Bab IV Hasil dan Pembahasan

Transkripsi

1 Bab IV Hasil dan Pembahasan IV.1 Praktikum Skala-Kecil Seperti kita ketahui bahwa tidak mungkin mengukur potensial elektroda mutlak tanpa membandingkannya terhadap elektroda pembanding. Idealnya elektroda pembanding harus mempunyai nilai potensial yang tetap terhadap waktu dan bersifat tidak sensitif terhadap perubahan keaktifan atau konsentrasi suatu larutan uji, sehingga sebuah perubahan dari keaktifan atau konsentrasi larutan uji tidak mempengaruhi pembacaan potensial yang dihasilkannya. Meskipun tidak ada elektroda yang memenuhi syarat ideal, namun ada beberapa elektroda yang mendekati sifat ideal ini misalnya elektroda hidrogen baku. Tetapi mengukur potensial reduksi dengan menggunakan elektroda hidrogen baku jarang dilakukan karena keterbatasan alat dan sulitnya penanganan gas hidrogen. Dari hasil penelitian ternyata percobaan ini bisa juga dilakukan dengan menggunakan skala-kecil dan alat sederhana yaitu menggunakan elektroda hidrogen baku sebagai elektroda pembanding primer, elektroda perak dan tembaga sebagai elektroda pembanding sekunder. Praktikum ini sesuai untuk sekolah-sekolah yang mempunyai keterbatasan alat dan bahan tetapi sangat menginginkan praktikum tetap dilaksanakan. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan pemahaman siswa mengenai potensial reduksi sehingga siswa tidak hanya mendapat data potensial reduksi yang terdapat dalam tabel tetapi dapat mengetahui dengan baik makna konsep tersebut serta bagaimana mendapatkan datanya. Walaupun praktikum untuk mengukur potensial reduksi ini menggunakan skalakecil tetapi seorang guru dalam membimbing siswanya melakukan praktikum tetap harus memperhatikan konsep-konsep penting yang harus difahami oleh siswa. Konsep-konsep penting tersebut meliputi: 31

2 (a) Pemisahan ke dalam setengah sel reaksi meliputi setengah sel reaksi reduksi dan setengah sel reaksi oksidasi dengan elektroda masing-masing yang tercelup di dalamnya, dilengkapi dengan jembatan garam yang berfungsi sebagai sumber transfer ion dalam larutan masing-masing setengah sel, dan dimungkinkannya transfer dalam antar sel melalui logam penghantar antara dua setengah sel. (b) Pemakaian elektroda yang terdiri dari katoda dan anoda pada masing-masing setengah sel dengan menadai katoda tempat terjadinya reduksi dan anoda tempat tejadinya oksidasi, serta muatan masing-masing adalah positif untuk katoda dan negatif untuk anoda. (c) Menentukan potensial reduksi baku dan potensial reduksi tak-baku beberapa logam juga menghitung potensial selnya. Hal ini penting karena dari harga potensial reduksi baku kita dapat meramalkan apakah suatu sel elektrokimia dapat berlangsung, meramalkan setengah sel yang mengalami reaksi reduksi atau oksidasi, dan menentukan logam apa yang dapat bertindak sebagai anoda dan katoda (d) Menggambarkan skema sel elektrokimia untuk praktikum tradisionalnya walaupun praktikum tersebut tidak dilakukan. Selain praktikum skala-kecil, dalam penelitian ini juga dilakukan praktikum tradisional dengan kondisi dan bahan kimia yang sama mulai dari jembatan garam sampai larutan-larutan yang digunakan. Perhitungan hasil praktikum yang dilakukan 2 macam yaitu terdiri dari: 1. Untuk mengetahui seberapa jauh penyimpangan masing-masing hasil praktikum skala-kecil ini, maka nilai potensial reduksi yang dihasilkan melalui praktikum skala-kecil dibandingkan terhadap potensial reduksi hasil praktikum tradisional yang dinyatakan dalam % perbedaan. 2. Untuk mengetahui apakah ada perbedaan yang signifikan antara hasil praktikum skala-kecil secara keseluruhan dibandingkan terhadap hasil praktikum tradisional dilakukan dengan pengujian statistika. 32

3 Tabel IV.1 dan IV.2 adalah perbandingan hasil praktikum tradisional dengan praktikum skala-kecil menggunakan elektroda pembanding Ag dan Cu Tabel IV.1 Perbandingan E 0 hasil praktikum tradisional dengan skala-kecil menggunakan elektroda pembanding Ag No Setengah Reaksi E 0 prak tradisional (Volt) E 0 prak skala-kecil (Volt) % perbedaan 1. Ag + + e Ag 0,7996 0,798 0,20 2. Cu e Cu 0,349 0,361 3,44 3. Fe e Fe -0,386-0,361 6,48 4. Zn e Zn -0,728-0,696 4,39 5. Al e Al -1,623-1,476 9,06 Tabel IV.2 Perbandingan E 0 hasil praktikum tradisional dengan skala-kecil menggunakan elektroda pembanding Cu No Setengah Reaksi E 0 prak tradisional (Volt) E 0 prak skala-kecil (Volt) % perbedaan 1. Cu e Cu 0,349 0,353 1,15 2. Fe e Fe -0,381-0,354 7,09 3. Zn e Zn -0,705-0,674 4,40 4. Al e Al -1,601-1,365 14,74 Dari Tabel IV.1 dan IV.2 terlihat bahwa perak dan tembaga mempunyai persen perbedaan yang paling kecil bila dibandingkan dengan logam-logam lain. Hal ini disebabkan karena perak dan tembaga bertindak sebagai katoda atau mengalami reduksi sehingga pengukuran akan lebih akurat. Bila perak digunakan sebagai elektroda pembanding sekunder diperoleh perbedaan sebesar 0,2 %, sedangkan 33

4 bila tembaga digunakan sebagai elektroda pembanding sekunder diperoleh % perbedaan sebesar 1,15 %. Dengan demikian elektroda perak lebih baik digunakan sebagai elektroda pembanding primer. Hal ini disebabkan perak merupakan logam yang kurang aktif bila dibandingkan tembaga walaupun kedua logam tersebut sama-sama merupakan logam yang kurang aktif bila dibandingkan logam-logam lain. Namun jika dilihat dari harga dan kemudahan memperolehnya antara perak dan tembaga maka tembaga lebih mudah diperoleh dan harganya lebih murah, sehingga di sekolah-sekolah menengah atas yang kebetulan tidak memiliki perak dapat menggunakan tembaga sebagai elektroda pembanding sekunder. Kedua elektroda pembanding sekunder yaitu perak dan tembaga juga digunakan untuk menentukan potensial reduksi logam-logam yang lain seperti besi, seng dan aluminium. Dari hasil percobaan menggunakan skala-kecil diperoleh data bahwa urutan % perbedaan dari yang terkecil adalah seng, besi dan aluminium baik menggunakan elektroda pembanding tembaga maupun menggunakan elektroda perak. Dengan demikian aluminium mempunyai % perbedaan terbesar, hal ini kemungkinan disebabkan oleh terbentuknya lapisan rapat dari Al 2 O 3. Aluminium oksida merupakan oksida yang stabil sehingga menghalangi permukaan aluminium, dengan demikian akan berpengaruh pada pengukuran potensial reduksi selanjutnya. Logam aluminium sangat reaktif dan mudah teroksidasi menjadi aluminium oksida (Al 2 O 3 ). Oksida aluminium mempunyai struktur raksasa yang mempunyai gaya tarik menarik yang kuat antara ion-ion alumunium dan ion-ion oksidanya. Hal ini menyebabkan oksida aluminium mempunyai titik leleh dan titik didih yang tinggi karena untuk memutuskan ikatannya diperlukan energi yang besar. 34

5 IV.2 Perbandingan Praktikum Skala-kecil dengan Praktikum Tradisional Secara Statistika Walaupun jika dilihat satu persatu terdapat perbedaan antara hasil praktikum skala-kecil dibandingkan terhadap hasil praktikum tradisional, tetapi secara statistika dapat diuji apakah terdapat perbedaan yang signifikan antara praktikum skala-kecil dengan praktikum tradisional tersebut. Sebelumnya terlebih dahulu dilakukan pengujian persyaratan analisis yaitu uji homogenitas untuk uji perbedaan, hal ini dilakukan karena penelitian ini mengggunakan analisis parametrik. Uji homogenitas dilakukan menggunakan metode Bartlet dengan kriteria pengujian membandingkan χ 2 (chi-kuadrat) hitung dengan χ 2 (chi-kuadrat) tabel. Jika χ 2 hitung χ 2 tabel, berarti data tidak homogen dan Jika χ 2 hitung χ 2 tabel berarti data homogen. (Riduan, 2006). Dari hasil perhitungan dengan metode di atas, untuk praktikum yang menggunakan perak sebagai elektroda pembanding, diperoleh χ 2 hitung = 0,1262 (perhitungan terlampir) dan χ 2 tabel untuk α = 0,05 dan derajat kebebasan (dk) = 2 1 = 1 adalah 3,841. Dengan demikian χ 2 hitung χ 2 tabel sehingga dapat disimpulkan bahwa varian-varian adalah homogen dan analisis uji komparatif dapat dilanjutkan. Begitu juga untuk praktikum yang menggunakan tembaga sebagai elektroda pembanding, diperoleh χ 2 hitung = 0,1229 (perhitungan terlampir) dan χ 2 tabel untuk α = 0,05 dan derajat kebebasan (dk) = 2 1 = 1 adalah 3,841. Dengan demikian χ 2 hitung χ 2 tabel sehingga dapat disimpulkan bahwa varian-varian adalah homogen dan analisis uji komparatif dapat dilanjutkan. Pengujian berikutnya adalah membandingkan dua variabel yaitu hasil praktikum tradisional dengan hasil praktikum skala-kecil dengan Uji t menggunakan Jandel 35

6 SigmaStat Statistical Software versi 2.0. Kriteria dari pengujian ini adalah jika - t tabel t hitung + t tabel, maka H o diterima dan H a ditolak. Langkah pertama pengujian ini adalah membuat H a dan H o dalam bentuk kalimat, yaitu : H a = Terdapat perbedaan yang signifikan antara praktikum tradisional dengan praktikum skala-kecil H o = Tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara praktikum tradisional dengan praktikum skala-kecil Dari hasil perhitungan untuk praktikum yang menggunakan perak sebagai elektroda pembanding, diperoleh t = 0,126 (perhitungan terlampir), sedangkan t tabel untuk α = 0,05 dan derajat kebebasan (dk) = 2 1 = 1 adalah 2,920. Karena t tabel t hitung + t tabel atau 2,920 0, ,920, maka H a ditolak dan H o diterima. Dengan demikian tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara praktikum tradisional dengan praktikum skala-kecil Begitu juga hasil perhitungan untuk praktikum yang menggunakan tembaga sebagai elektroda pembanding, diperoleh t = 0,192 (perhitungan terlampir), sedangkan t tabel untuk α = 0,05 dan derajat kebebasan (dk) = 2 1 = 1 adalah 2,920. Karena t tabel t hitung + t tabel atau 2,920 0, ,920, maka H a ditolak dan H o diterima. Dengan demikian tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara praktikum tradisional dengan praktikum skala-kecil Dengan demikian, karena tidak ada perbedaan yang signifikan antara hasil praktikum tradisional dengan hasil praktikum skala-kecil maka praktikum skalakecil dapat dilakukan untuk menggantikan praktikum tradisional di sekolahsekolah yang mempunyai keterbatasan alat dan bahan praktikum. IV.3 Penggunaan Jembatan Garam 36

7 Pada penelitian ini, sebagai jembatan garam digunakan larutan KNO 3 1 M dalam media agar bacto. Penggunaan agar bacto ini didasarkan pada kemampuan agaragar ini dalam menghantarkan elektrolit disamping kemudahan dalam konstruksi elektrodanya. Jembatan garam dibuat dengan mencampurkan serbuk agar-agar dalam jumlah tertentu dalam larutan KNO 3. Penggunaan larutan pekat sebagai jembatan garam adalah untuk mengurangi potensial penghubung (junction) dari sistem elektrokimia yang terbentuk. Digunakannya KNO 3 dilatarbelakangi oleh besarnya bilangan transfer ion K + - dan NO 3 yang hampir sama. Bilangan ini menunjukkan arus yang dibawa oleh masing-masing kation dan anion dan dapat ditentukan dengan eksperimen dari perbedaan konsentrasi elektrolit-elektrolit antara bagian larutan terbesar (Bulk) dan bagian-bagian larutan yang berdekatan dengan katoda dan anoda. Bilangan transfer ion yang hampir sama akan menghasilkan potensial penghubung yang kecil, hal ini dilakukan karena dalam pengukuran potensiometri, potensial penghubung diharapkan sekecil mungkin supaya potensial yang dihasilkan hanya merupakan selisih dari potensial elektroda indikator dan elektroda pembanding saja. Konsentrasi agar-agar diduga berpengaruh terhadap kinerja elektroda yang dihasilkan, kemampuan ion jembatan garam untuk menghantarkan elektrolit dari larutan uji ke larutan elektrolit dalam dipengaruhi oleh konsentrasi agar sebagai medianya. Semakin pekat konsentrasi agar-agar, semakin sukar ion-ion pada jembatan garam untuk bergerak. Sebaliknya, semakin kecil konsentrasi agar-agar akan semakin mudah ion-ion dalam jembatan garam menghantarkan elektrolit dari larutan uji ke larutan elektrolit dalam. IV.4 Moodle Sejalan dengan kemajuan teknologi jaringan dan perkembangan internet, memungkinkan penerapan teknologi ini di berbagai bidang termasuk di bidang pendidikan. Di masa yang akan datang penerapan teknologi internet di bidang pendidikan akan sangat dibutuhkan dalam rangka meningkatkan pengetahuan 37

8 siswa dan guru. Dengan demikian diperlukan solusi yang tepat dan cepat dalam mengatasi berbagai masalah yang berkaitan dengan mutu pendidikan sekarang. Proses pembelajaran melalui sarana e-learning saat ini sudah menjadi kebutuhan bagi dunia pendidikan. Dengan adanya aplikasi e-learning atau pendidikan jarak jauh yang berbasis internet, maka ketergantungan pada jarak dan waktu yang diperlukan untuk pelaksanaan pembelajaran akan dapat diatasi, karena semua yang diperlukan akan disediakan secara online sehingga dapat diakses kapan dan dimana saja. Melalui e-learning, materi pembelajaran yang bervariasi termasuk modul praktikum dapat diorganisasi dengan lebih baik. Melalui media ini seluruh materi dapat diakses dengan lebih mudah, sehingga informasi dapat disebarluaskan secara lebih cepat. Selain berfungsi sebagai media pembelajaran, media ini juga dapat digunakan sebagai media komunikasi baik antar siswa, antar guru maupun antara siswa dan guru. Dengan adanya sistem ini proses pengembangan pengetahuan tidak hanya terjadi di dalam ruangan kelas saja dimana guru memberikan pelajaran secara searah, tetapi dengan bantuan peralatan komputer dan jaringan, para siswa dapat secara aktif dilibatkan dalam proses belajar-mengajar. Mereka bisa terus berkomunikasi sesamanya kapan dan dimana saja dengan cara akses ke sistem yang tersedia secara online. Sistem seperti ini tentu saja akan menambah pengetahuan seluruh siswa. Di samping itu, data hasil proses belajar-mengajar bisa disimpan dalam bentuk database, yang bisa dimanfaatkan untuk mengulang kembali proses belajar mengajar yang lalu sebagai rujukan, sehingga bisa dihasilkan sajian materi pelajaran yang lebih baik lagi. Berdasarkan hal di atas, pembuatan modul praktikum online sangat tepat untuk membantu siswa dan guru khususnya untuk sekolah-sekolah yang memiliki 38

9 keterbatasan sarana laboratorium tetapi memiliki jaringan internet. Modul praktikum ini seperti halnya modul praktikum biasa dilengkapi dengan tujuan, teori dasar, alat/bahan, cara kerja, data pengamatan dan pertanyaan. Bila dibandingkan dengann modul praktikum biasa, ada beberapa kelebihan modul online ini, diantaranya: (a) Siswa mempunyai peluang lebih banyak untuk mengulang sehingga mereka bisa lebih memahami konsep-konsep yang sedang dipelajari. Hal ini terjadi karena modul online dilengkapi dengan link-link yang menjelaskan berbagai hal yang berhubungan dengan suatu konsep sehingga memungkinkan siswa untuk membaca penjelasan lebih lengkap mengenai hal-hal yang belum difahami. Selain itu, siswa dapat bebas menentukan sendiri konsep mana yang mau dipelajari terlebih dahulu. Dengan demikian adanya modul online ini membantu siswa menyusun sendiri konsep-konsep yang dipelajarinya. (b) Dapat menampilkan sistem multimedia seperti suara, gambar dan animasi sehingga akan lebih menarik bagi siswa dan pembelajaran menjadi lebih bermakna. (c) Adanya sistem umpan balik dalam bentuk test atau pertanyaan yang dilengkapi jawaban yang benar dan alasan jika siswa menjawab salah. (d) Adanya fasilitas diskusi sehingga memungkinkan siswa berkomunikasi dengan sesama siswa ataupun dengan guru untuk mendiskusikan hal-hal yang belum difahami atau dianggap perlu dalam rangka meningkatkan pengetahuannya. Berdasarkan hal-hal di atas, maka pada kerja dan pengembangan penelitian ini dilakukan pembuatan modul praktikum dan penyimpanan modul tersebut dalam bentuk Moodle. Moodle sangat membantu dalam penyampaian materi maupun modul praktikum termasuk modul praktikum skala-kecil. Melalui media ini seluruh materi dapat diakses dengan lebih mudah, sehingga informasi dapat disebarluaskan secara lebih cepat. Selain berfungsi sebagai media pembelajaran, Moodle juga memudahkan guru-guru untuk berdiskusi mengenai berbagai hal karena di dalamnya terdapat forum diskusi. 39

10 40