6
BAB II KAJIAN PUSTAKA
2. 1 Konsep dan Pemahaman Konsep Kimia Banyak definisi konsep yang dikemukakan oleh para ahli, seperti yang dikemukakan oleh Ehrenberg (dalam Pakaya, 2008: 3) bahwa konsep merupakan gambaran mental (image) yang umum tentang seperangkat atribut atau ciri-ciri dari semua contoh (orang, obyek, kejadian, ide-ide) dan dari suatu kelas tertentu (tipe, jenis, kategori). Selanjutnya, Dahar (1988: 97) mengemukakan bahwa konsep adalah abstraksi-abstraksi berdasarkan pengalaman, karena itu tidak ada dua orang yang mempunyai pengalaman yang sama. Sedangkan menurut Achmadi dan Narbuko (2008: 141) konsep merupakan hal yang abstrak, maka perlu diterjemahkan dengan kata-kata sedemikian rupa sehingga dapat diukur secara empiris. Dari definisi-definisi tersebut dapat disimpulkan bahwa konsep adalah suatu gagasan atau buah pemiikiran seseorang berdasarkan pengalaman terhadap suatu objek atau kejadian yang bersifat abstrak dan dijelaskan dengan kata-kata sendiri. Gagne (dalam Dahar, 1988: 164-165) membagi konsep dalam dua kategori yaitu konsep konkrit dan konsep terdefinisi. Konsep konkrit menunjukan suatu sifat objek seperti warna dan bentuk, sedangkan konsep terdefinisi yaitu gagasan dari peristiwa atau kejadian-kejadian abstrak. Perolehan konsep-konsep terdefinisi meminta siswa untuk dapat menentukan konsep-konsep konkrit. Misalnya, pada konsep asam adalah suatu zat yang dapat memerahkan kertas lakmus biru. Konsep
7
asam merupakan konsep terdefinisi dan untuk memiliki konsep terdefinisi ini, siswa sudah dapat menunjukan konsep-konsep konkrit yaitu zat, merah, dan kertas lakmus biru. Arpani (dalam Sukamto, 2012: 10) menyatakan bahwa karakteristik konsep ilmu kimia berbeda dengan konsep ilmu lainnya. Kimia berisi hitungan, fakta yang harus diingat, kosakata khusus, hukum-hukum yang mengaitkan satu ide dengan ide yang lain yang harus dipahami secara benar dan tepat. Konsepkonsep kimia merupakan konsep yang berjenjang, berkembang dari konsepkonsep yang sederhana menuju konsep-konsep yang lebih kompleks. Dengan demikian untuk memahami konsep yang lebih tinggi tingkatannya perlu pemahaman yang benar terhadap konsep dasar yang membangun konsep tersebut. Menurut Sukamto (2012: 11) bahwa pemahaman konsep yaitu kemampuan seseorang dalam mengkonstruk atau menyusun suatu konsep berdasarkan pengetahuan awal yang dimilikinya dari apa yang dialaminya, atau menyatukan atau menyusun pengetahuan yang baru ke dalam skema yang ada dalam pikirannya. Karena dengan menyusun skema baru akan membentuk suatu konsep yang utuh. Berdasarkan uraian di atas maka pemahaman konsep adalah kemampuan seseorang untuk dapat menjelaskan, membedakan, memberikan contoh, dan menghubungkan suatu konsep dari apa yang diketahuinya dengan pengetahuan yang baru.
8
2.2 Pentingnya Pemahaman Konsep dalam Kimia Ilmu kimia merupakan cabang ilmu yang berhubungan dengan komposisi dan sifat dari berbagai bentuk materi. Dalam ilmu kimia mencakup tentang konsep-konsep, hukum-hukum, teori-teori, reaksi, dan perhitungan kimia. Sebagian besar konsep dalam ilmu kimia bersifat abstrak seperti konsep teori asam basa yang meliputi ion H+, OH-, donor proton, akseptor proton, donor pasangan elektron dan donor pasangan elektron. Selain itu, dalam teori asam basa juga diperlukan pengetahuan awal siswa seperti persamaan reaksi dan ikatan kimia. Oleh karena itu pemahaman konsep kimia yang benar sangat diperlukan dalam pembelajaran kimia. Karena jika siswa tidak memahami konsep kimia dengan benar maka siswa tersebut akan membentuk konsep sukar pada kimia itu sendiri, sehingga pemahaman konsep kimia menjadi landasan dalam pembelajaran kimia. 2.3 Definisi Asam Basa Senyawa asam dan basa banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Istilah asam berasal dari bahasa Latin acetum yang berarti cuka. Istilah basa berasal dari bahasa Arab yang berarti abu (Petrucci dan Suminar, 1987: 260). Larutan asam mempunyai rasa asam, sebaliknya larutan basa mempunyai rasa sepat (Brady, 1999: 179). Definisi asam dan basa dapat dijelaskan dengan teori yang disebut teori asam basa yang dikemukakan oleh Arrhenius, Bronsted-Lowry, dan Lewis.
9
2.3.1 Teori Asam Basa Arrhenius Pada tahun 1884, Arrhenius menyatakan bahwa sifat asam dan basa suatu zat ditentukan oleh jenis ion yang dihasilkan dalam air (Syukri, 1999: 387). Asam Asam adalah jenis zat yang jika terurai akan menghasilkan ion hidrogen (H+). Namun, ternyata H+ tidak mungkin berdiri bebas dalam air, tetapi membentuk ion hidronium (H3O+). Contoh : HCl(aq) + H2O(l) → H3O+(aq) + Cl-(aq)
HNO3(aq) + H2O(aq) → H3O+(aq) + NO3-(aq)
Tetapi agar lebih praktis, H3O+ tidak digunakan. Dipakai konsep asam basa Arrhenius yaitu H+ sehingga disederhanakan menjadi : HCl (aq) → H+(aq) + Cl-(aq) Basa
HNO3 (aq) → H+(aq) + NO3-(aq Basa adalah zat yang jika terurai akan menghasilkan ion hidroksida (OH-).
Secara prinsip ada dua macam basa yaitu hidroksida ionik dan zat molekuler yang bila bereaksi dengan air akan menghasilkan ion OH-. Contoh dari hidroksida ionik adalah Natrium hidroksida (NaOH) dan kalsium hidroksida (Ca(OH)2). Pada keadaan padat zat-zat ini terdiri dari ion logam dan ion hidroksida yang bila dilarutkan dalam air akan terdisosiasi. NaOH(s) → Na+(aq) + OH-(aq)
Ca(OH)2 (s) → Ca2+(aq) + 2 OH-(aq)
10
Contoh basa dari zat molekuler adalah amonia (NH3) NH3(aq) + H2O ⇄ NH+4 (aq) + OH-
(Brady. 1999: 183)
2.3.2 Teori Asam Basa Bronsted-Lowry Menurut Bronsted-Lowry asam adalah suatu zat atau senyawa yang memberikan proton (H+) pada zat lain, basa adalah suatu zat atau senyawa yang dapat menerima proton (H+) dari asam (Brady, 1999: 440). Secara singkat asam menurut Bronsted-Lowry adalah donor proton dan basa adalah akseptor proton. Teori ini dapat dijelaskan oleh reaksi HCl dan NH3.
Asam
Basa
Proton [H+] pindah dari HCl ke NH3, pada reaksi ini HCl adalah asam karena memberikan proton pada NH3 (basa). Asam-Basa Konjugasi Asam konjugasi adalah asam yang terbentuk dari basa yang menerima proton dan basa konjugasi terbentuk dari asam yang melepaskan proton. asam 1 + basa 1 ⇄
asam 2 + basa 2
konjugat
(Syukri, 1999: 392)
11
asam dan basa di sebelah kiri disebut asam 1 dan basa 1, sedangkan yang disebelah kanan disebut asam 2 dan basa 2. Pasangan asam 1-basa 2 dan basa 1asam 2 disebut pasangan asam basa konjugasi. Contoh : NH4+(aq) + H2O(l) ⇄ NH3(aq) + H3O+(aq) asam1 basa1 basa2 asam2 pasangan asam-basa konjugasi H2O(l) + NH3(aq) ⇄ NH4+(aq) + OH-(aq) asam1
basa1
asam2
basa2
pasangan asam-basa konjugasi Dari contoh diatas dapat dilihat bahwa H2O dapat bersifat asam dan dapat pula bersifat basa (amfoter). 2.3.3 Teori Asam Basa Lewis Gilbert N. Lewis mengembangkan suatu pemikiran lain tentang asam dan basa dari teori Arrhenius dan Bronsted-Lowry. Teori Lewis mempunyai beberapa kelebihan yaitu teori tersebut dapat menggolongkan asam basa dalam reaksi dimana baik H+ maupun OH- tidak ada (Petrucci dan Suminar, 1987: 263). Dalam teorinya, Lewis mengemukakan bahwa asam adalah suatu zat yang dapat menerima sepasang elektron untuk membentuk sebuah ikatan kovalen, dan basa adalah suatu zat yang dapat memberikan sepasang elektron pada pembentukan sebuah ikatan kovalen (Brady, 1999: 452). Contohnya reaksi antara BF3 dan NH3.
12
Asam
basa
ikatan kovalen koordinasi
Dalam reaksi ini, BF3 adalah asam dan NH3 adalah basa. Apabila terjadi reaksi antara asam-basa Lewis akan terbentuk suatu ikatan kovalen koordinasi. Disini terjadi ikatan kovalen koordinasi antara N dengan B yang pasangan elektronnya berasal dari N. Contoh lainnya dapat terjadi pada reaksi di bawah ini:
Basa
asam
Pada reaksi ini NH3 sebagai basa karena mendonorkan pasangan elektronnya terhadap H+, dan H+ sebagai asam karena menerima (akseptor) pasangan elektron dari N. 2.4 Kajian Penelitian yang Relevan Penelitian tentang kesalapahaman konsep pada asam basa pernah dilakukan oleh Harizal (2012). Hasil dari penelitian ini yaitu dari lima konsep utama yang diselidiki dalam asam-basa kimia, persentase kesalahpahaman siswa spesifik konsep asam dan basa (22,07%), pH dan konsep pOH (43.58%), derajat ionisasi dan konsep konstanta kesetimbangan (8,94%), konsep indikator asambasa (6,15%), dan konsep titrasi asam-basa (9,50%). Penelitian ini juga mengungkapkan empat masalah siswa dalam memahami asam-basa kimia yaitu
13
fragmentasi pemahaman siswa, masalah dengan simbol dan matematika rumus, kesulitan dalam memahami konteks dalam asam-basa kimia, dan masalah dalam generalisasi. Penelitin serupa juga dilakukan oleh Ardian (2011) yang melaporkan bahwa (1) pemahaman konsep larutan asam dan basa siswa kelas XI IPA SMA Negeri I Batu pada tingkat makroskopik tergolong baik dengan pemahaman 84%, (2) pemahaman konsep larutan asam dan basa siswa kelas XI IPA SMA Negeri 1 Batu pada tingkat makroskopik tergolong cukup dengan presentasi pemahaman 64%. Penelitian lain juga pernah dilakukan oleh Geban (2005) yang membahas perubahan konsepsi siswa tentang asam dan basa dengan menggunakan perubahan instruksi teks konseptual berorientasi disertai dengan analogi. Karena perubahan konseptual dipandang bukan hanya sebagai proses penggantian konsep lama tetapi juga proses belajar berhubungan ide. Hasilnya menunjukkan bahwa siswa dalam kelas eksperimen yang menggunakan instruksi teks konsep berorientasi jauh lebih baik daripada siswa pada kelas kontrol yang menggunakan instruksi tradisional. 2.5 Kerangka Berpikir Landasan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kemampuan pemahaman siswa pada konsep-konsep kimia. Konsep-konsep dalam ilmu kimia merupakan konsep yang berjenjang, berkembang dari konsep-konsep yang sederhana menuju konsep-konsep yang lebih kompleks. Dalam sub pokok bahasan teori asam basa, siswa mempelajari teori asam basa dari konsep yang sederhana sampai pada konsep yang lebih kompleks yaitu dari teori asam basa Arrhenius, teori asam basa Bronsted-Lowry, dan teori asam basa Lewis. Pada
14
teori asam basa Arrhenius, beliau hanya menjelaskan konsep asam basa berlaku untuk larutan dalam air. Selanjutnya Bronsted dan Lowry menjelaskan konsep asam basa yang lebih umum daripada teori asam basa Arrhenius yaitu reaksi asam basa tidak terbatas dalam pelarut air, tetapi juga menjelaskan reaksi asam basa dalam pelarut lain atau bahkan reaksi tanpa pelarut. Walaupun teori asam basa Bronsted-Lowry lebih umum daripada teori yang dikemukakan oleh Arrhenius namun, Bronsted-Lowry hanya dapat menjelaskan reaksi asam basa terbatas pada reaksi pertukaran proton (H+). Selanjutnya Gibert N. Lewis mengembangkan pemikiran lain tentang asam dan basa dari teori Arrhenius dan Bronsted-Lowry. Lewis dapat menjelaskan reaksi asam basa tanpa melibatkan transfer proton (H+), seperti reaksi antara NH3 dengan BF3.
