ANALISIS BUKU TEKS KIMIA SMA KELAS XII BERDASARKAN...

ANALISIS BUKU TEKS KIMIA SMA KELAS XII

BERDASARKAN LITERASI SAINS

SKRIPSI

Diajukan Kepada Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan (FITK) Untuk Memenuhi

Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Sarjana Pendidikan (S.Pd)

Oleh:

PETRI WAHYUSARI

NIM. 1112016200075

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2017

Scanned by CamScanner

v

ABSTRAK

Petri Wahyusari, Analisis Buku Teks Kimia SMA Kelas XII Berdasarkan

Literasi Sains. Skripsi. Program Studi Pendidikan Kimia Jurusan

Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. Dosen Pembimbing

Dedi Irwandi, M.Si dan Luki Yunita, M.Pd.

Kemampuan siswa dalam penguasaan ilmu-ilmu pengetahuan dan sains di

dalam suatu proses pembelajaran diistilahkan sebagai kemampuan literasi sains.

Berdasarkan hasil studi PISA diketahui bahwa kemampuan sains siswa Indonesia

masih rendah. Hal ini dipengaruhi banyak hal, salah satunya yaitu sumber belajar,

dalam hal ini berbentuk buku. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian tentang

bahan ajar berbentuk buku agar buku-buku yang digunakan semakin baik. Tujuan

penelitian ini adalah untuk mendeskripsikan ruang lingkup literasi sains pada

buku teks pelajaran kimia SMA kelas XII berdasarkan kategori literasi sains.

Kategori literasi sains yang digunakan yaitu pengetahuan sains, sains sebagai cara

untuk menyelidiki, sains sebagai cara untuk berpikir, dan interaksi sains,

teknologi, dan masyarakat. Penelitian ini merupakan penelitian kualitatif dengan

metode deskriptif. Pemilihan sampel dengan menggunakan multistage sampling,

yaitu teknik pemilihan sampel dengan dua tahap. Sebanyak tiga buku teks

pelajaran kimia dijadikan sampel dalam penelitian ini. Hasil analisis data

menunjukkan bahwa kategori pengetahuan sains merupakan kategori yang paling

besar yaitu 67,45%, kategori sains sebagai cara untuk menyelidiki sebesar

11,74%, kategori sains sebagai cara untuk berpikir sebesar 13,77%, dan kategori

interaksi sains, teknologi, dan masyarakat sebesar 7,03%. Koefisien kesepakatan

rata-rata dari ketiga buku yakni 0,84. Dari data tersebut memberikan gambaran

bahwa buku teks kimia kelas XII yang digunakan di SMA Negeri Tangerang

Selatan telah menggambarkan literasi sains dengan kategori sangat bagus. Hanya

saja buku-buku tersebut umumnya lebih menekankan pada aspek pengetahuan

sains dan kurang menyajikan aplikasi sains.

Kata Kunci : Literasi sains, buku teks, kimia

vi

ABSTRACT

Petri Wahyusari. Analysis of High School Chemistry Textbook Class XII

based on Scientific Literacy. Thesis. Educational Studies Program

Department of Chemical Education Natural Sciences Faculty of Science and

Teaching Tarbiyah Syarif Hidayatullah State Islamic University Jakarta.

Supervisor Dedi Irwandi, M.Si and Luki Yunita, M.Pd.

The ability of students in the mastery of science and science in a process of

learning is termed as the ability of science literacy. Based on the results of the

PISA study it is known that Indonesian students' science skills are still low. This

is influenced many things, one of which is the source of learning, in this case a

book. Therefore it is necessary to do research on teaching materials in the form of

books so that the books used the better. The purpose of this study is to describe

the content of scientific literacy in Chemistry textbook class XII used by senior

high school based on scientific literacy categories. The scientific literacy

categories are the knowledge of science, the investigative nature of science,

science as a way of thinking, and interaction of science, technology and society.

This study is a qualitative research with descriptive method. Sample selection by

using multistage sampling, that is sample selection technique with two stage. As

many as three chemistry textbook uses as sample in this study. Result of the data

analysis show that the knowledge of science category is the most dominating is

67.45%, 11.74% for the investigative nature of science, 13.77% for science as a

way of thinking, and 7.03% for interaction of science, technology, and society. An

everage coefficient of three books is 0.84. From the data it can be describe that

chemistry textbook class XII used by senior high school in South Tangerang has

described the science literacy with very good category. It is just that books are

generally more emphasis on scientific knowledge and less present the application

of science.

Key words: scientific literacy, textbook, chemistry

vii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum wr.wb

Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT

yang telah memberikan dan melimpahkan rahmat dan karunia-Nya serta Ridho-

nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul

“Analisis Buku Teks Kimia SMA Kelas XII Berdasarkan Literasi Sains”.

Shalawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada baginda Rasulullah

Muhammad SAW, keluarga, dan para sahabatnya.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak akan mungkin tersusun dengan

baik tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak yang dengan ikhlas telah

memberikan sebagian waktu, tenaga, dan materi yang tersita demi membantu

penulis dalam menyusun skripsi ini. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis

mengucapkan terima kasih kepada:

1. Prof. Dr. Ahmad Thib Raya, MA selaku Dekan Fakultas Ilmu Tarbiyah dan

Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

2. Baiq Hana Susanti, M.Sc selaku Ketua Jurusan Pendidikan IPA UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta.

3. Burhanudin Milama, M.Pd selaku Ketua Program Studi Pendidikan Kimia

UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

4. Dedi Irwandi, M.Si selaku Dosen Pembimbing I yang telah dengan sabar

memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis dalam menyusun skripsi

ini.

5. Luki Yunita, M.Pd selaku Dosen Pembimbing II yang telah dengan sabar

memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis dalam menyusun skripsi

ini.

6. Buchori Muslim, M.Pd selaku pengamat I (Dosen) yang telah bersedia

membantu penulis dalam proses analisis data.

7. Febriani Sofyan, S.Pd selaku pengamat II (Guru) yang telah bersedia

membantu penulis dalam proses analisis data.

viii

8. Para Dosen Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan Program Studi Pendidikan

Kimia UIN Syarif Hidayatullah Jakarta yang telah memberikan waktu dan

perhatian serta ilmunya kepada penulis selama mengikuti studi.

9. Ibunda tercinta yang telah memberikan kasih sayang, semangat, nasehat,

mencurahkan pikiran, tenaga, dan waktunya dengan kesabaran dan

keikhlasan. Semoga Allah SWT selalu memberi kemudahan di setiap urusan

kita. Adik-adikku: Andika dan Sarifah semoga kalian dapat membanggakan

orang tua.

10. Orang tuaku Drs. Fairus Puadi dan Dra. Silmi Yulia yang telah memberikan

doa, dukungan, tenaga, dan materi sehingga penulis dapat menyelesaikan

studi ini.

11. M. Edi Sudrajat yang telah memberikan kasih sayang, tenaga, semangat, dan

dukungan.

12. Sahabat-sahabatku Dayu, Sabrina, Savira, dan Widy yang telah memberi

dukungan dan motivasi, serta menemani hingga saat ini.

13. Teman-teman seperjuangan Pendidikan Kimia 2012 yang sudah memberikan

warna berbeda. Terima kasih atas ilmu dan dukungannya.

14. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian penyusunan skripsi

ini.

Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya

dan bagi para pembaca. Aamiin.

Wassalamu’alaikum wr.wb

Jakarta, 2017

Penulis

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING .................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI ............................................................ iii

SURAT PERNYATAAN KARYA SENDIRI ................................................. iv

ABSTRAK .........................................................................................................v

ABSTRACT ........................................................................................................vi

KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii

DAFTAR ISI ......................................................................................................ix

DAFTAR TABEL ............................................................................................xii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................xiii

DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................xv

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................1

A. Latar Belakang Masalah ....................................................................1

B. Identifikasi Masalah ...........................................................................5

C. Pembatasan Masalah...........................................................................5

D. Rumusan Masalah .............................................................................5

E. Tujuan Penelitian ................................................................................6

F. Manfaat Penelitian ..............................................................................6

BAB II KAJIAN PUSTAKA ..........................................................................7

A. Buku Teks ...........................................................................................7

1. Pengertian Buku Teks ...................................................................7

2. Fungsi Buku Teks Pelajaran .........................................................8

x

3. Buku Teks Sebagai Sumber Belajar .............................................9

4. Kriteria Buku Yang Baik ..............................................................11

5. Kriteria Analisis Buku Teks .........................................................14

B. Literasi Sains ......................................................................................14

1. Pengertian Literasi Sains ..............................................................14

2. Aspek Literasi Sains menurut PISA .............................................16

3. Kriteria Buku Ajar Berbasis Literasi Sains ...................................21

C. Penelitian yang Relevan ....................................................................26

D. Kerangka Berpikir .............................................................................27

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................30

A. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................30

B. Metode dan Desain Penelitian ............................................................ 30

C. Populasi dan Sampel ..........................................................................30

D. Prosedur Penelitian ............................................................................31

E. Teknik Pengumpulan Data ................................................................33

F. Instrumen Penelitian ...........................................................................34

G. Teknik Analisis Data .........................................................................37

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................40

A. Hasil Penelitian ...................................................................................40

1. Hasil Penelitian Buku A ...............................................................45

2. Hasil Penelitian Buku B ................................................................49

3. Hasil Penelitian Buku C ................................................................53

B. Pembahasan .......................................................................................57

1. Pengetahuan sains .......................................................................57

2. Sains sebagai cara untuk menyelidiki .........................................59

3. Sains sebagai cara untuk berpikir ...............................................60

4. Interaksi sains, teknologi, dan masyarakat .................................62

BAB V PENUTUP ............................................................................................65

A. Kesimpulan ........................................................................................65

xi

B. Saran ..................................................................................................65

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................67

LAMPIRAN ......................................................................................................71

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Dimensi konteks berdasarkan PISA 2012 ......................................... 18

Tabel 2.2 Kategori pengetahuan sains berdasarkan PISA ................................. 19

Tabel 2.3 Kategori PISA pada pengetahuan sains............................................. 20

Tabel 2.4 Kompetensi ilmiah PISA ................................................................... 21

Tabel 3.1 Pengambilan sampel .......................................................................... 32

Tabel 3.2 Lembar observasi literasi sains.......................................................... 34

Tabel 3.3 Tabel kesepakatan pengamat ............................................................. 38

Tabel 3.4 Tabel kontingensi kesepakatan .......................................................... 38

Tabel 4.1 Koefisien kesepakatan ....................................................................... 40

Tabel 4.2 Jumlah dan persentase kemunculan indikator literasi sains .............. 41

Tabel 4.3 Persentase kemunculan literasi sains ................................................. 42

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Hubungan konteks, pengetahuan dan kompetensi ilmiah sebagai

perangkat penyusunan dan penyusunan dan penilaian butir soal

literasi sains ................................................................................ 17

Gambar 2.2 Kerangka berpikir ....................................................................... 29

Gambar 4.1 Kemunculan kategori literasi sains pada setiap buku ................. 42

Gambar 4.2 Kemunculan indikator pada kategori pengetahuan sains ........... 46

Gambar 4.3 Kemunculan indikator pada kategori sains sebagai cara untuk

menyelidiki ................................................................................. 46


berpikir ....................................................................................... 47

Gambar 4.5 Kemunculan indikator pada kategori interaksi sains, teknologi, dan

masyarakat .................................................................................. 48

Gambar 4.6 Kemunculan kategori literasi sains pada buku A ....................... 49



menyelidiki ................................................................................. 50


berpikir ....................................................................................... 51


masyarakat .................................................................................. 52



xiv


menyelidiki ................................................................................. 54


berpikir ....................................................................................... 54


masyarakat .................................................................................. 55


xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1.1 Hasil analisis pada buku A .......................................................... 71

Lampiran 1.2 Hasil analisis pada buku B........................................................... 94

Lampiran 1.3 Hasil analisis pada buku C........................................................... 113

Lampiran 2.1 Jumlah kemunculan kategori literasi sains pada buku A, buku B,

dan buku C ................................................................................... 129

Lampiran 2.2 Persentase kemunculan kategori literasi sains pada buku A, buku B,

dan buku C ................................................................................... 133

Lampiran 3.1 Kesepakatan pada buku A ........................................................... 136

Lampiran 3.2 Kesepakatan pada buku B............................................................ 154

Lampiran 3.3 Kesepakatan pada buku C............................................................ 170

Lampiran 3.4 Perhitungan KK (Koefisien Kesepakatan) .................................. 185

Lampiran 4.1 Lembar Uji Referensi ................................................................. 186

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pendidikan sains adalah disiplin ilmu yang mengajarkan siswa pada

proses penemuan. Pendidikan sains merupakan wahana bagi siswa untuk

memahami lingkungan hidup, kesehatan, ekonomi, dan masalah-masalah lain

yang dihadapi masyarakat modern yang sangat bergantung pada teknologi

dan kemajuan, serta perkembangan ilmu pengetahuan.

Salah satu faktor yang berpengaruh dalam perkembangan ilmu

pengetahuan dan teknologi pada saat ini adalah kemampuan yang

berhubungan dengan penguasaan sains, yang dimunculkan dengan istilah

literasi sains (scientific literacy). Literasi sains merupakan hal yang sangat

penting untuk dikuasai setiap individu karena hal ini berkaitan erat dengan

bagaimana seseorang dapat memahami lingkungan hidup dan masalah-

masalah lain yang dihadapi oleh masyarakat modern yang sangat bergantung

pada perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, termasuk juga masalah

sosial kemasyarakatan. Sehingga kemampuan literasi sains dibutuhkan

mempersiapkan siswa untuk memahami ilmu pengetahuan sains dan

teknologi yang terus berkembang.

Kemampuan literasi sains memungkinkan seseorang untuk

berpartisipasi penuh dalam memahami dan memecahkan permasalahan alam

dan kehidupan sosial karena sains dan teknologi memegang peran penting.

Diberikannya sebuah assesmen literasi sains pada anak usia 15 tahun dapat

memberikan indikasi awal tentang bagaimana seorang anak akan menyikapi

berbagai masalah dalam kehidupan mendatang yang berkaitan dengan sains

dan teknologi (OECD, 2014).

Menurut Organization for Economic Cooperation and Development

(OECD, 2003), literasi sains (scientific literacy) didefinisikan sebagai

kapasitas untuk menggunakan pengetahuan ilmiah, mengidentifikasi

pertanyaan dan menarik kesimpulan berdasarkan fakta untuk memahami alam

2

semesta dan membuat keputusan dari perubahan yang terjadi karena aktivitas

manusia. Penguasaan literasi sains tidak dapat dimunculkan begitu saja dalam

waktu yang singkat, tetapi membutuhkan waktu yang cukup panjang untuk

pembentukannya. Salah satu langkah untuk membentuk kemampuan sains

adalah melalui pendidikan, khususnya pembelajaran sains. Melalui

penguasaan literasi sains, diharapkan siswa-siwa di Indonesia akan mampu

untuk menguasai ilmu pengetahuan dan teknologi yang sangat berguna, baik

bagi dirinya sendiri, masyarakat, maupun bagi kemajuan bangsa secara lebih

luas.

Berdasarkan hasil studi Programme of International Student

Assesment (PISA), kemampuan literasi sains siswa Indonesia tahun 2009

berada pada peringkat ke-60 dari 65 negara peserta dengan skor rata-rata 383

(PISA, 2009). Hasil ini tidak jauh berbeda dengan hasil studi PISA tahun

2012 dengan skor rata-rata 382 pada peringkat ke-64 dari 65 negara peserta

atau dengan kata lain Indonesia menempati peringkat pertama terbawah dari

seluruh negara peserta PISA (PISA, 2012). Begitu pula dengan hasil studi

PISA tahun 2015 dituliskan bahwa rata-rata nilai sains siswa Indonesia adalah

403 dimana Indonesia menempati peringkat ke-62 dari 70 negara peserta,

(PISA, 2015). Skor yang diperoleh ini jauh dibawah rata-rata standar PISA.

Dari data tersebut, terlihat prestasi anak Indonesia dalam literasi sains selalu

berada pada peringkat bawah.

Rendahnya kemampuan literasi sains siswa Indonesia ini dipengaruhi

oleh banyak hal, antara lain kurikulum dan sistem pendidikan, pemilihan

metode dan model pengajaran oleh guru, sarana dan fasilitas belajar, sumber

belajar, bahan ajar, dan lain sebagainya. Salah satu faktor yang bersinggungan

langsung dan mempengaruhi rendahnya kemampuan literasi sains siswa

Indonesia adalah keberadaan sumber belajar, dalam hal ini berbentuk buku,

yang selama ini masih merupakan sumber utama pembelajaran siswa di

sekolah. Oleh karena itu, analisis terhadap buku ajar yang saat ini banyak

digunakan sangat penting untuk dilakukan, terutama analisis yang

berhubungan dengan literasi sains.

3

Buku teks merupakan salah satu media pendidikan yang

kedudukannya strategis dan ikut mempengaruhi mutu pendidikan, karena

dapat berfungsi sebagai sumber belajar dan media yang sangat penting untuk

mendukung tercapainya kompetensi yang menjadi tujuan pembelajaran.

Sehubungan dengan hal itu seharusnya buku teks yang digunakan dapat

menunjang dalam peningkatan hasil belajar dan mencerdaskan bangsa. Buku

teks mempunyai peran sebagai perantara dalam sebuah proses pengajaran dan

dianggap sebagai sumber informasi bagi siswa (Sothayapetch, 2013). Buku

teks berguna dan merupakan sumber yang mudah dicari sehingga murid dan

guru dapat memanfaatkannya sesuai dengan apa yang diperlukan (Mahmood,

2011). Di Indonesia, buku teks pelajaran merupakan acuan wajib untuk

digunakan di satuan pendidikan dasar dan menengah atau perguruan tinggi

yang memuat materi pelajaran (Permendiknas No. 2 Tahun 2008).

Dari sudut pandang kebijakan pendidikan, diungkapkan dalam

Peraturan Pemerintah Nomor 32 Tahun 2013 tentang Standar Nasional

Pendidikan bahwa buku teks pelajaran termasuk ke dalam sarana pendidikan

yang perlu diatur standar mutunya, sebagaimana juga standar mutu

pendidikan lainnya, yaitu (1) standar isi, (2) standar proses, (3) standar

kompetensi lulusan, (4) standar pendidik dan tenaga kependidikan, (5)

standar sarana dan prasarana, (5) standar pengelolaan, (6) standar

pembiayaan, dan (7) standar penilaian pendidikan. Dalam Pasal 43

disebutkan pula bahwa kepemilikan buku teks pelajaran harus mencapai rasio

1:1, atau satu buku teks pelajaran diperuntukkan bagi seorang siswa. Buku

teks pelajaran yang digunakan di sekolah-sekolah harus memiliki kebenaran

isi, penyajian yang sistematis, penggunaan bahasa dan keterbacaan yang baik,

dan grafika yang fungsional. Kelayakan ini ditentukan oleh penilaian yang

dilakukan Badan Standar Nasional Pendidikan (BSNP) dan ditetapkan

berdasarkan Peraturan Menteri.

Keberadaan buku teks sangat penting karena buku teks merupakan

salah satu perangkat dasar dalam pendidikan sains. Buku teks sains harus

menampilkan sains sebagai usaha untuk mencari penjelasan terhadap

4

fenomena alam. Buku tersebut harus menyampaikan sains lebih dari

pengetahuan tentang bumi tempai ia tinggal dan lebih menghubungkan

sejarah dan aspek manusia dari pencarian ilmiah dan seharusnya membuat

pembaca lebih paham dari akibat sains dan teknologi dalam masyarakat.

Buku teks sains sebaiknya membantu dalam pengembangan masyarakat yang

terpelajar dalam teknologi dan sains (Udeani, 2013). Jadi buku teks sains

bukan hanya berisi tentang pengetahuan dan konsep sains tetapi juga

mengembangkan proses sains dan kaitan sains dengan teknologi dan

masyarakat.

Berdasarkan PISA 2015 (OECD, 2013) sains hendaknya merupakan

akumulasi dari pengetahuan, proses, dan konteks. Pengetahuan berhubungan

dengan hal-hal yang berkaitan dengan fakta, definisi, konsep, prinsip, teori,

model, dan terminologi. Proses berhubungan dengan metodologi atau

keterampilan untuk memperoleh dan menemukan konten. Sedangkan konteks

berkaitan dengan kepentingan sosial, baik individu maupun masyarakat atau

kepentingan-kepentingan lainnya yang berhubungan dengan perlunya

pengembangan dan penyesuaian pendidikan sains untuk menghadapi

tantangan zaman.

Buku ajar yang baik hendaknya memenuhi dan memuat keseimbangan

literasi sains. Namun buku-buku ajar yang ada di lapangan umumnya belum

menunjukkan keseimbangan kategori sains. Buku sains yang ada lebih

banyak menekankan kepada pengetahuan sains (Chiappetta, dkk., 1993).

Berdasarkan hal tersebut, maka analisis buku ajar memang sangat

diperlukan. Penelitian tentang analisis buku ajar memang telah banyak

dilakukan di Indonesia, namun penelitian tentang analisis buku ajar

berdasarkan literasi sains masih jarang dilakukan terutama untuk buku-buku

ajar kimia.

Berdasarkan latar belakang tersebut, untuk mengetahui ruang lingkup

literasi sains pada buku ajar kimia SMA kelas XII yang digunakan di

Tangerang Selatan, peneliti akan menganalisis empat kategori literasi sains

pada isi buku yang meliputi the knowldge of science, the investigative nature

5

of science, science as a way of thinking, and interaction of science

technology, and society, dalam skripsi berjudul : “Analisis Buku Teks

Kimia SMA Kelas XII Berdasarkan Literasi Sains”.

B. Identifikasi Masalah

Dari latar belakang masalah di atas, dapat diidentifikasi beberapa

masalah, diantaranya:

1. Buku-buku ajar yang ada saat ini lebih menekankan pada aspek

pengetahuan sains berdasarkan analisis buku teks kimia yang telah

dilakukan oleh beberapa peneliti.

2. Kemampuan literasi sains siswa di Indonesia masih rendah dibandingkan

negara-negara lain.

3. Buku-buku ajar di sekolah belum mampu membangun literasi sains siswa

berdasarkan hasil PISA siswa Indonesia.

C. Pembatasan Masalah

Mengingat berbagai keterbatasan peneliti, peneliti membatasi masalah

yang akan diteliti agar tidak melebar dari masalah penelitian. Berdasarkan

identifikasi masalah di atas, maka peneliti membatasi masalah pada:

1. Buku teks yang dianalisis merupakan buku teks kimia SMA Negeri kelas

XII yang telah melalui penilaian oleh Pusat Perbukuan Kementerian

Pendidikan Nasional dalam kurikulum 2013.

2. Kategori literasi sains yang digunakan dalam analisis ini diadopsi dari

Chiappetta, Sethna, dan Fillman yang meliputi (1) the knowledge of

science, (2) the investigative nature of science, (3) science as a way of

thinking, , dan (4) interaction of science, technology, and society.

D. Perumusan Masalah

Dari pembatasan masalah di atas maka rumusan masalah dalam

penelitian ini yaitu “bagaimana ruang lingkup kategori literasi sains pada

buku teks pelajaran yang digunakan di SMA Negeri di Tangerang Selatan.

6

Ruang lingkup kategori literasi sains yang dimaksud adalah ruang lingkup

berdasarkan jumlah dan persentase kemunculan pernyataan dari tiap kategori

literasi sains pada tiap buku teks yang dianalisis.

E. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendeskripsikan ruang

lingkup literasi sains pada buku teks pelajaran kimia SMA kelas XII

berdasarkan kategori literasi sains.

F. Manfaat Penelitian

Hasil penelitian analisis ini diharapkan dapat memberikan manfaat:

1. Bagi guru

Penelitian ini dapat menjadi acuan dalam memilih buku ajar yang akan

digunakan sebagai sumber belajar.

2. Bagi penerbit/penyusun

Hasil analisis ini dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas buku lebih

berbasis literasi sains.

3. Bagi peneliti lain

Penelitian ini dapat menambah wawasan dan sebagai informasi dalam

pengembangan penelitian lebih lanjut.

7

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. Buku Teks

1. Pengertian Buku Teks

Buku memiliki peran penting dalam dunia pendidikan. Buku

merupakan kunci ke arah gudang ilmu pengetahuan dimana dari sebuah

buku seseorang dapat mempelajari berbagai ilmu pengetahuan. Buku teks

memiliki peran sebagai penyebar ilmu pengetahuan dalam mata pelajaran

tertentu, maka berdasarkan hal tersebutlah buku teks juga dapat dikatakan

sebagai penunjang kegiatan belajar mengajar.

Menurut Surahman (seperti dikutip Prastowo, 2011, hlm. 167) secara

umum, buku dibedakan menjadi empat jenis, yaitu:

a. Buku sumber, yaitu buku yang biasa dijadikan rujukan, referensi, dan

sumber untuk kajian ilmu tertentu, biasanya berisi suatu kajian ilmu

yang lengkap.

b. Buku bacaan, adalah buku yang hanya berfungsi untuk bahan bacaan

saja, misalnya cerita, legenda, novel, dan lain sebagainya.

c. Buku pegangan, yaitu buku yang bisa dijadikan pegangan guru atau

pengajar dalam melaksanakan proses pengajaran.

d. Buku bahan ajar, yaitu buku yang disusun untuk proses pembelajaran,

dan berisi bahan-bahan atau materi pelajaran yang akan diajarkan.

Textbook mempunyai padanan kata buku pelajaran (Echols & Sadily,

2006, hlm. 584). Buku teks atau buku pelajaran didefinisikan sebagai buku

yang digunakan dalam pembelajaran yang berisi tentang penjelasan

mengenai mata pelajaran atau bidang studi tertentu dan tersusun secara

sistematis berdasarkan tujuan tertentu, orientasi pembelajaran, dan

perkembangan siswa (Muslich, 2010, hlm. 24). Sedangkan menurut

Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Republik Indonesia No 2 Tahun

2008 Pasal 1 tentang buku teks pelajaran, dijelaskan bahwa:

8

Buku teks adalah buku acuan wajib untuk digunakan di satuan

pendidikan dasar dan menengah atau perguruan tinggi yang memuat

materi pembelajaran dalam rangka peningkatan keimanan, ketakwaan,

akhlak mulia, dan kepribadian, penguasaan ilmu pengetahuan dan

teknologi, peningkatan kepekaan dan kemampuan estetis, peningkatan

kemampuan kinestetis dan kesehatan yang disusun berdasarkan

standar nasional pendidikan.

Menurut Tarigan (2009, hlm. 13) menjelaskan bahwa buku teks

merupakan buku standar/buku pelajaran dalam bidang studi tertentu yang

dibuat dengan maksud dan tujuan instruksional. Sedangkan menurut

Sitepu (2012, hlm. 16), buku teks pelajaran adalah buku yang disusun

berdasarkan standar nasional pendidikan yang memuat materi

pembelajaran dengan tujuan meningkatkan imtaq dan iptek siswa yang

digunakan sebagai acuan dalam proses pembelajaran di sekolah untuk guru

maupun siswa.

Berdasarkan beberapa definisi di atas dapat disimpulkan bahwa buku

teks merupakan alat bantu pokok dalam kegiatan belajar mengajar. Buku

teks merupakan acuan yang digunakan dalam setiap satuan pendidikan

sebagai bahan pembelajaran yang tidak digunakan di kelas saja, buku teks

juga dibagi menjadi dua tipe yakni buku teks utama dan buku teks

tambahan.

2. Fungsi Buku Teks Pelajaran

Buku teks memiliki peran yang sangat penting dalam proses

pembelajaran. Menurut Abimbola dan Baba (1996) buku teks berfungsi

sebagai media dan sumber informasi dalam proses pembelajaran. Hal yang

sama juga dinyatakan oleh Sitepu (2012, hlm. 21) bahwa bagi siswa buku

teks dapat digunakan sebagai buku acuan dalam mempersiapkan diri

sebelum memulai kegiatan pembelajaran di kelas, dan pegangan dalam

mengerjakan tugas yang diberikan guru. Sedangkan bagi guru buku teks

dipergunakan sebagai acuan mendesain pembelajaran, mengembangkan

bahan ajar, memberikan tugas kepada siswa dan acuan dalam penyusunan

soal untuk evaluasi. Menurut Nasution (dalam Prastowo 2011, hlm. 169-

9

170) buku teks pelajaran sebagai bahan ajar mempunyai beberapa fungsi

sebagai berikut:

a. Sebagai bahan referensi atau bahan rujukan oleh siswa,

b. Sebagai bahan evaluasi,

c. Sebagai alat bantu guru dalam melaksanakan kurikulum,

d. Sebagai salah satu penentu metode atau teknik pengajaran yang akan

digunakan guru, dan

e. Sebagai sarana untuk peningkatan karier dan jabatan.

Menurut Muslich (2010, hlm. 110), buku teks memiliki nilai tersendiri

bagi guru karena beberapa alasan berikut:

a. Memudahkan guru untuk merencanakan penjadwalan mengenai materi

yang akan disampaikan.

b. Memuat masalah-masalah penting berdasarkan bidang studi tertentu.

c. Terdapat gambar, skema, diagram, dan peta yang dapat membantu

pengajaran.

d. Memudahkan guru untuk melakukan peninjauan ulang di lain hari.

e. Membantu dalam kelancaran diskusi, karena bahan ajar yang seragam.

f. Membantu siswa belajar di rumah.

g. Mengandung bahan ajar yang sistematis menurut logika tertentu.

h. Membebaskan guru dari kesibukan mencari bahan ajar sendiri

sehingga sebagian waktunya dapat digunakan untuk kegiatan lain.

3. Buku Teks Sebagai Sumber Belajar

Salah satu komponen penting dalam pembelajaran adalah sumber

belajar. Menurut Prastowo (2011, hlm. 37) buku merupakan salah satu dari

beberapa bentuk sumber belajar. Buku sebagai sumber belajar adalah buku

yang berisi teks tertulis yang mengandung ilmu pengetahuan.

Pada dasarnya, buku teks yang baik adalah buku yang berfungsi

sebagai alat pembelajaran yang efektif, yang dapat membantu siswa dalam

belajar. Buku teks pelajaran bukan hanya merupakan buku yang dibuka

atau dibaca pada saat pembelajaran berlangsung di kelas, melainkan buku

10

yang juga dibaca setiap saat. Buku teks merupakan media pembelajaran

yang memiliki peran dominan di kelas dan menjadi bagian sentral dalam

sistem pendidikan.

Buku teks mempunyai peran penting khususnya dalam pelajaran kimia.

Peranan buku teks di kelas adalah sebagai sumber informasi, memberi

motivasi, memberi pertanyaan dan menghubungkan mata pelajaran dengan

lingkungan dan pengalaman siswa sehari-hari.

Pembelajaran dengan buku teks merupakan dua hal yang saling

melengkapi. Pembelajaran akan berlangsung secara efektif apabila

dilengkapi dengan media pembelajaran, yakni berupa buku teks pelajaran.

Menurut Ansary (2002) alasan penggunaan buku teks dalam belajar

adalah sebagai berikut:

a. Buku teks merupakan kerangka kerja yang mengatur dan

menjadwalkan waktu kegiatan program pembelajaran.

b. Di mata siswa, tidak ada buku teks berarti tidak ada tujuan.

c. Tanpa buku teks, siswa mengira bahwa mereka tidak ditangani secara

serius.

d. Dalam banyak situas, buku teks dapat berperan sebagai silabus.

e. Buku teks menyediakan teks pengajaran dan tugas pembelajaran yang

siap pakai.

f. Buku teks merupakan cara yang paling mudah untuk menyediakan

bahan pembelajaran.

g. Siswa tidak mempunyai fokus yang jelas tanpa adanya buku teks dan

ketergantungan pada guru menjadi tinggi.

h. Bagi guru baru yang kurang berpengalaman, buku teks berarti

keamanan, petunjuk dan bantuan.

Berdasarkan beberapa alasan tersebut, dapat disimpulkan bahwa

peranan buku teks dalam pembelajaran sangatlah penting. Buku teks dapat

menjadikan pembelajaran lebih efektif, karena pada saat pembelajaran

berlangsung fokus siswa tidak hanya kepada guru melainkan juga pada

buku teks yang dimiliki masing-masing siswa. Karena adanya buku teks

11

dalam pembelajaran, diharapkan siswa dapat memiliki berbagai

kompetensi dan dapat mencapai tujuan tertentu, serta dapat memperoleh

informasi dan wawasan yang lebih luas.

4. Kriteria Buku Yang Baik

Buku teks yang digunakan sebagai sarana pembelajaran haruslah

berkualitas agar dapat mencapai tujuan pembelajaran. Buku teks yang baik

adalah buku yang menggunakan kata-kata dan ilustrasi yang disajikan

dengan jelas, logis, kreatif serta mudah dipahami dalam mengantarkan

pengetahuan kepada siswa (Toharudin, dkk. 2011, hlm. 190).

Adapun kriteria yang dapat digunakan untuk menentukan kualitas buku

teks menurut Tarigan (2009, hlm. 22) adalah sebagai berikut:

a. Sudut pandang (point of view)

Buku teks harus mempunyai landasan, prinsip dan sudut pandang

tertentu yang menjiwai dan melandasi buku secara keseluruhan.

b. Kejelasan konsep

Konsep-konsep yang dijelaskan dalam buku teks harus jelas dan

tandas. Keremang-remangan harus dihindari agar siswa mendapat

kejelasan atas berbagai uraian yang dikemukakan.

c. Relevansi dengan kurikulum

Buku teks harus relevan dengan kurikulum yang berlaku. Hal ini

sesuai dengan fungsinya sebagai media pengajaran di sekolah yang

mau tidak mau harus mengikuti berbagai ketentuan kelembagaan,

termasuk didalamnya kurikulum.

d. Menarik minat

Penulis buku teks harus mempertimbangkan minat siswa sebagai

pemakai buku tersebut. Semakin sesuai dengan minat siswa, semakin

tinggi daya penarik buku teks tersebut.

12

e. Menumbuhkan motivasi

Buku teks yang baik adalah buku teks yang dapat membuat siswa

merasa ingin dan senang untuk mengerjakan tugas atau latihan-latihan

yang ada dalam buku tersebut.

f. Menstimulus aktivitas siswa

Buku teks yang baik adalah buku teks yang merangsang, menantang,

dan menggiatkan aktivitas siswa.

g. Ilustrasi

Buku teks harus disertai dengan ilustrasi yang mengena dan menarik.

Ilustrasi yang cocok pastilah memberikan daya tarik tersendiri dan

memperjelas hal yang dibicarakan.

h. Harus dapat dimengerti

Buku teks harus dimengeri oleh pemakainya. Aspek pemahaman

harus didahulukan. Faktor utama yang berperan disini adalah bahasa.

Bahasa buku harus sesuai dengan bahasa siswa. Kalimat-kalimatnya

efektif dan terhindar dari makna ganda.

i. Menunjang mata pelajaran yang lain

Dengan mempelajari buku teks satu mata pelajaran dapat menambah

pengetahuan bagi mata pelajaran lain.

j. Menghargai perbedaan individu

Buku teks yang baik tidak membesar-besarkan perbedaan individu

tertentu dalam kemampuan, bakat, ekonomi dan sosial budaya tidak

dipermasalahkan.

k. Memantapkan nilai-nilai

Buku teks yang baik berusaha memantapkan nilai-nilai yang berlaku

dalam masyarakat, melestarikan nilai-nilai perjuangan, dan semangat

UUD 1945, nilai luhur pancasila, sehingga siswa berusaha

melestarikannya.

Adapun komponen dan kriteria mutu (standar) buku teks pelajaran

yang disebutkan oleh Pusat Kurikulum dan Perbukuan Badan Penelitian

13

dan Pengembangan Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan (2007) terdiri

atas:

a. Kelayakan isi/materi yang mencakup:

1) Materi/isi sesuai dan mendukung pencapaian tujuan pendidikan

nasional.

2) Materi/isi tidak bertentangan dengan peraturan dan perundang-

undangan yang berlaku di Indonesia.

3) Materi/isi merupakan karya orisinal (bukan hasil plagiat), tidak

menimbulkan masalah SARA dan tidak diskriminasi gender.

4) Materi/isi memiliki kebenaran keilmuan, sesuai dengan

perkembangan ilmu yang mutakhir, sahih, dan akurat.

5) Materi/isi memaksimalkan penggunaan sumber-sumber yang sesuai

dengan kondisi Indonesia dan erat dengan konteks ke Indonesia-an.

b. Kelayakan penyajian

1) Penyajian materi/isi dilakukan secara runtun, bersistem, lugas, dan

mudah dipahami.

2) Penyajian materi/isi mengembangkan karakter, kecakapan

akademik, kreativitas, kewirausahaan, ekonomi kreatif, dan

kemampuan berinovasi.

3) Penyajian materi/isi menumbuhkan motivasi untuk mengetahui

lebih jauh.

c. Kelayakan bahasa

1) Bahasa yang digunakan etis, estetis, komunikatif, dan fungsional,

sesuai dengan sasaran pembaca.

2) Bahasa (ejaan, tanda baca, kosakata, kalimat, dan paragraf) sesuai

dengan kaidah dan istilah yang digunakan baku.

d. Kelayakan kegrafikan

1) Tata letak unsur grafik estetis, dinamis, dan menarik serta

menggunakan ilustrasi yang memperjelas pemahaman materi/isi

buku.

14

2) Tipografi yang digunakan mempunyai tingkat keterbacaan yang

tinggi.

5. Kriteria Analisis Buku Teks

Penilaian buku teks mengacu pada peraturan perundang-undangan

yaitu UU No. 2/1989 pasal 45 yang berbunyi, “secara berkala dan

berkelanjutan pemerintah melakukan penilaian terhadap kurikulum serta

sarana dan prasarana pendidikan sesuai dengan kebutuhan dan

perkembangan keadaan.

Dalam menganalisis sebuah buku teks, diperlukan acuan sebagai

berikut:

a. Kurikulum yang berlaku

b. Karakteristik mata pelajaran (ilmu yang relevan)

c. Hubungan antara kurikulum, mata pelajaran dan buku teks

d. Dasar-dasar penyusunan buku teks

e. Kualitas buku teks (Tarigan, 2009, hlm. 84).

B. Literasi Sains

1. Pengertian Literasi Sains

Istilah literasi sains telah digunakan lebih dari beberapa tahun yang

lalu, meskipun tidak selalu dengan makna yang sama (Holbrook &

Rannikmae, 2009). Literasi sains (science literacy) berasal dari gabungan

dua kata Latin, yaitu literatus, yang berarti ditandai dengan huruf, melek

huruf, atau berpendidikan dan scientia, yang berarti memiliki

pengetahuan. Menurut Paul de Hart Hurt, orang yang pertama kali

menggunakan istilah literasi sains mengartikan science literacy sebagai

tindakan memahami sains dan mengaplikasikannya bagi kebutuhan

masyarakat (Toharudin, dkk. 2011, hlm. 1). Dalam Oxford Dictionary

makna kata literacy adalah the ability to write and read (Hornby, 2003).

Secara sederhana literasi sains adalah perpaduan konsep, sejarah, dan

15

filosofi yang membantu seseorang dalam memahami permasalahan ilmiah

(Hazen, 2009).

Dewan Riset Nasional (National Research Council) mendefinisikan

bahwa “science literacy is knowledge and understanding of scientific

concept and process required for personal decision-making, participation

in civic and cultural affairs, and economic productivity” (King, 2002).

Literasi sains adalah pengetahuan dan pemahaman konsep ilmiah dan

proses yang diperlukan untuk membuat keputusan pribadi, partisipasi

dalam masyarakat dan urusan budaya, serta produktivitas ekonomi.

Sedangkan The American Association for the Advancement of Science

mengemukakan literasi sains yaitu penggunaan kebiasaan pikiran dan

pengetahuan sains, matematikadan teknologi yang telah mereka (siswa)

peroleh untuk memikirkan dan membuat pengertian dari beberapa

gagasan, tuntutan, dan peristiwa yang mereka hadapi dalam kehidupan

sehari-hari (King, 2002).

PISA (Programme of International Student Assesment) mendefinisikan

literasi sains sebagai kapasitas seseorang untuk menggunakan pengetahuan

ilmiah, mengidentifikasi pertanyaan-pertanyaan, dan untuk menarik

kesimpulan berdasarkan bukti-bukti ilmiah agar dapat memahami dan

membantu membuat keputusan tentang alam serta perubahan yang

dilakukan terhadap alam melalui aktivitas manusia (OECD, 2003).

Menurut Miller (1983) literasi sains didefinisikan sebagai kemampuan

membaca dan menulis tentang sains dan teknologi; dari bacaan sederhana

hingga karya tulis ilmiah. Menurut Firman (dalam Hayat dan Yusuf, 2011,

hlm. 49) literasi sains dahulu hanya diartikan sebagai kemampuan baca,

tulis dan hitung, yakni kemampuan pokok yang diperlukan orang dewasa

untuk memberdayakan pribadi, memperoleh dan melaksanakan pekerjaan,

serta berpartisipasi dalam kehidupan sosial, kultural dan politik secara

lebih luas. Namun seiring dengan semakin dominannya peran sains dalam

kehidupan sehari-hari kemampuan baca, tulis dan hitung tidaklah cukup.

16

Diperlukan literasi sains untuk memenuhi kebutuhan pribadi, pekerjaan

dan partisipasi dalam masyarakat.

Berdasarkan beberapa pendapat mengenai literasi sains tersebut dapat

disimpulkan bahwa literasi sains adalah pengetahuan dan kemampuan

seseorang memahami sains, mengkomunikasikan sains baik secara lisan

maupun tulisan serta menerapkan pengetahuan sains dan teknologi

dilingkungan untuk turut terlibat dalam hal kenegaraan, budaya dan

pertumbuhan ekonomi untuk memecahkan suatu masalah dan mengambil

keputusan berdasarkan bukti-bukti dan pertimbangan-pertimbangan sains.

Menurut National Science Teacher Association (Toharudin, dkk. 2011,

hlm. 1) mengemukakan bahwa

Seseorang yang memiliki literasi sains adalah orang yang

menggunakan konsep sains, mempunyai keterampilan proses sains

untuk dapat menilai dalam membuat keputusan sehari-hari kalau ia

berhubungan dengan orang lain, lingkungannya, serta memahami

interaksi antara sains, teknologi dan masyarakat, termasuk

perkembangan sosial dan ekonomi.

Sedangkan menurut Poedjiadi (2005, hlm. 102-103) seseorang yang

memiliki literasi sains dan teknologi adalah orang yang yang memiliki

kemampuan untuk menyelesaikan masalah dengan menggunakan konsep-

konsep sains yang diperoleh dalam pendidikan sesuai dengan jenjangnya,

mengenal produk teknologi yang ada di sekitarnya beserta dampaknya,

mampu menggunakan produk teknologi dan memeliharanya, kreatif dalam

membuat hasil teknologi yang disederhanakan sehingga para peserta didik

mampu mengambil keputusan berdasarkan nilai dan budaya masyarakat.

Seseorang yang memiliki literasi sains menurut Shamos (1995, hlm. 86)

adalah seseorang yang bisa berkomunikasi secara cerdas dengan seseorang

yang memajukan sains dan menerapkannya.

2. Aspek Literasi Sains menurut PISA

PISA mendefinisikan karakteristik literasi sains dalam tiga kerangka

aspek yang saling terkait untuk dapat ditransformasikan dalam bentuk

17

penilaian (Gambar 1). Konteks sains berhubungan dengan situasi

kehidupan nyata yang melibatkan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Pengetahuan berhubungan dengan kemampuan memahami lingkungan

berdasarkan pengetahuan ilmiah yang meliputi pengetahuan tentang sains

dan pengetahuan tentang sains itu sendiri. Kedua aspek tersebut

berkontribusi pada aspek kompetensi ilmiah yang mencakup

mengidentifikasi isu-isu ilmiah, menjelaskan fenomena secara ilmiah

dengan menerapkan pengetahuan ilmiah, dan menggunakan bukti ilmiah

untuk mensintesis kesimpulan.

Gambar 2.1 Hubungan konteks, pengetahuan dan kompetensi ilmiah sebagai

perangkat penyusunan dan penilaian butir soal literasi sains

(OECD, 2013).

a. Konteks

Konteks merupakan aspek yang penting pada penilaian literasi sains,

yaitu pertanyaan pertanyaan didesain untuk mengenali dan memahami

situasi kehidupan sehari-hari, mulai dari situasi personal, sosial, dan

global. Contohnya dalam bidang kesehatan, sumber daya alam,

lingkungan dan teknologi (OECD, 2013). Konteks literasi sains dalam

KONTEKS

Situasi

kehidupan yang

melibatkan sains

dan teknologi

KOMPETENSI

Mengidentifikasi

permasalahan

ilmiah

Menjelaskan

fenomena secara

ilmiah dengan

menerapkan

pengetahuan

ilmiah

Menggunakan

bukti ilmiah

untuk

mensintesis

kesimpulan

PENGETAHUAN

Pengetahuan

sains

Pengetahuan

tentang sains

(metode

ilmiah)

18

PISA lebih ditekankan pada kehidupan sehari-hari daripada di kelas

atau laboratorium (Hayat dan Yusuf, 2010, hlm. 54).

Tabel 2.1 Dimensi Konteks Berdasarkan PISA 2012 (OECD, 2013) Ranah

Lingkup

Personal

(pribadi,

keluarga,

kelompok

sebaya)

Sosial

(Masyarakat)

Global

(kehidupan dunia)

Kesehatan Pemeliharaan,

kesehatan,

kecelakaan,

nutrisi

Pengontrolan

penyakit,

penyebaran sosial,

pemilihan

makanan,

kesehatan

masyarakat

Epidemik,

penyebaran

penyakit menular

Sumber

Daya Alam

Konsumsi bahan

dan energi

perorangan

Pemeliharaan

populasi manusia,

kualitas hidup,

keselamatan,

produksi dan

distribusi pangan,

persediaan energi

Sumber daya alam

yang dapat

diperbarui dan

tidak dapat

diperbarui, sumber

energi,

pertumbuhan

populasi,

pelestarian spesies

Lingkungan Perilaku ramah

lingkungan,

penggunaan dan

pembuangan

material

Distribusi populasi,

pembuangan

limbah, dampak

lingkungan, cuaca

lokal

Biodiversitas,

ketahanan ekologi,

pengontrolan

polusi, produksi

dan kehilangan

lahan

Bahaya dan

ancaman

Pengaruh alam

dan manusia,

keputusan

mendirikan

perumahan

Perubahan

mendadak (gempa

bumi, cuaca buruk),

perubahan lambat

dan progresif

(erosi,

sedimentasi),

pengukuran resiko

Perubahan iklim,

pengaruh

peperangan era

modern

Batasan sains

dan

teknologi

Ketertarikan pada

penjelasan

fenomena alam,

hobi berbasis

sains, olahraga

dan rekreasi,

musik dan

teknologi individu

Temuan baru,

peralatan dan

pengolahan,

rekayasa genetika,

teknologi senjata,

transportasi

Kepunahan spesies,

eksplorasi

antariksa, asal mula

dan struktur

kehidupan

19

b. Pengetahuan Sains

Pengetahuan sains yang dinilai PISA (Programme of International

Student Assesment) mengacu kepada pengetahuan sains dan

pengetahuan tentang sains itu sendiri. Tiap butir soal hanya mencakup

satu dari berbagai macam kategori pada aspek kehidupan (OECD,

2013).

1) Pengetahuan sains

Pengetahuan yang akan dinilai dipilih dari bidang-bidang utama

sains tentunya, yaitu fisika, kimia, biologi, dan ilmu bumi dan

antariksa, serta teknologi yang sesuai dengan kriteria berikut:

a) Relevan dengan situasi nyata.

b) Pengetahuan yang dipilih menghasilkan konsep ilmiah yang

penting dan kegunaannya tahan lama.

c) Pengetahuan yang dipilih selaras dengan level perkembangan

anak 15 tahun (OECD, 2013).

Tabel 2.2 Kategori Pengetahuan Sains Berdasarkan PISA Kategori Contoh Konten

Sistem Fisika Struktur materi (contoh: model partikel, ikatan)

Sifat materi (contoh: perubahan keadaan, konduktivitas

termal dan elektrik)

Perubahan kimia pada benda (contoh: reaksi, transfer

energi, asam basa)

Gerak dan gaya (contoh: kecepatan, gesekan)

Energi dan perubahannya (contoh: reaksi kimia, kelestarian

alam, penghematan)

Interaksi energi dan materi (contoh: cahaya, gelombang

radio, gelombang suara)

Sistem

Kehidupan Sel (contoh: struktur dan fungsi, DNA, tumbuhan, dan

hewan

Manusia (contoh: kesehatan, gizi, sistem organ, penyakit,

reproduksi)

Populasi (contoh: spesies, evolusi, keanekaragaman hayati,

variasi genetik)

Ekosistem (contoh: rantai makanan, aliran energi dan

materi)

Biosfer (contoh: fungsi ekosistem, ketahanan ekosistem)

Sistem Bumi

dan

Antariksa

Struktur lapisan bumi (contoh: litosfer, atmosfer, hidrosfer)

Energi pada bumi (contoh: sumber energi, iklim global

Perubahan pada kondisi bumi (contoh: lempeng tektonik,

20

siklus geokimia, kekuatan yang bersifat konstruktif dan

destruktif)

Sejarah bumi (contoh: fosil, evolusi)

Bumi dengan antariksa (contoh: gravitasi, tata surya)

Sistem

Teknologi Peranan sains berbasis teknologi (contoh: pemecahan

masalah, membantu manusia mewujudkan kebutuhan dan

keinginan, merancang, dan melakukan investigasi)

Hubungan antara sains dan teknologi (contoh: kontribusi

teknologi bagi kemajuan sains)

Konsep-konsep dalam teknologi (contoh: perdagangan,

biaya, resiko, keuntungan)

Prinsip-prinsip penting (contoh: kriteria, batasan, inovasi,

penemuan)

2) Pengetahuan tentang sains

Pengetahuan tentang sains adalah pengetahuan mengenai metode

dan tujuan sains. Metode sains dilakukan dengan penyelidikan

ilmiah (metode ilmiah), sedangkan tujuan sains adalah produk atau

hasilnya yang berupa pemaparan ilmiah. Tabel 2.3 menyajikan

kategori pengetahuan tentang sains berdasarkan PISA (OECD,

2013).

Tabel 2.3 Kategori PISA pada Pengetahuan tentang Sains Kategori Contoh Konten

Penyelidikan

Ilmiah Asal mula (keingintahuan, pertanyaan ilmiah)

Tujuan (menghasilkan bukti untuk menjawab pertanyaan

ilmiah, pemikiran terkini / model-model / teori yang

mengarahkan penyelidikan)

Eksperimen (perbedaan pertanyaan memberikan perbedaan

investigasi ilmiah, desain eksperimen)

Tipe data (kuantitatif, kualitatif)

Karakteristik hasil (empiris, bersifat sementara, dapat

diuji)

Pemaparan

Ilmiah Tipe pemaparan ilmiah (hipotesis, teori, model, hukum)

Pembentukan (perwakilan data, peran pengetahuan yang

ada dan bukti baru, kreativitas dan imajinasi, logika)

Peraturan (harus secara logis, konsisten, berdasarkan bukti,

pengetahuan yang lalu dan yang sekarang berlaku)

Hasil (menghasilkan pengetahuan yang baru, metode baru,

teknologi baru, mengarahkan pada pertanyaan dan

investigasi baru)

21

c. Kompetensi Ilmiah

Penilaian literasi sains PISA memberikan prioritas pada

beberapa kompetensi. Kompetensi adalah suatu gambaran dari

pengetahuan dan kemampuan seseorang yang dapat diamati dan

diukur (Zulfiani, dkk. 2009, hlm. 62). Kompetensi yang dinilai

tersebut meliputi kemampuan mengidentifikasi permasalahan berbasis

sains, mendeskripsikan, menjelaskan, atau memprediksi fenomena

berdasarkanpengetahuan ilmiah; dan menafsirkan bukti dan

kesimpulan serta menggunakannya untuk membuat dan

mengkomunikasikan keputusan (OECD, 2013).

Tabel 2.4 Kompetensi Ilmiah PISA Mengidentifikasi isu-isu ilmiah

Mengenali isu-isu yang mungkin diteliti secara ilmiah

Mengidentifikasi kata kunci untuk mencari informasi ilmiah

Mengenali ciri-ciri pokok penelitian ilmiah

Menjelaskan/memprediksi suatu fenomena secara ilmiah

Menggunakan pengetahuan sains pada situasi yang ada

Memprediksi atau menginterpretasikan fenomena secara ilmiah dan

memprediksi perubahan

Mengidentifikasi penggambaran, pemaparan, dan prediksi yang tepat

Menggunakan bukti-bukti ilmiah

Menginterpretasikan bukti-bukti ilmiah serta membuat dan

mengkomunikasikan kesimpulan

Mengidentifikasi asumsi dan bukti serta memberi alasan pada sebuah

keputusan

Memikirkan implikasi sains dan perkembangan teknologi terhadap

masyarakat

3. Kriteria Buku Ajar Berbasis Literasi Sains

Chiappetta, Sethna, & Fillman (1991) dalam A Quantitative Analysis

of High School Chemistry Textbooks for Scientific Literacy Themes and

Ekspository Learning Aids menyebutkan beberapa kategori untuk

menganalisis buku pelajaran sains sebagai berikut:

a. Pengetahuan Sains (the knowledge of science)

Materi pada buku teks yang dianalisis yang termasuk dalam

kategori ini menyajikan fakta-fakta, konsep-konsep, prinsip-prinsip,

22

hukum-hukum, hipotesis-hipotesis, teori-teori dan model-model serta

meminta siswa untuk mengingat pengetahuan atau informasi.

1) Menyajikan fakta, konsep, prinsip, dan hukum

a) Fakta

Secara verbal fakta adalah sesuatu yang ada, terjadi

dan dapat dilihat atau diamati (KBBI, 2008, hlm. 401).

Menurut Zulfiani, dkk (2009, hlm. 37) fakta adalah

pengetahuan yang didalamnya mengandung informasi

tentang nama-nama obyek, peristiwa, lambang (atom), nama

spesies, nama organ (lambung dan usus). Sedangkan menurut

Sanjaya (2011, hlm. 142), fakta merupakan pengetahuan

yang berhubungan dengan data-data spesifik (tunggal) baik

yang telah maupun yang sedang terjadi yang dapat diuji atau

diobservasi. Contoh fakta dalam sains: ikan disebut juga

golongan pisces (Zulfiani, dkk., 2009, hlm. 38).

b) Konsep

Konsep merupakan suatu ide atau gagasan yang

digeneralisasikan dari pengalaman yang relevan (KBBI,

2008, hlm. 748). Definisi lain menjelaskan bahwa konsep

adalah berupa pengertian dari objek, proses, atau apa pun

yang ada di luar bahasa, yang timbul dari hasil pemikiran,

meliputi definisi, pengertian, ciri khusus, hakikat dan lain

sebagainya (Komalasari, 2013, hlm. 33).

Contoh produk sains yang merupakan konsep yaitu:

air adalah zat yang molekulnya tersusun atas dua atom

hidrogen dan satu atom oksigen, satelit adalah benda angkasa

yang mengelilingi planet.

c) Prinsip

Hubungan antara dua atau lebih konsep yang sudah

teruji secara empiris dinamakan generalisasi yang selanjutnya

23

dapat ditarik ke dalam prinsip (Sanjaya, 2011, hlm. 143).

Menurut Suriasumantri (2005, hlm. 153-155) prinsip

diartikan sebagai pernyataan yang berlaku secara umum bagi

sekelompok gejala-gejala tertentu, yang mampu menjelaskan

kejadian yang terjadi, umpamanya saja hukum sebab akibat

sebuah gejala. Prinsip juga merupakan suatu dalil, rumus,

adagium, postulat, teorema, atau hubungan antar konsep yang

saling menggambarkan “jika.. maka..”. Contoh: jika logam

dipanasi maka akan memuai (Zulfiani, dkk., 2009, hlm. 37).

d) Hukum

Hukum adalah suatu pernyataan yang menyatakan

hubungan sebab akibat antara dua variabel atau lebih yang

saling berkaitan (Suriasumantri, 2005, hlm. 145). Hukum

dihasilkan dari menunjukkan validitas yang tinggi. Maka,

suatu teori dapat berubah menjadi hukum jika tingkat

kebenarannya dari data yang didapatkan dari hasil penelitian

itu sangat tinggi. Contoh: hukum gravitasi (Jasin ,2002, hlm.

16).

2) Menyajikan hipotesis, teori, dan model

a) Hipotesis

Hipotesis merupakan dugaan atau jawaban

sementara terhadap permasalahan yang kita hadapi

(Suriasumantri, 2005, hlm. 124). Untuk membuktikan apakah

dugaan ini benar atau tidak, diperlukan fakta atau data. Jika

tidak ada data yang mendukung hipotesis tersebut, maka

perlu disusun sebuah hipotesis baru (Jasin, 2002, hlm. 14)

Sedangkan Good dan Scates (dalam Nazir 2014,

hlm. 132) menyatakan bahwa hipotesis adalah sebuah

taksiran atau referensi yang dirumuskan serta diterima untuk

sementara yang dapat menerangkan fakta-fakta atau kondisi-

24

kondisi yang diamati dan digunakan sebagai petunjuk untuk

penelitian selanjutnya.

b) Teori

Teori adalah generalisasi prinsip-prinsip yang

berkaitan dan dapat digunakan untuk menjelaskan gejala-

gejala alam yang berkembang dari aturan-aturan hukum, dan

dapat memprediksi tentang hal-hal yang terjadi selanjutnya

(Zulfiani,dkk. 2009, hlm. 39). Contoh: teori mekanika

Newton (Suriasumantri, 2005, hlm. 143).

c) Model

Model merupakan pola (contoh, acuan, ragam, dsb)

dari sesuatu yang dapat dibuat atau dihasilkan (Qodratillah,

2011, hlm. 326). Contoh: model atom Bohr.

3) Meminta siswa untuk mengingat pengetahuan atau informasi.

b. Sains sebagai cara untuk menyelidiki (the investigative nature of

science)

Kategori ini dimaksudkan untuk merangsang siswa untuk berpikir

dan melakukan sesuatu dengan menugaskan siswa untuk “menyelidiki

(mencari tahu)”. Yang dimaksudkan dengan menyelidiki di sini yaitu

pembelajaran yang melibatkan siswa dengan metode-metode dan

proses-proses dalam sebuah ilmu pengetahuan, seperti mengamati,

mengidentifikasi, membuat kesimpulan, menghitung, melakukan

eksperimen, dan sebagainya. Indikator kategori ini adalah:

1) Mengharuskan siswa untuk menjawab melalui penggunaan materi.

2) Mengharuskan siswa untuk menjawab pertanyaan melalui

penggunaan grafik-grafik, tabel-tabel, dan lain-lain.

3) Mengharuskan siswa untuk membuat perhitungan.

4) Mengharuskan siswa untuk memberikan alasan dari suatu jawaban.

5) Melibatkan siswa dalam eksperimen atau aktivitas berpikir.

25

c. Sains sebagai cara berpikir (science as a way of thinking)

Sains merupakan aktivitas manusia yang dicirikan oleh adanya

proses berpikir yang terjadi di dalam pikiran siapapun yang terlibat di

dalamnya. Kategori ini menggambarkan pemikiran, pertimbangan, dan

refleksi, dimana siswa diberi informasi mengenai bagaimana ilmuwan

bekerja. Indikator dalam kategori ini adalah sebagai berikut:

1) Menggambarkan bagaimana ilmuwan melakukan eksperimen.

2) Menunjukkan perkembangan sejarah dari sebuah ide.

3) Menekankan sifat empiris dan objektivitas ilmu sains.

4) Mengilustrasikan dengan menggunakan asumsi.

5) Menunjukkan bagaimana ilmu sains berjalan dengan pertimbangan

induktif dan deduktif.

6) Memberikan hubungan sebab akibat.

7) Mendiskusikan fakta dan bukti.

8) Menyajikan metode ilmiah dan pemecahan masalah.

d. Interaksi sains, teknologi, dan masyarakat (Interaction of science,

technology, and society)

Kategori ini dimaksudkan untuk memberi gambaran tentang

pengaruh atau dampak-dampak ilmu sains terhadap masyarakat, baik

dampak baik maupun buruk. Pada kategori ini, siswa hanya menerima

informasi tanpa mengharuskan siswa untuk menyelidiki. Indikator dari

kategori ini adalah:

1) Menggambarkan kegunaan ilmu sains dan teknologi bagi

masyarakat.

2) Menunjukkan efek negatif dari ilmu sains dan teknologi bagi

masyarakat.

3) Mendiskusikan masalah-masalah sosial yang berkaitan dengan

ilmu sains atau teknologi.

4) Menyebutkan karir-karir dan pekerjaan-pekerjaan dibidang ilmu

teknologi.

26

Unsur-unsur teks yang akan dianalisis antara lain paragraf,

pertanyaan, gambar, tabel beserta keterangannya, komentar singkat

dan lengkap, serta langkah-langkah dalam aktivitas laboratorium.

Sedangkan halaman yang tidak dianalisis dalam buku sains yang

kurang dari dua unit analisis dan hanya berisi review pertanyaan,

kosakata, tujuan dan penyataan objektif. Jika ada paragraf yang tidak

lengkap, maka paragraf tersebut dianalisis dari awal, yaitu dengan

melihat halaman sebelumnya atau sesudahnya (Wilkinson, 1999).

C. Penelitian Relevan

Penelitian mengenai analisis buku teks telah dilakukan oleh beberapa

peneliti sebelumnya. Aan Fadia Annur (2011) melakukan penelitian dengan

judul analisis buku pelajaran kimia sma kelas x di kota Tangerang Selatan

berdasarkan literasi sains. Berdasarkan penelitian yang dilakukan

menunjukkan bahwa buku pelajaran kimia kelas X yang digunakan oleh SMA

Negeri di Kota Tangerang Selatan telah menggambarkan literasi sains. Buku

S telah menggambarkan literasi sains secara utuh, sedangkan buku P, Q, dan

R menggambarkan tidak secara utuh karena ada kategori literasi sains yang

tidak muncul.

Acelya Kencana Puri (2016) melakukan penelitian yang berjudul

analisis isi buku kimia kelas X kurikulum 2013 berdasarkan kategori literasi

sains. Buku teks yang digunakan merupakan buku yang terdapat dalam

Peraturan Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan No 65 tahun 2014.

Menurut Acelya, buku ini menyajikan materi yang berpedoman pada

kurikulum yang berlaku yaitu kurikulum 2013 dan telah mengembangkan

kategori literasi sains. Hasil yang didapat dari analisis yang dilakukan yaitu

bahwa buku tersebut masih didominasi oleh kategori pengetahuan sains

sebesar 42%. Secara umum buku kimia kelas X kurikulum 2013 yang

dianalisis lebih banyak menyajikan pengetahuan sains, dan kurang

menyajikan aplikasi sains.

27

Yusuf Hilmi Adisendjaja (2012) melakukan penelitian berjudul

Analisis Buku Ajar Biologi SMA Kelas X Di Kota Bandung Berdasarkan

Literasi Sains. Berdasarkan penelitiannya dari beberapa buku yang menjadi

sampel menunjukkan buku ajar yang dianalisis tersebut lebih menekankan

pada pengetahuan sains yaitu sebesar 82%. Sedangkan penyelididkan hakikat

sains sebesar 2%, sains sebagai cara berpikir sebesar 8%, dan interaksi sains,

teknologi dan masyarakat sebesar 8%.

Penelitian tentang buku teks juga dilakukan oleh Mumba and Hunter

(2009) dalam jurnalnya Representative Nature of Scientific Literacy Themes

in a High School Chemistry Course: The Case of Zambia. Penelitian ini

memberikan hasil bahwa pada buku pelajaran kimia lebih menekankan pada

tema sains sebagai cara untuk menyelidiki. Sedangkan tema interaksi sains,

teknologi dan masyarakat cukup ditekankan pada silabus kimia dan lembar

ujian kimia.

D. Kerangka Berpikir

Literasi sains merupakan pengetahuan ilmiah seseorang dan

penggunaan pengetahuan ilmiahnya untuk mengidentifikasi pertanyaan,

memperoleh pengetahuan baru, menjelaskan gejala ilmiah, dan untuk

menggambarkan suatu kesimpulan yang didasarkan pada bukti-bukti tentang

permasalahan terkait sains. Literasi sains berdasrkan PISA berarti seseorang

mampu memahami sains dari konsep, proses, dan kontek sains. Dalam hal ini

siswa Indonesia masih sangat kurang dalam kemampuan literasi sains yang

dibuktikan dengan tes PISA. Kemampuan literasi sains siswa di Indonesia

masih berada di bawah standar PISA dan masih terbatas pada hapalan konsep.

Tingkat literasi sains siswa dipengaruhi antara lain oleh buku teks pelajaran

yang digunakan sebagai sumber belajar. Sumber belajar yang digunakan

hanya berisi konsep-konsep materi saja. Oleh karenanya diperlukan analisis

buku pelajaran agar kedepannya buku teks yang digunakan siswa dapat

berbasis literasi sains dan dapat meningkatkan kemampuan literasi siswa.

28

Analisis dilakukan oleh peneliti yang kemudian diobservasi oleh

pengamat I dan pengamat II dan akan dibandingkan untuk mendapatkan hasil

yang objektif. Hasil yang didapat kemudian dideskripsikan. Penelitian ini

bertujuan untuk mendeskripsikan ruang lingkup literasi sains pada buku teks

pelajaran kimia SMA kelas XII berdasarkan kategori literasi sains. Dalam

penelitian ini tidak mengemukakan hipotesis awal. Namun demikian,

penelitian ini tetap berdasarkan pada alur kerangka berpikir untuk menjadi

pedoman pelaksanaan penelitian. Adapun kerangka berpikirnya sebagai

berikut:

29

Gambar 2.2 Kerangka Berpikir

Literasi Sains

Rendahnya literasi sains

peserta didik di Indonesia

Bahan ajar

Proses belajar

mengajar

Buku teks

Analisis buku teks

berdasarkan kategori literasi

sains

The Knowledge of

Science

Kurikulum

Kimia SMA

Negeri kelas XII

Interaction of Science,

Technology, and Society

Science as a Way

of Thinking

The Investigative

Nature of Science

Deskripsi

Kesimpulan

30

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan mengambil sampel buku teks

pelajaran yang digunakan di SMA Negeri se-Tangerang Selatan. Waktu

penelitian dilaksanakan pada bulan Desember 2016 sampai dengan Februari

2017.

B. Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode deskriptif

dengan menganalisis isi/dokumentasi yaitu teknik mengumpulkan dan

menganalisis isi dari suatu teks (Arikunto, 2007, hlm. 244). Menurut

Arikunto (2013, hlm. 3) penelitian deskriptif adalah penelitian yang dimaksud

untuk menyelidiki keadaan, kondisi, situasi, peristiwa, kegiatan dan lain-lain

yang hasilnya dipaparkan dalam bentuk laporan penelitian. Karakteristik yang

dimiliki oleh penelitian deskriptif adalah data yang dikumpulkan berupa kata-

kata atau gambar yang bukan angka-angka (Moleong, 2009, hlm. 11)

C. Populasi dan Sampel

Pada penelitian ini peneliti menentukan populasi dan sampel sebagai

berikut:

1. Populasi

Populasi adalah keseluruhan subjek penelitian (Arikunto, 2013, hlm. 173).

Populasi dalam penelitian ini adalah semua buku teks mata pelajaran kimia

SMA kelas XII berdasarkan kurikulum 2013 yang digunakan di SMA

Negeri di Tangerang Selatan.

2. Sampel

Sampel adalah bagian dari populasi (Margono, 2013, hlm. 121). Sampel

dalam penelitian ini diambil secara random sampling. Penelitian diawali

dengan melakukan survey terhadap penggunaan buku teks mata pelajaran

31

kimia kelas XII di setiap SMA Negeri di Tangerang selatan, kemudian

akan diambil beberapa buku yang banyak digunakan. Sampel dalam

penelitian ini adalah buku yang paling banyak digunakan siswa di SMA

Negeri di Tangerang Selatan. Dari 12 SMA Negeri di Tangerang Selatan

didapatkan 3 buku yang paling banyak digunakan, yaitu buku terbitan

Erlangga, terbitan Bailmu, dan terbitan Quadra.

D. Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian yang dilakukan dibagi menjadi tiga tahap, yaitu

tahap persiapan, tahap pelaksanaan dan tahap akhir. Ketiga tahap tersebut

dapat diuraikan sebagai berikut:

1. Tahap Persiapan

a. Studi kepustakaan untuk menentukan rumusan masalah.

b. Menyusun proposal.

c. Seminar proposal.

d. Perbaikan proposal dan kemudian mendapatkan dosen pembimbing.

e. Menyusun instrumen penelitian berupa lembar kategori (diadopsi dari

penelitian Chiappetta, Sethna dan Fillman ).

2. Tahap Pelaksanaan

a. Melakukan survey ke SMA Negeri di Tangerang Selatan untuk

mendapatkan informasi tentang buku kimia yang digunakan di sekolah

tersebut. Hasil yang didapat adalah terdapat tiga buku berbeda yang

digunakan di SMA Negeri di Tangerang Selatan yaitu buku Bailmu,

Erlangga, dan Quadra.

b. Pengambilan sampel dilakukan untuk menentukan jumlah bab dan

halaman pada setiap buku yang dianalisis dengan metode multistage

sampling. Multistage sampling adalah penarikan sampel dengan dua

tahap (Adisendjaja, 2012). Penarikan sampel dua tahap digunakan

karena objek yang diteliti bervariasi dari beberapa karakteristik. Setiap

buku memiliki bab yang berbeda dan setiap bab memiliki halaman

yang berbeda.

32

Penarikan sampel diambil secara random sampling (acak). Adapun

tahap pengambilan sampel dilakukan sebagai berikut:

1) Menentukan bab yang akan dianalisis dari setiap buku teks

pelajaran yang diambil secara acak. Jumlah bab yang akan

dianalisis adalah 20% dari jumlah bab masing-masing buku teks

pelajaran. Hal ini diadaptasi dari Journal of research in science

teaching.

a) Buku Bailmu terdiri dari 6 bab sehingga yang dianalisis adalah

2 bab, yaitu bab 1 (sifat koligatif larutan) dan bab 2 (reaksi

redoks dan elektrokimia).

b) Buku Erlangga terdiri dari 9 bab sehingga yang dianalisis

adalah 2 bab, yaitu bab 1 (sifat koligatif larutan) dan bab 2

(reaksi redoks dan elektrokimia).

c) Buku Quadra terdiri dari 6 bab sehingga yang dianalisis adalah

2 bab, yaitu bab 1 (sifat koligatif larutan) dan bab 2

(elektrokimia).

2) Menentukan halaman buku yang akan dianalisis dari setiap bab.

Jumlah halaman yang dianalisis adalah 20% dari jumlah halaman

masing-masing bab.

Tabel 3.1 Pengambilan Sampel

Buku Σ Bab Bab yang

Dianalisis

Σ

Halaman

Halaman

yang

Dianalisis

Σ Halaman

yang

Dianalisis

Bailmu 6

1 18 5, 7, 13, 15 4

2 30 32, 34, 39, 44,

48, 52, 6

Erlangga 9

1 22 5, 7, 10, 17,

21 5

2 33 39, 52, 55, 59, 7

33

61, 66, 68

Quadra 6

1 16 4, 12, 16, 17 4

2 29 25, 36, 41, 46,

49, 51 6

c. Menganalisis setiap elemen buku dari setiap halaman buku teks

pelajaran yang telah ditentukan sebagai sampel dengan menggunakan

instrumen lembar indikator literasi sains.

d. Melakukan pengecekan derajat kepercayaan dengan pengamat lain.

Jumlah pengamat adalah 2 orang (1 orang dosen ahli dan 1 orang guru

kimia).

3. Tahap Akhir

a. Mengolah data dengan menghitung jumlah kemunculan indikator

literasi sains pada setiap unsur-unsur yang dianalisis tiap buku teks

pelajaran.

b. Menghitung persentase kemunculan kategori literasi sains pada tiap

buku teks pelajaran untuk menentukan proporsi kategori literasi sains

pada unsur-unsur yang dianalisis tiap buku teks pelajaran.

c. Menghitung koefisien kesepakatan pengamat untuk reliabilitas hasil

analisis.

E. Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data merupakan cara-cara yang dilakukan untuk

memperoleh data-data yang mendukung pencapaian penelitian (Sugiyono,

2010, hlm. 193). Penelitian ini diawali dengan studi pendahuluan ke sekolah

untuk menentukan sampel buku yang akan dijadikan objek penelitian melaluli

wawancara dengan guru bidang studi kimia.

Metode pengumpulan data dalam penelitian ini menggunakan metode

dokumentasi. Data penilaian terhadap dimensi literasi sains dikumpulkan

dengan menganalisis bab yang terpilih pada setiap buku teks pelajaran kimia

34

kelas XII. Analisis dilakukan dengan membaca dan memahami unsur teks

pada setiap halaman bab buku yang dianalisis dan mencocokkannya dengan

pernyataan dari indikator empiris literasi sains sesuai pada lembar penilaian

dimensi literasi sains. Data yang diperoleh dimasukkan ke dalam instrumen

berupa lembar penilaian dimensi literasi ilmiah. Daftar unsur-unsur teks atau

unit-unit yang dianalisis yaitu paragraf-paragraf lengkap, gambar-gambar,

tabel-tabel beserta keterangannya, langkah-langkah laboratorium atau

aktivitas langsung yang lengkap (Wilkinson, 1999). Sedangkan halaman yang

hanya mengandung tujuan pembelajaran, peta konsep, pertanyaan ulasan dan

kosa kata tidak dianalisis.

F. Instrumen Penelitian

Instrumen penelitian adalah alat atau fasilitas yang digunakan oleh

peneliti dalam mengumpulkan data (Sugiyono, 2010, hlm. 148). Instrumen

yang digunakan sebagai alat untuk menjaring data yang diperlukan adalah

lembar observasi indikator literasi sains yang diadopsi dari Chiappetta,

Sethna & Fillman (1991).

Tabel 3.2 Lembar Observasi Literasi Sains

No Dimensi Literasi Sains Indikator Empiris Pernyataan

1 Sains sebagai batang tubuh

pengetahuan (the knowledge

of science )

a. Menyajikan fakta -

fakta, konsep - konsep,

prinsip - prinsip dan

hukum - hukum

b. Menyajikan hipotesis -

hipotesis, teori - teori

dan model - model

c. Meminta siswa untuk

mengingat pengetahuan

atau informasi

35

2 Sains sebagai cara untuk

menyelidiki (the investigative

nature of science)

a. Mengharuskan siswa

untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan materi

b. Mengharuskan siswa

untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan grafik -

grafik, tabel - tabel, dan

lain - lain

c. Mengharuskan siswa

untuk membuat

perhitungan

d. Mengharuskan siswa

untuk memberikan

alasan dari suatu

jawaban

e. Melibatkan siswa dalam

eksperimen atau

aktivitas berpikir

3

Sains sebagai cara berpikir

(science as a way of thinking)

a. Menggambarkan

bagaimana seorang

ilmuwan melakukan

eksperimen

b. Menunjukkan

perkembangan historis

dari sebuah ide

c. Menekankan sifat

empiris dan objektivitas

36

ilmu sains

d. Mengilustrasikan

dengan menggunakan

asumsi-asumsi

e. Menunjukkan

bagaimana ilmu sains

berjalan dengan

pertimbangan induktif

dan deduktif

f. Menunjukkan hubungan

sebab dan akibat

g. Mendiskusikan fakta

dan bukti

h. Menyajikan metode

ilmiah dan pemecahan

masalah

4 Interaksi sains, teknologi dan

masyarakat (interaction of

science, technology and

society)

a. Menggambarkan

kegunaan / dampak

positif ilmu sains dan

teknologi bagi

masyarakat

b. Menunjukkan efek

negatif dari ilmu sains

dan teknologi bagi

masyarakat

c. Mendiskusikan masalah

- masalah sosial yang

berkaitan dengan ilmu

37

sains atau teknologi

d. Menyebutkan karir -

karir dan pekerjaan -

pekerjaan dibidang ilmu

dan teknologi

G. Teknik Analisis Data

Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah

sebagai berikut :

1. Menjumlahkan kemunculan indikator literasi sains untuk setiap kategori

pada setiap buku yang dianalisis

2. Menghitung persentase kemunculan indikator literasi sains untuk setiap

kategori pada setiap buku yang dianalisis

3. Menghitung reliabilitas pengamatan

Reliabilitas pengamatan perlu dilakukan dalam penelitian yang bersifat

observatif untuk menghindari unsur subjektivitas pengamat. Untuk

mengukur reliabilitas data yang didapat oleh peneliti, dilakukan teknik

triangulasi. Teknik triangulasi yang digunakan adalah triangulasi dengan

penyidik, yaitu memanfaatkan peneliti atau pengamat lain untuk keperluan

pengecekan kembali derajat kepercayaan data (Moleong, 2009, hlm. 331).

Data diperoleh dari daftar yang telah dibuat oleh peneliti. Daftar

tersebut berupa tabel observasi indikator literasi sains yang muncul dari

buku yang dianalisis. Pengecekan kemudian dilakukan oleh pengamat I

(dosen kimia) dan II (guru kimia). pengamat I dan II hanya membubuhkan

tanda check-list (√) pada kolom yang tersedia dalam tabel 3.3 berikut.

38

Tabel 3.3 Tabel Kesepakatan Pengamat

Kategori Indikator Pernyataan

Pengamat I Pengamat II

Ya Tidak Ya Tidak

Hasil yang didapat kemudian dihitung reliabilitasnya dengan menggunakan

tabel kontingensi kesepakatan sebagai berikut (Arikunto, 2013, hlm. 245).

Tabel 3.4 Tabel Kontingensi Kesepakatan

Penga

mat I

Pengamat II

Ya Tidak Jumlah Amatan

Ya

Tidak

Jumlah Amatan

Setelah itu dilakukan perhitungan koefisien kesepakatan untuk menentukan

perbedaan hasil pengamatan dengan rumus:

21

2

NN

SKK

Keterangan:

KK = Koefisien kesepakatan

S = Kesepakatan dua pengamat

N1 = Jumlah kode yang dibuat oleh pengamat I

N2 = Jumlah kode yang dibuat oleh pengamat II

39

4. Menarik kesimpulan

Data hasil perhitungan pengamatan (koefisien kesepakatan)

kemudian direkapitulasi berdasarkan kategori berikut (Wilkinson, 1999).

> 0.75 : sangat bagus

0.40 - 0.75 : bagus

< 0.40 : sangat buruk

40

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mendeskripsikan ruang

lingkup literasi sains pada buku teks pelajaran kimia SMA kelas XII berdasarkan

kategori literasi sains. Dari penelitian yang dilakukan, diperoleh data jumlah dan

persentase kemunculan indikator literasi sains pada setiap buku teks dan data

reliabilitas pengamatan. Data diperoleh dengan menggunakan instrumen lembar

indikator literasi sains yang diadopsi dari Chiappetta, Sethna, dan Fillman.

A. Hasil Penelitian

Data hasil penelitian yang didapat meliputi jumlah kemunculan

kategori literasi sains pada setiap buku teks kimia SMAN kelas XII yang

dinyatakan dengan persentase. Indikator literasi sains yang digunakan yaitu

pengetahuan sains, sains sebagai cara untuk menyelidiki, sains sebagai cara

berfikir, dan interaksi sains, teknologi, dan masyarakat. Sedangkan buku

yang dianalisis yaitu buku A, buku B, dan buku C. Ada 2 bab yang dianalisis

dalam masing-masing buku yaitu bab 1 (sifat koligatif larutan) dan bab 2

(redoks dan elektrokimia).

Penentuan kategori literasi sains yang muncul pada setiap buku teks

kimia kelas XII dilakukan oleh pengamat I. Hasil observasi indikator literasi

sains pada setiap buku yang dilakukan oleh pengamat I, kemudian diberikan

ke pengamat II untuk mengetahui koefisien kesepakatan pengamatan antar

dua pengamat dalam menganalisis tiga buku teks pelajaran kimia. Berikut

Tabel 4.1 adalah data hasil koefisien kesepakatan antar pengamat.

Tabel 4.1 Koefisien Kesepakatan (KK)

No Buku Koefisien Kesepakatan

(KK)

Kategori

1 A 0,89 Sangat Bagus

2 B 0,76 Sangat Bagus

3 C 0,88 Sangat Bagus

Rata-rata 0,84 Sangat Bagus

41

Berdasarkan tabel 4.1 di atas, dapat dikatakan bahwa reliabilitas

pengamatan antara pengamat I dan pengamat II sangat bagus, hal ini dapat

dilihat dari hasil koefisien kesepakatan untuk setiap buku yang menunjukkan

angka lebih dari 0,75.

Berikut ini adalah data kemunculan kategori literasi sains pada buku

kimia kelas XII yang disajikan dalam Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Jumlah dan Persentase Kemunculan Indikator Literasi Sains

Berdasarkan Tabel 4.2 dapat diketahui bahwa kategori literasi sains

yang muncul pada masing-masing buku memiliki jumlah dan persentase yang

beragam. Agar dapat lebih memahami kemunculan indikator literasi sains

pada setiap buku, maka disajikan pada gambar berikut ini.

No.

Kategori

Buku A

Σ %

Buku B

Σ %

Buku C

Σ %

Rata

-ra

ta

(%)

Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2

1 Pengetahuan

Sains 20 33

5

3 64,

62 19 39

5

8 65,

92 30 39

6

9 71,

8

67,

45

2 Sains sebagai

cara untuk

menyelidiki 4 6

1

0 12,

2 5 7

1

2 13,

65 5 4 9

9,3

8

11,

74

3 Sains sebagai

cara untuk

berpikir 7 9

1

6 19,

52 6 4

1

0 11,

37 4 6

1

0 10,

41

13,

77

4

Interaksi

sains,

teknologi,

dan

masyarakat

1 2 3 3,6

6 5 3 8

9,0

9 4 4 8

8,3

4

7,0

3

Jumlah 32 50 100

35 53 100

43 53 100 100 Jumlah Total 82 88 96

42

Gambar 4.1 Kemunculan Kategori Literasi Sains pada Setiap Buku

Dominasi persentase kemunculan indikator literasi sains diperoleh

oleh indikator pengetahuan sains. Indikator pengetahuan sains memberikan

kemunculan yang paling besar diantara ketiga indikator lainnya yakni

67,45%. Sementara itu indikator interaksi sains, teknologi, dan masyarakat

merupakan indikator yang paling sedikit muncul dengan persentase sebanyak

7,03%. Sedangkan indikator sains sebagai cara untuk berpikir memiliki

jumlah kemunculan terbanyak kedua dengan persentase kemunculan sebesar

13,77% dan indikator sains sebagai cara untuk menyelidiki memiliki jumlah

kemunculan sebanyak 11,74%.

Secara keseluruhan data hasil analisis literasi sains pada ketiga buku

teks kimia kelas XII disajikan dalam Tabel 4.3.

Tabel 4.3 Persentase Kemunculan Literasi Sains

No. Indikator Literasi Sains

Buku A

(%)

Buku B

(%)

Buku C

(%)

Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2

1. Sains sebagai batang tubuh pengetahuan (the knowledge of science)

a. Menyajikan fakta-

fakta, konsep-

konsep, prinsip-

prinsip, dan

hukum-hukum.

1) Fakta 2,44 20,7 5,68 11,4 15,6 13,5

2) Konsep 12,2 4,88 10,2 15,9 7,29 12,5

3) Prinsip 3,66 6,1 1,14 4,55 6,25 8,33

4) Hukum 1,22 1,22 2,27 2,27 1,04 1,04

Total 52,42 53,41 65,55

b. Menyajikan 1) Hipotesis 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

43


Buku A

(%)

Buku B

(%)

Buku C

(%)

Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2

hipotesis-hipotesis,

teori-teori, dan

model-model.

2) Teori 0,00 0,00 1,14 0,00 0,00 0,00

3) Model 4,88 2,44 1,14 6,82 1,04 4,17

Total 7,32 9,1 5,21

c. Meminta siswa untuk mengingat

pengetahuan atau informasi 0,00 4,88 0,00 3,41 0,00 1,04

Total 4,88 3,41 1,04

Total Keseluruhan 64,62 65,92 71,8

2. Sains sebagai cara untuk menyelidiki (the investigative nature of science)

a. Mengharuskan siswa untuk

menjawab pertanyaan melalui

penggunaan materi

1,22 1,22 0,00 0,00 0,00 0,00

Total 2,44 0,00 0,00

b. Mengharuskan siswa untuk


penggunaan grafik - grafik, tabel -

tabel, dan lain - lain

0,00 0,00 0,00 1,14 0,00 0,00

Total 0,00 1,14 0,00

c. Mengharuskan siswa untuk membuat

perhitungan 0,00 2,44 4,55 2,27 4,17 3,13

Total 2,44 6,82 7,3

d. Mengharuskan siswa untuk

memberikan alasan dari suatu

jawaban

2,44 1,22 1,14 1,14 0,00 0,00

Total 3,66 2,28 0,00

e. Melibatkan siswa dalam eksperimen

atau aktivitas berpikir 1,22 2,44 0,00 3,41 1,04 1,04

Total 3,66 3,41 2,08


3. Sains sebagai cara berpikir (science as a way of thinking)

a. Menggambarkan bagaimana seorang

ilmuwan melakukan eksperimen 1,22 0,00 0,00 0,00 0,00 1,04

44


Buku A

(%)

Buku B

(%)

Buku C

(%)

Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2

Total 1,22 0,00 1,04

b. Menunjukkan perkembangan historis

dari sebuah ide 0,00 1,22 0,00 0,00 0,00 0,00

Total 1,22 0,00 0,00

c. Menekankan sifat empiris dan

objektivitas ilmu sains 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Total 0,00 0,00 0,00

d. Mengilustrasikan dengan

menggunakan asumsi-asumsi 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Total 0,00 0,00 0,00

e. Menunjukkan bagaimana ilmu sains

berjalan dengan pertimbangan

induktif dan deduktif

0,00 4,88 2,27 1,14 1,04 2,08

Total 4,88 3,41 3,12

f. Menunjukkan hubungan sebab dan

akibat 7,32 4,88 3,41 3,41 3,13 1,04

Total 12,2 6,82 4,17

g. Mendiskusikan fakta dan bukti 0,00 0,00 1,14 0,00 0,00 1,04

Total 0,00 1,14 1,04

h. Menyajikan metode ilmiah dan

pemecahan masalah 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,04

Total 0,00 0,00 1,04


4. Interaksi sains, teknologi dan masyarakat (interaction of science,

technology and society)

a. Menggambarkan kegunaan/dampak

positif ilmu sains dan teknologi bagi

masyarakat

1,22 0,00 5,68 2,27 4,17 4,17

Total 1,22 7,95 8,34

b. Menunjukkan efek negatif dari ilmu

sains dan teknologi bagi masyarakat 0,00 2,44 0,00 1,14 0,00 0,00

Total 2,44 1,14 0,00

45


Buku A

(%)

Buku B

(%)

Buku C

(%)

Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2

c. Mendiskusikan masalah - masalah

sosial yang berkaitan dengan ilmu


0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Total 0,00 0,00 0,00

d. Menyebutkan karir - karir dan

pekerjaan - pekerjaan dibidang ilmu

dan teknologi

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Total 0,00 0,00 0,00


Hasil analisis dari ketiga buku menunjukkan bahwa persentase

terbesar diperoleh oleh indikator pengetahuan sains, kemudian kemunculan

terbesar kedua yakni sains sebagai cara untuk menyelidiki. Indikator sains

sebagai cara untuk berpikir memiliki jumlah kemunculan terbesar ketiga,

sedangkan indikator interaksi sains, teknologi, dan masyarakat merupakan

indikator yang paling sedikit kemunculannya dalam buku yang dianalisis.

Secara keseluruhan rata-rata kemunculan indikator berturut-turut yakni

67,45%, 13,77%, 11,74%, dan 7,03%.

1. Hasil Penelitian Buku A

Jumlah kemunculan indikator tiap kategori pada buku A dapat dilihat

pada Gambar 4.2, Gambar 4.3, Gambar 4.4, dan Gambar 4.5 sebagai berikut.

46

a; 2,44%

b; 0%

c; 2,44%

d; 3,66%

e; 3,66%

a; 52,42%

b; 7,32%

c;

4,88%

Gambar 4.2 Kemunculan Indikator Pada Kategori Pengetahuan Sains

Keterangan:

a. Menyajikan fakta, konsep, prinsip, dan hukum.

b. Menyajikan hipotesis, teori, dan model.

c. Meminta siswa untuk mengingat pengetahuan atau informasi.

Kemunculan indikator pada kategori pengetahuan sains pada buku A

menunjukkan jumlah yang berbeda. Indikator (a) menyajikan fakta, konsep,

prinsip, dan hukum memiliki jumlah kemunculan terbesar yaitu 52,42% atau

sebanyak 43 pernyataan, kemudian indikator (b) yang menyajikan hipotesis,

teori, dan model memiliki jumlah kemunculan terbesar kedua yaitu 7,32%

atau sebanyak 8 pernyataan. Namun jumlah ini sangat jauh berbeda

dibandingkan dengan kemunculan pada indikator (a). Sedangkan pada

indikator (c) meminta siswa untuk mengingat pengetahuan atau informasi

memiliki jumlah kemunculan terkecil yaitu 4,88% atau sebanyak 4

pernyataan.

Gambar 4.3 Kemunculan Indikator Pada Kategori Sains

Sebagai Cara untuk Menyelidiki

47

a; 1,22%b; 1,22%

c; 0%d; 0%

e; 4,88%f; 12,20%

Keterangan:

a. Mengharuskan siswa untuk menjawab pertanyaan melalui penggunaan

materi.

b. Mengharuskan siswa untuk menjawab pertanyaan melalui penggunaan

grafik - grafik, tabel - tabel, dan lain - lain.

c. Mengharuskan siswa untuk membuat perhitungan.

d. Mengharuskan siswa untuk memberikan alasan dari suatu jawaban.

e. Melibatkan siswa dalam eksperimen atau aktivitas berpikir.

Kemunculan indikator pada kategori sains sebagai cara untuk

menyelidiki menunjukkan jumlah kemunculan yang berbeda. Indikator (d)

dan (e) memiliki jumlah kemunculan terbesar yaitu 3,66% atau sebanyak 3

pernyataan, kemudian indikator (a) dan (c) memiliki jumlah terbesar kedua

yaitu 2,44% atau sebanyak 2 pernyataan. Sedangkan indikator (b)

mengharuskan siswa untuk menjawab pertanyaan melalui penggunaan grafik-

grafik, tabel-tabel, dan lain-lain tidak muncul pada setiap paragraf pada buku

A, yaitu 0%.

Gambar 4.4 Kemunculan Indikator Pada Kategori Sains Sebagai

Cara untuk Berpikir

Keterangan :

a. Menggambarkan bagaimana seorang ilmuwan melakukan eksperimen.

b. Menunjukkan perkembangan historis dari sebuah ide.

c. Menekankan sifat empiris dan objektivitas ilmu sains.

d. Mengilustrasikan dengan menggunakan asumsi-asumsi.

e. Menunjukkan bagaimana ilmu sains berjalan dengan pertimbangan


f. Menunjukkan hubungan sebab dan akibat.

g. Mendiskusikan fakta dan bukti.

h. Menyajikan metode ilmiah dan pemecahan masalah.

48

Pada kategori ini, indikator poin (f) memiliki jumlah kemunculan

terbesar yaitu 12,25% atau sebanyak 10 pernyataan, kemudian dilanjutkan

dengan indikator (e) 4,88% atau sebanyak 4 pernyataan. indikator poin (a)

dan (b) yang muncul yaitu sebesar 1,22% atau sebanyak 1 pernyataan.

Sedangkan untuk indikator (c), (d), (g), dan (h) memiliki jumlah kemunculan

0% yang berarti tidak muncul.

a; 1,22%

b; 2,44%

c; 0% d; 0%

Gambar 4.5 Kemunculan Indikator Pada Kategori Interaksi

Sains, Teknologi, dan Masyarakat

Keterangan :

a. Menggambarkan kegunaan/dampak positif ilmu sains dan teknologi bagi

masyarakat.

b. Menunjukkan efek negatif dari ilmu sains dan teknologi bagi masyarakat.

c. Mendiskusikan masalah - masalah sosial yang berkaitan dengan ilmu

sains atau teknologi.

d. Menyebutkan karir - karir dan pekerjaan - pekerjaan dibidang ilmu dan

teknologi.

Kemunculan indikator pada kategori interaksi sains, teknologi, dan

masyarakat memiliki jumlah kemunculan yang berbeda. Indikator (b)

menunjukkan jumlah terbesar kemunculan yaitu 2,44% atau sebanyak 2

pernyataan, kemudian indikator poin (a) memiliki jumlah kemunculan yaitu

1,22% atau sebanyak 1 pernyataan. Sedangkan indikator (c) dan (d) memiliki

jumlah 0% kemunculan yang berarti tidak muncul.

Proporsi kemunculan keempat kategori literasi sains pada buku Adapat

dilihat pada gambar 4.6 sebagai berikut.

49

Pengetahuan

Sains

65%

Sains

sebagai cara

untuk

menyelidiki

12%

Sains

sebagai cara

untuk

berpikir

19%

Interaksi

sains,

teknologi,

dan

masyarakat

4%

Buku A

Gambar 4.6 Kemunculan Kategori Literasi Sains pada Buku A

Berdasarkan gambar 4.6 tersebut dapat dilihat bahwa kategori literasi

sains yang memiliki persentase tertinggi adalah kategori pengetahuan sains

dengan persentase kemunculan sebesar 65%. Kategori sains sebagai cara

untuk menyelidiki memiliki persentase kemunculan sebesar 12%. kemudian

kategori sains sebagai cara untuk berpikir muncul dengan persentase

kemunculan sebesar 19%. Berbeda halnya dengan ketiga kategori literasi

sains lainnya, kategori interaksi sains, teknologi dan masyarakat memiliki

persentase kemunculan yang paling rendah yaitu hanya 4%.

Koefisien kesepakatan kasar pengamatan pada buku A adalah 0,89

dengan tafsiran sangat bagus. Hal ini membuktikan bahwa pengamat I dan

pengamat II menunjukkan kesepakatan pengamatan yang sangat bagus.

2. Hasil Penelitian Buku B

Jumlah kemunculan indikator tiap kategori pada buku B dapat dilihat

pada Gambar 4.7, Gambar 4.8, Gambar 4.9, Gambar 4.10 berikut.

a; 53,41%

b; 9,10% c; 3,41%

Gambar 4.7 Kemunculan Indikator Pada Kategori

Pengetahuan Sains

50

Keterangan:








teori, dan model memiliki jumlah kemunculan terbesar kedua yaitu 9,1% atau

sebanyak 8 pernyataan. Namun jumlah ini sangat jauh berbeda dibandingkan

dengan kemunculan pada indikator (a). Sedangkan pada indikator (c)

meminta siswa untuk mengingat pengetahuan atau informasi memiliki jumlah

kemunculan terkecil yaitu 3,41% atau sebanyak 3 pernyataan.

a; 0% b; 1,14%

c; 6,82%d; 2,28%

e; 3,41%


Cara untuk Menyelidiki

Keterangan:


materi.







menyelidiki menunjukkan jumlah kemunculan yang berbeda. Indikator (c)

memiliki jumlah kemunculan terbesar yaitu 6,82% atau sebanyak 6

pernyataan, kemudian indikator (e) memiliki jumlah terbesar kedua yaitu

3,41% atau sebanyak 3 pernyataan, selanjutnya indikator (d) memiliki jumlah

51

kemunculan yaitu 2,28% atau sebanyak 2 pernyataan. Sedangkan indikator

(b) mengharuskan siswa untuk menjawab pertanyaan melalui penggunaan

grafik-grafik, tabel-tabel, dan lain-lain memiliki kemunculan yaitu 1,14%

atau sebanyak 1 pernyataan. Terakhir indikator (a) tidak muncul pada setiap

paragraf pada buku A dengan jumlah kemunculan, yaitu 0%.

a; 0%b; 0%

c; 0%

d; 0%

e; 3,41%

f; 6,82%

Gambar 4.9 Kemunculan Indikator Pada Kategori Sains

Sebagai Cara untuk Berpikir

Keterangan :












dengan indikator (e) sebanyak 3,41% atau sebanyak 3 pernyataan. indikator

poin (g) yang muncul yaitu sebesar 1,14% atau sebanyak 1 pernyataan.

Sedangkan untuk indikator (a), (b), (c), (d), dan (h) memiliki jumlah

kemunculan 0% yang berarti tidak muncul.

52

a; 7,95%

b; 1,14%

c; 0%

d; 0%


Sains,Teknologi, dan Masyarakat

Keterangan :


masyarakat.





teknologi.


masyarakat memiliki jumlah kemunculan yang berbeda. Indikator (a)


pernyataan, kemudian indikator poin (b) memiliki jumlah kemunculan yaitu

1,14% atau 1 pernyataan. Sedangkan indikator (c) dan (d) memiliki jumlah

0% kemunculan yang berarti tidak muncul.

Proporsi kemunculan keempat kategori literasi sains pada buku B

dapat dilihat pada gambar 4.11 sebagai berikut.

Pengetahuan

Sains66%

Sains sebagai

cara untuk menyelidiki

14%

Sains sebagai

cara untuk berpikir

11%

Interaksi Sains,

teknologi, dan masyarakat

9%

Buku B

Gambar 4.11 Kemunculan Kategori Literasi Sains pada Buku B

Pada buku B masih sangat didominasi oleh kategori pengetahuan sains

dengan persentase kemunculan sebesar 66%, sedangkan kategori literasi sains

53

yang paling sedikit muncul masih pada kategori interaksi sains, teknologi,

dan masyarakat yaitu 9%. Koefisien kesepakatan kasar pada pengamatan

buku B adalah 0,76 dengan tafsiran sangat bagus, yang menunjukkan bahwa

pengamat I dan pengamat II memiliki kesepakatan pengamatan yang sangat

baik.

3. Hasil Penelitian Buku C

Jumlah kemunculan indikator tiap kategori pada buku B dapat dilihat

pada Gambar 4.12, Gambar 4.13, Gambar 4.14, Gambar 4.15 berikut.

a; 65,55%

b; 5,21% c; 1,04%

Gambar 4.12 Kemunculan Indikator Pada Kategori

Pengetahuan Sains

Keterangan:








teori, dan model memiliki jumlah kemunculan terbesar kedua yaitu 5,21%

atau sebanyak 5 pernyataan. Namun jumlah ini sangat jauh berbeda

dibandingkan dengan kemunculan pada indikator (a). Sedangkan pada

indikator (c) meminta siswa untuk mengingat pengetahuan atau informasi

memiliki jumlah kemunculan terkecil yaitu 1,04% atau sebanyak 1

pernyataan.

54

a; 0%b; 0%

c; 7,30%

d; 0%e; 2,08%


Cara untuk Menyelidiki

Keterangan:


materi.







menyelidiki menunjukkan jumlah kemunculan yang berbeda. Indikator (c)

memiliki jumlah kemunculan terbesar yaitu 7,3% atau sebanyak 7

pernyataan, kemudian indikator (e) memiliki jumlah terbesar kedua yaitu

2,08% atau sebanyak 2 pernyataan. Sedangkan indikator (a), (b), dan (d)

tidak muncul pada setiap paragraf pada buku A dengan jumlah kemunculan,

yaitu 0%.

a; 1,04%

b; 0%c; 0%

d; 0%

e; 3,12%f; 4,17%


Cara untuk Berpikir

Keterangan :





55








dengan indikator (e) sebanyak 3,12% atau sebanyak 3 penyataan. Indikator

poin (a), (g), dan (h) yang muncul yaitu sebesar 1,04% atau sebanyak1

pernyataan. Sedangkan untuk indikator (b), (c), dan (d) memiliki jumlah

kemunculan 0% yang berarti tidak muncul.

a; 8,34%

b; 0%c; 0%

d; 0%


Sains, Teknologi, dan Masyarakat

Keterangan :


masyarakat.





teknologi.


masyarakat memiliki jumlah kemunculan yang berbeda. Indikator (a)


pernyataan. Sedangkan indikator (b), (c), dan (d) memiliki jumlah 0%

kemunculan yang berarti tidak muncul.

Proporsi kemunculan keempat kategori literasi sains pada buku B

dapat dilihat pada gambar 4.16 sebagai berikut.

56

Pengetahuan

Sains72%

Sains sebagai

cara untuk menyelidiki

9%

Sains sebagai

cara untuk berpikir

11%

Interaksi sains,

teknologi, dan masyarakat

8%

Buku C

Gambar 4.16 Persentase Kemunculan Kategori Literasi

Sains pada Buku C

Berdasarkan gambar 4.16 di atas, persentase kemunculan kategori

literasi sains tetap didominasi oleh kategori pengetahuan sains sebesar 72%.

Kemudian sains sebagai cara untuk menyelidiki memiliki kemunculan

sebesar 9%. Selanjutnya sains sebagai cara untuk berpikir memperoleh

persentase sebesar 11%, sedangkan interaksi sains, teknologi, dan masyarakat

tetap memiliki persentase kemunculan paling rendah yakni 8%.

Adapun koefisien kesepaktan kasar pada pengamatan buku C adalah

0,88 dengan tafsiran sangat bagus.

Berdasarkan uraian pada ketiga buku, dapat diketahui bahwa kategori

literasi sains yang paling banyak muncul dari keseluruhan buku teks kimia

yang dianalisis adalah kategori pengetahuan sains. Buku yang paling banyak

memunculkan kategori ini adalah buku C yakni 71,8%. Indikator sains

sebagai cara untuk menyelidiki paling banyak muncul pada buku B yakni

sebanyak 13,65%. Indikator sains sebagai cara untuk berpikir paling banyak

muncul pada buku A sebesar 19,52%. Indikator interaksi sains, teknologi, dan

masyarakat paling banyak ditemukan pada buku B yakni sebanyak 9,09%.

Koefisien kesepakatan rata-rata dari ketiga buku yang dianalisis sebesar 0,90.

Dengan demikian, secara umum buku teks pelajaran kimia SMA kelas XII

yang beredar telah menggambarkan literasi sains dengan kategori sangat

bagus, namun buku-buku tersebut lebih menekankan pada pengetahuan sains

atau content sains.

57

B. Pembahasan

Keseluruhan rata-rata persentase hasil analisis literasi sains pada

ketiga buku teks pelajaran yang paling banyak muncul adalah indikator

pengetahuan sains yakni sebesar 67,45%. Indikator ini paling banyak muncul

dalam isi materi buku teks pelajaran sesuai dengan hasil penelitian Udeani

(2013) yang menunjukkan indikator pengetahuan sains (the knowledge of

science) yang paling banyak muncul pada buku teks yang dianalisis.

Kemunculan terbanyak kedua yaitu indikator sains sebagai cara untuk

berpikir yakni sebesar 19,52%. Selanjutnya indikator sains sebagai cara untuk

menyelidiki memiliki kemunculan sebesar 11,74%. Sementara itu, indikator

yang paling sedikit muncul adalah interaksi sains, teknologi, dan masyarakat

yakni hanya 7,03%. Hal ini senada dengan penelitian yang dilakukan oleh

Kurnia, dkk (2014) yang menunjukkan bahwa indikator interaksi sains,

teknologi, dan masyarakat memiliki kemunculan yang rendah dibandingkan

dengan indikator-indikator lainnya yakni sebesar 1,08%.

Terdapat empat kategori literasi sains yang dijaring menggunakan

lembar observasi kategori literasi sains.

1. Pengetahuan sains

Sains adalah ilmu pengetahuan atau kumpulan konsep, prinsip, hukum,

dan teori yang akan terakumulasi membentuk sebuah kandungan sains itu

sendiri. Materi dalam buku yang dianalisis pada penelitian ini lebih

menekankan pada kategori pengetahuan sains (the knowledge of science).

Persentase kemunculan indikator ini yaitu 64,62% pada buku A, 65,92%

pada buku B, dan 71,8% pada buku C. Jika dirata-rata, maka persentase

kemunculan indikator pengetahuan sains yakni sebesar 67,45% dengan

banyak menyajikan materi pelajaran yang mengandung fakta, konsep,

prinsip, hukum, dan pertanyaan-pertanyaan yang meminta siswa untuk

mengingat pengetahuan dan informasi. Hal tersebut menunjukkan bahwa

indikator pengetahuan sains mendominasi kategori literasi sains pada buku

teks kimia SMA. Kondisi ini memang merupakan kondisi yang sepertinya

58

sudah baku pada penyajian buku teks pelajaran bidang sains, bukan hanya

di Indonesia saja.

Data ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Udeani (2013)

yang menganalisis materi konten dalam empat buku pelajaran biologi

disekolah menengah dengan hasil penelitian bahwa kategori pengetahuan

sains mendominasi kemunculan kategori. Tingginya kemunculan kategori

pengetahuan sains ini juga terjadi pada penelitian yang dilakukan oleh

Annur pada tahun 2011. Sampel buku yang digunakan yaitu buku teks

kimia SMA kelas X berbasis Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan

(KTSP), didapatkan hasil bahwa ketgori literasi pengetahuan sains

memiliki persentase yang cukup tinggi yaitu 71,3%.

Adisendjaja (2012), dalam penelitiannya juga menyatakan bahwa

proporsi persentase kategori pengetahuan sains lebih tinggi dibanding

dengan kemunculan kategori literasi sains lainnya yaitu sebesar 82%.

Perbedaan persentase kemunculan dari setiap penelitian di atas disebabkan

oleh adanya perbedaan jumlah sampel yang dianalisis oleh peneliti.

Berdasarkan beberapa jenis pernyataan yang muncul dalam kategori

pengetahuan sains, jenis penyataan yang menyajikan fakta, konsep, dan

prinsip adalah yang paling banyak muncul. Pernyataan yang meminta

siswa untuk mengingat pengetahuan dan informasi memiliki proporsi yang

cukup sedikit. Padahal pernyataan jenis ini akan sangat membantu siswa

dalam rangka mengkonstruksi pengetahuan lama yang telah mereka miliki

dengan pengetahuan baru yang akan dipelajari.

Apabila dilihat faktanya, siswa di Indonesia sangat pandai dalam

menghafal, tetapi kurang terampil dalam mengaplikasikan pengetahuan

yang dimiliki. Hal ini mungkin terkait dengan kecenderungan

menggunakan hafalan sebagai wahana untuk menguasai ilmu pengetahuan,

bukan kemampuan berpikir. Ini akan berdampak buruk terhadap

pembelajaran sains di sekolah. Karena dengan pemberian materi yang lebih

mementingkan pada aspek pengetahuan sains saja, akan menjadikan siswa

kurang termotivasi untuk belajar sains. Sehingga para guru sains harus

59

mencari metode pembelajaran yang tepat, yang dapat membuat ketertarikan

siswa terhadap sains dan tentunya tidak hanya berpaku pada pengetahuan

sains saja, tetapi juga pada dimensi literasi sains lainnya.

2. Sains sebagai cara untuk menyelidiki

Sains terbentuk dari proses penyelidikan yang terus-menerus. Hal

yang menentukan sesuatu dinamakan sebagai sains adalah adanya

pengamatan empiris. Pengetahuan ilmiah akan terbentuk apabila ketajaman

perhatian setiap orang pada fenomena alam ditandai dengan adanya

penggunaan proses ilmiah, seperti pengamatan, pengukuran, eksperimen,

dan prosedur-prosedur ilmiah lainnya.

Sains sebagai cara menyelidiki merupakan kategori yang memiliki

jumlah persentase kemunculan terbesar ketiga yaitu sebesar 11,74%.

Namun jumlah persentase ini sangat jauh berbeda dengan jumlah

persentase kemunculan pengetahuan sains. Hasil ini senada dengan

penelitian Sandi, dkk (2014) dalam analisis buku ajar Fisika. Ia mendapati

bahwa pada penelitiannya kategori sains sebagai cara untuk menyelidiki

berada pada urutan ketiga kemunculan terbesar yakni sebesar 17,0%.

Namun, jumlah persentase kemunculan kategori sains sebagai cara untuk

menyelidiki ini memiliki perbedaan dikarenakan jumlah halaman yang

dianalisis berbeda. Hal ini menyebabkan jumlah pernyataan yang muncul

dalam analisis buku yang dilakukan pun berbeda.

Hal ini mengindikasikan bahwa penulis buku teks pelajaran kurang

memperhatikan pengembangan dan penyajian sains sebagai proses dalam

pelajaran kimia. Serta penyajian materi pada buku kurang menekankan

aspek sains sebagai cara untuk menyelidiki. Padahal menurut Toharudin,

dkk (2011, hlm. 31), bahwa unsur yang paling penting dalam sains adalah

pengujian-pengujian atas kesimpulan hasil penyelidikan. Siswa seharusnya

memahami sifat penyelidikan sains, termasuk proses-proses sains ketika

melakukan aktivitas-aktivitas yang berada pada tingkatan kognitif tinggi.

60

Kategori sains sebagai cara menyelidiki digunakan untuk

memanfaatkan beberapa pendekatan untuk mengkonstruksi pengetahuan.

Kegiatan ini merupakan dasar dalam kegiatan ilmiah dan menggambarkan

proses ilmiah yang meliputi kegiatan observasi, menduga, berhipotesis,

memprediksi, mengukur, memanipulasi variabel, mengkalkulasi,

eksperimen, dan menciptakan model. Apabila dikaitkan dengan dengan

hakikat sains, kategori literasi sains ini termasuk ke dalam dimensi process

sains.

Secara umum pada ketiga buku yang dianalisis mencoba untuk

melibatkan siswa dalam investigasi saiins yang diwujudkan dalam

keterampilan proses sains. Keterampilan proses sains merupakan

keterampilan khas yang digunakan oleh para ilmuwan (scientist) untuk

memperoleh pengetahuan. Menurut Zulfiani, dkk (2009, hlm. 53)

keterampilan proses sains yang dapat dikembangkan dalam pembelajaran

sains diantaranya melakukan observasi, menafsirkan hasil pengamatan,

mengelompokkan, meramalkan, keterampilan berkomunikasi, hipotesis,

merencanakan percobaan atau penyelidikan, menerapkan konsep atau

prinsip, mengajukan pertanyaan, dan keterampilan menyimpulkan.

Dalam penelitian ini, yang termasuk dalam kategori ini adalah

adanya eksperimen dan kegiatan langsung yang dapat dilakukan siswa

untuk mendukung pemahaman konsep. Dalam ketiga buku yang dianalisis

situasi yang muncul rata-rata adalah situasi yang mengajak siswa dalam

menggunakan kalkukasi dan kegiatan praktikum.

3. Sains sebagai cara untuk berpikir

Sains identik dengan kegiatan berpikir. Sains merupakan aktivitas

manusia yang ditandai dengan adanya proses berpikir yang terjadi di dalam

pikiran siapapun yang terlibat di dalamnya. Aktivitas yang dilakukan para

ilmuwan yang berkaitan dengan akal, menggambarkan keingintahuan

manusia dan keinginan mereka untuk memahami gejala alam. Sains

sebagai cara berpikir yang dimaksud dalam buku teks pelajaran kimia kelas

61

XII adalah suatu gambaran bagaimana seorang ilmuwan melakukan

eksperimen, menunjukkan perkembangan historis sebuah ide, menekankan

sifat empiris dan objektivitas ilmu sains, mengilustrasikan penggunaan

asumsi-asumsi, menunjukkan bagaimana ilmu sains berjalan dengan

pertimbangan induktif-deduktif, memberikan hubungan sebab-akibat,

mendiskusikan fakta dan bukti, serta menyajikan metode ilmiah dan

pemecahan masalah (Chiappetta, dkk, 1991).

Hasil analisis menunjukkan bahwa indikator sains sebagai cara

berpikir memiliki persentase kemunculan terbesar kedua. Persentase

masing-masing buku yang dianalisis adalah 19,52% untuk buku A, 11,37%

untuk buku B, dan 10,41% untuk buku C. Rata-rata persentase ketiga buku

tersebut yaitu sebesar 13,77%. Hal ini menunjukkan bahwa penulis buku

teks pelajaran yang diteliti kurang memberikan perhatian yang cukup besar

terhadap penyajian dan pengembangan kategori literasi sains ini.

Sementara itu, akhir-akhir ini, penting untuk memberikan penekanan untuk

membangun proses pemikiran siswa agar terjadi peningkatan dan perlu

digarisbawahi bahwa untuk mencapai hal tersebut maka sains sebagai cara

berpikir harus lebih ditekankan dalam buku teks (Erdogan, 2012, hlm. 4).

Hasil di atas relatif lebih tinggi dari penelitian sebelumnya. Lailatul,

dkk (2015) menemukan bahwa pada kedua buku teks biologi yang

dianalisis, kemunculan indikator sains sebagai cara untuk berpikir hanya

sebesar 4,1% pada buku Q dan 5,7% pada buku R. Sementara Wahyu, dkk

(2016) menemukan lebih banyak kemunculan kategori ini yaitu sebesar

19,5%. Beragamnya persentase kemunculan disebabkan oleh perbedaan

jumlah sampel yang dianalisis, yakni perbedaan jumlah buku, bab, dan

halaman.

Sains sebagai cara berpikir memiliki peran yang penting bagi

pengembangan literasi sains, karena pada dasarnya sains memiliki

hubungan sebab akibat antar gejala-gejala alam yang diamati. Oleh sebab

itu, buku teks sains hendaknya mengembangkan kemampuan berpikir para

siswa agar memiliki wawasan yang luas dan dapat melihat hubungan sains

62

dan mengaitkannya dengan ilmu yang dimiliki. Materi yang disajikan

dalam buku teks sains, khususnya kimia, sebaiknya tidak hanya

menekankan pada materi yang berupa produk, tetapi juga ditekankan pada

aspek sains sebagai cara berpikir untuk menstimulus siswa untuk berpikir

ilmiah. Menurut Gagne (dalam Rumate, 2005) kemampuan seseorang

untuk berpikir, memecahkan masalah, dan mengambil keputusan

digambarkan sebagai kemampuan strategis kognitif atau disebut dengan

kontrol tingkat tinggi (executive control). Kontrol tingkat tinggi akan

menghasilkan suatu analisis yang tajam, tepat, dan akurat. Dengan

demikian, diharapkan siswa dapat memiliki literasi sains sesuai dengan

yang diharapkan.

4. Interaksi sains, teknologi, dan masyarakat

Sains, teknologi, dan masyarakat (STM) merupakan suatu bentuk

interaksi yang tidak dapat dipisahkan. Sains melandasi perkembangan

teknologi, sedangkan teknologi menunjang perkembangan sains. Jadi

tercipta hubungan timbal balik antar keduanya. Perkembangan sains tidak

selalu dikaitkan dengan aspek kebutuhan masyarkat, sedangkan teknologi

merupakan aplikasi sains yang terutama digunakan untuk memenuhi

kebutuhan masyarakat.

Kategori ini berkaitan dengan dimensi konteks sains, yang

menyajikan segala hal yang berhubungan dengan sains dan teknologi

dalam kehidupan sehari hari. Bagian ini merupakan bagian yang cukup

menarik untuk siswa ketika membaca sebuah buku teks kimia, karena di

dalamnya disajikan peristiwa-peristiwa yang mungkin sering mereka temui

dalam kehidupan sehari-hari. Sehingga, jika kategori literasi sains ini

disajikan lebih banyak dalam buku teks kimia, bisa jadi ketertarikan siswa

terhadap pelajaran kimia akan meningkat dan juga sebagai penguatan

konsep.

Namun, hasil analisis yang dilakukan menunjukkan bahwa kategori

ini memiliki persentase paling rendah diantara ketiga kategori lainnya.

63

Kategori ini hanya menyumbang 7,03% kemunculan di dalam buku teks

kimia kelas XII yang dianalisis. Hal ini menunjukkan bahwa penulis

kurang memberikan perhatiannya pada aspek ini, sehingga mengakibatkan

dalam buku teks kimia kurang menyajikan sains secara kontekstual.

Rendahnya kemunculan indikator interaksi sains, teknologi, dan

masyarakat juga terjadi pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh

Lailatul, dkk (2015). Kategori ini muncul pada urutan keempat dalam

analisisnya yakni sebesar 0,8% dan pada penelitian Kurnia, dkk (2014)

yakni sebesar 1,08%. Perbedaan persentase ini disebabkan oleh adanya

perbedaan jumlah sampel yang dianalisis. Selain itu, pada buku yang

dianalisis oleh Kurnia, dkk belum adanya aspek konteks yang ditemukan

pada kedua buku yang dianalisis yang meliputi aplikasi sains di bidang

kesehatan, sumber daya alam, perkembangan sains dan teknologi.

Idealnya dalam setiap materi pelajaran dalam buku teks paling tidak

menyajikan kategori interaksi sains, teknologi, dan masyarakat. Menurut

Toharudin, dkk (2011, hlm. 89) sains, teknologi, dan masyarakat dapat

dikembangkan untuk meningkatkan literasi ilmiah individu. Selain itu

kemunculannya di buku pelajaran dapat membantu meningkatkan

kemampuan menggunakan pengetahuan dalam membuat keputusan.

Dengan demikian, individu tersebut dapat menghargai sains, teknologi, dan

masyarakat dan mengerti batasan-batasannya. Sesuai dengan empat

kategori menurut Chiappetta, dkk (1991) yaitu menggambarkan kegunaan

ilmu sains dan teknologi masyarakat, menunjukkan efek negatif dari ilmu

sains, mendiskusikan masalah-masalah sosial yang berkaitan dengan ilmu

sains, teknologi dan masyarakat, serta menyebutkan karir-karir dan

pekerjaan dibidang ilmu dan teknologi. Menurut Jasin (2002, hlm. 221),

dampak positif dan negatif dari ilmu alamiah dan teknologi paling tidak

berdampak pada beberapa hal penting manusia, antara lain: a) kebutuhan

pokok meliputi sandang, pangan, dan papan; b) sumber daya alam meliputi

minyak bumi, batubara, air, hewa, hutan, ternak, tanah, dan zat radioaktif;

c) industri; dan d) transportasi dan komunikasi. .

64

Ditinjau dari persentase kemunculan, buku-buku yang dianalisis

lebih menonjolkan pada dampak positif sains dan teknologi bagi

masyarakat, namun sangat sedikit sekali menampilkan dampak negatif ,

masalah sosial serta karir-karir dalam sains. Buku teks yang baik

hendaknya mampu menghubungkan setiap materi dengan penelitian ilmiah

serta sains, teknologi, dan masyarakat dengan lebih menonjolkan

bagaimana aspek sains dilakukan dan peran sains dalam kehidupan serta

menyebutkan masalah-masalah sosial dan karir-karir yang berhubungan

dengan materi sehingga siswa memiliki pandangan terhadap karir yang

berkaitan.

Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, buku teks yang

dianalisis sudah menyatukan semua aspek literasi sains, dengan demikian

telah merefleksikan literasi sains namun proporsi kategori literasi sains

yang disajikan tidak seimbang, hanya salah satu tema literasi sains yang

mendominasi yakni pengetahuan sains. Oleh karena itu, perlu adanya

perhatian agar indikator literasi sains lebih dikembangkan pada buku

pelajaran agar dapat memberikan gambaran sains secara utuh bagi siswa.

Dengan demikian, diharapkan siswa dapat lebih terdorong untuk

mempelajari sains, menjadi aktif, kreatif dan inovatif dalam memberikan

solusi bagi setiap persoalan yang timbul dalam kehidupan, serta mampu

menjawab tantangan zaman yang berbasis pada pengetahuan dan teknologi.

65

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Dari ketiga buku teks yang dianalisis berdasarkan literasi sains,

diperoleh hasil proporsi literasi sains sebagai berikut: (1) pengetahuan

sains sebesar 67,45%, (2) sains sebagai cara untuk menyelidiki 11,74%,

(3) sains sebagai cara untuk berpikir 13,77%, dan (4) interaksi sains,

teknologi, dan masyarakat sebesar 7,03%, serta koefisien kesepakatan

rata-rata ketiga buku sebesar 0,84.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa materi kimia yang ada dalam

buku teks kimia SMA kelas XII yang digunakan di SMAN di Tangerang

Selatan memiliki ruang lingkup yang lebih berorientasi pada kategori

pengetahuan sains (the knowledge of science) dan sangat kurang

menyajikan interaksi sains, teknologi, dan masyarakat (interaction of

science, technology, and society). Tetapi secara keseluruhan buku-buku

teks tersebut telah menggambarkan literasi sains secara utuh dengan

kategori sangat bagus.

B. Saran

Sejalan dengan penelitian ini, terdapat beberapa hal yang dapat

disarankan kepada beberapa pihak terkait antara lain:

1. Bagi guru, hendaknya memahami tema literasi sains beserta indikator-

indikatornya sebagai dasar dalam memilih buku yang memiliki

kategori literasi sains yang seimbang untuk dijadikan bahan ajar.

Dalam hal ini guru harus memilih buku yang dapat mendukung proses

pembelajaran siswa aktif.

2. Bagi penulis, hendaknya penulisan buku teks IPA, khususnya kimia,

selain mengacu pada kurikulum yang berlaku di Indonesia, sebaiknya

juga mengacu pada keseimbangan aspek literasi sains.

66

3. Bagi peneliti lain yang ingin melakukan penelitian serupa, diharapkan

lebih memahami dan teliti ketika menganalisis teks materi pada setiap

buku. Selain itu, hendaknya melakukan analisis pada materi kimia

yang belum dianalisis berdasarkan literasi sains, dan memperbanyak

referensi buku teks yang akan dianalisis.

67

DAFTAR PUSTAKA

Abimbola, I. O., and Baba, S. (1996). Misconceptions & Alternative Conceptions

in Science Textbooks: The Role of Teachers as Filters. The American

Biology Teacher, 58(1).

Adisendjaja, Y. H. (2012). Analisis Buku Ajar Biologi SMA Kelas X di Kota

Bandung Berdasarkan Literasi Sains. Jurnal Universitas Pendidikan

Indonesia.

Annur, A. F. (2011). Analisis Buku Pelajaran Kimia SMA Kelas X di Kota

Tangerang Selatan Berdasarkan Literasi Sains. Skripsi S1 Jurusan

Pendidikan Kimia Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

Ansary, H., & Babaii, E. (2002). Universal Characteristics of EFL/ESL

Textbooks: A Step Towards Systematic Textbook Evaluation. The

Internet TESL Journal. Diakses dari http://iteslj.org/articles/ansary-

textbooks/.pdf

Arikunto, S. (2007). Manajemen Penelitian. Jakarta: PT Rineka Cipta.

Arikunto, S. (2013). Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Yogyakarta:

Rineka Cipta.

Chiappetta, E., Sethna, G. H., & Fillman, D. A. (1991). A Quantitative Analysis

of High School Chemistry Textbooks for Scientific Literacy Themes and

Expository Learning Aids. Journal of Research in Science Teaching,

28(10).

Chiappetta, E., Sethna, G. H., & Fillman, D. A. (1993). Do Middle School Life

Science Textbooks Provide a Balance of Scientific Literacy Themes?.

Journal of Research in Science Teaching, 30(7).

Echols, J. M., & Shadily, H. (2006). Kamus Inggris-Indonesia. Jakarta: PT

Gramedia Pustaka Utama

Erdogan, M .N & Koseoglu, F. (2012). Analysis of High School Physics,

Chemistry and Biology Curriculum in terms of Scientific Literacy

Themes. Educational Science: Theory & Practice, 12(4).

Hayat, B., dan Yusuf, S. (2011). Benchmark International Mutu Pendidikan.

Bandung: Humaniora.

Hazen, R. M., & Trefil, J. (2009). Science Matter: Achieving Scientific Literacy.

United States: Anchor Books.

Holbrook, J., & Rannikmae, M. (2009). The Meaning of Science Literacy.

International Journal of Environmental and Science Education, 4(3).

68

Hornby, A S. (2003). Oxford Advanced Learner’s Dictionary of Current English.

Oxford: Oxford University Press.

Jasin, M. Ilmu Alamiah Dasar untuk Perguruan Tinggi Non Eksakta dan Umum.

(2002). Jakarta: PT Raja Grafindo Persada.

KBBI. (2008). Kamus bahasa indonesia. Jakarta: Pusat Bahasa.

King, K. P. (2002). Science Teaching, and Literacy, A Century of Growth. New

York: Kluwer Academic Publisher.

Komalasari, K. (2013). Pembelajaran Kontekstual Konsep dan Aplikasi.

Bandung: PT Refika Aditama.

Kurnia, F., Zulherman, Fathurohman, A. (2014). Analisis Bahan Ajar Fisika SMA

Kelas XI di Kecamatan Indralaya Utara Berdasarkan Kategori Literasi

Sains. Jurnal Inovasi dan Pembelajaran Fisika. FKIP Universitas

Sriwijaya, 1(1).

Lailatul, H., Rosyidatun, E. S., & Miranto. S. (2015). Analisis Isi Buku Sekolah

Elektronik (BSE) Biologi Kelas XI Semester 1 Berdasarkan Literasi Sains.

Edusains, 7(1). Diakses dari http://journal.uinjkt.ac.id/index.php/edusains.

Mahmood, Khalid. (2011). Conformity to Quality Characteristics of Textbooks:

The Illusion of Textbook Evaluation in Pakistan. Journal of Research and

Reflections in Education, 5(2).

Margono, S. (2013). Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta: PT

Rineka Cipta.

Miller, J. D. (1983). Science Literacy: A Conceptual and Empirical Review. The

MIT Press. Diakses dari http://www.jstor.org/stable/20024852

Moleong, L. J. (2009). Metodologi Penelitian Kualitatif. Bandung: Remaja

Rosdakarya.

Mumba, F., & Hunter, W. J. (2009). Representative Nature of Scientific Literacy

Themes in a High School Chemistry Course: The Case of Zambian.

Journal Chemistry Education Research and Practice.

Muslich, M. (2010). Text Book Writing Dasar-Dasar Pemahaman, Penulisan, dan

Pemakaian Buku Teks. Jogjakarta: Ar-ruzz Media

Nazir, M. (2014). Metode Penelitian. Bogor: Ghalia Indonesia.

OECD. (2003). The PISA 2003 Assesment Frame Work-Mathematics, Reading,

Science and Problem Solving Knowledge and Skills. OECD Publishing.

Diakses dari

http://www.oecd.org/edu/school/programmeforinternationalstudentassesm

entpisa/33694881.pdf

http://www.oecd.org/pisa/pisaproducts/48852548.pdf


69

_____. (2010). PISA 2009 Results: What Students Know and Can Do – Student

Performance in Reading, Mathematics and Science (Volume I). OECD

Publishing. Diakses dari


_____. (2013). Draft Science Framework PISA 2015. OECD Publishing. Diakses

dari http://www.oecd.org./.

_____. (2013). PISA 2012 Assessment and analytical framework: mathematics,

reading, science, problem solving and financial literacy. OECD

Publishing. Diakses dari

http://www.oecd.org/pisa/pisaproducts/PISA%202012%20framework%20

e-book_final.pdf

_____. (2014). PISA 2012 Results in Focus: What 15-year-olds know and what

they can do with what they know. OECD Publishing. Diakses dari

http://www.oecd.org/pisa/keyfindings.pdf

_____. (2016). PISA 2015 Results in focus. OECD Publishing. Diakses dari

http://www.oecd.org/pisa/pisa-2015-pisa.pdf

Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Republik Indonesia Nomor 2 Tahun 2008

tentang Standar Kompetensi Lulusan untuk Satuan Pendidikan Dasar dan

Menengah.

Peraturan Pemerintah Nomor 32 Tahun 2013 tentang Standar Nasional

Pendidikan.

Poedjiadi, A. (2010). Sains Teknologi Masyarakat: Model Pembelajaran

Kontekstual Bermuatan Nilai. Bandung: PT Remaja Rosdakarya Offset.

Prastowo, A. (2011). Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif. Jogjakarta:

DIVA Press

Pusat Kurikulum Badan Penelitian dan Pengembangan. (2007). Naskah Akademik

Kajian Kebijakan Kurikulum Mata Pelajaran IPA. Jakarta: Depdiknas.

Puri, A. K. (2016). Analisis Buku Kimia Kelas X Kurikulum 2013 Berdasarkan

Kategori Literasi Sains. Skripsi S1 Jurusan Pendidikan Kimia Universitas

Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

Qodratillah, M. T. (2011). Kamus Bahasa Indonesia untuk Pelajar. Jakarta:

Badan Pengembangan dan Pembinaan Bahasa, Kementerian Pendidikan

dan Kebudayaan.

Rumate, F. A. (2005). Strategi Kognitif dalam Pembelajaran. Makassar: Pusat

Peningkatan dan Pengembangan Aktivitas Instruktional Universitas

Hasanuddin.


http://www.oecd.org/pisa/pisaproducts/PISA%202012%20framework%20e-book_final.pdf

http://www.oecd.org/pisa/pisaproducts/PISA%202012%20framework%20e-book_final.pdf



70

Sandi, M. I., Setiawan, A., & Rusnayati, H. (2014). Analisis Buku Ajar Fisika

SMA Kelas X di Kota Bandung Berdasarkan Komponen Literasi Sains.

Jurnal Universitas Pendidikan Indonesia.

Sanjaya, W. (2011). Kurikulum dan Pembelajaran. Jakarta: Kencana Prenada

Media Group.

Shamos, M. H. (1995). The Myth of Scientific Literacy. America: Rutgers

University Press.

Sitepu, B.P. (2012). Penulisan Buku Teks Pelajaran. Bandung: PT Remaja

Rosdakarya.

Sothayapetch, P. (2013). A Comparative Study of Science Education at the

Primary School Level in Finland and Thailand. (Desertasi, University of

Helsinki, Finlandia). Diakses dari

https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/42259/sothayapetch_disser

tation.pdf?sequence=1

Sugiyono. (2010). Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif dan R&D. Bandung:

Alfabeta.

Suriasumantri, J. S. (2005). Filsafat Ilmu Sebuah Pengantar Populer. Jakarta:

Pustaka Sinar Harapan.

Tarigan, H. G. & Tarigan D. (2009). Telaah Buku Teks Bahasa Indonesia.

Bandung: Angkasa.

Toharudin, U., Hendrawati, S., & Rustaman, A. (2011). Membangun Literasi

Sains Peserta Didik. Bandung: Humaniora.

Udeani, U. (2013). Quantitative Analysis of Secondary School Biology Textbook

for Scientific Literacy Themes. Research Journal in Organizational

Psychology & Educational Studies. 2 (1).

Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 2 Tahun 1989 Tentang Sistem

Pendidikan Nasional.

Wahyu, E., Fathurohman, A., & Sardianto. (2016). Analisis Buku Siswa Mata

Pelajaran IPA Kelas VIII SMP/MTs Berdasarkan Kategori Literasi Sains.

Jurnal Inovasi dan Pembelajaran Fisika, 3(2).

Wilkinson, J. (1999). A Quantitative Analysis of Physics Textbooks for Scientific

Literacy Themes. Research in Science Education. 3(29).

Zulfiani., Feronika, T., dan Suartini, K. (2009). Strategi Pembelajaran Sains.

Ciputat: Lembaga Penelitian UIN Jakarta.

https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/42259/sothayapetch_dissertation.pdf?sequence=1

https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/42259/sothayapetch_dissertation.pdf?sequence=1

71

Lampiran 1.1

Hasil Analisis Buku A

No Indikator Literasi Sains

Bab 1 – Sifat Koligatif Larutan

Halaman Paragraf No.

Pernyataan Pernyataan

1 Sains sebagai batang

tubuh pengetahuan

(science as a body of

knowledge)

a. Menyajikan fakta-

fakta, konsep-konsep,

prinsip-prinsip, dan

hukum-hukum.

1) Fakta

7 - 1

Tabel 1.2 Tetapan Kenaikan Titik Didih Molal (Kb)

Pelarut Titik Didih

(oC)

Kb (oC/molal)

Air 100,0 0,51

Benzena 80,1 2,52

Alkohol 78,5 1,19

Kloroform 61,2 3,88

Aseton 56,5 1,67

Eter 34,5 2,11

15 2 2 Zat elektrolit dalam air akan terionisasi atau terurai menjadi ion-ion.

2) Konsep 7 2 3

Temperatur pada tekanan uap jenuh zat cair yang sama dengan 1

atm disebut titik didih normal zat cair itu.

7 4 4 Selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni

disebut kenaikan titik didih (∆Tb).

7 5 5

Kenaikan titik didih yang disebabkan oleh 1 mol zat yang dilarutkan

dalam 1.000 gram zat pelarut mempunyai harga yang tetap dan

disebut tetapan kenaikan titik didih molal (Kb).

7 6 6

Bagaimana hubungan kenaikan titik didih dengan konsentrasi

larutan? Secara umum dapat dirumuskan sebagai berikut.

∆Tb = m x Kb atau xKb

wx

Mr

wTb

1

000.12

Keterangan:

∆Tb = kenaikan titik didih larutan

72

Kb = tetapan kenaikan titik didih molal

m = kemolalan (molalitas)

w1 = massa pelarut dalam gram

w2 = massa zat terlarut dalam gram

Mr = massa molekul relatif zat terlarut

13 1 7

Selaput semipermiabel adalah suatu selaput yang hanya dapat dilalui

oleh molekul-molekul pelarut, sedangkan molekul-molekul zat

terlarut tidak dapat melaluinya.

13 1 8

Tekanan hidrostatis yang dihasilkan dari proses osmosis yang

menahan merembesnya molekul-molekul pelarut disebut tekanan

osmotik.

13 2 9

Bagaimana hubungan penurunan tekanan osmotik dengan

konsentrasi larutan? Secara umum dapat dirumuskan sebagai

berikut.

π = M x R x T atau xRxT

Vx

Mr

w 1

Keterangan:

π = tekanan osmotik

R = tetapan gas ideal (0,082 atam L/mol K)

T = temperatur (K)

V = volume larutan

w = massa zat terlarut


13 3 10

Jika tekanan osmotik dua larutan dibandingkan maka ada tiga

kemungkinan, yaitu sebagai berikut.

a. Larutan - larutan yang mempunyai tekanan osmotik sama

disebut isotonik.

13 3 11 b. Larutan - larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih

rendah daripada larutan lain disebut hipotonik.

13 3 12 c. Larutan - larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih tinggi

73

daripada larutan lain disebut hipertonik.

3) Prinsip

5 4 13

∆P = Po x X2 atau 12

2

nn

nPoxP

Dari persamaan di atas dapat diturunkan suatu rumus untuk

menghitung tekanan uap larutan, sehingga didapatkan:


1

nn

nPoxP

Keterangan:

∆P = penurunan tekanan uap

Po

= tekanan uap pelarut murni

P = tekanan uap larutan

X1 = fraksi mol zat pelarut

X2 = fraksi mol zat terlarut

n1 = mol zat pelarut

n2 = mol zat terlarut

7 2 14 Suatu zat cair akan mendidih jika tekanan uap jenuh zat cair itu

sama dengan tekanan udara di sekitarnya.

7 3 15 Oleh sebab itu, penguapan partikel - partikel pelarut membutuhkan

energi yang lebih besar.

4) Hukum

5 2 16

Pada tahun 1887, F.M. Raoult (1830 – 1901) menyatakan bahwa

penurunan tekanan uap relatif (Po – P) atau (∆P) berbanding lurus

dengan fraksi mol zat terlarut.

b. Menyajikan hipotesis-

hipotesis, teori-teori,

dan model-model.

1) Hipotesis

- - - -

2) Teori - - - -

3) Model 5 - 17 Gambar 1.5 Penurunan tekanan uap air karena adanya zat terlarut

74

7 - 18

Gambar 1.7 Mendidihkan larutan gula

13 - 19

Gambar 1.13 Peristiwa osmosis; perembesan molekul pelarut dari

larutan yang konsentrasinya kecil ke larutan yang konsentrasinya

besar

15 - 20 Gambar 1.15 Perilaku sel hewan dan sel tumbuhan pada larutan

yang berbeda.

75


mengingat

pengetahuan atau

informasi.

- - - -

2 Sains sebagai cara

berpikir (science as a

way of thinking)

a. Menggambarkan

bagaimana seorang

ilmuwan melakukan

eksperimen.

5 - 21

Kimiawan

Francois Marie Raoult (1830-1901)

Ia adalah seorang ahli kimia prancis. Raoult terkenal dengan

eksperimen-eksperimennya dengan larutan. Tulisannya yang

pertama tentang penurunan titik beku zat cair karena adanya zat

yang dilarutkan didalamnya, dipublikasikan pada tahun 1878. Hal

ini dilanjutkan dengan penyelidikan dan penelitian dengan berbagai

macam pelarut, seperti benzena dan asam asetat, yang membuatnya

percaya bahwa ada hubungan yang sederhana antara berat molekul

suatu zat dan titik beku pelarut. Jika satu mol zat dilarutkan dalam

100 molekul pelarut maka temperatur larutan akan menjadi turun.

Hubungan lain yang didapatkan dari eksperimennya adalah

penurunan tekanan uap pelarut, yang disebabkan oleh adanya zat

yang dilarutkan di dalamnya, yang sebanding dengan berat molekul

zat yang dilarutkan ketika larutan ditambah air. Semua ini

digunakan untuk menentukan berat molekul suatu zat, dan juga

digunakan oleh J. H. Van’t Hoff dan W. Ostwald, untuk mendukung

hipotesis penguraian elektrolit dalam larutan.

b. Menunjukkan - - - -

76

perkembangan

historis dari sebuah

ide.

c. Menekankan sifat

empiris dan

objektivitas ilmu

sains.

- - - -

d. Mengilustrasikan

dengan menggunakan

asumsi-asumsi.

- - - -

e. Menunjukkan


berjalan dengan


dan deduktif.

- - - -

f. Menunjukkan

hubungan sebab dan

akibat.

5 - 22 Semakin besar fraksi mol zat terlarut dalam larutan maka semakin

besar tekanan uapnya.

7 2 23

Apabila air murni dipanaskan pada tekanan 1 atm (760 mmHg)

maka air akan mendidih pada temperatur 100 oC, karena pada

temperatur itu tekanan uap air sama dengan tekanan udara di

sekitarnya.

7 3 24

Apa yang terjadi jika gula dilarutkan ke dalam air? Dengan

sendirinya tekanan uap larutan gula akan turun. Semakin banyak

gula yang dilarutkan, semakin besar penurunan tekanan uapnya,

sehingga pada temperatur 100 oC larutan gula belum mendidih sebab

tekanannya kurang dari 760 mmHg.

7 3 25

Larutan itu memerlukan temperatur yang lebih tinggi lagi agar

tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan udara di sekitarnya,

karena adanya partikel-partikel zat terlarut dalam larutan yang

menghalangi peristiwa penguapan partikel pelarut.

13 1 26 Akibat peristiwa osmosis, tekanan hidrostatis pada wadah yang

77

berisi larutan pekat menjadi sedemikian besar sehingga molekul-

molekul larutan encer tidak dapat merembes lagi ke larutan pekat.

15 2 27 Peruraian itu menyebabkan penambahan jumlah partikel.


dan bukti. - - - -



masalah.

i) Metode ilmiah

- - - -

ii) Pemecahan

masalah - - - -


menyelidiki (science as

a way of investigating)


untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan materi.

15 - 28

Tugas 1.4

Analisis

Diskusikanlah dengan teman kelompok kalian!

1. Tentunya kalian pernah memerhatikan telur yang dipecahkan,

bukan? Pada kulit telur bagian dalam terdapat selaput

permeabel.

Apakah fungsi selaput permeabel tersebut?

Bagaimana seandainya selaput tidak ada?


untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan grafik-

grafik, tabel-tabel,

dan lain-lain.

- - - -


untuk membuat

kalkulasi.

- - - -


untuk memberikan 13 - 29

Tugas 1.4

2. Sekarang di pasaran banyak sekali dijual minuman ringan yang

78

alasan dari suatu

jawaban.

berlabel isotonik. Mengapa diberi nama minuman isotonik? Apa

bedanya dengan minuman ringan jenis lainnya? Pernahkan

kalian meminumnya? Untuk apakah tujuannya?

15 - 30

Contoh:

Apabila 1 mol gula dilarutkan dalam 1000 gram air memiliki titik

beku -1,86 oC, sedangkan jika 1 mol NaCl dilarutkan dalam 1000

gram air memiliki titik beku -3,5 oC. Pikirkan mengapa sifat

koligatif larutan elektrolit nilainya lebih besar dibandingkan sifat

koligatif larutan nonelektrolit untuk larutan yang konsentrasinya

sama?

e. Melibatkan siswa

dalam eksperimen

atau aktivitas berpikir.

7 - 31

Tugas 1.1

Analisis

Lakukan percobaan sederhana dengan teman kelompok kalian!

Tentunya kalian sudah mengetahui berapa titik didih air, bukan?

Bandingkan titik didih air dengan larutan berikut.

1. Masukkan kira-kira 5 sendok gula ke dalam 1 liter air.

2. Aduk sampai semua gula larut.

3. Panaskan larutan gula tersebut sampai mendidih dan ukur

temperaturnya.

4. Bandingkan titik didih larutan gula dengan titik didih air.

Bagaimana hasilnya?

Diskusikan mengapa larutan gula mempunyai titik didih yang lebih

tinggi daripada titik didih air? Bandingkan hasil diskusi kelompok

kalian dengan kelompok lain!

4 Interaksi sains,

teknologi, dan

masyarakat (interaction

of science, technology,

and society)

a. Menggambarkan

kegunaan ilmu sains

15 - 32

Kilas Kimia

Osmosis pada Sel Hewan dan Sel Tumbuhan

Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam, baik hewan

ataupun tumbuhan. Perubahan bentuk sel terjadi jika terdapat pada

larutan yang berbeda. Sel yang terletak pada larutan isotonik

mempunyai volume yang konstan. Dalam hal ini, sel akan mendapat

dan kehilangan air dalam jumlah yang sama. Banyak hewan laut,

79

dan teknologi bagi

masyarakat.

seperti bintang laut (Echinodermata) dan kepiting (Arthropoda)

cairan selnya bersifat isotonik dengan lingkungannya. Jika sel

terdapat pada larutan yang hipotonik maka sel tersebut akan

mendapatkan banyak air, sehingga bisa menyebabkan lisis (pada

hewan) atau turgiditas (pada sel tumbuhan), di mana sel akan

membesar bahkan sampai pecah. Sebaliknya, jika sel berada pada

larutan hipertonik maka sel akan banyak kehilangan molekul air,

sehingga sel mengkerut dan menjadi kecil serta dapat menyebabkan

kematian. Pada hewan, untuk bisa bertahan dalam lingkungan yang

hipotonik atau hipertonik diperlukan pengaturan kesetimbangan air,

yaitu dalam proses osmoregulasi. Perbedaan tekanan larutan pada

sel hewan dan tumbuhan dapat dilihat pada Gambar 1.15.

b. Menunjukkan efek


dan teknologi bagi

masyarakat.

- - - -

c. Mendiskusikan

masalah-masalah

sosial yang berkaitan

dengan ilmu sains

atau teknlogi.

- - - -

d. Menyebutkan kari-

karir dan pekerjaan-

pekerjaan dibidang

ilmu teknologi.

- - - -

80


Bab 2 – Reaksi Redoks dan Elektrokimia

Halaman paragraf No.



tubuh pengetahuan


knowledge)

d. Menyajikan fakta-



hukum-hukum.

5) Fakta

32 1 1

Di dalam reaksi tersebut, I2 merupakan hasil reduksi dari IO3-,

dimana bilangan oksidasi atom I berubah dari +5 menjadi 0 dan

hasil oksidasi dari I-, dimana bilangan oksidasi atom I berubah dari -

1 menjadi 0.

34 1 2

Pada reaksi redoks, zat-zat yang direaksikan dicampur dalam satu

wadah sehingga terjadi reaksi yang disertai pelepasan dan

penyerapan kalor.

34 2 3

Pada suatu percobaan, logam Zn dicelupkan ke dalam larutan

CuSO4. Dari percobaan tersebut, dapat dinyatakan sebagai berikut.

1. Larutan CuSO4 yang berwarna biru berubah menjadi larutan

yang tidak berwarna. Berarti ion Cu2+

telah berubah menjadi Cu

padat yang berwarna gelap dan terkumpul di sekitar logam Zn

yang tercelup.

Reaksi : Cu2+

(aq) + 2e- → Cu(s)

34 2 4

2. Lempeng logam Zn sebagian telah larut. Hal itu membuktikan

bahwa ion Zn2+

berasal dari logam Zn yang teroksidasi.

Reaksi: Zn(s) → Zn2+

(aq) + 2e-

39 2 5

Ada beberapa sel Volta yang dapat dijumpai dalam kehidupan

sehari-hari, misalnya aki (accu), baterai, sel merkuri oksida – Zn,

dan sel bahan bakar.

39 3 6 Aki termasuk sel sekunder, karena selain menghasilkan arus listrik

aki juga dapat diisi arus listrik kembali.

39 5 7

Apabila dilihat reaksi kimia pada aki maka dapat disimpulkan

sebagai berikut.

1) Anode Pb dan katode PbO2 bereaksi dengan SO42-

menghasilkan PbSO4(s).

39 - 8 Gambar 2.11 Di dalam aki, anode disusun berselang-seling dengan

katode, dengan elektrolit asam sulfat

81

44 - 9

Table 2.2 Pengamatan reaksi elektrolisis

Larutan Katoda Anoda Keterangan

KI Gelembung

gas

Larutan

kuning

Gelembung gas

merupakan gas H2.

Larutan kuning

merupakan I2, yang

dapat diuji dengan

tetesan amilum dan

timbul warna ungu

kehitaman

Na2SO4 Gelembung

gas

(banyak)

Gelembung

gas

(sedikit)

Gelembung gas

pada katode

merupakan gas O2.

Gelembung gas

pada katode

merupakan gas H2.

CuSO4 Endapan

biru

Gelembung

gas

Endapan biru

merupakan logam

Cu.

Gelembung gas

merupakan gas O2.

52 - 10 Gambar 2.24 Besi dapat berkarat di udara terbuka

82

52 - 11

Tabel 2.3 Deret Kereaktifan Logam terhadap Asam (H+) atau Deret

Volta

Li - K - Ba - Sr - Ca - Na - Mg - Al - Mn - Zn - Cr

- Fe - Ni - Sn - Pb - H - Cu - Hg - Ag - Pt - Au

52 1 12 Korosi yang paling banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari

adalah perkaratan besi.

52 1 13 Pada musim hujan tampak bahwa bahan-bahan dari besi tersebut

ada kecenderungan mudah berkarat.

52 2 14

Demikian juga zat-zat kimia yang ada di laboratorium sekolah,

diantaranya asam dan basa, uapnya reaktif terhadap logam-logam.

Alat-alat laboratorium kimia dari logam akan lebih cepat rusak dan

berkarat.

52 3 15 Korosi logam ada yang berlangsung cepat dan ada yang berlangsung

lambat.

52 3 16

Ada logam yang tidak mengalami korosi sama sekali. Hal ini dapat

dilihat pada kemampuan bereaksi (kereaktifan) logam tersebut

dengan asam.

52 4 17 Logam Zn lebih mudah mengalami oksidasi dan banyak digunakan

untuk membuat gas H2.

6) Konsep 39 3 18

Secara sederhana aki merupakan sel yang terdiri atas elektrode Pb

sebagai anode dan PbO2 sebagai katode dengan elektrolit H2SO4(aq).

48 1 19 Contoh:

Tiga sel berisi larutan AgNO3, Ni(NO3)2, dan Cr(NO3)3 disusun seri.

83

Jumlah listrik yang dialiri untuk elektrolisis sebesar F Faraday.

Perbandingan massa Ag, massa Ni, dan massa Cr sebagai berikut.

1) xF

z

ArAgwAg

1

3) xF

z

ArCrwCr

3

2) xF

z

ArNiwNi

2

Perbandingan massa Ag, Ni, dan Cr sebagai berikut.

w Ag:w Ni: w Cr=xF

z

ArCrxF

z

ArNixF

z

ArAg

3:

2:

1 w Ag : w Ni : w Cr = e Ag : e Ni : e Cr

52 1 20 Proses perusakan pada permukaan logam yang disebabkan oleh

reaksi kimia disebut korosi.

52 3 21 Daftar deret logam yang mengurutkan kereaktifan logam terhadap

asam dinamakan deret Volta.

7) Prinsip 32 2 22

Pada sel volta, energi kimia diubah menjadi energi listrik atau reaksi

redoks menghasilkan arus listrik.

34 4 23

Pada sel Volta agar reaksi tidak berlangsung pada permukaan logam

Zn dan elektron - elektron dapat dimanfaatkan sebagai arus listrik

maka batang Zn dan larutan CuSO4 harus di pisah.

39 - 24 Jika E

osel > 0 atau Jika E

osel (+), reaksi akan berlangsung spontan.

Jika Eosel < 0 atau Jika E

osel (-), reaksi tidak berlangsung.

44 2 25

Prinsip dasar elektrolisis berlawanan dengan sel Volta, yaitu sebagai

berikut.

1. Proses elektrolisis mengubah energi listrik menjadi energi

kimia.

2. Reaksi elektrolisis merupakan reaksi tidak spontan karena

melibatkan energi listrik luar.

52 3 26 Dalam deret Volta, dari kiri ke kanan kereaktifan logam terhadap

asam akan berkurang (semakin kecil).

8) Hukum 48 - 27 Hukum Faraday II

84

Apabila dua sel elektrolisis atau lebih dialiri arus listrik dalam

jumlah yang sama maka perbandingan massa zat-zat yang

dihasilkan sebanding dengan massa ekuivalen zat-zat tersebut.

e. Menyajikan hipotesis-


dan model-model.

4) Hipotesis

- - - -

5) Teori - - - -

6) Model

34 - 28

Gambar 2.4 Eksperimen reaksi redoks. (a) lempeng logam Zn

dicelupkan dalam larutan CuSO4 yang bewarna biru. (b) larutan

CuSO4 menjadi tidak berwarna. Lempeng logam Zn yang tercelup

dalam larutan CuSO4 dilapisi oleh logam Cu yang berwarna gelap.

39 4 29

Reaksi pada aki saat menghasilkan arus listrik sebagai berikut.

Anode (-): Pb(s) + SO42-

(aq) → PbSO4(s) + 2e-

Katode (+): PbO2(s) + 4H+

(aq) + SO42-

(aq) + 2e- → PbSO4(s) + 2H2O(l)

+

Pb(s)+PbO2(s)+4H+

(aq)+2SO42-

(aq) →2PbSO4(s)+2H2O(l)

f. Meminta siswa untuk

mengingat

pengetahuan atau

informasi.

32 - 30

Tantangan

1. Setarakan persamaan reaksi berikut yang berlangsung dalam

suasana asam!

a. HCOOH(aq) + MnO4-(aq) → CO2(g) + Mn

2+(aq)

b. Sn(s) + NO3-(aq) → Sn

4+(aq) + N2O(g)

85

32 - 31

Tantangan


suasana basa!

c. N2H4(aq) + CO32-

(aq) → N2(g) + CO(g)

d. Sn(s) + NO3-(aq) → Sn

4+(aq) + N2O(g)

32 - 32

Tantangan

3. Asam nitrit (HNO2) terdisproporsionasi dalam larutan asam

menjadi ion nitrat (NO3-). Tulis persamaan reaksi setaranya!

32 - 33

Tantangan

4. Ion tiosulfat (S2O32-

) terdisproporsionasi dalam larutan asam

menghasilkan belerang padat dan ion hidrogen sulfit (HSO3-)

dalam air. Tulis persamaan reaksi setaranya!



way of thinking)

i. Menggambarkan

bagaimana seorang

ilmuwan melakukan

eksperimen.

- - - -

j. Menunjukkan

perkembangan


ide.

34 - 34

Kimiawan

Count Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745 - 1827)

Ia seorang ahli fisika Italia, lahir di Como, dan merupakan guru

besar di Universitas Pavia. Pada tahun 1800, menemukan

elektroforos, suatu alat untuk menghasilkan muatan listrik melalui

cara induksi, cikal bakal kapasitor modern. Penemuan Volta yang

paling berharga ialah alat Volta dan sel Volta (Voltaic sel), bentuk

pertama baterai yang memiliki kegunaan praktis yang menuntun

Volta menghasilkan beberapa penemuan penting lainnya, seperti

kondensator dan eudimeter. Volta juga mengisolasi gas metan.

Namanya diabadikan untuk satuan gaya gerak listrik (GGL).

k. Menekankan sifat - - - -

86

empiris dan

objektivitas ilmu

sains.

l. Menunjukkan


berjalan dengan


dan deduktif.

32 1 35 Jadi, dikatakan I2 mengalami reaksi autoredoks.

34 2 36

Persamaan reaksi reduksi oksidasi (redoks) sebagai berikut.

Oksidasi : Zn(s) → Zn2+

(aq) + 2e-

Reduksi : Cu2+

(aq) + 2e- → Cu(s)

+

Redoks : Zn(s) + Cu2+

(aq) → Zn2+

(aq) + Cu(s)

Biru Tidak berwarna

Jadi, ada perpindahan elektron dari Zn ke Cu.

34 3 37 Itu artinya reaksi redoks dapat diubah menjadi arus litrik atau

energy kimia dapat diubah menjadi energi listrik.

52 4 38 Dengan demikian, logam murni dapat mengalami korosi atau

kerusakan logam dengan adanya ion H+

(aq).

m. Menunjukkan

hubungan sebab dan

akibat.

34 3 39

Jika reaksi oksidasi dapat dipisahkan dari reaksi reduksi, kemudian

elektronnya dapat di alirkan melalui kawat di hubungan luar maka

akan terjadi aliran electron atau arus listrik.

39 5 40

PbSO4(s) dapat menutup permukaan lempeng anode dan katode

sehingga jika tidak ada arus listrik balik yang mengisi aki maka

elektrode Pb dan PbO2 yang terlapis PbSO4 tidak berfungsi.

Akibatnya, aki terhenti menghasilkan arus listrik.

52 4 41 Jika logam Fe dan Zn dicampur dengan suatu asam maka akan

terjadi reaksi redoks. Logam Zn lebih di kiri dibandingkan Fe.

n. Mendiskusikan fakta

dan bukti.

52 1 42

Pernahkah kalian mengamati benda-benda yang mengandung logam

seperti besi yang ada di lingkungan kita? Misalnya pagar halaman,

pisau, paku, kawat, kapal, dan berbagai jenis kendaraan, tampak

adanya kecenderungan perusakan pada logam besi tersebut. Hal ini

ditandai dengan adanya bercak-bercak besi yang berwarna merah

cokelat, yang umumnya disebut karat besi.

o. Menyajikan metode - - - -

87


masalah.

iii) Metode ilmiah

iv) Pemecahan

masalah - - - -


menyelidiki (scien

ce as

a way of investigating)

f. Mengharuskan siswa

untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan materi.

39 - 43

Tugas 2.2 Analisis

Lakukan dengan teman kelompok kalian! Lakukanlah studi literatur

tentang penggunaan sel volta dalam kehidupan sehari-hari.

Beberapa hal yang perlu kalian perhatikan sebagai berikut.

1. Di mana sel volta tersebut ditemukan atau digunakan?

2. Bagaimana reaksi redoks dari sel volta tersebut?

3. Apakah sel volta tersebut dapat digantikan oleh sel yang lain?

Carilah sebanyak mungkin sel volta tersebut! Presentasikan hasil

kelompok kalian di depan kelas! Minta pendapat kelompok lain dan

guru terhadap hasil tersebut. Diskusikan apabila terdapat perbedaan

pendapat!

g. Mengharuskan siswa

untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan grafik-


dan lain-lain.

- - - -

h. Mengharuskan siswa

untuk membuat

kalkulasi. 52 - 44

Tantangan

1. Listrik sebesar 6,96 x 104 C melewati sebuah sel elektrolisis

yang mengandung larutan ion Sn4+

(aq). Hitunglah berat Sn(s)

maksimum yang dapat diendapkan di katode!

52 - 45

Tantangan

2. Sebuah sel dibuat dibuat sehingga mempunyai sebuah anode

yang dimasukkan ke dalam larutan Zn(NO3)2 dan sebuah

katode platina yang dimasukkan ke dalam larutan NaCl yang

disetimbangkan dengan Cl2(g) pada 1 atm dan 25 oC. Sebuah

88

jembatan garam menghubungkan kedua setengah sel ini.

a. Tulis persamaan reaksi setara untuk reaksi sel!

b. Arus sebesar 0,8 A dialirkan selama 25 menit. Berapa

banyak muatan melewati rangkaian selama waktu itu?

Muatan ini ekivalen dengan berapa mol elektron?

c. Hitung perubahan massa elektron seng!

d. Hitung volume gas klorin yang dihasilkan atau dipakai

sebagai hasil dari reaksi!

i. Mengharuskan siswa

untuk memberikan

alasan dari suatu

jawaban.

34 1 46

Bagaimana hasil pecobaan kalian? Bagaimana potensial yang kalian

dapatkan? Apakah semua pasangan larutan dapat menghasilkan

energi listrik? Mengapa demikian? Bagaimana terjadinya listrk

tersebut?

j. Melibatkan siswa

dalam eksperimen


33 - 47

Kegiatan 2.1 Sel Volta

Tujuan: merancang dan melakukan percobaan untuk mengetahui

energi listrik yang dihasilkan oleh reaksi redoks.

Prosedur: 1. Tentukan rumusan masalahnya.

2. Carilah informasi tentang sel volta.

3. Identifikasi variabel percobaan (variabel control, variabel

manipulasi/bebas, dan variabel terikat)

4. Rumuskanlah hipotesis percobaan.

5. Lakukan persiapan pencobaan.

a. Tentukan alat-alat dan bahan yang digunakan.

b. Tentukan langkah-langkah percobaan.

6. Konsultasikan rancangan percobaan kalian kepada guru.

7. Lakukan percobaan sesuai dengan rancangan.

8. Catat hasil percobaan dan sajikan dalam bentuk pernyataan atau

tabel.

9. Lakukan pengolahan dan analisis data untuk mendapatkan

kesimpulan.

10. Presentasikan hasil percobaan di depan kelas.

89

Pertanyaan: 1. Bagaimana energi listrik yang dihasilkan dari energi kimia?

2. Jelaskan reaksi kimia yang menghasilkan energi listrik paling

besar! Mengapa?

3. Jelaskan reaksi kimia yang menghasilkan energi listrik paling

kecil! Mengapa?

4. Apakah semua larutan menghasilkan energi listrik?

Suatu tahapan percobaan yang pernah dilakukan sebagai berikut.

Alat dan bahan yang digunakan:

1. Gelas kimia 100 mL 2 buah (dapat menggunakan benjana yang

sudah ada jembatan garamnya)

2. Elektrode (lempeng Mg, lempeng Al, lempeng Cu, lempeng Zn,

paku sebagai Fe)

3. Larutan CuSO4 1 M 8. Voltmeter

4. Larutan MgSO4 1 M 9. Penjepit buaya

5. Larutan Al2(SO4)3 1M 10. Jembatan garam

6. Larutan FeSO4 1 M 11. Amplas

7. Larutan ZnSO4 1 M

Cara kerja:

Sebelum digunakan, semua logam elektrode dibersihkan dengan

amplas.

1. Masukkan 50 mL larutan ZnSO4 ke dalam gelas kimia 1 dan 50

mL larutan CuSO4 ke dalam beker gelas 2.

2. Hubungkan kedua tabung dengan jembatan garam.

3. Jepit logam Zn dengan penjepit buaya lalu masukkan ke dalam

larutan ZnSO4.

4. Jepit logam Cu dengan penjepit buaya lalu masukkan ke dalam

larutan CuSO4.

5. Hubungkan kabel-kabel dari logam Zn dan Cu ke Voltmeter

dengan skala 1 Volt. Jika jarum volmeter bergerak ke kiri

90

(negatif), putuskan rangkaian. Jika jarum volmeter bergerak ke

kanan (positif), baca beda potensialnya.

6. Catat beda potensialnya yang dihasilkan.

7. Bersihkan gelas kimia sampai bersih.

8. Lakukan langkah 1 - 7 dengan mengganti setiap gelas kimia

dengan pasangan elektrode dan larutannya. Kalian akan

melakukan beberapa kali pengukuran potensial.

9. Catat hasilnya dalam bentuk tabel.

Catatan:

Jembatan garam dapat dibuat dengan melarutkan bubuk agar-

agar dengan air secukupnya, lalu panaskan larutan dengan

menambahkan garam secukupnya. Aduk hingga matang dan

mengental. Setelah itu masukkan agar-agar ke tabung U sampai

mulut tabung dan biarkan hingga mengeras.

MSDS (Material Safety Data Sheet) dapat dilihat pada halaman

lampiran.

44 - 48

Kegiatan 2.2 Sel Elektrolisis


perubahan energi listrik menjadi energi kimia.


2. Carilah informasi tentang sel elektrolisis.





a. Tentukan alat-alat dan bahan yang digunakan.

b. Tentukan langkah-langkah percobaan.



8. Catat hasil percobaan dan sajikan dalam bentuk pernyataan atau

91

tabel.


kesimpulan.


Pertanyaan: 1. Bagaimana mengetahui energi listrik telah menjadi energi

kimia?

2. Apa saja tanda-tanda terjadinya energi kimia? Apakah sama

untuk semua elektrode?

3. Apakah energi kimia yang terjadi secara spontan? Jelaskan!



1. Pipa U

2. Tabung reaksi

3. Baterai 1,5 Volt sebanyak 3 buah

4. Kabel sebanyak 2 buah 10. Kertas lakmus biru

5. Elektrode karbon 2 buah 11. Larutan KI 0,5 M

6. Penjepit buaya 12. Larutan Na2SO4 0,5 M

7. Pipet tetes 13. Larutan CuSO4 0,5 M

8. Statif 14. Larutan amilum

9. Kertas lakmus merah 15. Indokator fenolftalein

Cara kerja:

1. Masukkan larutan KI secukupnya dalam pipa U hingga

elektrode bisa tercelup ke dalam larutan tersebut.

2. Hubungkan elektrode karbon dengan ujung kabel dengan

penjepit buaya.

3. Masukkan elektrode karbon pada bagian kanan dan kiri pipa U

hingga tercelup larutan.

4. Hubungkan ujung kabel yang lain dengan baterai 4,5 Volt.

Lakukan elektrolisis selama 10 menit.

92

5. Masukkan kertas lakmus merah dan biru ke dalam tabung

reaksi kosong.

6. Ambil larutan dari katode dengan menggunakan pipet tetes dan

masukkan ke dalam tabung reaksi yang telah diisi dengan kertas

lakmus. Amati dan catat perubahan yang terjadi.

7. Ambil beberapa tetes larutan di katode dan masukkan ke dalam

tabung reaksi kosong lainnya. Tetesi dengan indikator

fenolftalein. Amati dan catat perubahan yang terjadi.

8. Masukkan larutan amilum ke dalam tabung reaksi kosong

lainnya. Tetesi larutan amilum dengan larutan yang berasal dari

anode. Amati dan catat perubahan yang terjadi.

9. Bersihkan dan keringkan peralatan.

10. Lakukan langkah 1 - 9 dengan mengganti larutan KI dengan

Na2SO4 dan CuSO4.

Catatan: MSDS (Material Safety Data Sheet) dapat dilihat pada

halaman lampiran.

4 Interaksi sains,

teknologi, dan



and society)

e. Menggambarkan

kegunaan ilmu sains

dan teknologi bagi

masyarakat.

- - - -

f. Menunjukkan efek


dan teknologi bagi

masyarakat.

52 1 49 Hal ini membuktikan bahwa air merupakan zat kimia yang ikut

bertanggung jawab terhadap kerusakan logam besi tersebut.

52 2 50 Korosi dapat menimbulkan kerugian sangat besar.

g. Mendiskusikan

masalah-masalah - - - -

93


dengan ilmu sains

atau teknlogi.

h. Menyebutkan kari-


pekerjaan dibidang

ilmu teknologi.

- - - -

94

Lampiran 1.2

Hasil Analisis Buku B






tubuh pengetahuan


knowledge)

g. Menyajikan fakta-



hukum-hukum.

9) Fakta

5 2 1

Jumlah partikel zat terlarut dalam suatu larutan secara kuantitatif

dinyatakan dalam berbagai satuan konsentrasi, contohnya persen

(%), fraksi mol, molaritas, dan molalitas.

5 5 2

Pada suhu 25 oC, di atas permukaan air terdapat uap air dengan

tekanan 17,54 mmHg. Titik didih air sebesar 100 oC dan titik beku

air sebesar 0 oC. Nilai tekanan uap, titik didih dan titik beku air

murni tersebut berbeda dengan nilai tekanan uap, titik didih, dan

titik beku larutan pada Tabel 1.1.

No Larutan Konsen

trasi

Tekanan

uap pada

20oC

Titik

didih

(oC)

Titik

Beku

(oC)

1 Gula 1 molal 17,23 100,52 -1,86

2 Gula 2 molal 16,93 101,04 -3,72

3 Urea 1 molal 17,23 100,52 -1,86

4 Urea 2 molal 16,93 101,04 -3,72

5 Glukosa 1 molal 17,23 100,52 -1,86

6 Glukosa 2 molal 16,93 101,04 -3,72

7 1 3 Untuk larutan dalam air, massa pelarut dapat dinyatakan dalam

volume pelarut, sebab massa jenis air adalah 1 gram/mL.

10 4 4 Penurunan tekanan uap larutan (∆P) merupakan sifat koligatif,

bukan tekanan uap larutan (P).

21 1 5

Besarnya tekanan osmosis diukur dengan alat osmometer, dengan

memberikan beban pada permukaan larutan yang naik sehingga

menjadi sejajar dengan permukaan sebelumnya.

95

10) Konsep 5 2 6

Sifat koligatif merupakan sifat larutan yang dipengaruhi oleh jumlah

partikel zat terlarut dan tidak tergantung dari sifat zat terlarut.

5 3 7

Jika suatu zat dilarutkan ke dalam suatu pelarut, sifat kimia dan sifat

fisika dari larutan yang terbentuk dapat saja berbeda dengan sifat

pelarut atau zat terlarutnya.

7 1 8 Molalitas menyatakan banyaknya mol zat terlarut di dalam setiap

1.000 gram pelarut.

7 1 9 Molalitas dinyatakan dengan rumus: P

nxm000.1

7 2 10

Fraksi mol suatu zat di dalam suatu larutan menyatakan

perbandingan banyaknya mol dari zat tersebut terhadap jumlah mol

seluruh komponen dalam larutan.

7 2 11

Jika nA zat A bercampur dengan nB zat B, fraksi mol zat A (XA) dan

fraksi mol zat B (XB) dinyatakan dengan: nBnA

nAXA

Dan nBnA

nBXB

10 1 12 Besarnya penurunan tekanan uap air akibat adanya zat terlarut

disebut dengan penurunan tekanan uap larutan.

10 4 13

Besarnya penurunan tekanan uap larutan (∆P) merupakan selisih

dari tekanan uap pelarut murni (Po) dengan tekanan uap larutan (P),

sehingga dapat dinyatakan: ∆P = Po- P

17 3 14

Proses pembekuan adalah merapatnya partikel-partikel zat cair

sehingga akan terjadi gaya tarik-menarik antarmolekul zat cair yang

sangat kuat dan akhirnya terbentuklah zat padat.

11) Prinsip

17 2 15

Garam yang ditaburkan akan menyebabkan titik beku air menurun

sehingga air belum membeku pada suhu yang seharusnya sudah

dapat menyebabkan air membeku.

12) Hukum 10 2 16

Sejak tahun 1887 - 1888, Francois Marie Raoult telah mempelajari

hubungan antara tekanan uap dan konsentrasi zat terlarut, dan

96

mendapatkan suatu kesimpulan bahwa, besarnya tekanan uap

larutan sebanding dengan fraksi mol pelarut dan tekanan uap dari

pelarut murninya.

10 3 17

Pernyataan tersebut dikenal dengan Hukum Raoult dan dapat

dituliskan sebagai berikut.

P = Po Xpelarut

dengan: P = tekanan uap larutan

Xpelarut = fraksi mol pelarut

Po = tekanan uap pelarut murni

h. Menyajikan hipotesis-


dan model-model.

7) Hipotesis

- - - -

8) Teori

21 1 18

Berdasarkan pengamatan Jacobus Henricus Van’t Hoff, pada larutan

ideal berlaku hukum gas ideal sehingga dari persamaan gas ideal: P

V = n R T

Maka tekanannya: V

nRTP

Jika tekanan osmosis larutan dilambangkan dengan π, dari

persamaan di atas akan diperoleh: V

nRT

Oleh karena V

n

menyatakan konsentrasi suatu larutan (M), maka

nilai tekanan osmosis suatu larutan dapat dinyatakan dengan: π = M

R T

Dengan π = tekanan osmosis

M = konsentrasi molar

R = tetapan gas ideal (0,082 L atm K-1

mol-1

)

T = suhu mutlak (K)

9) Model 21 - 19 Gambar 1.5 Peristiwa osmosis

97

i. Meminta siswa untuk

mengingat

pengetahuan atau

informasi.

- - - -



way of thinking)

p. Menggambarkan

bagaimana seorang

ilmuwan melakukan

eksperimen.

- - - -

q. Menunjukkan

perkembangan


ide.

- - - -

r. Menekankan sifat

empiris dan

objektivitas ilmu

sains.

- - - -

s. Menunjukkan


berjalan dengan

10 4 20

Oleh karena P = Xpelarut Po, maka persamaan tersebut dapat ditulis

menjadi: ∆P = Po - (P

o Xpelarut)

∆P = Po

(1 - Xpelarut)

98


dan deduktif.

Telah diketahui bahwa: Xpelarut + Xterlarut = 1, sehingga:

1 - Xpelarut = Xterlarut

Dengan demikian, nilai penurunan tekanan uap larutan dapat

dirumuskan: ∆P = PoXterlarut

Dengan: ∆P = penurunan tekanan uap larutan

Xterlarut = fraksi mol zat terlarut

17 3 21 Dengan demikian, adanya zat terlarut pada suatu zat cair

mengakibatkan penurunan titik beku zat cair tersebut.

t. Menunjukkan

hubungan sebab dan

akibat. 10 1 22

Jika di atas permukaan air terhalang oleh partikel-partikel zat yang

terlarut di dalamnya, proses penguapan akan terganggu. Akibatnya,

jumlah uap air di atas permukaan air menjadi berkurang sehingga

tekanan uapnya akan turun.

17 3 23

Adanya zat terlarut akan mengakibatkan proses pergerakan

molekul-molekul pelarut terhalang sehingga diperlukan suhu yang

lebih rendah untuk dapat mendekatkan jarak antarmolekul agar

terjadi proses pembekuan.

21 1 24

Air menerobos masuk melalui membran semipermiabel sehingga

permukaan pada corong tistel akan naik yang diakibatkan oleh

adanya tekanan osmosis.

u. Mendiskusikan fakta

dan bukti. 17 2 25

Bagaimana titik beku tersebut dapat turun? Seberapa besar

penurunannya? Berapa banyak garam yang ditaburkan agar salju

dapat mencair menjadi air?

v. Menyajikan metode


masalah.

v) Metode ilmiah

- - - -

vi) Pemecahan

masalah - - -

-


menyelidiki(science as a

way of investigating)

- - - -

99

k. Mengharuskan siswa

untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan materi.

l. Mengharuskan siswa

untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan grafik-


dan lain-lain.

- - - -

m. Mengharuskan siswa

untuk membuat

kalkulasi. 17 - 26

Latihan 1.3

7. Berapa gram urea (Mr = 60) yang harus dimasukkan ke dalam

250 gram air agar larutan yang terbentuk mendidih pada suhu

100,1 oC, jika dianggap bahwa nilai Kb air 0,5

oC/molal?

17 - 27

Latihan 1.3

8. Pada tekanan 1 atm, suatu larutan yang terbentuk dari 2,67

gram antrasena dalam 45 gram toluena mendidih pada suhu

111,74oC. Jika pada saat itu titik didih toluena adalah 110,63

oC,

tentukan massa molekul relatif antrasena tersebut.

17 - 28

Latihan 1.3

9. Sebanyak 0,45 gram zat X dilarutkan ke dalam 30 gram air.

Larutan tersebut mendidih pada suhu 100,26oC. Jika tetapan

kenaikan titik didih molal (Kb) air adalah 0,5oC/molal, tentukan

massa molekul relatif zat X.

17 - 29

Latihan 1.3

10. Ke dalam 25 gram benzena dilarutkan 2,5 gram zat Y. ternyata,

larutan tersebut mendidih pada suhu 82,53oC. Jika diketahui

titik didih benzena 80oC dan Kb benzena 2,53; tentukan massa

molekul relatif zat Y.

n. Mengharuskan siswa 5 5 30 Apa yang dapat Anda simpulkan terkait dengan hal ini? Apa saja

100

untuk memberikan

alasan dari suatu

jawaban.

yang memengaruhi tekanan uap, titik didih, dan titik beku air yang

sudah ditambahkan zat terlarut? Apakah jenis zat terlarut yang

dilarutkan (gula, urea, dan glukosa) berpengaruh terhadap nilai

tekanan uap, titik didih, dan titik beku suatu larutan?

o. Melibatkan siswa

dalam eksperimen


- - - -

4 Interaksi sains,

teknologi, dan



and society) a. Menggambarkan

kegunaan ilmu sains

dan teknologi bagi

masyarakat.

5 1 31

Simak tiga peristiwa berikut:

(1) Pada saat musim dingin di negara-negara dengan empat musim,

salju yang turun dapat menutupi jalan sehingga mengancam

keselamatan pemakai jalan. Salah satu cara untuk mencairkan

salju adalah dengan menaburkan garam.

5 1 32 (2) Etilen glikol ditambahkan pada radiator mobil untuk

menurunkan titik beku air radiator.

5 1 33

(3) Di negara-negara dengan padang pasir luas yang sulit sumber air

tawar, dilakukan desalinasi (penghilangan garam) air laut dengan

proses osmosis terbalik (reverse osmosis) untuk mendapatkan air

tawar.

17 1 34

Salju yang turun dapat menyebabkan jalanan menjadi licin sehingga

membahayakan pengendara bermotor. Oleh karena itu, salju

biasanya dibersihkan dari jalan raya. Salah satu cara yang dilakukan

adalah dengan menaburkan garam sehingga salju mencair.

17 - 35

Gambar 1.4 Garam yang digunakan untuk membersihkan salju dari

jalan raya.

b. Menunjukkan efek - - - -

101


dan teknologi bagi

masyarakat.

c. Mendiskusikan

masalah-masalah


dengan ilmu sains

atau teknlogi.

- - - -

d. Menyebutkan kari-


pekerjaan dibidang

ilmu teknologi.

- - - -

102


Bab 2 – Reaksi Redoks dan Elektrokimia




tubuh pengetahuan


knowledge)

j. Menyajikan fakta-



hukum-hukum.

13) Fakta

39 1 1 Salah satu manfaat dari konsep reaksi redoks adalah untuk

menyetarakan persamaan reaksi kimia yang rumit.

39 2 2

Di dalam suatu persamaan reaksi terkandung hukum-hukum

interaksi materi, antara lain hukum kekekalan massa dan hukum

kekekalan muatan.

39 6 3

Untuk menunjukkan reaksi mana yang paling benar, dapat dilihat

dari fakta percobaan, yaitu jumlah mol gas oksigen yang dihasilkan

untuk setiap mol MnO4- yang direaksikan.

39 7 4

Penyetaraan persamaan reaksi dapat dilakukan dengan menggunakan

konsep reaksi redoks, yaitu cara bilangan oksidasi dan cara ion

elektron.

52 2 5

Spontan atau tidaknya suatu reaksi redoks dapat diperkirakan dari

nilai potensial reaksinya (Eoreaksi).

1. Reaksi dapat berlangsung spontan jika nilai potensial reaksinya

positif (Eoreaksi > 0).

2. Reaksi tidak dapat berlangsung spontan jika nilai potensial

reaksinya negatif (Eoreaksi < 0).

55 1 6 Sumber arus searah dapat dibedakan menjadi sel primer dan sel

sekunder.

55 2 7 Sel kering atau sel Leclanche dikenal sebagai baterai. Sel ini terdiri

atas katode yang terbuat dari grafit dan anode dari logam seng.

55 2 8

Elektrolit yang digunakan berupa pasta yang merupakan campuran

MnO2 (pirolusit), serbuk karbon, dan NH4Cl. MnO2 bertindak

sebagai oksidator, sedangkan NH4Cl sebagai media yang memberi

suasana asam.

59 2 9 Proses korosi dapat dijelaskan secara elektrokimia, misalnya pada

proses perkaratan besi yang membentuk oksida besi (Fe2O3.nH2O).

61 1 10 Peristiwa korosi sulit dicegah, tetapi dapat dihambat dengan

103

beberapa cara berikut.

a. Mengontrol atmosfer agar tidak lembap dan banyak oksigen,

misalnya dengan membuat lingkungan udara bebas dari oksigen

dengan mengalirkan gas CO2.

b. Mencegah logam bersinggungan dengan oksigen di udara.

Pencegahan ini dilakukan dengan cara sebagai berikut:

Mengecat, melapisi dengan plastik, dan memberi minyak

atau gemuk pada permukaan logam.

14) Konsep

39 4 11

Persamaan reaksi yang sudah memenuhi kedua persyaratan itu

disebut dengan persamaan reaksi setara, dan untuk membuat suatu

reaksi yang belum setara menjadi setara disebut dengan penyetaraan

persamaan reaksi.

39 4 12 Contoh persamaan reaksi setara:

3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu2+

(aq) + 2NO(g) + 6NO3-(aq) + 4H2O(l)

39 5 13

Sebagai contoh, reaksi antara ion MnO4- dan hidrogen peroksida

berikut ini.

a) 2MnO4-(aq) + H2O2(aq) + 6H

+(aq) → 2Mn

2+(aq) + 3O2(g) + 4H2O(l)

b) 2MnO4-(aq) + 3H2O2(aq) + 6H

+(aq) → 2Mn

2+(aq) + 4O2(g) + 6H2O(l)

c) 2MnO4-(aq) + 5H2O2(aq) + 6H

+(aq) → 2Mn

2+(aq) + 5O2(g) + 8H2O(l)

d) 2MnO4-(aq) + 7H2O2(aq) + 6H

+(aq) → 2Mn

2+(aq) + 6O2(g) + 10H2O(l)

52 1 14

Spontan berarti tanpa dorongan apapun, reaksi akan berlangsung

dengan sendirinya. Sementara itu, reaksi tidak spontan dapat

berlangsung jika ada dorongan atau tambahan energi dari luar.

55 1 15

Sel primer merupakan sel yang reaksinya tidak dapt balik

(irreversible) sehingga jika sudah habis, tidak dapat diisi ulang.

Contohnya adalah sel kering, sel alkaline, dan sel perak oksida.

55 1 16

Sel sekunder merupakan sel yang reaksinya dapat balik sehingga

dapat diisi kembali (reversible), misalnya aki, baterai Ni-Cd, dan

baterai litium.

59 1 17 Sel bahan bakar merupakan sel Galvani yang pereaksi-pereaksinya

(oksigen dan hidrogen) dialirkan secara kontinu ke dalam elektrode

104

berpori.

59 2 18 Secara umum, korosi adalah rusaknya benda-benda loam akibat

pengaruh lingkungan.

59 2 19 Secara elektrokimia, proses perkaratan besi adalah peristiwa

teroksidasinya logam besi oleh oksigen yang berasal dari udara.

61 1 20 Galvanisasi, yaitu melapisis logam dengan seng (contohnya atap

seng).

61 1 21

Electroplating, yaitu pelapisan dengan logam lain menggunakan

metode elektrolisis. Sebagai contoh, pelapisan dengan logam nikel

(veernikel), krom (contohnya: kran air), timah (contohnya: kaleng

makanan), dan timbel (contohnya: pipa air minum).

61 1 22

Sherardizing, yaitu mereaksikan logam dengan asam fosfat sehingga

permukaan logam tertutup dengan fosfat (Fe2(PO4)3). Sebagai

contoh, badan mobil.

66 2 23

Sebagai contoh, pada sel elektrolisis, di katode terjadi reaksi reduksi

terhadap ion logam Ln+

seperti pada persamaan reaksi berikut.

Ln+

(aq) + e- → L(s)

68 1 24 Massa ekuivalen suatu ion logam merupakan perbandingan massa

atom relatif dengan muatan ionnya (Ar/n).

15) Prinsip 39 2 25

Oleh karena itu, persamaan reaksi dianggap tidak tepat apabila

belum memenuhi kedua hukum interaksi tersebut.

39 3 26

Suatu persamaan reaksi dianggap memenuhi hukum kekekalan

massa apabila jumlah atom sebelum reaksi sama dengan jumlah

atom sesudah reaksi, serta memenuhi hukum kekekalan muatan

apabila muatan sebelum reaksi sama dengan muatan sesudah reaksi.

59 1 27 Pada sel bahan bakar, nikel digunakan sebagai anode, nikel oksida

sebagai katode, dan KOH sebagai elektrolit.

66 2 28

Jumlah muatan listrik dapat dihitung dengan mengalikan muatan

setiap satu buah elektron dan jumlah elektron yang terdapat dalam 1

mol elektron.

16) Hukum 66 1 29 1. Hukum I Faraday

105

Jumlah zat yang dihasilkan di elektrode pada peristiwa

elektrolisis sebanding dengan jumlah muatan listrik yang

dialirkan selama elektrolisis berlangsung.

68 1 30

2. Hukum II Faraday

Jika ke dalam beberapa larutan yang berisi ion logam dialirkan

muatan listrik yang sama jumlahnya, massa logam yang

mengendap berbanding lurus dengan massa ekuivalennya.

k. Menyajikan hipotesis-


dan model-model.

10) Hipotesis

- - - -

11) Teori - - - -

12) Model

55 2 31

Reaksi yang terjadi:

Katode: 2MnO2(s) + 2H+

(aq) + 2e- → Mn2O3(aq) + H2O(l)

Anode: Zn(s) → Zn2+

(aq) + 2e-

+

Reaksi sel : 2MnO2(s) + Zn(s) + 2H+

(aq) → Mn2O3(aq) + Zn2+

(aq) +

H2O(l)

Ion H+ pada katode berasal dari hidrolisis NH4

+:

NH4+

(aq) + H2O(l) → NH3(aq) + H2O(l) + H+

(aq)

59 - 32

Gambar 2.9 (b) bagian-bagian dalam sel bahan bakar.

59 1 33

Reaksi yang terjadi adalah:

Anode: 2H2(g)+4OH-(aq) → 4H2O(l)+4e

-

Katode: O2(g)+2H2O(l) + 4e- → 4OH

-(aq)

+

106

Reaksi sel: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)

59 2 34

Anode: Fe(s)→Fe2+

(aq)+2e-

Eo=+0,44V

Katode: O2(g)+ 2H2O(l) + 4e- → 4OH

-(aq) E

o = +0,40V

+

Reaksi sel: 2Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) → Fe2+

(aq) + 4OH-(aq) E

oreaksi =

+0,40V

Ion Fe2+

tersebut kemudian mengalami oksidasi lebih lanjut dengan

reaksi:

4Fe2+

(aq) + O2(g) + (4+2n)H2O → 2Fe2O3.nH2O + 8H+

(aq)

61 - 35

Gambar 2.11 Perlindungan katode untuk melindungi pipa besi yang

ditanam di dalam tanah.

66 - 36

Reaksi di katode (untuk larutan):

Disekitar

katode ada ion

positif dari:

H+

(aq) dari

asam,

reaksinya

2H+(aq)+

2e- →

H2(g)

Logam golongan IA,

IIA, dan IIIA, yang

tereduksi H pada air:

2H2O(l) + 2e- → H2(g) +

2OH-(aq)

Logam

lain,

reaksinya

Ln+

(aq) →

L(s)

107

l. Meminta siswa untuk

mengingat

pengetahuan atau

informasi.

66 - 37

Latihan 2.4

1. Jelaskan perbedaan antara sel elektrokimia dengan sel

elektrolisis.

66 - 38

Latihan 2.4

3. Tuliskan reaksi elektrolisis zat berikut:

a. Lelehan NaCl dielektrolisis dengan elektrode grafit.

b. Larutan NaCl dielektrolisis dengan elektrode grafit.

66 - 39

Latihan 2.5

4. Tuliskan zat-zat yang dihasilkan pada anode dan katode jika

larutan H2SO4 encer dielektrolisis dengan elektrode yang terbuat

dari tembaga.



way of thinking)

w. Menggambarkan

bagaimana seorang

ilmuwan melakukan

eksperimen.

- - - -

x. Menunjukkan

perkembangan


ide.

- - - -

y. Menekankan sifat

empiris dan

objektivitas ilmu

sains.

- - - -

z. Menunjukkan 68 1 40 Jadi, jika ke dalam larutan Ag+, Cu

2+, dan Cr

3+ dialirkan muatan

108


berjalan dengan


dan deduktif.

listrik dengan jumlah yang sama, massa yang diendapkan adalah

sebagai berikut.

3:

2:

1::

ArCrArCuArAgmCrmCumAg

aa. Menunjukkan

hubungan sebab dan

akibat. 61 1 41

Logam yang potensialnya lebih rendah akan segera melepaskan

elektron ketika bersentuhan dengan logam yang potensialnya lebih

tinggi serta akan mengalami oksidasi oleh O2 dari udara. Hal ini

mengakibatkan korosi lebih cepat terjadi pada logam yang

potensialnya rendah, sedangkan logam yang potensialnya tinggi

justru lebih awet.

61 1 42

C. Perlindungan katodik

Perlindungan katodik dilakukan dengan menghubungkan logam

yang akan dilindungi dengan logam lain yang mempunyai

potensial elektrode sangat rendah (biasanya Mg). Ketika terjadi

oksidasi, logam yang dilindungi akan segera menarik elektron dari

logam pelindung sehingga oksidasi akan berlangsung pada logam

pelindung tersebut. Oleh kare logam pelindung teroksidasi, maka

lama-kelamaan dapat habis dan harus selalu diganti dengan yang

baru secara periodik.

66 3 43

Muatan 1 mol elektron= (muatan 1 buah elektron) x (jumlah 1 mol

elektron)

= (1,67 x 10-19

coulomb) x (6,02 x 1023

elektron)

= 96.368 C = 96.500 C (dibulatkan)

Jadi, setiap muatan listrik 96.500 coulomb akan menghasilkan

elektron sebanyak 1 mol. Untuk menghormati Michael Faraday,

maka muatan 1 mol elektron diberi satuan baru, yaitu 1 Faraday.

1 Faraday = 96.500 C = 1 mol elektron

bb. Mendiskusikan fakta

dan bukti. - - - -

cc. Menyajikan metode

ilmiah dan pemecahan - - - -

109

masalah.

vii) Metode ilmiah

viii) Pemecahan

masalah - - - -


menyelidik (science as a


p. Mengharuskan siswa

untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan materi.

- - - -

q. Mengharuskan siswa

untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan grafik-


dan lain-lain. 55 - 44

Latihan 2.3

10. Diketahui:

H2│2H+║Cu

2+│Cu E

o = +0,34 V

Zn│Zn2+

║Cu2+

│Cu Eo = +1,10 V

Mg│Mg2+

║Zn2+

│Zn Eo = +1,58 V

Mg│Mg2+

║Sn2+

│Sn Eo = +2,11 V

b. Urutkan daya oksidasi setiap logam dari yang paling kuat daya

oksidasinya sampai yang paling lemah.

c. Jika logam Cu, Zn, Mg, dan Sn dimasukkan ke dalam larutan

yang mengandung ion Sn2+

, logam manakah yang larut

(bereaksi) dan yang tidak larut (bereaksi)?

r. Mengharuskan siswa

untuk membuat

kalkulasi.

55 - 45

Latihan 2.3

9. Dengan menggunakan data potensial elektrode standar pada

Tabel 2.1, perkirakan apakah reaksi berikut dapat berlangsung

spontan atau tidak spontan.

a. Zn(s) + Sn2+

(aq) → Zn2+

(aq) + Sn(s)

b. Cu(s) + Fe3+

(aq) → Cu2+

(aq) + Fe(s)

c. Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)

d. Cu(s)+H2SO4(aq) → CuSO4(aq)+H2(g)

110

e. Cl2(g) + 2KI(aq) → 2KCl(aq) + I2(aq)

55 - 46

Latihan 2.3

11. Diketahui:

H2│2H+║Cu

2+│Cu E

o = +0,34 V

Zn│Zn2+

║Cu2+

│Cu Eo = +1,10 V

Mg│Mg2+

║Zn2+

│Zn Eo = +1,58 V

Mg│Mg2+

║Sn2+

│Sn Eo = +2,11 V

a. Tentukan potensial elektrode Eo logam Cu, Zn, Mg, dan Sn.

s. Mengharuskan siswa

untuk memberikan

alasan dari suatu

jawaban.

66 - 47

2. Mengapa pada elektrolisis larutan NaCl tidak dihasilkan logam

Na seperti pada elektrolisis NaCl cair?

t. Melibatkan siswa

dalam eksperimen


52 - 48

Kegiatan 2.1

Daya Desak Logam

Kegiatan ini bertujuan untuk menyelidiki reaksi redoks yang dapat

berlangsung spontan dan tidak spontan. Berdasarkan pengamatan

yang dilakukan, Anda diharapkan dapat menghubungkan nilai

potensial elektrode standar dengan daya reduksi dan daya oksidasi

logam.

1. Alat dan Bahan

N

o.

Alat Bahan

Nama Ukuran Jumlah Nama ukuran Jumlah

1

Tabung

reaksi sedang

25

Buah

Logam

(Cu, Fe,

Mg, Pb,

Zn)

2 x 0,5

cm

Masing

-masing

5 buah

2 ampelas

- - Larutan

FeSO4 0,1 M 30 mL

3 Gunting

kaleng - -

Larutan

CuSO4 0,1 M 30 mL

4 Pinset - - Larutan 0,1 M 30 mL

111

MgSO4

5 Gelas

kimia 100 mL 2 buah

Larutan

Pb(NO3)2 0,1 M 30 mL

6 Rak

tabung - 1 buah

Larutan

ZnSO4 0,1 M 30 mL

52 - 49 Tugas Portofolio

Buatlah laporan hasil percobaan kegiatan 2.1.

68 - 50

Tugas Portofolio

Carilah di media elektronik (internet) atau buku di perpustakaan

tentang cara melapisi logam dengan elektrolisis (electroplating).

Buatlah rancangan percobaan untuk melapisi logam besi (paku)

dengan logam tembaga secara berkelompok. Tunjukkan kepada

Bapak/Ibu guru hasil rancangan percobaan yang sudah dibuat oleh

kelompok Anda. Jika sudah disetujui, lakukan percobaan tersebut.

Buatlah laporan hasil percobaan yang dilakukan.

4 Interaksi sains,

teknologi, dan



and society) e. Menggambarkan

kegunaan ilmu sains

dan teknologi bagi

masyarakat.

55 1 51 Salah satu contoh penggunaan sel elektrokimia dalam kehidupan

sehari-hari adalah baterai (sumber arus searah).

59 - 52

Gambar 2.9 (a) Contoh kendaraan yang menggunakan sel bahan

bakar.

f. Menunjukkan efek


dan teknologi bagi

masyarakat.

61 1 53

Sebagai contoh, paku keling yang terbuat dari tembaga untuk

menyambung besi akan menyebabkan besi di sekitar paku keling

tersebut berkarat lebih cepat.

g. Mendiskusikan

masalah-masalah - - - -

112


dengan ilmu sains

atau teknlogi.

h. Menyebutkan kari-


pekerjaan dibidang

ilmu teknologi.

- - - -

113

Lampiran 1.3

Hasil Analisis Buku C






tubuh pengetahuan


knowledge)

m. Menyajikan fakta-



hukum-hukum.

17) Fakta

4 1 1

Fraksi massa kadang-kadang dinyatakan dalam persentase massa.

Rumusnya sebagai berikut.

%100tan

xmassalaru

rlarutmassazatteaFraksimass

12 1 2 Segelas air yang diletakkan di ruang terbuka akan menguap (oleh

karena itu tidak pernah mencapai kesetimbangan).

12 1 3 Namun, apabila gelas ditutup dengan tutup gelas, ruang di atas

cairan akan berisi sejumlah konstanta uap air.

16 1 4 Zat terlarut dalam larutan nonelektrolit tidak dapat terdisosiasi

menjadi ion.

16 1 5 Sebagian besar larutan nonelektrolit berupa larutan organik.

16 1 6 Sementara itu, larutan elektrolit memiliki zat terlarut yang dapat

terionisasi menjadi ion.

17 1 7 Dalam percobaan tersebut, kamu akan menemukan bahwa es murni

meleleh lebih cepat daripada larutan.

17 2 8 Pada percobaan tersebut, kamu juga dapat membandingkan sifat

koligatif dari larutan nonelektrolit dan elektrolit.

17 2 9

Sebagai contoh, larutan garam merupakan elektrolit kuat, larutan

cuka merupakan elektrolit lemah, sedangkan larutan gula merupakan

nonelektrolit.

17 4 10 Sel darah akan pecah saat berada dalam larutan hipertonik.

17 - 11 Gambar 1.7 Sel darah dalam larutan hipertonik akan pecah.

114

17 5 12 Ginjal yang tidak bekerja dengan baik, tidak dapat menyaring sel-sel

darah.

17 5 13 Proses tersebut berhubungan dengan tekanan osmosis yang

merupakan salah satu sifat koligatif.

17 7 14 Lintah merupakan hewan lunak dan basah.

17 8 15 Air sangat diperlukan tanaman untuk tumbuh. Air diserap oleh akar.

18) Konsep 4 1 16

Fraksi massa adalah jumlah zat yang dinyatakan dalam gram dalam

100 gram larutan.

12 1 17

Tekanan uap cairan adalah tekanan kesetimbangan molekul gas dari

cairan yang berada di atas cairan itu sendiri sebagai hasil dari

penguapan.

16 1 18 Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan

listrik.

17 4 19 Larutan yang mempunyai tekanan osmosis yang sama disebut

isotonik.

17 4 20 Larutan dengan tekanan osmosis yang lebih rendah disebut

hipotonik.

17 4 21 Hipertonik adalah larutan yang mempunyai tekanan osmosis lebih

tinggi.

17 9 22

Osmosis terbalik adalah proses untuk menghilangkan garam dari air

laut dengan menggunakan membran semipermeabel yang diberikan

tekanan lebih besar dari tekanan osmosis air laut.

19) Prinsip 12 1 23

Seberapa banyak uap air yang muncul tergantung pada suhu, tetapi

tidak pada jumlah cairan yang muncul pada keadaan setimbang.

115

12 3 24

Karena itu, jika dua pertiga molekul adalah molekul zat terlarut,

tekanan uapnya adalah sebanyak kurang lebih du-pertiga dari pelarut

murni pada suhu tersebut.

12 3 25

Jika zat terlarut memiliki tekanan uap sendiri, maka tekanan uap

total pada larutan akan menjadi sebagai beikut.

Puap = 2/3 (tekanan uap pelarut murni) + 1/3 (tekanan uap zat terlarut

murni)

Maka, ∆P = Xzat terlarut . Po

Keterangan:

∆P = perubahan tekanan uap pada pelarut murni

Xzat terlarut = fraksi mol zat terlarut


Ingat Xzat terlarut = 1 - Xpelarut, oleh karena itu:

∆P = Po - Plarutan

Xzat terlarut . Po = P

o - Plarutan

(1 - Xpelarut) . Po = P

o - Plarutan

Po - Xpelarut . P

o = P

o - Plarutan

Plarutan = Po. Xpelarut

17 1 26 Pada titik beku, jumlah pembekuan molekul cair ke padat sama

dengan jumlah molekul padat mencair menjadi cairan.

17 1 27

Penambahan setiap zat terlarut meningkatkan konsentrasi molekul

padat secara efektif, memperlambat zat padat menajdi bagian cair

dalam kesetimbangan ini.

17 5 28

Dalam mesin dialisis, urea dan kontaminan lainnya akan dipisahkan

dari darah dan dibuang sehingga sel-sel darah yang bersih dapat

dikembalikan ke tubuh pasien.

20) Hukum 12 3 29

Hukum Raoult menyatakan bahwa tekanan uap pelarut di atas

larutan sebanding dengan fraksi molekul pelarut dalam larutan.

n. Menyajikan hipotesis-


dan model-model.

- - - -

116

13) Hipotesis

14) Teori - - - -

15) Model

12 - 30

Gambar 1.5 Grafik kesetimbangan larutan gas pelarut murni

o. Meminta siswa untuk

mengingat

pengetahuan atau

informasi.

- - - -



way of thinking)

dd. Menggambarkan

bagaimana seorang

ilmuwan melakukan

eksperimen.

- - - -

ee. Menunjukkan

perkembangan


ide.

- - - -

ff. Menekankan sifat

empiris dan

objektivitas ilmu

sains.

- - - -

gg. Menunjukkan

bagaimana ilmu sains 17 4 31

Oleh karena itu, tekanan osmosis dalam sel darah harus dijaga dan

bahan kimia asing yang masuk ke dalamnya harus bersifat isotonik.

117

berjalan dengan


dan deduktif.

hh. Menunjukkan

hubungan sebab dan

akibat. 12 2 32

Sementara itu, jika larutan cairan ditempatkan di dalam gelas,

tekanan kesetimbangan akan menjadi lebih rendah dibandingkan

dengan tekanan kesetimbangan pada iar murni. Hal itu dikarenakan

adanya zat terlarut dalam cairan yang akan menahan penguapan

cairan.

17 2 33

Jika kamu membuat ketiga larutan uji itu dengan molalitas yang

sama, maka kamu akan mendapatkan perubahan titik beku pada

larutan elektrolit lebih besar dibandingkan pada larutan

nonelektrolit.

17 8 34

Tanaman memiliki zat terlarut yang membuat konsentrasi zat terlarut

tersebut lebih tinggi daripada air di sekitar akar. Dengan adanya

tekanan osmosis, air didorong masuk ke dalam akar.

ii. Mendiskusikan fakta

dan bukti. - - - -

jj. Menyajikan metode


masalah.

ix) Metode ilmiah

- - - -

x) Pemecahan

masalah - - - -


menyelidik (science as a


u. Mengharuskan siswa

untuk menjawab

pertanyaan melalui

- - - -

118

penggunaan materi.

v. Mengharuskan siswa

untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan grafik-


dan lain-lain.

- - - -

w. Mengharuskan siswa

untuk membuat

kalkulasi.

4 - 35

Latihan 1.1

1. Hitunglah molalitas larutan yang mengandung 0,12 gram cuka

(CH3COOH) dalam 50 gram air. (Mr cuka = 60 g/mol)

4 - 36

Latihan 1.1

2. Berapa banyak gula yang harus ditambahkan dalam 75 g air

untuk membuat 2 molal larutan gula? (Mr gula = 342 g/mol)

12 - 37

Latihan 1.5

1. Diketahui 2 g zat organik dilarutkan dalam 100 g air (Kb =

0,52oC.kg/mol). Jika larutan mendidih pada 100,15

oC,

berapakah massa molekular dari larutan nonelektrolit tersebut?

12 - 38

Latihan 1.5

2. 0,56 g asam etanoat (Mr = 60 g/mol) yang dilarutkan dalam 600

g naftalen menyebabkan peningkatan suhu titik didih sebesar

0,5oC. Jika 20% asam etanoat dipisahkan, hitunglah konstanta

peningkatan titik didih dari naftalen.

x. Mengharuskan siswa

untuk memberikan

alasan dari suatu

jawaban.

- - - -

y. Melibatkan siswa

dalam eksperimen

atau aktivitas berpikir. 16 - 39

Percobaan 1.1

Tujuan: mengetahui penambahan zat terlarut elektrolit dan

nonelektrolit ke dalam air dapat mempengaruhi titik beku air.

Alat dan Bahan: Cetakan es batu, air suling, gula, garam, cuka, soda,

119

diet soda, tatakan, sendok, gelas.

Langkah Kerja:

1. Buatlah kelompok terdiri 3 orang. Buatlah larutan gula dengan

melarutkan dua sendok gula ke dalam air.

2. Buat larutan yang sama dengan menggunakan cuka dan gula.

3. Pasang label pada cetakan es batu dan tuangkan setiap larutan

ke dalam 2 atau 3 kotak. Tuang sampai 3/4 penuh agar tidak

tercampur dengan larutan yang lain.

4. Letakkan cetakan ke dalam lemari es dan biarkan membeku.

5. Keluarkan es batu apabila semua larutan telah berubah menjadi

es. Keluarkan es batu dan letakkan setiap larutan pada tempat

yang berbeda.

6. Tempatkan es-es tersebut pada suhu ruang dan nyalakan

stopwatch. Catat waku saat semua es batu mencair.

7. Amati dan lengkapi tabel di bawah ini.

Larutan Lama Mencair

Air murni

Larutan garam

Larutan gula

Larutan cuka

Soda

Diet soda

Pertanyaan:

1. Es yang terbuat dari apakah yang paling cepat mencair?

2. Es yang terbuat dari apakah yang paling lama mencair?

3. Mengapa terjadi perbedaan lama mencair pada es-es tersebut?

Hubungkan dengan jenis cairannya (pelarut murni, larutan

elektrolit kuat, larutan elektrolit lemah, atau larutan

nonelektrolit).

4. Kesimpulan apakah yang dapat kamu peroleh dari percobaan

tersebut?

120

4 Interaksi sains,

teknologi, dan



and society) i. Menggambarkan

kegunaan ilmu sains

dan teknologi bagi

masyarakat.

17 3 40

Sifat koligatif memiliki banyak kegunaan dalam kehidupan sehari-

hari. Beberapa penerapan sifat koligatif larutan antara lain

pengendalian sel, mesin dialisis, pengawetan makanan, pembasmi

lintah, dan sebagainya.

17 5 41 Mesin dialisis berfungsi untuk membersihkan sel-sel darah seorang

pasien gagal ginjal.

17 6 42

Garam dan gula merupakan pengawet alami yang umum digunakan

untuk makanan. Bahan tersebut dapat membunuh bakteri yang dapat

membusukkan makanan.

17 7 43

Membasmi lintah dapat dengan cara menaburkan garam pada tubuh

hewan tersebut. Garam akan menyerap air yang menyebabkan lintah

menjadi kering.

j. Menunjukkan efek


dan teknologi bagi

masyarakat.

- - - -

k. Mendiskusikan

masalah-masalah


dengan ilmu sains

atau teknlogi.

- - - -

l. Menyebutkan kari-


pekerjaan dibidang

ilmu teknologi.

- - - -

121


Bab 2 – Elektrokimia




tubuh pengetahuan


knowledge)

p. Menyajikan fakta-fakta,

konsep-konsep, prinsip-

prinsip, dan hukum-

hukum.

21) Fakta

25 - 1

Gambar 2.1 Jenis-jenis baterai

25 2 2 Reaksi oksidasi dan reduksi merupakan konsep dasar elektrokimia.

25 4 3

Misalnya, pada reaksi pembakaran besi, menghasilkan besi (III) oksida.

Reaksinya sebagai berikut.

4Fe(s) + 3O2(s) → 2Fe2O3(s)

25 5 4 Besi dan oksigen merupakan unsur murni dengan bilangan oksidasi 0.

25 5 5 Semua reaksi oksidasi disertai dengan reaksi reduksi.

41 - 6

Gambar 2.13 Baterai yang dapat diperbarui.

41 1 7 Perangkat untuk mengisi ulang tersebut dinamakan charger atau

recharger.

41 1 8 Contoh sel Volta sekunder adalah aki (baterai timbal-asam), baterai Ni-Cd,

baterai Ni-logam hidrida, dan baterai ion litium.

41 1 9 Beberapa contoh sel volta sekunder dan sifatnya ditunjukkan pada Tabel

2.3.

122

46 1 10 Logam dapat diekstrak dari lelehan senyawa dengan elektrolisis.

49 1 11 Elektrolisis air garam (konsentrat natrium klorida) adalah elektrolisis

dengan menggunakan sel diafragma.

49 4 12

Kuantitas listrik mengacu pada kuantitas muatan listrik, biasanya diukur

dalam coulomb.

W = e x F = 500.96

.. tie

Keterangan:

W = massa zat dibebaskan dalam gram (g)

e = berat ekuivalen = Mr dibagi jumlah elektron yang terlibat

F = konstanta Faraday = muatan pada salah satu mol elektron dalam

Coulomb (C) = 500.96

ixt

51 1 13 Besi apabila dibiarkan di udara terbuka akan mengalami korosi.

22) Konsep

25 1 14

Elektrokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari reaksi kimia

yang terjadi dalam suatu larutan dari sebuah konduktor elektron (logam

atau semikonduktor) dan konduktor ion (elektrolit).

25 2 15 Reaksi kimia di mana terjadi transfer elektron antarmolekul disebut reaksi

oksidasi atau reduksi (redoks).

25 3 16 Seluruh baterai ini hampir mengadaptasi sistem konversi energi yang

sama.

25 4 17 Redoks singkatan dari reaksi reduksi-oksidasi.

25 4 18 Redoks merupakan proses elektrokimia yang melibatkan transfer elektron

“ke” atau “dari” suatu molekul ion dan mengubah bilangan oksidasinya.

25 4 19 Reaksi oksidasi merupakan peristiwa pelepasan elektron dan reaksi reduksi

merupakan peristiwa penangkapan elektron.

41 1 20 Sel Volta sekunder merupakan sel Volta yang dapat diperbarui (dapat diisi

123

ulang).

41 1 21 Reaksi pada anode: 4OH

-(aq) →2H2O(l)+O2+4e

-

Reaksi pada katode: 2H+

(aq) + 2e- → H2(g)

49 1 22

Reaksi yang terjadi di anode dan katode dalam elektrolisis air garam

adalah sebagai berikut.

Reaksi pada anode:

2Cl-(aq) → Cl2(g) + 2e

- ;ion OH

- tetap berada dalam larutan.

Reaksi pada katode:

2H+

(aq) + 2e- → H2(g) ;ion Na

+ tetap berada dalam larutan.

51 2 23 Korosi merupakan oksidasi elektrokimia dari logam dengan oksidan

seperti oksigen.

51 2 24 Pembentukan oksida besi akibat oksidasi atom-atom besi dalam larutan

murni adalah contoh korosi elektrokimia, umumnya dikenal sebagai karat.

51 3 25 Banyak campuran logam (aloy) mengalami korosi karena paparan uap air

di udara, namun proses tersebut juga dipengaruhi oleh paparan zat tertentu.

23) Prinsip 25 1 26

Elektrokimia melibatkan transfer elektron antara elektrode dan elektrolit

dalam larutan.

25 4 27 Reaksi ini dapat terjadi melalui penerapan tegangan eksternal atau melalui

pelepasan energi kimia.

25 5 28 Ketika keduanya bereaksi, terjadi perubahan bilangan oksidasi. Pada besi

(III) oksida, bilangan oksidasi besi menjadi +3 dan oksigen menjadi -2.

25 6 29

Persamaan reaksi redoks harus disertakan seperti reaksi kimia biasa. Untuk

menyetarakan reaksi redoks ada beberapa hal yang harus dperhatikan,

yaitu sebagai berikut.

a. Jumlah atom pada sisi kiri reaksi adalah sama dengan jumlah atom di

sebelah kanan.

b. Jumlah muatan atom pada sisi kiri reaksi adalah sama dengan jumlah

muatan atom di sisi kanan reaksi.

c. Sebagian besar reaksi redoks terjadi dalam larutan asam atau alkali.

Oleh karena itu, ion H+, OH

-, dan molekul air (H2O) termasuk dalam

reaksi ditulis dalam persamaan.

36 1 30

Reaksi redoks dalam sel elektrokimia akan terjadi secara spontan apabila

potensial sel adalah positif. Apabila potensial sel negatif, maka reaksi tidak

akan terjadi secara spontan.

124

41 1 31 Sel Volta sekunder diisi ulang dengan menggunakan arus listrik yang

membalikan reaksi kimia yang terjadi selama penggunaannya.

49 3 32

Untuk mencegah reaksi ini terjadi, sebuah sel diafragma digunakan untuk

menjaga klorin dan natrium klorida cair terpisah. Pada sel diafragma,

diafragma asbes berpori memisahkan kompartemen anode dan katode.

49 3 33

Air garam dipompa ke dalam kompartemen anode, yang berisi anode

titanium. Cairan dalam kompartemen tersebut disimpan pada tingkat yang

lebih tinggi daripada kompartemen katode, dan terdapat katode baja.

Dalam kompartemen anode, ion klorida dibuang dan gas klorin dihasilkan.

24) Hukum

49 4 34

Hukum Faraday tentang elektrolisis dapat ditulis dalam persamaan kimia

sebagai berikut.

1. Massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis berbanding lurus dengan

jumlah listrik yang dilewati.

q. Menyajikan hipotesis-


dan model-model.

16) Hipotesis

- - - -

17) Teori - - - -

18) Model

36 2 35

Menggambar diagram sel dapat dilakukan sebagai berikut. Contohnya,

penulisan elektrode magnesium digabungkan ke elektrode hidrogen.

Tanda kurung siku garis vertikal tunggal

menunjukkan hidrogen menunjukkan batasan

yang mengalir melalui platina antara dua fase,

sebagai contoh, antara

ion magnesium dan

logam padat.

Pt[H2(g)] + 2H+ ǁ Mg

2+(aq) ǀ Mg(s)

Garis vertikal ganda menunjukkan jembatan garam.

Cara lain menuliskan elektrode hidrogen yang lain adalah sebagai berikut.

Pt ǀ H2(g) ǀ 2H+

(aq) ǁ atau

125

Tanda kurung siku digantikan dengan satu garis vertikel yang

menunjukkan batasan antara platina dan hidrogen.

Pt[H2(g)] ǀ H+

(aq) ǁ

Satu ion hidrogen ditunjukkan dari 2 ion hidrogen pada persamaan.

49 - 36

Gambar 2.22 Elektrolisis garam

49 2 37

Setelah elektrolisis, larutan yang dihasilkan mengandung natrium

hidroksida. Klorin bereaksi dengan natrium hidroksida cair menghasilkan

natrium klorat (I):

Cl2 + 2NaOH → NaClO + NaCl + H2O

51 - 38

Gambar 2.24 Korosi dan bagaimana terbentuknya.

r. Meminta siswa untuk


atau informasi.

46 - 39

Latihan 2.5

Tentukan pelepasan ion dan reaksi yang terjadi pada katode dan anode

untuk elektrolisis berikut.

a. Lelehan magnesium klorida

b. Larutan perak bromida

c. Konsentrat kalium iodida

d. Larutan besi (II) belerang

e. Larutan seng klorida dan timbel (II) bromida


berpikir (science as a way

of thinking)

kk. Menggambarkan

49 4 40

Michael Faraday (1791-1867) meneliti elektrolisis kuantitatif dengan

mengukur jumlah perubahan kimiawi yang dibawa oleh arus yang dikenal

untuk waktu yang diketahui.

126

bagaimana seorang

ilmuwan melakukan

eksperimen.

ll. Menunjukkan


dari sebuah ide.

- - - -

mm. Menekankan sifat


ilmu sains.

- - - -

nn. Menunjukkan


berjalan dengan


dan deduktif.

25 5 41

Oleh karena itu, pada besi terjadi peningkatan bilangan oksidasi besi dari 0

ke +3 yang disebut oksidasi. Pada saat yang sama oksidasi oksigen

mengalami penurunan dari 0 ke -2 yang dikenal sebagai reduksi.

51 2 42

Jenis kerusakan ini biasanya menghasilkan oksida dan garam dari logam

asli. Dengan kata lain, korosi adalah pemakaian logam sampai habis

karena reaksi kimia.

oo. Menunjukkan hubungan

sebab dan akibat. 51 3 43

Korosi dapat menyebabkan terbentuknya keretakan atau lubang dan dapat

menyebar ke permukaan yang lebih luas.

pp. Mendiskusikan fakta

dan bukti. 51 1 44

Besi apabila dibiarkan di udara terbuka akan mengalami korosi. Apakah

korosi itu?

qq. Menyajikan metode


masalah.

xi) Metode ilmiah

51 3 45

Bagaimanakah proses terjadinya karat tersebut?

Saat besi terkena tetesan air, besi bertindak sebagai anode, dengan reaksi

sebagai berikut. Fe→Fe2+

+2e-

Beberapa elektron yang dibebaskan dapat menembus ke bagian dalam

logam dan sisanya ditangkap oleh oksigen di udara. Proses tersebut

merupakan proses yang terjadi pada katode dengan reaksi sebagai berikut.

O2 + 4H+ + 4e

- → 2H2O

Ion Fe2+

akan teroksidasi oleh oksigen dan membentuk senyawa Fe3+

, yaitu

Fe2O3.xH2O yang merupakan karat dengan warna merah kecoklatan.

xii) Pemecahan

masalah - - - -


menyelidik (science as a - - - -

127


z. Mengharuskan siswa

untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan materi.

aa. Mengharuskan siswa

untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan grafik-

grafik, tabel-tabel, dan

lain-lain.

- - - -

bb. Mengharuskan siswa

untuk membuat

kalkulasi. 36 - 46

Latihan 2.4

Prediksikan apakah reaksi di bawah ini dapat terjadi secara spontan

menggunakan potensial sel dan data pada Tabel 2.1.

a. Fe + Ca2+

↔ Fe2+

+ Ca

b. Co + 2Na+ ↔ Co

2+ + 2Na

c. 2Ag+ + Ca

2+ ↔ 2Ag

+ + Ca

51 - 47

Latihan 2.6

1. Tembaga klorida cair (CuCl2) dielektrolisis dengan pasokan daya

4.825 C (Ar Cu = 64 g/mol; Ar Cl = 35,5 g/mol). Berapa banyak

padatan yang terdapat di anode?

51 - 48

Latihan 2.6

2. Listrik yang sama melewati sebuah tembaga sulfat (CuSO4) dan

larutan perak nitrat (AgNO3). Jika 8 g tembaga padat diproduksi,

maka berapa banyak perak yang dihasilkan? (Ar Cu= 64;Ar Ag = 108

g/mol)

cc. Mengharuskan siswa

untuk memberikan

alasan dari suatu

jawaban.

- - - -

dd. Melibatkan siswa dalam

eksperimen atau 41 - 49

Percobaan 2.1

Tujuan: Mengetahui banyaknya tegangan yang dapat dihasilkan oleh

128

aktivitas berpikir. lemon.

Alat dan Bahan: Lemon, voltmeter, pin/klip, penanda, paku seng, koin

tembaga, pisau, dan kentang.

Langkah Kerja:

1. Dalam kelompok dengan anggota 3 sampai 4 orang, cuci, dan

keringkan semua lemon.

2. Buatlah sayatn kecil di dua tempat pada sebuah lemon. Masukkan

sebuah paku berlapis seng dan koin tembaga ke dalamnya.

3. Gunakan pin untuk menghubungkan paku dan koin ke voltmeter.

Catat hasilnya.

4. Buatlah rangkaian dua, tiga, dan empat lemon yang dihubungkan

bersama-sama. Catat tegangan yang dihasilkan.

5. Lakukan hal yang sama pada kentang.

4 Interaksi sains, teknologi,

dan masyarakat

(interaction of science,

technology, and society) m. Menggambarkan

kegunaan ilmu sains

dan teknologi bagi

masyarakat.

25 2 50 Contoh penerapan elektrokimia, yaitu pada baterai, aki, pemurnian logam,

pelapisan logam (electroplating), korosi.

46 1 51

Elektrolisis digunakan secara luas pada industri dan kehidupan sehari-hari,

seperti pemurnian logam, penyepuhan logam, isolasi logam, dan

pembuatan gas.

46 1 52 Elektrolisis dapat digunakan untuk menghasilkan dekomposisi kimia

dengan pembentukan senyawa baru, seperti dalam elektrolisis air asin.

46 1 53 Elektrolisis juga digunakan untuk memurnikan logam, seperti tembaga.

n. Menunjukkan efek


dan teknologi bagi

masyarakat.

- - - -

o. Mendiskusikan

masalah-masalah sosial

yang berkaitan dengan

ilmu sains atau teknlogi.

- - - -

p. Menyebutkan kari-karir

dan pekerjaan-pekerjaan

dibidang ilmu

teknologi.

- - - -

129

Lampiran 2.1

Jumlah Kemunculan Indikator Literasi Sains pada Buku A, B, dan C


Buku A Buku B Buku C

Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2


pengetahuan (the knowledge of

science)

a. Menyajikan fakta-fakta, konsep-

konsep, prinsip-prinsip, dan

hukum-hukum.

1) Fakta

2 17 5 10 15 13

2) Konsep 10 4 9 14 7 12

3) Prinsip 3 5 1 4 6 8

4) Hukum 1 1 2 2 1 1

b. Menyajikan hipotesis-hipotesis,

teori-teori, dan model-model.

1) Hipotesis

- - - - - -

2) Teori - - 1 - - -

3) Model 4 2 1 6 1 4

c. Meminta siswa untuk mengingat

pengetahuan atau informasi - 4 - 3 - 1

2 Sains sebagai cara untuk

menyelidiki (the investigative nature

1 1 - - - -

130

of science)

a. Mengharuskan siswa untuk


penggunaan materi

b. Mengharuskan siswa untuk


penggunaan grafik - grafik, tabel

- tabel, dan lain - lain

- - - 1 - -

c. Mengharuskan siswa untuk

membuat perhitungan - 2 4 2 4 3

d. Mengharuskan siswa untuk


jawaban

2 1 1 1 - -


eksperimen atau aktivitas

berpikir

1 2 - 3 1 1

3 Sains sebagai cara berpikir (science

as a way of thinking)

a. Menggambarkan bagaimana

seorang ilmuwan melakukan

eksperimen

1 - - - - 1

b. Menunjukkan perkembangan

historis dari sebuah ide - 1 - - - -

c. Menekankan sifat empiris dan

objektivitas ilmu sains - - - - - -


menggunakan asumsi-asumsi - - - - - -

131

e. Menunjukkan bagaimana ilmu

sains berjalan dengan

pertimbangan induktif dan

deduktif

- 4 2 1 1 2

f. Menunjukkan hubungan sebab

dan akibat 6 4 3 3 3 1

g. Mendiskusikan fakta dan bukti - - 1 - - 1

h. Menyajikan metode ilmiah dan

pemecahan masalah - - - - - 1


masyarakat (interaction of science,


a. Menggambarkan

kegunaan/dampak positif ilmu

sains dan teknologi bagi

masyarakat

1 - 5 2 4 4

b. Menunjukkan efek negatif dari

ilmu sains dan teknologi bagi

masyarakat

- 2 - 1 - -

c. Mendiskusikan masalah -

masalah sosial yang berkaitan

dengan ilmu sains atau teknologi

- - - - - -

d. Menyebutkan karir - karir dan

pekerjaan - pekerjaan dibidang

ilmu dan teknologi

- - - - - -

132

Tabel Rekapitulasi Jumlah Kemunculan Indikator Literasi Sains pada Setiap

Buku

No Kategori

Buku A

Σ

Buku B

Σ

Buku C

Σ Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2


tubuh pengetahuan 20 33 53 19 39 58 30 39 69


untuk menyelidiki 4 6 10 5 7 12 5 4 9


untuk berpikir 7 9 16 6 4 10 4 6 10

4

Interaksi sains,

teknologi, dan

masyarakat

1 2 3 5 3 8 4 4 8

Jumlah 32 50 35 53 43 53

Jumlah Total 82 88 96

133

Lampiran 2.2

Persentase Kemunculan Kategori Literasi Sains pada Setiap Buku


Buku A Buku B Buku C

Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2

Bab

1

Bab

2


pengetahuan (the knowledge of science)

b. Menyajikan fakta-fakta, konsep-

konsep, prinsip-prinsip, dan hukum-

hukum.

5) Fakta

2,44

%

20,7

%

5,68

%

11,4

%

15,6

%

13,5

%

6) Konsep 12,2

0%

4,88

%

10,2

%

15,9

%

7,29

%

12,5

%

7) Prinsip 3,66

% 6,1%

1,14

%

4,55

%

6,25

%

8,33

%

8) Hukum 1,22

%

1,22

%

2,27

%

2,27

%

1,04

%

1,04

%

c. Menyajikan hipotesis-hipotesis,

teori-teori, dan model-model.

4) Hipotesis

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

5) Teori 0,00

%

0,00

%

1,14

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

6) Model 4,88

%

2,44

%

1,14

%

6,82

%

1,04

%

4,17

%

d. Meminta siswa untuk mengingat

pengetahuan atau informasi

0,00

%

4,88

%

0,00

%

3,41

%

0,00

%

1,04

%

134

2 Sains sebagai cara untuk menyelidiki

(the investigative nature of science)

f. Mengharuskan siswa untuk


penggunaan materi

1,22

%

1,22

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

g. Mengharuskan siswa untuk


penggunaan grafik - grafik, tabel -

tabel, dan lain - lain

0,00

%

0,00

%

0,00

%

1,14

%

0,00

%

0,00

%

h. Mengharuskan siswa untuk

membuat perhitungan

0,00

%

2,44

%

4,55

%

2,27

%

4,17

%

3,13

%

i. Mengharuskan siswa untuk


jawaban

2,44

%

1,22

%

1,14

%

1,14

%

0,00

%

0,00

%

j. Melibatkan siswa dalam eksperimen

atau aktivitas berpikir

1,22

%

2,44

%

0,00

%

3,41

%

1,04

%

1,04

%

3 Sains sebagai cara berpikir (science as

a way of thinking)

i. Menggambarkan bagaimana seorang

ilmuwan melakukan eksperimen

1,22

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

1,04

%

j. Menunjukkan perkembangan

historis dari sebuah ide

0,00

%

1,22

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

k. Menekankan sifat empiris dan

objektivitas ilmu sains

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

l. Mengilustrasikan dengan

menggunakan asumsi-asumsi

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

m. Menunjukkan bagaimana ilmu sains

berjalan dengan pertimbangan

induktif dan deduktif

0,00

%

4,88

%

2,27

%

1,14

%

1,04

%

2,08

%

135

n. Menunjukkan hubungan sebab dan

akibat

7,32

%

4,88

%

3,41

%

3,41

%

3,13

%

1,04

%

o. Mendiskusikan fakta dan bukti 0,00

%

0,00

%

1,14

%

0,00

%

0,00

%

1,04

%

p. Menyajikan metode ilmiah dan

pemecahan masalah

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

1,04

%


masyarakat (interaction of science,


e. Menggambarkan kegunaan/dampak

positif ilmu sains dan teknologi bagi

masyarakat

1,22

%

0,00

%

5,68

%

2,27

%

4,17

%

4,17

%

f. Menunjukkan efek negatif dari ilmu

sains dan teknologi bagi masyarakat

0,00

%

2,44

%

0,00

%

1,14

%

0,00

%

0,00

%

g. Mendiskusikan masalah - masalah

sosial yang berkaitan dengan ilmu


0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

h. Menyebutkan karir - karir dan

pekerjaan - pekerjaan dibidang ilmu

dan teknologi

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

0,00

%

Total 100,00% 100,00% 100,00%

136

Lampiran 3.1

Tabel Kesepakatan pada Buku A


Bab 1 – Sifat Koligatif Larutan Pengamat I Pengamat II

Hala

man

Para

graf

No.

Pernyata

an

Pernyataan Ya Tidak Ya Tidak



of science)

s. Menyajikan fakta-fakta,


prinsip, dan hukum-

hukum.

1) Fakta 7 - 1

Tabel 1.2 Tetapan Kenaikan Titik Didih Molal (Kb)

Pelarut Titik Didih (oC) Kb (oC/molal)

Air 100,0 0,51

Benzena 80,1 2,52

Alkohol 78,5 1,19

Kloroform 61,2 3,88

Aseton 56,5 1,67

Eter 34,5 2,11

√ √

15 2 2 Zat elektrolit dalam air akan terionisasi atau terurai menjadi ion-

ion. √ √

2) Konsep 7 2 3

Temperatur pada tekanan uap jenuh zat cair yang sama dengan 1

atm disebut titik didih normal zat cair itu. √ √

7 4 4 Selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni

disebut kenaikan titik didih (∆Tb). √ √

7 5 5

Kenaikan titik didih yang disebabkan oleh 1 mol zat yang

dilarutkan dalam 1.000 gram zat pelarut mempunyai harga yang

tetap dan disebut tetapan kenaikan titik didih molal (Kb). √ √

7 6 6 Bagaimana hubungan kenaikan titik didih dengan konsentrasi

larutan? Secara umum dapat dirumuskan sebagai berikut. √ √

137

∆Tb = m x Kb atau

xKbw

xMr

wTb

1

000.12

Keterangan:

∆Tb = kenaikan titik didih larutan

Kb = tetapan kenaikan titik didih molal

m = kemolalan (molalitas)

w1 = massa pelarut dalam gram

w2 = massa zat terlarut dalam gram


13 1 7

Selaput semipermiabel adalah suatu selaput yang hanya dapat

dilalui oleh molekul-molekul pelarut, sedangkan molekul-molekul

zat terlarut tidak dapat melaluinya.

√ √

13 1 8

Tekanan hidrostatis yang dihasilkan dari proses osmosis yang

menahan merembesnya molekul-molekul pelarut disebut tekanan

osmotik. √ √

13 2 9

Bagaimana hubungan penurunan tekanan osmotik dengan

konsentrasi larutan? Secara umum dapat dirumuskan sebagai

berikut.

π = M x R x T atau

xRxTV

xMr

w 1

Keterangan:

π = tekanan osmotik

R = tetapan gas ideal (0,082 atam L/mol K)

T = temperatur (K)

V = volume larutan

w = massa zat terlarut


√ √

13 3 10

Jika tekanan osmotik dua larutan dibandingkan maka ada tiga

kemungkinan, yaitu sebagai berikut.

d. Larutan - larutan yang mempunyai tekanan osmotik sama

disebut isotonik.

√ √

13 3 11 e. Larutan - larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih

rendah daripada larutan lain disebut hipotonik. √ √

13 3 12 f. Larutan - larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih

tinggi daripada larutan lain disebut hipertonik. √ √

138

3) Prinsip

5 4 13


2

nn

nPoxP

Dari persamaan di atas dapat diturunkan suatu rumus untuk

menghitung tekanan uap larutan, sehingga didapatkan:


1

nn

nPoxP

Keterangan:

∆P = penurunan tekanan uap


P = tekanan uap larutan

X1 = fraksi mol zat pelarut

X2 = fraksi mol zat terlarut

n1 = mol zat pelarut

n2 = mol zat terlarut

√ √

7 2 14 Suatu zat cair akan mendidih jika tekanan uap jenuh zat cair itu

sama dengan tekanan udara di sekitarnya. √ √

7 3 15 Oleh sebab itu, penguapan partikel - partikel pelarut membutuhkan

energi yang lebih besar. √ √

4) Hukum

5 2 16

Pada tahun 1887, F.M. Raoult (1830 – 1901) menyatakan bahwa

penurunan tekanan uap relatif (Po – P) atau (∆P) berbanding lurus

dengan fraksi mol zat terlarut. √ √

t. Menyajikan hipotesis-

hipotesis, teori-teori, dan

model-model.

19) Hipotesis

- - - -

20) Teori - - - -

21) Model

5 - 17

Gambar 1.5 Penurunan tekanan uap air karena adanya zat terlarut

√ √

7 - 18 Gambar 1.7 Mendidihkan larutan gula √ √

139

13 - 19

Gambar 1.13 Peristiwa osmosis; perembesan molekul pelarut dari

larutan yang konsentrasinya kecil ke larutan yang konsentrasinya

besar

√ √

15 - 20

Gambar 1.15 Perilaku sel hewan dan sel tumbuhan pada larutan

yang berbeda.

√ √

u. Meminta siswa untuk


atau informasi.

- - - -



nature of science)

ee. Mengharuskan siswa

untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan materi.

15 - 28

Tugas 1.4

Analisis

Diskusikanlah dengan teman kelompok kalian!

2. Tentunya kalian pernah memerhatikan telur yang

dipecahkan, bukan? Pada kulit telur bagian dalam terdapat

selaput permeabel.

Apakah fungsi selaput permeabel tersebut?

Bagaimana seandainya selaput tidak ada?

√ √

140

ff. Mengharuskan siswa

untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan grafik-grafik,

tabel-tabel, dan lain-lain.

- - - -

gg. Mengharuskan siswa

untuk membuat kalkulasi. - - - -

hh. Mengharuskan siswa

untuk memberikan alasan

dari suatu jawaban. 13 - 29

Tugas 1.4

3. Sekarang di pasaran banyak sekali dijual minuman ringan

yang berlabel isotonik. Mengapa diberi nama minuman

isotonik? Apa bedanya dengan minuman ringan jenis

lainnya? Pernahkan kalian meminumnya? Untuk apakah

tujuannya?

√ √

15 - 30

Contoh:

Apabila 1 mol gula dilarutkan dalam 1000 gram air memiliki titik

beku -1,86 oC, sedangkan jika 1 mol NaCl dilarutkan dalam 1000

gram air memiliki titik beku -3,5 oC. Pikirkan mengapa sifat

koligatif larutan elektrolit nilainya lebih besar dibandingkan sifat

koligatif larutan nonelektrolit untuk larutan yang konsentrasinya

sama?

√ √

ii. Melibatkan siswa dalam


berpikir.

7 - 31

Tugas 1.1

Analisis

Lakukan percobaan sederhana dengan teman kelompok kalian!

Tentunya kalian sudah mengetahui berapa titik didih air, bukan?

Bandingkan titik didih air dengan larutan berikut.

5. Masukkan kira-kira 5 sendok gula ke dalam 1 liter air.

6. Aduk sampai semua gula larut.

7. Panaskan larutan gula tersebut sampai mendidih dan ukur

temperaturnya.

8. Bandingkan titik didih larutan gula dengan titik didih air.

Bagaimana hasilnya?

Diskusikan mengapa larutan gula mempunyai titik didih yang lebih

tinggi daripada titik didih air? Bandingkan hasil diskusi kelompok

kalian dengan kelompok lain!

√ √

3 Sains sebagai cara berpikir

(science as a way of

thinking)

rr. Menggambarkan

bagaimana seorang

5 - 21

Kimiawan

Francois Marie Raoult (1830-1901)

Ia adalah seorang ahli kimia prancis. Raoult terkenal dengan

eksperimen-eksperimennya dengan larutan. Tulisannya yang

pertama tentang penurunan titik beku zat cair karena adanya zat

√ √

141

ilmuwan melakukan

eksperimen.

yang dilarutkan didalamnya, dipublikasikan pada tahun 1878. Hal

ini dilanjutkan dengan penyelidikan dan penelitian dengan berbagai

macam pelarut, seperti benzena dan asam asetat, yang membuatnya

percaya bahwa ada hubungan yang sederhana antara berat molekul

suatu zat dan titik beku pelarut. Jika satu mol zat dilarutkan dalam

100 molekul pelarut maka temperatur larutan akan menjadi turun.

Hubungan lain yang didapatkan dari eksperimennya adalah

penurunan tekanan uap pelarut, yang disebabkan oleh adanya zat

yang dilarutkan di dalamnya, yang sebanding dengan berat molekul

zat yang dilarutkan ketika larutan ditambah air. Semua ini

digunakan untuk menentukan berat molekul suatu zat, dan juga

digunakan oleh J. H. Van’t Hoff dan W. Ostwald, untuk

mendukung hipotesis penguraian elektrolit dalam larutan.

ss. Menunjukkan


dari sebuah ide.

- - - -

tt. Menekankan sifat empiris

dan objektivitas ilmu

sains.

- - - -

uu. Mengilustrasikan dengan

menggunakan asumsi-

asumsi.

- - - -

vv. Menunjukkan bagaimana

ilmu sains berjalan

dengan pertimbangan


- - - -

ww. Menunjukkan hubungan

sebab dan akibat. 5 - 22

Semakin besar fraksi mol zat terlarut dalam larutan maka semakin

besar tekanan uapnya. √ √

7 2 23

Apabila air murni dipanaskan pada tekanan 1 atm (760 mmHg)

maka air akan mendidih pada temperatur 100 oC, karena pada

temperatur itu tekanan uap air sama dengan tekanan udara di

sekitarnya.

√ √

7 3 24

Apa yang terjadi jika gula dilarutkan ke dalam air? Dengan

sendirinya tekanan uap larutan gula akan turun. Semakin banyak

gula yang dilarutkan, semakin besar penurunan tekanan uapnya,

sehingga pada temperatur 100 oC larutan gula belum mendidih

sebab tekanannya kurang dari 760 mmHg.

√ √

7 3 25 Larutan itu memerlukan temperatur yang lebih tinggi lagi agar

tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan udara di sekitarnya, √ √

142

karena adanya partikel-partikel zat terlarut dalam larutan yang

menghalangi peristiwa penguapan partikel pelarut.

13 1 26

Akibat peristiwa osmosis, tekanan hidrostatis pada wadah yang

berisi larutan pekat menjadi sedemikian besar sehingga molekul-

molekul larutan encer tidak dapat merembes lagi ke larutan pekat. √ √

15 2 27 Peruraian itu menyebabkan penambahan jumlah partikel. √ √

xx. Mendiskusikan fakta dan

bukti. - - - -

yy. Menyajikan metode


masalah.

i) Metode ilmiah

- - - -

ii) Pemecahan masalah - - -

-


dan masyarakat (interaction

of science, technology, and

society)

i. Menggambarkan

kegunaan ilmu sains dan

teknologi bagi

masyarakat.

15 - 32

Kilas Kimia

Osmosis pada Sel Hewan dan Sel Tumbuhan

Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam, baik hewan

ataupun tumbuhan. Perubahan bentuk sel terjadi jika terdapat pada

larutan yang berbeda. Sel yang terletak pada larutan isotonik

mempunyai volume yang konstan. Dalam hal ini, sel akan

mendapat dan kehilangan air dalam jumlah yang sama. Banyak

hewan laut, seperti bintang laut (Echinodermata) dan kepiting

(Arthropoda) cairan selnya bersifat isotonik dengan

lingkungannya. Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik maka

sel tersebut akan mendapatkan banyak air, sehingga bisa

menyebabkan lisis (pada hewan) atau turgiditas (pada sel

tumbuhan), di mana sel akan membesar bahkan sampai pecah.

Sebaliknya, jika sel berada pada larutan hipertonik maka sel akan

banyak kehilangan molekul air, sehingga sel mengkerut dan

menjadi kecil serta dapat menyebabkan kematian. Pada hewan,

untuk bisa bertahan dalam lingkungan yang hipotonik atau

hipertonik diperlukan pengaturan kesetimbangan air, yaitu dalam

proses osmoregulasi. Perbedaan tekanan larutan pada sel hewan

dan tumbuhan dapat dilihat pada Gambar 1.15.

√ √

j. Menunjukkan efek


dan teknologi bagi

masyarakat.

- - - -

k. Mendiskusikan masalah- - - - -

143

masalah sosial yang


sains atau teknlogi.

l. Menyebutkan kari-karir


dibidang ilmu teknologi.

- - - -


Bab 2 – Reaksi Redoks dan Elektrokimia Pengamat I Pengamat II

Hala

man

para

graf

No.

Pernyata

an




of science)

a. Menyajikan fakta-fakta,


prinsip, dan hukum-

hukum.

1) Fakta

32 1 1

Di dalam reaksi tersebut, I2 merupakan hasil reduksi dari IO3-,

dimana bilangan oksidasi atom I berubah dari +5 menjadi 0 dan

hasil oksidasi dari I-, dimana bilangan oksidasi atom I berubah

dari -1 menjadi 0.

√ √

34 1 2

Pada reaksi redoks, zat-zat yang direaksikan dicampur dalam satu

wadah sehingga terjadi reaksi yang disertai pelepasan dan

penyerapan kalor. √ √

34 2 3

Pada suatu percobaan, logam Zn dicelupkan ke dalam larutan

CuSO4. Dari percobaan tersebut, dapat dinyatakan sebagai berikut.

2. Larutan CuSO4 yang berwarna biru berubah menjadi larutan

yang tidak berwarna. Berarti ion Cu2+ telah berubah menjadi

Cu padat yang berwarna gelap dan terkumpul di sekitar

logam Zn yang tercelup.

Reaksi : Cu2+(aq) + 2e-→ Cu(s)

√ √

34 2 4

3. Lempeng logam Zn sebagian telah larut. Hal itu

membuktikan bahwa ion Zn2+ berasal dari logam Zn yang

teroksidasi.

Reaksi: Zn(s)→ Zn2+(aq) + 2e-

√ √

39 2 5

Ada beberapa sel Volta yang dapat dijumpai dalam kehidupan

sehari-hari, misalnya aki (accu), baterai, sel merkuri oksida – Zn,

dan sel bahan bakar. √ √

39 3 6 Aki termasuk sel sekunder, karena selain menghasilkan arus listrik

aki juga dapat diisi arus listrik kembali. √ √

39 5 7

Apabila dilihat reaksi kimia pada aki maka dapat disimpulkan

sebagai berikut.

2) Anode Pb dan katode PbO2 bereaksi dengan SO42-

√ √

144

menghasilkan PbSO4(s).

39 - 8

Gambar 2.11 Di dalam aki, anode disusun berselang-seling dengan

katode, dengan elektrolit asam sulfat

√ √

44 - 9

Table 2.2 Pengamatan reaksi elektrolisis Larutan Katoda Anoda Keterangan

KI Gelemb

ung gas

Larutan

kuning

Gelembung gas merupakan gas H2.

Larutan kuning merupakan I2,

yang dapat diuji dengan tetesan amilum dan timbul warna ungu

kehitaman

Na2SO4 Gelemb

ung gas

(banyak

)

Gelembu

ng gas

(sedikit)

Gelembung gas pada katode merupakan gas O2.

Gelembung gas pada katode

merupakan gas H2.

CuSO4 Endapan

biru

Gelembu

ng gas

Endapan biru merupakan

logam Cu. Gelembung gas merupakan gas

O2.

√ √

52 - 10

Gambar 2.24 Besi dapat berkarat di udara terbuka

√ √

52 - 11 Tabel 2.3 Deret Kereaktifan Logam terhadap Asam (H+) atau √ √

145

Deret Volta

Li - K - Ba - Sr - Ca - Na - Mg - Al - Mn - Zn - Cr - Fe - Ni -

Sn - Pb - H - Cu - Hg - Ag - Pt - Au

52 1 12 Korosi yang paling banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-

hari adalah perkaratan besi. √ √

52 1 13 Pada musim hujan tampak bahwa bahan-bahan dari besi tersebut

ada kecenderungan mudah berkarat. √ √

52 2 14

Demikian juga zat-zat kimia yang ada di laboratorium sekolah,

diantaranya asam dan basa, uapnya reaktif terhadap logam-logam.

Alat-alat laboratorium kimia dari logam akan lebih cepat rusak

dan berkarat.

√ √

52 3 15 Korosi logam ada yang berlangsung cepat dan ada yang

berlangsung lambat. √ √

52 3 16

Ada logam yang tidak mengalami korosi sama sekali. Hal ini

dapat dilihat pada kemampuan bereaksi (kereaktifan) logam

tersebut dengan asam. √ √

52 4 17 Logam Zn lebih mudah mengalami oksidasi dan banyak

digunakan untuk membuat gas H2. √ √

2) Konsep

39 3 18

Secara sederhana aki merupakan sel yang terdiri atas elektrode Pb

sebagai anode dan PbO2 sebagai katode dengan elektrolit

H2SO4(aq). √ √

48 1 19

Contoh:

Tiga sel berisi larutan AgNO3, Ni(NO3)2, dan Cr(NO3)3 disusun

seri. Jumlah listrik yang dialiri untuk elektrolisis sebesar F

Faraday. Perbandingan massa Ag, massa Ni, dan massa Cr sebagai

berikut.

1)

xFz

ArAgwAg

1

3)

xFz

ArCrwCr

3

2)

xFz

ArNiwNi

2

Perbandingan massa Ag, Ni, dan Cr sebagai berikut.

w Ag:w Ni: w Cr=

xFz

ArCrxF

z

ArNixF

z

ArAg

3:

2:

1 w Ag : w Ni : w Cr = e Ag : e Ni : e Cr

√ √

146

52 1 20 Proses perusakan pada permukaan logam yang disebabkan oleh

reaksi kimia disebut korosi. √ √

52 3 21 Daftar deret logam yang mengurutkan kereaktifan logam terhadap

asam dinamakan deret Volta. √ √

3) Prinsip 32 2 22

Pada sel volta, energi kimia diubah menjadi energi listrik atau

reaksi redoks menghasilkan arus listrik. √ √

34 4 23

Pada sel Volta agar reaksi tidak berlangsung pada permukaan

logam Zn dan elektron-elektron dapat dimanfaatkan sebagai arus

listrik maka batang Zn dan larutan CuSO4 harus di pisah. √ √

39 - 24 Jika Eo

sel> 0 atau Jika Eosel (+), reaksi akan berlangsung spontan.

Jika Eosel< 0 atau Jika Eo

sel (-), reaksi tidak berlangsung. √ √

44 2 25

Prinsip dasar elektrolisis berlawanan dengan sel Volta, yaitu

sebagai berikut.

3. Proses elektrolisis mengubah energi listrik menjadi energi

kimia.

4. Reaksi elektrolisis merupakan reaksi tidak spontan karena

melibatkan energi listrik luar.

√ √

52 3 26 Dalam deret Volta, dari kiri ke kanan kereaktifan logam terhadap

asam akan berkurang (semakin kecil). √ √

4) Hukum

48 - 27

Hukum Faraday II

Apabila dua sel elektrolisis atau lebih dialiri arus listrik dalam

jumlah yang sama maka perbandingan massa zat-zat yang

dihasilkan sebanding dengan massa ekuivalen zat-zat tersebut.

√ √



model-model.

1) Hipotesis

- - - -

2) Teori - - - -

3) Model

34 - 28

Gambar 2.4 Eksperimen reaksi redoks. (a) lempeng logam Zn

dicelupkan dalam larutan CuSO4 yang bewarna biru. (b) larutan

CuSO4 menjadi tidak berwarna. Lempeng logam Zn yang tercelup

dalam larutan CuSO4 dilapisi oleh logam Cu yang berwarna gelap.

√ √

147

39 4 29

Reaksi pada aki saat menghasilkan arus listrik sebagai berikut.

Anode (-): Pb(s) + SO42-

(aq)→ PbSO4(s) + 2e-

Katode (+): PbO2(s) + 4H+(aq) + SO4

2-(aq) + 2e-→ PbSO4(s) + 2H2O(l)

+

Pb(s)+PbO2(s)+4H+(aq)+2SO4

2-(aq)→2PbSO4(s)+2H2O(l)

√ √



atau informasi. 32 - 30

Tantangan


suasana asam!

e. HCOOH(aq) + MnO4-(aq)→ CO2(g) + Mn2+

(aq)

f. Sn(s) + NO3-(aq)→ Sn4+

(aq) + N2O(g)

√ √

32 - 31

Tantangan


suasana basa!

g. N2H4(aq) + CO32-

(aq)→ N2(g) + CO(g)

h. Sn(s) + NO3-(aq)→ Sn4+

(aq) + N2O(g)

√ √

32 - 32

Tantangan

5. Asam nitrit (HNO2) terdisproporsionasi dalam larutan asam

menjadi ion nitrat (NO3-). Tulis persamaan reaksi setaranya!

√ √

32 - 33

Tantangan

6. Ion tiosulfat (S2O32-) terdisproporsionasi dalam larutan asam

menghasilkan belerang padat dan ion hidrogen sulfit (HSO3-

) dalam air. Tulis persamaan reaksi setaranya!

√ √



nature of science)


untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan materi.

39 - 43

Tugas 2.2 Analisis

Lakukan dengan teman kelompok kalian! Lakukanlah studi

literatur tentang penggunaan sel volta dalam kehidupan sehari-

hari. Beberapa hal yang perlu kalian perhatikan sebagai berikut.

4. Di mana sel volta tersebut ditemukan atau digunakan?

5. Bagaimana reaksi redoks dari sel volta tersebut?

6. Apakah sel volta tersebut dapat digantikan oleh sel yang lain?

Carilah sebanyak mungkin sel volta tersebut! Presentasikan hasil

√ √

148

kelompok kalian di depan kelas! Minta pendapat kelompok lain

dan guru terhadap hasil tersebut. Diskusikan apabila terdapat

perbedaan pendapat!


untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan grafik-


lain-lain.

- - - -


untuk membuat

kalkulasi. 52 - 44

Tantangan

3. Listrik sebesar 6,96 x 104 C melewati sebuah sel elektrolisis

yang mengandung larutan ion Sn4+(aq). Hitunglah berat Sn(s)

maksimum yang dapat diendapkan di katode!

√ √

52 - 45

Tantangan

4. Sebuah sel dibuat dibuat sehingga mempunyai sebuah anode

yang dimasukkan ke dalam larutan Zn(NO3)2 dan sebuah

katode platina yang dimasukkan ke dalam larutan NaCl yang

disetimbangkan dengan Cl2(g) pada 1 atm dan 25 oC. Sebuah

jembatan garam menghubungkan kedua setengah sel ini.

e. Tulis persamaan reaksi setara untuk reaksi sel!

f. Arus sebesar 0,8 A dialirkan selama 25 menit. Berapa

banyak muatan melewati rangkaian selama waktu itu?

Muatan ini ekivalen dengan berapa mol elektron?

g. Hitung perubahan massa elektron seng!

h. Hitung volume gas klorin yang dihasilkan atau dipakai

sebagai hasil dari reaksi!

√ √


untuk memberikan

alasan dari suatu

jawaban.

34 1 46

Bagaimana hasil pecobaan kalian? Bagaimana potensial yang

kalian dapatkan? Apakah semua pasangan larutan dapat

menghasilkan energi listrik? Mengapa demikian? Bagaimana

terjadinya listrk tersebut?

√ √



berpikir.

33 - 47

Kegiatan 2.1 Sel Volta


energi listrik yang dihasilkan oleh reaksi redoks.


7. Carilah informasi tentang sel volta.




√ √

149


c. Tentukan alat-alat dan bahan yang digunakan.

d. Tentukan langkah-langkah percobaan.



13. Catat hasil percobaan dan sajikan dalam bentuk pernyataan

atau tabel.


kesimpulan.


Pertanyaan: 5. Bagaimana energi listrik yang dihasilkan dari energi kimia?

6. Jelaskan reaksi kimia yang menghasilkan energi listrik

paling besar! Mengapa?

7. Jelaskan reaksi kimia yang menghasilkan energi listrik

paling kecil! Mengapa?

8. Apakah semua larutan menghasilkan energi listrik?



8. Gelas kimia 100 mL 2 buah (dapat menggunakan benjana

yang sudah ada jembatan garamnya)

9. Elektrode (lempeng Mg, lempeng Al, lempeng Cu, lempeng

Zn, paku sebagai Fe)

10. Larutan CuSO4 1 M 8. Voltmeter

11. Larutan MgSO4 1 M 9. Penjepit buaya

12. Larutan Al2(SO4)3 1M 10. Jembatan garam

13. Larutan FeSO4 1 M 11. Amplas

14. Larutan ZnSO4 1 M

Cara kerja:

Sebelum digunakan, semua logam elektrode dibersihkan dengan

amplas.

10. Masukkan 50 mL larutan ZnSO4 ke dalam gelas kimia 1 dan

50 mL larutan CuSO4 ke dalam beker gelas 2.

11. Hubungkan kedua tabung dengan jembatan garam.

12. Jepit logam Zn dengan penjepit buaya lalu masukkan ke

dalam larutan ZnSO4.

13. Jepit logam Cu dengan penjepit buaya lalu masukkan ke

dalam larutan CuSO4.

14. Hubungkan kabel-kabel dari logam Zn dan Cu ke Voltmeter

150

dengan skala 1 Volt. Jika jarum volmeter bergerak ke kiri

(negatif), putuskan rangkaian. Jika jarum volmeter bergerak

ke kanan (positif), baca beda potensialnya.

15. Catat beda potensialnya yang dihasilkan.

16. Bersihkan gelas kimia sampai bersih.

17. Lakukan langkah 1 - 7 dengan mengganti setiap gelas kimia

dengan pasangan elektrode dan larutannya. Kalian akan

melakukan beberapa kali pengukuran potensial.

18. Catat hasilnya dalam bentuk tabel.

Catatan:

Jembatan garam dapat dibuat dengan melarutkan bubuk

agar-agar dengan air secukupnya, lalu panaskan larutan

dengan menambahkan garam secukupnya. Aduk hingga

matang dan mengental. Setelah itu masukkan agar-agar ke

tabung U sampai mulut tabung dan biarkan hingga

mengeras.

MSDS (Material Safety Data Sheet) dapat dilihat pada

halaman lampiran.

44 - 48

Kegiatan 2.2 Sel Elektrolisis


perubahan energi listrik menjadi energi kimia.


7. Carilah informasi tentang sel elektrolisis.





c. Tentukan alat-alat dan bahan yang digunakan.

d. Tentukan langkah-langkah percobaan.



13. Catat hasil percobaan dan sajikan dalam bentuk pernyataan

atau tabel.


kesimpulan.


Pertanyaan:

√ √

151

4. Bagaimana mengetahui energi listrik telah menjadi energi

kimia?

5. Apa saja tanda-tanda terjadinya energi kimia? Apakah sama

untuk semua elektrode?

6. Apakah energi kimia yang terjadi secara spontan? Jelaskan!



10. Pipa U

11. Tabung reaksi

12. Baterai 1,5 Volt sebanyak 3 buah

13. Kabel sebanyak 2 buah 10. Kertas lakmus biru

14. Elektrode karbon 2 buah 11. Larutan KI 0,5 M

15. Penjepit buaya 12. Larutan Na2SO4 0,5 M

16. Pipet tetes 13. Larutan CuSO4 0,5 M

17. Statif 14. Larutan amilum

18. Kertas lakmus merah 15. Indokator fenolftalein

Cara kerja:

11. Masukkan larutan KI secukupnya dalam pipa U hingga

elektrode bisa tercelup ke dalam larutan tersebut.

12. Hubungkan elektrode karbon dengan ujung kabel dengan

penjepit buaya.

13. Masukkan elektrode karbon pada bagian kanan dan kiri pipa

U hingga tercelup larutan.

14. Hubungkan ujung kabel yang lain dengan baterai 4,5 Volt.

Lakukan elektrolisis selama 10 menit.

15. Masukkan kertas lakmus merah dan biru ke dalam tabung

reaksi kosong.

16. Ambil larutan dari katode dengan menggunakan pipet tetes

dan masukkan ke dalam tabung reaksi yang telah diisi

dengan kertas lakmus. Amati dan catat perubahan yang

terjadi.

17. Ambil beberapa tetes larutan di katode dan masukkan ke

dalam tabung reaksi kosong lainnya. Tetesi dengan indikator

fenolftalein. Amati dan catat perubahan yang terjadi.

18. Masukkan larutan amilum ke dalam tabung reaksi kosong

lainnya. Tetesi larutan amilum dengan larutan yang berasal

dari anode. Amati dan catat perubahan yang terjadi.

19. Bersihkan dan keringkan peralatan.

20. Lakukan langkah 1 - 9 dengan mengganti larutan KI dengan

Na2SO4 dan CuSO4.

152

Catatan: MSDS (Material Safety Data Sheet) dapat dilihat pada

halaman lampiran.



a. Menggambarkan

bagaimana seorang

ilmuwan melakukan

eksperimen.

- - - -

b. Menunjukkan


dari sebuah ide.

34 - 34

Kimiawan

Count Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745 -

1827)

Ia seorang ahli fisika Italia, lahir di Como, dan merupakan guru

besar di Universitas Pavia. Pada tahun 1800, menemukan

elektroforos, suatu alat untuk menghasilkan muatan listrik melalui

cara induksi, cikal bakal kapasitor modern. Penemuan Volta yang

paling berharga ialah alat Volta dan sel Volta (Voltaic sel), bentuk

pertama baterai yang memiliki kegunaan praktis yang menuntun

Volta menghasilkan beberapa penemuan penting lainnya, seperti

kondensator dan eudimeter. Volta juga mengisolasi gas metan.

Namanya diabadikan untuk satuan gaya gerak listrik (GGL).

√ √

c. Menekankan sifat


ilmu sains.

- - - -


menggunakan asumsi-

asumsi.

- - - -

e. Menunjukkan bagaimana

ilmu sains berjalan

dengan pertimbangan


32 1 35 Jadi, dikatakan I2 mengalami reaksi autoredoks. √ √

34 2 36

Persamaan reaksi reduksi oksidasi (redoks) sebagai berikut.

Oksidasi : Zn(s)→ Zn2+(aq) + 2e-

Reduksi : Cu2+(aq) + 2e-→ Cu(s)

+

Redoks : Zn(s) + Cu2+(aq)→ Zn2+

(aq) + Cu(s)

Biru Tidak berwarna

Jadi, ada perpindahan elektron dari Zn ke Cu.

√ √

34 3 37 Itu artinya reaksi redoks dapat diubah menjadi arus litrik atau

energy kimia dapat diubah menjadi energi listrik. √ √

52 4 38 Dengan demikian, logam murni dapat mengalami korosi atau

kerusakan logam dengan adanya ion H+(aq).

√ √

f. Menunjukkan hubungan 34 3 39 Jika reaksi oksidasi dapat dipisahkan dari reaksi reduksi, √ √

153

sebab dan akibat. kemudian elektronnya dapat di alirkan melalui kawat di hubungan

luar maka akan terjadi aliran electron atau arus listrik.

39 5 40

PbSO4(s) dapat menutup permukaan lempeng anode dan katode

sehingga jika tidak ada arus listrik balik yang mengisi aki maka

elektrode Pb dan PbO2 yang terlapis PbSO4 tidak berfungsi.

Akibatnya, aki terhenti menghasilkan arus listrik.

√ √

52 4 41 Jika logam Fe dan Zn dicampur dengan suatu asam maka akan

terjadi reaksi redoks. Logam Zn lebih di kiri dibandingkan Fe. √ √

g. Mendiskusikan fakta dan

bukti.

52 1 42

Pernahkah kalian mengamati benda-benda yang mengandung

logam seperti besi yang ada di lingkungan kita? Misalnya pagar

halaman, pisau, paku, kawat, kapal, dan berbagai jenis kendaraan,

tampak adanya kecenderungan perusakan pada logam besi

tersebut. Hal ini ditandai dengan adanya bercak-bercak besi yang

berwarna merah cokelat, yang umumnya disebut karat besi.

√ √



masalah.

i) Metode ilmiah

- - - -

ii) Pemecahan masalah - - - -




society)

a. Menggambarkan


teknologi bagi

masyarakat.

- - - -

b. Menunjukkan efek


dan teknologi bagi

masyarakat.

52 1 49 Hal ini membuktikan bahwa air merupakan zat kimia yang ikut

bertanggung jawab terhadap kerusakan logam besi tersebut. √ √

52 2 50 Korosi dapat menimbulkan kerugian sangat besar.

√ √

c. Mendiskusikan masalah-

masalah sosial yang



- - - -

d. Menyebutkan kari-karir



- - - -

154

Lampiran 3.2

Tabel Kesepakatan pada Buku B



Hala

man

Para

graf

No.

Pernyata

an




of science)



prinsip, dan hukum-

hukum.

25) Fakta

5 2 1

Jumlah partikel zat terlarut dalam suatu larutan secara kuantitatif

dinyatakan dalam berbagai satuan konsentrasi, contohnya persen

(%), fraksi mol, molaritas, dan molalitas. √ √

5 5 2

Pada suhu 25 oC, di atas permukaan air terdapat uap air dengan

tekanan 17,54 mmHg. Titik didih air sebesar 100 oC dan titik beku

air sebesar 0 oC. Nilai tekanan uap, titik didih dan titik beku air

murni tersebut berbeda dengan nilai tekanan uap, titik didih, dan

titik beku larutan pada Tabel 1.1.

No Larutan Konsentra

si

Tekanan

uap pada

20oC

Titik

didih

(oC)

Titik

Beku

(oC)

1 Gula 1 molal 17,23 100,52 -1,86

2 Gula 2 molal 16,93 101,04 -3,72

3 Urea 1 molal 17,23 100,52 -1,86

4 Urea 2 molal 16,93 101,04 -3,72

5 Glukosa 1 molal 17,23 100,52 -1,86

6 Glukosa 2 molal 16,93 101,04 -3,72

√ √

7 1 3 Untuk larutan dalam air, massa pelarut dapat dinyatakan dalam

volume pelarut, sebab massa jenis air adalah 1 gram/mL. √ √

10 4 4 Penurunan tekanan uap larutan (∆P) merupakan sifat koligatif,

bukan tekanan uap larutan (P). √ √

155

21 1 5

Besarnya tekanan osmosis diukur dengan alat osmometer, dengan

memberikan beban pada permukaan larutan yang naik sehingga

menjadi sejajar dengan permukaan sebelumnya. √ √

26) Konsep

5 2 6

Sifat koligatif merupakan sifat larutan yang dipengaruhi oleh

jumlah partikel zat terlarut dan tidak tergantung dari sifat zat

terlarut. √ √

5 3 7

Jika suatu zat dilarutkan ke dalam suatu pelarut, sifat kimia dan

sifat fisika dari larutan yang terbentuk dapat saja berbeda dengan

sifat pelarut atau zat terlarutnya.

√ √

7 1 8 Molalitas menyatakan banyaknya mol zat terlarut di dalam setiap

1.000 gram pelarut. √ √

7 1 9

Molalitas dinyatakan dengan rumus: Pnxm

000.1

√ √

7 2 10

Fraksi mol suatu zat di dalam suatularutanmenyatakan

perbandingan banyaknya mol dari zat tersebut terhadap jumlah

mol seluruh komponen dalam larutan. √ √

7 2 11

Jika nA zat A bercampur dengan nB zat B, fraksi mol zat A (XA)

dan fraksi mol zat B (XB) dinyatakan dengan: nBnA

nAXA

Dan nBnA

nBXB

√ √

10 1 12 Besarnya penurunan tekanan uap air akibat adanya zat terlarut

disebut dengan penurunan tekanan uap larutan. √ √

10 4 13

Besarnya penurunan tekanan uaplarutan (∆P) merupakan selisih

dari tekanan uap pelarut murni (Po) dengan tekanan uap larutan

(P), sehingga dapat dinyatakan: ∆P = Po- P √ √

17 3 14

Proses pembekuan adalah merapatnya partikel-partikel zat cair

sehingga akan terjadi gaya tarik-menarik antarmolekul zat cair

yang sangat kuat dan akhirnya terbentuklah zat padat.

√ √

27) Prinsip

17 2 15

Garam yang ditaburkan akan menyebabkan titik beku air menurun

sehingga air belum membeku pada suhu yang seharusnya sudah

dapat menyebabkan air membeku. √ √

28) Hukum

10 2 16

Sejak tahun 1887 - 1888, Francois Marie Raoult telah

mempelajari hubungan antara tekanan uap dan konsentrasi zat

terlarut, dan mendapatkan suatu kesimpulan bahwa, besarnya

tekanan uap larutan sebanding dengan fraksi mol pelarut dan

√ √

156

tekanan uap dari pelarut murninya.

10 3 17

Pernyataan tersebut dikenal dengan Hukum Raoult dan dapat

dituliskan sebagai berikut.

P = PoXpelarut

dengan: P = tekanan uap larutan

Xpelarut = fraksi mol pelarut


√ √



model-model.

1) Hipotesis

- - - -

2) Teori

21 1 18

Berdasarkan pengamatan Jacobus Henricus Van’t Hoff, pada

larutan ideal berlaku hukum gas ideal sehingga dari persamaan

gas ideal: P V = n R T

Maka tekanannya: V

nRTP

Jika tekanan osmosis larutan dilambangkan dengan π, dari

persamaan di atas akan diperoleh: V

nRT

Oleh karena V

n

menyatakan konsentrasi suatu larutan (M), maka

nilai tekanan osmosis suatu larutan dapat dinyatakan dengan:π =

M R T

Dengan π = tekanan osmosis

M = konsentrasi molar

R = tetapan gas ideal (0,082 L atm K-1 mol-1)

T = suhu mutlak (K)

√ √

3) Model

21 - 19

Gambar 1.5 Peristiwa osmosis

√ √

157



atau informasi.

- - - -


menyelidiki(the investigative

nature of science)


untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan materi.

- - - -


untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan grafik-


lain-lain.

- - - -


untuk membuat

kalkulasi. 17 - 26

Latihan 1.3

8. Berapa gram urea (Mr = 60) yang harus dimasukkan ke

dalam 250 gram air agar larutan yang terbentuk mendidih

pada suhu 100,1 oC, jika dianggap bahwa nilai Kb air

0,5oC/molal?

√ √

17 - 27

Latihan 1.3

9. Pada tekanan 1 atm, suatu larutan yang terbentuk dari 2,67

gram antrasena dalam 45 gram toluena mendidih pada suhu

111,74oC. Jika pada saat itu titik didih toluena adalah

110,63oC, tentukan massa molekul relatif antrasena tersebut.

√ √

17 - 28

Latihan 1.3

10. Sebanyak 0,45 gram zat X dilarutkan ke dalam 30 gram air.

Larutan tersebut mendidih pada suhu 100,26oC. Jika tetapan

kenaikan titik didih molal (Kb) air adalah 0,5oC/molal,

tentukan massa molekul relatif zat X.

√ √

17 - 29

Latihan 1.3

11. Ke dalam 25 gram benzena dilarutkan 2,5 gram zat Y.

ternyata, larutan tersebut mendidih pada suhu 82,53oC. Jika

diketahui titik didih benzena 80oC dan Kb benzena 2,53;

tentukan massa molekul relatif zat Y.

√ √


untuk memberikan 5 5 30

Apa yang dapat Anda simpulkan terkait dengan hal ini? Apa saja

yang memengaruhi tekanan uap, titik didih, dan titik beku air yang √ √

158

alasan dari suatu

jawaban.

sudah ditambahkan zat terlarut? Apakah jenis zat terlarut yang

dilarutkan (gula, urea, dan glukosa) berpengaruh terhadap nilai

tekanan uap, titik didih, dan titik beku suatu larutan?



berpikir.

- - - -



a. Menggambarkan

bagaimana seorang

ilmuwan melakukan

eksperimen.

- - - -

b. Menunjukkan


dari sebuah ide.

- - - -

c. Menekankan sifat


ilmu sains.

- - - -


menggunakan asumsi-

asumsi.

- - - -

e. Menunjukkan bagaimana

ilmu sains berjalan

dengan pertimbangan


10 4 20

Oleh karena P = XpelarutPo, maka persamaan tersebut dapat ditulis

menjadi: ∆P = Po- (PoXpelarut)

∆P = Po(1 - Xpelarut)

Telah diketahui bahwa: Xpelarut + Xterlarut = 1, sehingga:

1 - Xpelarut = Xterlarut

Dengan demikian, nilai penurunan tekanan uap larutan dapat

dirumuskan: ∆P = PoXterlarut

Dengan: ∆P = penurunan tekanan uap larutan

Xterlarut = fraksi mol zat terlarut

√ √

17 3 21 Dengan demikian, adanya zat terlarut pada suatu zat cair

mengakibatkan penurunan titik beku zat cair tersebut. √ √



Jika di atas permukaan air terhalang oleh partikel-partikel zat yang

terlarut di dalamnya, proses penguapan akan terganggu.

Akibatnya, jumlah uap air di atas permukaan air menjadi

berkurang sehingga tekanan uapnya akan turun.

√ √

17 3 23 Adanya zat terlarut akan mengakibatkan proses pergerakan

molekul-molekul pelarut terhalang sehingga diperlukan suhu yang √ √

159

lebih rendah untuk dapat mendekatkan jarak antarmolekul agar

terjadi proses pembekuan.

21 1 24

Air menerobos masuk melalui membran semipermiabel sehingga

permukaan pada corong tistel akan naik yang diakibatkan oleh

adanya tekanan osmosis. √ √

g. Mendiskusikan fakta dan

bukti. 17 2 25

Bagaimana titik beku tersebut dapat turun? Seberapa besar

penurunannya? Berapa banyak garam yang ditaburkan agar salju

dapat mencair menjadi air? √ √



masalah.

i) Metode ilmiah

- - - -

ii) Pemecahan masalah - - -

-




society) q. Menggambarkan


teknologi bagi

masyarakat.

5 1 31

Simak tiga peristiwa berikut:

(4) Pada saat musim dingin di negara-negara dengan empat

musim, salju yang turun dapat menutupi jalan sehingga

mengancam keselamatan pemakai jalan. Salah satu cara untuk

mencairkan salju adalah dengan menaburkan garam.

√ √

5 1 32 (5) Etilen glikol ditambahkan pada radiator mobil untuk

menurunkan titik beku air radiator. √ √

5 1 33

(6) Di negara-negara dengan padang pasir luas yang sulit sumber

air tawar, dilakukan desalinasi (penghilangan garam) air laut

dengan proses osmosis terbalik (reverse osmosis) untuk

mendapatkan air tawar.

√ √

17 1 34

Salju yang turun dapat menyebabkan jalanan menjadi licin

sehingga membahayakan pengendara bermotor. Oleh karena itu,

salju biasanya dibersihkan dari jalan raya. Salah satu cara yang

dilakukan adalah dengan menaburkan garam sehingga salju

mencair.

√ √

17 - 35 Gambar 1.4 Garam yang digunakan untuk membersihkan salju

dari jalan raya. √ √

160

r. Menunjukkan efek negatif

dari ilmu sains dan

teknologi bagi

masyarakat.

- - - -

s. Mendiskusikan masalah-

masalah sosial yang



- - - -

t. Menyebutkan kari-karir



- - - -


Bab 2 – Reaksi Redoks dan Elektrokimia Pengamat I Pengamat II

Hala

man

Para

graf

No.

Pernyata

an




of science)



prinsip, dan hukum-

hukum.

1) Fakta

39 1 1 Salah satu manfaat dari konsep reaksi redoks adalah untuk

menyetarakan persamaan reaksi kimia yang rumit. √ √

39 2 2

Di dalam suatu persamaan reaksi terkandung hukum-hukum

interaksi materi, antara lain hukum kekekalan massa dan hukum

kekekalan muatan. √ √

39 6 3

Untuk menunjukkan reaksi mana yang paling benar, dapat dilihat

dari fakta percobaan, yaitu jumlah mol gas oksigen yang

dihasilkan untuk setiap mol MnO4- yang direaksikan.

√ √

39 7 4

Penyetaraan persamaan reaksi dapat dilakukan dengan

menggunakan konsep reaksi redoks, yaitu cara bilangan oksidasi

dan cara ion elektron. √ √

52 2 5 Spontan atau tidaknya suatu reaksi redoks dapat diperkirakan dari

nilai potensial reaksinya (Eoreaksi).

√ √

161

3. Reaksi dapat berlangsung spontan jika nilai potensial

reaksinya positif (Eoreaksi> 0).

4. Reaksi tidak dapat berlangsung spontan jika nilai potensial

reaksinya negatif (Eoreaksi < 0).

55 1 6 Sumber arus searah dapat dibedakan menjadi sel primer dan sel

sekunder. √ √

55 2 7

Sel kering atau sel Leclanche dikenal sebagai baterai. Sel ini

terdiri atas katode yang terbuat dari grafit dan anode dari logam

seng. √ √

55 2 8

Elektrolit yang digunakan berupa pasta yang merupakan

campuran MnO2 (pirolusit), serbuk karbon, dan NH4Cl. MnO2

bertindak sebagai oksidator, sedangkan NH4Cl sebagai media

yang memberi suasana asam.

√ √

59 2 9

Proses korosi dapat dijelaskan secara elektrokimia, misalnya pada

proses perkaratan besi yang membentuk oksida besi

(Fe2O3.nH2O). √ √

61 1 10

Peristiwa korosi sulit dicegah, tetapi dapat dihambat dengan

beberapa cara berikut.

c. Mengontrol atmosfer agar tidak lembap dan banyak

oksigen, misalnya dengan membuat lingkungan udara bebas

dari oksigen dengan mengalirkan gas CO2.

d. Mencegah logam bersinggungan dengan oksigen di udara.

Pencegahan ini dilakukan dengan cara sebagai berikut:

Mengecat, melapisi dengan plastik, dan memberi

minyak atau gemuk pada permukaan logam.

√ √

2) Konsep

39 4 11

Persamaan reaksi yang sudah memenuhi kedua persyaratan itu

disebut dengan persamaan reaksi setara, dan untuk membuat

suatu reaksi yang belum setara menjadi setara disebut dengan

penyetaraan persamaan reaksi.

√ √

39 4 12 Contoh persamaan reaksi setara:

3Cu(s) + 8HNO3(aq)→ 3Cu2+(aq) + 2NO(g) + 6NO3

-(aq) + 4H2O(l)

√ √

39 5 13

Sebagai contoh, reaksi antara ion MnO4- dan hidrogen peroksida

berikut ini.

e) 2MnO4-(aq) + H2O2(aq) + 6H+

(aq)→ 2Mn2+(aq) + 3O2(g) +

4H2O(l)

f) 2MnO4-(aq) + 3H2O2(aq) + 6H+

(aq)→ 2Mn2+(aq) + 4O2(g) +

6H2O(l)

g) 2MnO4-(aq) + 5H2O2(aq) + 6H+

(aq)→ 2Mn2+(aq) + 5O2(g) +

8H2O(l)

√ √

162

h) 2MnO4-(aq) + 7H2O2(aq) + 6H+

(aq)→ 2Mn2+(aq) + 6O2(g) +

10H2O(l)

52 1 14

Spontan berarti tanpa dorongan apapun, reaksi akan berlangsung

dengan sendirinya. Sementara itu, reaksi tidak spontan dapat

berlangsung jika ada dorongan atau tambahan energi dari luar.

√ √

55 1 15

Sel primer merupakan sel yang reaksinya tidak dapt balik

(irreversible) sehingga jika sudah habis, tidak dapat diisi ulang.

Contohnya adalah sel kering, sel alkaline, dan sel perak oksida. √ √

55 1 16

Sel sekunder merupakan sel yang reaksinya dapat balik sehingga

dapat diisi kembali (reversible), misalnya aki, baterai Ni-Cd, dan

baterai litium. √ √

59 1 17

Sel bahan bakar merupakan sel Galvani yang pereaksi-

pereaksinya (oksigen dan hidrogen) dialirkan secara kontinu ke

dalam elektrode berpori. √ √

59 2 18 Secara umum, korosi adalah rusaknya benda-benda loam akibat

pengaruh lingkungan. √ √

59 2 19 Secara elektrokimia, proses perkaratan besi adalah peristiwa

teroksidasinya logam besi oleh oksigen yang berasal dari udara. √ √

61 1 20 Galvanisasi, yaitu melapisis logam dengan seng (contohnya atap

seng). √ √

61 1 21

Electroplating, yaitu pelapisan dengan logam lain menggunakan

metode elektrolisis. Sebagai contoh, pelapisan dengan logam nikel

(veernikel), krom (contohnya: kran air), timah (contohnya: kaleng

makanan), dan timbel (contohnya: pipa air minum).

√ √

61 1 22

Sherardizing, yaitu mereaksikan logam dengan asam fosfat

sehingga permukaan logam tertutup dengan fosfat (Fe2(PO4)3).

Sebagai contoh, badan mobil.

√ √

66 2 23

Sebagai contoh, pada sel elektrolisis, di katode terjadi reaksi

reduksi terhadap ion logam Ln+ seperti pada persamaan reaksi

berikut.

Ln+(aq) + e-→ L(s)

√ √

68 1 24 Massa ekuivalen suatu ion logam merupakan perbandingan massa

atom relatif dengan muatan ionnya (Ar/n). √ √

3) Prinsip 39 2 25

Oleh karena itu, persamaan reaksi dianggap tidak tepat apabila

belum memenuhi kedua hukum interaksi tersebut. √ √

39 3 26

Suatu persamaan reaksi dianggap memenuhi hukum kekekalan

massa apabila jumlah atom sebelum reaksi sama dengan jumlah

atom sesudah reaksi, serta memenuhi hukum kekekalan muatan

apabila muatan sebelum reaksi sama dengan muatan sesudah

√ √

163

reaksi.

59 1 27 Pada sel bahan bakar, nikel digunakan sebagai anode, nikel oksida

sebagai katode, dan KOH sebagai elektrolit. √ √

66 2 28

Jumlah muatan listrik dapat dihitung dengan mengalikan muatan

setiap satu buah elektron dan jumlah elektron yang terdapat dalam

1 mol elektron. √ √

4) Hukum

66 1 29

2. Hukum I Faraday

Jumlah zat yang dihasilkan di elektrode pada peristiwa

elektrolisis sebanding dengan jumlah muatan listrik yang

dialirkan selama elektrolisis berlangsung.

√ √

68 1 30

3. Hukum II Faraday

Jika ke dalam beberapa larutan yang berisi ion logam

dialirkan muatan listrik yang sama jumlahnya, massa logam

yang mengendap berbanding lurus dengan massa

ekuivalennya.

√ √



dan model-model.

1) Hipotesis

- - - -

2) Teori - - - -

3) Model

55 2 31

Reaksi yang terjadi:

Katode:2MnO2(s) + 2H+(aq) + 2e-→ Mn2O3(aq) + H2O(l)

Anode: Zn(s)→ Zn2+(aq) + 2e-

+

Reaksi sel:2MnO2(s) + Zn(s) + 2H+(aq)→ Mn2O3(aq) + Zn2+

(aq) +

H2O(l)

Ion H+ pada katode berasal dari hidrolisis NH4+:

NH4+

(aq) + H2O(l) → NH3(aq) + H2O(l) + H+(aq)

√ √

59 - 32

Gambar 2.9 (b) bagian-bagian dalam sel bahan bakar.

√ √

59 1 33 Reaksi yang terjadi adalah:

Anode: 2H2(g)+4OH-(aq)→ 4H2O(l)+4e-

√ √

164

Katode: O2(g)+2H2O(l) + 4e-→ 4OH-(aq)

+

Reaksi sel: 2H2(g) + O2(g)→ 2H2O(l)

59 2 34

Anode: Fe(s)→Fe2+(aq)+2e- Eo=+0,44V

Katode: O2(g)+ 2H2O(l) + 4e-→ 4OH-(aq) E

o = +0,40V

+

Reaksi sel: 2Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) → Fe2+(aq) + 4OH-

(aq)

Eoreaksi = +0,40V

Ion Fe2+ tersebut kemudian mengalami oksidasi lebih lanjut

dengan reaksi:

4Fe2+(aq) + O2(g) + (4+2n)H2O → 2Fe2O3.nH2O + 8H+

(aq)

√ √

61 - 35

Gambar 2.11 Perlindungan katode untuk melindungi pipa besi

yang ditanam di dalam tanah.

√ √

66 - 36

Reaksi di katode (untuk larutan):

√ √

Disekitar

katode ada ion

positif dari:

H+

(aq) dari

asam,

reaksinya

2H+(aq)+

2e- →

H2(g)

Logam

golongan

IA, IIA,

dan IIIA,

yang

tereduksi

H pada

air:

2H2O(l) +

2e-→

H2(g) +

2OH-(aq)

Logam

lain,

reaksinya

Ln+

(aq)→

L(s)

165



atau informasi.

66 - 37

Latihan 2.4

2. Jelaskan perbedaan antara sel elektrokimia dengan sel

elektrolisis. √ √

66 - 38

Latihan 2.4

4. Tuliskan reaksi elektrolisis zat berikut:

c. Lelehan NaCl dielektrolisis dengan elektrode grafit.

d. Larutan NaCl dielektrolisis dengan elektrode grafit.

√ √

66 - 39

Latihan 2.5

5. Tuliskan zat-zat yang dihasilkan pada anode dan katode jika

larutan H2SO4 encer dielektrolisis dengan elektrode yang

terbuat dari tembaga.

√ √


menyelidik (the investigative

nature of science)


untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan materi.

- - - -


untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan grafik-


lain-lain. 55 - 44

Latihan 2.3

12. Diketahui:

H2│2H+║Cu2+│Cu Eo = +0,34 V

Zn│Zn2+║Cu2+│Cu Eo = +1,10 V

Mg│Mg2+║Zn2+│Zn Eo = +1,58 V

Mg│Mg2+║Sn2+│Sn Eo = +2,11 V

c. Urutkan daya oksidasi setiap logam dari yang paling kuat

daya oksidasinya sampai yang paling lemah.

d. Jika logam Cu, Zn, Mg, dan Sn dimasukkan ke dalam

larutan yang mengandung ion Sn2+, logam manakah yang

larut (bereaksi) dan yang tidak larut (bereaksi)?

√ √


untuk membuat

kalkulasi. 55 - 45

Latihan 2.3

10. Dengan menggunakan data potensial elektrode standar pada

Tabel 2.1, perkirakan apakah reaksi berikut dapat

berlangsung spontan atau tidak spontan.

f. Zn(s) + Sn2+(aq)→ Zn2+

(aq) + Sn(s)

√ √

166

g. Cu(s) + Fe3+(aq)→ Cu2+

(aq) + Fe(s)

h. Zn(s) + 2HCl(aq)→ ZnCl2(aq) + H2(g)

i. Cu(s)+H2SO4(aq)→ CuSO4(aq)+H2(g)

j. Cl2(g) + 2KI(aq)→ 2KCl(aq) + I2(aq)

55 - 46

Latihan 2.3

10. Diketahui:

H2│2H+║Cu2+│Cu Eo = +0,34 V

Zn│Zn2+║Cu2+│Cu Eo = +1,10 V

Mg│Mg2+║Zn2+│Zn Eo = +1,58 V

Mg│Mg2+║Sn2+│Sn Eo = +2,11 V

Tentukan potensial elektrode Eo logam Cu, Zn, Mg, dan Sn.

√ √


untuk memberikan

alasan dari suatu

jawaban.

66 - 47

3. Mengapa pada elektrolisis larutan NaCl tidak dihasilkan

logam Na seperti pada elektrolisis NaCl cair? √ √


eksperimen atau

aktivitas berpikir.

52 - 48

Kegiatan 2.1

Daya Desak Logam

Kegiatan ini bertujuan untuk menyelidiki reaksi redoks yang dapat

berlangsung spontan dan tidak spontan. Berdasarkan pengamatan

yang dilakukan, Anda diharapkan dapat menghubungkan nilai

potensial elektrode standar dengan daya reduksi dan daya oksidasi

logam.

2. Alat dan Bahan

N

o.

Alat Bahan

Nama Ukur

an

Juml

ah Nama ukuran Jumlah

1

Tabun

g

reaksi

seda

ng

25

Buah

Logam

(Cu, Fe,

Mg, Pb,

Zn)

2 x 0,5

cm

Masing-

masing

5 buah

2 ampela

s - -

Larutan

FeSO4 0,1 M 30 mL

3 Guntin

g

- - Larutan 0,1 M 30 mL

√ √

167

kaleng CuSO4

4 Pinset

- - Larutan

MgSO4 0,1 M 30 mL

5

Gelas

kimia 100

mL

2

buah

Larutan

Pb(NO3)

2

0,1 M 30 mL

6 Rak

tabung -

1

buah

Larutan

ZnSO4 0,1 M 30 mL

52 - 49 Tugas Portofolio

Buatlah laporan hasil percobaan kegiatan 2.1. √ √

68 - 50

Tugas Portofolio

Carilah di media elektronik (internet) atau buku di perpustakaan

tentang cara melapisi logam dengan elektrolisis (electroplating).

Buatlah rancangan percobaan untuk melapisi logam besi (paku)

dengan logam tembaga secara berkelompok. Tunjukkan kepada

Bapak/Ibu guru hasil rancangan percobaan yang sudah dibuat oleh

kelompok Anda. Jika sudah disetujui, lakukan percobaan tersebut.

Buatlah laporan hasil percobaan yang dilakukan.

√ √



a. Menggambarkan

bagaimana seorang

ilmuwan melakukan

eksperimen.

- - - -

b. Menunjukkan


dari sebuah ide.

- - - -

c. Menekankan sifat


ilmu sains.

- - - -

d. Mengilustrasikan

dengan menggunakan - - - -

168

asumsi-asumsi.

e. Menunjukkan


berjalan dengan


dan deduktif.

68 1 40

Jadi, jika ke dalam larutan Ag+, Cu2+, dan Cr3+ dialirkan muatan

listrik dengan jumlah yang sama, massa yang diendapkan adalah

sebagai berikut.

3:

2:

1::

ArCrArCuArAgmCrmCumAg

√ √


sebab dan akibat.

61 1 41

Logam yang potensialnya lebih rendah akan segera melepaskan

elektron ketika bersentuhan dengan logam yang potensialnya

lebih tinggi serta akan mengalami oksidasi oleh O2 dari udara. Hal

ini mengakibatkan korosi lebih cepat terjadi pada logam yang

potensialnya rendah, sedangkan logam yang potensialnya tinggi

justru lebih awet.

√ √

61 1 42

C. Perlindungan katodik

Perlindungan katodik dilakukan dengan menghubungkan

logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang

mempunyai potensial elektrode sangat rendah (biasanya Mg).

Ketika terjadi oksidasi, logam yang dilindungi akan segera

menarik elektron dari logam pelindung sehingga oksidasi akan

berlangsung pada logam pelindung tersebut. Oleh kare logam

pelindung teroksidasi, maka lama-kelamaan dapat habis dan

harus selalu diganti dengan yang baru secara periodik.

√ √

66 3 43

Muatan 1 mol elektron= (muatan 1 buah elektron) x (jumlah 1

mol elektron)

= (1,67 x 10-19 coulomb) x (6,02 x 1023 elektron)

= 96.368 C = 96.500 C (dibulatkan)

Jadi, setiap muatan listrik 96.500 coulomb akan menghasilkan

elektron sebanyak 1 mol. Untuk menghormati Michael Faraday,

maka muatan 1 mol elektron diberi satuan baru, yaitu 1 Faraday.

1 Faraday = 96.500 C = 1 mol elektron

√ √


dan bukti. - - - -



masalah.

i) Metode ilmiah

- - - -


4 Interaksi sains, teknologi, 55 1 51 Salah satu contoh penggunaan sel elektrokimia dalam kehidupan √ √

169



society) a. Menggambarkan


teknologi bagi

masyarakat.

sehari-hari adalah baterai (sumber arus searah).

59 - 52

Gambar 2.9 (a) Contoh kendaraan yang menggunakan sel bahan

bakar.

√ √

b. Menunjukkan efek


dan teknologi bagi

masyarakat.

61 1 53

Sebagai contoh, paku keling yang terbuat dari tembaga untuk

menyambung besi akan menyebabkan besi di sekitar paku keling

tersebut berkarat lebih cepat. √ √

c. Mendiskusikan




- - - -




- - - -

170

Lampiran 3.3

Tabel Kesepakatan pada Buku C



Hala

man

Para

graf

No.

Pernyata

an




of science)



prinsip, dan hukum-

hukum.

1) Fakta

4 1 1

Fraksi massa kadang-kadang dinyatakan dalam persentase massa.

Rumusnya sebagai berikut.

%100tan

xmassalaru

rlarutmassazatteaFraksimass

√ √

12 1 2 Segelas air yang diletakkan di ruang terbuka akan menguap (oleh

karena itu tidak pernah mencapai kesetimbangan). √ √

12 1 3 Namun, apabila gelas ditutup dengan tutup gelas, ruang di atas

cairan akan berisi sejumlah konstanta uap air. √ √

16 1 4 Zat terlarut dalam larutan nonelektrolit tidak dapat terdisosiasi

menjadi ion. √ √

16 1 5 Sebagian besar larutan nonelektrolit berupa larutan organik. √ √

16 1 6 Sementara itu, larutan elektrolit memiliki zat terlarut yang dapat

terionisasi menjadi ion. √ √

17 1 7 Dalam percobaan tersebut, kamu akan menemukan bahwa es

murni meleleh lebih cepat daripada larutan. √ √

17 2 8 Pada percobaan tersebut, kamu juga dapat membandingkan sifat

koligatif dari larutan nonelektrolit dan elektrolit. √ √

17 2 9

Sebagai contoh, larutan garam merupakan elektrolit kuat, larutan

cuka merupakan elektrolit lemah, sedangkan larutan gula

merupakan nonelektrolit. √ √

17 4 10 Sel darah akan pecah saat berada dalam larutan hipertonik. √ √

17 - 11 Gambar 1.7 Sel darah dalam larutan hipertonik akan pecah. √ √

171

17 5 12 Ginjal yang tidak bekerja dengan baik, tidak dapat menyaring sel-

sel darah. √ √

17 5 13 Proses tersebut berhubungan dengan tekanan osmosis yang

merupakan salah satu sifat koligatif. √ √

17 7 14 Lintah merupakan hewan lunak dan basah. √ √

17 8 15 Air sangat diperlukan tanaman untuk tumbuh. Air diserap oleh

akar. √ √

2) Konsep 4 1 16

Fraksi massa adalah jumlah zat yang dinyatakan dalam gram

dalam 100 gram larutan. √ √

12 1 17

Tekanan uap cairan adalah tekanan kesetimbangan molekul gas

dari cairan yang berada di atas cairan itu sendiri sebagai hasil dari

penguapan. √ √

16 1 18 Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat

menghantarkan listrik. √ √

17 4 19 Larutan yang mempunyai tekanan osmosis yang sama disebut

isotonik. √ √

17 4 20 Larutan dengan tekanan osmosis yang lebih rendah disebut

hipotonik. √ √

17 4 21 Hipertonik adalah larutan yang mempunyai tekanan osmosis lebih

tinggi. √ √

17 9 22

Osmosis terbalik adalah proses untuk menghilangkan garam dari

air laut dengan menggunakan membran semipermeabel yang

diberikan tekanan lebih besar dari tekanan osmosis air laut. √ √

3) Prinsip

12 1 23

Seberapa banyak uap air yang muncul tergantung pada suhu,

tetapi tidak pada jumlah cairan yang muncul pada keadaan

setimbang. √ √

12 3 24

Karena itu, jika dua pertiga molekul adalah molekul zat terlarut,

tekanan uapnya adalah sebanyak kurang lebih du-pertiga dari

pelarut murni pada suhu tersebut. √ √

12 3 25 Jika zat terlarut memiliki tekanan uap sendiri, maka tekanan uap √ √

172

total pada larutan akan menjadi sebagai beikut.

Puap = 2/3 (tekanan uap pelarut murni) + 1/3 (tekanan uap zat

terlarut murni)

Maka, ∆P = Xzat terlarut . Po

Keterangan:

∆P = perubahan tekanan uap pada pelarut murni

Xzat terlarut = fraksi mol zat terlarut


Ingat Xzat terlarut = 1 - Xpelarut, oleh karena itu:

∆P =Po- Plarutan

Xzat terlarut . Po = Po- Plarutan

(1 - Xpelarut) . Po = Po- Plarutan

Po - Xpelarut . Po = Po- Plarutan

Plarutan = Po. Xpelarut

17 1 26 Pada titik beku, jumlah pembekuan molekul cair ke padat sama

dengan jumlah molekul padat mencair menjadi cairan. √ √

17 1 27

Penambahan setiap zat terlarut meningkatkan konsentrasi molekul

padat secara efektif, memperlambat zat padat menajdi bagian cair

dalam kesetimbangan ini. √ √

17 5 28

Dalam mesin dialisis, urea dan kontaminan lainnya akan

dipisahkan dari darah dan dibuang sehingga sel-sel darah yang

bersih dapat dikembalikan ke tubuh pasien. √ √

4) Hukum 12 3 29

Hukum Raoult menyatakan bahwa tekanan uap pelarut di atas

larutan sebanding dengan fraksi molekul pelarut dalam larutan. √ √



dan model-model.

1) Hipotesis

- - - -

2) Teori - - - -

3) Model

12 - 30

Gambar 1.5 Grafik kesetimbangan larutan gas pelarut murni

√ √

c. Meminta siswa untuk - - - -

173


atau informasi.



nature of science)


untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan materi.

- - - -


untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan grafik-


lain-lain.

- - - -


untuk membuat

kalkulasi.

4 - 35

Latihan 1.1

3. Hitunglah molalitas larutan yang mengandung 0,12 gram

cuka (CH3COOH) dalam 50 gram air. (Mr cuka = 60 g/mol) √ √

4 - 36

Latihan 1.1

4. Berapa banyak gula yang harus ditambahkan dalam 75 g air

untuk membuat 2 molal larutan gula? (Mr gula = 342 g/mol) √ √

12 - 37

Latihan 1.5

3. Diketahui 2 g zat organik dilarutkan dalam 100 g air (Kb =

0,52oC.kg/mol). Jika larutan mendidih pada 100,15oC,

berapakah massa molekular dari larutan nonelektrolit

tersebut?

√ √

12 - 38

Latihan 1.5

4. 0,56 g asam etanoat (Mr = 60 g/mol) yang dilarutkan dalam

600 g naftalen menyebabkan peningkatan suhu titik didih

sebesar 0,5oC. Jika 20% asam etanoat dipisahkan, hitunglah

konstanta peningkatan titik didih dari naftalen.

√ √


untuk memberikan

alasan dari suatu

jawaban.

- - - -


eksperimen atau

aktivitas berpikir.

16 - 39

Percobaan 1.1

Tujuan: mengetahui penambahan zat terlarut elektrolit dan

nonelektrolit ke dalam air dapat mempengaruhi titik beku air. √ √

174

Alat dan Bahan: Cetakan es batu, air suling, gula, garam, cuka,

soda, diet soda, tatakan, sendok, gelas.

Langkah Kerja:

8. Buatlah kelompok terdiri 3 orang. Buatlah larutan gula

dengan melarutkan dua sendok gula ke dalam air.

9. Buat larutan yang sama dengan menggunakan cuka dan

gula.

10. Pasang label pada cetakan es batu dan tuangkan setiap

larutan ke dalam 2 atau 3 kotak. Tuang sampai 3/4 penuh

agar tidak tercampur dengan larutan yang lain.

11. Letakkan cetakan ke dalam lemari es dan biarkan membeku.

12. Keluarkan es batu apabila semua larutan telah berubah

menjadi es. Keluarkan es batu dan letakkan setiap larutan

pada tempat yang berbeda.

13. Tempatkan es-es tersebut pada suhu ruang dan nyalakan

stopwatch. Catat waku saat semua es batu mencair.

14. Amati dan lengkapi tabel di bawah ini.

Larutan Lama Mencair

Air murni

Larutan garam

Larutan gula

Larutan cuka

Soda

Diet soda

Pertanyaan:

5. Es yang terbuat dari apakah yang paling cepat mencair?

6. Es yang terbuat dari apakah yang paling lama mencair?

7. Mengapa terjadi perbedaan lama mencair pada es-es

tersebut? Hubungkan dengan jenis cairannya (pelarut murni,

larutan elektrolit kuat, larutan elektrolit lemah, atau larutan

nonelektrolit).

175

8. Kesimpulan apakah yang dapat kamu peroleh dari

percobaan tersebut?



a. Menggambarkan

bagaimana seorang

ilmuwan melakukan

eksperimen.

- - - -

b. Menunjukkan


dari sebuah ide.

- - - -

c. Menekankan sifat


ilmu sains.

- - - -

d. Mengilustrasikan

dengan menggunakan

asumsi-asumsi.

- - - -

e. Menunjukkan


berjalan dengan


dan deduktif.

17 4 31

Oleh karena itu, tekanan osmosis dalam sel darah harus dijaga dan

bahan kimia asing yang masuk ke dalamnya harus bersifat

isotonik. √ √


sebab dan akibat.

12 2 32

Sementara itu, jika larutan cairan ditempatkan di dalam gelas,

tekanan kesetimbangan akan menjadi lebih rendah dibandingkan

dengan tekanan kesetimbangan pada iar murni. Hal itu

dikarenakan adanya zat terlarut dalam cairan yang akan menahan

penguapan cairan.

√ √

17 2 33

Jika kamu membuat ketiga larutan uji itu dengan molalitas yang

sama, maka kamu akan mendapatkan perubahan titik beku pada

larutan elektrolit lebih besar dibandingkan pada larutan

nonelektrolit.

√ √

17 8 34

Tanaman memiliki zat terlarut yang membuat konsentrasi zat

terlarut tersebut lebih tinggi daripada air di sekitar akar. Dengan

adanya tekanan osmosis, air didorong masuk ke dalam akar.

√ √


dan bukti. - - - -

h. Menyajikan metode - - - -

176


masalah.

i) Metode ilmiah







teknologi bagi

masyarakat.

17 3 40

Sifat koligatif memiliki banyak kegunaan dalam kehidupan

sehari-hari. Beberapa penerapan sifat koligatif larutan antara lain

pengendalian sel, mesin dialisis, pengawetan makanan, pembasmi

lintah, dan sebagainya.

√ √

17 5 41 Mesin dialisis berfungsi untuk membersihkan sel-sel darah

seorang pasien gagal ginjal. √ √

17 6 42

Garam dan gula merupakan pengawet alami yang umum

digunakan untuk makanan. Bahan tersebut dapat membunuh

bakteri yang dapat membusukkan makanan. √ √

17 7 43

Membasmi lintah dapat dengan cara menaburkan garam pada

tubuh hewan tersebut. Garam akan menyerap air yang

menyebabkan lintah menjadi kering. √ √

b. Menunjukkan efek


dan teknologi bagi

masyarakat.

- - - -

c. Mendiskusikan




- - - -




- - - -


Bab 2 – Elektrokimia Pengamat I Pengamat II

Hala

man

Para

graf

No.

Pernyata

an


1 Sains sebagai batang tubuh 25 - 1 Gambar 2.1 Jenis-jenis baterai √ √

177


of science)



prinsip, dan hukum-

hukum.

1) Fakta

25 2 2 Reaksi oksidasi dan reduksi merupakan konsep dasar

elektrokimia. √ √

25 4 3

Misalnya, pada reaksi pembakaran besi, menghasilkan besi (III)

oksida. Reaksinya sebagai berikut.

4Fe(s) + 3O2(s)→ 2Fe2O3(s) √ √

25 5 4 Besi dan oksigen merupakan unsur murni dengan bilangan

oksidasi 0. √ √

25 5 5 Semua reaksi oksidasi disertai dengan reaksi reduksi. √ √

41 - 6

Gambar 2.13 Baterai yang dapat diperbarui.

√ √

41 1 7 Perangkat untuk mengisi ulang tersebut dinamakan charger atau

recharger. √ √

41 1 8 Contoh sel Volta sekunder adalah aki (baterai timbal-asam),

baterai Ni-Cd, baterai Ni-logam hidrida, dan baterai ion litium. √ √

41 1 9

Beberapa contoh sel volta sekunder dan sifatnya ditunjukkan pada

Tabel 2.3.

√ √

46 1 10 Logam dapat diekstrak dari lelehan senyawa dengan elektrolisis. √ √

178

49 1 11 Elektrolisis air garam (konsentrat natrium klorida) adalah

elektrolisis dengan menggunakan sel diafragma. √ √

49 4 12

Kuantitas listrik mengacu pada kuantitas muatan listrik, biasanya

diukur dalam coulomb.

W = e x F = 500.96

.. tie

Keterangan:

W = massa zat dibebaskan dalam gram (g)

e = berat ekuivalen = Mr dibagi jumlah elektron yang terlibat

F = konstanta Faraday = muatan pada salah satu mol elektron

dalam Coulomb (C) = 500.96

ixt

√ √

51 1 13 Besi apabila dibiarkan di udara terbuka akan mengalami korosi. √ √

2) Konsep

25 1 14

Elektrokimia adalahcabang ilmu kimia yang mempelajari reaksi

kimia yang terjadi dalam suatu larutan dari sebuah konduktor

elektron (logam atau semikonduktor) dan konduktor ion

(elektrolit).

√ √

25 2 15 Reaksi kimia di mana terjadi transfer elektron antarmolekul

disebut reaksi oksidasi atau reduksi (redoks). √ √

25 3 16 Seluruh baterai ini hampir mengadaptasi sistem konversi energi

yang sama. √ √

25 4 17 Redoks singkatan dari reaksi reduksi-oksidasi. √ √

25 4 18

Redoks merupakan proses elektrokimia yang melibatkan transfer

elektron “ke” atau “dari” suatu molekul ion dan mengubah

bilangan oksidasinya. √ √

25 4 19 Reaksi oksidasi merupakan peristiwa pelepasan elektron dan

reaksi reduksi merupakan peristiwa penangkapan elektron. √ √

41 1 20 Sel Volta sekunder merupakan sel Volta yang dapat diperbarui

(dapat diisi ulang). √ √

41 1 21 Reaksi pada anode: 4OH-

(aq)→2H2O(l)+O2+4e-

Reaksi pada katode: 2H+(aq) + 2e-→ H2(g)

√ √

49 1 22

Reaksi yang terjadi di anode dan katode dalam elektrolisis air

garam adalah sebagai berikut.

Reaksi pada anode:

2Cl-(aq)→ Cl2(g) + 2e- ;ion OH-tetap berada dalam larutan.

Reaksi pada katode:

2H+(aq) + 2e-→ H2(g) ;ion Na+ tetap berada dalam larutan.

√ √

179

51 2 23 Korosi merupakan oksidasi elektrokimia dari logam dengan

oksidan seperti oksigen. √ √

51 2 24

Pembentukan oksida besi akibat oksidasi atom-atom besi dalam

larutan murni adalah contoh korosi elektrokimia, umumnya

dikenal sebagai karat. √ √

51 3 25

Banyak campuran logam (aloy) mengalami korosi karena paparan

uap air di udara, namun proses tersebut juga dipengaruhi oleh

paparan zat tertentu.

√ √

3) Prinsip 25 1 26

Elektrokimia melibatkan transfer elektron antara elektrode dan

elektrolit dalam larutan. √ √

25 4 27 Reaksi ini dapat terjadi melalui penerapan tegangan eksternal atau

melalui pelepasan energi kimia. √ √

25 5 28

Ketika keduanya bereaksi, terjadi perubahan bilangan oksidasi.

Pada besi (III) oksida, bilangan oksidasi besi menjadi +3 dan

oksigen menjadi -2. √ √

25 6 29

Persamaan reaksi redoks harus disertakan seperti reaksi kimia

biasa. Untuk menyetarakan reaksi redoks ada beberapa hal yang

harus dperhatikan, yaitu sebagai berikut.

d. Jumlah atom pada sisi kiri reaksi adalah sama dengan

jumlah atom di sebelah kanan.

e. Jumlah muatan atom pada sisi kiri reaksi adalah sama

dengan jumlah muatan atom di sisi kanan reaksi.

f. Sebagian besar reaksi redoks terjadi dalam larutan asam

atau alkali. Oleh karena itu, ion H+, OH-, dan molekul air

(H2O) termasuk dalam reaksi ditulis dalam persamaan.

√ √

36 1 30

Reaksi redoks dalam sel elektrokimia akan terjadi secara spontan

apabila potensial sel adalah positif. Apabila potensial sel negatif,

maka reaksi tidak akan terjadi secara spontan. √ √

41 1 31

Sel Volta sekunder diisi ulang dengan menggunakan arus listrik

yang membalikan reaksi kimia yang terjadi selama

penggunaannya. √ √

49 3 32

Untuk mencegah reaksi ini terjadi, sebuah sel diafragma

digunakan untuk menjaga klorin dan natrium klorida cair terpisah.

Pada sel diafragma, diafragma asbes berpori memisahkan

kompartemen anode dan katode.

√ √

49 3 33

Air garam dipompa ke dalam kompartemen anode, yang berisi

anode titanium. Cairan dalam kompartemen tersebut disimpan

pada tingkat yang lebih tinggi daripada kompartemen katode, dan

terdapat katode baja. Dalam kompartemen anode, ion klorida

√ √

180

dibuang dan gas klorin dihasilkan.

4) Hukum

49 4 34

Hukum Faraday tentang elektrolisis dapat ditulis dalam

persamaan kimia sebagai berikut.

2. Massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis berbanding

lurus dengan jumlah listrik yang dilewati.

√ √



dan model-model.

1) Hipotesis

- - - -

2) Teori - - - -

3) Model

36 2 35

Menggambar diagram sel dapat dilakukan sebagai berikut.

Contohnya, penulisan elektrode magnesium digabungkan ke

elektrode hidrogen.

Tanda kurung siku garis vertikal tunggal

menunjukkan hidrogen menunjukkan batasan

yang mengalir melalui platina antara dua fase,

sebagai contoh, antara

ion magnesium dan

logam padat.

Pt[H2(g)] + 2H+ ǁ Mg2+(aq) ǀ Mg(s)

Garis vertikal ganda menunjukkan jembatan garam.

Cara lain menuliskan elektrode hidrogen yang lain adalah sebagai

berikut.

Pt ǀ H2(g) ǀ 2H+(aq) ǁ atau

Tanda kurung siku digantikan dengan satu garis vertikel yang

menunjukkan batasan antara platina dan hidrogen.

Pt[H2(g)] ǀ H+

(aq) ǁ

Satu ion hidrogen ditunjukkan dari 2 ion hidrogen pada

persamaan.

√ √

49 - 36 Gambar 2.22 Elektrolisis garam √ √

181

49 2 37

Setelah elektrolisis, larutan yang dihasilkan mengandung natrium

hidroksida. Klorin bereaksi dengan natrium hidroksida cair

menghasilkan natrium klorat (I):

Cl2 + 2NaOH → NaClO + NaCl + H2O

√ √

51 - 38

Gambar 2.24 Korosi dan bagaimana terbentuknya.

√ √

v. Meminta siswa untuk


atau informasi.

46 - 39

Latihan 2.5

Tentukan pelepasan ion dan reaksi yang terjadi pada katode dan

anode untuk elektrolisis berikut.

f. Lelehan magnesium klorida

g. Larutan perak bromida

h. Konsentrat kalium iodida

i. Larutan besi (II) belerang

j. Larutan seng klorida dan timbel (II) bromida

√ √



nature of science)


untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan materi.

- - - -

182


untuk menjawab

pertanyaan melalui

penggunaan grafik-


lain-lain.

- - - -


untuk membuat

kalkulasi. 36 - 46

Latihan 2.4

Prediksikan apakah reaksi di bawah ini dapat terjadi secara

spontan menggunakan potensial sel dan data pada Tabel 2.1.

d. Fe + Ca2+ ↔ Fe2+ + Ca

e. Co + 2Na+ ↔ Co2+ + 2Na

f. 2Ag+ + Ca2+ ↔ 2Ag+ + Ca

√ √

51 - 47

Latihan 2.6

3. Tembaga klorida cair (CuCl2) dielektrolisis dengan pasokan

daya 4.825 C (Ar Cu = 64 g/mol; Ar Cl = 35,5 g/mol).

Berapa banyak padatan yang terdapat di anode?

√ √

51 - 48

Latihan 2.6

4. Listrik yang sama melewati sebuah tembaga sulfat (CuSO4)

dan larutan perak nitrat (AgNO3). Jika 8 g tembaga padat

diproduksi, maka berapa banyak perak yang dihasilkan? (Ar

Cu= 64;Ar Ag = 108 g/mol)

√ √


untuk memberikan

alasan dari suatu

jawaban.

- - - -


eksperimen atau

aktivitas berpikir.

41 - 49

Percobaan 2.1

Tujuan: Mengetahui banyaknya tegangan yang dapat dihasilkan

oleh lemon.

Alat dan Bahan: Lemon, voltmeter, pin/klip, penanda, paku seng,

koin tembaga, pisau, dan kentang.

Langkah Kerja:

6. Dalam kelompok dengan anggota 3 sampai 4 orang, cuci,

dan keringkan semua lemon.

7. Buatlah sayatn kecil di dua tempat pada sebuah lemon.

Masukkan sebuah paku berlapis seng dan koin tembaga ke

dalamnya.

8. Gunakan pin untuk menghubungkan paku dan koin ke

voltmeter. Catat hasilnya.

9. Buatlah rangkaian dua, tiga, dan empat lemon yang

√ √

183

dihubungkan bersama-sama. Catat tegangan yang

dihasilkan.

10. Lakukan hal yang sama pada kentang.



a. Menggambarkan

bagaimana seorang

ilmuwan melakukan

eksperimen.

49 4 40

Michael Faraday (1791-1867) meneliti elektrolisis kuantitatif

dengan mengukur jumlah perubahan kimiawi yang dibawa oleh

arus yang dikenal untuk waktu yang diketahui.

√ √

b. Menunjukkan


dari sebuah ide.

- - - -

c. Menekankan sifat


ilmu sains.

- - - -

d. Mengilustrasikan

dengan menggunakan

asumsi-asumsi.

- - - -

e. Menunjukkan


berjalan dengan


dan deduktif.

25 5 41

Oleh karena itu, pada besi terjadi peningkatan bilangan oksidasi

besi dari 0 ke +3 yang disebut oksidasi. Pada saat yang sama

oksidasi oksigen mengalami penurunan dari 0 ke -2 yang dikenal

sebagai reduksi.

√ √

51 2 42

Jenis kerusakan ini biasanya menghasilkan oksida dan garam dari

logam asli. Dengan kata lain, korosi adalah pemakaian logam

sampai habis karena reaksi kimia. √ √



Korosi dapat menyebabkan terbentuknya keretakan atau lubang

dan dapat menyebar ke permukaan yang lebih luas. √ √


dan bukti. 51 1 44

Besi apabila dibiarkan di udara terbuka akan mengalami korosi.

Apakah korosi itu? √ √



masalah.

i) Metode ilmiah

51 3 45

Bagaimanakah proses terjadinya karat tersebut?

Saat besi terkena tetesan air, besi bertindak sebagai anode, dengan

reaksi sebagai berikut. Fe→Fe2++2e-

Beberapa elektron yang dibebaskan dapat menembus ke bagian

dalam logam dan sisanya ditangkap oleh oksigen di udara. Proses

tersebut merupakan proses yang terjadi pada katode dengan reaksi

sebagai berikut.

O2 + 4H+ + 4e-→ 2H2O

Ion Fe2+ akan teroksidasi oleh oksigen dan membentuk senyawa

√ √

184

Fe3+, yaitu Fe2O3.xH2O yang merupakan karat dengan warna

merah kecoklatan.







teknologi bagi

masyarakat.

25 2 50 Contoh penerapan elektrokimia, yaitu pada baterai, aki, pemurnian

logam, pelapisan logam (electroplating), korosi. √ √

46 1 51

Elektrolisis digunakan secara luas pada industri dan kehidupan

sehari-hari, seperti pemurnian logam, penyepuhan logam, isolasi

logam, dan pembuatan gas. √ √

46 1 52

Elektrolisis dapat digunakan untuk menghasilkan dekomposisi

kimia dengan pembentukan senyawa baru, seperti dalam

elektrolisis air asin. √ √

46 1 53 Elektrolisis juga digunakan untuk memurnikan logam, seperti

tembaga. √ √

b. Menunjukkan efek


dan teknologi bagi

masyarakat.

- - - -

c. Mendiskusikan




- - - -




- - - -

185

Lampiran 3.4

Tabel Kontingensi Kesepakatan Pengamat I dan II

Tabel Kontingensi Kesepakatan Buku A

Pengamat

II

Pengamat I

Ya Tidak Jumlah

Amatan

Ya 72 2 74

Tidak 7 1 8

Jumlah

Amatan 79 3 82

Koefisien Kesepakatan:

(sangat bagus)

Tabel Kontingensi Kesepakatan Buku B

Pengamat

II

Pengamat I

Ya Tidak Jumlah

Amatan

Ya 64 13 77

Tidak 8 3 11

Jumlah

Amatan 72 16 88


(sangat bagus)

Tabel Kontingensi Kesepakatan Buku C

Pengamat

II

Pengamat I

Ya Tidak Jumlah

Amatan

Ya 79 3 82

Tidak 9 5 14

Jumlah

Amatan 88 8 96


(sangat bagus)

186

Lampiran 4.1

ANALISIS BUKU TEKS KIMIA SMA KELAS XII BERDASARKAN...

Documents

Transcript of ANALISIS BUKU TEKS KIMIA SMA KELAS XII BERDASARKAN...