Home >Documents >Elek Trol It

Elek Trol It

Date post:13-Aug-2015
Category:
View:52 times
Download:6 times
Share this document with a friend
Description:
chemistry
Transcript:

BAB II KAJIAN PUSTAKA

A. Representasi Ilmu Kimia Ilmu kimia adalah ilmu yang berkenaan dengan karakterisasi, komposisi dan transformasi materi (Mortimer, 1979). Ilmu kimia merupakan ilmu yang mempelajari sifat dan komposisi materi (yang tersusun oleh senyawa-senyawa) serta perubahannya, bagaimana senyawa-senyawa itu bereaksi/berkombinasi membentuk senyawa lain. Peneliti dan pendidik dalam kimia telah mengkaji adanya tiga aspek dalam kimia, yaitu: makroskopik, mikroskopik, dan simbolik (Gabel, Samuel dan Hunn, dalam Wu, Krajcik, Soloway, 2000). Level pemahaman pada mata pelajaran kimia terdiri dari level makroskopik, mikroskopik, dan simbolik (gambar 2.1). Makroskopik

Sub-mikro (partikulat)

Simbolik

Gambar 2.1 Tiga Tingkatan Pemahaman Kimia (Johnstone dalam Gabel, 1999)

Representasi kimia pertama merupakan aspek makroskopik

yang

menunjukkan fenomena-fenomena yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari maupun yang dipelajari di laboratorium menjadi suatu bentuk makro yang bisa 8

9

diamati langsung (Wu, Krajcik, Soloway, 2000). Aspek mikroskopik merupakan representasi yang kedua, yang memiliki tingkatan untuk menjelaskan aspek makroskopik sehingga aspek makroskopik tersebut dapat dipahami. Pada tingkatan mikroskopik ini lebih menekankan pada partikel dan sifatnya. Aspek makroskopik dan mikroskopik memiliki keterkaitan satu sama lainnya. Sebagaimana dikemukakan oleh Hoffman dan Laszlo (1991) menyatakan bahwa: Chemistry is a mix of molecular engineering based on extrapolation from the macroscopic to the microscopic, and a science, coming to grasp directly with the microscopic. Representasi kimia yang terakhir yaitu simbol, tanda atau bahasa, serta bentukbentuk lainnya yang digunakan untuk mengkomunikasikan hasil

pengamatan (Hoffman dan Laszlo, dalam Wu, 2000). Oleh karena atom tidak dapat diamati menggunakan pancaindera, para ahli kimia menjelaskannya dengan menggunakan lambang berupa angka, model, dan huruf. Masalah yang menarik untuk diperhatikan tentang ilmu kimia adalah meskipun ilmu kimia banyak memberikan manfaat dalam kehidupan manusia, tetapi banyak fakta menunjukkan bahwa ilmu kimia dipandang ilmu yang sulit dan tidak menarik untuk dipelajari.

B. Level Simbolik dalam Kimia Johnstone menyatakan bahwa konsep IPA dan tiga level cara memahami IPA menjadikan IPA sulit dipelajari. Ia juga mengatakan tiga level pemahaman ini tidak hanya khas untuk kimia, tapi juga untuk biologi dan fisika. Hanya saja kimia

10

lebih sering menggunakan lambang matematik, rumus, dan persamaan untuk memperlihatkan hubungan level makroskopik dan mikroskopik (Gabel, 1999). Pemahaman level simbolik akan lebih mudah jika siswa telah menguasai pemahaman level makroskopik dan mikroskopik. Hal ini disebabkan karena level simbolik merupakan terjemahan dari pengalaman atau peristiwa yang teramati pada eksperimen dan presentasi level mikroskopiknya ke dalam suatu simbolsimbol, rumus-rumus dan perhitungan. Biasanya siswa akan merasa kesulitan jika pemahaman level simbolik ini tidak ditunjang oleh kedua level tadi. Pemahaman pada level simbolik dalam pelajaran kimia di sekolah seringkali diabaikan. Banyak siswa yang mengalami kesulitan mempelajari level pemahaman simbolik dan molekuler dalam kimia (Wu,2000).

C. Beberapa Dugaan Penyebab Kesulitan Belajar Kimia Siswa dapat dikatakan mengalami kesulitan belajar apabila siswa yang bersangkutan tidak berhasil mencapai taraf kualifikasi hasil belajar tertentu (Abin Syamsudin, 2000:308). Kesulitan belajar kimia diantaranya disebabkan karena: 1) Siswa tidak tahu bagaimana caranya belajar. 2) Siswa kurang menguasai matematika dasar. 3) Siswa kurang mempunyai kemampuan problem solving. Kemampuan problem solving sangat diperlukan untuk mempelajari kimia (Wayre Huang dalam Ashadi, 2006).

11

4) Pemakaian nama-nama unsur yang tidak konsisten dengan simbolnya. Sebagai contoh unsur besi (Iron) disimbolkan Fe (Ferrum), Emas (Gold) disimbolkan Au (Aurum), Kalsium disimbolkan Ca, sedangkan simbol K digunakan untuk kalium. Hal ini terjadi karena simbol-simbol unsur memang tidak berasal dari bahasa Inggris. 5) Kekeliruan guru dalam usaha mengarahkan siswa agar tidak hanya menghafal. Belajar memang tidak hanya menghafal, namun ada beberapa bagian yang tidak ada cara lain kecuali menghafal. Nama-nama unsur kimia harus dihafal, tanpa menghafalnya siswa tidak akan mengenalnya. Namun pada faktanya di lapangan masih ada beberapa guru yang meminta siswanya untuk tidak menghafal dan siswanya salah tangkap, terlanjur salah paham bahwa belajar kimia tidak boleh menghafal (Jacob Anthony Seiler, 2006). Berdasarkan hasil penyelidikan Utomo dan Ruijter (1990) terhadap siswa yang diberi soal, ternyata hanya sebagian kecil siswa yang dapat mengerjakannya dengan baik, sebagian besar bahkan tidak tahu apa yang harus dikerjakan. Setelah diberi petunjuk pun mereka masih juga tidak dapat menyelesaikan soal-soal tersebut padahal guru menerangkan seluruh penyelesainnya. Siswa dapat mengerti penjelasan guru, tetapi tetap tidak mampu untuk mengerjakan soal yang serupa itu secara mandiri. Mereka hanya menonton seseorang memecahkan soal atau menghafalkan contoh-contoh penyelesaian soal. Dengan demikian sasaran pengajaran tidak tercapai dan inilah yang menyebabkan hasil ujian yang kurang

12

memuaskan. Berdasarkan penyelidikan tersebut dapat disimpulkan bahwa terdapat beberapa penyebab siswa tidak dapat memecahkan soal diantaranya : 1) Siswa kurang menganalisis soal yang dihadapinya. Hal ini terjadi karena beberapa hal, siswa tidak membaca soal dengan seksama, tidak menyadari apa yang diketahui, terlalu cepat memulai dengan perhitungan, dan tidak mengetahui sebenarnya apa yang ditanyakan. 2) Siswa tidak merencanakan jalan penyelesaian. Hal ini disebabkan karena siswa tidak mulai dengan yang ditanyakan, tidak mengetahui persamaan-persamaan yang terpenting, dan tidak menghubungkan teori umum dengan soal khusus yang dihadapinya. 3) Siswa tidak menyelesaikan soal-soal secara terperinci Siswa tidak menyelesaikan soal secara terperinci seperti mengabaikan satuan-satuan yang dipakai dan siswa memulai perhitungan terlalu awal. 4) Siswa tidak menilai lagi kebenaran jawabannya. Kebanyakan dari siswa yang mengerjakan soal tidak memeriksa lagi apakah jawaban yang diperoleh itu betul, realistis, sesuai dengan yang ditanyakan. Selain itu, sebagaimana kita ketahui bahwa ilmu kimia berhubungan

dengan ilmu-ilmu lainnya termasuk matematika. Banyak siswa yang sering melakukan kesalahan dalam menyelesaikan soal terutama yang berhubungan dengan matematika. Ada beberapa faktor yang menyebabkan siswa melakukan

13

kesalahan

dalam

menyelesaikan

soal-soal

matematika

(Newman

dalam

Mallongtarang, 2010) antara lain adalah sebagai berikut : 1) Reading error yaitu kesalahan membaca. Siswa melakukan kesalahan dalam membaca kata-kata penting dalam pertanyaaan atau siswa salah dalam membaca informasi utama, sehingga siswa tidak menggunakan informasi tersebut untuk menyelesaikan soal. 2) Reading Comprehesion difficulty yaitu kesalahan memahami soal. Siswa sebenarnya sudah dapat memahami soal, tetapi belum menangkap informasi yang terkandung dalam pertanyaan, sehingga siswa tidak dapat memproses lebih lanjut solusi dari permasalahan. 3) Transform error yaitu kesalahan transformasi. Siswa gagal dalam memahami soal-soal untuk diubah ke dalam kalimat matematika yang benar. 4) Weakness in process skill yaitu kesalahan dalam ketrampilan proses. Siswa dalam menggunakan kaidah atau aturan sudah benar, tetapi melakukan kesalahan dalam melakukan penghitungan atau komputasi. 5) Encoding error yaitu kesalahan dalam menggunakan notasi. Dalam hal ini siswa melakukan kesalahan dalam menggunakan notasi yang benar. 6) Corelles error yaitu kesalahan karena kecerobohan atau kurang cermat.

14

D. Diagnosis Kesulitan Belajar Diagnosis dan perbaikan belajar mempunyai peranan sangat penting dalam membantu murid untuk berkembang sesuai dengan kemampuannya. Keberadaan program diagnosis dan perbaikan belajar sangat besar artinya bagi siswa yang mempunyai kemampuan yang berbeda dari kemampuan umum temantemannya. Tanpa adanya program diagnosis dan perbaikan belajar, anak yang kurang mampu akan selamanya tertinggal dari teman-temannya, dan anak yang pintar mungkin akan menyalurkan kemampuannya yang berlebih ke hal-hal yang negatif. Menurut C. Ross dan Julian Stanley, langkah-langkah mendiagnosis kesulitan belajar ada tiga tahap, yaitu : 1) Langkah-langkah diagnosis yang meliputi aktifitas, berupa a.Identifikasi kasus b.Lokalisasi jenis dan sifat kesulitan c. Menemukan faktor penyebab baik secara internal maupun eksternal 2) Langkah prognosis yaitu suatu langkah untuk mengestimasi (mengukur), memperkirakan apakah kesulitan tersebut dapat dibantu atau tidak. 3) Langkah Terapi yaitu langkah untuk menemukan berbagai alternatif kemungkinan cara yang dapat ditempuh dalam rangka penyembuhan kesulitan tersebut yang kegiatannya meliputi antara lain pengajaran remedial, transfer atau referal. Sasaran dari kegiatan diagnosis pada dasarnya ditujukan untuk memahami karakteristik dan faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya kesulitan. Dari

15

ketiga pola pendekatan di atas dapat disimpulkan bahwa langkah-langkah pokok prosedur dan teknik diagnosa kesulitan belajar adalah sebagai berikut: 1) Mengidentifikasi siswa yang diperkirakan mengalami kesulitan belajar. Adapun langkah-langkah mengidentifikasi siswa kesulitan belajar adalah sebagai berikut: Menandai siswa dalam satu kelas atau dalam satu kelompok yang diperkirakan mengalami kesulitan belajar baik bersifat umum maupun khusus dalam bidang studi. Meneliti nilai ulangan yang tercantum dalam record academic kemudian dibandingkan dengan nilai rata-rata kelas atau dengan kriteria tingkat penguasaan minimal kompetensi yang dituntut. Menganalisis hasil ulangan dengan melihat sifat kesalahan yang dibuat. Melakukan observasi pada saat siswa dalam kegiatan proses belajar mengajar yaitu mengamati tingkah laku siswa dalam mengerjakan tugas-tugas tertentu yang diberikan di dalam kelas, berusaha mengetahui kebiasaan dan cara belajar siswa di rumah melalui check list. Mendapatkan kesan atau pendapat dari guru lain terutama wali kelas,dn guru pembimbing. 2) Mengalokasikan letaknya kesulitan atau permasalahannya, dengan cara mendeteksi kesulitan belajar pada bidang studi tertentu. Dengan membandingkan angka nilai prestasi siswa yang bersangkutan dari bidang yang mengalami

16

studi yang diikuti atau dengan angka nilai rata-rata dari setiap bidang studi. Atau dengan melakukan analisis terhadap catatan mengenai proses belajar. Hasil analisa empiris terhadap catatan keterlambatan penyelesaian tugas, ketidakhadiran, kekurang aktifan dan kecenderungan berpartisipasi dalam belajar 3) Melokalisasikan jenis faktor dan sifat yang menyebabkan mengalami berbagai kesulitan. 4) Memperkirakan alternatif pertolongan. Menetapkan kemungkinan cara mengatasinya baik yang bersifat mencegah (preventif) maupun

penyembuhan(kuratif).

E. Pola Pemecahan Masalah Menurut George Polya (18871985), seorang matematikawan dari Hongaria dalam bukunya yang berjudul How to Solve It, tahap-tahap dalam pola pemecahan masalah menurut Polya yaitu: 1) Understand the Problem Bacalah soal dengan baik sehingga kita melangkah ke arah yang tepat. Pastikan bahwa kita memahami masalah yang harus diselesaikan. Bacalah soal dengan cermat. Perhatikan kalau perlu catat, angka dan syarat yang diasumsikan.

17

Apa yang sebenarnya harus ditentukan? Apa yang tidak diketahui (tapi relevan dengan soal).

Buatlah gambar atau diagram untuk menyatukan informasi dan membantu memvisualisasi masalah.

Beri simbol pada kuantitas-kuantitas yang ada. Kalau bisa nyatakan masalah dalam kata-kata sendiri.

2) Plan a Strategy for solving the problem Setelah memahaminya, langkah berikutnya adalah menentukan bagaimana menyelesaikannya. Ini adalah tahap tersulit, membutuhkan kreatiftas, dan pengalaman. Ingat-ingat kembali mungkin kita pernah berhadapan dengan soal yang mirip atau serupa sebelumnya. Susunlah strategi, kalau perlu buatlah diagram flow-chart, tertulis atau secara mental. Kenali perangkat analitik dan komputasi yang diperlukan.

3) Execute your strategy, and revise it if necessary. Setelah menentukan strateginya, maka kita melaksanakannya. Jika diperlukan strategi bisa diubah. Laksanakan strategi secara bertahap dan perhatikan tiap langkah sehingga kita tidak terperosok sehingga terjadi kesalahan. Lakukan perbaikan bila ternyata ada kesalahan. Lakukan revisi bila ternyata strategi (hampir) mustahil dilaksanakan.

18

4) Check and interpret your result. Umumnya kita berhenti pada langkah ke 3. Tetapi langkah terakhir ini tidak kurang pentingnya. Setelah diperoleh hasil, jangan berhenti dulu. Periksa apakah satuan sesuai dan hasil/bilangan yang diperoleh, masuk akal atau sesuai dengan perkiraan? Cek kembali perhitungan atau nalar, apakah hasil sesuai dengan batasan asumsi?

F. Analisis Level Simbolik pada Materi Sifat Koligatif Larutan 1) Pengertian Sifat Koligatif Larutan Kata koligatif berasal dari kata latin colligare yang berarti berkumpul bersama.Sifat koligatif larutan hanya dipengaruhi oleh jumlah partikel zat terlarut di dalam larutan, dan tidak bergantung pada jenis zat terlarut. Sifat koligatif larutan meliputi penurunan tekanan uap (P), penurunan titik beku (Tf), kenaikan titik didih (Tb), dan tekanan osmotik ( ). 2) Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit a. Penurunan Tekanan Uap Jika ke dalam suatu ruangan tertutup dimasukkan pelarut murni pada suhu tertentu, sebagian pelarut akan menguap. Uap yang dihasilkan menimbulkan tekanan tertentu yang disebut tekanan uap. Pada saat penguapan, sejumlah tertentu partikel dalam cairan memiliki energi kinetik yang cukup untuk meninggalkan permukaan. Partikel-partikel bergerak dari cairan ke ruang kosong di atas cairan.

19

Partikel-partikel dalam ruang di atas cairan segera membentuk fasa uap. Saat konsentrasi partikel dalam fasa uap meningkat, beberapa partikel kembali ke fasa cair, proses ini disebut pengembunan. Keadaan kesetimbangan tercapai ketika laju penguapan sama dengan laju pengembunan. Tekanan pada saat kesetimbangan tersebut terjadi dinamakan tekanan uap jenuh pelarut murni (P0). Jika kedalam pelarut tersebut dimasukkan zat terlarut yang sukar menguap hingga terbentuk larutan, maka tekanan yang ditimbulkan oleh uap jenuh pelarut dari larutan dinamakan tekanan uap jenuh larutan (P). Adanya zat terlarut yang sukar menguap akan mempersulit gerak partikel pelarut untuk meninggalkan fasa cairnya dibandingkan tanpa keberadaan partikel zat terlarut. Hal ini menyebabkan, pada suhu yang sama, tekanan uap larutan lebih kecil dibandingkan dengan tekanan uap pelarut murninya, artinya pada peristiwa ini terjadi penurunan tekanan uap. Model mikroskopik penguapan air dan penguapan pada larutan urea terlihat pada gambar 2.2 dan gambar 2.3 berikut.

Gambar 2.2. Model Mikroskopik Penguapan Air

20

Gambar 2.3. Model Mikroskopik Penguapan pada Larutan urea

Tabel 2.1. Penurunan Tekanan Uap Jenuh (P) Teoritis Berbagai Jenis Larutan Nonelektrolit dalam Air pada 20oC*) Fraksi Zat terlarut mol zat terlarut Air murni Glikol Glikol Urea Urea 0,01 0,02 0,01 0,02 Tekanan uap jenuh larutan 17,54 mmHg 17,36 mmHg 17,18 mmHg 17,36 mmHg 17,18 mmHg 0,18 mmHg 0,36 mmHg 0,18 mmHg 0,36 mmHg Penurunan tekanan uap jenuh

*) Purba (2007) dan Mulyono (2002) Berdasarkan percobaan yang dilakukan Raoult, secara simbolik tekanan uap jenuh larutan dapat dirumuskan sebagai berikut:

P = Po . Xp

21

Keterangan: P : tekanan uap jenuh larutan Po : tekanan uap jenuh pelarut murni Xp : fraksi mol zat pelarut Persamaan tersebut mempunyai arti: tekanan uap jenuh larutan sama dengan fraksi mol pelarut dikalikan dengan tekanan uap jenuh pelarut murninya, ini biasa disebut sebagai hukum Raoult. Hukum ini hanya berlaku untuk zat terlarutnya yang sukar menguap (nonvolatile). (nonvo Selisih antara tekanan uap jenuh pelarut murni dengan tekanan uap jenuh larutan, disebut penurunan tekanan uap jenuh (P). secara simbolik dapat dirumuskan sebagai berikut:

P = Po P = Po ( Po.Xp ) = Po (Po ( 1-Xt )) = Po (Po (Po .Xt)) = Po Po + ( Po . Xt) P = Po . Xt

Keterangan: P : penurunan tekanan uap jenuh (atm) Xt : fraksi mol zat terlarut Fraksi mol menyatakan perbandingan banyaknya mol suatu zat yang ada dalam campuran tersebut. Untuk menentukan fraksi mol suatu larutan, secara simbolik dapat dirumuskan sebagai berikut:

atau

22

Keterangan : Xt : fraksi mol zat terlarut nt : jumlah mol zat terlarut (mol) Xp : fraksi mol zat pelarut np : jumlah mol pelarut (mol)

b. Penurunan Titik Beku Perubahan dari cair menjadi padat disebut pembekuan. Titik beku suatu cairan adalah suhu pada saat laju pembentukan fasa cair dan pembentukan fasa padat berada dalam kesetimbangan. Untuk membeku suatu cairan melepaskan energi sedangkan untuk mencair suatu padatan menyerap energi. Pada gambar 2.4, ditunjukkan keadaan kesetimbangan pada saat tercapainya titik beku air Es.

Gambar 2.4. Model Mikroskopik Titik Beku Air Es Titik beku air murni pada tekanan 1 atm adalah 0 oC. Jika ke dalam air tersebut dimasukkan zat terlarut yang sukar menguap sehingga membentuk larutan, kemudian didinginkan ternyata pada suhu 0 oC larutan tersebut belum membeku. Hal ini disebabkan karena partikel zat terlarut merupakan gangguan bagi partikel pelarut untuk saling berdekatan dan menyusun fasa padat yang

23

teratur, supaya jarak partikel semakin dekat dan bisa menyusun fasa padat yang teratur, diperlukan penurunan suhu. Ketika suhu diturunkan maka akan terjadi kesetimbangan kembali antara jumlah partikel pelarut yang membentuk fasa cair dengan pelarut yang membentuk fasa padat.

Gambar 2.5. Model Mikroskopik Titik Beku Larutan Urea Di negara yang memiliki musim dingin, suhu udara dapat mencapai di bawah titik beku normal air, sehingga diperlukan zat yang dapat menurunkan titik beku air dalam radiator mobil yang disebut zat anti beku. Penurunan titik beku, secara simbolik dapat dirumuskan sebagai berikut:

Tf = Tf 0- Tf

Keterangan: Tf : Titik beku larutan (0C) T f 0 : Titik beku pelarut (0C) Tf : Penurunan titik beku (0C) dimana

Tf = m Kf

24

keterangan: Tf : penurunan titik beku (oC) m : molalitas larutan (mol/kg) Kf : tetapan penurunan titik beku molal (oC/m)

Di bawah ini, terdapat beberapa data tetapan penurunan titik beku molal pelarut murni (Kf).

Tabel 2.2. Data Tetapan Penurunan Titik Beku Molal dari Beberapa pelarut*) Pelarut Air, (H2O) Benzene, (C6H6) Etanol, (C2H6O) Kloroform, (CHCl3) *)Sunarya (2003) Titik beku/oC 0,00 5,50 -144,60 -63,50 Kf/(oC m-1) 1,86 5,12 1,99 4,68

c.

Kenaikan Titik Didih Tekanan uap suatu zat cair akan meningkat bila suhu dinaikkan sampai zat

itu mendidih. Suatu zat cair dikatakan mendidih bila tekanan uapnya sama dengan tekanan udara di atas cairan (tekanan udara luar). Jika ke dalam cairan pelarut murni dilarutkan zat yang sukar menguap maka tekanan uap larutan yang terbentuk akan lebih rendah dari tekanan uap

25

pelarut murni, hal ini terjadi karena adanya partikel zat terlarut menyulitkan partikel-partikel pelarut untuk meninggalkan larutannya, akibatnya pada suhu yang sama tekanan uap larutan lebih rendah dari tekanan uap pelarut murni. Sebagai contoh air murni yang ditampilkan dengan model mikroskopik seperti molekul air gambar 2.6 pada 100 oC mempunyai tekanan uap 1 atm sedangkan air yang mengandung zat-zat terlarut mempunyai tekanan uap < 1 atm. Sebagai akibatnya bila tekanan udara 1 atm maka air murni sudah mendidih sedangkan air yang mengandung zat terlarut belum mendidih. Dengan demikian, larutan akan mendidih pada suhu lebih tinggi dari suhu didih pelarut murni. Gejala ini yang disebut sebagai kenaikan titik didih.

Gambar 2.6. Model Mikroskopik Titik Didih Pelarut

Gambar 2.7. Model Mikroskopik Titik Didih Larutan

26

Pada gambar 2.7 memperlihatkan model zat-zat partikel terlarut menyulitkan partikel-partikel pelarut untuk meninggalkan larutannya, akibatnya pada suhu yang sama tekanan uap larutan lebih rendah dari tekanan uap pelarut.

Gambar 2.8. Diagram PT air dan larutan (Silberberg, 2006) Pada gambar 2.8, diperlihatkan kurva tekanan uap air dan tekanan uap larutan yang mengandung zat terlarut yang sukar menguap. Pada suhu tertentu, tekanan uap larutan akan lebih rendah daripada pelarut murninya yaitu air. Selain itu tekanan uap larutan akan mencapai 1 atm pada temperatur yang lebih tinggi daripada tekanan uap pelarut murni. Dengan kata lain, titik didih larutan akan lebih tinggi daripada pelarut murninya. Jumlah kenaikan titik didih pada diagram dinyatakan dengan tanda Tb. Besarnya kenaikan titik didih larutan (Tb) berbanding lurus dengan molalitas larutan dan besarnya kenaikan titik didih larutan relatif terhadap jenis

27

pelarut murni. Secara simbolik kenaikan titik didih (Tb) dirumuskan sebagai berikut:

Tb = m . K bKeterangan: Tb : kenaikan titik didih (oC) m : molalitas (mol/Kg)

Kb : tetapan kenaikan titik didih molal (oC/m)

Tabel 2.3. . Daftar Tetapan Kenaikan Titik Didih Molal Beberapa Pelarut pada 1 atm*) Pelarut Air Etanol Benzena Kloroform Karbon tetraklorida *) Mulyono (2002) Molalitas (m) menyatakan banyaknya zat terlarut dalam setiap 1000 gram pelarut. Untuk menentukan molalitas (m) suatu larutan, larutan, secara simbolik dapat dirumuskan sebagai berikut: Titik Didih (oC) 100,0 78,4 80,1 64,2 76,8 Kb (oC m-1) 0,52 1,22 2,53 3,63 5,03

28

Keterangan: m : molalitas(mol/Kg) g : massa zat terlarut (gram) Mr : massa molekul relatif P : massa pelarut (gram)

d. Tekanan Osmotik Peristiwa osmotik adalah perpindahan partikel-partikel pelarut melalui membran semipermeabel secara netto dari pelarut ke larutan atau dari larutan konsentrasi rendah (encer) menuju larutan konsentrasi tinggi (pekat). Membran semipermeabel adalah selaput yang dapat dilalui oleh partikel-partikel pelarut tetapi tidak dapat dilalui oleh zat terlarut (menahan zat terlarut). Beberapa contoh osmotik yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari misalnya: ketimun yang ditempatkan dalam larutan garam akan kehilangan airnya akibat osmotik sehingga terjadi pengerutan. Pada gambar 2.9. terdapat gambaran sebelum terjadi peristiwa osmotik, ketika berlangsung peristiwa osmotik, dan setelah terjadi tekanan osmotik beserta model mikroskopik yang terjadi di dalamnya.

29

Gambar 2.9. Model Mikroskopik Sebelum Terjadi Peristiwa Osmotik Larutan Gula

Gambar 2.10. Model Mikroskopik Ketika Berlangsung Peristiwa Osmotik Larutan Gula

30

Gambar 2.11. Model Mikroskopik Setelah Terjadi Tekanan Osmotik Larutan Gula

Berdasarkan gambar 2.11, percobaan dilakukan dengan menggunakan sebuah gelas kimia yang berisi aquades dan kemudian dimasukkan corong yang telah diisi dengan larutan gula x M serta diberikan membran semipermeabel untuk memisahkan larutan gula dengan air. Membran semipermeabel hanya dapat dilalui oleh molekul air. Jumlah molekul air yang pindah dari larutan gula lebih kecil dibandingkan jumlah molekul air yang pindah ke larutan gula. Oleh karena itu, volume larutan menjadi lebih besar dan konsentrasinya menjadi lebih kecil. Akibat adanya kenaikan volume larutan, maka ada tekanan yang akan menekan molekul air untuk keluar dari larutan melalui membran. Tekanan pada larutan berbanding lurus dengan tinggi cairan, h. Pada saat kesetimbangan, molekul air yang ditekan keluar dari larutan sama dengan molekul air yang masuk. Tekanan pada saat kesetimbangan ini dinamakan tekanan osmotik (), yang diartikan sebagai tekanan yang diperlukan untuk menjaga perpindahan molekul air dari pelarut menuju larutan.

31

Harga tekanan osmotik berbeda untuk setiap konsentrasi. Hal ini terlihat pada tabel 2.4.berikut ini. Tabel 2.4.Data Percobaan Tekanan Osmotik larutan gula pada berbagai konsentrasi*) Volume (mL) Larutan mengandung 1 gram sukrosa 100 50 36,5 25 16,7 *) Purba (2000). Pada tahun 1887, J.H. Vant Hoff menemukan hubungan tekanan osmotik larutan encer sesuai dengan persamaan ideal. = MRT Tekanan osmotik (atm) 0,70 1,34 2,0 2,74 4,04

keterangan: : tekanan osmotik (atm) M : molaritas (mol/L) R : tetapan gas (0,082 L.atm/mol.L T : suhu mutlak (K)

C. Sifat Koligatif Larutan Elektrolit Berdasarkan hasil pengamatan, sifat koligatif larutan nonelektrolit berbeda dengan sifat koligatif larutan elektrolit. Apabila glukosa (non elektrolit) dilarutkan

32

ke dalam air, maka glukosa akan terurai membentuk molekul-molekul glukosa. Dengan kata lain, bila satu mol glukosa dilarutkan ke dalam air akan terdapat satu mol molekul glukosa dalam larutan tersebut. C6H12O6 (s)H2O (l)

C6H12O6 (aq)

Berbeda halnya bila satu mol garam dapur (elektrolit) dilarutkan le dalam air. Garam tersebut akan terurai menjadi ion Na+ dan ion Cl NaClH2O (l)

Na+ (aq) + Cl (aq)

Jika satu mol garam dapur dilarutkan ke dalam air akan terdapat satu mol ion Na+ dan satu mol ion Cl- atau terbentuk dua mol ion garam dalam larutan tersebut. Sehingga untuk larutan elektrolit sifat koligatifnya tergantung dari jumlah partikel yang terbentuk. Zat elektrolit dapat terionisasi dalam larutan sehingga menghasilkan jumlah partikel lebih banyak daripada zat nonelektrolit. Dengan demikian, sifat koligatif elektrolit lebih besar bila dibandingkan sifat koligatif nonelektrolit. A B

C6H12O6

H2O

Na+

Cl-

Gambar 2.12. Model Mikroskopik Larutan non Elektrolit (A) dan Larutan Elektrolit (B)

33

Hubungan antara jumlah mol zat terlarut dan jumlah mol ion yang terdapat dalam larutan telah dipelajari oleh Vant Hoff, hasilnya dinyatakan dengan factor vant hoff yang dilambangkan dengan (i). Hubungan harga i dengan derajat ionisasi adalah sebagai berikut: i = 1+ (n-1) keterangan: i : factor vant Hoff : derajat ionisasi elektrolit n : jumlah ion yang dihasilkan adapun rumus derajat ionisasi () elektrolit adalah sebagai berikut: jumlah mol terioniasi jumlah mol mula mula

Adanya faktor Vant Hoff ini, membedakan harga sifat koligatif antara larutan elektrolit dengan nonelektrolit. Perbedaan rumus perhitungan sifat koligatif larutan elektrolit dengan larutan nonelektrolit dapat dilihat pada tabel 2.5. Tabel 2.5. Rumus Sifat Koligatif Larutan Non Elektrolit dan Elektrolit Sifat koligatif Nonelektrolit Elektrolit P = Po . Xt . i Tb = m . Kb . i Tf = m. Kf . i = M . R. T . i

Penurunan tekanan uap (P) P = Po. Xt Kenaikan titik didih (Tb) Penurunan titik beku (Tf) Tekanan osmotik () Tb = m . Kb Tf = m . Kf = M.R.T

34

Berdasarkan materi di atas, maka sub konsep-sub konsep tersebut dapat diklasifikasikan sebagai berikut: Tabel 2.6. Matriks Level Simbolik Materi Sifat Koligatif Larutan Label Konsep Level Simbolik

P = Po . Xt P = Po - PPenurunan tekanan uap Keterangan: P = penurunan tekanan uap jenuh (atm) Xt = fraksi mol zat terlarut

Kenaikan titik didih

Tb = m.KbKeterangan: Tb = kenaikan titik didih (oC) m = molalitas (mol/Kg) Kb = tetapan kenaikan titik didih molal (oC/m)

Penurunan titik beku

Tf = m.KfKeterangan: Tf = penurunan titik beku (oC) m = molalitas (mol/Kg) Kf = tetapan penurunan titik beku molal (oC/m)

35

Label Konsep Tekanan osmotic

Level Simbolik

= MRTKeterangan : = tekanan osmotik (atm) M = molaritas (mol/L) R = tetapan gas (0,082 L atm/mol K) T = suhu mutlak (K)

Sifat koligatif Rumus sifat koligatif larutan elektrolit larutan elektrolit Kenaikan titik didih Penurunan tekanan uap

Penurunan titik beku

Tekanan osmotik

of 28/28
8 BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Representasi Ilmu Kimia Ilmu kimia adalah ilmu yang berkenaan dengan karakterisasi, komposisi dan transformasi materi (Mortimer, 1979). Ilmu kimia merupakan ilmu yang mempelajari sifat dan komposisi materi (yang tersusun oleh senyawa-senyawa) serta perubahannya, bagaimana senyawa-senyawa itu bereaksi/berkombinasi membentuk senyawa lain. Peneliti dan pendidik dalam kimia telah mengkaji adanya tiga aspek dalam kimia, yaitu: makroskopik, mikroskopik, dan simbolik (Gabel, Samuel dan Hunn, dalam Wu, Krajcik, Soloway, 2000). Level pemahaman pada mata pelajaran kimia terdiri dari level makroskopik, mikroskopik, dan simbolik (gambar 2.1). Makroskopik Sub-mikro (partikulat) Simbolik Gambar 2.1 Tiga Tingkatan Pemahaman Kimia (Johnstone dalam Gabel, 1999) Representasi kimia pertama merupakan aspek makroskopik yang menunjukkan fenomena-fenomena yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari maupun yang dipelajari di laboratorium menjadi suatu bentuk makro yang bisa
Embed Size (px)
Recommended