Penyusunan Perangkat Penilaian Kompetensi Kognitif : Mengukur keterampilan berpikir tingkat tinggi


Slideshow ini membutuhkan JavaScript.

Jika anda ingin mempelajari lebih mendalam dan lebih rinci mengenai penyusunan perangkat penilaian penilaian kognitif, kinerja ilmiah dan sikap, anda dapat menggunakan Buku Evaluasi Pembelajaran berdasarkan Kurikulum Nasional. Buku tersebut anda dapat peroleh via Online di link berikut ini:

http://rosda.co.id/beranda/663-evaluasi-pembelajaran-berdasarkan-kurikulum-nasional.html

Iklan

Publikasi Karya Ilmiah


ID Scopus: 57196088078

https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57196088078

Berikut ini daftar karya ilmiah yang telah dipublikasikan oleh penulis. Anda dapat mendownlodnya dengan mengklik tautan yang disematkan pada setiap judul tulisan:

Analisis Buku Teks Kimia SMA Pada Konsep Kesetimbangan Kimia Ditinjau Dari Kriteria Representasi

The Importance of Development of Representational Competence in Chemical Problem Solving Using Interactive Multimedia

Profil keterampilan argumentasi siswa pada konsep koloid yang dikembangkan melalui pembelajaran inkuiri argumentatif

Pembelajaran Berbasis Web untuk Meningkatkan Kemampuan Interkoneksi Multiplelevel Representasi Mahasiswa Calon Guru pada Topik Kesetimbangan Larutan Asam-Basa

Project-Based Learning Design for Internalization of Environmental Literacy with Islamic Values (2017)

Designing Interactive Electronic Module in Chemistry Lessons (2017)

Learning Crude Oil by Using Scientific Literacy Comics (2017)

Volta-Based Cells Materials Chemical Multiple Representation to Improve Ability of Student Representation (2017)

Using Android-Based Educational Game for Learning Colloid Material (2017)

The development of an Augmented Reality (AR) technology-based learning media in metal structure concept (2017) Tautan asli:                        http://www.crcnetbase.com/doi/abs/10.1201/9781315166575-56

A web-based model to enhance competency in the interconnection of multiple levels of representation for pre-service teachers  (2017)  Tautan asli :   http://www.crcnetbase.com/doi/10.1201/9781315166575-84

Pengembangan Sikap Kreatif Siswa Pada Praktikum Penjernihan Air

Analisis Bahan Ajar Sel Volta pada Buku Teks Kimia
SMA/MA Berdasarkan Kriteria Keterhubungan
Representasi Kimia 

The aplication of authentic assessment with feedback to improve the competence MTS Students in Constructing a Scientific Report of Motion Material in science learning

Pengembangan Prototype Reaktor Dan Prosedur Eksperimen Pembuatan Biogas Skala Rumah Tangga Dari Sampah Organik Untuk Pembelajaran Kimia

Pengembangan bahan ajar pada materi Sel Volta berorientasi Multipel Representasi Kimia

Pengembangan Bahan Ajar pada Materi Laju Reaksi Berorientasi Multipel Representasi Kimia

Kemampuan Siswa Menghubungkan Tiga Level Representasi Melalui Model MORE (Model-Observe-Reflect-Explain)

E-Module Pembelajaran Minyak Bumi Berbasis Lingkungan Untuk Mengembangkan Kemampuan Literasi Kimia Siswa

Analisis Konsepsi Mahasiswa Terhadap Materi Elektrolisis Menggunakan Instrumen Tes Three Tier Multiple Choice

Pembuatan Media Pembelajaran Berupa Animasi Berbasis Komputer Untuk Meningkatkan Pemahaman Siswa SMA/MA Kelas X Pada Mata Pelajaran Kimia Konsep Ikatan Kimia

Larutan Penyangga Berdasarkan Tinjauan Representasi Submikroskopik


Oleh :  Ida Farida Ch

Larutan penyangga sangat penting dalam kehidupan, terutama dalam pengaturan pH pada sistim biologi.

I. Komponen Larutan Penyangga
Larutan penyangga dapat berupa;
1)  larutan penyangga asam, komponennya : asam lemah (HA) dan basa konjugatnya (A)
2) larutan penyangga basa,  komponennya : basa lemah (B) dan asam konjugatnya (BH+).
Secara makroskopik terdapat perbedaan yang nyata antara larutan yang hanya mengandung asam lemah (HA) dengan larutan penyangga dengan komponen asam lemah (HA) dan basa konjugatnya (A) , meskipun spesi-spesi utama yang terkandung dalam ke dua larutan itu sama.
II. Prinsip Kerja Larutan Penyangga
Cara kerja larutan penyangga  dapat dijelaskan dengan melalui fenomena yang dikenal sebagai pengaruh ion senama atau common-ion effect (Silberberg, 2009 ; Mc Murry & Fay, 2012).  Contohnya : pengaruh ion senama yang terjadi  ketika  ke dalam asam asetat yang terdisosiasi dalam air ditambahkan sejumlah natrium asetat. Asam asetat hanya sedikit terdisosiasi dalam air, seperti dinyatakan dalam persamaan berikut ini :

CH3COOH (aq) + H2(l)⇄  CH3COO (aq) +  H3O (aq)        

Natrium asetat menyuplai ion senama, yaitu ion CH3COO–  ke dalam sistem kesetimbangan tersebut. Penambahan ion senama CH3COO–  akan menggeser posisi kesetimbangan ke arah pembentukan kembali reaktan (ke kiri), sedangkan konsentrasi ion H3O+ menurun, sebagai efek untuk menurunkan   terjadinya disosiasi asam.

Hal yang sama terjadi, jika sejumlah asam asetat dilarutkan dalam larutan natrium asetat (atau ion asetat dan ion H3Odari asam asetat masuk ke dalam larutan garam natrium asetat).  Ion-ion asetat yang sudah ada dalam larutan bertindak ‘menekan’ disosiasi asam, sehingga disosiasinya menjadi tak sebanyak bila dalam air murni.  Karena itu, konsentrasi ion H3O+ dalam larutan tetap rendah (pH tinggi).   Efek menurunkan atau ‘menekan’ terjadinya disosiasi asam asetat oleh ion asetat yang ditambahkan itulah yang disebut dengan pengaruh ion senama (common ion effect).

Berikut ini diagram  yang menjelaskan pengaruh ion senama terhadap kesetimbangan disosiasi asam asetat.
larutan penyangga prinsip kerja

Gambar 1. Prinsip kerja larutan penyangga

Bila larutan penyangga ditambahkan sedikit asam kuat ataupun basa kuat (ion H3O+atau OH), pH larutan cenderung tidak mengalami perubahan, hingga kapasitas penyangga tertentu. Pengaruh penambahan ion H3O+ atau ion OH digambarkan melalui diagram berikut ini :

lar penyangga

Gambar 2 . Representasi submikroskopik dan simbolik cara kerja larutan penyangga (diadaptasi dari Silberberg, 2009)

III. Kapasitas Penyangga

Kemampuan larutan penyangga untuk tetap dapat mempertahankan pH disebut kapasitas larutan penyangga. Kemampuan ini tergantung pada   harga pKa dan jumlah molar relatif dari pasangan asam-basa konjugat. Penting untuk diperhatikan bahwa pH larutan penyangga berbeda dengan kapasitas penyangga. Suatu larutan penyangga yang dibuat dari volume yang sama 1,0 M CH3COOH dan  1,0 M CH3COO  memiliki pH yang sama dengan larutan penyangga yang dibuat dari volume yang sama 0,1 M CH3COOH dan  0,1 M CH3COO , yaitu 4,7. Namun demikian, larutan penyangga yang lebih pekat memiliki kapasitas penyangga yang lebih besar.

Kapasitas penyangga dipengaruhi oleh konsentrasi relatif dari komponen penyangga. Suatu larutan penyangga paling efektif jika perbandingan konsentrasi asam lemah dan basa konjugat = 1. Larutan penyangga dapat efektif pada rasio konsentrasi asam-basa berada pada kisaran: 0,1 < [basa konjugat]:[asam] < 10. Dengan menggunakan persamaan Henderson-Hasselbalch dapat dihitung pH maksimum dan minimum yaitu pada kisaran pH = pKa ± 1.

pH = pKa + log [basa konjugat]/[asam lemah]

Jadi ketika memilih suatu asam untuk membuat larutan penyangga, maka dipilih salah satu asam yang memiliki harga pKmendekati pH yang diinginkan.

Perhitungan pH larutan Penyangga digambarkan dalam diagram berikut ini :

perhitungan buffer

Gambar 3. Bagan perhitungan pH larutan penyangga

 

Kesetimbangan Larutan Asam dan Larutan Basa


Oleh: Ida Farida Ch

Kesetimbangan larutan asam-basa merupakan konsep yang mendeskripsikan bagaimana perilaku spesi-spesi asam dan basa dalam pelarut air.
Ketika suatu asam atau basa dilarutkan dalam air, cara yang lebih tepat untuk menjelaskan fenomena tersebut adalah dengan memandangnya sebagai suatu reaksi kesetimbangan asam-basa dengan merujuk pada konsep asam-basa Bronsted-Lowry.
Berdasarkan konsep Bronsted-Lowry,  dapat diprediksi kecenderungan sifat asam-basa dan kekuatan relatif asam-basa.
Menurut konsep Bronsted-Lowry : Reaksi asam-basa merupakan reaksi transfer proton dari satu spesi/partikel ke spesi/partikel lain.
Ada tiga jenis reaksi reversible asam dan basa yang melibatkan terjadinya reaksi transfer proton, yaitu :

I.  Autoionisasi air 
Reaksi transfer proton yang terjadi antara molekul-molekul air menghasilkan ion hidronium dan ion hidroksida.   Berikut ini visualisasi terjadinya   Reaksi transfer proton pada autoionisasi air (klik link video https://youtu.be/dAMx_vB6_4E).
Persamaan reaksi  autoionisasi air : H2(l) + H2(l)  ⇄  H3O+ (aq) + OH–   (aq).  
Dengan demikian, di dalam air murni terkandung molekul-molekul H2O, ion-ion H3Odan  OH–  yang terhidrasi dalam pelarut air (tanda aq: menunjukkan bahwa ion-ion tersebut terhidrasi dalam pelarut air). Oleh karena, diketahui harga tetapan kesetimbangan air (Kw ) pada suhu 25oC adalah 10-4 maka konsentrasi ion H3Odan  OH–  dalam  air  adalah 10-7 M.

II. Reaksi disosiasi asam:

Reaksi transfer proton antara asam dengan air menghasilkan basa konjugat dan ion hidronium.  Visualisasi reaksi transfer proton pada disosiasi asam dapat dilihat dihttps://youtu.be/d8enF2tdGww (klik link)

Persamaan reaksi umum : HA + H2(l)  ⇄   H3O(aq)  +  A(aq)

III. Reaksi disosiasi basa: 
Reaksi transfer proton antara  basa dengan air menghasilkan asam konjugat dan ion hidroksida. Visualisasi reaksi transfer proton pada disosiasi basa dapat dilihat di https://youtu.be/6NhET8rdMDQ (klik link)
Persamaan reaksi umum : B   +  H2(l)  ⇄    BH+  (aq)  + OH–  (aq).

Dengan menggunakan nilai tetapan kesetimbangan disosiasi asam (Ka) dan tetapan kesetimbangan disosiasi basa (Kb), dapat diprediksi ke arah mana reaksi transfer proton lebih dominan berlangsung dan kekuatan relatif pasangan asam-basa Bronsted –Lowry.
Semakin kecil harga Ka atau Kb menunjukkan reaksi lebih dominan berlangsung ke arah pembentukan kembali reaktan. Sebaliknya semakin besar harga Ka dan Kb menunjukkan reaksi lebih dominan berlangsung ke arah pembentukan produk. Semakin besar nilai Ka, maka semakin kuat sifat keasamannya. Demikian pula semakin besar nilai Kb semakin kuat sifat basanya. Jadi, baik asam kuat maupun basa kuat harga Ka dan Kb sangat besar (K>>1) atau hampir 100% (seluruhnya) terurai membentuk ion-ion.

Berdasarkan berbagai penelitian, sering terjadi miskonsepsi mengenai kekuatan asam. Siswa menggunakan kriteria nilai pH dari larutan untuk membedakan asam lemah dan asam kuat. Untuk menghindarkan hal tersebut, larutan asam kuat dan asam lemah dapat dibedakan dengan cara merepresentasikan level submikroskopik menggunakan diagram model molekul bola padat yang dihubungkan dengan level makroskopik dan submikroskopik seperti pada gambar berikut ini :

asbas

Gambar 1. Tiga level representasi larutan asam kuat dan asam lemah
(diadaptasi dari Brown dan Bursten, 2009)
Catatan : Untuk menghindari keruahan pada representasi di atas, molekul-molekul air pelarut tidak ikut digambarkan. Spesi-spesi yang digambarkan dalam representasi tersebut hanya spesi yang mengalami perubahan (rasio) setelah proses transfer proton berlangsung, yaitu molekul HA, ion A dan ion H3O+. 

Gambar berikut ini (gambar 2), juga dapat digunakan untuk memvisualisasikan konsep kekuatan asam :
asam basa lngkp

Kesetimbangan Kelarutan – Ksp


Pada umumnya zat elektrolit larut sempurna dalam air, tetapi beberapa garam dan basa tertentu sukar larut dalam air.  Zat elektrolit sukar larut mengalami kesetimbangan dinamis antara ion-ion terlarut dan zat padat yang tak larut. Kesetimbangan ini disebut kesetimbangan kelarutan.
Contoh:
Larutan jenuh garam CaF2  berada dalam keadaan terdisosiasi sebagai ion-ion terhidrasi Ca2+(aq) dan F(aq).

Berikut ini digambarkan representasi makroskopik dan submikroskopik larutan CaF2 jenuh:

LAR JENUH

Gambar 1. Representasi level makroskopik dan submikroskopik larutan jenuh CaF2 (Mc Murry & Fay, 2006)

Pada keadaan kesetimbangan, berapapun banyaknya zat  yang dilarutkan, konsentrasi ion-ion tetap konstan, karena secara bersamaan terjadi proses disosiasi kristal  CaF2 menjadi Ca2+ (aq) dan  F (aq) dan proses terbentuknya kembali kristal-kristal padat CaF2.
Persamaan reaksi kesetimbangan larutan jenuh CaF2 dituliskan sebagai berikut :
CaF2 (s)  ⇄  Ca2+(aq)+ 2F (aq).
Pada keadaan jenuh, hasil kali konsentrasi molar ion-ion terlarut dipangkatkan koefesiennya masing masing disebut Ksp (disebut juga konstanta hasil kali kelarutan). Untuk persamaan reaksi  di atas harga Ksp = [Ca2+] . [F]2

Contoh lain :  Perak kromat (Ag2CrO4) merupakan contoh garam yang sukar larut dalam air. Jika kita memasukkan sedikit saja kristal garam itu ke dalam segelas air kemudian diaduk, kita akan melihat bahwa sebagian besar dari garam itu tidak larut (mengendap di dasar gelas).
Larutan perak kromat mudah sekali jenuh, setelah mencapai keadaan jenuh, proses melarut (terhidrasinya ion-ion garam oleh pelarut air) tidak terhenti dan pada saat yang sama terjadi proses pengkristalan  (dengan laju yang sama).
Dengan kata lain, dalam keadaan jenuh terdapat kesetimbangan antara zat padat tak larut dengan larutannya (ion-ion yang larut).

Kesetimbangan dalam larutan jenuh perak kromat adalah sebagai berikut:

Ag2CrO(s)   ⇄    2Ag+ (aq) + CrO42- (aq)

Secara umum, persamaan kesetimbangan larutan garam AxBy sebagai berikut:
AxB(s)  ⇄   xAy+ (aq) + yBx- (aq)          Ksp = [Ay+]x [Bx-]y

QUOTION REAKSI  (Qc) = Hasil kali ion-ion zat terlarut
Quotion reaksi (Qc) merupakan hasil kali konsentrasi molar awal dari ion-ion dalam larutan dengan asumsi zat terionisasi sempurna. Harga Qc dapat digunakan untuk menentukan ke mana arah reaksi harus berlangsung agar mencapai kesetimbangan, yaitu :
Qc < Ksplarutan belum jenuh, karena semua zat padat elektrolit terlarut.  Kesetimbangan tercapai bila konsentrasi ion-ion dinaikkan, hingga Qc = Ksp

Qc = Ksp, larutan dalam keadaan kesetimbangan (larutan jenuh).

Qc > Ksp, terjadi pengendapan. Kesetimbangan dapat tercapai dengan  menurunkan  konsentrasi ion-ion terlarut hingga Qc = Ksp.
Seringkali terjadi pengertian yang keliru pada saat Qc > Ksp .Banyak buku teks pada kondisi tersebut menyatakan larutan berada dalam keadaan lewat jenuh.  Tentu saja hal tersebut keliru, mengapa demikian ?
Keadaan larutan lewat jenuh hanya dicapai jika, pada saat Qc > Ksp ,  secara  perlahan larutan dinaikkan suhunya sampai zat-zat melarut kembali, kemudian ditambahkan lagi zat terlarut terus menerus (sambil terus dinaikkan suhunya) sehingga tercapai keadaan larutan benar-benar jenuh dengan zat terlarut.
Jika larutan  lewat jenuh kembali pada suhu kamar, akan terbentuk kristal-kristal. teknik ini sering dimanfaatkan untuk menghasilkan kristal-kristal garam yang indah bentuknya.
Kondisi larutan jenuh dan belum jenuh dapat dibedakan secara submikroskopik dengan bantuan simulasi yang dapat diunduh gratis pada link berikut ini :

Simulasi Kesetimbangan Kelarutan

soluble-salts-600

PENGARUH ION SENAMA DAN pH
Sebagai suatu reaksi kesetimbangan, kesetimbangan kelarutan dipengaruhi oleh ion-ion senama dan pH larutan, sehingga mempengaruhi pula kelarutan zat padat elektrolit yang bersangkutan.
Contoh pada reaksi : CaF2 (s)  ⇄  Ca2+(aq)+ 2F (aq).
Penambahan ion Ca2+  ataupun ion F ke dalam larutan, akan menggeser arah kesetimbangan ke arah pembentukan padatan CaF2 (s) atau memperkecil jumlah ion-ion terlarut dalam larutan (memperkecil kelarutan.
Jadi penambahan ion senama akan memperkecil kelarutan. Namun tidak mempengaruhi harga tetapan hasil kali kelarutan, asal suhu tidak berubah.

Pengaruh pH terhadap kelarutan dapat dilihat pada gambar 2.  berikut ini :

lar jenuh 2

Silakan didiskusikan, jika ada hal-hal yang perlu penjelasan lebih lanjut.
Semoga bermanfaat.
Definisi :
  •  Kesetimbangan Kelarutan : Pada kesetimbangan  kelarutan terjadi  kesetimbangan dinamis antara zat padat elektrolit tak larut dengan ion-ionnya yang terlarut dalam larutan jenuh.
  • Ksp menyatakan  ukuran terjadinya kesetimbangan antara zat padat elektrolit tak larut dengan ion-ionnya dalam larutan jenuh. Ksp dihitung dari  hasil kali konsentrasi ion-ion yang terlarut dipangkatkan koefisien reaksi pada keadaan  larutan jenuh.
  • Larutan jenuh merupakan larutan yang mengalami kesetimbangan kelarutan, harga Ksp = Qc
  • Qc menyatakan  hasil kali konsentrasi molar awal dari ion-ion terlarut dalam larutan elektrolit dipangkatkan koefisien reaksi.
  • Kelarutan merupakan jumlah maksimum  suatu zat terlarut yang dapat larut dalam sejumlah pelarut  pada suhu tertentu