Laporan observasi P3K

“LAPORAN PENGEMBANGAN PROGRAM PENGAJAR KIMIA”

MAN 2 MODEL PALU

Disusun oleh:

KELOMPOK 5

ANDI VIRA MAGHFIRA MURNI CAHYANI NURUL BADRIYAH SRI YULIANA

A 251 15 049 A 251 15 005 A 251 15 009 A 251 15 087

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS TADULAKO

2017

LAPORAN OBSERVASI PENGEMBANGAN PROGRAM PENGAJAR KIMIA DI SEKOLAH MAN 2 MODEL PALU

 

I. Hasil Wawancara

Kesimpulan Hasil Wawancara :

Berdasarkan wawancara yang telah kami lakukan pada salah satu guru kimia di MAN 2 Model Palu khususnya pada kelas XI bahwa materi yang dianggap sulit oleh siswa yaitu kelarutan dan hasil kali kelarutan. Adanya kesulitan pada siswa dalam memahami konsep materi hasil kali kelarutan dikarenakan siswa malas untuk membaca, dan di dalam materi ini juga membahas perhitungan yang menyebabkan kurangnya minat belajar pada siswa. Metode  pembelajaran yang digunakan oleh guru yaitu dengan menggunakan motode ceramah, guru juga membuat kelompok-kelompok kecil secara heterogen untuk mengerjakan soal-soal latihan agar siswa dapat saling membantu. Dalam proses belajar mengajar, guru tidak menggunakan media infocus hal ini di minta oleh siswa itu sendiri di karenakan konsentrasi siswa yang terpecah antara guru dan infocus. Fasilitas yang hanya guru gunakan yaitu berupa buku LKS dan buku perpustakaan.

II.            ANALISIS MATERI

Sub Pokok Materi

a)      Kelarutan

b)      Tetapan hasil kali kelarutan

c)      Hubungan kelarutan dan tetapan hasil kali kelarutan

d)     Pengaruh ion senama terhadap kelarutan

e)      Pengaruh pH terhadap kelarutan

f)       Reaksi pengendapan

MATERI

a)        KELARUTAN DAN HASIL KELARUTAN

1.    Kelarutan

 Elektrolit berupa zat padat seperti garam atau basa jika kita larutkan dalam air, akan terjadi dua kemungkinan yaitu mudah larut dan sukar larut.

                                                                                          

1 sendok makan garam dapur dalam 100 ml air kemudian diaduk Larutan NaCl Proses pelarutan garam dapur dalam air

            Pada proses pelarutan garam dapur (NaCl) akan terjadi larutan garam yang homogen. Jika garam ditambah lagi sampai batas maksimal kelarutan garam akan terjadi larutan pekat yang disebut dengan larutan jenuh. Jika ditambah lagi garam hingga sudah tidak dapat larut dan timbul endapan, larutan ini disebut lewat jenuh. Pada keadaan jenuh dan timbul endapan terjadi kesetimbangan senyawa NaCl sebagai berikut :

NaCl _(s)                       Na⁺_(aq) + Cl^-_(aq)

 Garam dapur merupakan elektrolit yang mudah larut, sehingga pada larutan jenuhnya mempunyai molaritas yang tinggi. Sementara itu, garam-garam elektrolit yang sukar larut dalam air mempunyai molaritas yang rendah, misalnya CaCO₃, AgCl, Ag₂CrO₄, dan CaF₂.

Kelarutan adalah jumlah zat yang akan melarut pada volume tertentu pelarut pada temperatur tertentu. Jumlah maksimal zat pelarut yang membentuk suatu larutan jenuh dengan pelarutnya dengan suhu tertentu mempunyai satuan mol/liter. Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan antara lain jenis zat terlarut, jenis zat pelarut, dan temperatur.

Untuk memberikan defenisi mengenai kelarutan maka dibedakan atas zat-zat yang mudah larut dan zat-zat yang sukar larut sebagai berikut.

a.    Zat yang mudah larut dalam air.

Kelarutan adalah banyaknya gram zat terlarut dalam 100 ml air pada temperatur 25^oC dan tekanan 1 atm untuk membentuk larutan.

b.    Zat yang sukar larut dalam air.

Kelarutan adalah banyaknya mol zat terlarut dalam 1 liter air pada temperatur 25^oC dan tekanan 1 atm untuk membentukan larutan jenuh.

2.    Hasil Kali Kelarutan

            Hasil kali kelarutan (K_sp) adalah  hasil kali konsentrasi ion-ion dari larutan jenuh garam yang sukar larut dalam air pada temperatur tertentu setelah masing-masing konsentasi dipangkatkan dengan koefisien menurut persamaan ionisasinya. Hasil kali kelarutan menggambarkan batas kelarutan senyawa pada suhu tertentu. Persamaan K_sp dalam suatu larutan jenuh dapat dirumuskan berikut:

            A_xB_{y (s)}                        x A^y+_(aq) + y B^x- _(aq)

                                K_sp = [A^y+]^x [B^x-]^y

3.    Hubungan Kelarutan (s) dan Tetapan Hasil Kali Larutan (K_sp)

Kelarutan adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu, kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut dalam kesetimbangan.

Hasil kali kelarutan adalah hasil kali konsentrasi ion-ion dari larutan jenuh garam yang sukar dalan air, setelah masing-masing konsentrasi dipangkatkan dengan koefisien menurut persamaan ionisasinya.

Hasil kali kelarutan (Ksp) adalah nilai tetapan kesetimbangan garam atau basa yang sukar larut dalam larutan jenuh. 

kesetimbangan yang terjadi dalam larutan jenuh Ag₂CRO_4.

Ag₂CRO₄ (s)                           2Ag⁺(aq) + CrO₄^2- (aq)

Konsentrasi kesetimbangan ion Ag⁺ dan ion CrO₄^2-  dalam larutan jenuh dapat dikaitkan dengan kelarutan Ag₂CrO_4, yaitu sesuai dengan stoikiometri reaksi (perbandingan koefisien reaksinya). Jika kelarutan Ag₂CrO₄ dinyatakan dengan s_, maka konsentrasi ion Ag⁺ dalam larutan itu sama dengan 2s dan konsentrasi ion CrO₄^2- sama dengan s.

Ag₂CrO₄(s)                     2Ag⁺(aq) + CrO₄^2- (aq)

         s                                   2s              s        

Dengan demikian, nilai tetapan kali kelarutan (K_sp) Ag₂CrO₄ dapat dikaitkan dengan nilai kelarutannya (s) sebagai berikut.

K_sp = [Ag⁺]²  [CrO₄^2-]

       = (2s)² (s) = 4_s³

Secara umum, hubungan antara kelarutan (s) dengan tetapan hasil kali kelarutan (K_sp) untuk elektrolit A_xB_y dapat dinyatakan sebagai berikut.

            A_xB_y(s)                        xA^y+ (aq) + _yB^x- (aq)

                   S                                xs               ys

                    K_sp   =  [A^y+]^x  [B^x-]^y

                             =  (xs)^x (ys)^y = x ^x y ^y  s ^(x+y

Analisis Materi

Berdasarkan dari pokok materi diatas maka dapat disimpulkan bahwa dalam materi kelarutan ini menyangkut tentang konsep. Kelarutan adalah jumlah zat yang akan melarut pada volume tertentu pelarut pada temperatur tertentu. Dalam kelarutan ini tidak semua pelarut dapat larut karena terdapat faktor penentu kelarutan yaitu zat pelarut harus memiliki sifat yang sama dengat zat yang ingin dilarutkan ( polar & polar atau non polar & non polar ) dan selain itu temperatur juga merupakan faktor penentu kelarutan dimana semakin tinggi temperatur maka pelarut dapat larut dan sebaliknya jika temperatur rendah maka pelarut tidak dapat larut.  Zat-zat dalam kelarutan terbagi menjadi 2 yaitu zat yang dapat larut dalam air dan zat yang sukar larut dalam air. Misalnya garam yang dilarutkan dalam air sehingga menghasilkan garam tersebut dapat larut. Dimana semakin sedikit zat pelarut yang digunakan maka semakin mudah larut dan sebaliknya semakin banyak zat pelarut yang digunakan maka semakin sukar larut dan membentuk larutan jenuh. Jika zat terlarut melebihi dari pelarutnya maka akan terjadi pengendapan yang disebut sebagai larutan lewat jenuh.

Rumus dari kelarutan yaitu sebagai berikut :

                                    keterangan :

s =                                                 s = kelarutan    (mol/L)

                                    n = jumlah mol ( mol)

                                    v = volume      ( L)

 Contoh soal :

Sebanyak 4,35 mg Ag₂CrO₄ dapat larut dalam 100 ml air. Nyatakan kelarutan Ag₂CrO₄ tersebut dalam mol L^-1. (Ar O=16; Cr = 52; Ag = 108 )

Penyelesaian :

Kelarutan = molaritas larutan jenuh; s =  . jadi, yang harus dilakukan adalah menentukan jumlah mol zat terlarut, kemudian menetukan kelarutan dengan rumus tersebut.

Jumlah mol Ag₂CrO₄ =  = 1,31 x 10^-5 mol

                                    s =     =   

                                                = 1,31 x 10^-4  mol L^-1

Langkah-langkah yang dilakukan untuk menyelesaikan perhitungan:

·         mengidentifikasi yang diketahui didalam soal.

Dik : massa Ag₂CrO₄ = 4,35 mg

         Volume air        =  100 ml

           Ar O=16; Cr = 52; Ag = 108

·          Tujuan yang ingin diselesaikan

Kelarutan Ag₂CrO_{4 =}..............?

 Jumlah mol Ag₂CrO₄ =  = 1,31 x 10^-5 mol

                                    s =     =   

                                                = 1,31 x 10^-4  mol L^-1

Berdasarkan dari pokok materi diatas maka dapat disimpulkan bahwa didalam materi hasil kali kelarutan ini menyangkut tentang konsep, perhitungan dan reaksi. Didalam materi ini sangat diperlukan pemahaman dan ketelitian dalam berhitung dan menyetarakan reaksi. Hasil kali kelarutan (K_sp) adalah  hasil kali konsentrasi ion-ion dari larutan jenuh garam yang sukar larut dalam air pada temperatur tertentu setelah masing-masing konsentasi dipangkatkan dengan koefisien menurut persamaan ionisasinya. Sebelum menyelesaikan perhitungannya diperlukan terlebih dahulu untuk menyetarakan reaksi tersebut. Dalam menyetarakan reaksi terdapat hukum kekekalan massa yang dikemukakan oleh Antoine Laurent Lavoisier ( 1743-1794 ) yang berbunyi “ dalam suatu reaksi, massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama”, dengan kata lain massa tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Artinya selama reaksi terjadi tidak ada atom-atom pereaksi dan hasil reaksi yang hilang.

Rumus hasil kali kelarutan :

                                         A_xB_{y (s)}                          x A^y+_(aq) + y B^x- _(aq)

                                                                K_sp = [A^y+]^x [B^x-]^y

Contoh soal  :

Sebanyak 100 ml larutan jenuh magnesium fluorida (MgF₂) pada 18^oC diuapkan dan diperolah 7,6 mg MgF₂ padat. Berapakah Ksp MgF₂ pada 18^oC ? (Ar Mg = 24; F= 19 )

Penyelesaian :

Jumlah Mol  MgF₂ =   mol = 1,22 x 10^-4 mol

                        s =     = 0,0012 mol L^-1

MgF_{2 (s)}                               Mg²⁺_(aq) + 2F^- _(aq)

Ksp MgF₂ = [Mg²⁺][ F^-]²

                  = s (2s)²

                 = 4s³

                 = 4 ( 0,0012)³

                 = 6,9 x 10^-9

Langkah-langkah yang dilakukan untuk menyelesaikan perhitungan:

·         mengidentifikasi yang diketahui didalam soal.

Dik : massa MgF₂ = 7,6  mg

         Volume MgF₂    =  100 ml

           T                      = 18^oC

           Ar Mg = 24; F= 19

·         Tujuan yang ingin diselesaikan

Ksp MgF₂=......?

·         Menentukan jumlah mol yang diketahui

Jumlah Mol  MgF₂ =   mol = 1,22 x 10^-4 mol

·         Menghitung  nilai kelarutan

s =     = 0,0012 mol L^-1

·         Menuliskan reaksi penguraian serta menyetarakan reaksinya

MgF_{2 (s)}                              Mg²⁺_(aq) + 2F^- _(aq)

·         Menghitung nilai hasil kali kelarutan ( Ksp)

Ksp MgF₂ = [Mg²⁺][ F^-]²

                  = s (2s)²

                 = 4s³

                 = 4 ( 0,0012)³

                 = 6,9 x 10^-9

            Hubungan kelarutan dengan tetapan hasil kelarutan diturunkan dari persamaan kesetimbangan. Jadi yang harus dilakukan yaitu (1) Menuliskan persamaan reaksi kesetimbangan kelarutan, (2) Menentukan hubungan konsentrasi ion-ion dengan kelarutan berdasarkan koefisien reaksi, (3) Menentukan hubungan Ksp dengan kelarutan (s) berdasarkan persamaan terhadap hasil kali kelarutan

“Besarnya nilai Ksp suatu zat bersifat tetap pada suhu yang tetap“

Hubungan antara kelarutan (s) dengan tetapan hasil kali kelarutan (K_sp) untuk elektrolit A_xB_y dapat dinyatakan sebagai berikut.

            A_xB_y(s)                        xA^y+ (aq) + _yB^x- (aq)

                   S                                xs               ys

                    K_sp   =  [A^y+]^x  [B^x-]^y

                             =  (xs)^x (ys)^y = x ^x y ^y  s ^(x+y)

Dimana, s dan Ksp sama-sama dihitung pada larutan jenuh, maka antara s dan Ksp ada hubungan yang sangat erat. Jadi, nilai Ksp ada keterkaitannya dengan nilai s.

Dari reakasi diatas, siswa dapat mengaitkan suatu nilai tetapan hasil kali kelarutan (K_sp) Ag₂CrO₄ dengan nilai kelarutannya (s) seperti pada contoh berikut:

Ag₂CrO₄(s)                     2Ag⁺(aq) + CrO₄^2- (aq)

         s                                   2s              s        

Yang mana, Konsentrasi kesetimbangan ion Ag⁺ dan ion CrO₄^2-  dalam larutan jenuh dapat dikaitkan dengan kelarutan Ag₂CrO_4, yaitu sesuai dengan stoikiometri reaksi (perbandingan koefisien reaksinya). Jika kelarutan Ag₂CrO₄ dinyatakan dengan s_, maka konsentrasi ion Ag⁺ dalam larutan itu sama dengan 2s dan konsentrasi ion CrO₄^2- sama dengan s.

Dengan demikian, nilai tetapan kali kelarutan (K_sp) Ag₂CrO₄ dapat dikaitkan dengan nilai kelarutannya (s) sebagai berikut.

K_sp       = [Ag⁺]²  [CrO₄^2-]

                        = (2s)² (s)

= 4_s³

Jika kelarutan (s) yang ingin diselesaikan maka persamaan akan menjadi sebaagai berikut :

            s           =

atau 

s³         =

s           =

Contoh soal :

Diketahui Ksp BaCO₃ = 8,1 x 10⁹, tentukan kelarutan dari BaCO₃ !

Penyelesaian :

Larutan jenuh BaCO₃ mempunyai kesetimbangan sebagai berikut :

            BaCO_3(s)                             Ba²⁺_(aq) + CO₃^2-_(aq)

                 s                                 s                    s

Ksp      = [Ba²⁺] [Co₃^2-]

            = s.s

            = s²

s           =

            =    

            = 9.10^-5 mol/liter

Dalam penyelesaian soal siswa dapat menggunakan langkah-langkah berikut :

1.      Mengidentifikasi yang diketahui dalam soal

Dik: Ksp BaCO₃ = 8,1 x 10⁹

2.      Tujuan yang ingin diselesaikan.

menentukan kelarutan dari BaCO₃

3.      Menuliskan reaksi penguraian BaCO₃

BaCO_3(s)                             Ba²⁺_(aq) + CO₃^2-_(aq)

                 s                                 s                    s

4.      Menetukan hasil kali kelarutan dengan persamaan hasil kali kelarutan berdasarkan reaksi diatas!

Ksp            = [Ba²⁺] [Co₃^2-]

                  = s.s

                  = s²

5.      Menghitung Kelarutan dengan mengakarkan nilai hasil kali kelarutan.

s     =

      =    

      = 9.10^-5 mol/liter

B.  MATERI PENGARUH ION SENAMA TERHADAP KELARUTAN

Ion Senama adalah ion yang sejenis dengan ion-ion yang ada dalam sistem kesetimbangan. Dalam larutan Ag₂CrO₄ terdapat kesetimbangan antara Ag₂CrO₄ padat dengan ion Ag+ dan ion CrO₄^2-

Ag₂CrO₄(s)                2Ag⁺ (aq) + CrO₄^2-(aq)

Apa yang terjadi jika ke dalam larutan jenuh tersebut ditambahkan larutan AgNO₃ atau larutan K₂CrO₄? Penambahan larutan AgNO₃ atau K₂CrO₄ akan memperbesar konsentrasiion Ag⁺ atau ion CrO₄^2- dalam larutan.

AgNO₃ (aq)              Ag⁺ (aq) + NO^3- (aq)

K₂CrO₄ (aq)               2K⁺ (aq) + CrO₄^-(aq)

Sesuai asas Le Chatelier tentang pergeseran kesetimbangan, penambahan konsentrasi ion Ag⁺ atau ion CrO₄^2- akan menggeser kesetimbangan kekiri. Akibatnya jumlah Ag₂CrO₄ yang larut menjadi berkurang. Jadi dapat disimpulkan bahwa ion senama memperkecil kelarutan (keenan,1992)

Analisis materi

Berdasarkan materi diatas dapat disimpulkan bahwa materi ini sangat dibutuhkan pemahaman awal yaitu tentang konsep kelarutan itu sendiri dimana siswa dapat menentukan konsentrasi dari suatu larutan yang diketahui. Materi ini juga berhubungan erat dengan ketetapan hasil kali kelarutan, dimana persamaan ketetapan hasil kali kelautan juga digunakan dalam materi ion senama maka penting bagi siswa untuk memahami cara menggunakaan persamaan hasil kali kelarutan berdasarkan reaksi yang ada. Sehingga materi ini berhubungan erat dengan materi sebelumnya yaitu  materi hubungan antara kelarutan (s) dan ketetapan hasil kali kelarutan (K_sp), dengan hubungan tersebut dapat digunakan dalam menentukan konsentrasi larutan ion senama.

Materi ini menggambungkan antara perhitungan dan konsep. Selain konsep kelarutan, penting bagi siswa untuk memahami seperti apa ion senama tersebut dan hubungannya terhadap kesetimbangan. Ion senama adalah ion yang sejenis dengan ion-ion yang ada dalam sistem kesetimbangan seperti AgCl dan AgNO₃ yang memiliki ion sejenis yaitu ion Ag⁺_. Ciri-ciri dari ion senama adalah memiliki ion sejenis atau sama dalam suatu reaksi kesetimbangan. Berdasarkan hal tersebut siswa dapat memahami cara menentukan kelarutan dari ion senama dengan metode perhitungan ketetapan hasil kali kelarutan serta siswa dapat mengetahui dan  membedakan bentuk-bentuk dari ion senama.

Kelarutan ion senama dapat ditentukan dengan membuat reaksi dari suatu senyawa menjadi ion-ionnya kemudian dengan berlandaskan azas le Chatelier yaitu “Jika terhadap suatu  sistem kesetimbangan dilakukan suatu tindakan (aksi), sistem kesetimbangan tersebut akan mengalami perubahan (pergeseran) yang cenderung untuk mengurangi pengaruh aksi tersebut”

Contohnya:

Reaksi : NaCl (s)               Na⁺ (aq)  + Cl^- (aq)

“Dengan penambahan AgCl berarti konsentrasi Cl^- menjadi bertambah besar.

Reaksi : AgCl         Ag⁺ (aq) + Cl^- (aq)

Berdasarkan asaz  Le  Chatelier, dengan penambahan konsentrasi Cl^- akan menggeser kesetimbangan ke kiri yaitu kearah NaCl. Akibat pergeseran ini, jumlah NaCl yang larut semakin berkurang. Dengan demikian, pada penambahan ion senama akan memperkecil kelarutan.

Contoh soal :

Kelarutan Ag₂CrO₄ dalam air adalah 10^–4 M. Hitunglah kelarutan Ag₂CrO₄ dalam larutan K₂CrO₄ 0,01 M!

Jawab:

Dalam menentukan kelarutan Ag₂CrO₄ dalam larutan K₂CrO₄ dapat dilakukan dengan cara yaitu

·         Pertama mengidentifikasi yang diketahui dalam soal!

Dik : [K₂CrO₄] = 0,01 M

   Ag₂CrO₄ dalam air = 10^–4M

·         Kedua menentukan tujuan yang ingin diselesaikan!

Menghitung kelarutan Ag₂CrO₄ dalam larutan K₂CrO₄

·         Ketiga membuat reaksi penguraian Ag₂CrO₄

Ag₂CrO₄             2 Ag⁺ +  CrO₄^2–`

        S                      2s              s

·         Keempat Membuat persamaan Ksp berdasarkan reaksi dan memasukkan nilai kelarutan Ag₂CrO₄ dalam air adalah 10^–4!

K_sp Ag₂CrO₄ = 4 s³

                  = 4(10^–4)³

                 = 4 × 10^–12

·         Kelima menetukan kelarutan Ag⁺ dengan memasukkan nilai kelarutan K₂CrO₄ 10^–2 M!

K_sp Ag₂CrO₄ = [Ag⁺]² [CrO₄^2–]

4 × 10^–12           = [Ag⁺]² × 10^–2

[Ag⁺]             = 2 × 10–5 M

·         Keenam berdasarkan reaksi untuk menentukan kelarutan Ag₂CrO₄ dalam larutan K₂CrO₄ dengan perbandingan koefisien reaksi di kalikan banyaknya kelarutan ion Ag⁺!

Ag₂CrO₄             2 Ag⁺ +  CrO₄^2–`

Kelarutan Ag₂CrO₄ =  × 2 × 10^–5 = 10^–5 M

Jadi, kelarutan Ag₂CrO₄ dalam larutan K₂CrO₄ adalah 10^–5 M.

Berdasarkan perhitungan diatas menjelaskan bahwa sesuai asaz Le chatelier tentang pergeseran kesetimbangan, penambahan konsentrasi ion Ag+ atau ion CrO42- akan menggeser kesetimbangan kekiri. Akibatnya jumlah Ag2CrO4 yang larut menjadi berkurang . jadi dapat disimpulkan bahwa ion senama memperkecil kelarutan.

Penambahan zat yang mengandung ion sejenis (senama maka akan menyebabkan kelarutan zat mengalami penurunan (berkurang) dari kelarutan sebelumnya sehingga akan semakin banyak zat yang mengendap. Hal ini sesuai dengan konsep kesetimbangan bahwa jika konsentrasi zat ditingkatkan maka kesetimbangan akan bergeser dari zat yang ditambahi konsentrasinya.

Penerapan ion senama dalam kehidupan, dapat dilihat dalam pembentukan stalaktit dan stalakmit, pembentukan kerang mutiara dan juga pemisahan logam dengan sulfide. Pada pembentukan pilar stalaktit dan stalagmite terjadi ketika air mengandung kalsium karbonat menguap secara berulang-ulang. Dengan kata lain, jumlah CaCO3 berkurang. Menurut prinsip Le Chatelier, jika konsentarsi zat berkurang, reaksi akan bergeser kearah zat yang berkurang tersebut. Jadi reaksi akan bergeser ke kiri (pembentukan CaCO3).

Guru diharapkan mampu memberikan pemahaman kepada peserta didik tentang materi pengaruh ion senama terhadap kelarutan dengan menghubungkan pada materi sebelumnya dengan berbagai konsep kimia yang telah dipelajari. Sehingga siswa dapat memahami, secara sistematik konsep dan persamaan yang diberikan dalam materi ini. Kemudian penting bagi siswa memahami materi sebelumnya dan menghubungkan kembali dengan materi ion senama. Sehingga terjadi proses berpikir sistematik pada peserta didik untuk menyelesaikan masalah atau soal yang akan diberikan dimulai dari pengetahuan yang diberikan dengan menghubungkan konsep satu dengan konsep yang lain. Kemudian peserta didik akan mulai memahami materi tersebut dengan mengkonstruk pemikiran dengan konsep yang ada serta siswa mengetahui pengaplikasian dari materi ini. selanjutnya peserta didik akan mulai menganalisis materi tersebut dan menegevaluasi serta kreasi materi, sesuai yang diharapkan dalam ranah kognitif dalam taksonomi bloom.

C.  PENGARUH PH TERHADAP KELARUTAN

Tingkat keasaman larutan (pH) dapat mempengaruhi kelarutan dari berbagai janis zat. Suatu basa umumnya lebih larut dalam larutan yang bersifat asam dan sebaliknya lebih sukar larut dalam larutan yang bersifat basa. Garam-garam yang berasal dari asam lemah akan lebih mudah larut dalam larutan yang bersifat asam kuat. Ada dua pengaruh pH tehadap kelarutan yaitu:

1.          Pengaruh pH Terhadap Kelarutan Garam Sukar Larut.

a.       Pengaruh pH terhadap kelarutan garam yang anionnya berasal dari asam lemah. Kalsium karbonat (CaCO₃) merupakan salah satu contoh garam sukar larut dalam air. Padatan garam ini jika dilarutkan dalam air akan larut dan terdisosiasi (terurai) menjadi ion Ca²⁺ dan CO₃^2- . Dalam larutan jenuhnya,  ion-ion tersebut akan mengalami kesetimbangan dengan CaCO₃ padat, dengan persamaan reaksi:

CaCO₃(s) ⇄ Ca²⁺(aq) + CO₃^2-(aq)

b. Pengaruh pH terhadap kelarutan garam yang anionnya berasal dari asam kuat

Perak klorida (AgCl) merupakan salah satu contoh garam sukar larut dalam air. Padatan garam ini jika dilarutkan dalam air akan larut dan terdisosiasi (terurai) menjadi ion Ag⁺ dan Cl^-. Dalam larutan jenuhnya, ion-ion tersebut akan mengalami kesetimbangan dengan AgCl padat. Persamaan reaksi kesetimbangan yang terjadi sebagai berikut.

AgCl(s) ⇄ Ag⁺(aq) + Cl^-(aq)

2. Pengaruh pH Terhadap Kelarutan Basa Sukar Larut

Salah satu contoh basa sukar larut adalah magnesium hidroksida (Mg(OH)₂). Padatan ini jika dilarutkan ke dalam air akan larut dan terdisosiasi (terurai) menjadi ion Mg²⁺ dan ion OH^-. Dalam larutan jenuhnya, ion-ion tersebut akan mengalami kesetimbangan dengan Mg(OH)₂ padat. Persamaan reaksi kesetimbangan yang terjadi dituliskan sebagai berikut.

Mg(OH)₂(s) ⇄ Mg²⁺(aq) + 2OH^-(aq)

Analisi materi :

Berdasarkan hasil analisis materi dapat disimpulkan bahwa pengaruh  pH terhadap kelarutan terdapat beberapa konsep yaitu pH dan kelarutan. pH merupakan derajat keasaman suatu larutan yang berkisar antara 1-14. Jika pH=7 berarti larutan dikatakan netral, jika pH < 7 berarti larutan bersifat asam, dan jika pH > 7 larutan bersifat basa sedangkan kelarutan telah dijelaskan pada materi sebelumya. Materi di atas berkaitan dengan konsep sebelumnya yaitu pengaruh ion senama.Sesuai dengan efek ion senama, suatu basa akan lebih sukar larut dalam larutan yang bersifat basa daripada dalam larutan netral.

Dari materi  diatas tentang pengaruh pH terhadap kelarutan garam yang anionnya berasal dari asam lemah misalnya kalsium karbonat (CaCO₃) jika  Padatan garam ini dilarutkan dalam air akan larut dan terdisosiasi (terurai) menjadi ion Ca²⁺ dan CO₃^2- . Dalam larutan jenuhnya,  ion-ion tersebut akan mengalami kesetimbangan dengan CaCO₃ padat, sebagaimana reaksi berikut.  

CaCO₃(s) ⇄ Ca²⁺(aq) + CO₃^2-(aq)

Jika padatan CaCO3 ditambahkan larutan asam kuat (pH diturunkan), maka ion CO₃^2- (anion yang berasal dari asam lemah, H₂CO₃) akan bereaksi dengan ion H⁺ yang berasal dari larutan asam kuat tersebut. Maka persamaan reaksi menjadi:

CO₃^2-(aq) + H⁺(aq) ⇄ HCO₃^-(aq)

Persamaan reaksi di atas menjelaskan reaksi  antara CO₃^2-  yang direaksikan dengan H⁺  sehingga menghailkan Ion HCO₃^-,  kemudian ion HCO₃^-bereaksi kembali dengan ion H⁺ dari larutan asam kuat membentuk H₂CO₃, yang akan segera terurai menjadi H₂O dan gas CO₂. Dari penguraian reaksi tersebut maka persamaan reaksi  menjadi:

HCO₃^-(aq) + H⁺(aq) → H₂CO₃(aq) → H₂O(l) + CO₂(g)

Dari ketiga persamaan reaksi di atas, tampak bahwa ion CO₃^2- yang dihasilkan dari persamaan reaksi 1 bereaksi dengan ion H⁺. Karena reaksinya dengan ion H⁺ mengakibatkan konsentrasi ion CO₃^2- semakin berkurang. Untuk mengatasi hal ini, terjadilah pergeseran kesetimbangan pada persamaan reaksi 1 ke kanan agar ion CO₃^2-  meningkat. Akibat arah pergeseran tersebut, kelarutan CaCO₃ akan semakin besar. Dengan demikian, semua garam yang anionnya berasal dari asam lemah akan lebih mudah larut dalam larutan asam dibandingkan dalam larutan basa dan air. 

Pengaruh pH terhadap kelarutan garam yang anionnya berasal dari asam kuat.  (AgCl) merupakan salah satu contoh garam sukar larut dalam air. Padatan garam ini jika dilarutkan dalam air akan larut dan terdisosiasi (terurai) menjadi ion Ag⁺ dan Cl^-. Dalam larutan jenuhnya, ion-ion tersebut akan mengalami kesetimbangan dengan AgCl padat. Persamaan reaksi kesetimbangan yang terjadi sebagai berikut.

AgCl(s) ⇄ Ag⁺(aq) + Cl^-(aq)

Dari persamaan reaksi di atas jika ditambahkan larutan asam kuat, maka ion Cl^- (anion yang berasal dari asam kuat, HCl) tidak dapat bereaksi dengan ion H⁺ yang berasal dari larutan asam kuat tersebut. Sehingga persamaan reaksinya menjadi:

Cl^- (aq) + H⁺ (aq) → tidak ada reaksi

Reaksi di atas menjelaskan bahwa selama ion Cl^-  tidak bereaksi dengan ion H⁺, maka konsentrasi ion Cl^- dalam sistem kesetimbangan itu tidak berubah dan tidak terjadi pergeseran kesetimbangan. Dengan demikian, penambahan larutan asam kuat ke dalam larutan garam sukar larut yang anionnya berasal dari asam kuat seperti AgCl tidak akan mempengaruhi kelarutan dari senyawa tersebut. 

Sedangkan pengaruh pH terhadap kelarutan basa yang sukar larut misalnya pada padatan Mg(OH)₂. Padatan ini jika dilarutkan ke dalam air akan larut dan terdisosiasi (terurai) menjadi ion Mg²⁺ dan ion OH^-. Dalam larutan jenuhnya, ion-ion tersebut akan mengalami kesetimbangan dengan Mg(OH)₂  padat. Persamaan reaksi kesetimbangan yang terjadi dituliskan sebagai berikut.

Mg(OH)₂(s) ⇄ Mg²⁺(aq) + 2OH^-(aq)

 Persaman di atas jika padatan Mg(OH)₂ ditambahkan larutan asam (pH diturunkan), maka konsentrasi ion OH^-  akan semakin kecil. Hal ini akan mendorong terjadinya pergeseran kesetimbangan ke kanan (ke arah pembentukan ion Mg²⁺ dan OH). Akibat arah pergeseran tersebut, menyebabkan kelarutan Mg(OH)₂ akan semakin besar jika dalam larutan asam. Sebaliknya, apabila ke dalam larutan jenuh Mg(OH)₂ yang berada dalam sistem kesetimbangan ini ditambahkan larutan basa (pH dinaikkan), maka konsentrasi ion OH^-  akan semakin besar. Untuk mengatasi hal tersebut, diperlukan pergeseran kesetimbangan ke kiri (ke arah pembentukan endapan Mg(OH)₂). Akibat arah pergeseran tersebut, menyebabkan kelarutan Mg(OH)₂ akan semakin kecil jika dalam larutan basa.

Materi di atas berkaitan dengan konsep sebelumnya yaitu pengaruh ion senama.Sesuai dengan efek ion senama, suatu basa akan lebih sukar larut dalam larutan yang bersifat basa daripada dalam larutan netral.

Contoh diketahui tetoan hasil kali kelartan Mg(OH)₂ = 2x10 ^-12 tentukanlah kelarutan Mg(OH)₂  dalam:

a.       Akuades (air murni)

b.      Larutan dengan pH=12

Jawab:

a.       Dalam air, Mg(OH)₂  akan larut hingga terjadi  larutan jenuh d imana

[Mg²⁺] [OH]² = Ksp Mg(OH)₂

Missal kelarutan Mg(OH)_À =s  mol L^-1

Mg(OH)₂(s) ⇄ Mg²⁺(aq) + 2OH^-(aq)

                           s                   s                     s

[Mg²⁺] [OH]²  = Ksp Mg(OH)₂

(s)         2(s)²  =  2x10 ^-12

         4s³         = 2x10 ^-12

            s            =  7,94 x 10^-5  mol L^-1

Jadi ,kelarutan Mg(OH)₂ dalam air sebesar 7,94 x 10^-5  mol L^-1

b.      Dalam larutan dengan pH=12

pH  =12            pOH = 2

                        [OH] =  1x 10^-2  mol L^-1

Kelarutan Mg(OH)₂  = x mol L^-1

Mg(OH)₂(s) ⇄ Mg²⁺(aq) + 2OH^-(aq)

                           x                   x                2x

konsentrasi ion OH^- dalam larutan (1x 10^-2 ) + 2x . substitusi data ini ke dalam persamaan tetapan kesetimbangan Mg(OH)₂  menghasilkan persamaan sebagai berikut:

[Mg²⁺] [OH^-]²  = Ksp Mg(OH)₂

(x) {(1x 10^-2 ) + 2x}² =2 x 10 ^-12

Oleh karena dapat diduga bahwa x<< 1x 10^-2 , maka (1x 10^-2 ). Persamaan di atas dapat ditulis sebagai berikut.

(x) (1x 10^-2 )² = 2 x 10 ^-12

               x      =  2 x 10 ^-8

jadi, kelarutan Mg(OH)₂ dalam larutan dengan pH =12 adalah 2 x 10 ^-8 mol L^-1. Kelarutan ini kira-kira 4.000 kali lebih kecil daripada Mg(OH)₂

 dalam aquades.

            Berdasarkan perhitungan diatas, dengan menggunakan rumus kelarutan yaitu S  =   ,dari rumus kelarutan tersebut terlihat bahwa ada hubungan kelarutan (S) dengan hasil kali kelarutan (Ksp).sehingga pada materi ini  membutuhkan pemahaman konsep sebelumnya tentang kelarutan dan hasil kali kelarutan sehingga siswa dapat memahami materi tentang  pengaruh pH terhadap kelarutan dan siswa dapat memahami rumus untuk menghitung kelarutan suatu zat.

D. REAKSI PENGENDAPAN

Reaksi pengendapan adalah reaksi yang dapat menghasilkan endapan.Pada reaksi pengendapan , zat yang terbentuk biasanya lebih dari satu  dimana salah satu produkya adalah berwujud padat yang disebut dengan endapan (precipitate.)suatu reaksi dikatakan sebagai reaksi pengendapan apabila reaksi tersebut menghasilkan endapan dan terjadinya perubahan warna. Endapan yaitu zat padat yang tidak larut dalam cairan tersebut. Senyawa-senyawa yang sering digunakan dalam reaksi pengendapan yaitu senyawa-senyawa ionik. Senyawa ionic merupakan senyawa yang apabila dicampurkan dengan senyawa lain akan terbentuk endapan dan larutan.

Contoh:ketika larutan timbal nitrat  [Pb(NO₃)₂] yang ditambahkan dengan larutan natrium iodida (NaI) maka akan terbentuk endapan timbal iodida (PbI) yang berwarna kuning  dan natrium nitrat(NaNO₃) dengan persamaan reaksi sebagai berikut:

Pb(NO3)_2(aq)  +  2 NaI_(aq)                PbI(s)  +2  NaNO_3(aq)

Keterangan :PbI mengendap dan endapan berwarn kuning

      NaNO₃ berwujud larutan

Contoh lain Misalnya ion kalsium (Ca²⁺) dapat dikeluarkan dengan menambahkan larutan Na2CO3. Dalam hal ini, ion Ca²⁺ akan bergabung dengan ion karbonat (CO₃^2-) membentuk CaCO3, suatu garam yang sukar larut, sehingga mengendap.persamaan reaksi dapt ditulus sebagai berikut:

Ca²⁺ _(aq)  + CO₃ ^2- _(aq)                  CaCO_3(s)

Contoh lain yaitu mengedapkan ion Cl- dari air laut dengan menambahkan larutan perak nitrat (AgNO3). Ion Cl- akan bergabung dengan ion Ag+, membentuk AgCl yang sukar larut. Dengan persamaan reaksi sebagai berikut:

Cl^-(aq) +Ag ⁺(aq)                 AgCl(s)

Contoh:ketika larutan timbal nitrat  [Pb(NO₃)₂] yang ditambahkan dengan larutan natrium iodida (NaI) maka akan terbentuk endapan timbal iodida (PbI) yang berwarna kuning  dan natrium nitrat(NaNO₃) dengan persamaan reaksi sebagai berikut:

Pb(NO3)_2(aq)  +  2 NaI_(aq)                PbI(s)  +2  NaNO_3(aq)

Keterangan :PbI mengendap dan endapan berwarn kuning

      NaNO₃ berwujud larutan

Analisis materi:

Berdasarkan hasil analisis, dapat disimpulkan bahwa materi tentang reaksi pengendapan merupakan konsep karena memiliki  definisi, ciri dan contoh. Dalam materi tersebut siswa harus memahami konsep sebelumnya. Karena materi sebelumnya yaitu tentang kelarutan mempunyai keterkaitan dengan reaksi pengendapan hal ini dapat dilihat dengan mereaksikan suatu senyawa dengan senyawa yang lain yang mana terbentuk tidaknya endapan tergantung pada kelarutan suatu zat. artinya kelarutan suatu zat sangat mempengaruhi terbentukya reaksi pengendapan dan warna dari endapan yang tebentuk tergantung pada komposisi unsur-unsur pembentukannya.

Berdasarkan analisis persamaan reaksi pengendapan pada larutan AgCl yang membentuk ion Cl^- dengan ion Ag⁺ . larutan AgCl dapat larut dalam air, meskipun dalam jumlah sedikit. Artinya, ion Ag⁺ dan Cl^-  dapat berada bersanma-sama dalam larutan hingga larutan jenuh, yaitu sampai hasil kali kelarutan [Ag⁺][Cl^- ] sama dengan nilai Ksp AgCl. Apabila penambahan ion Ag⁺  dilanjutkan hingga hasil kali [Ag⁺][Cl^- ] > Ksp AgCl, maka kelebihan ion Ag⁺  dan ion Cl^- akan bergabung membentuk endapan AgCl.

Jadi berdasarkan konsep tersebut dapat disimpulkan bahwa jika tetapan kesetimbangannya kurang dari hasil kali kelarutan ,maka larutan tersebut jenuh  .jika tetapan kesetimbangannya sama dengan hasil kali kelarutan maka larutan tersebut tepat jenuh.sedangkan ketetapan kesetimbangannya lebih dari hasil kali kelarutan maka terjadi pengendapan.

Contoh periksalah dengan suatu perhitungan, apakah terbentuk endapan Ca(OH)₂  jika 10 mL  larutan CaCl₂ 0,2 M dicampur dengan 10 mL larutan NaOH 0,02 M. (Ksp Ca(OH)₂  = 8x 10^-6 )

Jawab Ketika 10 mL CaCl₂ 0,2 M dicampurkan  dengan 10 mL larutan NaOH 0,2 M, masing-masing zat itu mengalami pengenceran dua kali, sehingga konsentrasi CaCl₂ dalam campuran menjadi 0,1 M dan konsentrasi NaOH menjadi 0,01 M. Oleh karena CaCl₂  dan NaOH tergolong elektrolit kuat, keduanya mengion sempurna.

CaCl₂(aq)                    Ca²⁺⁽aq)  +  2 Cl^-

0,1  M                           0,1 M         0,2 M

NaOH(aq)                      Na⁺ (aq)  +   OH^-(aq)

                 0,01M                          0,01 M          0,01 M

Jadi, konsentrasi ion Ca²⁺ dalam campuran =0,1 M dan konsentrasi ion OH^- = 0,01 M

       Qc  untuk Ca(OH)₂  =   [Ca²⁺][OH^-]²

                                       =  0,1 (0,01)²

                                        = 1x 10^-5

Karena Qc > Ksp. Maka pada pencampuran itu terbentuk endapan Ca(OH)₂.

Berdasarkkan perhitungan di atas, untuk menentukan adanya endapan yang terbentuk yaitu Ca(OH)₂ jika di campurkan larutan CaCl₂ dan NaOH, maka dapat dilakukan dengan cara membuat reaksi pengion dari kedua larutan. Kemudian dari masing-masing zat mengalami pengenceran dua kali sehingga konsentrasi CaCl₂ menjadi 0,2M dan NaOH menjadi 0,01 M. Selanjutnya masing-masing konsentrasi dikalikan dengan koefisien pada reaksi. Setelah itu di tentukan nilai Qc dan dihubungkan dengan  Ksp sehingga dari campuran tersebut terdapat endapan Ca(OH)₂

Sumber :

Purba,Michael.(2007).”KIMIA untuk SMA Kelas XI”.Erlangga.Jakarta

Nurchasanah, Indah Sunaryati dan Agustin Yuanis P.(2007).” KIMIA untuk SMA Kelas XI”.Aneka Ilmu.Semarang.

ANALISIS MODEL PEMBELAJARAN

Berdasarkan analisis materi diatas dapat disimpulkan bahwa materi tersebut mengandung berbagai macam konsep yang saling berkaitan satu sama lain dengan materi sebelumnya baik itu materi kesetimbangan, derajat keasaman (pH) dan materi sifat-sifat suatu unsur dalam suatu sistem periodik. Maka dari itu model pembelajaran yang cocok digunakan untuk materi kelarutan dan hasil kali kelarutan yaitu model pembelajaran Discovery. Model pembelajaran discovery (penemuan) adalah model mengajar yang mengatur pengajaran sedemikian rupa sehingga anak memperoleh pengetahuan yang sebelumnya belum diketahuinya itu tidak melalui pemberitahuan, sebagian atau seluruhnya ditemukan sendiri. Dalam pembelajaran discovery (penemuan) kegiatan atau pembelajaran yang dirancang sedemikian rupa sehingga siswa dapat menemukan konsep-konsep dan prinsip-prinsip melalui proses mentalnya sendiri. Dalam menemukan konsep, siswa melakukan pengamatan, menggolongkan, membuat dugaan, menjelaskan, menarik kesimpulan dan sebagainya untuk menemukan beberapa konsep atau prinsip.

Discovery ialah proses mental dimana siswa mampu mengasimilasikan suatu konsep atau prinsip. Proses mental yang dimaksud antara lain: mengamati, mencerna, mengerti, menggolong-golongkan, membuat dugaan, menjelaskan, mengukur, membuat kesimpulan dan sebagainya. Dengan teknik ini siswa dibiarkan menemukan sendiri atau mengalami proses mental sendiri, guru hanya membimbing dan memberikan intruksi. Dengan demikian pembelajaran discovery ialah suatu pembelajaran yang melibatkan siswa dalam proses kegiatan mental melalui tukar pendapat, dengan berdiskusi, membaca sendiri dan mencoba sendiri, agar anak dapat belajar sendiri.

Metode pembelajaran discovery merupakan suatu metode pengajaran yang menitikberatkan pada aktifitas siswa dalam belajar. Dalam proses pembelajaran dengan metode ini, guru hanya bertindak sebagai pembimbing dan fasilitator yang mengarahkan siswa untuk menemukan konsep, dalil, prosedur, algoritma dan semacamnya.

Tiga ciri utama belajar menemukan yaitu: (1) mengeksplorasi dan memecahkan masalah untuk menciptakan, menggabungkan dan menggeneralisasi pengetahuan; (2) berpusat pada siswa; (3) kegiatan untuk menggabungkan pengetahuan baru dan pengetahuan yang sudah ada.

Blake et al. membahas tentang filsafat penemuan yang dipublikasikan oleh Whewell. Whewell mengajukan model penemuan dengan tiga tahap, yaitu: (1) mengklarifikasi; (2) menarik kesimpulan secara induksi; (3) pembuktian kebenaran (verifikasi).

Langkah-langkah pembelajaran discovery adalah sebagai berikut:

1. Identifikasi kebutuhan siswa;
2. Seleksi pendahuluan terhadap prinsip-prinsip, pengertian konsep dan generalisasi pengetahuan;
3. Seleksi bahan, problema/ tugas-tugas;
4. Membantu dan memperjelas tugas/ problema yang dihadapi siswa serta peranan masing-masing siswa;
5. Mempersiapkan kelas dan alat-alat yang diperlukan;
6. Mengecek pemahaman siswa terhadap masalah yang akan dipecahkan;
7. Memberi kesempatan pada siswa untuk melakukan penemuan;
8. Membantu siswa dengan informasi/ data jika diperlukan oleh siswa;
9. Memimpin analisis sendiri (self analysis) dengan pertanyaan yang mengarahkan dan mengidentifikasi masalah;
10. Merangsang terjadinya interaksi antara siswa dengan siswa;
11. Membantu siswa merumuskan prinsip dan generalisasi hasil penemuannya.

Sumber : Herdian, S.Pd., M.Pd. (2010). “Metode Pembelajaran Discovery (Penemuan)”.[online]diakses:https://herdy07.wordpress.com/2010/05/27/metode-pembelajaran-discovery-penemuan/.[22 Desember 2017].