATURAN (TATA TERTIB)1. Dalam pelaksanaan matakuliah kimia fisika 1, mahasiswa harus:2. Hadir paling lambat 15 menit sebelum jam pelajaran. MahasiswaTIDAK DIPERKENANKAN masuk kelas setelah kuliah dimulai.3. rkenankan memakai bahan jeans, kaos dalam bentuk apapun,legging).ix

4. goperasikan handphone, laptop, atau sejenisnya. selamaproses pembelajaran (pemakaian laptop hanya saat presentasi).5. Tidak ada ujian dan penugasan susulan atau perbaikan.6. Tugas diberikan pada saat kuliah dan wajib dikerjakan olehmahasiswa, dan hasilnya dikumpulkan sesuai dengan waktu yangtelah ditetapkan. Pengumpulan tugas maksimal sehari [email protected]oo.com). Keterlambatan pengumpulan tugas akanmengurangi nilai sebesar 10 satuan per hari dengan batasmaksimum keterlambatan adalah 5 hari.I. SUMBER (REFERENSI)1. Atkins, P. W. (1986). Physical Chemistry. New York: W. H.Freeman & Co.2. Castellan, Gilbert W., Physical Chemistry, 3rd ed, Addison Wisley,1983.3. Lusi, dkk. (2018). Laju perubahan Oksigen Terlarut (DO) danDerajat Keasaman (pH) Air Sekitar Muara Angke. Jakarta:SimlibtamasJ. RINCIAN KEGIATAN (TERLAMPIR)x

RINCIAN RENCANA KEGIATANCapaian Pembelajaran Mata Kuliah (CPMK):1. Mahasiswa memahami perilaku gas yang sangat dipengaruhi oleh variabel seperti temperatur, tekanan, dan lain-lain2. Mahasiswa memahami perilaku gas yang sangat dipengaruhi oleh variabel seperti temperatur, tekanan, dan lain-lain3. Memahami hubungan timbal balik panas dengan reaksi kimia atau dengan perubahan keadaan fisika4. Mampu memahami tidak semua proses di alam semesta adalah reversible yang disebabkan adaya arah pada aliranelectronMinggu ke-xi(1)12Kemampuan Akhiryang Direncanakan(SUB-CPMK)(2)Menyepakati RPS/Kontrak kuliah1.1. Mampu mengamatigejala alam terkaitgas ideal melaluipemahamanmahasiswa terhadapkonsep gas sempurnamaupunmelaluipercobaan.1.2 Mampu meng-analisisperilaku molekularpartikel gas ideal1.3 .Mampu mengamatigejala alam terkaitgas non ideal melaluipemahamanmahasiswa eramah danTanya-JawabDiskusiPengalaman Belajar(Penugasan)Indikator PenilaianBobotPenilaian(5)(6)(7)(8)0%RPS &kontrakperkuliahan5%Atkins, P. W.(1986).PhysicalChemistry.New York:W. H.Freeman &Co.-1. Bergabung dalamkelompok belajarmengumpulkaninformasi penelitianBoyle, Charles danGay-Lussac terkaitgas.2. Memahami konsepdasar gas ideal,molekul partikel gasdan gas non ideal.3. Menyesuaikaninformasi yangdiperoleh denganmateri yang disajikandalam buku KimiaMampu menjelaskan konsepdasar gas idealMampu menganalisis gejalaalam terkait gas idealMampu mengamati sifat gasideal melalui percobaanMampumenelitidanmemberi kontribusi terhadapmasalah gas di lingkungansekitar.Mampu menjelaskan konsepdasar partikel molekul gasidealMampumenelitidanmemberi kontribusi terkaitpartikel molekul gas idealReferensi

3xii4.konsep gas non idealSMA, Kimia Dasardan Kimia Fisika.4. Persentasi, Tanyajawab, Praktikum danPenugasan1.1. Mampu mengamatigejala alam terkaitgas ideal melaluipemahamanmahasiswa terhadapkonsep gas sempurnamaupun melaluipercobaan.1.2. Mampu menganalisisperilaku molekularpartikel gas ideal.1.3. Mampu mengamatigejala alam terkaitgas non ideal melaluipemahamanmahasiswa terhadapkonsep gas non ideal.1. Mampu mengamatigejala alam terkait gasideal melaluipemahamanmahasiswa terhadapkonsep gas sempurnamaupun melaluipercobaan.2. Mampu menganalisisperilaku molekularpartikel gas ideal.3. Mampu mengamatigejala alam terkait gasnon ideal melaluipemahamanmahasiswa terhadapkonsep gas non ideal.3.1. Mampu mengamatigejala alam terkaittermodinamikamelalui pemahamanmahasiswa terhadapkonsepCairan danPadatanTermodinamikaDiskusiCollaborative hadap masalah gas dilingkungan sekitar.Mampu menjelaskan konsepdasar partikel molekul gasnon idealMampumenelitidanmemberi kontribusi terkaitpartikel molekul gas nonideal terhadap masalah gasdi lingkungan sekitar.Mampu menjelaskan konsepdasar cairan dan padatanMampu menganalisis gejalaalam terkait cairan danpadatanMampu mengamati sifatcai

dasar gas ideal, molekul partikel gas dan gas non ideal. 3. Menyesuaikan informasi yang diperoleh dengan materi yang disajikan dalam buku Kimia Mampu menjelaskan konsep dasar gas ideal Mampu menganalisis gejala alam terkait gas ideal Mampu mengamati sifat gas ideal melalui percobaan Mampu meneliti dan memberi kontribusi terhadap