PRAKTIKUM SKALA-KECIL DENGAN ALAT SEDERHANA UNTUK MENGUKUR POTENSIAL REDUKSI BAKU DAN TAK-BAKU
TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung
Oleh
WILY FITRIANI NIM: 20506039 Program Studi Kimia
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
ABSTRAK PRAKTIKUM SKALA-KECIL DENGAN ALAT SEDERHANA UNTUK MENGUKUR POTENSIAL REDUKSI BAKU DAN TAK-BAKU Oleh
Wily Fitriani NIM: 20506039 Salah satu materi yang dipelajari di SMA adalah elektrokimia, materi ini cukup sulit dan sering menimbulkan kesalahan konsep bagi siswa, konsep yang sulit tersebut di antaranya konsep potensial reduksi. Pada umumnya siswa hanya mengetahui data potensial reduksi yang terdapat dalam tabel tanpa mengetahui dengan baik makna konsep tersebut serta bagaimana mendapatkan datanya. Tesis ini bertujuan untuk merancang praktikum dengan desain berbeda dari biasanya yaitu menggunakan skala-kecil dan alat sederhana untuk mengukur potensial reduksi baku dan tak-baku. Praktikum skala-kecil merupakan salah satu metode pembelajaran alternatif yang dapat dilakukan untuk sekolah-sekolah yang memiliki keterbatasan peralatan laboratorium dan bahan-bahan praktikum. Keuntungan dari praktikum skala-kecil ini adalah lebih ekonomis, efisien, aman, menyenangkan dan ramah lingkungan. Dalam penelitian ini dilakukan juga praktikum tradisional dengan kondisi dan bahan kimia yang sama. Bila perak digunakan sebagai elektroda pembanding sekunder diperoleh perbedaan sebesar 0,2 %, sedangkan bila tembaga digunakan sebagai elektroda pembanding sekunder diperoleh perbedaan sebesar 1,15 %. Hasil kedua praktikum dibandingkan secara statistika menggunakan metode Bartlet dan Jandel SigmaStat Statistical Software versi 2.0. Dari perhitungan tersebut diperoleh kesimpulan tidak ada perbedaan yang signifikan antara hasil praktikum skala-kecil dengan hasil praktikum tradisional. Keluaran dari rancangan ini berupa modul praktikum bagi siswa dan panduan pelaksanaan bagi guru atau pemimpin praktikum. Keluaran versi elektroniknya ditempatkan dalam sistem pembelajaran online yaitu Modular Object Oriented Dynamic Learning Environment (MOODLE) untuk memberikan umpan balik dari pengguna untuk penyempurnaan pengguna berikutnya. Praktikum skala-kecil ini diharapkan dapat meningkatkan motivasi siswa dalam mempelajari elektrokimia sehingga dapat meningkatkan penguasaan konsep dan keterampilan laboratorium.
Kata kunci : praktikum, skala-kecil, potensial reduksi, uji t, Moodle
ABSTRACT
SMALL-SCALE EXPERIMENTS BY SIMPLE APPARATUS TO MEASURE STANDARD AND NON-STANDARD REDUCTION POTENTIAL By Wily Fitriani NIM: 20506039 One of the lessons which is studied in Senior High School is electrochemistry, which is quite hard and often generates conceptual mistake among the students, for example reduction potential concept. There are numbers of students which only know reduction potential data which easily found on table without realizing the main concept and how to obtain the data. This thesis was aimed to design experiments with a different approach by using small-scale and simple appparatus to measure standard and non-standard reduction potentials. Small-scale experiments is one of alternative learning method which can be done at schools with limitation in laboratory apparatus and chemicals. The small-scale experiments have advantages that is more economical, efficient, safe, fun and environmentally friendly. In this research, conventional experiments were done with the same condition and chemicals. If silver applied as secondary comparator electrode is obtained difference 0,2 %, while if copper applied as secondary comparator electrode is obtained difference 1,15 %. The results of both experiments were compared to statisticially with Bartlet method and Jandel SigmaStat Statistical Software version 2.0. From the calculations it can be concluded there are no significant differences between the results of small-scale experiments and conventional experiments. Deliverables of this work are experimental modules for students and experimental guides for teachers. The electronic version were placed in an online learning system called Modular Object Oriented Dynamic Learning Environment (MOODLE), to acquire feedback from users. Small-scale experiments hopefully could increase students’ motivations, improve their understanding of concepts and principles, and increase laboratory skills in electrochemistry. Keyword : small-scale experiments, reduction potential, t test, Moodle
L
ii
EMBAR PRAKTIKUM SKALA-KECIL DENGAN ALAT SEDERHANA UNTUK MENGUKUR POTENSIAL REDUKSI BAKU DAN TAK-BAKU Oleh
Wily Fitriani NIM: 20506039 Program Studi Kimia Institut Teknologi Bandung
Menyetujui, Tim Pembimbing Tanggal…………………..
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Muhamad A. Martoprawiro. NIP. 131 803 207
Drs. Achmad Rochliadi, M.S. NIP. 132 049 630
iii
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.
iv
☺
⌧
⌧
☺
☺
Hai orang-orang beriman apabila dikatakan kepadamu: "Berlapang-lapanglah dalam majlis", Maka lapangkanlah niscaya Allah akan memberi kelapangan untukmu. dan apabila dikatakan: "Berdirilah kamu", Maka berdirilah, niscaya Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat. dan Allah Maha mengetahui apa yang kamu kerjakan (QS : Al-Mujaadilah Ayat 11)
Persembahan: Kepada para pecinta ilmu pengetahuan, Kepada kedua orang tuaku, Kepada suamiku tercinta Ibnu Malik Marqil, Kepada kedua belahan hatiku, Abyu Kanzal Aufa Qordofa Heysin Ibnitsani (aka) Rafida Azmi Ijabah Qurratu Eynin Ibnitsalis (ratu) Kepada saudara saudaraku,
v
Kupersembahkan karya ini sebagai bakti amal soleh Insya Allah
vi
UCAPAN TERIMAKASIH Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah Swt, yang telah melimpahkan rahmat karunia-Nya kepada kita semua, teriring solawat serta salam semoga terlimpah curah kepada Nabi Besar Muhammad Saw, beserta keluarga dan sahabatnya. Dengan tidak bermaksud hendak menepuk dada, dengan bangga penulis persembahkan karya sederhana ini kepada pembaca yang budiman, pencinta ilmu pengetahuan, khususnya ilmu Kimia, dengan harapan mudah-mudahan dapat bermanfaat setidak-tidaknya sebagai bacaan tambahan. Terselesaikannya tesis ini, tentu tak lepas dari bimbingan, bantuan, nasihat, serta perhatian dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan yang berharga ini penulis mengucapkan rasa terimakasih yang sedalam-dalamnya kepada yang terhormat: 1. Dr. Muhamad A. Martoprawiro dan Drs. Achmad Rochliadi M.S. selaku dosen pembimbing yang telah berkenan memberikan bimbingan, masukan, saran, bantuan dan nasihatnya selama penelitian dan penulisan tesis ini. 2. Bahrul Hayat Ph.D. selaku Sekertaris Jenderal Departemen Agama RI yang telah memberi kesempatan tugas belajar kepada penulis. 3. Dr. Dessy Natalia selaku ketua Program Studi Magister Kimia ITB beserta seluruh dosen di lingkungan FMIPA ITB yang telah memberikan ilmu pengetahuannya selama penulis studi di ITB. 4. Drs H. Zaenal Musthafa M.SI selaku Kepala Sekolah MAN Awipari yang telah memberikan ijin dan dispensasi kepada penulis untuk melaksanakan studi di Institut Teknologi Bandung.
vii
5. Dra. Lubna Baradja M.S. selaku ketua laboratorium kimia dasar ITB yang telah memberikan ijin untuk melaksanakan penelitian di laboratorium kimia dasar. 6. Laboran dan pegawai laboratorium kimia dasar ITB yang telah membantu penulis selama penelitian berlangsung. 7. Rekan-rekan seperjuangan angkatan 2006 khususnya kakak-kakakku di taman hewan 12 t’euis, t’mia, n t’siti yang selalu berjuang bersama dan senantiasa saling memberi motivasi dan berbagi suka duka selama perkuliahan, penelitian dan penulisan tesis ini. 8. Semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis selama ini. Semoga bimbingan, bantuan, nasihat, dan perhatian yang diberikan kepada penulis menjadi amal soleh yang bermanfaat Suatu hal yang tidak dipungkiri adalah kenyataan bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna dan banyak kekurangannya. Oleh karena itu kritik dan saran akan senantiasa penulis terima. Allah Swt jualah yang mempunyai sifat ultimasi atas segala urusan.
Bandung,
Mei 2008
Penulis
viii
DAFTAR ISI Abstrak ..................................................................................................................... i Abstract ................................................................................................................... ii Pedoman Penggunaan Tesis................................................................................... iv Ucapan Terimakasih ............................................................................................. vii Daftar Isi ................................................................................................................ ix Daftar Lampiran ..................................................................................................... xi Daftar Gambar....................................................................................................... xii Daftar Tabel ......................................................................................................... xiii Bab I Pendahuluan ................................................................................................ 1 I.1
Latar Belakang Masalah.................................................................. 1
I.2
Rumusan Masalah ............................................................................. 2
I.3
Keluaran ............................................................................................ 3
I.4
Tujuan Penelitian .............................................................................. 3
Bab II Tinjauan Pustaka ......................................................................................... 4 II.1
Praktikum Skala-Kecil ...................................................................... 4
II.2
Elektrokimia...................................................................................... 8
II.3
Moodle ............................................................................................ 20
Bab III Metodologi Penelitian .............................................................................. 22 III.1 Prosedur Penelitian ......................................................................... 22 III.2 Prosedur Praktikum Skala-Kecil..................................................... 23 III.3 Penyimpanan Modul Praktikum pada Moodle................................ 26 Bab IV Hasil dan Pembahasan .............................................................................. 31 IV.1 Praktikum Skala-Kecil .................................................................... 31 IV.2 Perbandingan Praktikum Skala-kecil dengan Praktikum Tradisional Secara Statistika .............................................................................. 35 IV.3 Penggunaan Jembatan Garam ......................................................... 36 IV.4 Moodle ............................................................................................ 37 Bab V Kesimpulan dan Saran .............................................................................. 41 V.1
Kesimpulan ..................................................................................... 41
V.2
Saran................................................................................................ 42
Daftar Pustaka ....................................................................................................... 44
ix
Lampiran-Lampiran .............................................................................................. 46
x
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1
Pembuatan Larutan ....................................................................... 46
Lampiran 2
Data Pengamatan........................................................................... 49
Lampiran 3
Perhitungan Statistika ................................................................... 56
Lampiran 4
Tabel Chi Kuadrat ......................................................................... 62
Lampiran 5
Tabel Distribusi t........................................................................... 63
Lampiran 6
Modul Praktikum Skala-Kecil untuk Siswa.................................. 64
Lampiran 7
Petunjuk Praktikum Skala-Kecil Untuk Guru............................... 72
xi
DAFTAR GAMBAR Gambar II.1
Sel Galvani .................................................................................. 9
Gambar II.2
Elektroda hidrogen baku ........................................................... 14
Gambar III.1
Elektroda Cu ............................................................................. 24
Gambar III.2
Elektroda hidrogen baku ........................................................... 25
Gambar III.3
Mengukur potensial reduksi Cu ................................................ 25
Gambar III.4
Tampilan situs e-learning FMIPA ITB ..................................... 27
Gambar III.5
Tampilan untuk masuk ke Moodle............................................ 27
Gambar III.6
Tampilan untuk masuk ke modul praktikum skala-kecil .......... 28
Gambar III.7
Tampilan isi modul praktikum skala-kecil................................ 29
Gambar III.8
Tampilan dasar teori pada modul praktikum ............................ 30
xii
DAFTAR TABEL Tabel I.1
Perbandingan pelaksanaaan praktikum skala-kecil dan praktikum tradisional.......................................................................................... 2
Tabel II.1
Pengaruh Konsentrasi Jembatan Garam Terhadap Potensial Penghubung..................................................................................... 12
Tabel IV.1
Perbandingan E0 hasil praktikum tradisional dengan skala-kecil menggunakan elektroda pembanding Ag........................................ 33
Tabel IV.2
Perbandingan E0 hasil praktikum tradisional dengan skala-kecil menggunakan elektroda pembanding Cu ........................................ 33
xiii
