PENGEMBANGAN ALAT PERAGA PRAKTIKUM KIMIA SKALA KECIL
TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung
Oleh
ABDUL HADI NIM : 20506026 Program Studi Kimia
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008 i
ABSTRAK
PENGEMBANGAN ALAT PERAGA PRAKTIKUM KIMIA SKALA KECIL Oleh
Abdul Hadi NIM : 20506026 Ilmu kimia adalah ilmu yang berlandaskan eksperimen. Oleh karena itu, pembelajaran kimia di sekolah harus disertai dengan kegiatan praktikum. Sebagai usaha untuk melengkapi peralatan yang dibutuhkan dalam praktikum, maka diperlukan pengembangan alat peraga, yang salah satunya adalah pengembangan alat peraga praktikum kimia skala kecil. Penelitian ini bertujuan membuat alat peraga kimia skala kecil, melakukan pengujian terhadap alat peraga yang dibuat, melakukan perbandingan alat peraga kimia yang dibuat terhadap alat peraga sejenis yang sudah ada, serta mengaitkan pemanfaatannya dalam kegiatan praktikum kimia di sekolah menengah. Langkah-langkah dalam pembuatan alat peraga kimia skala kecil ini adalah mempelajari kurikulum SMA yang terkait, menentukan alat yang akan dibuat, membuat desain alat, membuat alat sesuai desain, melakukan pengujian alat, penyempurnaan alat, dan mengevaluasi alat dari segi kelayakannya untuk dipergunakan dalam pembelajaran kimia di SMA. Alat peraga praktikum kimia skala kecil yang dihasilkan dari penelitian ini adalah berupa alat peraga yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan praktikum kimia skala kecil pada materi stoikiometri, larutan elektrolit dan non elektrolit, elektrokimia, dan reaksi yang menghasilkan gas. Dibandingkan alat sejenis alat peraga yang dibuat memiliki kelebihan diantaranya: menggunakan alat/bahan yang mudah didapat, berbiaya murah, aman, praktis, mudah digunakan, memiliki akurasi yang cukup baik, hanya menggunakan sedikit bahan kimia, menghasilkan sedikit limbah, tidak dituntut laboratorium khusus, dan dapat menjelaskan/membuktikan konsep-konsep/gejala-gejala yang sedang dipelajari. Dari penelitian ini diharapkan alat peraga yang dibuat dapat dijadikan sebagai alternatif peralatan laboratorium, disamping dapat memicu agar guru/siswa dapat berinisiatif membuat alat yang mirip atau mengembangkan untuk praktikum lainnya.
ii
ABSTRACT
DEVELOPMENT OF TEACHING AIDS FOR SMALL SCALE LABORATORY Chemistry is an experimental based science. Thus in teaching chemistry, practical work is a must. As an effort to equip tools needed for practical work, teaching aids development such as tools for small scale chemistry is needed. This work aims to develop small scale chemistry equipments, to carry out the test of developed equipment, comparing the developed equipment with the available equipments, as well as to map the proposed practical work using the equipment into current high school chemistry curriculum. To develop the teaching aid the following steps have been under taken : thorough study of high school curriculum, determination of the chosen equipments, development of the equipments, testing the developed equipments, refinements the equipments, and evaluation in terms of their suitability for practical work in the high school chemistry. The developed equipments are set of equipments that could be used for practical works in topic of stoichiometry, electrolyte and non electrolyte, electrochemistry, and reaction produces the gas. In comparison to similar equipments available in the market, the developed equipment have the following advantages: using the materials and tools that relatively easy to obtain, low cost, safe, practical, easy to operate, quite accurate, using small quantity of chemicals, produce very small wastes, does not require special laboratory techniques, and could be used to explain/prove the studied phenomenon. From this work, it is expected that the produced equipments could be used as an alternative laboratory equipments, and could trigger teacher/student initiative to develop similar equipments.
iii
PENGEMBANGAN ALAT PERAGA PRAKTIKUM KIMIA SKALA KECIL
Oleh
Abdul Hadi NIM : 20506026 Program Studi Kimia Institut Teknologi Bandung
Menyetujui Tim Pembimbing Tanggal 16 Juni 2008
Ketua
Anggota
Prof. Dr. Ismunandar
Dra. Lubna Baradja, M.Si
NIP. 132084475
NIP. 131572227
iv
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung.
v
ن َ ت َو اﻟّﻠ ُﻪ ِﺑﻤَﺎ َﺗ ْﻌ َﻤﻠُﻮ ٍ ﻦ أُوﺗُﻮا ا ْﻟ ِﻌ ْﻠ َﻢ َد َرﺟَﺎ َ ﻦ ﻋَﺎ َﻣﻨُﻮا ِﻣ ْﻨ ُﻜ ْﻢ َواﱠﻟﺬِﻳ َ ﷲ اﱠﻟ ِﺬﻳ ُ َِﻳ ْﺮ َﻓ ِﻊ ا ﺧَﺒِﻴ ٌﺮ TÜà|Ççt M TÄÄt{ t~tÇ ÅxÇ|Çzz|~tÇ ÉÜtÇz@ÉÜtÇz çtÇz uxÜ|ÅtÇ w| tÇàtÜtÅâ wtÇ ÉÜtÇz@ÉÜtÇz çtÇz w|uxÜ| |ÄÅâ ÑxÇzxàt{âtÇ uxuxÜtÑt wxÜt}tàA WtÇ TÄÄt{ `t{t `xÇzxàt{â| tÑt çtÇz ~tÅâ ~xÜ}t~tÇA ;df? TÄ `â}tw|Ät{ M DD< "Jalan menuju sukses adalah mengambil langkah dengan penuh kesungguhan dan kekuatan".(Antony Robbins)
vi
W|ÑxÜáxÅut{~tÇ uâtà M \uâÇwt àxÜv|Çàt [}A `tÜ|tÅ çtÇz àxÄt{ wxÇztÇ átutÜ ÅxÇwÉ:t~tÇ? áx{|Çzzt u|át ÅxÇvtÑt| tÑt çtÇz w|v|àt@v|àt~tÇA \áàxÜ| àxÜv|Çàt eâáÄ|tÇt ftÜ|? çtÇz àxÄt{ wxÇztÇ átutÜ uxÜÑ|át{ wtÇ ÅxÇztáâ{ tÇt~@ tÇt~? ÅxÅuxÜ|~tÇ wâ~âÇztÇ? áxÜàt ÅxÇwÉ:t~tÇ? áx{|Çzzt u|át ÅxÇvtÑt| tÑt çtÇz w|v|àt@ v|àt~tÇA TÇt~Çwt àxÜátçtÇz YtÜ|wt \áà|ÖtÅt{ ? çtÇz àxÄt{ ÅxÅuxÜ| utÇçt~ |ÇáÑ|Ütá|A TÇt~Çwt àxÜátçtÇz aâÜ \éétà|Ä [tátÇt{? çtÇz àxÄt{ ÅxÅuxÜ| áxÅtÇztà âÇàâ~ wtÑtà ÅxÇçxÄxát|~tÇ áàâw| áxvxÑtà ÅâÇz~|ÇA KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena atas limpahan karuniaNya, penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. Penelitian ini dilakukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung. Pada kesempatan ini penulis sangat berterima kasih kepada: 1. Ketua Program Studi Magister dan Doktor Kimia, atas segala bantuan yang telah diberikan selama pendidikan. 2. Bapak Prof. Dr. Ismunandar, sebagai Pembimbing, atas segala saran, bimbingan dan nasehatnya selama penelitian berlangsung dan selama penulisan tesis ini. 3. Ibu Dra. Lubna Baradja, M.Si, sebagai Pembimbing, atas segala saran, bimbingan dan nasehatnya selama penelitian berlangsung dan selama penulisan tesis ini. 4. Ibu Samitha Dewi Djajanti, M.Si, atas segala bimbingan dan pengarahan yang diberikan selama pendidikan. 4. Departemen Agama atas bantuan Beasiswa Pendidikan yang diterima selama pendidikan program magister ini.
vii
5. Semua staf laboratorium kimia dasar dan anorganik atas bantuan fasilitas yang diberikan. 6. Teman seperjuangan, Ali Idris, Haeruddin, Darma P, Udin Wardoyo, H. Rijal K, Reno M, Efni N, Rahmawati, Novi S, Euis D, Willy F, dan Sholeh, atas segala bantuan dan perhatian yang diberikan. Akhirnya penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Bandung, Juni 2008 Penulis,
DAFTAR ISI ABSTRAK .......................................................................................................
ii
ABSTRACT..................................................................................................... iii LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................
iv
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS .............................................................
v
HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................
vi
KATA PENGANTAR ..................................................................................... vii DAFTAR ISI................................................................................................... viii DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xi DAFTAR TABEL............................................................................................ xii BAB I. Pendahuluan ........................................................................................
1
1.1 Latar Belakang .....................................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................
3
1.3 Tujuan...................................................................................................
4
1.4 Batasan Masalah...................................................................................
4
BAB II Tinjauan Pustaka .................................................................................
6
2.1 Ilmu Kimia dan Kegiatan Praktikum ...................................................
6
2.2 Pengertian Alat Peraga .........................................................................
8
2.3 Tinjauan terhadap Pengembangan Alat Peraga Praktikum Kimia Skala Kecil ........................................................................................... viii
9
2.4 Alat yang Dijadikan Model Penelitian ................................................. 11 2.5 Tinjauan Komponen dan Praktikum dalam KTSP Kimia SMA/MA... 14 BAB III Metodologi......................................................................................... 17 3.1
Langkah-langkah Pembuatan Alat Peraga ........................................... 17
3.2
Langkah-langkah Pembuatan Modul Praktikum.................................. 18
3.3
Metoda yang Digunakan untuk Uji Coba Alat Peraga......................... 19
BAB IV Pembahasan ....................................................................................... 21 4.1
Alat Peraga Praktikum Kimia Skala Kecil ........................................... 24
4.2
Perbandingan Alat Peraga yang Dibuat dengan Alat Peraga Sejenis dari Produk Lain .......................................................................................... 29
4.3
Keterkaitan Pemanfaatan Alat Peraga yang Dibuat dengan Kurikulum di Sekolah Menengah Atas....................................................................... 32
BAB V Kesimpulan dan saran ......................................................................... 50 5.1
Kesimpulan........................................................................................... 50
5.2
Saran..................................................................................................... 50
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 52 LAMPIRAN..................................................................................................... 54
ix
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Skema rangkaian alat peraga kombo pengaduk magnetik, pemanas dan uji hantaran larutan................................................ 56 Lampiran 2 Skema rangkaian pemanas.......................................................... 57 Lampiran 3 Daftar alat/bahan yang digunakan dalam pembuatan alat peraga ................................................................................... 58 Lampiran 4 Daftar bahan kimia yang digunakan dalam pengujian alat peraga ................................................................................... 59 Lampiran 5 Jurnal Publikasi........................................................................... 60 Lampiran 6 Buku Panduan Praktikum Kimia Skala Kecil............................. 61
x
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1
Alat peraga kimia dari Pudak Scientific.................................
10
Gambar 2.2
Alat Peraga Praktikum Kimia Skala Kecil dari Micrecol ......
10
Gambar 2.3
Buku Permainan Kimia ..........................................................
11
Gambar 2.4
Pengaduk magnetik standar....................................................
12
Gambar 2.5
Generator gas .........................................................................
12
Gambar 2.6
Alat peraga pengukuran potensial sel ....................................
13
Gambar 2.7
Alat peraga elektrolisis...........................................................
13
Gambar 2.8
Alat peraga untuk mengetahui larutan elektrolit dan non elektrolit ...................................................................
13
Gambar 4.1
Alat peraga praktikum kimia skala kecil................................
24
Gambar 4.2
Alat peraga kombo pengaduk magnetik, pemanas, dan uji hantaran larutan..........................................................
25
Gambar 4.3
Tabung Mini...........................................................................
26
Gambar 4.4
Tabung bentuk W...................................................................
26
Gambar 4.5
Pembakar spiritus ...................................................................
27
Gambar 4.6
Pipet plastik dan jarum suntik ................................................
27
Gambar 4.7
Elektroda besi, karbon, seng, magnesium, tembaga ..............
28
Gambar 4.8
Mutimeter Digital...................................................................
28
Gambar 4.9
Halaman depan buku Panduan Praktikum Kimia Skala Kecil .............................................................................
33
Gambar 4.10
Percobaan untuk membuktikan hukum Lavoisier..................
35
Gambar 4.11
Percobaan untuk mengamati reaksi kimia..............................
36
Gambar 4.12
Proses pengujian larutan elektrolit dan non elektrolit............
37
Gambar 4.13
Proses pengukuran potensial sel ............................................
40
Gambar 4.14
Elektrolisis air ........................................................................
43
Gambar 4.15
Proses Elektrolisis Natrium Sulfat .........................................
44
Gambar 4.16
Proses elektrolisis KI .............................................................
45
Gambar 4.17
Percobaan pembentukan gas karbondioksida.........................
47
Gambar 4.18
Percobaan pembentukan gas amonia .....................................
48
xi
DAFTAR TABEL Tabel 4.1
Materi Kimia dalam KTSP yang Dilakukan dengan Praktikum.... 22
Tabel 4.2
Perbandingan Alat Peraga yang Dibuat dengan Alat Peraga dari Produk Lain ............................................................................ 32
Tabel 4.3
Data Hasil Pengujian Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit ......... 38
Tabel 4.4
Kisaran Potensial Sel yang Terukur............................................... 40
Tabel 4.5
Hasil Pengukuran Potensial Sel Perhitungan................................. 41
Tabel 4.6
Hasil Pengamatan Elektrolisis Air................................................. 43
Tabel 4.7
Hasil Pengamatan Elektrolisis Natrium Sulfat .............................. 44
Tabel 4.8
Hasil Pengamatan Elektrolisis KI .................................................. 46
Tabel 4.9
Hasil Pengamatan Pembentukan Gas Karbondioksida .................. 47
Tabel 4.10
Hasil Pengamatan Pembentukan Gas Amonia............................... 48
xii
