35

BAB IV

TEMUAN DAN PEMBAHASAN

Untuk mengembangkan strategi pembelajaran pada materi titrasi asam basa

dilakukan tiga tahap yaitu tahap pertama melakukan analisis standar kompetensi dan

kompetensi dasar dalam standar isi untuk mendapatkan indikator dan konsep yang

sesuai dengan standar kompetensi dan kompetensi dasar. Tahap kedua yaitu

melakukan pengembangan representasi kimia submateri pokok titrasi asam basa serta

tahap terakhir yaitu pengembangan deskripsi pembelajaran.

4.1 Merumuskan Indikator dan Konsep pada Materi Titrasi Asam Basa

Untuk merumuskan indikator dan konsep dapat dilakukan melalui dua

tahap. Tahap pertama yaitu melakukan analisis standar kompetensi dan

kompetensi dasar dan tahap kedua yaitu validasi kesesuaian indikator dengan

standar kompetensi dan kompetensi dasar dan kesesuaian konsep dengan

indikator:

4.1.1 Analisis Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar

Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar yang dianalisis terdapat

dalam standar isi. Standar isi tersebut terdapat dalam Peraturan Pemerintah

No.22 tahun 2006. Standar Isi mencakup lingkup materi minimal dan

tingkat kompetensi minimal untuk mencapai kompetensi lulusan minimal

36

pada jenjang dan jenis pendidikan tertentu materi titrasi asam basa

merupakan salah satu materi pelajaran yang diberikan di SMA kelas XI

semester genap.

Standar kompetensi merupakan seperangkat kompetensi yang

dibakukan dan harus dicapai siswa sebagai hasil belajarnya dalam setiap

satuan pendidikan. Kompetensi dasar adalah rincian dari standar

kompetensi, berisi pengetahuan, keterampilan dan sikap yang secara

minimal harus dikuasai siswa. Standar kompetensi dan kompetensi dasar

merupakan arah dan landasan untuk mengembangkan materi pokok

kegiatan pembelajaran dan indikator pencapaian kompetensi untuk

penilaian. Adapun standar kompetensi dan kompetensi dasar untuk materi

titrasi asam basa adalah sebagai berikut.

Tabel 4.1 Rincian Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar

Standar Kompetensi Kompetensi Dasar

Memahami sifat-sifat larutan asam-

basa, metode pengukuran, dan

terapannya

Menghitung banyaknya pereaksi

dan hasil reaksi dalam larutan

elektrolit dari hasil titrasi asam

basa

37

Standar kompetensi dan kompetensi dasar dalam standar isi

dianalisis untuk mendapatkan indikator dan konsep yang akan digunakan

sebagai acuan pengembangan strategi pembelajaran pada materi titrasi

asam basa. Indikator merupakan penanda pencapaian kompetensi dasar

yang ditandai oleh perubahan perilaku yang dapat diukur yang mencakup

sikap, pengetahuan, dan keterampilan. Dari indikator tersebut kemudian

dikembangkan konsep-konsep yang dianggap dapat mencapai indikator

yang diharapkan.

Materi titrasi asam basa ini dipelajari pada kelas XI semester genap.

Untuk mempelajari materi ini siswa diharapkan sudah menerima materi

tentang kesetimbangan, teori asam basa, larutan penyangga dan hidrolisis.

Jadi seharusnya materi titrasi asam basa ini diberikan setelah semua materi

tersebut diatas diberikan agar lebih mempermudah siswa dalam memahami

materi titrasi asam basa ini.

Berdasarkan kompetensi dasar diatas didapatkan rumusan beberapa

indikator dan konsep yang ditunjukkan dalam Tabel 4.2, sebagai berikut:

Tabel 4.2 Rincian Indikator dan Konsep Sebelum Validasi

Indikator Konsep

1. Mendeskripsikan

prinsip titrasi asam

� Reaksi antara asam dan basa menghasilkan

garam dan air disebut reaksi penetralan.

38

basa � Proses penentuan kadar suatu larutan asam

atau basa berdasarkan reaksi asam basa

disebut titrasi asam basa.

� Proses titrasi melibatkan larutan dengan

konsentrasi yang diketahui (titran), zat yang

akan ditentukan konsentrasinya (titer), dan

indikator.

2. Menjelaskan proses

titrasi asam basa

� Proses titrasi dapat dibagi menjadi beberapa

tahap berdasarkan pH larutan yaitu tahap awal

titrasi, titik ekivalen, titik akhir dan tahap

setelah titik akhir.

� Dari keempat proses titrasi tersebut dapat

dibuat grafik dari pH terhadap penambahan

titran yang disebut dengan kurva titrasi.

� Proses titrasi asam kuat dengan basa kuat

� Proses titrasi asam kuat dengan basa lemah

� Proses titrasi asam lemah dengan basa kuat

3. Menentukan kadar zat

dan pKa atau pKb dari

data hasil titrasi.

� Pada saat titik ekivalen:

mol H+ = mol OH-

oleh karena itu untuk menentukan kadar zat yang

ingin diketahui dapat digunakan persamaan :

39

a x Masam x Vasam = b x Mbasa x Vbasa

� pKa dapat ditentukan melalui nilai pH untuk

titrasi asam lemah dengan basa kuat pada saat

konsentrasi asam lemah sama dengan

konsentrasi garam yang terbentuk.

� pKb dapat ditentukan melalui nilai pOH untuk

titrasi basa lemah dengan asam kuat, pada saat

konsentrasi basa lemah sama dengan

konsentrasi garam yang terbentuk.

Dalam merumuskan indikator penggunaan kata kerja operasional

(KKO) indikator dimulai dari tingkatan berpikir mudah ke sukar, sederhana

ke kompleks, dekat ke jauh, dan dari konkrit ke abstrak (bukan sebaliknya).

Oleh karena itu sebagai indikator pertama agar siswa dapat menghitung

banyaknya pereaksi dan hasil reaksi dalam larutan elektrolit dari hasil

titrasi asam basa, siswa terlebih dahulu harus mengetahui apa prinsip dasar

dari titrasi asam basa. Konsep yang dikembangkan untuk mencapai

indikator ini yaitu prinsip dari titrasi asam basa adalah reaksi netralisasi.

Dan bagian-bagian dari titrasi yaitu larutan dengan konsentrasi yang

diketahui (titran), zat yang akan ditentukan konsentrasinya, dan indikator.

40

Setelah itu siswa harus mampu menjelaskan proses titrasi asam basa

yang terbagi menjadi empat tahapan berdasarkan pH larutan dimana pada

salah satu tahap yaitu titik ekivalen siswa bisa menghitung konsentrasi dari

suatu larutan asam atau basa secara stoikiometri. Kemudian dari tahapan-

tahapan tersebut dapat dibuat kurva titrasi asam basa. Untuk indikator

terakhir selain dapat digunakan untuk menghitung konsentrasi suatu larutan

asam atau basa, titrasi juga bisa digunakan untuk menghitung Ka dari suatu

asam lemah atau Kb dari basa lemah.

4.1.2 Validasi Kesesuaian Indikator dengan Standar Kompetensi dan

Kompetensi Dasar dan Kesesuaian Konsep dengan Indikator.

Konsep dan indikator yang telah dirumuskan harus disesuaikan

dengan standar kompetensi dan kompetensi dasar yang ingin dicapai. Oleh

karena itu langkah selanjutnya yang harus dilakukan yaitu validasi

instrumen ini kepada dosen kimia dan guru kimia SMA. Validasi

merupakan usaha mencari kebenaran/ketepatan yang dilakukan orang

dengan berbagai cara. Validasi yang dilakukan adalah kesesuaian antara

standar kompetensi dan kompetensi dasar dengan indikator dan kesesuaian

indikator dengan konsep. Validasi ini dilakukan oleh pakar di bidang kimia

yang terdiri dua orang dosen kimia dan dua orang guru kimia. Validasi oleh

dosen diperlukan karena dosen merupakan pakar kimia di tingkat

Universitas. Sedangkan validasi oleh guru kimia diperlukan karena guru

41

kimia adalah pakar kimia di lapangan yang mengetahui karakteristik

peserta didik.

Dari kompetensi dasar di atas dapat dirumuskan beberapa indikator

dan dari masing-masing indikator tersebut dapat dirumuskan beberapa

konsep. Kemudian dibuat suatu tabel yang berisikan kolom untuk konsep

dan indikator. Hal ini dilakukan untuk melihat kesesuaian antara

kompetensi dasar dengan konsep dan konsep dengan indikator yang

nantinya akan dipakai dalam pengembangan strategi pembelajaran.

Ketika kesesuaian antara kompetensi dasar dan indikator, serta

indikator dan konsep divalidasi oleh para pakar pendidikan, ternyata

banyak saran dan komentar. Saran dan komentar dapat dilihat pada

Lampiran 1.1. Selanjutnya akan dibahas penjelasan saran dan komentar

yang diberikan para ahli.

4.1.2.1 Kesesuaian Kompetensi Dasar dan Indikator

Setelah dilakukan validasi kesesuaian kompetensi dasar

dengan indikator, semua validator setuju dengan indikator yang

telah peneliti rumuskan sehingga untuk indikator tidak mengalami

perubahan dari sebelum validasi.

4.1.2.2 Kesesuaian Indikator dan Konsep

Pada indikator pertama untuk konsep pertama menurut

validator kata “reaksi penetralan” harus ditinjau ulang karena hasil

42

reaksi antara asam dan basa tidak selalu netral. Namun yang

dimaksud dengan reaksi penetralan dalam konsep ini adalah reaksi

antara ion H+ dengan ion OH- menghasilkan air yang bersifat netral.

Oleh karena itu konsep pertama pada indikator pertama ini tidak

mengalami perubahan.

Menurut validator kata “Proses…” pada konsep kedua dan

ketiga sebaiknya dihilangkan. Selanjutnya setelah dilakukan diskusi

dengan dosen pembimbing pada konsep kedua diubah menjadi

“Salah satu metode penentuan kadar suatu larutan asam atau basa

berdasarkan reaksi netralisasi disebut titrasi asam basa”. Hal

tersebut dilakukan karena titrasi hanya merupakan salah satu dari

cara yang bisa digunakan untuk menentukan kadar suatu larutan

asam atau basa. Sedangkan untuk konsep ketiga hanya kata

”proses”nya saja yang dihilangkan.

Untuk indikator kedua pada konsep pertama tidak

mengalami perubahan. Untuk konsep kedua, menurut salah satu

validator sebaiknya konsepnya diubah menjadi “Hasil titrasi dapat

diungkapkan dalam bentuk grafik yang menyatakan hubungan pH

sebagai fungsi konsentrasi titrasi disebut kurva titrasi”. Sedangkan

menurut dosen ketiga “Grafik hubungan pH dengan penambahan

titran disebut kurva titrasi”. Setelah dilakukan diskusi dengan

dosen pembimbing konsep tersebut diubah menjadi “Hasil titrasi

43

dapat diungkapkan dalam bentuk grafik yang menyatakan

hubungan pH dengan volume titran yang ditambahkan yang disebut

kurva titrasi”.

Untuk konsep ketiga, keempat dan kelima menurut validator

bukan proses titrasi tetapi jenis titrasi asam basa dan kurva masing-

masing jenis titrasi berbeda. Oleh karena itu konsep ketiga, keempat

dan kelima ini diganti menjadi “Pola kurva titrasi dapat dibedakan

berdasarkan jenis larutan penitrasi dan larutan yang dititrasi”.

Untuk indikator ketiga, kalimat untuk konsep pertama ditata

ulang menjadi “Pada saat titik ekivalen titrasi asam basa: mol H+ =

mol OH- maka kadar asam atau basa dapat ditentukan melalui

persamaan :

a x Masam x Vasam = b x Mbasa x Vbasa

dan menurut validator lainnya kalimatnya ditata ulang menjadi

“Kadar zat dapat ditentukan pada saat titik ekivalen karena mol H+

= mol OH-“. Berdasarkan masukan dari validator tersebut dan

setelah dilakukan diskusi dengan dosen pembimbing akhirnya

konsep tersebut direvisi menjadi “Kadar asam atau basa dalam

suatu larutan dapat ditentukan dari data hasil titrasi karena pada

saat tercapai titik ekivalen, mol H+ = mol OH-“.

Untuk konsep kedua dan ketiga, validator menyarankan agar

diungkapkan apa itu pKa dan pKb. Selain itu kata “…untuk…”

44

diganti menjadi “…hasil…” . Validator lainnya menyarankan kata

“…garam…” diganti menjadi “…asam konjugat atau basa

konjugat…”.

Berdasarkan saran dan komentar dari validator dan diskusi

dengan dosen pembimbing, maka dilakukan revisi konsep dan

indikator yang ditunjukkan dalam Tabel 4.3, sebagai berikut:

Tabel 4.3 Rincian Konsep dan Indikator Setelah Revisi

Indikator Konsep

1. Mendeskripsikan

prinsip titrasi asam

basa

� Reaksi antara asam dan basa

menghasilkan garam dan air disebut

reaksi netralisasi.

� Salah satu metode penentuan kadar

suatu larutan asam atau basa

berdasarkan reaksi netralisasi disebut

titrasi asam basa.

� Titrasi melibatkan larutan dengan

konsentrasi yang diketahui, larutan

yang akan ditentukan konsentrasinya,

dan indikator.

2. Menjelaskan proses � Proses titrasi dapat dibagi menjadi

45

titrasi asam basa beberapa tahap berdasarkan pH

larutan yaitu tahap awal titrasi, titik

setengah netralisasi, titik ekivalen dan

tahap setelah titik ekivalen.

� Hasil titrasi dapat diungkapkan dalam

bentuk grafik yang menyatakan

hubungan pH dengan volume titran

yang ditambahkan yang disebut kurva

titrasi.

� Pola kurva titrasi dapat dibedakan

berdasarkan jenis larutan penitrasi dan

larutan yang dititrasi.

3. Menentukan kadar

zat dan pKa atau

pKb dari data hasil

titrasi.

� Kadar asam atau basa dalam suatu

larutan dapat ditentukan dari data

hasil titrasi karena pada saat tercapai

titik ekivalen, mol H+ = mol OH-

� Ka dapat ditentukan melalui nilai pH

untuk titrasi asam lemah dengan basa

kuat pada saat konsentrasi asam lemah

sama dengan konsentrasi basa

konjugasinya yang terbentuk.

46

4.2 Pengembangan Representasi Level Makroskopik, Mikroskopik dan Simbolik

pada Materi Titrasi Asam Basa

Dalam mengembangkan representasi kimia pada materi titrasi asam basa

ada tiga tahapan yang dilakukan, yaitu:

4.2.1 Analisis Buku-buku Teks Kimia Tingkat SMA dan Universitas untuk

Melihat Representasi Level Makroskopik, Mikroskopik, dan Simbolik

Titrasi Asam Basa

Tahapan yang harus dilakukan sebelum mengembangkan level

makroskopik, mikroskopik dan simbolik adalah analisis buku. Dalam hal

ini peneliti menganalisis penjelasan materi yang sesuai dengan konsep dan

indikator yang telah dirumuskan. Tujuannya yaitu untuk memperoleh level

makroskopik, mikroskopik dan simbolik dari masing-masing konsep yang

telah divalidasi. Hasil analisis buku ini menjadi dasar pengembangan

representasi kimia oleh peneliti. Buku-buku yang dianalisis adalah buku-

buku teks kimia untuk tingkat SMA dan Universitas. Buku-buku teks

kimia yang dianalisis untuk tingkat SMA dapat dilihat pada tabel 4.4 dan

buku-buku teks kimia yang dianalisis untuk tingkat Universitas dapat

dilihat pada tabel 4.5. Hasil analisis buku dapat dilihat pada lampiran 1.2.

47

Tabel 4.4 Daftar Buku SMA Yang Dianalisis

No Pengarang Judul Penerbit

1 M. Purba Kimia untuk SMA kelas XI Erlangga

2 Mulyono HAM Ilmu Kimia 2 Acarya

3 Parning, dkk. Penuntun Belajar Kimia 2B Yudhistira

Tabel 4.5 Daftar Buku Tingkat Universitas Yang Dianalisis

No Pengarang Judul Penerbit

1 Yayan Sunarya KIMIA DASAR 2 Alkemi

Grafisindo Press

2 James E. Brady dan

Fred Senese

CHEMISTRY: Matter

and It’s Changes, 4th

edition

John Wiley and Sons

3 Petrucci GENERAL

CHEMISTRY Prentice Hall International

Pada konsep “Reaksi antara asam dan basa menghasilkan garam

dan air disebut reaksi netralisasi”, level makroskopik yang dimunculkan

hanyalah ” Jika asam direaksikan dengan basa, baik dalam bentuk murni

maupun dalam larutan air, akan membentuk garam dengan air”. Sedangkan

untuk level mikroskopiknya tidak dimunculkan dalam bentuk gambar

melainkan hanya penjelasan yaitu “Reaksi antara asam dan basa adalah

reaksi antara ion H+ dari asam dengan ion OH- dari basa. Reaksi antara H+

48

dengan ion OH- membentuk H2O yang bersifat netral sehingga reaksi

antara asam dan basa disebut juga reaksi penetralan. Selanjutnya jika reaksi

sudah selesai berlangsung, akan dihasilkan ion Na+, ion Cl- dan H2O. jika

larutan ini diuapkan, maka sisa ion Na+ dan Cl- akan bergabung

membentuk NaCl (senyawa garam). Sedangkan untuk level simbolik

semua buku menyatakan reaksi netralisasi reaksinya :

H+(aq) + OH-(aq) → H2O(l)

Untuk konsep “Salah satu metode penentuan kadar suatu larutan

asam atau basa berdasarkan reaksi netralisasi disebut titrasi asam basa”

dan ”Titrasi melibatkan larutan dengan konsentrasi yang diketahui, larutan

yang akan ditentukan konsentrasinya, dan indikator” semua buku

memunculkan gambar set alat titrasi.

Untuk konsep-konsep pada indikator kedua, untuk makroskopiknya

buku kedua memunculkan praktikum titrasi asam basa. Untuk titrasi asam

kuat basa kuat: Praktikum titrasi 50 mL HNO3 0,2 M oleh NaOH 0,1 M,

untuk titrasi asam lemah – basa kuat: praktikum titrasi 50 mL CH3COOH

0,1 M dengan NaOH 0,1 M dan untuk titrasi asam kuat – basa lemah:

titrasi 100 mL NH3 0,05 M dengan HCl 0,1M. Sedangkan untuk

mikroskopiknya pada titrasi asam kuat basa kuat: sebelum NaOH

ditambahkan, karena HNO3 adalah asam kuat dan terdisosiasi secara

sempurna, maka dalam larutan mengandung spesi utama H+, NO3- dan

H2O. Pada penambahan NaOH sampai sebelum titik ekivalen: dalam

49

campuran titrasi sebelum reaksi terjadi, spesi utama adalah H+, NO3-, Na+,

OH- dan H2O. dalam campuran terdapar H+ dan OH- yang dapat bereaksi.

Setelah reaksi berlangsung larutan mengandung H+, NO3-, Na+, dan H2O

(ion OH- habis bereaksi). Pada titik ekivalen: ion OH- yang ditambahkan

cukup untuk bereaksi secara tepat dengan H+ dari asam nitrat. Pada titik ini

spesi utama dalam larutan adalah NO3-, Na+, dan H2O. karena Na+ tidak

memiliki sifat asam atau basa, juga NO3- adalah anion dari asam kuat

HNO3, oleh karena itu keduanya merupakan basa konjugat sangat lemah

yang tidak berpengarih pada pH larutan sehingga larutan bersifat netral

atau pH=7.

Untuk titrasi asam lemah – basa kuat: Pada penambahan NaOH

sampai sebelum titik ekivalen, spesi utama dalam campuran sebelum

terjadi reaksi adalah CH3COOH, Na+, OH- dan H2O. Basa kuat yang

ditambahkan bereaksi dengan donatur proton yaitu CH3COOH. Komponen

utama yang tersisa setelah reaksi berlangsung adalah CH3COOH, Na+,

CH3COO- dan H2O. Pada titik ekivalen larutan mengandung spesi utama

Na+, CH3COO- dan H2O. Oleh karena larutan mengandung CH3COO-,

yakni suatu basa konjugat dari asam asetat, dan memiliki afinitas kuat

terhadap proton, sedangkan sumber utama proton adalah air maka basa

konjugat akan bereaksi dengan air atau terhidrolisis dan menghasilkan ion

OH- sehingga pH pada titik ekivalen lebih besar dari 7. Setelah titik

ekivalen dalam larutan mengandung spesi utama Na+, CH3COO- , OH- dan

50

H2O. Untuk level simbolik didalam semua buku menampilkan gambar

kurva titrasi berbagai jenis titrasi.

Untuk konsep “Kadar asam atau basa dalam suatu larutan dapat

ditentukan dari data hasil titrasi karena pada saat tercapai titik ekivalen,

mol H+ = mol OH-, dalam buku SMA ke-3 menyatakan:

Ekivalen Asam = Ekivalen Basa

VA x NA = VB x NB

Valensi untuk asam dinyatakan oleh indeks H pada senyawa asam

sedangkan valensi untuk asam dinyatakan oleh indeks OH pada senyawa

basa. Selanjutnya rumusan diatas berubah menjadi:

VA x NA x nA = VB x NB x nB

Sedangkan untuk konsep “K a dapat ditentukan melalui nilai pH untuk

titrasi asam lemah dengan basa kuat pada saat konsentrasi asam lemah

sama dengan konsentrasi basa konjugasinya yang terbentuk” dalam buku

tingkat Universitas pertama dinyatakan “Untuk titrasi asam lemah dan basa

kuat, pada titik setengah netralisasi setengah darijumlah asam diionisasi,

sehingga [CH3COOH] = [CH3COO-]

Persamaan Ka pada titik setengah ekivalen adalah

�� =��������

��

������ = [H+]

Jadi [H+] = Ka

51

4.2.2 Pengembangan Representasi Level Makroskopik, Mikroskopik dan

Simbolik pada Materi Titrasi Asam basa

Pengembangan representasi level makroskopik, mikroskopik dan

simbolik pada submateri pokok penurunan tekanan uap larutan yang

dilakukan bersumber dari buku-buku yang telah dianalisis, buku kimia lain

dan internet.

Pada konsep “Reaksi antara asam dan basa menghasilkan garam

dan air disebut reaksi netralisasi” untuk level makroskopik,

pengembangannya dilakukan dengan memunculkan video reaksi penetralan

antara HCl denngan NaOH. Dalam video tersebut digambarkan ada dua

wadah. Wadah pertama berisi larutan HCl kemudian diuji dengan lakmus

dan warna kertas lakmusnya berubah menjadi merah. Wadah kedua berisi

larutan NaOH yang kemudian juga diuji dengan lakmus dan warna

lakmusnya berubah menjadi biru. Kedalam larutan NaOH ditambahkan

beberapa tetes indikator fenolftalin sehingga warna larutan berubah

menjadi merah keunguan. Selanjutnya kedua larutan tersebut dicampurkan

sehingga warna larutan NaOH yang semula berwarna merah keunguan

akhirnya menjadi tidak berwarna. Hal tersebut mengindikasikan bahwa

larutan NaOH sudah ternetralkan oleh HCl. Pengembangan level

mikroskopik menggunakan pemodelan molekuler dalam bentuk animasi.

Didalam animasi tersebut digambarkan ada dua wadah yang masing-

masing berisi larutan HCl dan larutan NaOH. Wadah pertama berisi larutan

52

HCl yang kemudian dizoom dan terlihat bahwa didalam larutan molekul

HCl terionisasi menjadi H+ dan Cl-. Ion H+ ini kemudian berikatan dengan

air membentuk H3O+. Wadah kedua berisi larutan NaOH yang ketika

dizoom terlihat bahwa molekul NaOH terurai menjadi Na+ dan OH-. Ketika

kedua larutan tersebut dicampurkan maka terlihat ion OH- menarik H+ dari

H3O+ dan menjadi H2O. Untuk level simbolik diberikan tiga cara penulisan

persamaan reaksi:

Reaksi lengkap:

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

Reaksi ion :

H+(aq) + Cl-(aq) + Na+(aq) + OH-(aq) → Na+(aq) + Cl-(aq) + H2O(l)

Reaksi ion bersih:

H+(aq) + OH-(aq) → H2O(l)

Untuk konsep ” Salah satu metode penentuan kadar suatu larutan

asam atau basa berdasarkan reaksi netralisasi disebut titrasi asam basa” dan

”Titrasi melibatkan larutan dengan konsentrasi yang diketahui, larutan

yang akan ditentukan konsentrasinya, dan indikator” level makroskopik

yang ditampilkan menjadi satu yaitu gambar set alat titrasi.

Untuk konsep ”Proses titrasi dapat dibagi menjadi beberapa tahap

berdasarkan pH larutan yaitu tahap awal titrasi, titik setengah netralisasi,

titik ekivalen dan tahap setelah titik ekivalen”, konsep “Hasil titrasi dapat

diungkapkan dalam bentuk grafik yang menyatakan hubungan pH dengan

53

volume titran yang ditambahkan yang disebut kurva titrasi” serta konsep

“Pola kurva titrasi dapat dibedakan berdasarkan jenis larutan penitrasi dan

larutan yang dititrasi”, pengembangan level makroskopiknya dijadikan satu

yaitu dengan melakukan praktikum untuk masing-masing jenis titrasi.

Sedangkan untuk level mikroskopiknya yaitu berupa gambar spesi-spesi

yang ada dalam larutan untuk masing-masing tahapan titrasi.

Untuk titrasi asam kuat oleh basa kuat, ada dua titrasi yang bisa

dilakukan yaitu asam sebagai titran dan basa sebagai larutan yang ingin

diketahui konsentrasinya atau sebaliknya. Untuk titrasi yang disebutkan

pertama diatas dicontohkan titrasi HCl oleh NaOH. Level mikroskopik

untuk masing-masing tahapan dalam titrasi dapat dijabarkan berikut ini.

Pada awal titrasi sebelum NaOH ditambahkan ke dalam larutan pada

erlenmeyer spesi utama dalam larutan adalah H+, Cl- dan H2O. Karena

terdapat sejumlah besar H+ dalam larutan maka pH larutan sangat rendah.

Pada titik setengah netralisasi penambahan sejumlah OH- menghasilkan

perubahan pH yang kecil. Spesi utama yang ada dalam larutan adalah Na+,

H+, Cl-, dan H2O. Namun demikian, mendekati titik ekivalen konsentrasi

H+ relatif sedikit, sehingga penambahan sejumlah kecil OH- menghasilkan

perubahan pH yang sangat besar. Pada titik ekivalen, semua ion H+ dalam

larutan tepat habis bereaksi dengan ion OH- yang ditambahkan sehingga

spesi utama dalam larutan adalah Na+, Cl-, dan H2O. pH larutan pada titik

ekivalen adalah 7. Penambahan NaOH setelah titik ekivalen menyebabkan

54

dalam larutan terdapat kelebihan ion OH- sehingga spesi utama dalam

larutan adalah Na+, Cl-, OH- dan H2O dan pH larutan meningkat menjadi

diatas 7.

Untuk titrasi asam kuat dan basa kuat dimana asam sebagai titran

dapat dicontohkan dengan titrasi NaOH oleh HCl. Titrasi ini adalah

kebalikan dari titrasi HCl oleh NaOH. Level mikroskopik dari masing-

masing tahapan dalam titrasi ini yaitu pada tahap awal titrasi sebelum HCl

ditambahkan, spesi utama dalam larutan adalah Na+, OH- dan H2O. Karena

terdapat sejumlah besar OH dalam larutan maka pH larutan sangat tinggi.

Pada titik setengah netralisasi penambahan sejumlah H+ hanya sedikit

menurunkan pH. Spesi utama yang ada dalam larutan adalah Na+, OH-, Cl-,

dan H2O. Pada titik ekivalen, semua ion OH- dalam larutan tepat habis

bereaksi dengan ion H+ yang ditambahkan sehingga spesi utama dalam

larutan adalah Na+, Cl-, dan H2O dan pH larutan adalah 7. Penambahan

HCl setelah titik ekivalen menyebabkan dalam larutan terdapat kelebihan

ion H+ sehingga spesi utama dalam larutan adalah Na+, Cl-, H+ dan H2O.

Karena adanya kelebihan H+ dalam larutan menyebabkan pH larutan

semakin turun. Berdasarkan tahapan-tahapan titrasi tersebut dapat dibuat

suatu kurva titrasi yang merupakan grafik yang menyatakan hubungan pH

dengan volume titran yang ditambahkan.

Untuk titrasi asam lemah oleh basa kuat dicontohkan titrasi

CH3COOH oleh NaOH. Pada tahap awal titrasi sebelum NaOH

55

ditambahkan, spesi utama dalam larutan adalah CH3COOH- dan H2O.

Untuk menghitung pH larutan kita harus menggunakan pKa. Pada titik

setengah netral, ketika ditambahkan NaOH kedalam larutan CH3COOH,

reaksi yang terjadi akan menghasilkan CH3COO-. Adanya CH3COO- dan

CH3COOH dalam larutan akan menyebabkan larutan bersifat penyangga

sehingga pada tahap ini kenaikan pH sangat perlahan. Pada titik ekivalen,

semua CH3COOH telah bereaksi menjadi CH3COO-. CH3COO- merupakan

suatu basa konjugat dari asam asetat dan memiliki afinitas kuat terhadap

proton, sedangkan sumber utama proton dalam larutan adalah air maka

basa konjugat akan bereaksi dengan air (terhidrolisis) menghasilkan

CH3COOH dan OH- sehingga nilai pH pada titik ekivalen > 7. Setelah titik

ekivalen, penambahan NaOH lebih lanjut akan menyebabkan larutan

menjadi semakin basa dan spesi utama dalam larutan adalah Na+,

CH3COO-, OH-, dan H2O.

Titrasi yang merupakan kebalikan dari titrasi diatas yaitu titrasi

NaOH oleh CH3COOH. Pada tahap awal titrasi sebelum CH3COOH

ditambahkan, spesi utama dalam larutan adalah Na+, OH- dan H2O dan pH

larutan sangat tinggi. Pada titik setengah netralisasi ion OH- akan mengikat

H+ yang berasal dari CH3COOH. Namun didalam larutan masih terdapat

sejumlah OH sehingga pH larutan masih diatas 7. Spesi utama yang ada

dalam larutan adalah Na+, OH-, CH3COO-, dan H2O. Pada titik ekivalen,

semua ion OH- dalam larutan tepat habis bereaksi dengan ion H+ yang

56

ditambahkan yang berasal dari CH3COOH sehingga spesi utama dalam

larutan adalah Na+, CH3COO-, dan H2O. Namun pada tahap ini terjadi

hidrolisis ion CH3COO- yang menghasilkan ion OH- sehingga pH pada titik

ekivalen lebih dari 7. Setelah titik ekivalen penambahan menyebabkan

terjadinya larutan penyangga karena terdapat spesi CH3COO- dan

CH3COOH. Adanya larutan penyangga ini menyebabkan tidak terjadinya

penurunan pH secara berarti.

Untuk titrasi asam kuat dan basa lemah dicontohkan titrasi NH3

oleh HCl. Pada tahap awal titrasi sebelum HCl ditambahkan, spesi utama

dalam larutan adalah NH3 dan H2O. Pada titik setengah netralisasi, ketika

ditambahkan HCl ke dalam erlenmeyer, reaksi netralisasi akan

menghasilkan NH4+, jadi di dalam larutan terdapat NH4

+ dan NH3. Adanya

spesi ini menyebabkan larutan bersifat penyangga sehingga pada tahap ini

penurunan pH sangat perlahan. Pada titik ekivalen larutan mengandung

NH4+ yang bisa terhidrolisis menghasilkan ion H+ sehingga pH pada titik

ekivalen kurang dari 7. Setelah titik ekivalen, penambahan HCl lebih lanjut

akan menyebabkan larutan semakin asam sehingga pH-nya akan semakin

turun. Dan untuk titrasi NH3 oleh HCl, pada tahap awal titrasi sebelum

NH3 ditambahkan, pH larutan sangat rendah dan spesi utama dalam larutan

adalah H+, Cl- dan H2O. Pada titik setengah netralisasi, semua NH3 yang

ditambahkan akan bereaksi dengan H+ yang berasal dari HCl menjadi NH4+

sehingga spesi utama yang ada dalam larutan adalah H+, Cl- , NH4+ dan

57

H2O. Pada titik ini pH larutan semakin meningkat karena jumlah H+

semakin berkurang. Pada titik ekivalen, semua ion H+ dalam larutan tepat

habis bereaksi dengan ion OH- yang ditambahkan yang berasal dari NH3

sehingga spesi utama dalam larutan adalah NH4+, Cl-, dan H2O. Namun

pada tahap ini terjadi hidrolisis ion NH4+ yang menghasilkan ion H+

sehingga pH pada titik ekivalen kurang dari 7. Setelah titik ekivalen

penambahan NH3 lebih lanjut menyebabkan terjadinya larutan penyangga

karena terdapat spesi NH4+ dan NH3 .

Untuk level simbolik dari konsep ini ditampilkan kurva untuk

masing-masing titrasi. Masing-masing kurva mempunyai pola yang

berbeda-beda.

Untuk konsep “Kadar asam atau basa dalam suatu larutan dapat

ditentukan dari data hasil titrasi karena pada saat tercapai titik ekivalen,

mol H+ = mol OH-“ , hanya dikembangkan level simboliknya saja karena

untuk level makroskopik dan mikroskopik untuk konsep ini sudah

digambarkan pada konsep sebelumnya. Jadi disini hanya ada penurunan

rumus. Begitu juga untuk konsep “Ka dapat ditentukan melalui nilai pH

untuk titrasi asam lemah dengan basa kuat pada saat konsentrasi asam

lemah sama dengan konsentrasi basa konjugasinya yang terbentuk. Dan

“Kb dapat ditentukan melalui nilai pOH untuk titrasi basa lemah dengan

asam kuat, pada saat konsentrasi basa lemah sama dengan konsentrasi asam

konjugasinya yang terbentuk”.

58

4.2.3 Validasi dan Revisi Representasi Level Makroskopik, Mikroskopik

dan Simbolik pada Submateri Pokok Titrasi Asam Basa

Level makroskopik, mikroskopik dan simbolik untuk masing-

masing konsep yang telah disusun selanjutnya divalidasi untuk mengetahui

kesesuaian antara level makroskopik, mikroskopik dan simbolik dengan

konsep. Validasi ini dilakukan oleh dua guru kimia SMA dan tiga dosen

kimia. Hasil validasi pengembangan level makroskopik, mikroskopik dan

simbolik terlampir pada Lampiran 1.3. Setelah validasi didapat banyak

masukan kemudian dilakukan beberapa perbaikan. Berikut perubahan yang

telah dilakukan pada pengembangan level makroskopik, mikroskopik, dan

simbolik:

1. Untuk konsep ” Salah satu metode penentuan kadar suatu larutan asam

atau basa berdasarkan reaksi netralisasi disebut titrasi asam basa” dan ”

Titrasi melibatkan larutan dengan konsentrasi yang diketahui, larutan

yang akan ditentukan konsentrasinya, dan indikator”, gambar set alat

titrasi diganti dengan video yang menunjukkan langkah-langkah dalam

titrasi.

2. Untuk konsep ”Proses titrasi dapat dibagi menjadi beberapa tahap

berdasarkan pH larutan yaitu tahap awal titrasi, titik setengah netralisasi,

titik ekivalen dan tahap setelah titik ekivalen”, konsep “Hasil titrasi

dapat diungkapkan dalam bentuk grafik yang menyatakan hubungan pH

dengan volume titran yang ditambahkan yang disebut kurva titrasi” serta

59

konsep “Pola kurva titrasi dapat dibedakan berdasarkan jenis larutan

penitrasi dan larutan yang dititrasi”, level makroskopiknya ditunjukkan

dengan animasi simulasi titrasi. Didalam animasi ini kita bisa memilih

jenis titrasi yang diinginkan, larutan dan indikator yang akan digunakan.

Namun selain itu juga akan dilakukan praktikum untuk titrasi asam

lemah dengan basa kuat.

3. Gambar dari masing-masing tahapan dalam titrasi diganti. Pada gambar

yang baru ini hanya digambarkan spesi-spesi yang mengalami reaksi

saja sedangkan ion penonton tidak digambarkan. Contoh:

Gambar 4.1. Tahap awal titrasi NaOH oleh HCl (a) sebelum

validasi dan (b) setelah validasi

4. Untuk titrasi basa lemah dengan asam kuat tidak dimasukkan kedalam

pengembangan level makroskopik, mikroskopik dan simbolik. Hal ini

disebabkan karena NH3 tidak stabil dalam larutannya sehingga jika

dilakukan titrasi dengan cara biasa maka tidak memungkinkan. Karena

(a) (b)

60

jenis titrasi ini tidak dimasukkan dalam pengembangan level

makroskopik, mikroskopik dan simbolik, maka untuk konsep penentuan

Kb berdasarkan titrasi juga dihapuskan dari konsep.

Perbaikan-perbaikan diatas diwujudkan dalam bentuk

pengembangan level representasi kimia (makroskopik, mikroskopik dan

simbolik) yang akan digunakan dalam pembuatan deskripsi pembelajaran

beserta media pendukung. Hasil perbaikan tersebut dapat dilihat pada

lampiran 1.4.

4.3 Pengembangan Deskripsi Pembelajaran dan Media Pendukung

Deskripsi pembelajaran dirancang untuk memberikan pengalaman belajar

yang melibatkan proses mental dan fisik melalui interaksi antarpeserta didik,

peserta didik dengan guru, lingkungan, dan sumber belajar lainnya dalam rangka

pencapaian kompetensi dasar. Deskripsi pembelajaran memuat rangkaian

kegiatan yang harus dilakukan oleh peserta didik secara berurutan untuk

mencapai kompetensi dasar. Penentuan urutan kegiatan pembelajaran harus

sesuai dengan hierarki konsep materi pembelajaran.

Pengembangan deskripsi pembelajaran dan media pendukung ini terbagi

menjadi beberapa tahapan yaitu:

61

4.3.1 Pengembangan Deskripsi Pembelajaran

Deskripsi pembelajaran ini berisi langkah-langkah dalam

pembelajaran yang terdiri dari kegiatan guru, media yang digunakan dan

kegiatan siswa. Deskripsi ini dibuat berdasarkan penegmbangan

makroskopik, mikroskopik dan simbolik yang telah divalidasi dan direvisi.

Dalam kegiatan guru, guru membimbing siswa menemukan konsep

dengan cara menghubungkan level makroskopik, mikroskopik dan

simbolik dengan pengalaman siswa sehari-hari. Hal tersebut merupakan

bagian terpenting dalam strategi pembelajaran intertekstual.

Pendekatan yang digunakan dalam deskripsi pembelajaran ini

adalah pendekatan konsep. Sedangkan metode yang digunakan adalah

metode discovery dan praktikum. Dengan metode discovery, siswa

didorong oleh rasa ingin tahu untuk megeksplorasi dan belajar sendiri.

Pemahaman suatu konsep didapat siswa melalui proses. Metode lain yang

digunakan yaitu metode praktikum. Dengan pelaksanaan praktikum, siswa

dapat melihat gambaran yang konkret tentang suatu peristiwa. Selain itu

siswa juga dapat mengamati proses dan dapat mengembangkan sikap

ilmuah. Jadi dengan pelaksanaan praktikum selain dapat memberikan

pengalaman bagi siswa, juga dapat mengembangkan proses berpikir

dengan timbulnya pertanyaan, mengapa reaksinya demikian, bagaimana

kalau…, dan seterusnya. Hal ini sesuai dengan strategi pembelajaran

intertekstualitas dimana siswa tidak hanya dituntut untuk menerima konsep

62

dari guru akan tetapi siswa dilibatkan dalam proses penemuan konsep itu

sendiri.

Deskripsi pembelajaran yang telah dikembangkan membutuhkan

media pendukung. Pengembangan media pendukung ini disusun

berdasarkan deskripsi pembelajaran yang telah dikembangkan. Media ini

berupa power point yang dilengkapi dengan video-video dan animasi yang

diperoleh dari internet. Selain itu juga ada LKS praktikum titrasi asam basa

yang bisa dijadikan pedoman bagi siswa untuk melakukan praktikum titrasi

asam basa. LKS praktikum titrasi asam basa dapat dilihat dalam Lampiran

1.5.

4.3.2 Presentasi Deskripsi Pembelajaran

Dalam mengoptimalisasikan deskripsi pembelajaran tersebut

dilakukan presentasi terbatas dari deskripsi pembelajaran di hadapan dosen

pembimbing dan rekan mahasiswa dalam satu tim. Presentasi ini

mempunyai maksud yang sama dengan validasi.

Langkah pertama dalam pembelajarannya yaitu siswa diberikan

sutu kasus yaitu bagaimana caranya jika mereka diminta untuk mengetahui

kebenaran kadar dari asam cuka yang terdapat dalam cuka makan. Setelah

itu baru masuk ke konsep reaksi penetralan. Disini siswa diperlihatkan

video reaksi penetralan dan bagaimana gambaran mikroskopiknya serta

bagaimana cara untuk menuliskan persamaan reaksinya. Untuk selanjutnya

63

siswa diperlihatkan video titrasi yang berisi bagaimana langkah-langkah

dalam melaksanakan titrasi tersebut.

Langkah selanjutnya dijelaskan bahwa dalam ditrasi itu ada

beberapa jenis. Kemudian diperlihatkan video untuk titrasi asam kuat dan

basa kuat beserta mikroskopiknya untuk masing-masing tahap titrasi.

Untuk titrasi asam lemah dan basa kuat akan dilakukan praktikum yang

tujuannya untuk menghitung kadar CH3COOH, menentukan Ka CH3COOH

melalui titrasi dan tujuan terakhir untuk membuat kurva titrasi 25 mL

NaOH 0,1 M dititrasi dengan 0,1 M CH3COOH. Kamudian diperlihatkan

bagaimana gambaran mikroskopik dari titrasi tersebut sehingga siswa

melihat bahwa pada titrasi asam lemah dan basa kuat ada tahapan dalam

titrasi dimana terjadi larutan penyangga dan mengapa untuk titrasi ini pH

larutan pada titik ekivalen lebih besar dari 7.

Langkah terakhir yaitu disini akan dibahas untuk perhitungan titrasi

pada percobaan pertama dan kedua yaitu menentukan kadar CH3COOH

dan menentukan Ka CH3COOH.

4.3.3 Revisi Deskripsi Pembelajaran

Setelah deskripsi pembelajaran yang disusun dipresentasikan di

hadapan dosen pembimbing dan rekan mahasiswa dalam satu tim, banyak

kritikan dan saran yang diberikan terhadap perbaikan deskripsi

64

pembelajaran tersebut. Adapun revisi yang dilakukan setelah presentasi

adalah sebagai berikut.

Untuk apersepsi karena konsep pertama yang diberikan adalah

reaksi penetralan maka apersepsinya menghubungkan dengan reaksi

penetralan dengan kehidupan sehari-hari. Misalnya pada sakit maag.

Mungkin diantara para siswa ada yang pernah mengalami sakit maag.

Kemudian kita bisa menanyakan mengapa kalau sakit maag itu perutnya

terasa sakit. Lalu bagaimana cara meredakan sakit maag. Kemudian kita

memberi tahu siswa bahwa untuk meredakan sakit maag digunakan prinsip

penetralan. Dalam hal ini yang dinetralkan adalah asam lambung. Lalu kita

bisa menanyakan biasanya asam itu dinetralkan oleh apa. Selanjutnya

dijelaskan bahwa dalam obat maag terkandung basa yang bisa menetralkan

asam lambung sehingga sakit maag tersebut bisa reda.

Untuk masuk kemateri titrasi asam basa guru menuntun siswa untuk

merancang suatu percobaan ketika diberikan suatu kasus untuk menentukan

kadar suatu asam atau basa berdasarkan reaksi penetralan namun alat-alat

yang digunakan adalah alat yang sudah diketahui siswa. Hal ini

dimaksudkan agar siswa bisa menemukan sendiri bagaimana prinsip titrasi

asam basa. Selain itu juga agar merangsang kemampuan berpikir siswa.

Disini guru memberikan pertanyaan-pertanyaan yang bisa menuntun siswa

sampai pada akhirnya siswa bisa merancang suatu percobaan untuk

65

menentukan kadar asam cuka dengan menggunakan prinsip reaksi

netralisasi namun bukan dengan alat-alat titrasi.

Pada saat memperlihatkan video demonstrasi titrasi asam basa

sebaiknya guru sambil menjelaskan langkah-langkah dari titrasi asam basa

tersebut agar tidak terjadi kevakuman ketika vidoe diputar.

Untuk makroskopik titrasi asam basa diganti dengan simulasi titrasi

asam basa dengan menggunakan animasi. Didalam animasi ini kita bisa

memilih jenis titrasi yang diinginkan. Kita juga bisa memilih larutan apa

yang akan digunakan beserta indikator yang sesuai. Dan untuk level

mikroskopik gambar yang ditonjolkan sebaiknya adalah molekul H+, OH-

dan H2O karena yang mengalami reaksi adalah spesi-spesi tersebut.

Sedangkan spesi-spesi yang lain hanya sebagai ion penonton karena tidak

ikut bereaksi sehingga spesi-spesi tersebut tidak perlu digambarkan.

Untuk lebih jelasnya, deskripsi pembelajaran hasil revisi dapat

dilihat pada lampiran 1.6.