analisis buku teks kimia sma kelas xii berdasarkan...
Post on 09-Mar-2019
321 Views
Preview:
TRANSCRIPT
ANALISIS BUKU TEKS KIMIA SMA KELAS XII
BERDASARKAN LITERASI SAINS
SKRIPSI
Diajukan Kepada Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan (FITK) Untuk Memenuhi
Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Sarjana Pendidikan (S.Pd)
Oleh:
PETRI WAHYUSARI
NIM. 1112016200075
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2017
ii
Scanned by CamScanner
iv
v
ABSTRAK
Petri Wahyusari, Analisis Buku Teks Kimia SMA Kelas XII Berdasarkan
Literasi Sains. Skripsi. Program Studi Pendidikan Kimia Jurusan
Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. Dosen Pembimbing
Dedi Irwandi, M.Si dan Luki Yunita, M.Pd.
Kemampuan siswa dalam penguasaan ilmu-ilmu pengetahuan dan sains di
dalam suatu proses pembelajaran diistilahkan sebagai kemampuan literasi sains.
Berdasarkan hasil studi PISA diketahui bahwa kemampuan sains siswa Indonesia
masih rendah. Hal ini dipengaruhi banyak hal, salah satunya yaitu sumber belajar,
dalam hal ini berbentuk buku. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian tentang
bahan ajar berbentuk buku agar buku-buku yang digunakan semakin baik. Tujuan
penelitian ini adalah untuk mendeskripsikan ruang lingkup literasi sains pada
buku teks pelajaran kimia SMA kelas XII berdasarkan kategori literasi sains.
Kategori literasi sains yang digunakan yaitu pengetahuan sains, sains sebagai cara
untuk menyelidiki, sains sebagai cara untuk berpikir, dan interaksi sains,
teknologi, dan masyarakat. Penelitian ini merupakan penelitian kualitatif dengan
metode deskriptif. Pemilihan sampel dengan menggunakan multistage sampling,
yaitu teknik pemilihan sampel dengan dua tahap. Sebanyak tiga buku teks
pelajaran kimia dijadikan sampel dalam penelitian ini. Hasil analisis data
menunjukkan bahwa kategori pengetahuan sains merupakan kategori yang paling
besar yaitu 67,45%, kategori sains sebagai cara untuk menyelidiki sebesar
11,74%, kategori sains sebagai cara untuk berpikir sebesar 13,77%, dan kategori
interaksi sains, teknologi, dan masyarakat sebesar 7,03%. Koefisien kesepakatan
rata-rata dari ketiga buku yakni 0,84. Dari data tersebut memberikan gambaran
bahwa buku teks kimia kelas XII yang digunakan di SMA Negeri Tangerang
Selatan telah menggambarkan literasi sains dengan kategori sangat bagus. Hanya
saja buku-buku tersebut umumnya lebih menekankan pada aspek pengetahuan
sains dan kurang menyajikan aplikasi sains.
Kata Kunci : Literasi sains, buku teks, kimia
vi
ABSTRACT
Petri Wahyusari. Analysis of High School Chemistry Textbook Class XII
based on Scientific Literacy. Thesis. Educational Studies Program
Department of Chemical Education Natural Sciences Faculty of Science and
Teaching Tarbiyah Syarif Hidayatullah State Islamic University Jakarta.
Supervisor Dedi Irwandi, M.Si and Luki Yunita, M.Pd.
The ability of students in the mastery of science and science in a process of
learning is termed as the ability of science literacy. Based on the results of the
PISA study it is known that Indonesian students' science skills are still low. This
is influenced many things, one of which is the source of learning, in this case a
book. Therefore it is necessary to do research on teaching materials in the form of
books so that the books used the better. The purpose of this study is to describe
the content of scientific literacy in Chemistry textbook class XII used by senior
high school based on scientific literacy categories. The scientific literacy
categories are the knowledge of science, the investigative nature of science,
science as a way of thinking, and interaction of science, technology and society.
This study is a qualitative research with descriptive method. Sample selection by
using multistage sampling, that is sample selection technique with two stage. As
many as three chemistry textbook uses as sample in this study. Result of the data
analysis show that the knowledge of science category is the most dominating is
67.45%, 11.74% for the investigative nature of science, 13.77% for science as a
way of thinking, and 7.03% for interaction of science, technology, and society. An
everage coefficient of three books is 0.84. From the data it can be describe that
chemistry textbook class XII used by senior high school in South Tangerang has
described the science literacy with very good category. It is just that books are
generally more emphasis on scientific knowledge and less present the application
of science.
Key words: scientific literacy, textbook, chemistry
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum wr.wb
Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT
yang telah memberikan dan melimpahkan rahmat dan karunia-Nya serta Ridho-
nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul
“Analisis Buku Teks Kimia SMA Kelas XII Berdasarkan Literasi Sains”.
Shalawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada baginda Rasulullah
Muhammad SAW, keluarga, dan para sahabatnya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak akan mungkin tersusun dengan
baik tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak yang dengan ikhlas telah
memberikan sebagian waktu, tenaga, dan materi yang tersita demi membantu
penulis dalam menyusun skripsi ini. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Ahmad Thib Raya, MA selaku Dekan Fakultas Ilmu Tarbiyah dan
Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
2. Baiq Hana Susanti, M.Sc selaku Ketua Jurusan Pendidikan IPA UIN Syarif
Hidayatullah Jakarta.
3. Burhanudin Milama, M.Pd selaku Ketua Program Studi Pendidikan Kimia
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
4. Dedi Irwandi, M.Si selaku Dosen Pembimbing I yang telah dengan sabar
memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis dalam menyusun skripsi
ini.
5. Luki Yunita, M.Pd selaku Dosen Pembimbing II yang telah dengan sabar
memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis dalam menyusun skripsi
ini.
6. Buchori Muslim, M.Pd selaku pengamat I (Dosen) yang telah bersedia
membantu penulis dalam proses analisis data.
7. Febriani Sofyan, S.Pd selaku pengamat II (Guru) yang telah bersedia
membantu penulis dalam proses analisis data.
viii
8. Para Dosen Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan Program Studi Pendidikan
Kimia UIN Syarif Hidayatullah Jakarta yang telah memberikan waktu dan
perhatian serta ilmunya kepada penulis selama mengikuti studi.
9. Ibunda tercinta yang telah memberikan kasih sayang, semangat, nasehat,
mencurahkan pikiran, tenaga, dan waktunya dengan kesabaran dan
keikhlasan. Semoga Allah SWT selalu memberi kemudahan di setiap urusan
kita. Adik-adikku: Andika dan Sarifah semoga kalian dapat membanggakan
orang tua.
10. Orang tuaku Drs. Fairus Puadi dan Dra. Silmi Yulia yang telah memberikan
doa, dukungan, tenaga, dan materi sehingga penulis dapat menyelesaikan
studi ini.
11. M. Edi Sudrajat yang telah memberikan kasih sayang, tenaga, semangat, dan
dukungan.
12. Sahabat-sahabatku Dayu, Sabrina, Savira, dan Widy yang telah memberi
dukungan dan motivasi, serta menemani hingga saat ini.
13. Teman-teman seperjuangan Pendidikan Kimia 2012 yang sudah memberikan
warna berbeda. Terima kasih atas ilmu dan dukungannya.
14. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian penyusunan skripsi
ini.
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya
dan bagi para pembaca. Aamiin.
Wassalamu’alaikum wr.wb
Jakarta, 2017
Penulis
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING .................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI ............................................................ iii
SURAT PERNYATAAN KARYA SENDIRI ................................................. iv
ABSTRAK .........................................................................................................v
ABSTRACT ........................................................................................................vi
KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii
DAFTAR ISI ......................................................................................................ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................xii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................xiii
DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................xv
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................1
A. Latar Belakang Masalah ....................................................................1
B. Identifikasi Masalah ...........................................................................5
C. Pembatasan Masalah...........................................................................5
D. Rumusan Masalah .............................................................................5
E. Tujuan Penelitian ................................................................................6
F. Manfaat Penelitian ..............................................................................6
BAB II KAJIAN PUSTAKA ..........................................................................7
A. Buku Teks ...........................................................................................7
1. Pengertian Buku Teks ...................................................................7
2. Fungsi Buku Teks Pelajaran .........................................................8
x
3. Buku Teks Sebagai Sumber Belajar .............................................9
4. Kriteria Buku Yang Baik ..............................................................11
5. Kriteria Analisis Buku Teks .........................................................14
B. Literasi Sains ......................................................................................14
1. Pengertian Literasi Sains ..............................................................14
2. Aspek Literasi Sains menurut PISA .............................................16
3. Kriteria Buku Ajar Berbasis Literasi Sains ...................................21
C. Penelitian yang Relevan ....................................................................26
D. Kerangka Berpikir .............................................................................27
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................30
A. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................30
B. Metode dan Desain Penelitian ............................................................ 30
C. Populasi dan Sampel ..........................................................................30
D. Prosedur Penelitian ............................................................................31
E. Teknik Pengumpulan Data ................................................................33
F. Instrumen Penelitian ...........................................................................34
G. Teknik Analisis Data .........................................................................37
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................40
A. Hasil Penelitian ...................................................................................40
1. Hasil Penelitian Buku A ...............................................................45
2. Hasil Penelitian Buku B ................................................................49
3. Hasil Penelitian Buku C ................................................................53
B. Pembahasan .......................................................................................57
1. Pengetahuan sains .......................................................................57
2. Sains sebagai cara untuk menyelidiki .........................................59
3. Sains sebagai cara untuk berpikir ...............................................60
4. Interaksi sains, teknologi, dan masyarakat .................................62
BAB V PENUTUP ............................................................................................65
A. Kesimpulan ........................................................................................65
xi
B. Saran ..................................................................................................65
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................67
LAMPIRAN ......................................................................................................71
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Dimensi konteks berdasarkan PISA 2012 ......................................... 18
Tabel 2.2 Kategori pengetahuan sains berdasarkan PISA ................................. 19
Tabel 2.3 Kategori PISA pada pengetahuan sains............................................. 20
Tabel 2.4 Kompetensi ilmiah PISA ................................................................... 21
Tabel 3.1 Pengambilan sampel .......................................................................... 32
Tabel 3.2 Lembar observasi literasi sains.......................................................... 34
Tabel 3.3 Tabel kesepakatan pengamat ............................................................. 38
Tabel 3.4 Tabel kontingensi kesepakatan .......................................................... 38
Tabel 4.1 Koefisien kesepakatan ....................................................................... 40
Tabel 4.2 Jumlah dan persentase kemunculan indikator literasi sains .............. 41
Tabel 4.3 Persentase kemunculan literasi sains ................................................. 42
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Hubungan konteks, pengetahuan dan kompetensi ilmiah sebagai
perangkat penyusunan dan penyusunan dan penilaian butir soal
literasi sains ................................................................................ 17
Gambar 2.2 Kerangka berpikir ....................................................................... 29
Gambar 4.1 Kemunculan kategori literasi sains pada setiap buku ................. 42
Gambar 4.2 Kemunculan indikator pada kategori pengetahuan sains ........... 46
Gambar 4.3 Kemunculan indikator pada kategori sains sebagai cara untuk
menyelidiki ................................................................................. 46
Gambar 4.4 Kemunculan indikator pada kategori sains sebagai cara untuk
berpikir ....................................................................................... 47
Gambar 4.5 Kemunculan indikator pada kategori interaksi sains, teknologi, dan
masyarakat .................................................................................. 48
Gambar 4.6 Kemunculan kategori literasi sains pada buku A ....................... 49
Gambar 4.7 Kemunculan indikator pada kategori pengetahuan sains ........... 49
Gambar 4.8 Kemunculan indikator pada kategori sains sebagai cara untuk
menyelidiki ................................................................................. 50
Gambar 4.9 Kemunculan indikator pada kategori sains sebagai cara untuk
berpikir ....................................................................................... 51
Gambar 4.10 Kemunculan indikator pada kategori interaksi sains, teknologi, dan
masyarakat .................................................................................. 52
Gambar 4.11 Kemunculan kategori literasi sains pada buku A ....................... 52
Gambar 4.12 Kemunculan indikator pada kategori pengetahuan sains ........... 53
xiv
Gambar 4.13 Kemunculan indikator pada kategori sains sebagai cara untuk
menyelidiki ................................................................................. 54
Gambar 4.14 Kemunculan indikator pada kategori sains sebagai cara untuk
berpikir ....................................................................................... 54
Gambar 4.15 Kemunculan indikator pada kategori interaksi sains, teknologi, dan
masyarakat .................................................................................. 55
Gambar 4.16 Kemunculan kategori literasi sains pada buku A ....................... 56
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.1 Hasil analisis pada buku A .......................................................... 71
Lampiran 1.2 Hasil analisis pada buku B........................................................... 94
Lampiran 1.3 Hasil analisis pada buku C........................................................... 113
Lampiran 2.1 Jumlah kemunculan kategori literasi sains pada buku A, buku B,
dan buku C ................................................................................... 129
Lampiran 2.2 Persentase kemunculan kategori literasi sains pada buku A, buku B,
dan buku C ................................................................................... 133
Lampiran 3.1 Kesepakatan pada buku A ........................................................... 136
Lampiran 3.2 Kesepakatan pada buku B............................................................ 154
Lampiran 3.3 Kesepakatan pada buku C............................................................ 170
Lampiran 3.4 Perhitungan KK (Koefisien Kesepakatan) .................................. 185
Lampiran 4.1 Lembar Uji Referensi ................................................................. 186
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pendidikan sains adalah disiplin ilmu yang mengajarkan siswa pada
proses penemuan. Pendidikan sains merupakan wahana bagi siswa untuk
memahami lingkungan hidup, kesehatan, ekonomi, dan masalah-masalah lain
yang dihadapi masyarakat modern yang sangat bergantung pada teknologi
dan kemajuan, serta perkembangan ilmu pengetahuan.
Salah satu faktor yang berpengaruh dalam perkembangan ilmu
pengetahuan dan teknologi pada saat ini adalah kemampuan yang
berhubungan dengan penguasaan sains, yang dimunculkan dengan istilah
literasi sains (scientific literacy). Literasi sains merupakan hal yang sangat
penting untuk dikuasai setiap individu karena hal ini berkaitan erat dengan
bagaimana seseorang dapat memahami lingkungan hidup dan masalah-
masalah lain yang dihadapi oleh masyarakat modern yang sangat bergantung
pada perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, termasuk juga masalah
sosial kemasyarakatan. Sehingga kemampuan literasi sains dibutuhkan
mempersiapkan siswa untuk memahami ilmu pengetahuan sains dan
teknologi yang terus berkembang.
Kemampuan literasi sains memungkinkan seseorang untuk
berpartisipasi penuh dalam memahami dan memecahkan permasalahan alam
dan kehidupan sosial karena sains dan teknologi memegang peran penting.
Diberikannya sebuah assesmen literasi sains pada anak usia 15 tahun dapat
memberikan indikasi awal tentang bagaimana seorang anak akan menyikapi
berbagai masalah dalam kehidupan mendatang yang berkaitan dengan sains
dan teknologi (OECD, 2014).
Menurut Organization for Economic Cooperation and Development
(OECD, 2003), literasi sains (scientific literacy) didefinisikan sebagai
kapasitas untuk menggunakan pengetahuan ilmiah, mengidentifikasi
pertanyaan dan menarik kesimpulan berdasarkan fakta untuk memahami alam
2
semesta dan membuat keputusan dari perubahan yang terjadi karena aktivitas
manusia. Penguasaan literasi sains tidak dapat dimunculkan begitu saja dalam
waktu yang singkat, tetapi membutuhkan waktu yang cukup panjang untuk
pembentukannya. Salah satu langkah untuk membentuk kemampuan sains
adalah melalui pendidikan, khususnya pembelajaran sains. Melalui
penguasaan literasi sains, diharapkan siswa-siwa di Indonesia akan mampu
untuk menguasai ilmu pengetahuan dan teknologi yang sangat berguna, baik
bagi dirinya sendiri, masyarakat, maupun bagi kemajuan bangsa secara lebih
luas.
Berdasarkan hasil studi Programme of International Student
Assesment (PISA), kemampuan literasi sains siswa Indonesia tahun 2009
berada pada peringkat ke-60 dari 65 negara peserta dengan skor rata-rata 383
(PISA, 2009). Hasil ini tidak jauh berbeda dengan hasil studi PISA tahun
2012 dengan skor rata-rata 382 pada peringkat ke-64 dari 65 negara peserta
atau dengan kata lain Indonesia menempati peringkat pertama terbawah dari
seluruh negara peserta PISA (PISA, 2012). Begitu pula dengan hasil studi
PISA tahun 2015 dituliskan bahwa rata-rata nilai sains siswa Indonesia adalah
403 dimana Indonesia menempati peringkat ke-62 dari 70 negara peserta,
(PISA, 2015). Skor yang diperoleh ini jauh dibawah rata-rata standar PISA.
Dari data tersebut, terlihat prestasi anak Indonesia dalam literasi sains selalu
berada pada peringkat bawah.
Rendahnya kemampuan literasi sains siswa Indonesia ini dipengaruhi
oleh banyak hal, antara lain kurikulum dan sistem pendidikan, pemilihan
metode dan model pengajaran oleh guru, sarana dan fasilitas belajar, sumber
belajar, bahan ajar, dan lain sebagainya. Salah satu faktor yang bersinggungan
langsung dan mempengaruhi rendahnya kemampuan literasi sains siswa
Indonesia adalah keberadaan sumber belajar, dalam hal ini berbentuk buku,
yang selama ini masih merupakan sumber utama pembelajaran siswa di
sekolah. Oleh karena itu, analisis terhadap buku ajar yang saat ini banyak
digunakan sangat penting untuk dilakukan, terutama analisis yang
berhubungan dengan literasi sains.
3
Buku teks merupakan salah satu media pendidikan yang
kedudukannya strategis dan ikut mempengaruhi mutu pendidikan, karena
dapat berfungsi sebagai sumber belajar dan media yang sangat penting untuk
mendukung tercapainya kompetensi yang menjadi tujuan pembelajaran.
Sehubungan dengan hal itu seharusnya buku teks yang digunakan dapat
menunjang dalam peningkatan hasil belajar dan mencerdaskan bangsa. Buku
teks mempunyai peran sebagai perantara dalam sebuah proses pengajaran dan
dianggap sebagai sumber informasi bagi siswa (Sothayapetch, 2013). Buku
teks berguna dan merupakan sumber yang mudah dicari sehingga murid dan
guru dapat memanfaatkannya sesuai dengan apa yang diperlukan (Mahmood,
2011). Di Indonesia, buku teks pelajaran merupakan acuan wajib untuk
digunakan di satuan pendidikan dasar dan menengah atau perguruan tinggi
yang memuat materi pelajaran (Permendiknas No. 2 Tahun 2008).
Dari sudut pandang kebijakan pendidikan, diungkapkan dalam
Peraturan Pemerintah Nomor 32 Tahun 2013 tentang Standar Nasional
Pendidikan bahwa buku teks pelajaran termasuk ke dalam sarana pendidikan
yang perlu diatur standar mutunya, sebagaimana juga standar mutu
pendidikan lainnya, yaitu (1) standar isi, (2) standar proses, (3) standar
kompetensi lulusan, (4) standar pendidik dan tenaga kependidikan, (5)
standar sarana dan prasarana, (5) standar pengelolaan, (6) standar
pembiayaan, dan (7) standar penilaian pendidikan. Dalam Pasal 43
disebutkan pula bahwa kepemilikan buku teks pelajaran harus mencapai rasio
1:1, atau satu buku teks pelajaran diperuntukkan bagi seorang siswa. Buku
teks pelajaran yang digunakan di sekolah-sekolah harus memiliki kebenaran
isi, penyajian yang sistematis, penggunaan bahasa dan keterbacaan yang baik,
dan grafika yang fungsional. Kelayakan ini ditentukan oleh penilaian yang
dilakukan Badan Standar Nasional Pendidikan (BSNP) dan ditetapkan
berdasarkan Peraturan Menteri.
Keberadaan buku teks sangat penting karena buku teks merupakan
salah satu perangkat dasar dalam pendidikan sains. Buku teks sains harus
menampilkan sains sebagai usaha untuk mencari penjelasan terhadap
4
fenomena alam. Buku tersebut harus menyampaikan sains lebih dari
pengetahuan tentang bumi tempai ia tinggal dan lebih menghubungkan
sejarah dan aspek manusia dari pencarian ilmiah dan seharusnya membuat
pembaca lebih paham dari akibat sains dan teknologi dalam masyarakat.
Buku teks sains sebaiknya membantu dalam pengembangan masyarakat yang
terpelajar dalam teknologi dan sains (Udeani, 2013). Jadi buku teks sains
bukan hanya berisi tentang pengetahuan dan konsep sains tetapi juga
mengembangkan proses sains dan kaitan sains dengan teknologi dan
masyarakat.
Berdasarkan PISA 2015 (OECD, 2013) sains hendaknya merupakan
akumulasi dari pengetahuan, proses, dan konteks. Pengetahuan berhubungan
dengan hal-hal yang berkaitan dengan fakta, definisi, konsep, prinsip, teori,
model, dan terminologi. Proses berhubungan dengan metodologi atau
keterampilan untuk memperoleh dan menemukan konten. Sedangkan konteks
berkaitan dengan kepentingan sosial, baik individu maupun masyarakat atau
kepentingan-kepentingan lainnya yang berhubungan dengan perlunya
pengembangan dan penyesuaian pendidikan sains untuk menghadapi
tantangan zaman.
Buku ajar yang baik hendaknya memenuhi dan memuat keseimbangan
literasi sains. Namun buku-buku ajar yang ada di lapangan umumnya belum
menunjukkan keseimbangan kategori sains. Buku sains yang ada lebih
banyak menekankan kepada pengetahuan sains (Chiappetta, dkk., 1993).
Berdasarkan hal tersebut, maka analisis buku ajar memang sangat
diperlukan. Penelitian tentang analisis buku ajar memang telah banyak
dilakukan di Indonesia, namun penelitian tentang analisis buku ajar
berdasarkan literasi sains masih jarang dilakukan terutama untuk buku-buku
ajar kimia.
Berdasarkan latar belakang tersebut, untuk mengetahui ruang lingkup
literasi sains pada buku ajar kimia SMA kelas XII yang digunakan di
Tangerang Selatan, peneliti akan menganalisis empat kategori literasi sains
pada isi buku yang meliputi the knowldge of science, the investigative nature
5
of science, science as a way of thinking, and interaction of science
technology, and society, dalam skripsi berjudul : “Analisis Buku Teks
Kimia SMA Kelas XII Berdasarkan Literasi Sains”.
B. Identifikasi Masalah
Dari latar belakang masalah di atas, dapat diidentifikasi beberapa
masalah, diantaranya:
1. Buku-buku ajar yang ada saat ini lebih menekankan pada aspek
pengetahuan sains berdasarkan analisis buku teks kimia yang telah
dilakukan oleh beberapa peneliti.
2. Kemampuan literasi sains siswa di Indonesia masih rendah dibandingkan
negara-negara lain.
3. Buku-buku ajar di sekolah belum mampu membangun literasi sains siswa
berdasarkan hasil PISA siswa Indonesia.
C. Pembatasan Masalah
Mengingat berbagai keterbatasan peneliti, peneliti membatasi masalah
yang akan diteliti agar tidak melebar dari masalah penelitian. Berdasarkan
identifikasi masalah di atas, maka peneliti membatasi masalah pada:
1. Buku teks yang dianalisis merupakan buku teks kimia SMA Negeri kelas
XII yang telah melalui penilaian oleh Pusat Perbukuan Kementerian
Pendidikan Nasional dalam kurikulum 2013.
2. Kategori literasi sains yang digunakan dalam analisis ini diadopsi dari
Chiappetta, Sethna, dan Fillman yang meliputi (1) the knowledge of
science, (2) the investigative nature of science, (3) science as a way of
thinking, , dan (4) interaction of science, technology, and society.
D. Perumusan Masalah
Dari pembatasan masalah di atas maka rumusan masalah dalam
penelitian ini yaitu “bagaimana ruang lingkup kategori literasi sains pada
buku teks pelajaran yang digunakan di SMA Negeri di Tangerang Selatan.
6
Ruang lingkup kategori literasi sains yang dimaksud adalah ruang lingkup
berdasarkan jumlah dan persentase kemunculan pernyataan dari tiap kategori
literasi sains pada tiap buku teks yang dianalisis.
E. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendeskripsikan ruang
lingkup literasi sains pada buku teks pelajaran kimia SMA kelas XII
berdasarkan kategori literasi sains.
F. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian analisis ini diharapkan dapat memberikan manfaat:
1. Bagi guru
Penelitian ini dapat menjadi acuan dalam memilih buku ajar yang akan
digunakan sebagai sumber belajar.
2. Bagi penerbit/penyusun
Hasil analisis ini dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas buku lebih
berbasis literasi sains.
3. Bagi peneliti lain
Penelitian ini dapat menambah wawasan dan sebagai informasi dalam
pengembangan penelitian lebih lanjut.
7
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
A. Buku Teks
1. Pengertian Buku Teks
Buku memiliki peran penting dalam dunia pendidikan. Buku
merupakan kunci ke arah gudang ilmu pengetahuan dimana dari sebuah
buku seseorang dapat mempelajari berbagai ilmu pengetahuan. Buku teks
memiliki peran sebagai penyebar ilmu pengetahuan dalam mata pelajaran
tertentu, maka berdasarkan hal tersebutlah buku teks juga dapat dikatakan
sebagai penunjang kegiatan belajar mengajar.
Menurut Surahman (seperti dikutip Prastowo, 2011, hlm. 167) secara
umum, buku dibedakan menjadi empat jenis, yaitu:
a. Buku sumber, yaitu buku yang biasa dijadikan rujukan, referensi, dan
sumber untuk kajian ilmu tertentu, biasanya berisi suatu kajian ilmu
yang lengkap.
b. Buku bacaan, adalah buku yang hanya berfungsi untuk bahan bacaan
saja, misalnya cerita, legenda, novel, dan lain sebagainya.
c. Buku pegangan, yaitu buku yang bisa dijadikan pegangan guru atau
pengajar dalam melaksanakan proses pengajaran.
d. Buku bahan ajar, yaitu buku yang disusun untuk proses pembelajaran,
dan berisi bahan-bahan atau materi pelajaran yang akan diajarkan.
Textbook mempunyai padanan kata buku pelajaran (Echols & Sadily,
2006, hlm. 584). Buku teks atau buku pelajaran didefinisikan sebagai buku
yang digunakan dalam pembelajaran yang berisi tentang penjelasan
mengenai mata pelajaran atau bidang studi tertentu dan tersusun secara
sistematis berdasarkan tujuan tertentu, orientasi pembelajaran, dan
perkembangan siswa (Muslich, 2010, hlm. 24). Sedangkan menurut
Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Republik Indonesia No 2 Tahun
2008 Pasal 1 tentang buku teks pelajaran, dijelaskan bahwa:
8
Buku teks adalah buku acuan wajib untuk digunakan di satuan
pendidikan dasar dan menengah atau perguruan tinggi yang memuat
materi pembelajaran dalam rangka peningkatan keimanan, ketakwaan,
akhlak mulia, dan kepribadian, penguasaan ilmu pengetahuan dan
teknologi, peningkatan kepekaan dan kemampuan estetis, peningkatan
kemampuan kinestetis dan kesehatan yang disusun berdasarkan
standar nasional pendidikan.
Menurut Tarigan (2009, hlm. 13) menjelaskan bahwa buku teks
merupakan buku standar/buku pelajaran dalam bidang studi tertentu yang
dibuat dengan maksud dan tujuan instruksional. Sedangkan menurut
Sitepu (2012, hlm. 16), buku teks pelajaran adalah buku yang disusun
berdasarkan standar nasional pendidikan yang memuat materi
pembelajaran dengan tujuan meningkatkan imtaq dan iptek siswa yang
digunakan sebagai acuan dalam proses pembelajaran di sekolah untuk guru
maupun siswa.
Berdasarkan beberapa definisi di atas dapat disimpulkan bahwa buku
teks merupakan alat bantu pokok dalam kegiatan belajar mengajar. Buku
teks merupakan acuan yang digunakan dalam setiap satuan pendidikan
sebagai bahan pembelajaran yang tidak digunakan di kelas saja, buku teks
juga dibagi menjadi dua tipe yakni buku teks utama dan buku teks
tambahan.
2. Fungsi Buku Teks Pelajaran
Buku teks memiliki peran yang sangat penting dalam proses
pembelajaran. Menurut Abimbola dan Baba (1996) buku teks berfungsi
sebagai media dan sumber informasi dalam proses pembelajaran. Hal yang
sama juga dinyatakan oleh Sitepu (2012, hlm. 21) bahwa bagi siswa buku
teks dapat digunakan sebagai buku acuan dalam mempersiapkan diri
sebelum memulai kegiatan pembelajaran di kelas, dan pegangan dalam
mengerjakan tugas yang diberikan guru. Sedangkan bagi guru buku teks
dipergunakan sebagai acuan mendesain pembelajaran, mengembangkan
bahan ajar, memberikan tugas kepada siswa dan acuan dalam penyusunan
soal untuk evaluasi. Menurut Nasution (dalam Prastowo 2011, hlm. 169-
9
170) buku teks pelajaran sebagai bahan ajar mempunyai beberapa fungsi
sebagai berikut:
a. Sebagai bahan referensi atau bahan rujukan oleh siswa,
b. Sebagai bahan evaluasi,
c. Sebagai alat bantu guru dalam melaksanakan kurikulum,
d. Sebagai salah satu penentu metode atau teknik pengajaran yang akan
digunakan guru, dan
e. Sebagai sarana untuk peningkatan karier dan jabatan.
Menurut Muslich (2010, hlm. 110), buku teks memiliki nilai tersendiri
bagi guru karena beberapa alasan berikut:
a. Memudahkan guru untuk merencanakan penjadwalan mengenai materi
yang akan disampaikan.
b. Memuat masalah-masalah penting berdasarkan bidang studi tertentu.
c. Terdapat gambar, skema, diagram, dan peta yang dapat membantu
pengajaran.
d. Memudahkan guru untuk melakukan peninjauan ulang di lain hari.
e. Membantu dalam kelancaran diskusi, karena bahan ajar yang seragam.
f. Membantu siswa belajar di rumah.
g. Mengandung bahan ajar yang sistematis menurut logika tertentu.
h. Membebaskan guru dari kesibukan mencari bahan ajar sendiri
sehingga sebagian waktunya dapat digunakan untuk kegiatan lain.
3. Buku Teks Sebagai Sumber Belajar
Salah satu komponen penting dalam pembelajaran adalah sumber
belajar. Menurut Prastowo (2011, hlm. 37) buku merupakan salah satu dari
beberapa bentuk sumber belajar. Buku sebagai sumber belajar adalah buku
yang berisi teks tertulis yang mengandung ilmu pengetahuan.
Pada dasarnya, buku teks yang baik adalah buku yang berfungsi
sebagai alat pembelajaran yang efektif, yang dapat membantu siswa dalam
belajar. Buku teks pelajaran bukan hanya merupakan buku yang dibuka
atau dibaca pada saat pembelajaran berlangsung di kelas, melainkan buku
10
yang juga dibaca setiap saat. Buku teks merupakan media pembelajaran
yang memiliki peran dominan di kelas dan menjadi bagian sentral dalam
sistem pendidikan.
Buku teks mempunyai peran penting khususnya dalam pelajaran kimia.
Peranan buku teks di kelas adalah sebagai sumber informasi, memberi
motivasi, memberi pertanyaan dan menghubungkan mata pelajaran dengan
lingkungan dan pengalaman siswa sehari-hari.
Pembelajaran dengan buku teks merupakan dua hal yang saling
melengkapi. Pembelajaran akan berlangsung secara efektif apabila
dilengkapi dengan media pembelajaran, yakni berupa buku teks pelajaran.
Menurut Ansary (2002) alasan penggunaan buku teks dalam belajar
adalah sebagai berikut:
a. Buku teks merupakan kerangka kerja yang mengatur dan
menjadwalkan waktu kegiatan program pembelajaran.
b. Di mata siswa, tidak ada buku teks berarti tidak ada tujuan.
c. Tanpa buku teks, siswa mengira bahwa mereka tidak ditangani secara
serius.
d. Dalam banyak situas, buku teks dapat berperan sebagai silabus.
e. Buku teks menyediakan teks pengajaran dan tugas pembelajaran yang
siap pakai.
f. Buku teks merupakan cara yang paling mudah untuk menyediakan
bahan pembelajaran.
g. Siswa tidak mempunyai fokus yang jelas tanpa adanya buku teks dan
ketergantungan pada guru menjadi tinggi.
h. Bagi guru baru yang kurang berpengalaman, buku teks berarti
keamanan, petunjuk dan bantuan.
Berdasarkan beberapa alasan tersebut, dapat disimpulkan bahwa
peranan buku teks dalam pembelajaran sangatlah penting. Buku teks dapat
menjadikan pembelajaran lebih efektif, karena pada saat pembelajaran
berlangsung fokus siswa tidak hanya kepada guru melainkan juga pada
buku teks yang dimiliki masing-masing siswa. Karena adanya buku teks
11
dalam pembelajaran, diharapkan siswa dapat memiliki berbagai
kompetensi dan dapat mencapai tujuan tertentu, serta dapat memperoleh
informasi dan wawasan yang lebih luas.
4. Kriteria Buku Yang Baik
Buku teks yang digunakan sebagai sarana pembelajaran haruslah
berkualitas agar dapat mencapai tujuan pembelajaran. Buku teks yang baik
adalah buku yang menggunakan kata-kata dan ilustrasi yang disajikan
dengan jelas, logis, kreatif serta mudah dipahami dalam mengantarkan
pengetahuan kepada siswa (Toharudin, dkk. 2011, hlm. 190).
Adapun kriteria yang dapat digunakan untuk menentukan kualitas buku
teks menurut Tarigan (2009, hlm. 22) adalah sebagai berikut:
a. Sudut pandang (point of view)
Buku teks harus mempunyai landasan, prinsip dan sudut pandang
tertentu yang menjiwai dan melandasi buku secara keseluruhan.
b. Kejelasan konsep
Konsep-konsep yang dijelaskan dalam buku teks harus jelas dan
tandas. Keremang-remangan harus dihindari agar siswa mendapat
kejelasan atas berbagai uraian yang dikemukakan.
c. Relevansi dengan kurikulum
Buku teks harus relevan dengan kurikulum yang berlaku. Hal ini
sesuai dengan fungsinya sebagai media pengajaran di sekolah yang
mau tidak mau harus mengikuti berbagai ketentuan kelembagaan,
termasuk didalamnya kurikulum.
d. Menarik minat
Penulis buku teks harus mempertimbangkan minat siswa sebagai
pemakai buku tersebut. Semakin sesuai dengan minat siswa, semakin
tinggi daya penarik buku teks tersebut.
12
e. Menumbuhkan motivasi
Buku teks yang baik adalah buku teks yang dapat membuat siswa
merasa ingin dan senang untuk mengerjakan tugas atau latihan-latihan
yang ada dalam buku tersebut.
f. Menstimulus aktivitas siswa
Buku teks yang baik adalah buku teks yang merangsang, menantang,
dan menggiatkan aktivitas siswa.
g. Ilustrasi
Buku teks harus disertai dengan ilustrasi yang mengena dan menarik.
Ilustrasi yang cocok pastilah memberikan daya tarik tersendiri dan
memperjelas hal yang dibicarakan.
h. Harus dapat dimengerti
Buku teks harus dimengeri oleh pemakainya. Aspek pemahaman
harus didahulukan. Faktor utama yang berperan disini adalah bahasa.
Bahasa buku harus sesuai dengan bahasa siswa. Kalimat-kalimatnya
efektif dan terhindar dari makna ganda.
i. Menunjang mata pelajaran yang lain
Dengan mempelajari buku teks satu mata pelajaran dapat menambah
pengetahuan bagi mata pelajaran lain.
j. Menghargai perbedaan individu
Buku teks yang baik tidak membesar-besarkan perbedaan individu
tertentu dalam kemampuan, bakat, ekonomi dan sosial budaya tidak
dipermasalahkan.
k. Memantapkan nilai-nilai
Buku teks yang baik berusaha memantapkan nilai-nilai yang berlaku
dalam masyarakat, melestarikan nilai-nilai perjuangan, dan semangat
UUD 1945, nilai luhur pancasila, sehingga siswa berusaha
melestarikannya.
Adapun komponen dan kriteria mutu (standar) buku teks pelajaran
yang disebutkan oleh Pusat Kurikulum dan Perbukuan Badan Penelitian
13
dan Pengembangan Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan (2007) terdiri
atas:
a. Kelayakan isi/materi yang mencakup:
1) Materi/isi sesuai dan mendukung pencapaian tujuan pendidikan
nasional.
2) Materi/isi tidak bertentangan dengan peraturan dan perundang-
undangan yang berlaku di Indonesia.
3) Materi/isi merupakan karya orisinal (bukan hasil plagiat), tidak
menimbulkan masalah SARA dan tidak diskriminasi gender.
4) Materi/isi memiliki kebenaran keilmuan, sesuai dengan
perkembangan ilmu yang mutakhir, sahih, dan akurat.
5) Materi/isi memaksimalkan penggunaan sumber-sumber yang sesuai
dengan kondisi Indonesia dan erat dengan konteks ke Indonesia-an.
b. Kelayakan penyajian
1) Penyajian materi/isi dilakukan secara runtun, bersistem, lugas, dan
mudah dipahami.
2) Penyajian materi/isi mengembangkan karakter, kecakapan
akademik, kreativitas, kewirausahaan, ekonomi kreatif, dan
kemampuan berinovasi.
3) Penyajian materi/isi menumbuhkan motivasi untuk mengetahui
lebih jauh.
c. Kelayakan bahasa
1) Bahasa yang digunakan etis, estetis, komunikatif, dan fungsional,
sesuai dengan sasaran pembaca.
2) Bahasa (ejaan, tanda baca, kosakata, kalimat, dan paragraf) sesuai
dengan kaidah dan istilah yang digunakan baku.
d. Kelayakan kegrafikan
1) Tata letak unsur grafik estetis, dinamis, dan menarik serta
menggunakan ilustrasi yang memperjelas pemahaman materi/isi
buku.
14
2) Tipografi yang digunakan mempunyai tingkat keterbacaan yang
tinggi.
5. Kriteria Analisis Buku Teks
Penilaian buku teks mengacu pada peraturan perundang-undangan
yaitu UU No. 2/1989 pasal 45 yang berbunyi, “secara berkala dan
berkelanjutan pemerintah melakukan penilaian terhadap kurikulum serta
sarana dan prasarana pendidikan sesuai dengan kebutuhan dan
perkembangan keadaan.
Dalam menganalisis sebuah buku teks, diperlukan acuan sebagai
berikut:
a. Kurikulum yang berlaku
b. Karakteristik mata pelajaran (ilmu yang relevan)
c. Hubungan antara kurikulum, mata pelajaran dan buku teks
d. Dasar-dasar penyusunan buku teks
e. Kualitas buku teks (Tarigan, 2009, hlm. 84).
B. Literasi Sains
1. Pengertian Literasi Sains
Istilah literasi sains telah digunakan lebih dari beberapa tahun yang
lalu, meskipun tidak selalu dengan makna yang sama (Holbrook &
Rannikmae, 2009). Literasi sains (science literacy) berasal dari gabungan
dua kata Latin, yaitu literatus, yang berarti ditandai dengan huruf, melek
huruf, atau berpendidikan dan scientia, yang berarti memiliki
pengetahuan. Menurut Paul de Hart Hurt, orang yang pertama kali
menggunakan istilah literasi sains mengartikan science literacy sebagai
tindakan memahami sains dan mengaplikasikannya bagi kebutuhan
masyarakat (Toharudin, dkk. 2011, hlm. 1). Dalam Oxford Dictionary
makna kata literacy adalah the ability to write and read (Hornby, 2003).
Secara sederhana literasi sains adalah perpaduan konsep, sejarah, dan
15
filosofi yang membantu seseorang dalam memahami permasalahan ilmiah
(Hazen, 2009).
Dewan Riset Nasional (National Research Council) mendefinisikan
bahwa “science literacy is knowledge and understanding of scientific
concept and process required for personal decision-making, participation
in civic and cultural affairs, and economic productivity” (King, 2002).
Literasi sains adalah pengetahuan dan pemahaman konsep ilmiah dan
proses yang diperlukan untuk membuat keputusan pribadi, partisipasi
dalam masyarakat dan urusan budaya, serta produktivitas ekonomi.
Sedangkan The American Association for the Advancement of Science
mengemukakan literasi sains yaitu penggunaan kebiasaan pikiran dan
pengetahuan sains, matematikadan teknologi yang telah mereka (siswa)
peroleh untuk memikirkan dan membuat pengertian dari beberapa
gagasan, tuntutan, dan peristiwa yang mereka hadapi dalam kehidupan
sehari-hari (King, 2002).
PISA (Programme of International Student Assesment) mendefinisikan
literasi sains sebagai kapasitas seseorang untuk menggunakan pengetahuan
ilmiah, mengidentifikasi pertanyaan-pertanyaan, dan untuk menarik
kesimpulan berdasarkan bukti-bukti ilmiah agar dapat memahami dan
membantu membuat keputusan tentang alam serta perubahan yang
dilakukan terhadap alam melalui aktivitas manusia (OECD, 2003).
Menurut Miller (1983) literasi sains didefinisikan sebagai kemampuan
membaca dan menulis tentang sains dan teknologi; dari bacaan sederhana
hingga karya tulis ilmiah. Menurut Firman (dalam Hayat dan Yusuf, 2011,
hlm. 49) literasi sains dahulu hanya diartikan sebagai kemampuan baca,
tulis dan hitung, yakni kemampuan pokok yang diperlukan orang dewasa
untuk memberdayakan pribadi, memperoleh dan melaksanakan pekerjaan,
serta berpartisipasi dalam kehidupan sosial, kultural dan politik secara
lebih luas. Namun seiring dengan semakin dominannya peran sains dalam
kehidupan sehari-hari kemampuan baca, tulis dan hitung tidaklah cukup.
16
Diperlukan literasi sains untuk memenuhi kebutuhan pribadi, pekerjaan
dan partisipasi dalam masyarakat.
Berdasarkan beberapa pendapat mengenai literasi sains tersebut dapat
disimpulkan bahwa literasi sains adalah pengetahuan dan kemampuan
seseorang memahami sains, mengkomunikasikan sains baik secara lisan
maupun tulisan serta menerapkan pengetahuan sains dan teknologi
dilingkungan untuk turut terlibat dalam hal kenegaraan, budaya dan
pertumbuhan ekonomi untuk memecahkan suatu masalah dan mengambil
keputusan berdasarkan bukti-bukti dan pertimbangan-pertimbangan sains.
Menurut National Science Teacher Association (Toharudin, dkk. 2011,
hlm. 1) mengemukakan bahwa
Seseorang yang memiliki literasi sains adalah orang yang
menggunakan konsep sains, mempunyai keterampilan proses sains
untuk dapat menilai dalam membuat keputusan sehari-hari kalau ia
berhubungan dengan orang lain, lingkungannya, serta memahami
interaksi antara sains, teknologi dan masyarakat, termasuk
perkembangan sosial dan ekonomi.
Sedangkan menurut Poedjiadi (2005, hlm. 102-103) seseorang yang
memiliki literasi sains dan teknologi adalah orang yang yang memiliki
kemampuan untuk menyelesaikan masalah dengan menggunakan konsep-
konsep sains yang diperoleh dalam pendidikan sesuai dengan jenjangnya,
mengenal produk teknologi yang ada di sekitarnya beserta dampaknya,
mampu menggunakan produk teknologi dan memeliharanya, kreatif dalam
membuat hasil teknologi yang disederhanakan sehingga para peserta didik
mampu mengambil keputusan berdasarkan nilai dan budaya masyarakat.
Seseorang yang memiliki literasi sains menurut Shamos (1995, hlm. 86)
adalah seseorang yang bisa berkomunikasi secara cerdas dengan seseorang
yang memajukan sains dan menerapkannya.
2. Aspek Literasi Sains menurut PISA
PISA mendefinisikan karakteristik literasi sains dalam tiga kerangka
aspek yang saling terkait untuk dapat ditransformasikan dalam bentuk
17
penilaian (Gambar 1). Konteks sains berhubungan dengan situasi
kehidupan nyata yang melibatkan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Pengetahuan berhubungan dengan kemampuan memahami lingkungan
berdasarkan pengetahuan ilmiah yang meliputi pengetahuan tentang sains
dan pengetahuan tentang sains itu sendiri. Kedua aspek tersebut
berkontribusi pada aspek kompetensi ilmiah yang mencakup
mengidentifikasi isu-isu ilmiah, menjelaskan fenomena secara ilmiah
dengan menerapkan pengetahuan ilmiah, dan menggunakan bukti ilmiah
untuk mensintesis kesimpulan.
Gambar 2.1 Hubungan konteks, pengetahuan dan kompetensi ilmiah sebagai
perangkat penyusunan dan penilaian butir soal literasi sains
(OECD, 2013).
a. Konteks
Konteks merupakan aspek yang penting pada penilaian literasi sains,
yaitu pertanyaan pertanyaan didesain untuk mengenali dan memahami
situasi kehidupan sehari-hari, mulai dari situasi personal, sosial, dan
global. Contohnya dalam bidang kesehatan, sumber daya alam,
lingkungan dan teknologi (OECD, 2013). Konteks literasi sains dalam
KONTEKS
Situasi
kehidupan yang
melibatkan sains
dan teknologi
KOMPETENSI
Mengidentifikasi
permasalahan
ilmiah
Menjelaskan
fenomena secara
ilmiah dengan
menerapkan
pengetahuan
ilmiah
Menggunakan
bukti ilmiah
untuk
mensintesis
kesimpulan
PENGETAHUAN
Pengetahuan
sains
Pengetahuan
tentang sains
(metode
ilmiah)
18
PISA lebih ditekankan pada kehidupan sehari-hari daripada di kelas
atau laboratorium (Hayat dan Yusuf, 2010, hlm. 54).
Tabel 2.1 Dimensi Konteks Berdasarkan PISA 2012 (OECD, 2013) Ranah
Lingkup
Personal
(pribadi,
keluarga,
kelompok
sebaya)
Sosial
(Masyarakat)
Global
(kehidupan dunia)
Kesehatan Pemeliharaan,
kesehatan,
kecelakaan,
nutrisi
Pengontrolan
penyakit,
penyebaran sosial,
pemilihan
makanan,
kesehatan
masyarakat
Epidemik,
penyebaran
penyakit menular
Sumber
Daya Alam
Konsumsi bahan
dan energi
perorangan
Pemeliharaan
populasi manusia,
kualitas hidup,
keselamatan,
produksi dan
distribusi pangan,
persediaan energi
Sumber daya alam
yang dapat
diperbarui dan
tidak dapat
diperbarui, sumber
energi,
pertumbuhan
populasi,
pelestarian spesies
Lingkungan Perilaku ramah
lingkungan,
penggunaan dan
pembuangan
material
Distribusi populasi,
pembuangan
limbah, dampak
lingkungan, cuaca
lokal
Biodiversitas,
ketahanan ekologi,
pengontrolan
polusi, produksi
dan kehilangan
lahan
Bahaya dan
ancaman
Pengaruh alam
dan manusia,
keputusan
mendirikan
perumahan
Perubahan
mendadak (gempa
bumi, cuaca buruk),
perubahan lambat
dan progresif
(erosi,
sedimentasi),
pengukuran resiko
Perubahan iklim,
pengaruh
peperangan era
modern
Batasan sains
dan
teknologi
Ketertarikan pada
penjelasan
fenomena alam,
hobi berbasis
sains, olahraga
dan rekreasi,
musik dan
teknologi individu
Temuan baru,
peralatan dan
pengolahan,
rekayasa genetika,
teknologi senjata,
transportasi
Kepunahan spesies,
eksplorasi
antariksa, asal mula
dan struktur
kehidupan
19
b. Pengetahuan Sains
Pengetahuan sains yang dinilai PISA (Programme of International
Student Assesment) mengacu kepada pengetahuan sains dan
pengetahuan tentang sains itu sendiri. Tiap butir soal hanya mencakup
satu dari berbagai macam kategori pada aspek kehidupan (OECD,
2013).
1) Pengetahuan sains
Pengetahuan yang akan dinilai dipilih dari bidang-bidang utama
sains tentunya, yaitu fisika, kimia, biologi, dan ilmu bumi dan
antariksa, serta teknologi yang sesuai dengan kriteria berikut:
a) Relevan dengan situasi nyata.
b) Pengetahuan yang dipilih menghasilkan konsep ilmiah yang
penting dan kegunaannya tahan lama.
c) Pengetahuan yang dipilih selaras dengan level perkembangan
anak 15 tahun (OECD, 2013).
Tabel 2.2 Kategori Pengetahuan Sains Berdasarkan PISA Kategori Contoh Konten
Sistem Fisika Struktur materi (contoh: model partikel, ikatan)
Sifat materi (contoh: perubahan keadaan, konduktivitas
termal dan elektrik)
Perubahan kimia pada benda (contoh: reaksi, transfer
energi, asam basa)
Gerak dan gaya (contoh: kecepatan, gesekan)
Energi dan perubahannya (contoh: reaksi kimia, kelestarian
alam, penghematan)
Interaksi energi dan materi (contoh: cahaya, gelombang
radio, gelombang suara)
Sistem
Kehidupan Sel (contoh: struktur dan fungsi, DNA, tumbuhan, dan
hewan
Manusia (contoh: kesehatan, gizi, sistem organ, penyakit,
reproduksi)
Populasi (contoh: spesies, evolusi, keanekaragaman hayati,
variasi genetik)
Ekosistem (contoh: rantai makanan, aliran energi dan
materi)
Biosfer (contoh: fungsi ekosistem, ketahanan ekosistem)
Sistem Bumi
dan
Antariksa
Struktur lapisan bumi (contoh: litosfer, atmosfer, hidrosfer)
Energi pada bumi (contoh: sumber energi, iklim global
Perubahan pada kondisi bumi (contoh: lempeng tektonik,
20
siklus geokimia, kekuatan yang bersifat konstruktif dan
destruktif)
Sejarah bumi (contoh: fosil, evolusi)
Bumi dengan antariksa (contoh: gravitasi, tata surya)
Sistem
Teknologi Peranan sains berbasis teknologi (contoh: pemecahan
masalah, membantu manusia mewujudkan kebutuhan dan
keinginan, merancang, dan melakukan investigasi)
Hubungan antara sains dan teknologi (contoh: kontribusi
teknologi bagi kemajuan sains)
Konsep-konsep dalam teknologi (contoh: perdagangan,
biaya, resiko, keuntungan)
Prinsip-prinsip penting (contoh: kriteria, batasan, inovasi,
penemuan)
2) Pengetahuan tentang sains
Pengetahuan tentang sains adalah pengetahuan mengenai metode
dan tujuan sains. Metode sains dilakukan dengan penyelidikan
ilmiah (metode ilmiah), sedangkan tujuan sains adalah produk atau
hasilnya yang berupa pemaparan ilmiah. Tabel 2.3 menyajikan
kategori pengetahuan tentang sains berdasarkan PISA (OECD,
2013).
Tabel 2.3 Kategori PISA pada Pengetahuan tentang Sains Kategori Contoh Konten
Penyelidikan
Ilmiah Asal mula (keingintahuan, pertanyaan ilmiah)
Tujuan (menghasilkan bukti untuk menjawab pertanyaan
ilmiah, pemikiran terkini / model-model / teori yang
mengarahkan penyelidikan)
Eksperimen (perbedaan pertanyaan memberikan perbedaan
investigasi ilmiah, desain eksperimen)
Tipe data (kuantitatif, kualitatif)
Karakteristik hasil (empiris, bersifat sementara, dapat
diuji)
Pemaparan
Ilmiah Tipe pemaparan ilmiah (hipotesis, teori, model, hukum)
Pembentukan (perwakilan data, peran pengetahuan yang
ada dan bukti baru, kreativitas dan imajinasi, logika)
Peraturan (harus secara logis, konsisten, berdasarkan bukti,
pengetahuan yang lalu dan yang sekarang berlaku)
Hasil (menghasilkan pengetahuan yang baru, metode baru,
teknologi baru, mengarahkan pada pertanyaan dan
investigasi baru)
21
c. Kompetensi Ilmiah
Penilaian literasi sains PISA memberikan prioritas pada
beberapa kompetensi. Kompetensi adalah suatu gambaran dari
pengetahuan dan kemampuan seseorang yang dapat diamati dan
diukur (Zulfiani, dkk. 2009, hlm. 62). Kompetensi yang dinilai
tersebut meliputi kemampuan mengidentifikasi permasalahan berbasis
sains, mendeskripsikan, menjelaskan, atau memprediksi fenomena
berdasarkanpengetahuan ilmiah; dan menafsirkan bukti dan
kesimpulan serta menggunakannya untuk membuat dan
mengkomunikasikan keputusan (OECD, 2013).
Tabel 2.4 Kompetensi Ilmiah PISA Mengidentifikasi isu-isu ilmiah
Mengenali isu-isu yang mungkin diteliti secara ilmiah
Mengidentifikasi kata kunci untuk mencari informasi ilmiah
Mengenali ciri-ciri pokok penelitian ilmiah
Menjelaskan/memprediksi suatu fenomena secara ilmiah
Menggunakan pengetahuan sains pada situasi yang ada
Memprediksi atau menginterpretasikan fenomena secara ilmiah dan
memprediksi perubahan
Mengidentifikasi penggambaran, pemaparan, dan prediksi yang tepat
Menggunakan bukti-bukti ilmiah
Menginterpretasikan bukti-bukti ilmiah serta membuat dan
mengkomunikasikan kesimpulan
Mengidentifikasi asumsi dan bukti serta memberi alasan pada sebuah
keputusan
Memikirkan implikasi sains dan perkembangan teknologi terhadap
masyarakat
3. Kriteria Buku Ajar Berbasis Literasi Sains
Chiappetta, Sethna, & Fillman (1991) dalam A Quantitative Analysis
of High School Chemistry Textbooks for Scientific Literacy Themes and
Ekspository Learning Aids menyebutkan beberapa kategori untuk
menganalisis buku pelajaran sains sebagai berikut:
a. Pengetahuan Sains (the knowledge of science)
Materi pada buku teks yang dianalisis yang termasuk dalam
kategori ini menyajikan fakta-fakta, konsep-konsep, prinsip-prinsip,
22
hukum-hukum, hipotesis-hipotesis, teori-teori dan model-model serta
meminta siswa untuk mengingat pengetahuan atau informasi.
1) Menyajikan fakta, konsep, prinsip, dan hukum
a) Fakta
Secara verbal fakta adalah sesuatu yang ada, terjadi
dan dapat dilihat atau diamati (KBBI, 2008, hlm. 401).
Menurut Zulfiani, dkk (2009, hlm. 37) fakta adalah
pengetahuan yang didalamnya mengandung informasi
tentang nama-nama obyek, peristiwa, lambang (atom), nama
spesies, nama organ (lambung dan usus). Sedangkan menurut
Sanjaya (2011, hlm. 142), fakta merupakan pengetahuan
yang berhubungan dengan data-data spesifik (tunggal) baik
yang telah maupun yang sedang terjadi yang dapat diuji atau
diobservasi. Contoh fakta dalam sains: ikan disebut juga
golongan pisces (Zulfiani, dkk., 2009, hlm. 38).
b) Konsep
Konsep merupakan suatu ide atau gagasan yang
digeneralisasikan dari pengalaman yang relevan (KBBI,
2008, hlm. 748). Definisi lain menjelaskan bahwa konsep
adalah berupa pengertian dari objek, proses, atau apa pun
yang ada di luar bahasa, yang timbul dari hasil pemikiran,
meliputi definisi, pengertian, ciri khusus, hakikat dan lain
sebagainya (Komalasari, 2013, hlm. 33).
Contoh produk sains yang merupakan konsep yaitu:
air adalah zat yang molekulnya tersusun atas dua atom
hidrogen dan satu atom oksigen, satelit adalah benda angkasa
yang mengelilingi planet.
c) Prinsip
Hubungan antara dua atau lebih konsep yang sudah
teruji secara empiris dinamakan generalisasi yang selanjutnya
23
dapat ditarik ke dalam prinsip (Sanjaya, 2011, hlm. 143).
Menurut Suriasumantri (2005, hlm. 153-155) prinsip
diartikan sebagai pernyataan yang berlaku secara umum bagi
sekelompok gejala-gejala tertentu, yang mampu menjelaskan
kejadian yang terjadi, umpamanya saja hukum sebab akibat
sebuah gejala. Prinsip juga merupakan suatu dalil, rumus,
adagium, postulat, teorema, atau hubungan antar konsep yang
saling menggambarkan “jika.. maka..”. Contoh: jika logam
dipanasi maka akan memuai (Zulfiani, dkk., 2009, hlm. 37).
d) Hukum
Hukum adalah suatu pernyataan yang menyatakan
hubungan sebab akibat antara dua variabel atau lebih yang
saling berkaitan (Suriasumantri, 2005, hlm. 145). Hukum
dihasilkan dari menunjukkan validitas yang tinggi. Maka,
suatu teori dapat berubah menjadi hukum jika tingkat
kebenarannya dari data yang didapatkan dari hasil penelitian
itu sangat tinggi. Contoh: hukum gravitasi (Jasin ,2002, hlm.
16).
2) Menyajikan hipotesis, teori, dan model
a) Hipotesis
Hipotesis merupakan dugaan atau jawaban
sementara terhadap permasalahan yang kita hadapi
(Suriasumantri, 2005, hlm. 124). Untuk membuktikan apakah
dugaan ini benar atau tidak, diperlukan fakta atau data. Jika
tidak ada data yang mendukung hipotesis tersebut, maka
perlu disusun sebuah hipotesis baru (Jasin, 2002, hlm. 14)
Sedangkan Good dan Scates (dalam Nazir 2014,
hlm. 132) menyatakan bahwa hipotesis adalah sebuah
taksiran atau referensi yang dirumuskan serta diterima untuk
sementara yang dapat menerangkan fakta-fakta atau kondisi-
24
kondisi yang diamati dan digunakan sebagai petunjuk untuk
penelitian selanjutnya.
b) Teori
Teori adalah generalisasi prinsip-prinsip yang
berkaitan dan dapat digunakan untuk menjelaskan gejala-
gejala alam yang berkembang dari aturan-aturan hukum, dan
dapat memprediksi tentang hal-hal yang terjadi selanjutnya
(Zulfiani,dkk. 2009, hlm. 39). Contoh: teori mekanika
Newton (Suriasumantri, 2005, hlm. 143).
c) Model
Model merupakan pola (contoh, acuan, ragam, dsb)
dari sesuatu yang dapat dibuat atau dihasilkan (Qodratillah,
2011, hlm. 326). Contoh: model atom Bohr.
3) Meminta siswa untuk mengingat pengetahuan atau informasi.
b. Sains sebagai cara untuk menyelidiki (the investigative nature of
science)
Kategori ini dimaksudkan untuk merangsang siswa untuk berpikir
dan melakukan sesuatu dengan menugaskan siswa untuk “menyelidiki
(mencari tahu)”. Yang dimaksudkan dengan menyelidiki di sini yaitu
pembelajaran yang melibatkan siswa dengan metode-metode dan
proses-proses dalam sebuah ilmu pengetahuan, seperti mengamati,
mengidentifikasi, membuat kesimpulan, menghitung, melakukan
eksperimen, dan sebagainya. Indikator kategori ini adalah:
1) Mengharuskan siswa untuk menjawab melalui penggunaan materi.
2) Mengharuskan siswa untuk menjawab pertanyaan melalui
penggunaan grafik-grafik, tabel-tabel, dan lain-lain.
3) Mengharuskan siswa untuk membuat perhitungan.
4) Mengharuskan siswa untuk memberikan alasan dari suatu jawaban.
5) Melibatkan siswa dalam eksperimen atau aktivitas berpikir.
25
c. Sains sebagai cara berpikir (science as a way of thinking)
Sains merupakan aktivitas manusia yang dicirikan oleh adanya
proses berpikir yang terjadi di dalam pikiran siapapun yang terlibat di
dalamnya. Kategori ini menggambarkan pemikiran, pertimbangan, dan
refleksi, dimana siswa diberi informasi mengenai bagaimana ilmuwan
bekerja. Indikator dalam kategori ini adalah sebagai berikut:
1) Menggambarkan bagaimana ilmuwan melakukan eksperimen.
2) Menunjukkan perkembangan sejarah dari sebuah ide.
3) Menekankan sifat empiris dan objektivitas ilmu sains.
4) Mengilustrasikan dengan menggunakan asumsi.
5) Menunjukkan bagaimana ilmu sains berjalan dengan pertimbangan
induktif dan deduktif.
6) Memberikan hubungan sebab akibat.
7) Mendiskusikan fakta dan bukti.
8) Menyajikan metode ilmiah dan pemecahan masalah.
d. Interaksi sains, teknologi, dan masyarakat (Interaction of science,
technology, and society)
Kategori ini dimaksudkan untuk memberi gambaran tentang
pengaruh atau dampak-dampak ilmu sains terhadap masyarakat, baik
dampak baik maupun buruk. Pada kategori ini, siswa hanya menerima
informasi tanpa mengharuskan siswa untuk menyelidiki. Indikator dari
kategori ini adalah:
1) Menggambarkan kegunaan ilmu sains dan teknologi bagi
masyarakat.
2) Menunjukkan efek negatif dari ilmu sains dan teknologi bagi
masyarakat.
3) Mendiskusikan masalah-masalah sosial yang berkaitan dengan
ilmu sains atau teknologi.
4) Menyebutkan karir-karir dan pekerjaan-pekerjaan dibidang ilmu
teknologi.
26
Unsur-unsur teks yang akan dianalisis antara lain paragraf,
pertanyaan, gambar, tabel beserta keterangannya, komentar singkat
dan lengkap, serta langkah-langkah dalam aktivitas laboratorium.
Sedangkan halaman yang tidak dianalisis dalam buku sains yang
kurang dari dua unit analisis dan hanya berisi review pertanyaan,
kosakata, tujuan dan penyataan objektif. Jika ada paragraf yang tidak
lengkap, maka paragraf tersebut dianalisis dari awal, yaitu dengan
melihat halaman sebelumnya atau sesudahnya (Wilkinson, 1999).
C. Penelitian Relevan
Penelitian mengenai analisis buku teks telah dilakukan oleh beberapa
peneliti sebelumnya. Aan Fadia Annur (2011) melakukan penelitian dengan
judul analisis buku pelajaran kimia sma kelas x di kota Tangerang Selatan
berdasarkan literasi sains. Berdasarkan penelitian yang dilakukan
menunjukkan bahwa buku pelajaran kimia kelas X yang digunakan oleh SMA
Negeri di Kota Tangerang Selatan telah menggambarkan literasi sains. Buku
S telah menggambarkan literasi sains secara utuh, sedangkan buku P, Q, dan
R menggambarkan tidak secara utuh karena ada kategori literasi sains yang
tidak muncul.
Acelya Kencana Puri (2016) melakukan penelitian yang berjudul
analisis isi buku kimia kelas X kurikulum 2013 berdasarkan kategori literasi
sains. Buku teks yang digunakan merupakan buku yang terdapat dalam
Peraturan Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan No 65 tahun 2014.
Menurut Acelya, buku ini menyajikan materi yang berpedoman pada
kurikulum yang berlaku yaitu kurikulum 2013 dan telah mengembangkan
kategori literasi sains. Hasil yang didapat dari analisis yang dilakukan yaitu
bahwa buku tersebut masih didominasi oleh kategori pengetahuan sains
sebesar 42%. Secara umum buku kimia kelas X kurikulum 2013 yang
dianalisis lebih banyak menyajikan pengetahuan sains, dan kurang
menyajikan aplikasi sains.
27
Yusuf Hilmi Adisendjaja (2012) melakukan penelitian berjudul
Analisis Buku Ajar Biologi SMA Kelas X Di Kota Bandung Berdasarkan
Literasi Sains. Berdasarkan penelitiannya dari beberapa buku yang menjadi
sampel menunjukkan buku ajar yang dianalisis tersebut lebih menekankan
pada pengetahuan sains yaitu sebesar 82%. Sedangkan penyelididkan hakikat
sains sebesar 2%, sains sebagai cara berpikir sebesar 8%, dan interaksi sains,
teknologi dan masyarakat sebesar 8%.
Penelitian tentang buku teks juga dilakukan oleh Mumba and Hunter
(2009) dalam jurnalnya Representative Nature of Scientific Literacy Themes
in a High School Chemistry Course: The Case of Zambia. Penelitian ini
memberikan hasil bahwa pada buku pelajaran kimia lebih menekankan pada
tema sains sebagai cara untuk menyelidiki. Sedangkan tema interaksi sains,
teknologi dan masyarakat cukup ditekankan pada silabus kimia dan lembar
ujian kimia.
D. Kerangka Berpikir
Literasi sains merupakan pengetahuan ilmiah seseorang dan
penggunaan pengetahuan ilmiahnya untuk mengidentifikasi pertanyaan,
memperoleh pengetahuan baru, menjelaskan gejala ilmiah, dan untuk
menggambarkan suatu kesimpulan yang didasarkan pada bukti-bukti tentang
permasalahan terkait sains. Literasi sains berdasrkan PISA berarti seseorang
mampu memahami sains dari konsep, proses, dan kontek sains. Dalam hal ini
siswa Indonesia masih sangat kurang dalam kemampuan literasi sains yang
dibuktikan dengan tes PISA. Kemampuan literasi sains siswa di Indonesia
masih berada di bawah standar PISA dan masih terbatas pada hapalan konsep.
Tingkat literasi sains siswa dipengaruhi antara lain oleh buku teks pelajaran
yang digunakan sebagai sumber belajar. Sumber belajar yang digunakan
hanya berisi konsep-konsep materi saja. Oleh karenanya diperlukan analisis
buku pelajaran agar kedepannya buku teks yang digunakan siswa dapat
berbasis literasi sains dan dapat meningkatkan kemampuan literasi siswa.
28
Analisis dilakukan oleh peneliti yang kemudian diobservasi oleh
pengamat I dan pengamat II dan akan dibandingkan untuk mendapatkan hasil
yang objektif. Hasil yang didapat kemudian dideskripsikan. Penelitian ini
bertujuan untuk mendeskripsikan ruang lingkup literasi sains pada buku teks
pelajaran kimia SMA kelas XII berdasarkan kategori literasi sains. Dalam
penelitian ini tidak mengemukakan hipotesis awal. Namun demikian,
penelitian ini tetap berdasarkan pada alur kerangka berpikir untuk menjadi
pedoman pelaksanaan penelitian. Adapun kerangka berpikirnya sebagai
berikut:
29
Gambar 2.2 Kerangka Berpikir
Literasi Sains
Rendahnya literasi sains
peserta didik di Indonesia
Bahan ajar
Proses belajar
mengajar
Buku teks
Analisis buku teks
berdasarkan kategori literasi
sains
The Knowledge of
Science
Kurikulum
Kimia SMA
Negeri kelas XII
Interaction of Science,
Technology, and Society
Science as a Way
of Thinking
The Investigative
Nature of Science
Deskripsi
Kesimpulan
30
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan mengambil sampel buku teks
pelajaran yang digunakan di SMA Negeri se-Tangerang Selatan. Waktu
penelitian dilaksanakan pada bulan Desember 2016 sampai dengan Februari
2017.
B. Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode deskriptif
dengan menganalisis isi/dokumentasi yaitu teknik mengumpulkan dan
menganalisis isi dari suatu teks (Arikunto, 2007, hlm. 244). Menurut
Arikunto (2013, hlm. 3) penelitian deskriptif adalah penelitian yang dimaksud
untuk menyelidiki keadaan, kondisi, situasi, peristiwa, kegiatan dan lain-lain
yang hasilnya dipaparkan dalam bentuk laporan penelitian. Karakteristik yang
dimiliki oleh penelitian deskriptif adalah data yang dikumpulkan berupa kata-
kata atau gambar yang bukan angka-angka (Moleong, 2009, hlm. 11)
C. Populasi dan Sampel
Pada penelitian ini peneliti menentukan populasi dan sampel sebagai
berikut:
1. Populasi
Populasi adalah keseluruhan subjek penelitian (Arikunto, 2013, hlm. 173).
Populasi dalam penelitian ini adalah semua buku teks mata pelajaran kimia
SMA kelas XII berdasarkan kurikulum 2013 yang digunakan di SMA
Negeri di Tangerang Selatan.
2. Sampel
Sampel adalah bagian dari populasi (Margono, 2013, hlm. 121). Sampel
dalam penelitian ini diambil secara random sampling. Penelitian diawali
dengan melakukan survey terhadap penggunaan buku teks mata pelajaran
31
kimia kelas XII di setiap SMA Negeri di Tangerang selatan, kemudian
akan diambil beberapa buku yang banyak digunakan. Sampel dalam
penelitian ini adalah buku yang paling banyak digunakan siswa di SMA
Negeri di Tangerang Selatan. Dari 12 SMA Negeri di Tangerang Selatan
didapatkan 3 buku yang paling banyak digunakan, yaitu buku terbitan
Erlangga, terbitan Bailmu, dan terbitan Quadra.
D. Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian yang dilakukan dibagi menjadi tiga tahap, yaitu
tahap persiapan, tahap pelaksanaan dan tahap akhir. Ketiga tahap tersebut
dapat diuraikan sebagai berikut:
1. Tahap Persiapan
a. Studi kepustakaan untuk menentukan rumusan masalah.
b. Menyusun proposal.
c. Seminar proposal.
d. Perbaikan proposal dan kemudian mendapatkan dosen pembimbing.
e. Menyusun instrumen penelitian berupa lembar kategori (diadopsi dari
penelitian Chiappetta, Sethna dan Fillman ).
2. Tahap Pelaksanaan
a. Melakukan survey ke SMA Negeri di Tangerang Selatan untuk
mendapatkan informasi tentang buku kimia yang digunakan di sekolah
tersebut. Hasil yang didapat adalah terdapat tiga buku berbeda yang
digunakan di SMA Negeri di Tangerang Selatan yaitu buku Bailmu,
Erlangga, dan Quadra.
b. Pengambilan sampel dilakukan untuk menentukan jumlah bab dan
halaman pada setiap buku yang dianalisis dengan metode multistage
sampling. Multistage sampling adalah penarikan sampel dengan dua
tahap (Adisendjaja, 2012). Penarikan sampel dua tahap digunakan
karena objek yang diteliti bervariasi dari beberapa karakteristik. Setiap
buku memiliki bab yang berbeda dan setiap bab memiliki halaman
yang berbeda.
32
Penarikan sampel diambil secara random sampling (acak). Adapun
tahap pengambilan sampel dilakukan sebagai berikut:
1) Menentukan bab yang akan dianalisis dari setiap buku teks
pelajaran yang diambil secara acak. Jumlah bab yang akan
dianalisis adalah 20% dari jumlah bab masing-masing buku teks
pelajaran. Hal ini diadaptasi dari Journal of research in science
teaching.
a) Buku Bailmu terdiri dari 6 bab sehingga yang dianalisis adalah
2 bab, yaitu bab 1 (sifat koligatif larutan) dan bab 2 (reaksi
redoks dan elektrokimia).
b) Buku Erlangga terdiri dari 9 bab sehingga yang dianalisis
adalah 2 bab, yaitu bab 1 (sifat koligatif larutan) dan bab 2
(reaksi redoks dan elektrokimia).
c) Buku Quadra terdiri dari 6 bab sehingga yang dianalisis adalah
2 bab, yaitu bab 1 (sifat koligatif larutan) dan bab 2
(elektrokimia).
2) Menentukan halaman buku yang akan dianalisis dari setiap bab.
Jumlah halaman yang dianalisis adalah 20% dari jumlah halaman
masing-masing bab.
Tabel 3.1 Pengambilan Sampel
Buku Σ Bab Bab yang
Dianalisis
Σ
Halaman
Halaman
yang
Dianalisis
Σ Halaman
yang
Dianalisis
Bailmu 6
1 18 5, 7, 13, 15 4
2 30 32, 34, 39, 44,
48, 52, 6
Erlangga 9
1 22 5, 7, 10, 17,
21 5
2 33 39, 52, 55, 59, 7
33
61, 66, 68
Quadra 6
1 16 4, 12, 16, 17 4
2 29 25, 36, 41, 46,
49, 51 6
c. Menganalisis setiap elemen buku dari setiap halaman buku teks
pelajaran yang telah ditentukan sebagai sampel dengan menggunakan
instrumen lembar indikator literasi sains.
d. Melakukan pengecekan derajat kepercayaan dengan pengamat lain.
Jumlah pengamat adalah 2 orang (1 orang dosen ahli dan 1 orang guru
kimia).
3. Tahap Akhir
a. Mengolah data dengan menghitung jumlah kemunculan indikator
literasi sains pada setiap unsur-unsur yang dianalisis tiap buku teks
pelajaran.
b. Menghitung persentase kemunculan kategori literasi sains pada tiap
buku teks pelajaran untuk menentukan proporsi kategori literasi sains
pada unsur-unsur yang dianalisis tiap buku teks pelajaran.
c. Menghitung koefisien kesepakatan pengamat untuk reliabilitas hasil
analisis.
E. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data merupakan cara-cara yang dilakukan untuk
memperoleh data-data yang mendukung pencapaian penelitian (Sugiyono,
2010, hlm. 193). Penelitian ini diawali dengan studi pendahuluan ke sekolah
untuk menentukan sampel buku yang akan dijadikan objek penelitian melaluli
wawancara dengan guru bidang studi kimia.
Metode pengumpulan data dalam penelitian ini menggunakan metode
dokumentasi. Data penilaian terhadap dimensi literasi sains dikumpulkan
dengan menganalisis bab yang terpilih pada setiap buku teks pelajaran kimia
34
kelas XII. Analisis dilakukan dengan membaca dan memahami unsur teks
pada setiap halaman bab buku yang dianalisis dan mencocokkannya dengan
pernyataan dari indikator empiris literasi sains sesuai pada lembar penilaian
dimensi literasi sains. Data yang diperoleh dimasukkan ke dalam instrumen
berupa lembar penilaian dimensi literasi ilmiah. Daftar unsur-unsur teks atau
unit-unit yang dianalisis yaitu paragraf-paragraf lengkap, gambar-gambar,
tabel-tabel beserta keterangannya, langkah-langkah laboratorium atau
aktivitas langsung yang lengkap (Wilkinson, 1999). Sedangkan halaman yang
hanya mengandung tujuan pembelajaran, peta konsep, pertanyaan ulasan dan
kosa kata tidak dianalisis.
F. Instrumen Penelitian
Instrumen penelitian adalah alat atau fasilitas yang digunakan oleh
peneliti dalam mengumpulkan data (Sugiyono, 2010, hlm. 148). Instrumen
yang digunakan sebagai alat untuk menjaring data yang diperlukan adalah
lembar observasi indikator literasi sains yang diadopsi dari Chiappetta,
Sethna & Fillman (1991).
Tabel 3.2 Lembar Observasi Literasi Sains
No Dimensi Literasi Sains Indikator Empiris Pernyataan
1 Sains sebagai batang tubuh
pengetahuan (the knowledge
of science )
a. Menyajikan fakta -
fakta, konsep - konsep,
prinsip - prinsip dan
hukum - hukum
b. Menyajikan hipotesis -
hipotesis, teori - teori
dan model - model
c. Meminta siswa untuk
mengingat pengetahuan
atau informasi
35
2 Sains sebagai cara untuk
menyelidiki (the investigative
nature of science)
a. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan materi
b. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan grafik -
grafik, tabel - tabel, dan
lain - lain
c. Mengharuskan siswa
untuk membuat
perhitungan
d. Mengharuskan siswa
untuk memberikan
alasan dari suatu
jawaban
e. Melibatkan siswa dalam
eksperimen atau
aktivitas berpikir
3
Sains sebagai cara berpikir
(science as a way of thinking)
a. Menggambarkan
bagaimana seorang
ilmuwan melakukan
eksperimen
b. Menunjukkan
perkembangan historis
dari sebuah ide
c. Menekankan sifat
empiris dan objektivitas
36
ilmu sains
d. Mengilustrasikan
dengan menggunakan
asumsi-asumsi
e. Menunjukkan
bagaimana ilmu sains
berjalan dengan
pertimbangan induktif
dan deduktif
f. Menunjukkan hubungan
sebab dan akibat
g. Mendiskusikan fakta
dan bukti
h. Menyajikan metode
ilmiah dan pemecahan
masalah
4 Interaksi sains, teknologi dan
masyarakat (interaction of
science, technology and
society)
a. Menggambarkan
kegunaan / dampak
positif ilmu sains dan
teknologi bagi
masyarakat
b. Menunjukkan efek
negatif dari ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat
c. Mendiskusikan masalah
- masalah sosial yang
berkaitan dengan ilmu
37
sains atau teknologi
d. Menyebutkan karir -
karir dan pekerjaan -
pekerjaan dibidang ilmu
dan teknologi
G. Teknik Analisis Data
Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah
sebagai berikut :
1. Menjumlahkan kemunculan indikator literasi sains untuk setiap kategori
pada setiap buku yang dianalisis
2. Menghitung persentase kemunculan indikator literasi sains untuk setiap
kategori pada setiap buku yang dianalisis
3. Menghitung reliabilitas pengamatan
Reliabilitas pengamatan perlu dilakukan dalam penelitian yang bersifat
observatif untuk menghindari unsur subjektivitas pengamat. Untuk
mengukur reliabilitas data yang didapat oleh peneliti, dilakukan teknik
triangulasi. Teknik triangulasi yang digunakan adalah triangulasi dengan
penyidik, yaitu memanfaatkan peneliti atau pengamat lain untuk keperluan
pengecekan kembali derajat kepercayaan data (Moleong, 2009, hlm. 331).
Data diperoleh dari daftar yang telah dibuat oleh peneliti. Daftar
tersebut berupa tabel observasi indikator literasi sains yang muncul dari
buku yang dianalisis. Pengecekan kemudian dilakukan oleh pengamat I
(dosen kimia) dan II (guru kimia). pengamat I dan II hanya membubuhkan
tanda check-list (√) pada kolom yang tersedia dalam tabel 3.3 berikut.
38
Tabel 3.3 Tabel Kesepakatan Pengamat
Kategori Indikator Pernyataan
Pengamat I Pengamat II
Ya Tidak Ya Tidak
Hasil yang didapat kemudian dihitung reliabilitasnya dengan menggunakan
tabel kontingensi kesepakatan sebagai berikut (Arikunto, 2013, hlm. 245).
Tabel 3.4 Tabel Kontingensi Kesepakatan
Penga
mat I
Pengamat II
Ya Tidak Jumlah Amatan
Ya
Tidak
Jumlah Amatan
Setelah itu dilakukan perhitungan koefisien kesepakatan untuk menentukan
perbedaan hasil pengamatan dengan rumus:
21
2
NN
SKK
Keterangan:
KK = Koefisien kesepakatan
S = Kesepakatan dua pengamat
N1 = Jumlah kode yang dibuat oleh pengamat I
N2 = Jumlah kode yang dibuat oleh pengamat II
39
4. Menarik kesimpulan
Data hasil perhitungan pengamatan (koefisien kesepakatan)
kemudian direkapitulasi berdasarkan kategori berikut (Wilkinson, 1999).
> 0.75 : sangat bagus
0.40 - 0.75 : bagus
< 0.40 : sangat buruk
40
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mendeskripsikan ruang
lingkup literasi sains pada buku teks pelajaran kimia SMA kelas XII berdasarkan
kategori literasi sains. Dari penelitian yang dilakukan, diperoleh data jumlah dan
persentase kemunculan indikator literasi sains pada setiap buku teks dan data
reliabilitas pengamatan. Data diperoleh dengan menggunakan instrumen lembar
indikator literasi sains yang diadopsi dari Chiappetta, Sethna, dan Fillman.
A. Hasil Penelitian
Data hasil penelitian yang didapat meliputi jumlah kemunculan
kategori literasi sains pada setiap buku teks kimia SMAN kelas XII yang
dinyatakan dengan persentase. Indikator literasi sains yang digunakan yaitu
pengetahuan sains, sains sebagai cara untuk menyelidiki, sains sebagai cara
berfikir, dan interaksi sains, teknologi, dan masyarakat. Sedangkan buku
yang dianalisis yaitu buku A, buku B, dan buku C. Ada 2 bab yang dianalisis
dalam masing-masing buku yaitu bab 1 (sifat koligatif larutan) dan bab 2
(redoks dan elektrokimia).
Penentuan kategori literasi sains yang muncul pada setiap buku teks
kimia kelas XII dilakukan oleh pengamat I. Hasil observasi indikator literasi
sains pada setiap buku yang dilakukan oleh pengamat I, kemudian diberikan
ke pengamat II untuk mengetahui koefisien kesepakatan pengamatan antar
dua pengamat dalam menganalisis tiga buku teks pelajaran kimia. Berikut
Tabel 4.1 adalah data hasil koefisien kesepakatan antar pengamat.
Tabel 4.1 Koefisien Kesepakatan (KK)
No Buku Koefisien Kesepakatan
(KK)
Kategori
1 A 0,89 Sangat Bagus
2 B 0,76 Sangat Bagus
3 C 0,88 Sangat Bagus
Rata-rata 0,84 Sangat Bagus
41
Berdasarkan tabel 4.1 di atas, dapat dikatakan bahwa reliabilitas
pengamatan antara pengamat I dan pengamat II sangat bagus, hal ini dapat
dilihat dari hasil koefisien kesepakatan untuk setiap buku yang menunjukkan
angka lebih dari 0,75.
Berikut ini adalah data kemunculan kategori literasi sains pada buku
kimia kelas XII yang disajikan dalam Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Jumlah dan Persentase Kemunculan Indikator Literasi Sains
Berdasarkan Tabel 4.2 dapat diketahui bahwa kategori literasi sains
yang muncul pada masing-masing buku memiliki jumlah dan persentase yang
beragam. Agar dapat lebih memahami kemunculan indikator literasi sains
pada setiap buku, maka disajikan pada gambar berikut ini.
No.
Kategori
Buku A
Σ %
Buku B
Σ %
Buku C
Σ %
Rata
-ra
ta
(%)
Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
1 Pengetahuan
Sains 20 33
5
3 64,
62 19 39
5
8 65,
92 30 39
6
9 71,
8
67,
45
2 Sains sebagai
cara untuk
menyelidiki 4 6
1
0 12,
2 5 7
1
2 13,
65 5 4 9
9,3
8
11,
74
3 Sains sebagai
cara untuk
berpikir 7 9
1
6 19,
52 6 4
1
0 11,
37 4 6
1
0 10,
41
13,
77
4
Interaksi
sains,
teknologi,
dan
masyarakat
1 2 3 3,6
6 5 3 8
9,0
9 4 4 8
8,3
4
7,0
3
Jumlah 32 50 100
35 53 100
43 53 100 100 Jumlah Total 82 88 96
42
Gambar 4.1 Kemunculan Kategori Literasi Sains pada Setiap Buku
Dominasi persentase kemunculan indikator literasi sains diperoleh
oleh indikator pengetahuan sains. Indikator pengetahuan sains memberikan
kemunculan yang paling besar diantara ketiga indikator lainnya yakni
67,45%. Sementara itu indikator interaksi sains, teknologi, dan masyarakat
merupakan indikator yang paling sedikit muncul dengan persentase sebanyak
7,03%. Sedangkan indikator sains sebagai cara untuk berpikir memiliki
jumlah kemunculan terbanyak kedua dengan persentase kemunculan sebesar
13,77% dan indikator sains sebagai cara untuk menyelidiki memiliki jumlah
kemunculan sebanyak 11,74%.
Secara keseluruhan data hasil analisis literasi sains pada ketiga buku
teks kimia kelas XII disajikan dalam Tabel 4.3.
Tabel 4.3 Persentase Kemunculan Literasi Sains
No. Indikator Literasi Sains
Buku A
(%)
Buku B
(%)
Buku C
(%)
Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
1. Sains sebagai batang tubuh pengetahuan (the knowledge of science)
a. Menyajikan fakta-
fakta, konsep-
konsep, prinsip-
prinsip, dan
hukum-hukum.
1) Fakta 2,44 20,7 5,68 11,4 15,6 13,5
2) Konsep 12,2 4,88 10,2 15,9 7,29 12,5
3) Prinsip 3,66 6,1 1,14 4,55 6,25 8,33
4) Hukum 1,22 1,22 2,27 2,27 1,04 1,04
Total 52,42 53,41 65,55
b. Menyajikan 1) Hipotesis 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
43
No. Indikator Literasi Sains
Buku A
(%)
Buku B
(%)
Buku C
(%)
Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
hipotesis-hipotesis,
teori-teori, dan
model-model.
2) Teori 0,00 0,00 1,14 0,00 0,00 0,00
3) Model 4,88 2,44 1,14 6,82 1,04 4,17
Total 7,32 9,1 5,21
c. Meminta siswa untuk mengingat
pengetahuan atau informasi 0,00 4,88 0,00 3,41 0,00 1,04
Total 4,88 3,41 1,04
Total Keseluruhan 64,62 65,92 71,8
2. Sains sebagai cara untuk menyelidiki (the investigative nature of science)
a. Mengharuskan siswa untuk
menjawab pertanyaan melalui
penggunaan materi
1,22 1,22 0,00 0,00 0,00 0,00
Total 2,44 0,00 0,00
b. Mengharuskan siswa untuk
menjawab pertanyaan melalui
penggunaan grafik - grafik, tabel -
tabel, dan lain - lain
0,00 0,00 0,00 1,14 0,00 0,00
Total 0,00 1,14 0,00
c. Mengharuskan siswa untuk membuat
perhitungan 0,00 2,44 4,55 2,27 4,17 3,13
Total 2,44 6,82 7,3
d. Mengharuskan siswa untuk
memberikan alasan dari suatu
jawaban
2,44 1,22 1,14 1,14 0,00 0,00
Total 3,66 2,28 0,00
e. Melibatkan siswa dalam eksperimen
atau aktivitas berpikir 1,22 2,44 0,00 3,41 1,04 1,04
Total 3,66 3,41 2,08
Total Keseluruhan 12,2 13,65 9,38
3. Sains sebagai cara berpikir (science as a way of thinking)
a. Menggambarkan bagaimana seorang
ilmuwan melakukan eksperimen 1,22 0,00 0,00 0,00 0,00 1,04
44
No. Indikator Literasi Sains
Buku A
(%)
Buku B
(%)
Buku C
(%)
Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
Total 1,22 0,00 1,04
b. Menunjukkan perkembangan historis
dari sebuah ide 0,00 1,22 0,00 0,00 0,00 0,00
Total 1,22 0,00 0,00
c. Menekankan sifat empiris dan
objektivitas ilmu sains 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Total 0,00 0,00 0,00
d. Mengilustrasikan dengan
menggunakan asumsi-asumsi 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Total 0,00 0,00 0,00
e. Menunjukkan bagaimana ilmu sains
berjalan dengan pertimbangan
induktif dan deduktif
0,00 4,88 2,27 1,14 1,04 2,08
Total 4,88 3,41 3,12
f. Menunjukkan hubungan sebab dan
akibat 7,32 4,88 3,41 3,41 3,13 1,04
Total 12,2 6,82 4,17
g. Mendiskusikan fakta dan bukti 0,00 0,00 1,14 0,00 0,00 1,04
Total 0,00 1,14 1,04
h. Menyajikan metode ilmiah dan
pemecahan masalah 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,04
Total 0,00 0,00 1,04
Total Keseluruhan 19,52 11,37 10,41
4. Interaksi sains, teknologi dan masyarakat (interaction of science,
technology and society)
a. Menggambarkan kegunaan/dampak
positif ilmu sains dan teknologi bagi
masyarakat
1,22 0,00 5,68 2,27 4,17 4,17
Total 1,22 7,95 8,34
b. Menunjukkan efek negatif dari ilmu
sains dan teknologi bagi masyarakat 0,00 2,44 0,00 1,14 0,00 0,00
Total 2,44 1,14 0,00
45
No. Indikator Literasi Sains
Buku A
(%)
Buku B
(%)
Buku C
(%)
Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
c. Mendiskusikan masalah - masalah
sosial yang berkaitan dengan ilmu
sains atau teknologi
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Total 0,00 0,00 0,00
d. Menyebutkan karir - karir dan
pekerjaan - pekerjaan dibidang ilmu
dan teknologi
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Total 0,00 0,00 0,00
Total Keseluruhan 3,66 9,09 8,34
Hasil analisis dari ketiga buku menunjukkan bahwa persentase
terbesar diperoleh oleh indikator pengetahuan sains, kemudian kemunculan
terbesar kedua yakni sains sebagai cara untuk menyelidiki. Indikator sains
sebagai cara untuk berpikir memiliki jumlah kemunculan terbesar ketiga,
sedangkan indikator interaksi sains, teknologi, dan masyarakat merupakan
indikator yang paling sedikit kemunculannya dalam buku yang dianalisis.
Secara keseluruhan rata-rata kemunculan indikator berturut-turut yakni
67,45%, 13,77%, 11,74%, dan 7,03%.
1. Hasil Penelitian Buku A
Jumlah kemunculan indikator tiap kategori pada buku A dapat dilihat
pada Gambar 4.2, Gambar 4.3, Gambar 4.4, dan Gambar 4.5 sebagai berikut.
46
a; 2,44%
b; 0%
c; 2,44%
d; 3,66%
e; 3,66%
a; 52,42%
b; 7,32%
c;
4,88%
Gambar 4.2 Kemunculan Indikator Pada Kategori Pengetahuan Sains
Keterangan:
a. Menyajikan fakta, konsep, prinsip, dan hukum.
b. Menyajikan hipotesis, teori, dan model.
c. Meminta siswa untuk mengingat pengetahuan atau informasi.
Kemunculan indikator pada kategori pengetahuan sains pada buku A
menunjukkan jumlah yang berbeda. Indikator (a) menyajikan fakta, konsep,
prinsip, dan hukum memiliki jumlah kemunculan terbesar yaitu 52,42% atau
sebanyak 43 pernyataan, kemudian indikator (b) yang menyajikan hipotesis,
teori, dan model memiliki jumlah kemunculan terbesar kedua yaitu 7,32%
atau sebanyak 8 pernyataan. Namun jumlah ini sangat jauh berbeda
dibandingkan dengan kemunculan pada indikator (a). Sedangkan pada
indikator (c) meminta siswa untuk mengingat pengetahuan atau informasi
memiliki jumlah kemunculan terkecil yaitu 4,88% atau sebanyak 4
pernyataan.
Gambar 4.3 Kemunculan Indikator Pada Kategori Sains
Sebagai Cara untuk Menyelidiki
47
a; 1,22%b; 1,22%
c; 0%d; 0%
e; 4,88%f; 12,20%
Keterangan:
a. Mengharuskan siswa untuk menjawab pertanyaan melalui penggunaan
materi.
b. Mengharuskan siswa untuk menjawab pertanyaan melalui penggunaan
grafik - grafik, tabel - tabel, dan lain - lain.
c. Mengharuskan siswa untuk membuat perhitungan.
d. Mengharuskan siswa untuk memberikan alasan dari suatu jawaban.
e. Melibatkan siswa dalam eksperimen atau aktivitas berpikir.
Kemunculan indikator pada kategori sains sebagai cara untuk
menyelidiki menunjukkan jumlah kemunculan yang berbeda. Indikator (d)
dan (e) memiliki jumlah kemunculan terbesar yaitu 3,66% atau sebanyak 3
pernyataan, kemudian indikator (a) dan (c) memiliki jumlah terbesar kedua
yaitu 2,44% atau sebanyak 2 pernyataan. Sedangkan indikator (b)
mengharuskan siswa untuk menjawab pertanyaan melalui penggunaan grafik-
grafik, tabel-tabel, dan lain-lain tidak muncul pada setiap paragraf pada buku
A, yaitu 0%.
Gambar 4.4 Kemunculan Indikator Pada Kategori Sains Sebagai
Cara untuk Berpikir
Keterangan :
a. Menggambarkan bagaimana seorang ilmuwan melakukan eksperimen.
b. Menunjukkan perkembangan historis dari sebuah ide.
c. Menekankan sifat empiris dan objektivitas ilmu sains.
d. Mengilustrasikan dengan menggunakan asumsi-asumsi.
e. Menunjukkan bagaimana ilmu sains berjalan dengan pertimbangan
induktif dan deduktif.
f. Menunjukkan hubungan sebab dan akibat.
g. Mendiskusikan fakta dan bukti.
h. Menyajikan metode ilmiah dan pemecahan masalah.
48
Pada kategori ini, indikator poin (f) memiliki jumlah kemunculan
terbesar yaitu 12,25% atau sebanyak 10 pernyataan, kemudian dilanjutkan
dengan indikator (e) 4,88% atau sebanyak 4 pernyataan. indikator poin (a)
dan (b) yang muncul yaitu sebesar 1,22% atau sebanyak 1 pernyataan.
Sedangkan untuk indikator (c), (d), (g), dan (h) memiliki jumlah kemunculan
0% yang berarti tidak muncul.
a; 1,22%
b; 2,44%
c; 0% d; 0%
Gambar 4.5 Kemunculan Indikator Pada Kategori Interaksi
Sains, Teknologi, dan Masyarakat
Keterangan :
a. Menggambarkan kegunaan/dampak positif ilmu sains dan teknologi bagi
masyarakat.
b. Menunjukkan efek negatif dari ilmu sains dan teknologi bagi masyarakat.
c. Mendiskusikan masalah - masalah sosial yang berkaitan dengan ilmu
sains atau teknologi.
d. Menyebutkan karir - karir dan pekerjaan - pekerjaan dibidang ilmu dan
teknologi.
Kemunculan indikator pada kategori interaksi sains, teknologi, dan
masyarakat memiliki jumlah kemunculan yang berbeda. Indikator (b)
menunjukkan jumlah terbesar kemunculan yaitu 2,44% atau sebanyak 2
pernyataan, kemudian indikator poin (a) memiliki jumlah kemunculan yaitu
1,22% atau sebanyak 1 pernyataan. Sedangkan indikator (c) dan (d) memiliki
jumlah 0% kemunculan yang berarti tidak muncul.
Proporsi kemunculan keempat kategori literasi sains pada buku Adapat
dilihat pada gambar 4.6 sebagai berikut.
49
Pengetahuan
Sains
65%
Sains
sebagai cara
untuk
menyelidiki
12%
Sains
sebagai cara
untuk
berpikir
19%
Interaksi
sains,
teknologi,
dan
masyarakat
4%
Buku A
Gambar 4.6 Kemunculan Kategori Literasi Sains pada Buku A
Berdasarkan gambar 4.6 tersebut dapat dilihat bahwa kategori literasi
sains yang memiliki persentase tertinggi adalah kategori pengetahuan sains
dengan persentase kemunculan sebesar 65%. Kategori sains sebagai cara
untuk menyelidiki memiliki persentase kemunculan sebesar 12%. kemudian
kategori sains sebagai cara untuk berpikir muncul dengan persentase
kemunculan sebesar 19%. Berbeda halnya dengan ketiga kategori literasi
sains lainnya, kategori interaksi sains, teknologi dan masyarakat memiliki
persentase kemunculan yang paling rendah yaitu hanya 4%.
Koefisien kesepakatan kasar pengamatan pada buku A adalah 0,89
dengan tafsiran sangat bagus. Hal ini membuktikan bahwa pengamat I dan
pengamat II menunjukkan kesepakatan pengamatan yang sangat bagus.
2. Hasil Penelitian Buku B
Jumlah kemunculan indikator tiap kategori pada buku B dapat dilihat
pada Gambar 4.7, Gambar 4.8, Gambar 4.9, Gambar 4.10 berikut.
a; 53,41%
b; 9,10% c; 3,41%
Gambar 4.7 Kemunculan Indikator Pada Kategori
Pengetahuan Sains
50
Keterangan:
a. Menyajikan fakta, konsep, prinsip, dan hukum.
b. Menyajikan hipotesis, teori, dan model.
c. Meminta siswa untuk mengingat pengetahuan atau informasi.
Kemunculan indikator pada kategori pengetahuan sains pada buku A
menunjukkan jumlah yang berbeda. Indikator (a) menyajikan fakta, konsep,
prinsip, dan hukum memiliki jumlah kemunculan terbesar yaitu 53,41% atau
sebanyak 47 pernyataan, kemudian indikator (b) yang menyajikan hipotesis,
teori, dan model memiliki jumlah kemunculan terbesar kedua yaitu 9,1% atau
sebanyak 8 pernyataan. Namun jumlah ini sangat jauh berbeda dibandingkan
dengan kemunculan pada indikator (a). Sedangkan pada indikator (c)
meminta siswa untuk mengingat pengetahuan atau informasi memiliki jumlah
kemunculan terkecil yaitu 3,41% atau sebanyak 3 pernyataan.
a; 0% b; 1,14%
c; 6,82%d; 2,28%
e; 3,41%
Gambar 4.8 Kemunculan Indikator Pada Kategori Sains Sebagai
Cara untuk Menyelidiki
Keterangan:
a. Mengharuskan siswa untuk menjawab pertanyaan melalui penggunaan
materi.
b. Mengharuskan siswa untuk menjawab pertanyaan melalui penggunaan
grafik - grafik, tabel - tabel, dan lain - lain.
c. Mengharuskan siswa untuk membuat perhitungan.
d. Mengharuskan siswa untuk memberikan alasan dari suatu jawaban.
e. Melibatkan siswa dalam eksperimen atau aktivitas berpikir.
Kemunculan indikator pada kategori sains sebagai cara untuk
menyelidiki menunjukkan jumlah kemunculan yang berbeda. Indikator (c)
memiliki jumlah kemunculan terbesar yaitu 6,82% atau sebanyak 6
pernyataan, kemudian indikator (e) memiliki jumlah terbesar kedua yaitu
3,41% atau sebanyak 3 pernyataan, selanjutnya indikator (d) memiliki jumlah
51
kemunculan yaitu 2,28% atau sebanyak 2 pernyataan. Sedangkan indikator
(b) mengharuskan siswa untuk menjawab pertanyaan melalui penggunaan
grafik-grafik, tabel-tabel, dan lain-lain memiliki kemunculan yaitu 1,14%
atau sebanyak 1 pernyataan. Terakhir indikator (a) tidak muncul pada setiap
paragraf pada buku A dengan jumlah kemunculan, yaitu 0%.
a; 0%b; 0%
c; 0%
d; 0%
e; 3,41%
f; 6,82%
Gambar 4.9 Kemunculan Indikator Pada Kategori Sains
Sebagai Cara untuk Berpikir
Keterangan :
a. Menggambarkan bagaimana seorang ilmuwan melakukan eksperimen.
b. Menunjukkan perkembangan historis dari sebuah ide.
c. Menekankan sifat empiris dan objektivitas ilmu sains.
d. Mengilustrasikan dengan menggunakan asumsi-asumsi.
e. Menunjukkan bagaimana ilmu sains berjalan dengan pertimbangan
induktif dan deduktif.
f. Menunjukkan hubungan sebab dan akibat.
g. Mendiskusikan fakta dan bukti.
h. Menyajikan metode ilmiah dan pemecahan masalah.
Pada kategori ini, indikator poin (f) memiliki jumlah kemunculan
terbesar yaitu 6,82% atau sebanyak 6 pernyataan, kemudian dilanjutkan
dengan indikator (e) sebanyak 3,41% atau sebanyak 3 pernyataan. indikator
poin (g) yang muncul yaitu sebesar 1,14% atau sebanyak 1 pernyataan.
Sedangkan untuk indikator (a), (b), (c), (d), dan (h) memiliki jumlah
kemunculan 0% yang berarti tidak muncul.
52
a; 7,95%
b; 1,14%
c; 0%
d; 0%
Gambar 4.10 Kemunculan Indikator Pada Kategori Interaksi
Sains,Teknologi, dan Masyarakat
Keterangan :
a. Menggambarkan kegunaan/dampak positif ilmu sains dan teknologi bagi
masyarakat.
b. Menunjukkan efek negatif dari ilmu sains dan teknologi bagi masyarakat.
c. Mendiskusikan masalah - masalah sosial yang berkaitan dengan ilmu
sains atau teknologi.
d. Menyebutkan karir - karir dan pekerjaan - pekerjaan dibidang ilmu dan
teknologi.
Kemunculan indikator pada kategori interaksi sains, teknologi, dan
masyarakat memiliki jumlah kemunculan yang berbeda. Indikator (a)
menunjukkan jumlah terbesar kemunculan yaitu 7,95% atau sebanyak 7
pernyataan, kemudian indikator poin (b) memiliki jumlah kemunculan yaitu
1,14% atau 1 pernyataan. Sedangkan indikator (c) dan (d) memiliki jumlah
0% kemunculan yang berarti tidak muncul.
Proporsi kemunculan keempat kategori literasi sains pada buku B
dapat dilihat pada gambar 4.11 sebagai berikut.
Pengetahuan
Sains66%
Sains sebagai
cara untuk menyelidiki
14%
Sains sebagai
cara untuk berpikir
11%
Interaksi Sains,
teknologi, dan masyarakat
9%
Buku B
Gambar 4.11 Kemunculan Kategori Literasi Sains pada Buku B
Pada buku B masih sangat didominasi oleh kategori pengetahuan sains
dengan persentase kemunculan sebesar 66%, sedangkan kategori literasi sains
53
yang paling sedikit muncul masih pada kategori interaksi sains, teknologi,
dan masyarakat yaitu 9%. Koefisien kesepakatan kasar pada pengamatan
buku B adalah 0,76 dengan tafsiran sangat bagus, yang menunjukkan bahwa
pengamat I dan pengamat II memiliki kesepakatan pengamatan yang sangat
baik.
3. Hasil Penelitian Buku C
Jumlah kemunculan indikator tiap kategori pada buku B dapat dilihat
pada Gambar 4.12, Gambar 4.13, Gambar 4.14, Gambar 4.15 berikut.
a; 65,55%
b; 5,21% c; 1,04%
Gambar 4.12 Kemunculan Indikator Pada Kategori
Pengetahuan Sains
Keterangan:
a. Menyajikan fakta, konsep, prinsip, dan hukum.
b. Menyajikan hipotesis, teori, dan model.
c. Meminta siswa untuk mengingat pengetahuan atau informasi.
Kemunculan indikator pada kategori pengetahuan sains pada buku A
menunjukkan jumlah yang berbeda. Indikator (a) menyajikan fakta, konsep,
prinsip, dan hukum memiliki jumlah kemunculan terbesar yaitu 65,55% atau
sebanyak 63 pernyataan, kemudian indikator (b) yang menyajikan hipotesis,
teori, dan model memiliki jumlah kemunculan terbesar kedua yaitu 5,21%
atau sebanyak 5 pernyataan. Namun jumlah ini sangat jauh berbeda
dibandingkan dengan kemunculan pada indikator (a). Sedangkan pada
indikator (c) meminta siswa untuk mengingat pengetahuan atau informasi
memiliki jumlah kemunculan terkecil yaitu 1,04% atau sebanyak 1
pernyataan.
54
a; 0%b; 0%
c; 7,30%
d; 0%e; 2,08%
Gambar 4.13 Kemunculan Indikator Pada Kategori Sains Sebagai
Cara untuk Menyelidiki
Keterangan:
a. Mengharuskan siswa untuk menjawab pertanyaan melalui penggunaan
materi.
b. Mengharuskan siswa untuk menjawab pertanyaan melalui penggunaan
grafik - grafik, tabel - tabel, dan lain - lain.
c. Mengharuskan siswa untuk membuat perhitungan.
d. Mengharuskan siswa untuk memberikan alasan dari suatu jawaban.
e. Melibatkan siswa dalam eksperimen atau aktivitas berpikir.
Kemunculan indikator pada kategori sains sebagai cara untuk
menyelidiki menunjukkan jumlah kemunculan yang berbeda. Indikator (c)
memiliki jumlah kemunculan terbesar yaitu 7,3% atau sebanyak 7
pernyataan, kemudian indikator (e) memiliki jumlah terbesar kedua yaitu
2,08% atau sebanyak 2 pernyataan. Sedangkan indikator (a), (b), dan (d)
tidak muncul pada setiap paragraf pada buku A dengan jumlah kemunculan,
yaitu 0%.
a; 1,04%
b; 0%c; 0%
d; 0%
e; 3,12%f; 4,17%
Gambar 4.14 Kemunculan Indikator Pada Kategori Sains Sebagai
Cara untuk Berpikir
Keterangan :
a. Menggambarkan bagaimana seorang ilmuwan melakukan eksperimen.
b. Menunjukkan perkembangan historis dari sebuah ide.
c. Menekankan sifat empiris dan objektivitas ilmu sains.
d. Mengilustrasikan dengan menggunakan asumsi-asumsi.
55
e. Menunjukkan bagaimana ilmu sains berjalan dengan pertimbangan
induktif dan deduktif.
f. Menunjukkan hubungan sebab dan akibat.
g. Mendiskusikan fakta dan bukti.
h. Menyajikan metode ilmiah dan pemecahan masalah.
Pada kategori ini, indikator poin (f) memiliki jumlah kemunculan
terbesar yaitu 4,17% atau sebanyak 4 pernyataan, kemudian dilanjutkan
dengan indikator (e) sebanyak 3,12% atau sebanyak 3 penyataan. Indikator
poin (a), (g), dan (h) yang muncul yaitu sebesar 1,04% atau sebanyak1
pernyataan. Sedangkan untuk indikator (b), (c), dan (d) memiliki jumlah
kemunculan 0% yang berarti tidak muncul.
a; 8,34%
b; 0%c; 0%
d; 0%
Gambar 4.15 Kemunculan Indikator Pada Kategori Interaksi
Sains, Teknologi, dan Masyarakat
Keterangan :
a. Menggambarkan kegunaan/dampak positif ilmu sains dan teknologi bagi
masyarakat.
b. Menunjukkan efek negatif dari ilmu sains dan teknologi bagi masyarakat.
c. Mendiskusikan masalah - masalah sosial yang berkaitan dengan ilmu
sains atau teknologi.
d. Menyebutkan karir - karir dan pekerjaan - pekerjaan dibidang ilmu dan
teknologi.
Kemunculan indikator pada kategori interaksi sains, teknologi, dan
masyarakat memiliki jumlah kemunculan yang berbeda. Indikator (a)
menunjukkan jumlah terbesar kemunculan yaitu 8,34% atau sebanyak 8
pernyataan. Sedangkan indikator (b), (c), dan (d) memiliki jumlah 0%
kemunculan yang berarti tidak muncul.
Proporsi kemunculan keempat kategori literasi sains pada buku B
dapat dilihat pada gambar 4.16 sebagai berikut.
56
Pengetahuan
Sains72%
Sains sebagai
cara untuk menyelidiki
9%
Sains sebagai
cara untuk berpikir
11%
Interaksi sains,
teknologi, dan masyarakat
8%
Buku C
Gambar 4.16 Persentase Kemunculan Kategori Literasi
Sains pada Buku C
Berdasarkan gambar 4.16 di atas, persentase kemunculan kategori
literasi sains tetap didominasi oleh kategori pengetahuan sains sebesar 72%.
Kemudian sains sebagai cara untuk menyelidiki memiliki kemunculan
sebesar 9%. Selanjutnya sains sebagai cara untuk berpikir memperoleh
persentase sebesar 11%, sedangkan interaksi sains, teknologi, dan masyarakat
tetap memiliki persentase kemunculan paling rendah yakni 8%.
Adapun koefisien kesepaktan kasar pada pengamatan buku C adalah
0,88 dengan tafsiran sangat bagus.
Berdasarkan uraian pada ketiga buku, dapat diketahui bahwa kategori
literasi sains yang paling banyak muncul dari keseluruhan buku teks kimia
yang dianalisis adalah kategori pengetahuan sains. Buku yang paling banyak
memunculkan kategori ini adalah buku C yakni 71,8%. Indikator sains
sebagai cara untuk menyelidiki paling banyak muncul pada buku B yakni
sebanyak 13,65%. Indikator sains sebagai cara untuk berpikir paling banyak
muncul pada buku A sebesar 19,52%. Indikator interaksi sains, teknologi, dan
masyarakat paling banyak ditemukan pada buku B yakni sebanyak 9,09%.
Koefisien kesepakatan rata-rata dari ketiga buku yang dianalisis sebesar 0,90.
Dengan demikian, secara umum buku teks pelajaran kimia SMA kelas XII
yang beredar telah menggambarkan literasi sains dengan kategori sangat
bagus, namun buku-buku tersebut lebih menekankan pada pengetahuan sains
atau content sains.
57
B. Pembahasan
Keseluruhan rata-rata persentase hasil analisis literasi sains pada
ketiga buku teks pelajaran yang paling banyak muncul adalah indikator
pengetahuan sains yakni sebesar 67,45%. Indikator ini paling banyak muncul
dalam isi materi buku teks pelajaran sesuai dengan hasil penelitian Udeani
(2013) yang menunjukkan indikator pengetahuan sains (the knowledge of
science) yang paling banyak muncul pada buku teks yang dianalisis.
Kemunculan terbanyak kedua yaitu indikator sains sebagai cara untuk
berpikir yakni sebesar 19,52%. Selanjutnya indikator sains sebagai cara untuk
menyelidiki memiliki kemunculan sebesar 11,74%. Sementara itu, indikator
yang paling sedikit muncul adalah interaksi sains, teknologi, dan masyarakat
yakni hanya 7,03%. Hal ini senada dengan penelitian yang dilakukan oleh
Kurnia, dkk (2014) yang menunjukkan bahwa indikator interaksi sains,
teknologi, dan masyarakat memiliki kemunculan yang rendah dibandingkan
dengan indikator-indikator lainnya yakni sebesar 1,08%.
Terdapat empat kategori literasi sains yang dijaring menggunakan
lembar observasi kategori literasi sains.
1. Pengetahuan sains
Sains adalah ilmu pengetahuan atau kumpulan konsep, prinsip, hukum,
dan teori yang akan terakumulasi membentuk sebuah kandungan sains itu
sendiri. Materi dalam buku yang dianalisis pada penelitian ini lebih
menekankan pada kategori pengetahuan sains (the knowledge of science).
Persentase kemunculan indikator ini yaitu 64,62% pada buku A, 65,92%
pada buku B, dan 71,8% pada buku C. Jika dirata-rata, maka persentase
kemunculan indikator pengetahuan sains yakni sebesar 67,45% dengan
banyak menyajikan materi pelajaran yang mengandung fakta, konsep,
prinsip, hukum, dan pertanyaan-pertanyaan yang meminta siswa untuk
mengingat pengetahuan dan informasi. Hal tersebut menunjukkan bahwa
indikator pengetahuan sains mendominasi kategori literasi sains pada buku
teks kimia SMA. Kondisi ini memang merupakan kondisi yang sepertinya
58
sudah baku pada penyajian buku teks pelajaran bidang sains, bukan hanya
di Indonesia saja.
Data ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Udeani (2013)
yang menganalisis materi konten dalam empat buku pelajaran biologi
disekolah menengah dengan hasil penelitian bahwa kategori pengetahuan
sains mendominasi kemunculan kategori. Tingginya kemunculan kategori
pengetahuan sains ini juga terjadi pada penelitian yang dilakukan oleh
Annur pada tahun 2011. Sampel buku yang digunakan yaitu buku teks
kimia SMA kelas X berbasis Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan
(KTSP), didapatkan hasil bahwa ketgori literasi pengetahuan sains
memiliki persentase yang cukup tinggi yaitu 71,3%.
Adisendjaja (2012), dalam penelitiannya juga menyatakan bahwa
proporsi persentase kategori pengetahuan sains lebih tinggi dibanding
dengan kemunculan kategori literasi sains lainnya yaitu sebesar 82%.
Perbedaan persentase kemunculan dari setiap penelitian di atas disebabkan
oleh adanya perbedaan jumlah sampel yang dianalisis oleh peneliti.
Berdasarkan beberapa jenis pernyataan yang muncul dalam kategori
pengetahuan sains, jenis penyataan yang menyajikan fakta, konsep, dan
prinsip adalah yang paling banyak muncul. Pernyataan yang meminta
siswa untuk mengingat pengetahuan dan informasi memiliki proporsi yang
cukup sedikit. Padahal pernyataan jenis ini akan sangat membantu siswa
dalam rangka mengkonstruksi pengetahuan lama yang telah mereka miliki
dengan pengetahuan baru yang akan dipelajari.
Apabila dilihat faktanya, siswa di Indonesia sangat pandai dalam
menghafal, tetapi kurang terampil dalam mengaplikasikan pengetahuan
yang dimiliki. Hal ini mungkin terkait dengan kecenderungan
menggunakan hafalan sebagai wahana untuk menguasai ilmu pengetahuan,
bukan kemampuan berpikir. Ini akan berdampak buruk terhadap
pembelajaran sains di sekolah. Karena dengan pemberian materi yang lebih
mementingkan pada aspek pengetahuan sains saja, akan menjadikan siswa
kurang termotivasi untuk belajar sains. Sehingga para guru sains harus
59
mencari metode pembelajaran yang tepat, yang dapat membuat ketertarikan
siswa terhadap sains dan tentunya tidak hanya berpaku pada pengetahuan
sains saja, tetapi juga pada dimensi literasi sains lainnya.
2. Sains sebagai cara untuk menyelidiki
Sains terbentuk dari proses penyelidikan yang terus-menerus. Hal
yang menentukan sesuatu dinamakan sebagai sains adalah adanya
pengamatan empiris. Pengetahuan ilmiah akan terbentuk apabila ketajaman
perhatian setiap orang pada fenomena alam ditandai dengan adanya
penggunaan proses ilmiah, seperti pengamatan, pengukuran, eksperimen,
dan prosedur-prosedur ilmiah lainnya.
Sains sebagai cara menyelidiki merupakan kategori yang memiliki
jumlah persentase kemunculan terbesar ketiga yaitu sebesar 11,74%.
Namun jumlah persentase ini sangat jauh berbeda dengan jumlah
persentase kemunculan pengetahuan sains. Hasil ini senada dengan
penelitian Sandi, dkk (2014) dalam analisis buku ajar Fisika. Ia mendapati
bahwa pada penelitiannya kategori sains sebagai cara untuk menyelidiki
berada pada urutan ketiga kemunculan terbesar yakni sebesar 17,0%.
Namun, jumlah persentase kemunculan kategori sains sebagai cara untuk
menyelidiki ini memiliki perbedaan dikarenakan jumlah halaman yang
dianalisis berbeda. Hal ini menyebabkan jumlah pernyataan yang muncul
dalam analisis buku yang dilakukan pun berbeda.
Hal ini mengindikasikan bahwa penulis buku teks pelajaran kurang
memperhatikan pengembangan dan penyajian sains sebagai proses dalam
pelajaran kimia. Serta penyajian materi pada buku kurang menekankan
aspek sains sebagai cara untuk menyelidiki. Padahal menurut Toharudin,
dkk (2011, hlm. 31), bahwa unsur yang paling penting dalam sains adalah
pengujian-pengujian atas kesimpulan hasil penyelidikan. Siswa seharusnya
memahami sifat penyelidikan sains, termasuk proses-proses sains ketika
melakukan aktivitas-aktivitas yang berada pada tingkatan kognitif tinggi.
60
Kategori sains sebagai cara menyelidiki digunakan untuk
memanfaatkan beberapa pendekatan untuk mengkonstruksi pengetahuan.
Kegiatan ini merupakan dasar dalam kegiatan ilmiah dan menggambarkan
proses ilmiah yang meliputi kegiatan observasi, menduga, berhipotesis,
memprediksi, mengukur, memanipulasi variabel, mengkalkulasi,
eksperimen, dan menciptakan model. Apabila dikaitkan dengan dengan
hakikat sains, kategori literasi sains ini termasuk ke dalam dimensi process
sains.
Secara umum pada ketiga buku yang dianalisis mencoba untuk
melibatkan siswa dalam investigasi saiins yang diwujudkan dalam
keterampilan proses sains. Keterampilan proses sains merupakan
keterampilan khas yang digunakan oleh para ilmuwan (scientist) untuk
memperoleh pengetahuan. Menurut Zulfiani, dkk (2009, hlm. 53)
keterampilan proses sains yang dapat dikembangkan dalam pembelajaran
sains diantaranya melakukan observasi, menafsirkan hasil pengamatan,
mengelompokkan, meramalkan, keterampilan berkomunikasi, hipotesis,
merencanakan percobaan atau penyelidikan, menerapkan konsep atau
prinsip, mengajukan pertanyaan, dan keterampilan menyimpulkan.
Dalam penelitian ini, yang termasuk dalam kategori ini adalah
adanya eksperimen dan kegiatan langsung yang dapat dilakukan siswa
untuk mendukung pemahaman konsep. Dalam ketiga buku yang dianalisis
situasi yang muncul rata-rata adalah situasi yang mengajak siswa dalam
menggunakan kalkukasi dan kegiatan praktikum.
3. Sains sebagai cara untuk berpikir
Sains identik dengan kegiatan berpikir. Sains merupakan aktivitas
manusia yang ditandai dengan adanya proses berpikir yang terjadi di dalam
pikiran siapapun yang terlibat di dalamnya. Aktivitas yang dilakukan para
ilmuwan yang berkaitan dengan akal, menggambarkan keingintahuan
manusia dan keinginan mereka untuk memahami gejala alam. Sains
sebagai cara berpikir yang dimaksud dalam buku teks pelajaran kimia kelas
61
XII adalah suatu gambaran bagaimana seorang ilmuwan melakukan
eksperimen, menunjukkan perkembangan historis sebuah ide, menekankan
sifat empiris dan objektivitas ilmu sains, mengilustrasikan penggunaan
asumsi-asumsi, menunjukkan bagaimana ilmu sains berjalan dengan
pertimbangan induktif-deduktif, memberikan hubungan sebab-akibat,
mendiskusikan fakta dan bukti, serta menyajikan metode ilmiah dan
pemecahan masalah (Chiappetta, dkk, 1991).
Hasil analisis menunjukkan bahwa indikator sains sebagai cara
berpikir memiliki persentase kemunculan terbesar kedua. Persentase
masing-masing buku yang dianalisis adalah 19,52% untuk buku A, 11,37%
untuk buku B, dan 10,41% untuk buku C. Rata-rata persentase ketiga buku
tersebut yaitu sebesar 13,77%. Hal ini menunjukkan bahwa penulis buku
teks pelajaran yang diteliti kurang memberikan perhatian yang cukup besar
terhadap penyajian dan pengembangan kategori literasi sains ini.
Sementara itu, akhir-akhir ini, penting untuk memberikan penekanan untuk
membangun proses pemikiran siswa agar terjadi peningkatan dan perlu
digarisbawahi bahwa untuk mencapai hal tersebut maka sains sebagai cara
berpikir harus lebih ditekankan dalam buku teks (Erdogan, 2012, hlm. 4).
Hasil di atas relatif lebih tinggi dari penelitian sebelumnya. Lailatul,
dkk (2015) menemukan bahwa pada kedua buku teks biologi yang
dianalisis, kemunculan indikator sains sebagai cara untuk berpikir hanya
sebesar 4,1% pada buku Q dan 5,7% pada buku R. Sementara Wahyu, dkk
(2016) menemukan lebih banyak kemunculan kategori ini yaitu sebesar
19,5%. Beragamnya persentase kemunculan disebabkan oleh perbedaan
jumlah sampel yang dianalisis, yakni perbedaan jumlah buku, bab, dan
halaman.
Sains sebagai cara berpikir memiliki peran yang penting bagi
pengembangan literasi sains, karena pada dasarnya sains memiliki
hubungan sebab akibat antar gejala-gejala alam yang diamati. Oleh sebab
itu, buku teks sains hendaknya mengembangkan kemampuan berpikir para
siswa agar memiliki wawasan yang luas dan dapat melihat hubungan sains
62
dan mengaitkannya dengan ilmu yang dimiliki. Materi yang disajikan
dalam buku teks sains, khususnya kimia, sebaiknya tidak hanya
menekankan pada materi yang berupa produk, tetapi juga ditekankan pada
aspek sains sebagai cara berpikir untuk menstimulus siswa untuk berpikir
ilmiah. Menurut Gagne (dalam Rumate, 2005) kemampuan seseorang
untuk berpikir, memecahkan masalah, dan mengambil keputusan
digambarkan sebagai kemampuan strategis kognitif atau disebut dengan
kontrol tingkat tinggi (executive control). Kontrol tingkat tinggi akan
menghasilkan suatu analisis yang tajam, tepat, dan akurat. Dengan
demikian, diharapkan siswa dapat memiliki literasi sains sesuai dengan
yang diharapkan.
4. Interaksi sains, teknologi, dan masyarakat
Sains, teknologi, dan masyarakat (STM) merupakan suatu bentuk
interaksi yang tidak dapat dipisahkan. Sains melandasi perkembangan
teknologi, sedangkan teknologi menunjang perkembangan sains. Jadi
tercipta hubungan timbal balik antar keduanya. Perkembangan sains tidak
selalu dikaitkan dengan aspek kebutuhan masyarkat, sedangkan teknologi
merupakan aplikasi sains yang terutama digunakan untuk memenuhi
kebutuhan masyarakat.
Kategori ini berkaitan dengan dimensi konteks sains, yang
menyajikan segala hal yang berhubungan dengan sains dan teknologi
dalam kehidupan sehari hari. Bagian ini merupakan bagian yang cukup
menarik untuk siswa ketika membaca sebuah buku teks kimia, karena di
dalamnya disajikan peristiwa-peristiwa yang mungkin sering mereka temui
dalam kehidupan sehari-hari. Sehingga, jika kategori literasi sains ini
disajikan lebih banyak dalam buku teks kimia, bisa jadi ketertarikan siswa
terhadap pelajaran kimia akan meningkat dan juga sebagai penguatan
konsep.
Namun, hasil analisis yang dilakukan menunjukkan bahwa kategori
ini memiliki persentase paling rendah diantara ketiga kategori lainnya.
63
Kategori ini hanya menyumbang 7,03% kemunculan di dalam buku teks
kimia kelas XII yang dianalisis. Hal ini menunjukkan bahwa penulis
kurang memberikan perhatiannya pada aspek ini, sehingga mengakibatkan
dalam buku teks kimia kurang menyajikan sains secara kontekstual.
Rendahnya kemunculan indikator interaksi sains, teknologi, dan
masyarakat juga terjadi pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh
Lailatul, dkk (2015). Kategori ini muncul pada urutan keempat dalam
analisisnya yakni sebesar 0,8% dan pada penelitian Kurnia, dkk (2014)
yakni sebesar 1,08%. Perbedaan persentase ini disebabkan oleh adanya
perbedaan jumlah sampel yang dianalisis. Selain itu, pada buku yang
dianalisis oleh Kurnia, dkk belum adanya aspek konteks yang ditemukan
pada kedua buku yang dianalisis yang meliputi aplikasi sains di bidang
kesehatan, sumber daya alam, perkembangan sains dan teknologi.
Idealnya dalam setiap materi pelajaran dalam buku teks paling tidak
menyajikan kategori interaksi sains, teknologi, dan masyarakat. Menurut
Toharudin, dkk (2011, hlm. 89) sains, teknologi, dan masyarakat dapat
dikembangkan untuk meningkatkan literasi ilmiah individu. Selain itu
kemunculannya di buku pelajaran dapat membantu meningkatkan
kemampuan menggunakan pengetahuan dalam membuat keputusan.
Dengan demikian, individu tersebut dapat menghargai sains, teknologi, dan
masyarakat dan mengerti batasan-batasannya. Sesuai dengan empat
kategori menurut Chiappetta, dkk (1991) yaitu menggambarkan kegunaan
ilmu sains dan teknologi masyarakat, menunjukkan efek negatif dari ilmu
sains, mendiskusikan masalah-masalah sosial yang berkaitan dengan ilmu
sains, teknologi dan masyarakat, serta menyebutkan karir-karir dan
pekerjaan dibidang ilmu dan teknologi. Menurut Jasin (2002, hlm. 221),
dampak positif dan negatif dari ilmu alamiah dan teknologi paling tidak
berdampak pada beberapa hal penting manusia, antara lain: a) kebutuhan
pokok meliputi sandang, pangan, dan papan; b) sumber daya alam meliputi
minyak bumi, batubara, air, hewa, hutan, ternak, tanah, dan zat radioaktif;
c) industri; dan d) transportasi dan komunikasi. .
64
Ditinjau dari persentase kemunculan, buku-buku yang dianalisis
lebih menonjolkan pada dampak positif sains dan teknologi bagi
masyarakat, namun sangat sedikit sekali menampilkan dampak negatif ,
masalah sosial serta karir-karir dalam sains. Buku teks yang baik
hendaknya mampu menghubungkan setiap materi dengan penelitian ilmiah
serta sains, teknologi, dan masyarakat dengan lebih menonjolkan
bagaimana aspek sains dilakukan dan peran sains dalam kehidupan serta
menyebutkan masalah-masalah sosial dan karir-karir yang berhubungan
dengan materi sehingga siswa memiliki pandangan terhadap karir yang
berkaitan.
Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, buku teks yang
dianalisis sudah menyatukan semua aspek literasi sains, dengan demikian
telah merefleksikan literasi sains namun proporsi kategori literasi sains
yang disajikan tidak seimbang, hanya salah satu tema literasi sains yang
mendominasi yakni pengetahuan sains. Oleh karena itu, perlu adanya
perhatian agar indikator literasi sains lebih dikembangkan pada buku
pelajaran agar dapat memberikan gambaran sains secara utuh bagi siswa.
Dengan demikian, diharapkan siswa dapat lebih terdorong untuk
mempelajari sains, menjadi aktif, kreatif dan inovatif dalam memberikan
solusi bagi setiap persoalan yang timbul dalam kehidupan, serta mampu
menjawab tantangan zaman yang berbasis pada pengetahuan dan teknologi.
65
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari ketiga buku teks yang dianalisis berdasarkan literasi sains,
diperoleh hasil proporsi literasi sains sebagai berikut: (1) pengetahuan
sains sebesar 67,45%, (2) sains sebagai cara untuk menyelidiki 11,74%,
(3) sains sebagai cara untuk berpikir 13,77%, dan (4) interaksi sains,
teknologi, dan masyarakat sebesar 7,03%, serta koefisien kesepakatan
rata-rata ketiga buku sebesar 0,84.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa materi kimia yang ada dalam
buku teks kimia SMA kelas XII yang digunakan di SMAN di Tangerang
Selatan memiliki ruang lingkup yang lebih berorientasi pada kategori
pengetahuan sains (the knowledge of science) dan sangat kurang
menyajikan interaksi sains, teknologi, dan masyarakat (interaction of
science, technology, and society). Tetapi secara keseluruhan buku-buku
teks tersebut telah menggambarkan literasi sains secara utuh dengan
kategori sangat bagus.
B. Saran
Sejalan dengan penelitian ini, terdapat beberapa hal yang dapat
disarankan kepada beberapa pihak terkait antara lain:
1. Bagi guru, hendaknya memahami tema literasi sains beserta indikator-
indikatornya sebagai dasar dalam memilih buku yang memiliki
kategori literasi sains yang seimbang untuk dijadikan bahan ajar.
Dalam hal ini guru harus memilih buku yang dapat mendukung proses
pembelajaran siswa aktif.
2. Bagi penulis, hendaknya penulisan buku teks IPA, khususnya kimia,
selain mengacu pada kurikulum yang berlaku di Indonesia, sebaiknya
juga mengacu pada keseimbangan aspek literasi sains.
66
3. Bagi peneliti lain yang ingin melakukan penelitian serupa, diharapkan
lebih memahami dan teliti ketika menganalisis teks materi pada setiap
buku. Selain itu, hendaknya melakukan analisis pada materi kimia
yang belum dianalisis berdasarkan literasi sains, dan memperbanyak
referensi buku teks yang akan dianalisis.
67
DAFTAR PUSTAKA
Abimbola, I. O., and Baba, S. (1996). Misconceptions & Alternative Conceptions
in Science Textbooks: The Role of Teachers as Filters. The American
Biology Teacher, 58(1).
Adisendjaja, Y. H. (2012). Analisis Buku Ajar Biologi SMA Kelas X di Kota
Bandung Berdasarkan Literasi Sains. Jurnal Universitas Pendidikan
Indonesia.
Annur, A. F. (2011). Analisis Buku Pelajaran Kimia SMA Kelas X di Kota
Tangerang Selatan Berdasarkan Literasi Sains. Skripsi S1 Jurusan
Pendidikan Kimia Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.
Ansary, H., & Babaii, E. (2002). Universal Characteristics of EFL/ESL
Textbooks: A Step Towards Systematic Textbook Evaluation. The
Internet TESL Journal. Diakses dari http://iteslj.org/articles/ansary-
textbooks/.pdf
Arikunto, S. (2007). Manajemen Penelitian. Jakarta: PT Rineka Cipta.
Arikunto, S. (2013). Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Yogyakarta:
Rineka Cipta.
Chiappetta, E., Sethna, G. H., & Fillman, D. A. (1991). A Quantitative Analysis
of High School Chemistry Textbooks for Scientific Literacy Themes and
Expository Learning Aids. Journal of Research in Science Teaching,
28(10).
Chiappetta, E., Sethna, G. H., & Fillman, D. A. (1993). Do Middle School Life
Science Textbooks Provide a Balance of Scientific Literacy Themes?.
Journal of Research in Science Teaching, 30(7).
Echols, J. M., & Shadily, H. (2006). Kamus Inggris-Indonesia. Jakarta: PT
Gramedia Pustaka Utama
Erdogan, M .N & Koseoglu, F. (2012). Analysis of High School Physics,
Chemistry and Biology Curriculum in terms of Scientific Literacy
Themes. Educational Science: Theory & Practice, 12(4).
Hayat, B., dan Yusuf, S. (2011). Benchmark International Mutu Pendidikan.
Bandung: Humaniora.
Hazen, R. M., & Trefil, J. (2009). Science Matter: Achieving Scientific Literacy.
United States: Anchor Books.
Holbrook, J., & Rannikmae, M. (2009). The Meaning of Science Literacy.
International Journal of Environmental and Science Education, 4(3).
68
Hornby, A S. (2003). Oxford Advanced Learner’s Dictionary of Current English.
Oxford: Oxford University Press.
Jasin, M. Ilmu Alamiah Dasar untuk Perguruan Tinggi Non Eksakta dan Umum.
(2002). Jakarta: PT Raja Grafindo Persada.
KBBI. (2008). Kamus bahasa indonesia. Jakarta: Pusat Bahasa.
King, K. P. (2002). Science Teaching, and Literacy, A Century of Growth. New
York: Kluwer Academic Publisher.
Komalasari, K. (2013). Pembelajaran Kontekstual Konsep dan Aplikasi.
Bandung: PT Refika Aditama.
Kurnia, F., Zulherman, Fathurohman, A. (2014). Analisis Bahan Ajar Fisika SMA
Kelas XI di Kecamatan Indralaya Utara Berdasarkan Kategori Literasi
Sains. Jurnal Inovasi dan Pembelajaran Fisika. FKIP Universitas
Sriwijaya, 1(1).
Lailatul, H., Rosyidatun, E. S., & Miranto. S. (2015). Analisis Isi Buku Sekolah
Elektronik (BSE) Biologi Kelas XI Semester 1 Berdasarkan Literasi Sains.
Edusains, 7(1). Diakses dari http://journal.uinjkt.ac.id/index.php/edusains.
Mahmood, Khalid. (2011). Conformity to Quality Characteristics of Textbooks:
The Illusion of Textbook Evaluation in Pakistan. Journal of Research and
Reflections in Education, 5(2).
Margono, S. (2013). Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta: PT
Rineka Cipta.
Miller, J. D. (1983). Science Literacy: A Conceptual and Empirical Review. The
MIT Press. Diakses dari http://www.jstor.org/stable/20024852
Moleong, L. J. (2009). Metodologi Penelitian Kualitatif. Bandung: Remaja
Rosdakarya.
Mumba, F., & Hunter, W. J. (2009). Representative Nature of Scientific Literacy
Themes in a High School Chemistry Course: The Case of Zambian.
Journal Chemistry Education Research and Practice.
Muslich, M. (2010). Text Book Writing Dasar-Dasar Pemahaman, Penulisan, dan
Pemakaian Buku Teks. Jogjakarta: Ar-ruzz Media
Nazir, M. (2014). Metode Penelitian. Bogor: Ghalia Indonesia.
OECD. (2003). The PISA 2003 Assesment Frame Work-Mathematics, Reading,
Science and Problem Solving Knowledge and Skills. OECD Publishing.
Diakses dari
http://www.oecd.org/edu/school/programmeforinternationalstudentassesm
entpisa/33694881.pdf
69
_____. (2010). PISA 2009 Results: What Students Know and Can Do – Student
Performance in Reading, Mathematics and Science (Volume I). OECD
Publishing. Diakses dari
http://www.oecd.org/pisa/pisaproducts/48852548.pdf
_____. (2013). Draft Science Framework PISA 2015. OECD Publishing. Diakses
dari http://www.oecd.org./.
_____. (2013). PISA 2012 Assessment and analytical framework: mathematics,
reading, science, problem solving and financial literacy. OECD
Publishing. Diakses dari
http://www.oecd.org/pisa/pisaproducts/PISA%202012%20framework%20
e-book_final.pdf
_____. (2014). PISA 2012 Results in Focus: What 15-year-olds know and what
they can do with what they know. OECD Publishing. Diakses dari
http://www.oecd.org/pisa/keyfindings.pdf
_____. (2016). PISA 2015 Results in focus. OECD Publishing. Diakses dari
http://www.oecd.org/pisa/pisa-2015-pisa.pdf
Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Republik Indonesia Nomor 2 Tahun 2008
tentang Standar Kompetensi Lulusan untuk Satuan Pendidikan Dasar dan
Menengah.
Peraturan Pemerintah Nomor 32 Tahun 2013 tentang Standar Nasional
Pendidikan.
Poedjiadi, A. (2010). Sains Teknologi Masyarakat: Model Pembelajaran
Kontekstual Bermuatan Nilai. Bandung: PT Remaja Rosdakarya Offset.
Prastowo, A. (2011). Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif. Jogjakarta:
DIVA Press
Pusat Kurikulum Badan Penelitian dan Pengembangan. (2007). Naskah Akademik
Kajian Kebijakan Kurikulum Mata Pelajaran IPA. Jakarta: Depdiknas.
Puri, A. K. (2016). Analisis Buku Kimia Kelas X Kurikulum 2013 Berdasarkan
Kategori Literasi Sains. Skripsi S1 Jurusan Pendidikan Kimia Universitas
Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.
Qodratillah, M. T. (2011). Kamus Bahasa Indonesia untuk Pelajar. Jakarta:
Badan Pengembangan dan Pembinaan Bahasa, Kementerian Pendidikan
dan Kebudayaan.
Rumate, F. A. (2005). Strategi Kognitif dalam Pembelajaran. Makassar: Pusat
Peningkatan dan Pengembangan Aktivitas Instruktional Universitas
Hasanuddin.
70
Sandi, M. I., Setiawan, A., & Rusnayati, H. (2014). Analisis Buku Ajar Fisika
SMA Kelas X di Kota Bandung Berdasarkan Komponen Literasi Sains.
Jurnal Universitas Pendidikan Indonesia.
Sanjaya, W. (2011). Kurikulum dan Pembelajaran. Jakarta: Kencana Prenada
Media Group.
Shamos, M. H. (1995). The Myth of Scientific Literacy. America: Rutgers
University Press.
Sitepu, B.P. (2012). Penulisan Buku Teks Pelajaran. Bandung: PT Remaja
Rosdakarya.
Sothayapetch, P. (2013). A Comparative Study of Science Education at the
Primary School Level in Finland and Thailand. (Desertasi, University of
Helsinki, Finlandia). Diakses dari
https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/42259/sothayapetch_disser
tation.pdf?sequence=1
Sugiyono. (2010). Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif dan R&D. Bandung:
Alfabeta.
Suriasumantri, J. S. (2005). Filsafat Ilmu Sebuah Pengantar Populer. Jakarta:
Pustaka Sinar Harapan.
Tarigan, H. G. & Tarigan D. (2009). Telaah Buku Teks Bahasa Indonesia.
Bandung: Angkasa.
Toharudin, U., Hendrawati, S., & Rustaman, A. (2011). Membangun Literasi
Sains Peserta Didik. Bandung: Humaniora.
Udeani, U. (2013). Quantitative Analysis of Secondary School Biology Textbook
for Scientific Literacy Themes. Research Journal in Organizational
Psychology & Educational Studies. 2 (1).
Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 2 Tahun 1989 Tentang Sistem
Pendidikan Nasional.
Wahyu, E., Fathurohman, A., & Sardianto. (2016). Analisis Buku Siswa Mata
Pelajaran IPA Kelas VIII SMP/MTs Berdasarkan Kategori Literasi Sains.
Jurnal Inovasi dan Pembelajaran Fisika, 3(2).
Wilkinson, J. (1999). A Quantitative Analysis of Physics Textbooks for Scientific
Literacy Themes. Research in Science Education. 3(29).
Zulfiani., Feronika, T., dan Suartini, K. (2009). Strategi Pembelajaran Sains.
Ciputat: Lembaga Penelitian UIN Jakarta.
71
Lampiran 1.1
Hasil Analisis Buku A
No Indikator Literasi Sains
Bab 1 – Sifat Koligatif Larutan
Halaman Paragraf No.
Pernyataan Pernyataan
1 Sains sebagai batang
tubuh pengetahuan
(science as a body of
knowledge)
a. Menyajikan fakta-
fakta, konsep-konsep,
prinsip-prinsip, dan
hukum-hukum.
1) Fakta
7 - 1
Tabel 1.2 Tetapan Kenaikan Titik Didih Molal (Kb)
Pelarut Titik Didih
(oC)
Kb (oC/molal)
Air 100,0 0,51
Benzena 80,1 2,52
Alkohol 78,5 1,19
Kloroform 61,2 3,88
Aseton 56,5 1,67
Eter 34,5 2,11
15 2 2 Zat elektrolit dalam air akan terionisasi atau terurai menjadi ion-ion.
2) Konsep 7 2 3
Temperatur pada tekanan uap jenuh zat cair yang sama dengan 1
atm disebut titik didih normal zat cair itu.
7 4 4 Selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni
disebut kenaikan titik didih (∆Tb).
7 5 5
Kenaikan titik didih yang disebabkan oleh 1 mol zat yang dilarutkan
dalam 1.000 gram zat pelarut mempunyai harga yang tetap dan
disebut tetapan kenaikan titik didih molal (Kb).
7 6 6
Bagaimana hubungan kenaikan titik didih dengan konsentrasi
larutan? Secara umum dapat dirumuskan sebagai berikut.
∆Tb = m x Kb atau xKb
wx
Mr
wTb
1
000.12
Keterangan:
∆Tb = kenaikan titik didih larutan
72
Kb = tetapan kenaikan titik didih molal
m = kemolalan (molalitas)
w1 = massa pelarut dalam gram
w2 = massa zat terlarut dalam gram
Mr = massa molekul relatif zat terlarut
13 1 7
Selaput semipermiabel adalah suatu selaput yang hanya dapat dilalui
oleh molekul-molekul pelarut, sedangkan molekul-molekul zat
terlarut tidak dapat melaluinya.
13 1 8
Tekanan hidrostatis yang dihasilkan dari proses osmosis yang
menahan merembesnya molekul-molekul pelarut disebut tekanan
osmotik.
13 2 9
Bagaimana hubungan penurunan tekanan osmotik dengan
konsentrasi larutan? Secara umum dapat dirumuskan sebagai
berikut.
π = M x R x T atau xRxT
Vx
Mr
w 1
Keterangan:
π = tekanan osmotik
R = tetapan gas ideal (0,082 atam L/mol K)
T = temperatur (K)
V = volume larutan
w = massa zat terlarut
Mr = massa molekul relatif zat terlarut
13 3 10
Jika tekanan osmotik dua larutan dibandingkan maka ada tiga
kemungkinan, yaitu sebagai berikut.
a. Larutan - larutan yang mempunyai tekanan osmotik sama
disebut isotonik.
13 3 11 b. Larutan - larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih
rendah daripada larutan lain disebut hipotonik.
13 3 12 c. Larutan - larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih tinggi
73
daripada larutan lain disebut hipertonik.
3) Prinsip
5 4 13
∆P = Po x X2 atau 12
2
nn
nPoxP
Dari persamaan di atas dapat diturunkan suatu rumus untuk
menghitung tekanan uap larutan, sehingga didapatkan:
∆P = Po x X1 atau 21
1
nn
nPoxP
Keterangan:
∆P = penurunan tekanan uap
Po
= tekanan uap pelarut murni
P = tekanan uap larutan
X1 = fraksi mol zat pelarut
X2 = fraksi mol zat terlarut
n1 = mol zat pelarut
n2 = mol zat terlarut
7 2 14 Suatu zat cair akan mendidih jika tekanan uap jenuh zat cair itu
sama dengan tekanan udara di sekitarnya.
7 3 15 Oleh sebab itu, penguapan partikel - partikel pelarut membutuhkan
energi yang lebih besar.
4) Hukum
5 2 16
Pada tahun 1887, F.M. Raoult (1830 – 1901) menyatakan bahwa
penurunan tekanan uap relatif (Po – P) atau (∆P) berbanding lurus
dengan fraksi mol zat terlarut.
b. Menyajikan hipotesis-
hipotesis, teori-teori,
dan model-model.
1) Hipotesis
- - - -
2) Teori - - - -
3) Model 5 - 17 Gambar 1.5 Penurunan tekanan uap air karena adanya zat terlarut
74
7 - 18
Gambar 1.7 Mendidihkan larutan gula
13 - 19
Gambar 1.13 Peristiwa osmosis; perembesan molekul pelarut dari
larutan yang konsentrasinya kecil ke larutan yang konsentrasinya
besar
15 - 20 Gambar 1.15 Perilaku sel hewan dan sel tumbuhan pada larutan
yang berbeda.
75
c. Meminta siswa untuk
mengingat
pengetahuan atau
informasi.
- - - -
2 Sains sebagai cara
berpikir (science as a
way of thinking)
a. Menggambarkan
bagaimana seorang
ilmuwan melakukan
eksperimen.
5 - 21
Kimiawan
Francois Marie Raoult (1830-1901)
Ia adalah seorang ahli kimia prancis. Raoult terkenal dengan
eksperimen-eksperimennya dengan larutan. Tulisannya yang
pertama tentang penurunan titik beku zat cair karena adanya zat
yang dilarutkan didalamnya, dipublikasikan pada tahun 1878. Hal
ini dilanjutkan dengan penyelidikan dan penelitian dengan berbagai
macam pelarut, seperti benzena dan asam asetat, yang membuatnya
percaya bahwa ada hubungan yang sederhana antara berat molekul
suatu zat dan titik beku pelarut. Jika satu mol zat dilarutkan dalam
100 molekul pelarut maka temperatur larutan akan menjadi turun.
Hubungan lain yang didapatkan dari eksperimennya adalah
penurunan tekanan uap pelarut, yang disebabkan oleh adanya zat
yang dilarutkan di dalamnya, yang sebanding dengan berat molekul
zat yang dilarutkan ketika larutan ditambah air. Semua ini
digunakan untuk menentukan berat molekul suatu zat, dan juga
digunakan oleh J. H. Van’t Hoff dan W. Ostwald, untuk mendukung
hipotesis penguraian elektrolit dalam larutan.
b. Menunjukkan - - - -
76
perkembangan
historis dari sebuah
ide.
c. Menekankan sifat
empiris dan
objektivitas ilmu
sains.
- - - -
d. Mengilustrasikan
dengan menggunakan
asumsi-asumsi.
- - - -
e. Menunjukkan
bagaimana ilmu sains
berjalan dengan
pertimbangan induktif
dan deduktif.
- - - -
f. Menunjukkan
hubungan sebab dan
akibat.
5 - 22 Semakin besar fraksi mol zat terlarut dalam larutan maka semakin
besar tekanan uapnya.
7 2 23
Apabila air murni dipanaskan pada tekanan 1 atm (760 mmHg)
maka air akan mendidih pada temperatur 100 oC, karena pada
temperatur itu tekanan uap air sama dengan tekanan udara di
sekitarnya.
7 3 24
Apa yang terjadi jika gula dilarutkan ke dalam air? Dengan
sendirinya tekanan uap larutan gula akan turun. Semakin banyak
gula yang dilarutkan, semakin besar penurunan tekanan uapnya,
sehingga pada temperatur 100 oC larutan gula belum mendidih sebab
tekanannya kurang dari 760 mmHg.
7 3 25
Larutan itu memerlukan temperatur yang lebih tinggi lagi agar
tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan udara di sekitarnya,
karena adanya partikel-partikel zat terlarut dalam larutan yang
menghalangi peristiwa penguapan partikel pelarut.
13 1 26 Akibat peristiwa osmosis, tekanan hidrostatis pada wadah yang
77
berisi larutan pekat menjadi sedemikian besar sehingga molekul-
molekul larutan encer tidak dapat merembes lagi ke larutan pekat.
15 2 27 Peruraian itu menyebabkan penambahan jumlah partikel.
g. Mendiskusikan fakta
dan bukti. - - - -
h. Menyajikan metode
ilmiah dan pemecahan
masalah.
i) Metode ilmiah
- - - -
ii) Pemecahan
masalah - - - -
3 Sains sebagai cara
menyelidiki (science as
a way of investigating)
a. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan materi.
15 - 28
Tugas 1.4
Analisis
Diskusikanlah dengan teman kelompok kalian!
1. Tentunya kalian pernah memerhatikan telur yang dipecahkan,
bukan? Pada kulit telur bagian dalam terdapat selaput
permeabel.
Apakah fungsi selaput permeabel tersebut?
Bagaimana seandainya selaput tidak ada?
b. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan grafik-
grafik, tabel-tabel,
dan lain-lain.
- - - -
c. Mengharuskan siswa
untuk membuat
kalkulasi.
- - - -
d. Mengharuskan siswa
untuk memberikan 13 - 29
Tugas 1.4
2. Sekarang di pasaran banyak sekali dijual minuman ringan yang
78
alasan dari suatu
jawaban.
berlabel isotonik. Mengapa diberi nama minuman isotonik? Apa
bedanya dengan minuman ringan jenis lainnya? Pernahkan
kalian meminumnya? Untuk apakah tujuannya?
15 - 30
Contoh:
Apabila 1 mol gula dilarutkan dalam 1000 gram air memiliki titik
beku -1,86 oC, sedangkan jika 1 mol NaCl dilarutkan dalam 1000
gram air memiliki titik beku -3,5 oC. Pikirkan mengapa sifat
koligatif larutan elektrolit nilainya lebih besar dibandingkan sifat
koligatif larutan nonelektrolit untuk larutan yang konsentrasinya
sama?
e. Melibatkan siswa
dalam eksperimen
atau aktivitas berpikir.
7 - 31
Tugas 1.1
Analisis
Lakukan percobaan sederhana dengan teman kelompok kalian!
Tentunya kalian sudah mengetahui berapa titik didih air, bukan?
Bandingkan titik didih air dengan larutan berikut.
1. Masukkan kira-kira 5 sendok gula ke dalam 1 liter air.
2. Aduk sampai semua gula larut.
3. Panaskan larutan gula tersebut sampai mendidih dan ukur
temperaturnya.
4. Bandingkan titik didih larutan gula dengan titik didih air.
Bagaimana hasilnya?
Diskusikan mengapa larutan gula mempunyai titik didih yang lebih
tinggi daripada titik didih air? Bandingkan hasil diskusi kelompok
kalian dengan kelompok lain!
4 Interaksi sains,
teknologi, dan
masyarakat (interaction
of science, technology,
and society)
a. Menggambarkan
kegunaan ilmu sains
15 - 32
Kilas Kimia
Osmosis pada Sel Hewan dan Sel Tumbuhan
Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam, baik hewan
ataupun tumbuhan. Perubahan bentuk sel terjadi jika terdapat pada
larutan yang berbeda. Sel yang terletak pada larutan isotonik
mempunyai volume yang konstan. Dalam hal ini, sel akan mendapat
dan kehilangan air dalam jumlah yang sama. Banyak hewan laut,
79
dan teknologi bagi
masyarakat.
seperti bintang laut (Echinodermata) dan kepiting (Arthropoda)
cairan selnya bersifat isotonik dengan lingkungannya. Jika sel
terdapat pada larutan yang hipotonik maka sel tersebut akan
mendapatkan banyak air, sehingga bisa menyebabkan lisis (pada
hewan) atau turgiditas (pada sel tumbuhan), di mana sel akan
membesar bahkan sampai pecah. Sebaliknya, jika sel berada pada
larutan hipertonik maka sel akan banyak kehilangan molekul air,
sehingga sel mengkerut dan menjadi kecil serta dapat menyebabkan
kematian. Pada hewan, untuk bisa bertahan dalam lingkungan yang
hipotonik atau hipertonik diperlukan pengaturan kesetimbangan air,
yaitu dalam proses osmoregulasi. Perbedaan tekanan larutan pada
sel hewan dan tumbuhan dapat dilihat pada Gambar 1.15.
b. Menunjukkan efek
negatif dari ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
- - - -
c. Mendiskusikan
masalah-masalah
sosial yang berkaitan
dengan ilmu sains
atau teknlogi.
- - - -
d. Menyebutkan kari-
karir dan pekerjaan-
pekerjaan dibidang
ilmu teknologi.
- - - -
80
No Indikator Literasi Sains
Bab 2 – Reaksi Redoks dan Elektrokimia
Halaman paragraf No.
Pernyataan Pernyataan
1 Sains sebagai batang
tubuh pengetahuan
(science as a body of
knowledge)
d. Menyajikan fakta-
fakta, konsep-konsep,
prinsip-prinsip, dan
hukum-hukum.
5) Fakta
32 1 1
Di dalam reaksi tersebut, I2 merupakan hasil reduksi dari IO3-,
dimana bilangan oksidasi atom I berubah dari +5 menjadi 0 dan
hasil oksidasi dari I-, dimana bilangan oksidasi atom I berubah dari -
1 menjadi 0.
34 1 2
Pada reaksi redoks, zat-zat yang direaksikan dicampur dalam satu
wadah sehingga terjadi reaksi yang disertai pelepasan dan
penyerapan kalor.
34 2 3
Pada suatu percobaan, logam Zn dicelupkan ke dalam larutan
CuSO4. Dari percobaan tersebut, dapat dinyatakan sebagai berikut.
1. Larutan CuSO4 yang berwarna biru berubah menjadi larutan
yang tidak berwarna. Berarti ion Cu2+
telah berubah menjadi Cu
padat yang berwarna gelap dan terkumpul di sekitar logam Zn
yang tercelup.
Reaksi : Cu2+
(aq) + 2e- → Cu(s)
34 2 4
2. Lempeng logam Zn sebagian telah larut. Hal itu membuktikan
bahwa ion Zn2+
berasal dari logam Zn yang teroksidasi.
Reaksi: Zn(s) → Zn2+
(aq) + 2e-
39 2 5
Ada beberapa sel Volta yang dapat dijumpai dalam kehidupan
sehari-hari, misalnya aki (accu), baterai, sel merkuri oksida – Zn,
dan sel bahan bakar.
39 3 6 Aki termasuk sel sekunder, karena selain menghasilkan arus listrik
aki juga dapat diisi arus listrik kembali.
39 5 7
Apabila dilihat reaksi kimia pada aki maka dapat disimpulkan
sebagai berikut.
1) Anode Pb dan katode PbO2 bereaksi dengan SO42-
menghasilkan PbSO4(s).
39 - 8 Gambar 2.11 Di dalam aki, anode disusun berselang-seling dengan
katode, dengan elektrolit asam sulfat
81
44 - 9
Table 2.2 Pengamatan reaksi elektrolisis
Larutan Katoda Anoda Keterangan
KI Gelembung
gas
Larutan
kuning
Gelembung gas
merupakan gas H2.
Larutan kuning
merupakan I2, yang
dapat diuji dengan
tetesan amilum dan
timbul warna ungu
kehitaman
Na2SO4 Gelembung
gas
(banyak)
Gelembung
gas
(sedikit)
Gelembung gas
pada katode
merupakan gas O2.
Gelembung gas
pada katode
merupakan gas H2.
CuSO4 Endapan
biru
Gelembung
gas
Endapan biru
merupakan logam
Cu.
Gelembung gas
merupakan gas O2.
52 - 10 Gambar 2.24 Besi dapat berkarat di udara terbuka
82
52 - 11
Tabel 2.3 Deret Kereaktifan Logam terhadap Asam (H+) atau Deret
Volta
Li - K - Ba - Sr - Ca - Na - Mg - Al - Mn - Zn - Cr
- Fe - Ni - Sn - Pb - H - Cu - Hg - Ag - Pt - Au
52 1 12 Korosi yang paling banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari
adalah perkaratan besi.
52 1 13 Pada musim hujan tampak bahwa bahan-bahan dari besi tersebut
ada kecenderungan mudah berkarat.
52 2 14
Demikian juga zat-zat kimia yang ada di laboratorium sekolah,
diantaranya asam dan basa, uapnya reaktif terhadap logam-logam.
Alat-alat laboratorium kimia dari logam akan lebih cepat rusak dan
berkarat.
52 3 15 Korosi logam ada yang berlangsung cepat dan ada yang berlangsung
lambat.
52 3 16
Ada logam yang tidak mengalami korosi sama sekali. Hal ini dapat
dilihat pada kemampuan bereaksi (kereaktifan) logam tersebut
dengan asam.
52 4 17 Logam Zn lebih mudah mengalami oksidasi dan banyak digunakan
untuk membuat gas H2.
6) Konsep 39 3 18
Secara sederhana aki merupakan sel yang terdiri atas elektrode Pb
sebagai anode dan PbO2 sebagai katode dengan elektrolit H2SO4(aq).
48 1 19 Contoh:
Tiga sel berisi larutan AgNO3, Ni(NO3)2, dan Cr(NO3)3 disusun seri.
83
Jumlah listrik yang dialiri untuk elektrolisis sebesar F Faraday.
Perbandingan massa Ag, massa Ni, dan massa Cr sebagai berikut.
1) xF
z
ArAgwAg
1
3) xF
z
ArCrwCr
3
2) xF
z
ArNiwNi
2
Perbandingan massa Ag, Ni, dan Cr sebagai berikut.
w Ag:w Ni: w Cr=xF
z
ArCrxF
z
ArNixF
z
ArAg
3:
2:
1 w Ag : w Ni : w Cr = e Ag : e Ni : e Cr
52 1 20 Proses perusakan pada permukaan logam yang disebabkan oleh
reaksi kimia disebut korosi.
52 3 21 Daftar deret logam yang mengurutkan kereaktifan logam terhadap
asam dinamakan deret Volta.
7) Prinsip 32 2 22
Pada sel volta, energi kimia diubah menjadi energi listrik atau reaksi
redoks menghasilkan arus listrik.
34 4 23
Pada sel Volta agar reaksi tidak berlangsung pada permukaan logam
Zn dan elektron - elektron dapat dimanfaatkan sebagai arus listrik
maka batang Zn dan larutan CuSO4 harus di pisah.
39 - 24 Jika E
osel > 0 atau Jika E
osel (+), reaksi akan berlangsung spontan.
Jika Eosel < 0 atau Jika E
osel (-), reaksi tidak berlangsung.
44 2 25
Prinsip dasar elektrolisis berlawanan dengan sel Volta, yaitu sebagai
berikut.
1. Proses elektrolisis mengubah energi listrik menjadi energi
kimia.
2. Reaksi elektrolisis merupakan reaksi tidak spontan karena
melibatkan energi listrik luar.
52 3 26 Dalam deret Volta, dari kiri ke kanan kereaktifan logam terhadap
asam akan berkurang (semakin kecil).
8) Hukum 48 - 27 Hukum Faraday II
84
Apabila dua sel elektrolisis atau lebih dialiri arus listrik dalam
jumlah yang sama maka perbandingan massa zat-zat yang
dihasilkan sebanding dengan massa ekuivalen zat-zat tersebut.
e. Menyajikan hipotesis-
hipotesis, teori-teori,
dan model-model.
4) Hipotesis
- - - -
5) Teori - - - -
6) Model
34 - 28
Gambar 2.4 Eksperimen reaksi redoks. (a) lempeng logam Zn
dicelupkan dalam larutan CuSO4 yang bewarna biru. (b) larutan
CuSO4 menjadi tidak berwarna. Lempeng logam Zn yang tercelup
dalam larutan CuSO4 dilapisi oleh logam Cu yang berwarna gelap.
39 4 29
Reaksi pada aki saat menghasilkan arus listrik sebagai berikut.
Anode (-): Pb(s) + SO42-
(aq) → PbSO4(s) + 2e-
Katode (+): PbO2(s) + 4H+
(aq) + SO42-
(aq) + 2e- → PbSO4(s) + 2H2O(l)
+
Pb(s)+PbO2(s)+4H+
(aq)+2SO42-
(aq) →2PbSO4(s)+2H2O(l)
f. Meminta siswa untuk
mengingat
pengetahuan atau
informasi.
32 - 30
Tantangan
1. Setarakan persamaan reaksi berikut yang berlangsung dalam
suasana asam!
a. HCOOH(aq) + MnO4-(aq) → CO2(g) + Mn
2+(aq)
b. Sn(s) + NO3-(aq) → Sn
4+(aq) + N2O(g)
85
32 - 31
Tantangan
2. Setarakan persamaan reaksi berikut yang berlangsung dalam
suasana basa!
c. N2H4(aq) + CO32-
(aq) → N2(g) + CO(g)
d. Sn(s) + NO3-(aq) → Sn
4+(aq) + N2O(g)
32 - 32
Tantangan
3. Asam nitrit (HNO2) terdisproporsionasi dalam larutan asam
menjadi ion nitrat (NO3-). Tulis persamaan reaksi setaranya!
32 - 33
Tantangan
4. Ion tiosulfat (S2O32-
) terdisproporsionasi dalam larutan asam
menghasilkan belerang padat dan ion hidrogen sulfit (HSO3-)
dalam air. Tulis persamaan reaksi setaranya!
2 Sains sebagai cara
berpikir (science as a
way of thinking)
i. Menggambarkan
bagaimana seorang
ilmuwan melakukan
eksperimen.
- - - -
j. Menunjukkan
perkembangan
historis dari sebuah
ide.
34 - 34
Kimiawan
Count Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745 - 1827)
Ia seorang ahli fisika Italia, lahir di Como, dan merupakan guru
besar di Universitas Pavia. Pada tahun 1800, menemukan
elektroforos, suatu alat untuk menghasilkan muatan listrik melalui
cara induksi, cikal bakal kapasitor modern. Penemuan Volta yang
paling berharga ialah alat Volta dan sel Volta (Voltaic sel), bentuk
pertama baterai yang memiliki kegunaan praktis yang menuntun
Volta menghasilkan beberapa penemuan penting lainnya, seperti
kondensator dan eudimeter. Volta juga mengisolasi gas metan.
Namanya diabadikan untuk satuan gaya gerak listrik (GGL).
k. Menekankan sifat - - - -
86
empiris dan
objektivitas ilmu
sains.
l. Menunjukkan
bagaimana ilmu sains
berjalan dengan
pertimbangan induktif
dan deduktif.
32 1 35 Jadi, dikatakan I2 mengalami reaksi autoredoks.
34 2 36
Persamaan reaksi reduksi oksidasi (redoks) sebagai berikut.
Oksidasi : Zn(s) → Zn2+
(aq) + 2e-
Reduksi : Cu2+
(aq) + 2e- → Cu(s)
+
Redoks : Zn(s) + Cu2+
(aq) → Zn2+
(aq) + Cu(s)
Biru Tidak berwarna
Jadi, ada perpindahan elektron dari Zn ke Cu.
34 3 37 Itu artinya reaksi redoks dapat diubah menjadi arus litrik atau
energy kimia dapat diubah menjadi energi listrik.
52 4 38 Dengan demikian, logam murni dapat mengalami korosi atau
kerusakan logam dengan adanya ion H+
(aq).
m. Menunjukkan
hubungan sebab dan
akibat.
34 3 39
Jika reaksi oksidasi dapat dipisahkan dari reaksi reduksi, kemudian
elektronnya dapat di alirkan melalui kawat di hubungan luar maka
akan terjadi aliran electron atau arus listrik.
39 5 40
PbSO4(s) dapat menutup permukaan lempeng anode dan katode
sehingga jika tidak ada arus listrik balik yang mengisi aki maka
elektrode Pb dan PbO2 yang terlapis PbSO4 tidak berfungsi.
Akibatnya, aki terhenti menghasilkan arus listrik.
52 4 41 Jika logam Fe dan Zn dicampur dengan suatu asam maka akan
terjadi reaksi redoks. Logam Zn lebih di kiri dibandingkan Fe.
n. Mendiskusikan fakta
dan bukti.
52 1 42
Pernahkah kalian mengamati benda-benda yang mengandung logam
seperti besi yang ada di lingkungan kita? Misalnya pagar halaman,
pisau, paku, kawat, kapal, dan berbagai jenis kendaraan, tampak
adanya kecenderungan perusakan pada logam besi tersebut. Hal ini
ditandai dengan adanya bercak-bercak besi yang berwarna merah
cokelat, yang umumnya disebut karat besi.
o. Menyajikan metode - - - -
87
ilmiah dan pemecahan
masalah.
iii) Metode ilmiah
iv) Pemecahan
masalah - - - -
3 Sains sebagai cara
menyelidiki (scien
ce as
a way of investigating)
f. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan materi.
39 - 43
Tugas 2.2 Analisis
Lakukan dengan teman kelompok kalian! Lakukanlah studi literatur
tentang penggunaan sel volta dalam kehidupan sehari-hari.
Beberapa hal yang perlu kalian perhatikan sebagai berikut.
1. Di mana sel volta tersebut ditemukan atau digunakan?
2. Bagaimana reaksi redoks dari sel volta tersebut?
3. Apakah sel volta tersebut dapat digantikan oleh sel yang lain?
Carilah sebanyak mungkin sel volta tersebut! Presentasikan hasil
kelompok kalian di depan kelas! Minta pendapat kelompok lain dan
guru terhadap hasil tersebut. Diskusikan apabila terdapat perbedaan
pendapat!
g. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan grafik-
grafik, tabel-tabel,
dan lain-lain.
- - - -
h. Mengharuskan siswa
untuk membuat
kalkulasi. 52 - 44
Tantangan
1. Listrik sebesar 6,96 x 104 C melewati sebuah sel elektrolisis
yang mengandung larutan ion Sn4+
(aq). Hitunglah berat Sn(s)
maksimum yang dapat diendapkan di katode!
52 - 45
Tantangan
2. Sebuah sel dibuat dibuat sehingga mempunyai sebuah anode
yang dimasukkan ke dalam larutan Zn(NO3)2 dan sebuah
katode platina yang dimasukkan ke dalam larutan NaCl yang
disetimbangkan dengan Cl2(g) pada 1 atm dan 25 oC. Sebuah
88
jembatan garam menghubungkan kedua setengah sel ini.
a. Tulis persamaan reaksi setara untuk reaksi sel!
b. Arus sebesar 0,8 A dialirkan selama 25 menit. Berapa
banyak muatan melewati rangkaian selama waktu itu?
Muatan ini ekivalen dengan berapa mol elektron?
c. Hitung perubahan massa elektron seng!
d. Hitung volume gas klorin yang dihasilkan atau dipakai
sebagai hasil dari reaksi!
i. Mengharuskan siswa
untuk memberikan
alasan dari suatu
jawaban.
34 1 46
Bagaimana hasil pecobaan kalian? Bagaimana potensial yang kalian
dapatkan? Apakah semua pasangan larutan dapat menghasilkan
energi listrik? Mengapa demikian? Bagaimana terjadinya listrk
tersebut?
j. Melibatkan siswa
dalam eksperimen
atau aktivitas berpikir.
33 - 47
Kegiatan 2.1 Sel Volta
Tujuan: merancang dan melakukan percobaan untuk mengetahui
energi listrik yang dihasilkan oleh reaksi redoks.
Prosedur: 1. Tentukan rumusan masalahnya.
2. Carilah informasi tentang sel volta.
3. Identifikasi variabel percobaan (variabel control, variabel
manipulasi/bebas, dan variabel terikat)
4. Rumuskanlah hipotesis percobaan.
5. Lakukan persiapan pencobaan.
a. Tentukan alat-alat dan bahan yang digunakan.
b. Tentukan langkah-langkah percobaan.
6. Konsultasikan rancangan percobaan kalian kepada guru.
7. Lakukan percobaan sesuai dengan rancangan.
8. Catat hasil percobaan dan sajikan dalam bentuk pernyataan atau
tabel.
9. Lakukan pengolahan dan analisis data untuk mendapatkan
kesimpulan.
10. Presentasikan hasil percobaan di depan kelas.
89
Pertanyaan: 1. Bagaimana energi listrik yang dihasilkan dari energi kimia?
2. Jelaskan reaksi kimia yang menghasilkan energi listrik paling
besar! Mengapa?
3. Jelaskan reaksi kimia yang menghasilkan energi listrik paling
kecil! Mengapa?
4. Apakah semua larutan menghasilkan energi listrik?
Suatu tahapan percobaan yang pernah dilakukan sebagai berikut.
Alat dan bahan yang digunakan:
1. Gelas kimia 100 mL 2 buah (dapat menggunakan benjana yang
sudah ada jembatan garamnya)
2. Elektrode (lempeng Mg, lempeng Al, lempeng Cu, lempeng Zn,
paku sebagai Fe)
3. Larutan CuSO4 1 M 8. Voltmeter
4. Larutan MgSO4 1 M 9. Penjepit buaya
5. Larutan Al2(SO4)3 1M 10. Jembatan garam
6. Larutan FeSO4 1 M 11. Amplas
7. Larutan ZnSO4 1 M
Cara kerja:
Sebelum digunakan, semua logam elektrode dibersihkan dengan
amplas.
1. Masukkan 50 mL larutan ZnSO4 ke dalam gelas kimia 1 dan 50
mL larutan CuSO4 ke dalam beker gelas 2.
2. Hubungkan kedua tabung dengan jembatan garam.
3. Jepit logam Zn dengan penjepit buaya lalu masukkan ke dalam
larutan ZnSO4.
4. Jepit logam Cu dengan penjepit buaya lalu masukkan ke dalam
larutan CuSO4.
5. Hubungkan kabel-kabel dari logam Zn dan Cu ke Voltmeter
dengan skala 1 Volt. Jika jarum volmeter bergerak ke kiri
90
(negatif), putuskan rangkaian. Jika jarum volmeter bergerak ke
kanan (positif), baca beda potensialnya.
6. Catat beda potensialnya yang dihasilkan.
7. Bersihkan gelas kimia sampai bersih.
8. Lakukan langkah 1 - 7 dengan mengganti setiap gelas kimia
dengan pasangan elektrode dan larutannya. Kalian akan
melakukan beberapa kali pengukuran potensial.
9. Catat hasilnya dalam bentuk tabel.
Catatan:
Jembatan garam dapat dibuat dengan melarutkan bubuk agar-
agar dengan air secukupnya, lalu panaskan larutan dengan
menambahkan garam secukupnya. Aduk hingga matang dan
mengental. Setelah itu masukkan agar-agar ke tabung U sampai
mulut tabung dan biarkan hingga mengeras.
MSDS (Material Safety Data Sheet) dapat dilihat pada halaman
lampiran.
44 - 48
Kegiatan 2.2 Sel Elektrolisis
Tujuan: merancang dan melakukan percobaan untuk mengetahui
perubahan energi listrik menjadi energi kimia.
Prosedur: 1. Tentukan rumusan masalahnya.
2. Carilah informasi tentang sel elektrolisis.
3. Identifikasi variabel percobaan (variabel control, variabel
manipulasi/bebas, dan variabel terikat)
4. Rumuskanlah hipotesis percobaan.
5. Lakukan persiapan pencobaan.
a. Tentukan alat-alat dan bahan yang digunakan.
b. Tentukan langkah-langkah percobaan.
6. Konsultasikan rancangan percobaan kalian kepada guru.
7. Lakukan percobaan sesuai dengan rancangan.
8. Catat hasil percobaan dan sajikan dalam bentuk pernyataan atau
91
tabel.
9. Lakukan pengolahan dan analisis data untuk mendapatkan
kesimpulan.
10. Presentasikan hasil percobaan di depan kelas.
Pertanyaan: 1. Bagaimana mengetahui energi listrik telah menjadi energi
kimia?
2. Apa saja tanda-tanda terjadinya energi kimia? Apakah sama
untuk semua elektrode?
3. Apakah energi kimia yang terjadi secara spontan? Jelaskan!
Suatu tahapan percobaan yang pernah dilakukan sebagai berikut.
Alat dan bahan yang digunakan:
1. Pipa U
2. Tabung reaksi
3. Baterai 1,5 Volt sebanyak 3 buah
4. Kabel sebanyak 2 buah 10. Kertas lakmus biru
5. Elektrode karbon 2 buah 11. Larutan KI 0,5 M
6. Penjepit buaya 12. Larutan Na2SO4 0,5 M
7. Pipet tetes 13. Larutan CuSO4 0,5 M
8. Statif 14. Larutan amilum
9. Kertas lakmus merah 15. Indokator fenolftalein
Cara kerja:
1. Masukkan larutan KI secukupnya dalam pipa U hingga
elektrode bisa tercelup ke dalam larutan tersebut.
2. Hubungkan elektrode karbon dengan ujung kabel dengan
penjepit buaya.
3. Masukkan elektrode karbon pada bagian kanan dan kiri pipa U
hingga tercelup larutan.
4. Hubungkan ujung kabel yang lain dengan baterai 4,5 Volt.
Lakukan elektrolisis selama 10 menit.
92
5. Masukkan kertas lakmus merah dan biru ke dalam tabung
reaksi kosong.
6. Ambil larutan dari katode dengan menggunakan pipet tetes dan
masukkan ke dalam tabung reaksi yang telah diisi dengan kertas
lakmus. Amati dan catat perubahan yang terjadi.
7. Ambil beberapa tetes larutan di katode dan masukkan ke dalam
tabung reaksi kosong lainnya. Tetesi dengan indikator
fenolftalein. Amati dan catat perubahan yang terjadi.
8. Masukkan larutan amilum ke dalam tabung reaksi kosong
lainnya. Tetesi larutan amilum dengan larutan yang berasal dari
anode. Amati dan catat perubahan yang terjadi.
9. Bersihkan dan keringkan peralatan.
10. Lakukan langkah 1 - 9 dengan mengganti larutan KI dengan
Na2SO4 dan CuSO4.
Catatan: MSDS (Material Safety Data Sheet) dapat dilihat pada
halaman lampiran.
4 Interaksi sains,
teknologi, dan
masyarakat (interaction
of science, technology,
and society)
e. Menggambarkan
kegunaan ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
- - - -
f. Menunjukkan efek
negatif dari ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
52 1 49 Hal ini membuktikan bahwa air merupakan zat kimia yang ikut
bertanggung jawab terhadap kerusakan logam besi tersebut.
52 2 50 Korosi dapat menimbulkan kerugian sangat besar.
g. Mendiskusikan
masalah-masalah - - - -
93
sosial yang berkaitan
dengan ilmu sains
atau teknlogi.
h. Menyebutkan kari-
karir dan pekerjaan-
pekerjaan dibidang
ilmu teknologi.
- - - -
94
Lampiran 1.2
Hasil Analisis Buku B
No Indikator Literasi Sains
Bab 1 – Sifat Koligatif Larutan
Halaman Paragraf No.
Pernyataan Pernyataan
1 Sains sebagai batang
tubuh pengetahuan
(science as a body of
knowledge)
g. Menyajikan fakta-
fakta, konsep-konsep,
prinsip-prinsip, dan
hukum-hukum.
9) Fakta
5 2 1
Jumlah partikel zat terlarut dalam suatu larutan secara kuantitatif
dinyatakan dalam berbagai satuan konsentrasi, contohnya persen
(%), fraksi mol, molaritas, dan molalitas.
5 5 2
Pada suhu 25 oC, di atas permukaan air terdapat uap air dengan
tekanan 17,54 mmHg. Titik didih air sebesar 100 oC dan titik beku
air sebesar 0 oC. Nilai tekanan uap, titik didih dan titik beku air
murni tersebut berbeda dengan nilai tekanan uap, titik didih, dan
titik beku larutan pada Tabel 1.1.
No Larutan Konsen
trasi
Tekanan
uap pada
20oC
Titik
didih
(oC)
Titik
Beku
(oC)
1 Gula 1 molal 17,23 100,52 -1,86
2 Gula 2 molal 16,93 101,04 -3,72
3 Urea 1 molal 17,23 100,52 -1,86
4 Urea 2 molal 16,93 101,04 -3,72
5 Glukosa 1 molal 17,23 100,52 -1,86
6 Glukosa 2 molal 16,93 101,04 -3,72
7 1 3 Untuk larutan dalam air, massa pelarut dapat dinyatakan dalam
volume pelarut, sebab massa jenis air adalah 1 gram/mL.
10 4 4 Penurunan tekanan uap larutan (∆P) merupakan sifat koligatif,
bukan tekanan uap larutan (P).
21 1 5
Besarnya tekanan osmosis diukur dengan alat osmometer, dengan
memberikan beban pada permukaan larutan yang naik sehingga
menjadi sejajar dengan permukaan sebelumnya.
95
10) Konsep 5 2 6
Sifat koligatif merupakan sifat larutan yang dipengaruhi oleh jumlah
partikel zat terlarut dan tidak tergantung dari sifat zat terlarut.
5 3 7
Jika suatu zat dilarutkan ke dalam suatu pelarut, sifat kimia dan sifat
fisika dari larutan yang terbentuk dapat saja berbeda dengan sifat
pelarut atau zat terlarutnya.
7 1 8 Molalitas menyatakan banyaknya mol zat terlarut di dalam setiap
1.000 gram pelarut.
7 1 9 Molalitas dinyatakan dengan rumus: P
nxm000.1
7 2 10
Fraksi mol suatu zat di dalam suatu larutan menyatakan
perbandingan banyaknya mol dari zat tersebut terhadap jumlah mol
seluruh komponen dalam larutan.
7 2 11
Jika nA zat A bercampur dengan nB zat B, fraksi mol zat A (XA) dan
fraksi mol zat B (XB) dinyatakan dengan: nBnA
nAXA
Dan nBnA
nBXB
10 1 12 Besarnya penurunan tekanan uap air akibat adanya zat terlarut
disebut dengan penurunan tekanan uap larutan.
10 4 13
Besarnya penurunan tekanan uap larutan (∆P) merupakan selisih
dari tekanan uap pelarut murni (Po) dengan tekanan uap larutan (P),
sehingga dapat dinyatakan: ∆P = Po- P
17 3 14
Proses pembekuan adalah merapatnya partikel-partikel zat cair
sehingga akan terjadi gaya tarik-menarik antarmolekul zat cair yang
sangat kuat dan akhirnya terbentuklah zat padat.
11) Prinsip
17 2 15
Garam yang ditaburkan akan menyebabkan titik beku air menurun
sehingga air belum membeku pada suhu yang seharusnya sudah
dapat menyebabkan air membeku.
12) Hukum 10 2 16
Sejak tahun 1887 - 1888, Francois Marie Raoult telah mempelajari
hubungan antara tekanan uap dan konsentrasi zat terlarut, dan
96
mendapatkan suatu kesimpulan bahwa, besarnya tekanan uap
larutan sebanding dengan fraksi mol pelarut dan tekanan uap dari
pelarut murninya.
10 3 17
Pernyataan tersebut dikenal dengan Hukum Raoult dan dapat
dituliskan sebagai berikut.
P = Po Xpelarut
dengan: P = tekanan uap larutan
Xpelarut = fraksi mol pelarut
Po = tekanan uap pelarut murni
h. Menyajikan hipotesis-
hipotesis, teori-teori,
dan model-model.
7) Hipotesis
- - - -
8) Teori
21 1 18
Berdasarkan pengamatan Jacobus Henricus Van’t Hoff, pada larutan
ideal berlaku hukum gas ideal sehingga dari persamaan gas ideal: P
V = n R T
Maka tekanannya: V
nRTP
Jika tekanan osmosis larutan dilambangkan dengan π, dari
persamaan di atas akan diperoleh: V
nRT
Oleh karena V
n
menyatakan konsentrasi suatu larutan (M), maka
nilai tekanan osmosis suatu larutan dapat dinyatakan dengan: π = M
R T
Dengan π = tekanan osmosis
M = konsentrasi molar
R = tetapan gas ideal (0,082 L atm K-1
mol-1
)
T = suhu mutlak (K)
9) Model 21 - 19 Gambar 1.5 Peristiwa osmosis
97
i. Meminta siswa untuk
mengingat
pengetahuan atau
informasi.
- - - -
2 Sains sebagai cara
berpikir (science as a
way of thinking)
p. Menggambarkan
bagaimana seorang
ilmuwan melakukan
eksperimen.
- - - -
q. Menunjukkan
perkembangan
historis dari sebuah
ide.
- - - -
r. Menekankan sifat
empiris dan
objektivitas ilmu
sains.
- - - -
s. Menunjukkan
bagaimana ilmu sains
berjalan dengan
10 4 20
Oleh karena P = Xpelarut Po, maka persamaan tersebut dapat ditulis
menjadi: ∆P = Po - (P
o Xpelarut)
∆P = Po
(1 - Xpelarut)
98
pertimbangan induktif
dan deduktif.
Telah diketahui bahwa: Xpelarut + Xterlarut = 1, sehingga:
1 - Xpelarut = Xterlarut
Dengan demikian, nilai penurunan tekanan uap larutan dapat
dirumuskan: ∆P = PoXterlarut
Dengan: ∆P = penurunan tekanan uap larutan
Xterlarut = fraksi mol zat terlarut
17 3 21 Dengan demikian, adanya zat terlarut pada suatu zat cair
mengakibatkan penurunan titik beku zat cair tersebut.
t. Menunjukkan
hubungan sebab dan
akibat. 10 1 22
Jika di atas permukaan air terhalang oleh partikel-partikel zat yang
terlarut di dalamnya, proses penguapan akan terganggu. Akibatnya,
jumlah uap air di atas permukaan air menjadi berkurang sehingga
tekanan uapnya akan turun.
17 3 23
Adanya zat terlarut akan mengakibatkan proses pergerakan
molekul-molekul pelarut terhalang sehingga diperlukan suhu yang
lebih rendah untuk dapat mendekatkan jarak antarmolekul agar
terjadi proses pembekuan.
21 1 24
Air menerobos masuk melalui membran semipermiabel sehingga
permukaan pada corong tistel akan naik yang diakibatkan oleh
adanya tekanan osmosis.
u. Mendiskusikan fakta
dan bukti. 17 2 25
Bagaimana titik beku tersebut dapat turun? Seberapa besar
penurunannya? Berapa banyak garam yang ditaburkan agar salju
dapat mencair menjadi air?
v. Menyajikan metode
ilmiah dan pemecahan
masalah.
v) Metode ilmiah
- - - -
vi) Pemecahan
masalah - - -
-
3 Sains sebagai cara
menyelidiki(science as a
way of investigating)
- - - -
99
k. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan materi.
l. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan grafik-
grafik, tabel-tabel,
dan lain-lain.
- - - -
m. Mengharuskan siswa
untuk membuat
kalkulasi. 17 - 26
Latihan 1.3
7. Berapa gram urea (Mr = 60) yang harus dimasukkan ke dalam
250 gram air agar larutan yang terbentuk mendidih pada suhu
100,1 oC, jika dianggap bahwa nilai Kb air 0,5
oC/molal?
17 - 27
Latihan 1.3
8. Pada tekanan 1 atm, suatu larutan yang terbentuk dari 2,67
gram antrasena dalam 45 gram toluena mendidih pada suhu
111,74oC. Jika pada saat itu titik didih toluena adalah 110,63
oC,
tentukan massa molekul relatif antrasena tersebut.
17 - 28
Latihan 1.3
9. Sebanyak 0,45 gram zat X dilarutkan ke dalam 30 gram air.
Larutan tersebut mendidih pada suhu 100,26oC. Jika tetapan
kenaikan titik didih molal (Kb) air adalah 0,5oC/molal, tentukan
massa molekul relatif zat X.
17 - 29
Latihan 1.3
10. Ke dalam 25 gram benzena dilarutkan 2,5 gram zat Y. ternyata,
larutan tersebut mendidih pada suhu 82,53oC. Jika diketahui
titik didih benzena 80oC dan Kb benzena 2,53; tentukan massa
molekul relatif zat Y.
n. Mengharuskan siswa 5 5 30 Apa yang dapat Anda simpulkan terkait dengan hal ini? Apa saja
100
untuk memberikan
alasan dari suatu
jawaban.
yang memengaruhi tekanan uap, titik didih, dan titik beku air yang
sudah ditambahkan zat terlarut? Apakah jenis zat terlarut yang
dilarutkan (gula, urea, dan glukosa) berpengaruh terhadap nilai
tekanan uap, titik didih, dan titik beku suatu larutan?
o. Melibatkan siswa
dalam eksperimen
atau aktivitas berpikir.
- - - -
4 Interaksi sains,
teknologi, dan
masyarakat (interaction
of science, technology,
and society) a. Menggambarkan
kegunaan ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
5 1 31
Simak tiga peristiwa berikut:
(1) Pada saat musim dingin di negara-negara dengan empat musim,
salju yang turun dapat menutupi jalan sehingga mengancam
keselamatan pemakai jalan. Salah satu cara untuk mencairkan
salju adalah dengan menaburkan garam.
5 1 32 (2) Etilen glikol ditambahkan pada radiator mobil untuk
menurunkan titik beku air radiator.
5 1 33
(3) Di negara-negara dengan padang pasir luas yang sulit sumber air
tawar, dilakukan desalinasi (penghilangan garam) air laut dengan
proses osmosis terbalik (reverse osmosis) untuk mendapatkan air
tawar.
17 1 34
Salju yang turun dapat menyebabkan jalanan menjadi licin sehingga
membahayakan pengendara bermotor. Oleh karena itu, salju
biasanya dibersihkan dari jalan raya. Salah satu cara yang dilakukan
adalah dengan menaburkan garam sehingga salju mencair.
17 - 35
Gambar 1.4 Garam yang digunakan untuk membersihkan salju dari
jalan raya.
b. Menunjukkan efek - - - -
101
negatif dari ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
c. Mendiskusikan
masalah-masalah
sosial yang berkaitan
dengan ilmu sains
atau teknlogi.
- - - -
d. Menyebutkan kari-
karir dan pekerjaan-
pekerjaan dibidang
ilmu teknologi.
- - - -
102
No Indikator Literasi Sains
Bab 2 – Reaksi Redoks dan Elektrokimia
Halaman Paragraf No.
Pernyataan Pernyataan
1 Sains sebagai batang
tubuh pengetahuan
(science as a body of
knowledge)
j. Menyajikan fakta-
fakta, konsep-konsep,
prinsip-prinsip, dan
hukum-hukum.
13) Fakta
39 1 1 Salah satu manfaat dari konsep reaksi redoks adalah untuk
menyetarakan persamaan reaksi kimia yang rumit.
39 2 2
Di dalam suatu persamaan reaksi terkandung hukum-hukum
interaksi materi, antara lain hukum kekekalan massa dan hukum
kekekalan muatan.
39 6 3
Untuk menunjukkan reaksi mana yang paling benar, dapat dilihat
dari fakta percobaan, yaitu jumlah mol gas oksigen yang dihasilkan
untuk setiap mol MnO4- yang direaksikan.
39 7 4
Penyetaraan persamaan reaksi dapat dilakukan dengan menggunakan
konsep reaksi redoks, yaitu cara bilangan oksidasi dan cara ion
elektron.
52 2 5
Spontan atau tidaknya suatu reaksi redoks dapat diperkirakan dari
nilai potensial reaksinya (Eoreaksi).
1. Reaksi dapat berlangsung spontan jika nilai potensial reaksinya
positif (Eoreaksi > 0).
2. Reaksi tidak dapat berlangsung spontan jika nilai potensial
reaksinya negatif (Eoreaksi < 0).
55 1 6 Sumber arus searah dapat dibedakan menjadi sel primer dan sel
sekunder.
55 2 7 Sel kering atau sel Leclanche dikenal sebagai baterai. Sel ini terdiri
atas katode yang terbuat dari grafit dan anode dari logam seng.
55 2 8
Elektrolit yang digunakan berupa pasta yang merupakan campuran
MnO2 (pirolusit), serbuk karbon, dan NH4Cl. MnO2 bertindak
sebagai oksidator, sedangkan NH4Cl sebagai media yang memberi
suasana asam.
59 2 9 Proses korosi dapat dijelaskan secara elektrokimia, misalnya pada
proses perkaratan besi yang membentuk oksida besi (Fe2O3.nH2O).
61 1 10 Peristiwa korosi sulit dicegah, tetapi dapat dihambat dengan
103
beberapa cara berikut.
a. Mengontrol atmosfer agar tidak lembap dan banyak oksigen,
misalnya dengan membuat lingkungan udara bebas dari oksigen
dengan mengalirkan gas CO2.
b. Mencegah logam bersinggungan dengan oksigen di udara.
Pencegahan ini dilakukan dengan cara sebagai berikut:
Mengecat, melapisi dengan plastik, dan memberi minyak
atau gemuk pada permukaan logam.
14) Konsep
39 4 11
Persamaan reaksi yang sudah memenuhi kedua persyaratan itu
disebut dengan persamaan reaksi setara, dan untuk membuat suatu
reaksi yang belum setara menjadi setara disebut dengan penyetaraan
persamaan reaksi.
39 4 12 Contoh persamaan reaksi setara:
3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu2+
(aq) + 2NO(g) + 6NO3-(aq) + 4H2O(l)
39 5 13
Sebagai contoh, reaksi antara ion MnO4- dan hidrogen peroksida
berikut ini.
a) 2MnO4-(aq) + H2O2(aq) + 6H
+(aq) → 2Mn
2+(aq) + 3O2(g) + 4H2O(l)
b) 2MnO4-(aq) + 3H2O2(aq) + 6H
+(aq) → 2Mn
2+(aq) + 4O2(g) + 6H2O(l)
c) 2MnO4-(aq) + 5H2O2(aq) + 6H
+(aq) → 2Mn
2+(aq) + 5O2(g) + 8H2O(l)
d) 2MnO4-(aq) + 7H2O2(aq) + 6H
+(aq) → 2Mn
2+(aq) + 6O2(g) + 10H2O(l)
52 1 14
Spontan berarti tanpa dorongan apapun, reaksi akan berlangsung
dengan sendirinya. Sementara itu, reaksi tidak spontan dapat
berlangsung jika ada dorongan atau tambahan energi dari luar.
55 1 15
Sel primer merupakan sel yang reaksinya tidak dapt balik
(irreversible) sehingga jika sudah habis, tidak dapat diisi ulang.
Contohnya adalah sel kering, sel alkaline, dan sel perak oksida.
55 1 16
Sel sekunder merupakan sel yang reaksinya dapat balik sehingga
dapat diisi kembali (reversible), misalnya aki, baterai Ni-Cd, dan
baterai litium.
59 1 17 Sel bahan bakar merupakan sel Galvani yang pereaksi-pereaksinya
(oksigen dan hidrogen) dialirkan secara kontinu ke dalam elektrode
104
berpori.
59 2 18 Secara umum, korosi adalah rusaknya benda-benda loam akibat
pengaruh lingkungan.
59 2 19 Secara elektrokimia, proses perkaratan besi adalah peristiwa
teroksidasinya logam besi oleh oksigen yang berasal dari udara.
61 1 20 Galvanisasi, yaitu melapisis logam dengan seng (contohnya atap
seng).
61 1 21
Electroplating, yaitu pelapisan dengan logam lain menggunakan
metode elektrolisis. Sebagai contoh, pelapisan dengan logam nikel
(veernikel), krom (contohnya: kran air), timah (contohnya: kaleng
makanan), dan timbel (contohnya: pipa air minum).
61 1 22
Sherardizing, yaitu mereaksikan logam dengan asam fosfat sehingga
permukaan logam tertutup dengan fosfat (Fe2(PO4)3). Sebagai
contoh, badan mobil.
66 2 23
Sebagai contoh, pada sel elektrolisis, di katode terjadi reaksi reduksi
terhadap ion logam Ln+
seperti pada persamaan reaksi berikut.
Ln+
(aq) + e- → L(s)
68 1 24 Massa ekuivalen suatu ion logam merupakan perbandingan massa
atom relatif dengan muatan ionnya (Ar/n).
15) Prinsip 39 2 25
Oleh karena itu, persamaan reaksi dianggap tidak tepat apabila
belum memenuhi kedua hukum interaksi tersebut.
39 3 26
Suatu persamaan reaksi dianggap memenuhi hukum kekekalan
massa apabila jumlah atom sebelum reaksi sama dengan jumlah
atom sesudah reaksi, serta memenuhi hukum kekekalan muatan
apabila muatan sebelum reaksi sama dengan muatan sesudah reaksi.
59 1 27 Pada sel bahan bakar, nikel digunakan sebagai anode, nikel oksida
sebagai katode, dan KOH sebagai elektrolit.
66 2 28
Jumlah muatan listrik dapat dihitung dengan mengalikan muatan
setiap satu buah elektron dan jumlah elektron yang terdapat dalam 1
mol elektron.
16) Hukum 66 1 29 1. Hukum I Faraday
105
Jumlah zat yang dihasilkan di elektrode pada peristiwa
elektrolisis sebanding dengan jumlah muatan listrik yang
dialirkan selama elektrolisis berlangsung.
68 1 30
2. Hukum II Faraday
Jika ke dalam beberapa larutan yang berisi ion logam dialirkan
muatan listrik yang sama jumlahnya, massa logam yang
mengendap berbanding lurus dengan massa ekuivalennya.
k. Menyajikan hipotesis-
hipotesis, teori-teori,
dan model-model.
10) Hipotesis
- - - -
11) Teori - - - -
12) Model
55 2 31
Reaksi yang terjadi:
Katode: 2MnO2(s) + 2H+
(aq) + 2e- → Mn2O3(aq) + H2O(l)
Anode: Zn(s) → Zn2+
(aq) + 2e-
+
Reaksi sel : 2MnO2(s) + Zn(s) + 2H+
(aq) → Mn2O3(aq) + Zn2+
(aq) +
H2O(l)
Ion H+ pada katode berasal dari hidrolisis NH4
+:
NH4+
(aq) + H2O(l) → NH3(aq) + H2O(l) + H+
(aq)
59 - 32
Gambar 2.9 (b) bagian-bagian dalam sel bahan bakar.
59 1 33
Reaksi yang terjadi adalah:
Anode: 2H2(g)+4OH-(aq) → 4H2O(l)+4e
-
Katode: O2(g)+2H2O(l) + 4e- → 4OH
-(aq)
+
106
Reaksi sel: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)
59 2 34
Anode: Fe(s)→Fe2+
(aq)+2e-
Eo=+0,44V
Katode: O2(g)+ 2H2O(l) + 4e- → 4OH
-(aq) E
o = +0,40V
+
Reaksi sel: 2Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) → Fe2+
(aq) + 4OH-(aq) E
oreaksi =
+0,40V
Ion Fe2+
tersebut kemudian mengalami oksidasi lebih lanjut dengan
reaksi:
4Fe2+
(aq) + O2(g) + (4+2n)H2O → 2Fe2O3.nH2O + 8H+
(aq)
61 - 35
Gambar 2.11 Perlindungan katode untuk melindungi pipa besi yang
ditanam di dalam tanah.
66 - 36
Reaksi di katode (untuk larutan):
Disekitar
katode ada ion
positif dari:
H+
(aq) dari
asam,
reaksinya
2H+(aq)+
2e- →
H2(g)
Logam golongan IA,
IIA, dan IIIA, yang
tereduksi H pada air:
2H2O(l) + 2e- → H2(g) +
2OH-(aq)
Logam
lain,
reaksinya
Ln+
(aq) →
L(s)
107
l. Meminta siswa untuk
mengingat
pengetahuan atau
informasi.
66 - 37
Latihan 2.4
1. Jelaskan perbedaan antara sel elektrokimia dengan sel
elektrolisis.
66 - 38
Latihan 2.4
3. Tuliskan reaksi elektrolisis zat berikut:
a. Lelehan NaCl dielektrolisis dengan elektrode grafit.
b. Larutan NaCl dielektrolisis dengan elektrode grafit.
66 - 39
Latihan 2.5
4. Tuliskan zat-zat yang dihasilkan pada anode dan katode jika
larutan H2SO4 encer dielektrolisis dengan elektrode yang terbuat
dari tembaga.
2 Sains sebagai cara
berpikir (science as a
way of thinking)
w. Menggambarkan
bagaimana seorang
ilmuwan melakukan
eksperimen.
- - - -
x. Menunjukkan
perkembangan
historis dari sebuah
ide.
- - - -
y. Menekankan sifat
empiris dan
objektivitas ilmu
sains.
- - - -
z. Menunjukkan 68 1 40 Jadi, jika ke dalam larutan Ag+, Cu
2+, dan Cr
3+ dialirkan muatan
108
bagaimana ilmu sains
berjalan dengan
pertimbangan induktif
dan deduktif.
listrik dengan jumlah yang sama, massa yang diendapkan adalah
sebagai berikut.
3:
2:
1::
ArCrArCuArAgmCrmCumAg
aa. Menunjukkan
hubungan sebab dan
akibat. 61 1 41
Logam yang potensialnya lebih rendah akan segera melepaskan
elektron ketika bersentuhan dengan logam yang potensialnya lebih
tinggi serta akan mengalami oksidasi oleh O2 dari udara. Hal ini
mengakibatkan korosi lebih cepat terjadi pada logam yang
potensialnya rendah, sedangkan logam yang potensialnya tinggi
justru lebih awet.
61 1 42
C. Perlindungan katodik
Perlindungan katodik dilakukan dengan menghubungkan logam
yang akan dilindungi dengan logam lain yang mempunyai
potensial elektrode sangat rendah (biasanya Mg). Ketika terjadi
oksidasi, logam yang dilindungi akan segera menarik elektron dari
logam pelindung sehingga oksidasi akan berlangsung pada logam
pelindung tersebut. Oleh kare logam pelindung teroksidasi, maka
lama-kelamaan dapat habis dan harus selalu diganti dengan yang
baru secara periodik.
66 3 43
Muatan 1 mol elektron= (muatan 1 buah elektron) x (jumlah 1 mol
elektron)
= (1,67 x 10-19
coulomb) x (6,02 x 1023
elektron)
= 96.368 C = 96.500 C (dibulatkan)
Jadi, setiap muatan listrik 96.500 coulomb akan menghasilkan
elektron sebanyak 1 mol. Untuk menghormati Michael Faraday,
maka muatan 1 mol elektron diberi satuan baru, yaitu 1 Faraday.
1 Faraday = 96.500 C = 1 mol elektron
bb. Mendiskusikan fakta
dan bukti. - - - -
cc. Menyajikan metode
ilmiah dan pemecahan - - - -
109
masalah.
vii) Metode ilmiah
viii) Pemecahan
masalah - - - -
3 Sains sebagai cara
menyelidik (science as a
way of investigating)
p. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan materi.
- - - -
q. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan grafik-
grafik, tabel-tabel,
dan lain-lain. 55 - 44
Latihan 2.3
10. Diketahui:
H2│2H+║Cu
2+│Cu E
o = +0,34 V
Zn│Zn2+
║Cu2+
│Cu Eo = +1,10 V
Mg│Mg2+
║Zn2+
│Zn Eo = +1,58 V
Mg│Mg2+
║Sn2+
│Sn Eo = +2,11 V
b. Urutkan daya oksidasi setiap logam dari yang paling kuat daya
oksidasinya sampai yang paling lemah.
c. Jika logam Cu, Zn, Mg, dan Sn dimasukkan ke dalam larutan
yang mengandung ion Sn2+
, logam manakah yang larut
(bereaksi) dan yang tidak larut (bereaksi)?
r. Mengharuskan siswa
untuk membuat
kalkulasi.
55 - 45
Latihan 2.3
9. Dengan menggunakan data potensial elektrode standar pada
Tabel 2.1, perkirakan apakah reaksi berikut dapat berlangsung
spontan atau tidak spontan.
a. Zn(s) + Sn2+
(aq) → Zn2+
(aq) + Sn(s)
b. Cu(s) + Fe3+
(aq) → Cu2+
(aq) + Fe(s)
c. Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)
d. Cu(s)+H2SO4(aq) → CuSO4(aq)+H2(g)
110
e. Cl2(g) + 2KI(aq) → 2KCl(aq) + I2(aq)
55 - 46
Latihan 2.3
11. Diketahui:
H2│2H+║Cu
2+│Cu E
o = +0,34 V
Zn│Zn2+
║Cu2+
│Cu Eo = +1,10 V
Mg│Mg2+
║Zn2+
│Zn Eo = +1,58 V
Mg│Mg2+
║Sn2+
│Sn Eo = +2,11 V
a. Tentukan potensial elektrode Eo logam Cu, Zn, Mg, dan Sn.
s. Mengharuskan siswa
untuk memberikan
alasan dari suatu
jawaban.
66 - 47
2. Mengapa pada elektrolisis larutan NaCl tidak dihasilkan logam
Na seperti pada elektrolisis NaCl cair?
t. Melibatkan siswa
dalam eksperimen
atau aktivitas berpikir.
52 - 48
Kegiatan 2.1
Daya Desak Logam
Kegiatan ini bertujuan untuk menyelidiki reaksi redoks yang dapat
berlangsung spontan dan tidak spontan. Berdasarkan pengamatan
yang dilakukan, Anda diharapkan dapat menghubungkan nilai
potensial elektrode standar dengan daya reduksi dan daya oksidasi
logam.
1. Alat dan Bahan
N
o.
Alat Bahan
Nama Ukuran Jumlah Nama ukuran Jumlah
1
Tabung
reaksi sedang
25
Buah
Logam
(Cu, Fe,
Mg, Pb,
Zn)
2 x 0,5
cm
Masing
-masing
5 buah
2 ampelas
- - Larutan
FeSO4 0,1 M 30 mL
3 Gunting
kaleng - -
Larutan
CuSO4 0,1 M 30 mL
4 Pinset - - Larutan 0,1 M 30 mL
111
MgSO4
5 Gelas
kimia 100 mL 2 buah
Larutan
Pb(NO3)2 0,1 M 30 mL
6 Rak
tabung - 1 buah
Larutan
ZnSO4 0,1 M 30 mL
52 - 49 Tugas Portofolio
Buatlah laporan hasil percobaan kegiatan 2.1.
68 - 50
Tugas Portofolio
Carilah di media elektronik (internet) atau buku di perpustakaan
tentang cara melapisi logam dengan elektrolisis (electroplating).
Buatlah rancangan percobaan untuk melapisi logam besi (paku)
dengan logam tembaga secara berkelompok. Tunjukkan kepada
Bapak/Ibu guru hasil rancangan percobaan yang sudah dibuat oleh
kelompok Anda. Jika sudah disetujui, lakukan percobaan tersebut.
Buatlah laporan hasil percobaan yang dilakukan.
4 Interaksi sains,
teknologi, dan
masyarakat (interaction
of science, technology,
and society) e. Menggambarkan
kegunaan ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
55 1 51 Salah satu contoh penggunaan sel elektrokimia dalam kehidupan
sehari-hari adalah baterai (sumber arus searah).
59 - 52
Gambar 2.9 (a) Contoh kendaraan yang menggunakan sel bahan
bakar.
f. Menunjukkan efek
negatif dari ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
61 1 53
Sebagai contoh, paku keling yang terbuat dari tembaga untuk
menyambung besi akan menyebabkan besi di sekitar paku keling
tersebut berkarat lebih cepat.
g. Mendiskusikan
masalah-masalah - - - -
112
sosial yang berkaitan
dengan ilmu sains
atau teknlogi.
h. Menyebutkan kari-
karir dan pekerjaan-
pekerjaan dibidang
ilmu teknologi.
- - - -
113
Lampiran 1.3
Hasil Analisis Buku C
No Indikator Literasi Sains
Bab 1 – Sifat Koligatif Larutan
Halaman Paragraf No.
Pernyataan Pernyataan
1 Sains sebagai batang
tubuh pengetahuan
(science as a body of
knowledge)
m. Menyajikan fakta-
fakta, konsep-konsep,
prinsip-prinsip, dan
hukum-hukum.
17) Fakta
4 1 1
Fraksi massa kadang-kadang dinyatakan dalam persentase massa.
Rumusnya sebagai berikut.
%100tan
xmassalaru
rlarutmassazatteaFraksimass
12 1 2 Segelas air yang diletakkan di ruang terbuka akan menguap (oleh
karena itu tidak pernah mencapai kesetimbangan).
12 1 3 Namun, apabila gelas ditutup dengan tutup gelas, ruang di atas
cairan akan berisi sejumlah konstanta uap air.
16 1 4 Zat terlarut dalam larutan nonelektrolit tidak dapat terdisosiasi
menjadi ion.
16 1 5 Sebagian besar larutan nonelektrolit berupa larutan organik.
16 1 6 Sementara itu, larutan elektrolit memiliki zat terlarut yang dapat
terionisasi menjadi ion.
17 1 7 Dalam percobaan tersebut, kamu akan menemukan bahwa es murni
meleleh lebih cepat daripada larutan.
17 2 8 Pada percobaan tersebut, kamu juga dapat membandingkan sifat
koligatif dari larutan nonelektrolit dan elektrolit.
17 2 9
Sebagai contoh, larutan garam merupakan elektrolit kuat, larutan
cuka merupakan elektrolit lemah, sedangkan larutan gula merupakan
nonelektrolit.
17 4 10 Sel darah akan pecah saat berada dalam larutan hipertonik.
17 - 11 Gambar 1.7 Sel darah dalam larutan hipertonik akan pecah.
114
17 5 12 Ginjal yang tidak bekerja dengan baik, tidak dapat menyaring sel-sel
darah.
17 5 13 Proses tersebut berhubungan dengan tekanan osmosis yang
merupakan salah satu sifat koligatif.
17 7 14 Lintah merupakan hewan lunak dan basah.
17 8 15 Air sangat diperlukan tanaman untuk tumbuh. Air diserap oleh akar.
18) Konsep 4 1 16
Fraksi massa adalah jumlah zat yang dinyatakan dalam gram dalam
100 gram larutan.
12 1 17
Tekanan uap cairan adalah tekanan kesetimbangan molekul gas dari
cairan yang berada di atas cairan itu sendiri sebagai hasil dari
penguapan.
16 1 18 Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan
listrik.
17 4 19 Larutan yang mempunyai tekanan osmosis yang sama disebut
isotonik.
17 4 20 Larutan dengan tekanan osmosis yang lebih rendah disebut
hipotonik.
17 4 21 Hipertonik adalah larutan yang mempunyai tekanan osmosis lebih
tinggi.
17 9 22
Osmosis terbalik adalah proses untuk menghilangkan garam dari air
laut dengan menggunakan membran semipermeabel yang diberikan
tekanan lebih besar dari tekanan osmosis air laut.
19) Prinsip 12 1 23
Seberapa banyak uap air yang muncul tergantung pada suhu, tetapi
tidak pada jumlah cairan yang muncul pada keadaan setimbang.
115
12 3 24
Karena itu, jika dua pertiga molekul adalah molekul zat terlarut,
tekanan uapnya adalah sebanyak kurang lebih du-pertiga dari pelarut
murni pada suhu tersebut.
12 3 25
Jika zat terlarut memiliki tekanan uap sendiri, maka tekanan uap
total pada larutan akan menjadi sebagai beikut.
Puap = 2/3 (tekanan uap pelarut murni) + 1/3 (tekanan uap zat terlarut
murni)
Maka, ∆P = Xzat terlarut . Po
Keterangan:
∆P = perubahan tekanan uap pada pelarut murni
Xzat terlarut = fraksi mol zat terlarut
Po = tekanan uap pelarut murni
Ingat Xzat terlarut = 1 - Xpelarut, oleh karena itu:
∆P = Po - Plarutan
Xzat terlarut . Po = P
o - Plarutan
(1 - Xpelarut) . Po = P
o - Plarutan
Po - Xpelarut . P
o = P
o - Plarutan
Plarutan = Po. Xpelarut
17 1 26 Pada titik beku, jumlah pembekuan molekul cair ke padat sama
dengan jumlah molekul padat mencair menjadi cairan.
17 1 27
Penambahan setiap zat terlarut meningkatkan konsentrasi molekul
padat secara efektif, memperlambat zat padat menajdi bagian cair
dalam kesetimbangan ini.
17 5 28
Dalam mesin dialisis, urea dan kontaminan lainnya akan dipisahkan
dari darah dan dibuang sehingga sel-sel darah yang bersih dapat
dikembalikan ke tubuh pasien.
20) Hukum 12 3 29
Hukum Raoult menyatakan bahwa tekanan uap pelarut di atas
larutan sebanding dengan fraksi molekul pelarut dalam larutan.
n. Menyajikan hipotesis-
hipotesis, teori-teori,
dan model-model.
- - - -
116
13) Hipotesis
14) Teori - - - -
15) Model
12 - 30
Gambar 1.5 Grafik kesetimbangan larutan gas pelarut murni
o. Meminta siswa untuk
mengingat
pengetahuan atau
informasi.
- - - -
2 Sains sebagai cara
berpikir (science as a
way of thinking)
dd. Menggambarkan
bagaimana seorang
ilmuwan melakukan
eksperimen.
- - - -
ee. Menunjukkan
perkembangan
historis dari sebuah
ide.
- - - -
ff. Menekankan sifat
empiris dan
objektivitas ilmu
sains.
- - - -
gg. Menunjukkan
bagaimana ilmu sains 17 4 31
Oleh karena itu, tekanan osmosis dalam sel darah harus dijaga dan
bahan kimia asing yang masuk ke dalamnya harus bersifat isotonik.
117
berjalan dengan
pertimbangan induktif
dan deduktif.
hh. Menunjukkan
hubungan sebab dan
akibat. 12 2 32
Sementara itu, jika larutan cairan ditempatkan di dalam gelas,
tekanan kesetimbangan akan menjadi lebih rendah dibandingkan
dengan tekanan kesetimbangan pada iar murni. Hal itu dikarenakan
adanya zat terlarut dalam cairan yang akan menahan penguapan
cairan.
17 2 33
Jika kamu membuat ketiga larutan uji itu dengan molalitas yang
sama, maka kamu akan mendapatkan perubahan titik beku pada
larutan elektrolit lebih besar dibandingkan pada larutan
nonelektrolit.
17 8 34
Tanaman memiliki zat terlarut yang membuat konsentrasi zat terlarut
tersebut lebih tinggi daripada air di sekitar akar. Dengan adanya
tekanan osmosis, air didorong masuk ke dalam akar.
ii. Mendiskusikan fakta
dan bukti. - - - -
jj. Menyajikan metode
ilmiah dan pemecahan
masalah.
ix) Metode ilmiah
- - - -
x) Pemecahan
masalah - - - -
3 Sains sebagai cara
menyelidik (science as a
way of investigating)
u. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
- - - -
118
penggunaan materi.
v. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan grafik-
grafik, tabel-tabel,
dan lain-lain.
- - - -
w. Mengharuskan siswa
untuk membuat
kalkulasi.
4 - 35
Latihan 1.1
1. Hitunglah molalitas larutan yang mengandung 0,12 gram cuka
(CH3COOH) dalam 50 gram air. (Mr cuka = 60 g/mol)
4 - 36
Latihan 1.1
2. Berapa banyak gula yang harus ditambahkan dalam 75 g air
untuk membuat 2 molal larutan gula? (Mr gula = 342 g/mol)
12 - 37
Latihan 1.5
1. Diketahui 2 g zat organik dilarutkan dalam 100 g air (Kb =
0,52oC.kg/mol). Jika larutan mendidih pada 100,15
oC,
berapakah massa molekular dari larutan nonelektrolit tersebut?
12 - 38
Latihan 1.5
2. 0,56 g asam etanoat (Mr = 60 g/mol) yang dilarutkan dalam 600
g naftalen menyebabkan peningkatan suhu titik didih sebesar
0,5oC. Jika 20% asam etanoat dipisahkan, hitunglah konstanta
peningkatan titik didih dari naftalen.
x. Mengharuskan siswa
untuk memberikan
alasan dari suatu
jawaban.
- - - -
y. Melibatkan siswa
dalam eksperimen
atau aktivitas berpikir. 16 - 39
Percobaan 1.1
Tujuan: mengetahui penambahan zat terlarut elektrolit dan
nonelektrolit ke dalam air dapat mempengaruhi titik beku air.
Alat dan Bahan: Cetakan es batu, air suling, gula, garam, cuka, soda,
119
diet soda, tatakan, sendok, gelas.
Langkah Kerja:
1. Buatlah kelompok terdiri 3 orang. Buatlah larutan gula dengan
melarutkan dua sendok gula ke dalam air.
2. Buat larutan yang sama dengan menggunakan cuka dan gula.
3. Pasang label pada cetakan es batu dan tuangkan setiap larutan
ke dalam 2 atau 3 kotak. Tuang sampai 3/4 penuh agar tidak
tercampur dengan larutan yang lain.
4. Letakkan cetakan ke dalam lemari es dan biarkan membeku.
5. Keluarkan es batu apabila semua larutan telah berubah menjadi
es. Keluarkan es batu dan letakkan setiap larutan pada tempat
yang berbeda.
6. Tempatkan es-es tersebut pada suhu ruang dan nyalakan
stopwatch. Catat waku saat semua es batu mencair.
7. Amati dan lengkapi tabel di bawah ini.
Larutan Lama Mencair
Air murni
Larutan garam
Larutan gula
Larutan cuka
Soda
Diet soda
Pertanyaan:
1. Es yang terbuat dari apakah yang paling cepat mencair?
2. Es yang terbuat dari apakah yang paling lama mencair?
3. Mengapa terjadi perbedaan lama mencair pada es-es tersebut?
Hubungkan dengan jenis cairannya (pelarut murni, larutan
elektrolit kuat, larutan elektrolit lemah, atau larutan
nonelektrolit).
4. Kesimpulan apakah yang dapat kamu peroleh dari percobaan
tersebut?
120
4 Interaksi sains,
teknologi, dan
masyarakat (interaction
of science, technology,
and society) i. Menggambarkan
kegunaan ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
17 3 40
Sifat koligatif memiliki banyak kegunaan dalam kehidupan sehari-
hari. Beberapa penerapan sifat koligatif larutan antara lain
pengendalian sel, mesin dialisis, pengawetan makanan, pembasmi
lintah, dan sebagainya.
17 5 41 Mesin dialisis berfungsi untuk membersihkan sel-sel darah seorang
pasien gagal ginjal.
17 6 42
Garam dan gula merupakan pengawet alami yang umum digunakan
untuk makanan. Bahan tersebut dapat membunuh bakteri yang dapat
membusukkan makanan.
17 7 43
Membasmi lintah dapat dengan cara menaburkan garam pada tubuh
hewan tersebut. Garam akan menyerap air yang menyebabkan lintah
menjadi kering.
j. Menunjukkan efek
negatif dari ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
- - - -
k. Mendiskusikan
masalah-masalah
sosial yang berkaitan
dengan ilmu sains
atau teknlogi.
- - - -
l. Menyebutkan kari-
karir dan pekerjaan-
pekerjaan dibidang
ilmu teknologi.
- - - -
121
No Indikator Literasi Sains
Bab 2 – Elektrokimia
Halaman Paragraf No.
Pernyataan Pernyataan
1 Sains sebagai batang
tubuh pengetahuan
(science as a body of
knowledge)
p. Menyajikan fakta-fakta,
konsep-konsep, prinsip-
prinsip, dan hukum-
hukum.
21) Fakta
25 - 1
Gambar 2.1 Jenis-jenis baterai
25 2 2 Reaksi oksidasi dan reduksi merupakan konsep dasar elektrokimia.
25 4 3
Misalnya, pada reaksi pembakaran besi, menghasilkan besi (III) oksida.
Reaksinya sebagai berikut.
4Fe(s) + 3O2(s) → 2Fe2O3(s)
25 5 4 Besi dan oksigen merupakan unsur murni dengan bilangan oksidasi 0.
25 5 5 Semua reaksi oksidasi disertai dengan reaksi reduksi.
41 - 6
Gambar 2.13 Baterai yang dapat diperbarui.
41 1 7 Perangkat untuk mengisi ulang tersebut dinamakan charger atau
recharger.
41 1 8 Contoh sel Volta sekunder adalah aki (baterai timbal-asam), baterai Ni-Cd,
baterai Ni-logam hidrida, dan baterai ion litium.
41 1 9 Beberapa contoh sel volta sekunder dan sifatnya ditunjukkan pada Tabel
2.3.
122
46 1 10 Logam dapat diekstrak dari lelehan senyawa dengan elektrolisis.
49 1 11 Elektrolisis air garam (konsentrat natrium klorida) adalah elektrolisis
dengan menggunakan sel diafragma.
49 4 12
Kuantitas listrik mengacu pada kuantitas muatan listrik, biasanya diukur
dalam coulomb.
W = e x F = 500.96
.. tie
Keterangan:
W = massa zat dibebaskan dalam gram (g)
e = berat ekuivalen = Mr dibagi jumlah elektron yang terlibat
F = konstanta Faraday = muatan pada salah satu mol elektron dalam
Coulomb (C) = 500.96
ixt
51 1 13 Besi apabila dibiarkan di udara terbuka akan mengalami korosi.
22) Konsep
25 1 14
Elektrokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari reaksi kimia
yang terjadi dalam suatu larutan dari sebuah konduktor elektron (logam
atau semikonduktor) dan konduktor ion (elektrolit).
25 2 15 Reaksi kimia di mana terjadi transfer elektron antarmolekul disebut reaksi
oksidasi atau reduksi (redoks).
25 3 16 Seluruh baterai ini hampir mengadaptasi sistem konversi energi yang
sama.
25 4 17 Redoks singkatan dari reaksi reduksi-oksidasi.
25 4 18 Redoks merupakan proses elektrokimia yang melibatkan transfer elektron
“ke” atau “dari” suatu molekul ion dan mengubah bilangan oksidasinya.
25 4 19 Reaksi oksidasi merupakan peristiwa pelepasan elektron dan reaksi reduksi
merupakan peristiwa penangkapan elektron.
41 1 20 Sel Volta sekunder merupakan sel Volta yang dapat diperbarui (dapat diisi
123
ulang).
41 1 21 Reaksi pada anode: 4OH
-(aq) →2H2O(l)+O2+4e
-
Reaksi pada katode: 2H+
(aq) + 2e- → H2(g)
49 1 22
Reaksi yang terjadi di anode dan katode dalam elektrolisis air garam
adalah sebagai berikut.
Reaksi pada anode:
2Cl-(aq) → Cl2(g) + 2e
- ;ion OH
- tetap berada dalam larutan.
Reaksi pada katode:
2H+
(aq) + 2e- → H2(g) ;ion Na
+ tetap berada dalam larutan.
51 2 23 Korosi merupakan oksidasi elektrokimia dari logam dengan oksidan
seperti oksigen.
51 2 24 Pembentukan oksida besi akibat oksidasi atom-atom besi dalam larutan
murni adalah contoh korosi elektrokimia, umumnya dikenal sebagai karat.
51 3 25 Banyak campuran logam (aloy) mengalami korosi karena paparan uap air
di udara, namun proses tersebut juga dipengaruhi oleh paparan zat tertentu.
23) Prinsip 25 1 26
Elektrokimia melibatkan transfer elektron antara elektrode dan elektrolit
dalam larutan.
25 4 27 Reaksi ini dapat terjadi melalui penerapan tegangan eksternal atau melalui
pelepasan energi kimia.
25 5 28 Ketika keduanya bereaksi, terjadi perubahan bilangan oksidasi. Pada besi
(III) oksida, bilangan oksidasi besi menjadi +3 dan oksigen menjadi -2.
25 6 29
Persamaan reaksi redoks harus disertakan seperti reaksi kimia biasa. Untuk
menyetarakan reaksi redoks ada beberapa hal yang harus dperhatikan,
yaitu sebagai berikut.
a. Jumlah atom pada sisi kiri reaksi adalah sama dengan jumlah atom di
sebelah kanan.
b. Jumlah muatan atom pada sisi kiri reaksi adalah sama dengan jumlah
muatan atom di sisi kanan reaksi.
c. Sebagian besar reaksi redoks terjadi dalam larutan asam atau alkali.
Oleh karena itu, ion H+, OH
-, dan molekul air (H2O) termasuk dalam
reaksi ditulis dalam persamaan.
36 1 30
Reaksi redoks dalam sel elektrokimia akan terjadi secara spontan apabila
potensial sel adalah positif. Apabila potensial sel negatif, maka reaksi tidak
akan terjadi secara spontan.
124
41 1 31 Sel Volta sekunder diisi ulang dengan menggunakan arus listrik yang
membalikan reaksi kimia yang terjadi selama penggunaannya.
49 3 32
Untuk mencegah reaksi ini terjadi, sebuah sel diafragma digunakan untuk
menjaga klorin dan natrium klorida cair terpisah. Pada sel diafragma,
diafragma asbes berpori memisahkan kompartemen anode dan katode.
49 3 33
Air garam dipompa ke dalam kompartemen anode, yang berisi anode
titanium. Cairan dalam kompartemen tersebut disimpan pada tingkat yang
lebih tinggi daripada kompartemen katode, dan terdapat katode baja.
Dalam kompartemen anode, ion klorida dibuang dan gas klorin dihasilkan.
24) Hukum
49 4 34
Hukum Faraday tentang elektrolisis dapat ditulis dalam persamaan kimia
sebagai berikut.
1. Massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis berbanding lurus dengan
jumlah listrik yang dilewati.
q. Menyajikan hipotesis-
hipotesis, teori-teori,
dan model-model.
16) Hipotesis
- - - -
17) Teori - - - -
18) Model
36 2 35
Menggambar diagram sel dapat dilakukan sebagai berikut. Contohnya,
penulisan elektrode magnesium digabungkan ke elektrode hidrogen.
Tanda kurung siku garis vertikal tunggal
menunjukkan hidrogen menunjukkan batasan
yang mengalir melalui platina antara dua fase,
sebagai contoh, antara
ion magnesium dan
logam padat.
Pt[H2(g)] + 2H+ ǁ Mg
2+(aq) ǀ Mg(s)
Garis vertikal ganda menunjukkan jembatan garam.
Cara lain menuliskan elektrode hidrogen yang lain adalah sebagai berikut.
Pt ǀ H2(g) ǀ 2H+
(aq) ǁ atau
125
Tanda kurung siku digantikan dengan satu garis vertikel yang
menunjukkan batasan antara platina dan hidrogen.
Pt[H2(g)] ǀ H+
(aq) ǁ
Satu ion hidrogen ditunjukkan dari 2 ion hidrogen pada persamaan.
49 - 36
Gambar 2.22 Elektrolisis garam
49 2 37
Setelah elektrolisis, larutan yang dihasilkan mengandung natrium
hidroksida. Klorin bereaksi dengan natrium hidroksida cair menghasilkan
natrium klorat (I):
Cl2 + 2NaOH → NaClO + NaCl + H2O
51 - 38
Gambar 2.24 Korosi dan bagaimana terbentuknya.
r. Meminta siswa untuk
mengingat pengetahuan
atau informasi.
46 - 39
Latihan 2.5
Tentukan pelepasan ion dan reaksi yang terjadi pada katode dan anode
untuk elektrolisis berikut.
a. Lelehan magnesium klorida
b. Larutan perak bromida
c. Konsentrat kalium iodida
d. Larutan besi (II) belerang
e. Larutan seng klorida dan timbel (II) bromida
2 Sains sebagai cara
berpikir (science as a way
of thinking)
kk. Menggambarkan
49 4 40
Michael Faraday (1791-1867) meneliti elektrolisis kuantitatif dengan
mengukur jumlah perubahan kimiawi yang dibawa oleh arus yang dikenal
untuk waktu yang diketahui.
126
bagaimana seorang
ilmuwan melakukan
eksperimen.
ll. Menunjukkan
perkembangan historis
dari sebuah ide.
- - - -
mm. Menekankan sifat
empiris dan objektivitas
ilmu sains.
- - - -
nn. Menunjukkan
bagaimana ilmu sains
berjalan dengan
pertimbangan induktif
dan deduktif.
25 5 41
Oleh karena itu, pada besi terjadi peningkatan bilangan oksidasi besi dari 0
ke +3 yang disebut oksidasi. Pada saat yang sama oksidasi oksigen
mengalami penurunan dari 0 ke -2 yang dikenal sebagai reduksi.
51 2 42
Jenis kerusakan ini biasanya menghasilkan oksida dan garam dari logam
asli. Dengan kata lain, korosi adalah pemakaian logam sampai habis
karena reaksi kimia.
oo. Menunjukkan hubungan
sebab dan akibat. 51 3 43
Korosi dapat menyebabkan terbentuknya keretakan atau lubang dan dapat
menyebar ke permukaan yang lebih luas.
pp. Mendiskusikan fakta
dan bukti. 51 1 44
Besi apabila dibiarkan di udara terbuka akan mengalami korosi. Apakah
korosi itu?
qq. Menyajikan metode
ilmiah dan pemecahan
masalah.
xi) Metode ilmiah
51 3 45
Bagaimanakah proses terjadinya karat tersebut?
Saat besi terkena tetesan air, besi bertindak sebagai anode, dengan reaksi
sebagai berikut. Fe→Fe2+
+2e-
Beberapa elektron yang dibebaskan dapat menembus ke bagian dalam
logam dan sisanya ditangkap oleh oksigen di udara. Proses tersebut
merupakan proses yang terjadi pada katode dengan reaksi sebagai berikut.
O2 + 4H+ + 4e
- → 2H2O
Ion Fe2+
akan teroksidasi oleh oksigen dan membentuk senyawa Fe3+
, yaitu
Fe2O3.xH2O yang merupakan karat dengan warna merah kecoklatan.
xii) Pemecahan
masalah - - - -
3 Sains sebagai cara
menyelidik (science as a - - - -
127
way of investigating)
z. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan materi.
aa. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan grafik-
grafik, tabel-tabel, dan
lain-lain.
- - - -
bb. Mengharuskan siswa
untuk membuat
kalkulasi. 36 - 46
Latihan 2.4
Prediksikan apakah reaksi di bawah ini dapat terjadi secara spontan
menggunakan potensial sel dan data pada Tabel 2.1.
a. Fe + Ca2+
↔ Fe2+
+ Ca
b. Co + 2Na+ ↔ Co
2+ + 2Na
c. 2Ag+ + Ca
2+ ↔ 2Ag
+ + Ca
51 - 47
Latihan 2.6
1. Tembaga klorida cair (CuCl2) dielektrolisis dengan pasokan daya
4.825 C (Ar Cu = 64 g/mol; Ar Cl = 35,5 g/mol). Berapa banyak
padatan yang terdapat di anode?
51 - 48
Latihan 2.6
2. Listrik yang sama melewati sebuah tembaga sulfat (CuSO4) dan
larutan perak nitrat (AgNO3). Jika 8 g tembaga padat diproduksi,
maka berapa banyak perak yang dihasilkan? (Ar Cu= 64;Ar Ag = 108
g/mol)
cc. Mengharuskan siswa
untuk memberikan
alasan dari suatu
jawaban.
- - - -
dd. Melibatkan siswa dalam
eksperimen atau 41 - 49
Percobaan 2.1
Tujuan: Mengetahui banyaknya tegangan yang dapat dihasilkan oleh
128
aktivitas berpikir. lemon.
Alat dan Bahan: Lemon, voltmeter, pin/klip, penanda, paku seng, koin
tembaga, pisau, dan kentang.
Langkah Kerja:
1. Dalam kelompok dengan anggota 3 sampai 4 orang, cuci, dan
keringkan semua lemon.
2. Buatlah sayatn kecil di dua tempat pada sebuah lemon. Masukkan
sebuah paku berlapis seng dan koin tembaga ke dalamnya.
3. Gunakan pin untuk menghubungkan paku dan koin ke voltmeter.
Catat hasilnya.
4. Buatlah rangkaian dua, tiga, dan empat lemon yang dihubungkan
bersama-sama. Catat tegangan yang dihasilkan.
5. Lakukan hal yang sama pada kentang.
4 Interaksi sains, teknologi,
dan masyarakat
(interaction of science,
technology, and society) m. Menggambarkan
kegunaan ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
25 2 50 Contoh penerapan elektrokimia, yaitu pada baterai, aki, pemurnian logam,
pelapisan logam (electroplating), korosi.
46 1 51
Elektrolisis digunakan secara luas pada industri dan kehidupan sehari-hari,
seperti pemurnian logam, penyepuhan logam, isolasi logam, dan
pembuatan gas.
46 1 52 Elektrolisis dapat digunakan untuk menghasilkan dekomposisi kimia
dengan pembentukan senyawa baru, seperti dalam elektrolisis air asin.
46 1 53 Elektrolisis juga digunakan untuk memurnikan logam, seperti tembaga.
n. Menunjukkan efek
negatif dari ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
- - - -
o. Mendiskusikan
masalah-masalah sosial
yang berkaitan dengan
ilmu sains atau teknlogi.
- - - -
p. Menyebutkan kari-karir
dan pekerjaan-pekerjaan
dibidang ilmu
teknologi.
- - - -
129
129
Lampiran 2.1
Jumlah Kemunculan Indikator Literasi Sains pada Buku A, B, dan C
No Indikator Literasi Sains
Buku A Buku B Buku C
Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
1 Sains sebagai batang tubuh
pengetahuan (the knowledge of
science)
a. Menyajikan fakta-fakta, konsep-
konsep, prinsip-prinsip, dan
hukum-hukum.
1) Fakta
2 17 5 10 15 13
2) Konsep 10 4 9 14 7 12
3) Prinsip 3 5 1 4 6 8
4) Hukum 1 1 2 2 1 1
b. Menyajikan hipotesis-hipotesis,
teori-teori, dan model-model.
1) Hipotesis
- - - - - -
2) Teori - - 1 - - -
3) Model 4 2 1 6 1 4
c. Meminta siswa untuk mengingat
pengetahuan atau informasi - 4 - 3 - 1
2 Sains sebagai cara untuk
menyelidiki (the investigative nature
1 1 - - - -
130
of science)
a. Mengharuskan siswa untuk
menjawab pertanyaan melalui
penggunaan materi
b. Mengharuskan siswa untuk
menjawab pertanyaan melalui
penggunaan grafik - grafik, tabel
- tabel, dan lain - lain
- - - 1 - -
c. Mengharuskan siswa untuk
membuat perhitungan - 2 4 2 4 3
d. Mengharuskan siswa untuk
memberikan alasan dari suatu
jawaban
2 1 1 1 - -
e. Melibatkan siswa dalam
eksperimen atau aktivitas
berpikir
1 2 - 3 1 1
3 Sains sebagai cara berpikir (science
as a way of thinking)
a. Menggambarkan bagaimana
seorang ilmuwan melakukan
eksperimen
1 - - - - 1
b. Menunjukkan perkembangan
historis dari sebuah ide - 1 - - - -
c. Menekankan sifat empiris dan
objektivitas ilmu sains - - - - - -
d. Mengilustrasikan dengan
menggunakan asumsi-asumsi - - - - - -
131
e. Menunjukkan bagaimana ilmu
sains berjalan dengan
pertimbangan induktif dan
deduktif
- 4 2 1 1 2
f. Menunjukkan hubungan sebab
dan akibat 6 4 3 3 3 1
g. Mendiskusikan fakta dan bukti - - 1 - - 1
h. Menyajikan metode ilmiah dan
pemecahan masalah - - - - - 1
4 Interaksi sains, teknologi dan
masyarakat (interaction of science,
technology and society)
a. Menggambarkan
kegunaan/dampak positif ilmu
sains dan teknologi bagi
masyarakat
1 - 5 2 4 4
b. Menunjukkan efek negatif dari
ilmu sains dan teknologi bagi
masyarakat
- 2 - 1 - -
c. Mendiskusikan masalah -
masalah sosial yang berkaitan
dengan ilmu sains atau teknologi
- - - - - -
d. Menyebutkan karir - karir dan
pekerjaan - pekerjaan dibidang
ilmu dan teknologi
- - - - - -
132
Tabel Rekapitulasi Jumlah Kemunculan Indikator Literasi Sains pada Setiap
Buku
No Kategori
Buku A
Σ
Buku B
Σ
Buku C
Σ Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
1 Sains sebagai batang
tubuh pengetahuan 20 33 53 19 39 58 30 39 69
2 Sains sebagai cara
untuk menyelidiki 4 6 10 5 7 12 5 4 9
3 Sains sebagai cara
untuk berpikir 7 9 16 6 4 10 4 6 10
4
Interaksi sains,
teknologi, dan
masyarakat
1 2 3 5 3 8 4 4 8
Jumlah 32 50 35 53 43 53
Jumlah Total 82 88 96
133
Lampiran 2.2
Persentase Kemunculan Kategori Literasi Sains pada Setiap Buku
No Indikator Literasi Sains
Buku A Buku B Buku C
Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
Bab
1
Bab
2
1 Sains sebagai batang tubuh
pengetahuan (the knowledge of science)
b. Menyajikan fakta-fakta, konsep-
konsep, prinsip-prinsip, dan hukum-
hukum.
5) Fakta
2,44
%
20,7
%
5,68
%
11,4
%
15,6
%
13,5
%
6) Konsep 12,2
0%
4,88
%
10,2
%
15,9
%
7,29
%
12,5
%
7) Prinsip 3,66
% 6,1%
1,14
%
4,55
%
6,25
%
8,33
%
8) Hukum 1,22
%
1,22
%
2,27
%
2,27
%
1,04
%
1,04
%
c. Menyajikan hipotesis-hipotesis,
teori-teori, dan model-model.
4) Hipotesis
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
5) Teori 0,00
%
0,00
%
1,14
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
6) Model 4,88
%
2,44
%
1,14
%
6,82
%
1,04
%
4,17
%
d. Meminta siswa untuk mengingat
pengetahuan atau informasi
0,00
%
4,88
%
0,00
%
3,41
%
0,00
%
1,04
%
134
2 Sains sebagai cara untuk menyelidiki
(the investigative nature of science)
f. Mengharuskan siswa untuk
menjawab pertanyaan melalui
penggunaan materi
1,22
%
1,22
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
g. Mengharuskan siswa untuk
menjawab pertanyaan melalui
penggunaan grafik - grafik, tabel -
tabel, dan lain - lain
0,00
%
0,00
%
0,00
%
1,14
%
0,00
%
0,00
%
h. Mengharuskan siswa untuk
membuat perhitungan
0,00
%
2,44
%
4,55
%
2,27
%
4,17
%
3,13
%
i. Mengharuskan siswa untuk
memberikan alasan dari suatu
jawaban
2,44
%
1,22
%
1,14
%
1,14
%
0,00
%
0,00
%
j. Melibatkan siswa dalam eksperimen
atau aktivitas berpikir
1,22
%
2,44
%
0,00
%
3,41
%
1,04
%
1,04
%
3 Sains sebagai cara berpikir (science as
a way of thinking)
i. Menggambarkan bagaimana seorang
ilmuwan melakukan eksperimen
1,22
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
1,04
%
j. Menunjukkan perkembangan
historis dari sebuah ide
0,00
%
1,22
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
k. Menekankan sifat empiris dan
objektivitas ilmu sains
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
l. Mengilustrasikan dengan
menggunakan asumsi-asumsi
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
m. Menunjukkan bagaimana ilmu sains
berjalan dengan pertimbangan
induktif dan deduktif
0,00
%
4,88
%
2,27
%
1,14
%
1,04
%
2,08
%
135
n. Menunjukkan hubungan sebab dan
akibat
7,32
%
4,88
%
3,41
%
3,41
%
3,13
%
1,04
%
o. Mendiskusikan fakta dan bukti 0,00
%
0,00
%
1,14
%
0,00
%
0,00
%
1,04
%
p. Menyajikan metode ilmiah dan
pemecahan masalah
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
1,04
%
4 Interaksi sains, teknologi dan
masyarakat (interaction of science,
technology and society)
e. Menggambarkan kegunaan/dampak
positif ilmu sains dan teknologi bagi
masyarakat
1,22
%
0,00
%
5,68
%
2,27
%
4,17
%
4,17
%
f. Menunjukkan efek negatif dari ilmu
sains dan teknologi bagi masyarakat
0,00
%
2,44
%
0,00
%
1,14
%
0,00
%
0,00
%
g. Mendiskusikan masalah - masalah
sosial yang berkaitan dengan ilmu
sains atau teknologi
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
h. Menyebutkan karir - karir dan
pekerjaan - pekerjaan dibidang ilmu
dan teknologi
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
0,00
%
Total 100,00% 100,00% 100,00%
136
Lampiran 3.1
Tabel Kesepakatan pada Buku A
No Indikator Literasi Sains
Bab 1 – Sifat Koligatif Larutan Pengamat I Pengamat II
Hala
man
Para
graf
No.
Pernyata
an
Pernyataan Ya Tidak Ya Tidak
1 Sains sebagai batang tubuh
pengetahuan (the knowledge
of science)
s. Menyajikan fakta-fakta,
konsep-konsep, prinsip-
prinsip, dan hukum-
hukum.
1) Fakta 7 - 1
Tabel 1.2 Tetapan Kenaikan Titik Didih Molal (Kb)
Pelarut Titik Didih (oC) Kb (oC/molal)
Air 100,0 0,51
Benzena 80,1 2,52
Alkohol 78,5 1,19
Kloroform 61,2 3,88
Aseton 56,5 1,67
Eter 34,5 2,11
√ √
15 2 2 Zat elektrolit dalam air akan terionisasi atau terurai menjadi ion-
ion. √ √
2) Konsep 7 2 3
Temperatur pada tekanan uap jenuh zat cair yang sama dengan 1
atm disebut titik didih normal zat cair itu. √ √
7 4 4 Selisih antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni
disebut kenaikan titik didih (∆Tb). √ √
7 5 5
Kenaikan titik didih yang disebabkan oleh 1 mol zat yang
dilarutkan dalam 1.000 gram zat pelarut mempunyai harga yang
tetap dan disebut tetapan kenaikan titik didih molal (Kb). √ √
7 6 6 Bagaimana hubungan kenaikan titik didih dengan konsentrasi
larutan? Secara umum dapat dirumuskan sebagai berikut. √ √
137
∆Tb = m x Kb atau
xKbw
xMr
wTb
1
000.12
Keterangan:
∆Tb = kenaikan titik didih larutan
Kb = tetapan kenaikan titik didih molal
m = kemolalan (molalitas)
w1 = massa pelarut dalam gram
w2 = massa zat terlarut dalam gram
Mr = massa molekul relatif zat terlarut
13 1 7
Selaput semipermiabel adalah suatu selaput yang hanya dapat
dilalui oleh molekul-molekul pelarut, sedangkan molekul-molekul
zat terlarut tidak dapat melaluinya.
√ √
13 1 8
Tekanan hidrostatis yang dihasilkan dari proses osmosis yang
menahan merembesnya molekul-molekul pelarut disebut tekanan
osmotik. √ √
13 2 9
Bagaimana hubungan penurunan tekanan osmotik dengan
konsentrasi larutan? Secara umum dapat dirumuskan sebagai
berikut.
π = M x R x T atau
xRxTV
xMr
w 1
Keterangan:
π = tekanan osmotik
R = tetapan gas ideal (0,082 atam L/mol K)
T = temperatur (K)
V = volume larutan
w = massa zat terlarut
Mr = massa molekul relatif zat terlarut
√ √
13 3 10
Jika tekanan osmotik dua larutan dibandingkan maka ada tiga
kemungkinan, yaitu sebagai berikut.
d. Larutan - larutan yang mempunyai tekanan osmotik sama
disebut isotonik.
√ √
13 3 11 e. Larutan - larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih
rendah daripada larutan lain disebut hipotonik. √ √
13 3 12 f. Larutan - larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih
tinggi daripada larutan lain disebut hipertonik. √ √
138
3) Prinsip
5 4 13
∆P = Po x X2 atau 12
2
nn
nPoxP
Dari persamaan di atas dapat diturunkan suatu rumus untuk
menghitung tekanan uap larutan, sehingga didapatkan:
∆P = Po x X1 atau 21
1
nn
nPoxP
Keterangan:
∆P = penurunan tekanan uap
Po = tekanan uap pelarut murni
P = tekanan uap larutan
X1 = fraksi mol zat pelarut
X2 = fraksi mol zat terlarut
n1 = mol zat pelarut
n2 = mol zat terlarut
√ √
7 2 14 Suatu zat cair akan mendidih jika tekanan uap jenuh zat cair itu
sama dengan tekanan udara di sekitarnya. √ √
7 3 15 Oleh sebab itu, penguapan partikel - partikel pelarut membutuhkan
energi yang lebih besar. √ √
4) Hukum
5 2 16
Pada tahun 1887, F.M. Raoult (1830 – 1901) menyatakan bahwa
penurunan tekanan uap relatif (Po – P) atau (∆P) berbanding lurus
dengan fraksi mol zat terlarut. √ √
t. Menyajikan hipotesis-
hipotesis, teori-teori, dan
model-model.
19) Hipotesis
- - - -
20) Teori - - - -
21) Model
5 - 17
Gambar 1.5 Penurunan tekanan uap air karena adanya zat terlarut
√ √
7 - 18 Gambar 1.7 Mendidihkan larutan gula √ √
139
13 - 19
Gambar 1.13 Peristiwa osmosis; perembesan molekul pelarut dari
larutan yang konsentrasinya kecil ke larutan yang konsentrasinya
besar
√ √
15 - 20
Gambar 1.15 Perilaku sel hewan dan sel tumbuhan pada larutan
yang berbeda.
√ √
u. Meminta siswa untuk
mengingat pengetahuan
atau informasi.
- - - -
2 Sains sebagai cara
menyelidiki (the investigative
nature of science)
ee. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan materi.
15 - 28
Tugas 1.4
Analisis
Diskusikanlah dengan teman kelompok kalian!
2. Tentunya kalian pernah memerhatikan telur yang
dipecahkan, bukan? Pada kulit telur bagian dalam terdapat
selaput permeabel.
Apakah fungsi selaput permeabel tersebut?
Bagaimana seandainya selaput tidak ada?
√ √
140
ff. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan grafik-grafik,
tabel-tabel, dan lain-lain.
- - - -
gg. Mengharuskan siswa
untuk membuat kalkulasi. - - - -
hh. Mengharuskan siswa
untuk memberikan alasan
dari suatu jawaban. 13 - 29
Tugas 1.4
3. Sekarang di pasaran banyak sekali dijual minuman ringan
yang berlabel isotonik. Mengapa diberi nama minuman
isotonik? Apa bedanya dengan minuman ringan jenis
lainnya? Pernahkan kalian meminumnya? Untuk apakah
tujuannya?
√ √
15 - 30
Contoh:
Apabila 1 mol gula dilarutkan dalam 1000 gram air memiliki titik
beku -1,86 oC, sedangkan jika 1 mol NaCl dilarutkan dalam 1000
gram air memiliki titik beku -3,5 oC. Pikirkan mengapa sifat
koligatif larutan elektrolit nilainya lebih besar dibandingkan sifat
koligatif larutan nonelektrolit untuk larutan yang konsentrasinya
sama?
√ √
ii. Melibatkan siswa dalam
eksperimen atau aktivitas
berpikir.
7 - 31
Tugas 1.1
Analisis
Lakukan percobaan sederhana dengan teman kelompok kalian!
Tentunya kalian sudah mengetahui berapa titik didih air, bukan?
Bandingkan titik didih air dengan larutan berikut.
5. Masukkan kira-kira 5 sendok gula ke dalam 1 liter air.
6. Aduk sampai semua gula larut.
7. Panaskan larutan gula tersebut sampai mendidih dan ukur
temperaturnya.
8. Bandingkan titik didih larutan gula dengan titik didih air.
Bagaimana hasilnya?
Diskusikan mengapa larutan gula mempunyai titik didih yang lebih
tinggi daripada titik didih air? Bandingkan hasil diskusi kelompok
kalian dengan kelompok lain!
√ √
3 Sains sebagai cara berpikir
(science as a way of
thinking)
rr. Menggambarkan
bagaimana seorang
5 - 21
Kimiawan
Francois Marie Raoult (1830-1901)
Ia adalah seorang ahli kimia prancis. Raoult terkenal dengan
eksperimen-eksperimennya dengan larutan. Tulisannya yang
pertama tentang penurunan titik beku zat cair karena adanya zat
√ √
141
ilmuwan melakukan
eksperimen.
yang dilarutkan didalamnya, dipublikasikan pada tahun 1878. Hal
ini dilanjutkan dengan penyelidikan dan penelitian dengan berbagai
macam pelarut, seperti benzena dan asam asetat, yang membuatnya
percaya bahwa ada hubungan yang sederhana antara berat molekul
suatu zat dan titik beku pelarut. Jika satu mol zat dilarutkan dalam
100 molekul pelarut maka temperatur larutan akan menjadi turun.
Hubungan lain yang didapatkan dari eksperimennya adalah
penurunan tekanan uap pelarut, yang disebabkan oleh adanya zat
yang dilarutkan di dalamnya, yang sebanding dengan berat molekul
zat yang dilarutkan ketika larutan ditambah air. Semua ini
digunakan untuk menentukan berat molekul suatu zat, dan juga
digunakan oleh J. H. Van’t Hoff dan W. Ostwald, untuk
mendukung hipotesis penguraian elektrolit dalam larutan.
ss. Menunjukkan
perkembangan historis
dari sebuah ide.
- - - -
tt. Menekankan sifat empiris
dan objektivitas ilmu
sains.
- - - -
uu. Mengilustrasikan dengan
menggunakan asumsi-
asumsi.
- - - -
vv. Menunjukkan bagaimana
ilmu sains berjalan
dengan pertimbangan
induktif dan deduktif.
- - - -
ww. Menunjukkan hubungan
sebab dan akibat. 5 - 22
Semakin besar fraksi mol zat terlarut dalam larutan maka semakin
besar tekanan uapnya. √ √
7 2 23
Apabila air murni dipanaskan pada tekanan 1 atm (760 mmHg)
maka air akan mendidih pada temperatur 100 oC, karena pada
temperatur itu tekanan uap air sama dengan tekanan udara di
sekitarnya.
√ √
7 3 24
Apa yang terjadi jika gula dilarutkan ke dalam air? Dengan
sendirinya tekanan uap larutan gula akan turun. Semakin banyak
gula yang dilarutkan, semakin besar penurunan tekanan uapnya,
sehingga pada temperatur 100 oC larutan gula belum mendidih
sebab tekanannya kurang dari 760 mmHg.
√ √
7 3 25 Larutan itu memerlukan temperatur yang lebih tinggi lagi agar
tekanan uap jenuhnya sama dengan tekanan udara di sekitarnya, √ √
142
karena adanya partikel-partikel zat terlarut dalam larutan yang
menghalangi peristiwa penguapan partikel pelarut.
13 1 26
Akibat peristiwa osmosis, tekanan hidrostatis pada wadah yang
berisi larutan pekat menjadi sedemikian besar sehingga molekul-
molekul larutan encer tidak dapat merembes lagi ke larutan pekat. √ √
15 2 27 Peruraian itu menyebabkan penambahan jumlah partikel. √ √
xx. Mendiskusikan fakta dan
bukti. - - - -
yy. Menyajikan metode
ilmiah dan pemecahan
masalah.
i) Metode ilmiah
- - - -
ii) Pemecahan masalah - - -
-
4 Interaksi sains, teknologi,
dan masyarakat (interaction
of science, technology, and
society)
i. Menggambarkan
kegunaan ilmu sains dan
teknologi bagi
masyarakat.
15 - 32
Kilas Kimia
Osmosis pada Sel Hewan dan Sel Tumbuhan
Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam, baik hewan
ataupun tumbuhan. Perubahan bentuk sel terjadi jika terdapat pada
larutan yang berbeda. Sel yang terletak pada larutan isotonik
mempunyai volume yang konstan. Dalam hal ini, sel akan
mendapat dan kehilangan air dalam jumlah yang sama. Banyak
hewan laut, seperti bintang laut (Echinodermata) dan kepiting
(Arthropoda) cairan selnya bersifat isotonik dengan
lingkungannya. Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik maka
sel tersebut akan mendapatkan banyak air, sehingga bisa
menyebabkan lisis (pada hewan) atau turgiditas (pada sel
tumbuhan), di mana sel akan membesar bahkan sampai pecah.
Sebaliknya, jika sel berada pada larutan hipertonik maka sel akan
banyak kehilangan molekul air, sehingga sel mengkerut dan
menjadi kecil serta dapat menyebabkan kematian. Pada hewan,
untuk bisa bertahan dalam lingkungan yang hipotonik atau
hipertonik diperlukan pengaturan kesetimbangan air, yaitu dalam
proses osmoregulasi. Perbedaan tekanan larutan pada sel hewan
dan tumbuhan dapat dilihat pada Gambar 1.15.
√ √
j. Menunjukkan efek
negatif dari ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
- - - -
k. Mendiskusikan masalah- - - - -
143
masalah sosial yang
berkaitan dengan ilmu
sains atau teknlogi.
l. Menyebutkan kari-karir
dan pekerjaan-pekerjaan
dibidang ilmu teknologi.
- - - -
No Indikator Literasi Sains
Bab 2 – Reaksi Redoks dan Elektrokimia Pengamat I Pengamat II
Hala
man
para
graf
No.
Pernyata
an
Pernyataan Ya Tidak Ya Tidak
1 Sains sebagai batang tubuh
pengetahuan (the knowledge
of science)
a. Menyajikan fakta-fakta,
konsep-konsep, prinsip-
prinsip, dan hukum-
hukum.
1) Fakta
32 1 1
Di dalam reaksi tersebut, I2 merupakan hasil reduksi dari IO3-,
dimana bilangan oksidasi atom I berubah dari +5 menjadi 0 dan
hasil oksidasi dari I-, dimana bilangan oksidasi atom I berubah
dari -1 menjadi 0.
√ √
34 1 2
Pada reaksi redoks, zat-zat yang direaksikan dicampur dalam satu
wadah sehingga terjadi reaksi yang disertai pelepasan dan
penyerapan kalor. √ √
34 2 3
Pada suatu percobaan, logam Zn dicelupkan ke dalam larutan
CuSO4. Dari percobaan tersebut, dapat dinyatakan sebagai berikut.
2. Larutan CuSO4 yang berwarna biru berubah menjadi larutan
yang tidak berwarna. Berarti ion Cu2+ telah berubah menjadi
Cu padat yang berwarna gelap dan terkumpul di sekitar
logam Zn yang tercelup.
Reaksi : Cu2+(aq) + 2e-→ Cu(s)
√ √
34 2 4
3. Lempeng logam Zn sebagian telah larut. Hal itu
membuktikan bahwa ion Zn2+ berasal dari logam Zn yang
teroksidasi.
Reaksi: Zn(s)→ Zn2+(aq) + 2e-
√ √
39 2 5
Ada beberapa sel Volta yang dapat dijumpai dalam kehidupan
sehari-hari, misalnya aki (accu), baterai, sel merkuri oksida – Zn,
dan sel bahan bakar. √ √
39 3 6 Aki termasuk sel sekunder, karena selain menghasilkan arus listrik
aki juga dapat diisi arus listrik kembali. √ √
39 5 7
Apabila dilihat reaksi kimia pada aki maka dapat disimpulkan
sebagai berikut.
2) Anode Pb dan katode PbO2 bereaksi dengan SO42-
√ √
144
menghasilkan PbSO4(s).
39 - 8
Gambar 2.11 Di dalam aki, anode disusun berselang-seling dengan
katode, dengan elektrolit asam sulfat
√ √
44 - 9
Table 2.2 Pengamatan reaksi elektrolisis Larutan Katoda Anoda Keterangan
KI Gelemb
ung gas
Larutan
kuning
Gelembung gas merupakan gas H2.
Larutan kuning merupakan I2,
yang dapat diuji dengan tetesan amilum dan timbul warna ungu
kehitaman
Na2SO4 Gelemb
ung gas
(banyak
)
Gelembu
ng gas
(sedikit)
Gelembung gas pada katode merupakan gas O2.
Gelembung gas pada katode
merupakan gas H2.
CuSO4 Endapan
biru
Gelembu
ng gas
Endapan biru merupakan
logam Cu. Gelembung gas merupakan gas
O2.
√ √
52 - 10
Gambar 2.24 Besi dapat berkarat di udara terbuka
√ √
52 - 11 Tabel 2.3 Deret Kereaktifan Logam terhadap Asam (H+) atau √ √
145
Deret Volta
Li - K - Ba - Sr - Ca - Na - Mg - Al - Mn - Zn - Cr - Fe - Ni -
Sn - Pb - H - Cu - Hg - Ag - Pt - Au
52 1 12 Korosi yang paling banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-
hari adalah perkaratan besi. √ √
52 1 13 Pada musim hujan tampak bahwa bahan-bahan dari besi tersebut
ada kecenderungan mudah berkarat. √ √
52 2 14
Demikian juga zat-zat kimia yang ada di laboratorium sekolah,
diantaranya asam dan basa, uapnya reaktif terhadap logam-logam.
Alat-alat laboratorium kimia dari logam akan lebih cepat rusak
dan berkarat.
√ √
52 3 15 Korosi logam ada yang berlangsung cepat dan ada yang
berlangsung lambat. √ √
52 3 16
Ada logam yang tidak mengalami korosi sama sekali. Hal ini
dapat dilihat pada kemampuan bereaksi (kereaktifan) logam
tersebut dengan asam. √ √
52 4 17 Logam Zn lebih mudah mengalami oksidasi dan banyak
digunakan untuk membuat gas H2. √ √
2) Konsep
39 3 18
Secara sederhana aki merupakan sel yang terdiri atas elektrode Pb
sebagai anode dan PbO2 sebagai katode dengan elektrolit
H2SO4(aq). √ √
48 1 19
Contoh:
Tiga sel berisi larutan AgNO3, Ni(NO3)2, dan Cr(NO3)3 disusun
seri. Jumlah listrik yang dialiri untuk elektrolisis sebesar F
Faraday. Perbandingan massa Ag, massa Ni, dan massa Cr sebagai
berikut.
1)
xFz
ArAgwAg
1
3)
xFz
ArCrwCr
3
2)
xFz
ArNiwNi
2
Perbandingan massa Ag, Ni, dan Cr sebagai berikut.
w Ag:w Ni: w Cr=
xFz
ArCrxF
z
ArNixF
z
ArAg
3:
2:
1 w Ag : w Ni : w Cr = e Ag : e Ni : e Cr
√ √
146
52 1 20 Proses perusakan pada permukaan logam yang disebabkan oleh
reaksi kimia disebut korosi. √ √
52 3 21 Daftar deret logam yang mengurutkan kereaktifan logam terhadap
asam dinamakan deret Volta. √ √
3) Prinsip 32 2 22
Pada sel volta, energi kimia diubah menjadi energi listrik atau
reaksi redoks menghasilkan arus listrik. √ √
34 4 23
Pada sel Volta agar reaksi tidak berlangsung pada permukaan
logam Zn dan elektron-elektron dapat dimanfaatkan sebagai arus
listrik maka batang Zn dan larutan CuSO4 harus di pisah. √ √
39 - 24 Jika Eo
sel> 0 atau Jika Eosel (+), reaksi akan berlangsung spontan.
Jika Eosel< 0 atau Jika Eo
sel (-), reaksi tidak berlangsung. √ √
44 2 25
Prinsip dasar elektrolisis berlawanan dengan sel Volta, yaitu
sebagai berikut.
3. Proses elektrolisis mengubah energi listrik menjadi energi
kimia.
4. Reaksi elektrolisis merupakan reaksi tidak spontan karena
melibatkan energi listrik luar.
√ √
52 3 26 Dalam deret Volta, dari kiri ke kanan kereaktifan logam terhadap
asam akan berkurang (semakin kecil). √ √
4) Hukum
48 - 27
Hukum Faraday II
Apabila dua sel elektrolisis atau lebih dialiri arus listrik dalam
jumlah yang sama maka perbandingan massa zat-zat yang
dihasilkan sebanding dengan massa ekuivalen zat-zat tersebut.
√ √
b. Menyajikan hipotesis-
hipotesis, teori-teori, dan
model-model.
1) Hipotesis
- - - -
2) Teori - - - -
3) Model
34 - 28
Gambar 2.4 Eksperimen reaksi redoks. (a) lempeng logam Zn
dicelupkan dalam larutan CuSO4 yang bewarna biru. (b) larutan
CuSO4 menjadi tidak berwarna. Lempeng logam Zn yang tercelup
dalam larutan CuSO4 dilapisi oleh logam Cu yang berwarna gelap.
√ √
147
39 4 29
Reaksi pada aki saat menghasilkan arus listrik sebagai berikut.
Anode (-): Pb(s) + SO42-
(aq)→ PbSO4(s) + 2e-
Katode (+): PbO2(s) + 4H+(aq) + SO4
2-(aq) + 2e-→ PbSO4(s) + 2H2O(l)
+
Pb(s)+PbO2(s)+4H+(aq)+2SO4
2-(aq)→2PbSO4(s)+2H2O(l)
√ √
c. Meminta siswa untuk
mengingat pengetahuan
atau informasi. 32 - 30
Tantangan
3. Setarakan persamaan reaksi berikut yang berlangsung dalam
suasana asam!
e. HCOOH(aq) + MnO4-(aq)→ CO2(g) + Mn2+
(aq)
f. Sn(s) + NO3-(aq)→ Sn4+
(aq) + N2O(g)
√ √
32 - 31
Tantangan
4. Setarakan persamaan reaksi berikut yang berlangsung dalam
suasana basa!
g. N2H4(aq) + CO32-
(aq)→ N2(g) + CO(g)
h. Sn(s) + NO3-(aq)→ Sn4+
(aq) + N2O(g)
√ √
32 - 32
Tantangan
5. Asam nitrit (HNO2) terdisproporsionasi dalam larutan asam
menjadi ion nitrat (NO3-). Tulis persamaan reaksi setaranya!
√ √
32 - 33
Tantangan
6. Ion tiosulfat (S2O32-) terdisproporsionasi dalam larutan asam
menghasilkan belerang padat dan ion hidrogen sulfit (HSO3-
) dalam air. Tulis persamaan reaksi setaranya!
√ √
2 Sains sebagai cara
menyelidiki (the investigative
nature of science)
a. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan materi.
39 - 43
Tugas 2.2 Analisis
Lakukan dengan teman kelompok kalian! Lakukanlah studi
literatur tentang penggunaan sel volta dalam kehidupan sehari-
hari. Beberapa hal yang perlu kalian perhatikan sebagai berikut.
4. Di mana sel volta tersebut ditemukan atau digunakan?
5. Bagaimana reaksi redoks dari sel volta tersebut?
6. Apakah sel volta tersebut dapat digantikan oleh sel yang lain?
Carilah sebanyak mungkin sel volta tersebut! Presentasikan hasil
√ √
148
kelompok kalian di depan kelas! Minta pendapat kelompok lain
dan guru terhadap hasil tersebut. Diskusikan apabila terdapat
perbedaan pendapat!
b. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan grafik-
grafik, tabel-tabel, dan
lain-lain.
- - - -
c. Mengharuskan siswa
untuk membuat
kalkulasi. 52 - 44
Tantangan
3. Listrik sebesar 6,96 x 104 C melewati sebuah sel elektrolisis
yang mengandung larutan ion Sn4+(aq). Hitunglah berat Sn(s)
maksimum yang dapat diendapkan di katode!
√ √
52 - 45
Tantangan
4. Sebuah sel dibuat dibuat sehingga mempunyai sebuah anode
yang dimasukkan ke dalam larutan Zn(NO3)2 dan sebuah
katode platina yang dimasukkan ke dalam larutan NaCl yang
disetimbangkan dengan Cl2(g) pada 1 atm dan 25 oC. Sebuah
jembatan garam menghubungkan kedua setengah sel ini.
e. Tulis persamaan reaksi setara untuk reaksi sel!
f. Arus sebesar 0,8 A dialirkan selama 25 menit. Berapa
banyak muatan melewati rangkaian selama waktu itu?
Muatan ini ekivalen dengan berapa mol elektron?
g. Hitung perubahan massa elektron seng!
h. Hitung volume gas klorin yang dihasilkan atau dipakai
sebagai hasil dari reaksi!
√ √
d. Mengharuskan siswa
untuk memberikan
alasan dari suatu
jawaban.
34 1 46
Bagaimana hasil pecobaan kalian? Bagaimana potensial yang
kalian dapatkan? Apakah semua pasangan larutan dapat
menghasilkan energi listrik? Mengapa demikian? Bagaimana
terjadinya listrk tersebut?
√ √
e. Melibatkan siswa dalam
eksperimen atau aktivitas
berpikir.
33 - 47
Kegiatan 2.1 Sel Volta
Tujuan: merancang dan melakukan percobaan untuk mengetahui
energi listrik yang dihasilkan oleh reaksi redoks.
Prosedur: 6. Tentukan rumusan masalahnya.
7. Carilah informasi tentang sel volta.
8. Identifikasi variabel percobaan (variabel control, variabel
manipulasi/bebas, dan variabel terikat)
9. Rumuskanlah hipotesis percobaan.
√ √
149
10. Lakukan persiapan pencobaan.
c. Tentukan alat-alat dan bahan yang digunakan.
d. Tentukan langkah-langkah percobaan.
11. Konsultasikan rancangan percobaan kalian kepada guru.
12. Lakukan percobaan sesuai dengan rancangan.
13. Catat hasil percobaan dan sajikan dalam bentuk pernyataan
atau tabel.
14. Lakukan pengolahan dan analisis data untuk mendapatkan
kesimpulan.
15. Presentasikan hasil percobaan di depan kelas.
Pertanyaan: 5. Bagaimana energi listrik yang dihasilkan dari energi kimia?
6. Jelaskan reaksi kimia yang menghasilkan energi listrik
paling besar! Mengapa?
7. Jelaskan reaksi kimia yang menghasilkan energi listrik
paling kecil! Mengapa?
8. Apakah semua larutan menghasilkan energi listrik?
Suatu tahapan percobaan yang pernah dilakukan sebagai berikut.
Alat dan bahan yang digunakan:
8. Gelas kimia 100 mL 2 buah (dapat menggunakan benjana
yang sudah ada jembatan garamnya)
9. Elektrode (lempeng Mg, lempeng Al, lempeng Cu, lempeng
Zn, paku sebagai Fe)
10. Larutan CuSO4 1 M 8. Voltmeter
11. Larutan MgSO4 1 M 9. Penjepit buaya
12. Larutan Al2(SO4)3 1M 10. Jembatan garam
13. Larutan FeSO4 1 M 11. Amplas
14. Larutan ZnSO4 1 M
Cara kerja:
Sebelum digunakan, semua logam elektrode dibersihkan dengan
amplas.
10. Masukkan 50 mL larutan ZnSO4 ke dalam gelas kimia 1 dan
50 mL larutan CuSO4 ke dalam beker gelas 2.
11. Hubungkan kedua tabung dengan jembatan garam.
12. Jepit logam Zn dengan penjepit buaya lalu masukkan ke
dalam larutan ZnSO4.
13. Jepit logam Cu dengan penjepit buaya lalu masukkan ke
dalam larutan CuSO4.
14. Hubungkan kabel-kabel dari logam Zn dan Cu ke Voltmeter
150
dengan skala 1 Volt. Jika jarum volmeter bergerak ke kiri
(negatif), putuskan rangkaian. Jika jarum volmeter bergerak
ke kanan (positif), baca beda potensialnya.
15. Catat beda potensialnya yang dihasilkan.
16. Bersihkan gelas kimia sampai bersih.
17. Lakukan langkah 1 - 7 dengan mengganti setiap gelas kimia
dengan pasangan elektrode dan larutannya. Kalian akan
melakukan beberapa kali pengukuran potensial.
18. Catat hasilnya dalam bentuk tabel.
Catatan:
Jembatan garam dapat dibuat dengan melarutkan bubuk
agar-agar dengan air secukupnya, lalu panaskan larutan
dengan menambahkan garam secukupnya. Aduk hingga
matang dan mengental. Setelah itu masukkan agar-agar ke
tabung U sampai mulut tabung dan biarkan hingga
mengeras.
MSDS (Material Safety Data Sheet) dapat dilihat pada
halaman lampiran.
44 - 48
Kegiatan 2.2 Sel Elektrolisis
Tujuan: merancang dan melakukan percobaan untuk mengetahui
perubahan energi listrik menjadi energi kimia.
Prosedur: 6. Tentukan rumusan masalahnya.
7. Carilah informasi tentang sel elektrolisis.
8. Identifikasi variabel percobaan (variabel control, variabel
manipulasi/bebas, dan variabel terikat)
9. Rumuskanlah hipotesis percobaan.
10. Lakukan persiapan pencobaan.
c. Tentukan alat-alat dan bahan yang digunakan.
d. Tentukan langkah-langkah percobaan.
11. Konsultasikan rancangan percobaan kalian kepada guru.
12. Lakukan percobaan sesuai dengan rancangan.
13. Catat hasil percobaan dan sajikan dalam bentuk pernyataan
atau tabel.
14. Lakukan pengolahan dan analisis data untuk mendapatkan
kesimpulan.
15. Presentasikan hasil percobaan di depan kelas.
Pertanyaan:
√ √
151
4. Bagaimana mengetahui energi listrik telah menjadi energi
kimia?
5. Apa saja tanda-tanda terjadinya energi kimia? Apakah sama
untuk semua elektrode?
6. Apakah energi kimia yang terjadi secara spontan? Jelaskan!
Suatu tahapan percobaan yang pernah dilakukan sebagai berikut.
Alat dan bahan yang digunakan:
10. Pipa U
11. Tabung reaksi
12. Baterai 1,5 Volt sebanyak 3 buah
13. Kabel sebanyak 2 buah 10. Kertas lakmus biru
14. Elektrode karbon 2 buah 11. Larutan KI 0,5 M
15. Penjepit buaya 12. Larutan Na2SO4 0,5 M
16. Pipet tetes 13. Larutan CuSO4 0,5 M
17. Statif 14. Larutan amilum
18. Kertas lakmus merah 15. Indokator fenolftalein
Cara kerja:
11. Masukkan larutan KI secukupnya dalam pipa U hingga
elektrode bisa tercelup ke dalam larutan tersebut.
12. Hubungkan elektrode karbon dengan ujung kabel dengan
penjepit buaya.
13. Masukkan elektrode karbon pada bagian kanan dan kiri pipa
U hingga tercelup larutan.
14. Hubungkan ujung kabel yang lain dengan baterai 4,5 Volt.
Lakukan elektrolisis selama 10 menit.
15. Masukkan kertas lakmus merah dan biru ke dalam tabung
reaksi kosong.
16. Ambil larutan dari katode dengan menggunakan pipet tetes
dan masukkan ke dalam tabung reaksi yang telah diisi
dengan kertas lakmus. Amati dan catat perubahan yang
terjadi.
17. Ambil beberapa tetes larutan di katode dan masukkan ke
dalam tabung reaksi kosong lainnya. Tetesi dengan indikator
fenolftalein. Amati dan catat perubahan yang terjadi.
18. Masukkan larutan amilum ke dalam tabung reaksi kosong
lainnya. Tetesi larutan amilum dengan larutan yang berasal
dari anode. Amati dan catat perubahan yang terjadi.
19. Bersihkan dan keringkan peralatan.
20. Lakukan langkah 1 - 9 dengan mengganti larutan KI dengan
Na2SO4 dan CuSO4.
152
Catatan: MSDS (Material Safety Data Sheet) dapat dilihat pada
halaman lampiran.
3 Sains sebagai cara berpikir
(science as a way of thinking)
a. Menggambarkan
bagaimana seorang
ilmuwan melakukan
eksperimen.
- - - -
b. Menunjukkan
perkembangan historis
dari sebuah ide.
34 - 34
Kimiawan
Count Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745 -
1827)
Ia seorang ahli fisika Italia, lahir di Como, dan merupakan guru
besar di Universitas Pavia. Pada tahun 1800, menemukan
elektroforos, suatu alat untuk menghasilkan muatan listrik melalui
cara induksi, cikal bakal kapasitor modern. Penemuan Volta yang
paling berharga ialah alat Volta dan sel Volta (Voltaic sel), bentuk
pertama baterai yang memiliki kegunaan praktis yang menuntun
Volta menghasilkan beberapa penemuan penting lainnya, seperti
kondensator dan eudimeter. Volta juga mengisolasi gas metan.
Namanya diabadikan untuk satuan gaya gerak listrik (GGL).
√ √
c. Menekankan sifat
empiris dan objektivitas
ilmu sains.
- - - -
d. Mengilustrasikan dengan
menggunakan asumsi-
asumsi.
- - - -
e. Menunjukkan bagaimana
ilmu sains berjalan
dengan pertimbangan
induktif dan deduktif.
32 1 35 Jadi, dikatakan I2 mengalami reaksi autoredoks. √ √
34 2 36
Persamaan reaksi reduksi oksidasi (redoks) sebagai berikut.
Oksidasi : Zn(s)→ Zn2+(aq) + 2e-
Reduksi : Cu2+(aq) + 2e-→ Cu(s)
+
Redoks : Zn(s) + Cu2+(aq)→ Zn2+
(aq) + Cu(s)
Biru Tidak berwarna
Jadi, ada perpindahan elektron dari Zn ke Cu.
√ √
34 3 37 Itu artinya reaksi redoks dapat diubah menjadi arus litrik atau
energy kimia dapat diubah menjadi energi listrik. √ √
52 4 38 Dengan demikian, logam murni dapat mengalami korosi atau
kerusakan logam dengan adanya ion H+(aq).
√ √
f. Menunjukkan hubungan 34 3 39 Jika reaksi oksidasi dapat dipisahkan dari reaksi reduksi, √ √
153
sebab dan akibat. kemudian elektronnya dapat di alirkan melalui kawat di hubungan
luar maka akan terjadi aliran electron atau arus listrik.
39 5 40
PbSO4(s) dapat menutup permukaan lempeng anode dan katode
sehingga jika tidak ada arus listrik balik yang mengisi aki maka
elektrode Pb dan PbO2 yang terlapis PbSO4 tidak berfungsi.
Akibatnya, aki terhenti menghasilkan arus listrik.
√ √
52 4 41 Jika logam Fe dan Zn dicampur dengan suatu asam maka akan
terjadi reaksi redoks. Logam Zn lebih di kiri dibandingkan Fe. √ √
g. Mendiskusikan fakta dan
bukti.
52 1 42
Pernahkah kalian mengamati benda-benda yang mengandung
logam seperti besi yang ada di lingkungan kita? Misalnya pagar
halaman, pisau, paku, kawat, kapal, dan berbagai jenis kendaraan,
tampak adanya kecenderungan perusakan pada logam besi
tersebut. Hal ini ditandai dengan adanya bercak-bercak besi yang
berwarna merah cokelat, yang umumnya disebut karat besi.
√ √
h. Menyajikan metode
ilmiah dan pemecahan
masalah.
i) Metode ilmiah
- - - -
ii) Pemecahan masalah - - - -
4 Interaksi sains, teknologi,
dan masyarakat (interaction
of science, technology, and
society)
a. Menggambarkan
kegunaan ilmu sains dan
teknologi bagi
masyarakat.
- - - -
b. Menunjukkan efek
negatif dari ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
52 1 49 Hal ini membuktikan bahwa air merupakan zat kimia yang ikut
bertanggung jawab terhadap kerusakan logam besi tersebut. √ √
52 2 50 Korosi dapat menimbulkan kerugian sangat besar.
√ √
c. Mendiskusikan masalah-
masalah sosial yang
berkaitan dengan ilmu
sains atau teknlogi.
- - - -
d. Menyebutkan kari-karir
dan pekerjaan-pekerjaan
dibidang ilmu teknologi.
- - - -
154
Lampiran 3.2
Tabel Kesepakatan pada Buku B
No Indikator Literasi Sains
Bab 1 – Sifat Koligatif Larutan Pengamat I Pengamat II
Hala
man
Para
graf
No.
Pernyata
an
Pernyataan Ya Tidak Ya Tidak
1 Sains sebagai batang tubuh
pengetahuan (the knowledge
of science)
a. Menyajikan fakta-fakta,
konsep-konsep, prinsip-
prinsip, dan hukum-
hukum.
25) Fakta
5 2 1
Jumlah partikel zat terlarut dalam suatu larutan secara kuantitatif
dinyatakan dalam berbagai satuan konsentrasi, contohnya persen
(%), fraksi mol, molaritas, dan molalitas. √ √
5 5 2
Pada suhu 25 oC, di atas permukaan air terdapat uap air dengan
tekanan 17,54 mmHg. Titik didih air sebesar 100 oC dan titik beku
air sebesar 0 oC. Nilai tekanan uap, titik didih dan titik beku air
murni tersebut berbeda dengan nilai tekanan uap, titik didih, dan
titik beku larutan pada Tabel 1.1.
No Larutan Konsentra
si
Tekanan
uap pada
20oC
Titik
didih
(oC)
Titik
Beku
(oC)
1 Gula 1 molal 17,23 100,52 -1,86
2 Gula 2 molal 16,93 101,04 -3,72
3 Urea 1 molal 17,23 100,52 -1,86
4 Urea 2 molal 16,93 101,04 -3,72
5 Glukosa 1 molal 17,23 100,52 -1,86
6 Glukosa 2 molal 16,93 101,04 -3,72
√ √
7 1 3 Untuk larutan dalam air, massa pelarut dapat dinyatakan dalam
volume pelarut, sebab massa jenis air adalah 1 gram/mL. √ √
10 4 4 Penurunan tekanan uap larutan (∆P) merupakan sifat koligatif,
bukan tekanan uap larutan (P). √ √
155
21 1 5
Besarnya tekanan osmosis diukur dengan alat osmometer, dengan
memberikan beban pada permukaan larutan yang naik sehingga
menjadi sejajar dengan permukaan sebelumnya. √ √
26) Konsep
5 2 6
Sifat koligatif merupakan sifat larutan yang dipengaruhi oleh
jumlah partikel zat terlarut dan tidak tergantung dari sifat zat
terlarut. √ √
5 3 7
Jika suatu zat dilarutkan ke dalam suatu pelarut, sifat kimia dan
sifat fisika dari larutan yang terbentuk dapat saja berbeda dengan
sifat pelarut atau zat terlarutnya.
√ √
7 1 8 Molalitas menyatakan banyaknya mol zat terlarut di dalam setiap
1.000 gram pelarut. √ √
7 1 9
Molalitas dinyatakan dengan rumus: Pnxm
000.1
√ √
7 2 10
Fraksi mol suatu zat di dalam suatularutanmenyatakan
perbandingan banyaknya mol dari zat tersebut terhadap jumlah
mol seluruh komponen dalam larutan. √ √
7 2 11
Jika nA zat A bercampur dengan nB zat B, fraksi mol zat A (XA)
dan fraksi mol zat B (XB) dinyatakan dengan: nBnA
nAXA
Dan nBnA
nBXB
√ √
10 1 12 Besarnya penurunan tekanan uap air akibat adanya zat terlarut
disebut dengan penurunan tekanan uap larutan. √ √
10 4 13
Besarnya penurunan tekanan uaplarutan (∆P) merupakan selisih
dari tekanan uap pelarut murni (Po) dengan tekanan uap larutan
(P), sehingga dapat dinyatakan: ∆P = Po- P √ √
17 3 14
Proses pembekuan adalah merapatnya partikel-partikel zat cair
sehingga akan terjadi gaya tarik-menarik antarmolekul zat cair
yang sangat kuat dan akhirnya terbentuklah zat padat.
√ √
27) Prinsip
17 2 15
Garam yang ditaburkan akan menyebabkan titik beku air menurun
sehingga air belum membeku pada suhu yang seharusnya sudah
dapat menyebabkan air membeku. √ √
28) Hukum
10 2 16
Sejak tahun 1887 - 1888, Francois Marie Raoult telah
mempelajari hubungan antara tekanan uap dan konsentrasi zat
terlarut, dan mendapatkan suatu kesimpulan bahwa, besarnya
tekanan uap larutan sebanding dengan fraksi mol pelarut dan
√ √
156
tekanan uap dari pelarut murninya.
10 3 17
Pernyataan tersebut dikenal dengan Hukum Raoult dan dapat
dituliskan sebagai berikut.
P = PoXpelarut
dengan: P = tekanan uap larutan
Xpelarut = fraksi mol pelarut
Po = tekanan uap pelarut murni
√ √
b. Menyajikan hipotesis-
hipotesis, teori-teori, dan
model-model.
1) Hipotesis
- - - -
2) Teori
21 1 18
Berdasarkan pengamatan Jacobus Henricus Van’t Hoff, pada
larutan ideal berlaku hukum gas ideal sehingga dari persamaan
gas ideal: P V = n R T
Maka tekanannya: V
nRTP
Jika tekanan osmosis larutan dilambangkan dengan π, dari
persamaan di atas akan diperoleh: V
nRT
Oleh karena V
n
menyatakan konsentrasi suatu larutan (M), maka
nilai tekanan osmosis suatu larutan dapat dinyatakan dengan:π =
M R T
Dengan π = tekanan osmosis
M = konsentrasi molar
R = tetapan gas ideal (0,082 L atm K-1 mol-1)
T = suhu mutlak (K)
√ √
3) Model
21 - 19
Gambar 1.5 Peristiwa osmosis
√ √
157
c. Meminta siswa untuk
mengingat pengetahuan
atau informasi.
- - - -
2 Sains sebagai cara
menyelidiki(the investigative
nature of science)
a. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan materi.
- - - -
b. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan grafik-
grafik, tabel-tabel, dan
lain-lain.
- - - -
c. Mengharuskan siswa
untuk membuat
kalkulasi. 17 - 26
Latihan 1.3
8. Berapa gram urea (Mr = 60) yang harus dimasukkan ke
dalam 250 gram air agar larutan yang terbentuk mendidih
pada suhu 100,1 oC, jika dianggap bahwa nilai Kb air
0,5oC/molal?
√ √
17 - 27
Latihan 1.3
9. Pada tekanan 1 atm, suatu larutan yang terbentuk dari 2,67
gram antrasena dalam 45 gram toluena mendidih pada suhu
111,74oC. Jika pada saat itu titik didih toluena adalah
110,63oC, tentukan massa molekul relatif antrasena tersebut.
√ √
17 - 28
Latihan 1.3
10. Sebanyak 0,45 gram zat X dilarutkan ke dalam 30 gram air.
Larutan tersebut mendidih pada suhu 100,26oC. Jika tetapan
kenaikan titik didih molal (Kb) air adalah 0,5oC/molal,
tentukan massa molekul relatif zat X.
√ √
17 - 29
Latihan 1.3
11. Ke dalam 25 gram benzena dilarutkan 2,5 gram zat Y.
ternyata, larutan tersebut mendidih pada suhu 82,53oC. Jika
diketahui titik didih benzena 80oC dan Kb benzena 2,53;
tentukan massa molekul relatif zat Y.
√ √
d. Mengharuskan siswa
untuk memberikan 5 5 30
Apa yang dapat Anda simpulkan terkait dengan hal ini? Apa saja
yang memengaruhi tekanan uap, titik didih, dan titik beku air yang √ √
158
alasan dari suatu
jawaban.
sudah ditambahkan zat terlarut? Apakah jenis zat terlarut yang
dilarutkan (gula, urea, dan glukosa) berpengaruh terhadap nilai
tekanan uap, titik didih, dan titik beku suatu larutan?
e. Melibatkan siswa dalam
eksperimen atau aktivitas
berpikir.
- - - -
3 Sains sebagai cara berpikir
(science as a way of thinking)
a. Menggambarkan
bagaimana seorang
ilmuwan melakukan
eksperimen.
- - - -
b. Menunjukkan
perkembangan historis
dari sebuah ide.
- - - -
c. Menekankan sifat
empiris dan objektivitas
ilmu sains.
- - - -
d. Mengilustrasikan dengan
menggunakan asumsi-
asumsi.
- - - -
e. Menunjukkan bagaimana
ilmu sains berjalan
dengan pertimbangan
induktif dan deduktif.
10 4 20
Oleh karena P = XpelarutPo, maka persamaan tersebut dapat ditulis
menjadi: ∆P = Po- (PoXpelarut)
∆P = Po(1 - Xpelarut)
Telah diketahui bahwa: Xpelarut + Xterlarut = 1, sehingga:
1 - Xpelarut = Xterlarut
Dengan demikian, nilai penurunan tekanan uap larutan dapat
dirumuskan: ∆P = PoXterlarut
Dengan: ∆P = penurunan tekanan uap larutan
Xterlarut = fraksi mol zat terlarut
√ √
17 3 21 Dengan demikian, adanya zat terlarut pada suatu zat cair
mengakibatkan penurunan titik beku zat cair tersebut. √ √
f. Menunjukkan hubungan
sebab dan akibat. 10 1 22
Jika di atas permukaan air terhalang oleh partikel-partikel zat yang
terlarut di dalamnya, proses penguapan akan terganggu.
Akibatnya, jumlah uap air di atas permukaan air menjadi
berkurang sehingga tekanan uapnya akan turun.
√ √
17 3 23 Adanya zat terlarut akan mengakibatkan proses pergerakan
molekul-molekul pelarut terhalang sehingga diperlukan suhu yang √ √
159
lebih rendah untuk dapat mendekatkan jarak antarmolekul agar
terjadi proses pembekuan.
21 1 24
Air menerobos masuk melalui membran semipermiabel sehingga
permukaan pada corong tistel akan naik yang diakibatkan oleh
adanya tekanan osmosis. √ √
g. Mendiskusikan fakta dan
bukti. 17 2 25
Bagaimana titik beku tersebut dapat turun? Seberapa besar
penurunannya? Berapa banyak garam yang ditaburkan agar salju
dapat mencair menjadi air? √ √
h. Menyajikan metode
ilmiah dan pemecahan
masalah.
i) Metode ilmiah
- - - -
ii) Pemecahan masalah - - -
-
4 Interaksi sains, teknologi,
dan masyarakat (interaction
of science, technology, and
society) q. Menggambarkan
kegunaan ilmu sains dan
teknologi bagi
masyarakat.
5 1 31
Simak tiga peristiwa berikut:
(4) Pada saat musim dingin di negara-negara dengan empat
musim, salju yang turun dapat menutupi jalan sehingga
mengancam keselamatan pemakai jalan. Salah satu cara untuk
mencairkan salju adalah dengan menaburkan garam.
√ √
5 1 32 (5) Etilen glikol ditambahkan pada radiator mobil untuk
menurunkan titik beku air radiator. √ √
5 1 33
(6) Di negara-negara dengan padang pasir luas yang sulit sumber
air tawar, dilakukan desalinasi (penghilangan garam) air laut
dengan proses osmosis terbalik (reverse osmosis) untuk
mendapatkan air tawar.
√ √
17 1 34
Salju yang turun dapat menyebabkan jalanan menjadi licin
sehingga membahayakan pengendara bermotor. Oleh karena itu,
salju biasanya dibersihkan dari jalan raya. Salah satu cara yang
dilakukan adalah dengan menaburkan garam sehingga salju
mencair.
√ √
17 - 35 Gambar 1.4 Garam yang digunakan untuk membersihkan salju
dari jalan raya. √ √
160
r. Menunjukkan efek negatif
dari ilmu sains dan
teknologi bagi
masyarakat.
- - - -
s. Mendiskusikan masalah-
masalah sosial yang
berkaitan dengan ilmu
sains atau teknlogi.
- - - -
t. Menyebutkan kari-karir
dan pekerjaan-pekerjaan
dibidang ilmu teknologi.
- - - -
No Indikator Literasi Sains
Bab 2 – Reaksi Redoks dan Elektrokimia Pengamat I Pengamat II
Hala
man
Para
graf
No.
Pernyata
an
Pernyataan Ya Tidak Ya Tidak
1 Sains sebagai batang tubuh
pengetahuan (the knowledge
of science)
a. Menyajikan fakta-fakta,
konsep-konsep, prinsip-
prinsip, dan hukum-
hukum.
1) Fakta
39 1 1 Salah satu manfaat dari konsep reaksi redoks adalah untuk
menyetarakan persamaan reaksi kimia yang rumit. √ √
39 2 2
Di dalam suatu persamaan reaksi terkandung hukum-hukum
interaksi materi, antara lain hukum kekekalan massa dan hukum
kekekalan muatan. √ √
39 6 3
Untuk menunjukkan reaksi mana yang paling benar, dapat dilihat
dari fakta percobaan, yaitu jumlah mol gas oksigen yang
dihasilkan untuk setiap mol MnO4- yang direaksikan.
√ √
39 7 4
Penyetaraan persamaan reaksi dapat dilakukan dengan
menggunakan konsep reaksi redoks, yaitu cara bilangan oksidasi
dan cara ion elektron. √ √
52 2 5 Spontan atau tidaknya suatu reaksi redoks dapat diperkirakan dari
nilai potensial reaksinya (Eoreaksi).
√ √
161
3. Reaksi dapat berlangsung spontan jika nilai potensial
reaksinya positif (Eoreaksi> 0).
4. Reaksi tidak dapat berlangsung spontan jika nilai potensial
reaksinya negatif (Eoreaksi < 0).
55 1 6 Sumber arus searah dapat dibedakan menjadi sel primer dan sel
sekunder. √ √
55 2 7
Sel kering atau sel Leclanche dikenal sebagai baterai. Sel ini
terdiri atas katode yang terbuat dari grafit dan anode dari logam
seng. √ √
55 2 8
Elektrolit yang digunakan berupa pasta yang merupakan
campuran MnO2 (pirolusit), serbuk karbon, dan NH4Cl. MnO2
bertindak sebagai oksidator, sedangkan NH4Cl sebagai media
yang memberi suasana asam.
√ √
59 2 9
Proses korosi dapat dijelaskan secara elektrokimia, misalnya pada
proses perkaratan besi yang membentuk oksida besi
(Fe2O3.nH2O). √ √
61 1 10
Peristiwa korosi sulit dicegah, tetapi dapat dihambat dengan
beberapa cara berikut.
c. Mengontrol atmosfer agar tidak lembap dan banyak
oksigen, misalnya dengan membuat lingkungan udara bebas
dari oksigen dengan mengalirkan gas CO2.
d. Mencegah logam bersinggungan dengan oksigen di udara.
Pencegahan ini dilakukan dengan cara sebagai berikut:
Mengecat, melapisi dengan plastik, dan memberi
minyak atau gemuk pada permukaan logam.
√ √
2) Konsep
39 4 11
Persamaan reaksi yang sudah memenuhi kedua persyaratan itu
disebut dengan persamaan reaksi setara, dan untuk membuat
suatu reaksi yang belum setara menjadi setara disebut dengan
penyetaraan persamaan reaksi.
√ √
39 4 12 Contoh persamaan reaksi setara:
3Cu(s) + 8HNO3(aq)→ 3Cu2+(aq) + 2NO(g) + 6NO3
-(aq) + 4H2O(l)
√ √
39 5 13
Sebagai contoh, reaksi antara ion MnO4- dan hidrogen peroksida
berikut ini.
e) 2MnO4-(aq) + H2O2(aq) + 6H+
(aq)→ 2Mn2+(aq) + 3O2(g) +
4H2O(l)
f) 2MnO4-(aq) + 3H2O2(aq) + 6H+
(aq)→ 2Mn2+(aq) + 4O2(g) +
6H2O(l)
g) 2MnO4-(aq) + 5H2O2(aq) + 6H+
(aq)→ 2Mn2+(aq) + 5O2(g) +
8H2O(l)
√ √
162
h) 2MnO4-(aq) + 7H2O2(aq) + 6H+
(aq)→ 2Mn2+(aq) + 6O2(g) +
10H2O(l)
52 1 14
Spontan berarti tanpa dorongan apapun, reaksi akan berlangsung
dengan sendirinya. Sementara itu, reaksi tidak spontan dapat
berlangsung jika ada dorongan atau tambahan energi dari luar.
√ √
55 1 15
Sel primer merupakan sel yang reaksinya tidak dapt balik
(irreversible) sehingga jika sudah habis, tidak dapat diisi ulang.
Contohnya adalah sel kering, sel alkaline, dan sel perak oksida. √ √
55 1 16
Sel sekunder merupakan sel yang reaksinya dapat balik sehingga
dapat diisi kembali (reversible), misalnya aki, baterai Ni-Cd, dan
baterai litium. √ √
59 1 17
Sel bahan bakar merupakan sel Galvani yang pereaksi-
pereaksinya (oksigen dan hidrogen) dialirkan secara kontinu ke
dalam elektrode berpori. √ √
59 2 18 Secara umum, korosi adalah rusaknya benda-benda loam akibat
pengaruh lingkungan. √ √
59 2 19 Secara elektrokimia, proses perkaratan besi adalah peristiwa
teroksidasinya logam besi oleh oksigen yang berasal dari udara. √ √
61 1 20 Galvanisasi, yaitu melapisis logam dengan seng (contohnya atap
seng). √ √
61 1 21
Electroplating, yaitu pelapisan dengan logam lain menggunakan
metode elektrolisis. Sebagai contoh, pelapisan dengan logam nikel
(veernikel), krom (contohnya: kran air), timah (contohnya: kaleng
makanan), dan timbel (contohnya: pipa air minum).
√ √
61 1 22
Sherardizing, yaitu mereaksikan logam dengan asam fosfat
sehingga permukaan logam tertutup dengan fosfat (Fe2(PO4)3).
Sebagai contoh, badan mobil.
√ √
66 2 23
Sebagai contoh, pada sel elektrolisis, di katode terjadi reaksi
reduksi terhadap ion logam Ln+ seperti pada persamaan reaksi
berikut.
Ln+(aq) + e-→ L(s)
√ √
68 1 24 Massa ekuivalen suatu ion logam merupakan perbandingan massa
atom relatif dengan muatan ionnya (Ar/n). √ √
3) Prinsip 39 2 25
Oleh karena itu, persamaan reaksi dianggap tidak tepat apabila
belum memenuhi kedua hukum interaksi tersebut. √ √
39 3 26
Suatu persamaan reaksi dianggap memenuhi hukum kekekalan
massa apabila jumlah atom sebelum reaksi sama dengan jumlah
atom sesudah reaksi, serta memenuhi hukum kekekalan muatan
apabila muatan sebelum reaksi sama dengan muatan sesudah
√ √
163
reaksi.
59 1 27 Pada sel bahan bakar, nikel digunakan sebagai anode, nikel oksida
sebagai katode, dan KOH sebagai elektrolit. √ √
66 2 28
Jumlah muatan listrik dapat dihitung dengan mengalikan muatan
setiap satu buah elektron dan jumlah elektron yang terdapat dalam
1 mol elektron. √ √
4) Hukum
66 1 29
2. Hukum I Faraday
Jumlah zat yang dihasilkan di elektrode pada peristiwa
elektrolisis sebanding dengan jumlah muatan listrik yang
dialirkan selama elektrolisis berlangsung.
√ √
68 1 30
3. Hukum II Faraday
Jika ke dalam beberapa larutan yang berisi ion logam
dialirkan muatan listrik yang sama jumlahnya, massa logam
yang mengendap berbanding lurus dengan massa
ekuivalennya.
√ √
b. Menyajikan hipotesis-
hipotesis, teori-teori,
dan model-model.
1) Hipotesis
- - - -
2) Teori - - - -
3) Model
55 2 31
Reaksi yang terjadi:
Katode:2MnO2(s) + 2H+(aq) + 2e-→ Mn2O3(aq) + H2O(l)
Anode: Zn(s)→ Zn2+(aq) + 2e-
+
Reaksi sel:2MnO2(s) + Zn(s) + 2H+(aq)→ Mn2O3(aq) + Zn2+
(aq) +
H2O(l)
Ion H+ pada katode berasal dari hidrolisis NH4+:
NH4+
(aq) + H2O(l) → NH3(aq) + H2O(l) + H+(aq)
√ √
59 - 32
Gambar 2.9 (b) bagian-bagian dalam sel bahan bakar.
√ √
59 1 33 Reaksi yang terjadi adalah:
Anode: 2H2(g)+4OH-(aq)→ 4H2O(l)+4e-
√ √
164
Katode: O2(g)+2H2O(l) + 4e-→ 4OH-(aq)
+
Reaksi sel: 2H2(g) + O2(g)→ 2H2O(l)
59 2 34
Anode: Fe(s)→Fe2+(aq)+2e- Eo=+0,44V
Katode: O2(g)+ 2H2O(l) + 4e-→ 4OH-(aq) E
o = +0,40V
+
Reaksi sel: 2Fe(s) + O2(g) + 2H2O(l) → Fe2+(aq) + 4OH-
(aq)
Eoreaksi = +0,40V
Ion Fe2+ tersebut kemudian mengalami oksidasi lebih lanjut
dengan reaksi:
4Fe2+(aq) + O2(g) + (4+2n)H2O → 2Fe2O3.nH2O + 8H+
(aq)
√ √
61 - 35
Gambar 2.11 Perlindungan katode untuk melindungi pipa besi
yang ditanam di dalam tanah.
√ √
66 - 36
Reaksi di katode (untuk larutan):
√ √
Disekitar
katode ada ion
positif dari:
H+
(aq) dari
asam,
reaksinya
2H+(aq)+
2e- →
H2(g)
Logam
golongan
IA, IIA,
dan IIIA,
yang
tereduksi
H pada
air:
2H2O(l) +
2e-→
H2(g) +
2OH-(aq)
Logam
lain,
reaksinya
Ln+
(aq)→
L(s)
165
c. Meminta siswa untuk
mengingat pengetahuan
atau informasi.
66 - 37
Latihan 2.4
2. Jelaskan perbedaan antara sel elektrokimia dengan sel
elektrolisis. √ √
66 - 38
Latihan 2.4
4. Tuliskan reaksi elektrolisis zat berikut:
c. Lelehan NaCl dielektrolisis dengan elektrode grafit.
d. Larutan NaCl dielektrolisis dengan elektrode grafit.
√ √
66 - 39
Latihan 2.5
5. Tuliskan zat-zat yang dihasilkan pada anode dan katode jika
larutan H2SO4 encer dielektrolisis dengan elektrode yang
terbuat dari tembaga.
√ √
2 Sains sebagai cara
menyelidik (the investigative
nature of science)
a. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan materi.
- - - -
b. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan grafik-
grafik, tabel-tabel, dan
lain-lain. 55 - 44
Latihan 2.3
12. Diketahui:
H2│2H+║Cu2+│Cu Eo = +0,34 V
Zn│Zn2+║Cu2+│Cu Eo = +1,10 V
Mg│Mg2+║Zn2+│Zn Eo = +1,58 V
Mg│Mg2+║Sn2+│Sn Eo = +2,11 V
c. Urutkan daya oksidasi setiap logam dari yang paling kuat
daya oksidasinya sampai yang paling lemah.
d. Jika logam Cu, Zn, Mg, dan Sn dimasukkan ke dalam
larutan yang mengandung ion Sn2+, logam manakah yang
larut (bereaksi) dan yang tidak larut (bereaksi)?
√ √
c. Mengharuskan siswa
untuk membuat
kalkulasi. 55 - 45
Latihan 2.3
10. Dengan menggunakan data potensial elektrode standar pada
Tabel 2.1, perkirakan apakah reaksi berikut dapat
berlangsung spontan atau tidak spontan.
f. Zn(s) + Sn2+(aq)→ Zn2+
(aq) + Sn(s)
√ √
166
g. Cu(s) + Fe3+(aq)→ Cu2+
(aq) + Fe(s)
h. Zn(s) + 2HCl(aq)→ ZnCl2(aq) + H2(g)
i. Cu(s)+H2SO4(aq)→ CuSO4(aq)+H2(g)
j. Cl2(g) + 2KI(aq)→ 2KCl(aq) + I2(aq)
55 - 46
Latihan 2.3
10. Diketahui:
H2│2H+║Cu2+│Cu Eo = +0,34 V
Zn│Zn2+║Cu2+│Cu Eo = +1,10 V
Mg│Mg2+║Zn2+│Zn Eo = +1,58 V
Mg│Mg2+║Sn2+│Sn Eo = +2,11 V
Tentukan potensial elektrode Eo logam Cu, Zn, Mg, dan Sn.
√ √
d. Mengharuskan siswa
untuk memberikan
alasan dari suatu
jawaban.
66 - 47
3. Mengapa pada elektrolisis larutan NaCl tidak dihasilkan
logam Na seperti pada elektrolisis NaCl cair? √ √
e. Melibatkan siswa dalam
eksperimen atau
aktivitas berpikir.
52 - 48
Kegiatan 2.1
Daya Desak Logam
Kegiatan ini bertujuan untuk menyelidiki reaksi redoks yang dapat
berlangsung spontan dan tidak spontan. Berdasarkan pengamatan
yang dilakukan, Anda diharapkan dapat menghubungkan nilai
potensial elektrode standar dengan daya reduksi dan daya oksidasi
logam.
2. Alat dan Bahan
N
o.
Alat Bahan
Nama Ukur
an
Juml
ah Nama ukuran Jumlah
1
Tabun
g
reaksi
seda
ng
25
Buah
Logam
(Cu, Fe,
Mg, Pb,
Zn)
2 x 0,5
cm
Masing-
masing
5 buah
2 ampela
s - -
Larutan
FeSO4 0,1 M 30 mL
3 Guntin
g
- - Larutan 0,1 M 30 mL
√ √
167
kaleng CuSO4
4 Pinset
- - Larutan
MgSO4 0,1 M 30 mL
5
Gelas
kimia 100
mL
2
buah
Larutan
Pb(NO3)
2
0,1 M 30 mL
6 Rak
tabung -
1
buah
Larutan
ZnSO4 0,1 M 30 mL
52 - 49 Tugas Portofolio
Buatlah laporan hasil percobaan kegiatan 2.1. √ √
68 - 50
Tugas Portofolio
Carilah di media elektronik (internet) atau buku di perpustakaan
tentang cara melapisi logam dengan elektrolisis (electroplating).
Buatlah rancangan percobaan untuk melapisi logam besi (paku)
dengan logam tembaga secara berkelompok. Tunjukkan kepada
Bapak/Ibu guru hasil rancangan percobaan yang sudah dibuat oleh
kelompok Anda. Jika sudah disetujui, lakukan percobaan tersebut.
Buatlah laporan hasil percobaan yang dilakukan.
√ √
3 Sains sebagai cara berpikir
(science as a way of thinking)
a. Menggambarkan
bagaimana seorang
ilmuwan melakukan
eksperimen.
- - - -
b. Menunjukkan
perkembangan historis
dari sebuah ide.
- - - -
c. Menekankan sifat
empiris dan objektivitas
ilmu sains.
- - - -
d. Mengilustrasikan
dengan menggunakan - - - -
168
asumsi-asumsi.
e. Menunjukkan
bagaimana ilmu sains
berjalan dengan
pertimbangan induktif
dan deduktif.
68 1 40
Jadi, jika ke dalam larutan Ag+, Cu2+, dan Cr3+ dialirkan muatan
listrik dengan jumlah yang sama, massa yang diendapkan adalah
sebagai berikut.
3:
2:
1::
ArCrArCuArAgmCrmCumAg
√ √
f. Menunjukkan hubungan
sebab dan akibat.
61 1 41
Logam yang potensialnya lebih rendah akan segera melepaskan
elektron ketika bersentuhan dengan logam yang potensialnya
lebih tinggi serta akan mengalami oksidasi oleh O2 dari udara. Hal
ini mengakibatkan korosi lebih cepat terjadi pada logam yang
potensialnya rendah, sedangkan logam yang potensialnya tinggi
justru lebih awet.
√ √
61 1 42
C. Perlindungan katodik
Perlindungan katodik dilakukan dengan menghubungkan
logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang
mempunyai potensial elektrode sangat rendah (biasanya Mg).
Ketika terjadi oksidasi, logam yang dilindungi akan segera
menarik elektron dari logam pelindung sehingga oksidasi akan
berlangsung pada logam pelindung tersebut. Oleh kare logam
pelindung teroksidasi, maka lama-kelamaan dapat habis dan
harus selalu diganti dengan yang baru secara periodik.
√ √
66 3 43
Muatan 1 mol elektron= (muatan 1 buah elektron) x (jumlah 1
mol elektron)
= (1,67 x 10-19 coulomb) x (6,02 x 1023 elektron)
= 96.368 C = 96.500 C (dibulatkan)
Jadi, setiap muatan listrik 96.500 coulomb akan menghasilkan
elektron sebanyak 1 mol. Untuk menghormati Michael Faraday,
maka muatan 1 mol elektron diberi satuan baru, yaitu 1 Faraday.
1 Faraday = 96.500 C = 1 mol elektron
√ √
g. Mendiskusikan fakta
dan bukti. - - - -
h. Menyajikan metode
ilmiah dan pemecahan
masalah.
i) Metode ilmiah
- - - -
ii) Pemecahan masalah - - - -
4 Interaksi sains, teknologi, 55 1 51 Salah satu contoh penggunaan sel elektrokimia dalam kehidupan √ √
169
dan masyarakat (interaction
of science, technology, and
society) a. Menggambarkan
kegunaan ilmu sains dan
teknologi bagi
masyarakat.
sehari-hari adalah baterai (sumber arus searah).
59 - 52
Gambar 2.9 (a) Contoh kendaraan yang menggunakan sel bahan
bakar.
√ √
b. Menunjukkan efek
negatif dari ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
61 1 53
Sebagai contoh, paku keling yang terbuat dari tembaga untuk
menyambung besi akan menyebabkan besi di sekitar paku keling
tersebut berkarat lebih cepat. √ √
c. Mendiskusikan
masalah-masalah sosial
yang berkaitan dengan
ilmu sains atau teknlogi.
- - - -
d. Menyebutkan kari-karir
dan pekerjaan-pekerjaan
dibidang ilmu teknologi.
- - - -
170
Lampiran 3.3
Tabel Kesepakatan pada Buku C
No Indikator Literasi Sains
Bab 1 – Sifat Koligatif Larutan Pengamat I Pengamat II
Hala
man
Para
graf
No.
Pernyata
an
Pernyataan Ya Tidak Ya Tidak
1 Sains sebagai batang tubuh
pengetahuan (the knowledge
of science)
a. Menyajikan fakta-fakta,
konsep-konsep, prinsip-
prinsip, dan hukum-
hukum.
1) Fakta
4 1 1
Fraksi massa kadang-kadang dinyatakan dalam persentase massa.
Rumusnya sebagai berikut.
%100tan
xmassalaru
rlarutmassazatteaFraksimass
√ √
12 1 2 Segelas air yang diletakkan di ruang terbuka akan menguap (oleh
karena itu tidak pernah mencapai kesetimbangan). √ √
12 1 3 Namun, apabila gelas ditutup dengan tutup gelas, ruang di atas
cairan akan berisi sejumlah konstanta uap air. √ √
16 1 4 Zat terlarut dalam larutan nonelektrolit tidak dapat terdisosiasi
menjadi ion. √ √
16 1 5 Sebagian besar larutan nonelektrolit berupa larutan organik. √ √
16 1 6 Sementara itu, larutan elektrolit memiliki zat terlarut yang dapat
terionisasi menjadi ion. √ √
17 1 7 Dalam percobaan tersebut, kamu akan menemukan bahwa es
murni meleleh lebih cepat daripada larutan. √ √
17 2 8 Pada percobaan tersebut, kamu juga dapat membandingkan sifat
koligatif dari larutan nonelektrolit dan elektrolit. √ √
17 2 9
Sebagai contoh, larutan garam merupakan elektrolit kuat, larutan
cuka merupakan elektrolit lemah, sedangkan larutan gula
merupakan nonelektrolit. √ √
17 4 10 Sel darah akan pecah saat berada dalam larutan hipertonik. √ √
17 - 11 Gambar 1.7 Sel darah dalam larutan hipertonik akan pecah. √ √
171
17 5 12 Ginjal yang tidak bekerja dengan baik, tidak dapat menyaring sel-
sel darah. √ √
17 5 13 Proses tersebut berhubungan dengan tekanan osmosis yang
merupakan salah satu sifat koligatif. √ √
17 7 14 Lintah merupakan hewan lunak dan basah. √ √
17 8 15 Air sangat diperlukan tanaman untuk tumbuh. Air diserap oleh
akar. √ √
2) Konsep 4 1 16
Fraksi massa adalah jumlah zat yang dinyatakan dalam gram
dalam 100 gram larutan. √ √
12 1 17
Tekanan uap cairan adalah tekanan kesetimbangan molekul gas
dari cairan yang berada di atas cairan itu sendiri sebagai hasil dari
penguapan. √ √
16 1 18 Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat
menghantarkan listrik. √ √
17 4 19 Larutan yang mempunyai tekanan osmosis yang sama disebut
isotonik. √ √
17 4 20 Larutan dengan tekanan osmosis yang lebih rendah disebut
hipotonik. √ √
17 4 21 Hipertonik adalah larutan yang mempunyai tekanan osmosis lebih
tinggi. √ √
17 9 22
Osmosis terbalik adalah proses untuk menghilangkan garam dari
air laut dengan menggunakan membran semipermeabel yang
diberikan tekanan lebih besar dari tekanan osmosis air laut. √ √
3) Prinsip
12 1 23
Seberapa banyak uap air yang muncul tergantung pada suhu,
tetapi tidak pada jumlah cairan yang muncul pada keadaan
setimbang. √ √
12 3 24
Karena itu, jika dua pertiga molekul adalah molekul zat terlarut,
tekanan uapnya adalah sebanyak kurang lebih du-pertiga dari
pelarut murni pada suhu tersebut. √ √
12 3 25 Jika zat terlarut memiliki tekanan uap sendiri, maka tekanan uap √ √
172
total pada larutan akan menjadi sebagai beikut.
Puap = 2/3 (tekanan uap pelarut murni) + 1/3 (tekanan uap zat
terlarut murni)
Maka, ∆P = Xzat terlarut . Po
Keterangan:
∆P = perubahan tekanan uap pada pelarut murni
Xzat terlarut = fraksi mol zat terlarut
Po = tekanan uap pelarut murni
Ingat Xzat terlarut = 1 - Xpelarut, oleh karena itu:
∆P =Po- Plarutan
Xzat terlarut . Po = Po- Plarutan
(1 - Xpelarut) . Po = Po- Plarutan
Po - Xpelarut . Po = Po- Plarutan
Plarutan = Po. Xpelarut
17 1 26 Pada titik beku, jumlah pembekuan molekul cair ke padat sama
dengan jumlah molekul padat mencair menjadi cairan. √ √
17 1 27
Penambahan setiap zat terlarut meningkatkan konsentrasi molekul
padat secara efektif, memperlambat zat padat menajdi bagian cair
dalam kesetimbangan ini. √ √
17 5 28
Dalam mesin dialisis, urea dan kontaminan lainnya akan
dipisahkan dari darah dan dibuang sehingga sel-sel darah yang
bersih dapat dikembalikan ke tubuh pasien. √ √
4) Hukum 12 3 29
Hukum Raoult menyatakan bahwa tekanan uap pelarut di atas
larutan sebanding dengan fraksi molekul pelarut dalam larutan. √ √
b. Menyajikan hipotesis-
hipotesis, teori-teori,
dan model-model.
1) Hipotesis
- - - -
2) Teori - - - -
3) Model
12 - 30
Gambar 1.5 Grafik kesetimbangan larutan gas pelarut murni
√ √
c. Meminta siswa untuk - - - -
173
mengingat pengetahuan
atau informasi.
2 Sains sebagai cara
menyelidik (the investigative
nature of science)
a. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan materi.
- - - -
b. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan grafik-
grafik, tabel-tabel, dan
lain-lain.
- - - -
c. Mengharuskan siswa
untuk membuat
kalkulasi.
4 - 35
Latihan 1.1
3. Hitunglah molalitas larutan yang mengandung 0,12 gram
cuka (CH3COOH) dalam 50 gram air. (Mr cuka = 60 g/mol) √ √
4 - 36
Latihan 1.1
4. Berapa banyak gula yang harus ditambahkan dalam 75 g air
untuk membuat 2 molal larutan gula? (Mr gula = 342 g/mol) √ √
12 - 37
Latihan 1.5
3. Diketahui 2 g zat organik dilarutkan dalam 100 g air (Kb =
0,52oC.kg/mol). Jika larutan mendidih pada 100,15oC,
berapakah massa molekular dari larutan nonelektrolit
tersebut?
√ √
12 - 38
Latihan 1.5
4. 0,56 g asam etanoat (Mr = 60 g/mol) yang dilarutkan dalam
600 g naftalen menyebabkan peningkatan suhu titik didih
sebesar 0,5oC. Jika 20% asam etanoat dipisahkan, hitunglah
konstanta peningkatan titik didih dari naftalen.
√ √
d. Mengharuskan siswa
untuk memberikan
alasan dari suatu
jawaban.
- - - -
e. Melibatkan siswa dalam
eksperimen atau
aktivitas berpikir.
16 - 39
Percobaan 1.1
Tujuan: mengetahui penambahan zat terlarut elektrolit dan
nonelektrolit ke dalam air dapat mempengaruhi titik beku air. √ √
174
Alat dan Bahan: Cetakan es batu, air suling, gula, garam, cuka,
soda, diet soda, tatakan, sendok, gelas.
Langkah Kerja:
8. Buatlah kelompok terdiri 3 orang. Buatlah larutan gula
dengan melarutkan dua sendok gula ke dalam air.
9. Buat larutan yang sama dengan menggunakan cuka dan
gula.
10. Pasang label pada cetakan es batu dan tuangkan setiap
larutan ke dalam 2 atau 3 kotak. Tuang sampai 3/4 penuh
agar tidak tercampur dengan larutan yang lain.
11. Letakkan cetakan ke dalam lemari es dan biarkan membeku.
12. Keluarkan es batu apabila semua larutan telah berubah
menjadi es. Keluarkan es batu dan letakkan setiap larutan
pada tempat yang berbeda.
13. Tempatkan es-es tersebut pada suhu ruang dan nyalakan
stopwatch. Catat waku saat semua es batu mencair.
14. Amati dan lengkapi tabel di bawah ini.
Larutan Lama Mencair
Air murni
Larutan garam
Larutan gula
Larutan cuka
Soda
Diet soda
Pertanyaan:
5. Es yang terbuat dari apakah yang paling cepat mencair?
6. Es yang terbuat dari apakah yang paling lama mencair?
7. Mengapa terjadi perbedaan lama mencair pada es-es
tersebut? Hubungkan dengan jenis cairannya (pelarut murni,
larutan elektrolit kuat, larutan elektrolit lemah, atau larutan
nonelektrolit).
175
8. Kesimpulan apakah yang dapat kamu peroleh dari
percobaan tersebut?
3 Sains sebagai cara berpikir
(science as a way of thinking)
a. Menggambarkan
bagaimana seorang
ilmuwan melakukan
eksperimen.
- - - -
b. Menunjukkan
perkembangan historis
dari sebuah ide.
- - - -
c. Menekankan sifat
empiris dan objektivitas
ilmu sains.
- - - -
d. Mengilustrasikan
dengan menggunakan
asumsi-asumsi.
- - - -
e. Menunjukkan
bagaimana ilmu sains
berjalan dengan
pertimbangan induktif
dan deduktif.
17 4 31
Oleh karena itu, tekanan osmosis dalam sel darah harus dijaga dan
bahan kimia asing yang masuk ke dalamnya harus bersifat
isotonik. √ √
f. Menunjukkan hubungan
sebab dan akibat.
12 2 32
Sementara itu, jika larutan cairan ditempatkan di dalam gelas,
tekanan kesetimbangan akan menjadi lebih rendah dibandingkan
dengan tekanan kesetimbangan pada iar murni. Hal itu
dikarenakan adanya zat terlarut dalam cairan yang akan menahan
penguapan cairan.
√ √
17 2 33
Jika kamu membuat ketiga larutan uji itu dengan molalitas yang
sama, maka kamu akan mendapatkan perubahan titik beku pada
larutan elektrolit lebih besar dibandingkan pada larutan
nonelektrolit.
√ √
17 8 34
Tanaman memiliki zat terlarut yang membuat konsentrasi zat
terlarut tersebut lebih tinggi daripada air di sekitar akar. Dengan
adanya tekanan osmosis, air didorong masuk ke dalam akar.
√ √
g. Mendiskusikan fakta
dan bukti. - - - -
h. Menyajikan metode - - - -
176
ilmiah dan pemecahan
masalah.
i) Metode ilmiah
ii) Pemecahan masalah - - - -
4 Interaksi sains, teknologi,
dan masyarakat (interaction
of science, technology, and
society) a. Menggambarkan
kegunaan ilmu sains dan
teknologi bagi
masyarakat.
17 3 40
Sifat koligatif memiliki banyak kegunaan dalam kehidupan
sehari-hari. Beberapa penerapan sifat koligatif larutan antara lain
pengendalian sel, mesin dialisis, pengawetan makanan, pembasmi
lintah, dan sebagainya.
√ √
17 5 41 Mesin dialisis berfungsi untuk membersihkan sel-sel darah
seorang pasien gagal ginjal. √ √
17 6 42
Garam dan gula merupakan pengawet alami yang umum
digunakan untuk makanan. Bahan tersebut dapat membunuh
bakteri yang dapat membusukkan makanan. √ √
17 7 43
Membasmi lintah dapat dengan cara menaburkan garam pada
tubuh hewan tersebut. Garam akan menyerap air yang
menyebabkan lintah menjadi kering. √ √
b. Menunjukkan efek
negatif dari ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
- - - -
c. Mendiskusikan
masalah-masalah sosial
yang berkaitan dengan
ilmu sains atau teknlogi.
- - - -
d. Menyebutkan kari-karir
dan pekerjaan-pekerjaan
dibidang ilmu teknologi.
- - - -
No Indikator Literasi Sains
Bab 2 – Elektrokimia Pengamat I Pengamat II
Hala
man
Para
graf
No.
Pernyata
an
Pernyataan Ya Tidak Ya Tidak
1 Sains sebagai batang tubuh 25 - 1 Gambar 2.1 Jenis-jenis baterai √ √
177
pengetahuan (the knowledge
of science)
a. Menyajikan fakta-fakta,
konsep-konsep, prinsip-
prinsip, dan hukum-
hukum.
1) Fakta
25 2 2 Reaksi oksidasi dan reduksi merupakan konsep dasar
elektrokimia. √ √
25 4 3
Misalnya, pada reaksi pembakaran besi, menghasilkan besi (III)
oksida. Reaksinya sebagai berikut.
4Fe(s) + 3O2(s)→ 2Fe2O3(s) √ √
25 5 4 Besi dan oksigen merupakan unsur murni dengan bilangan
oksidasi 0. √ √
25 5 5 Semua reaksi oksidasi disertai dengan reaksi reduksi. √ √
41 - 6
Gambar 2.13 Baterai yang dapat diperbarui.
√ √
41 1 7 Perangkat untuk mengisi ulang tersebut dinamakan charger atau
recharger. √ √
41 1 8 Contoh sel Volta sekunder adalah aki (baterai timbal-asam),
baterai Ni-Cd, baterai Ni-logam hidrida, dan baterai ion litium. √ √
41 1 9
Beberapa contoh sel volta sekunder dan sifatnya ditunjukkan pada
Tabel 2.3.
√ √
46 1 10 Logam dapat diekstrak dari lelehan senyawa dengan elektrolisis. √ √
178
49 1 11 Elektrolisis air garam (konsentrat natrium klorida) adalah
elektrolisis dengan menggunakan sel diafragma. √ √
49 4 12
Kuantitas listrik mengacu pada kuantitas muatan listrik, biasanya
diukur dalam coulomb.
W = e x F = 500.96
.. tie
Keterangan:
W = massa zat dibebaskan dalam gram (g)
e = berat ekuivalen = Mr dibagi jumlah elektron yang terlibat
F = konstanta Faraday = muatan pada salah satu mol elektron
dalam Coulomb (C) = 500.96
ixt
√ √
51 1 13 Besi apabila dibiarkan di udara terbuka akan mengalami korosi. √ √
2) Konsep
25 1 14
Elektrokimia adalahcabang ilmu kimia yang mempelajari reaksi
kimia yang terjadi dalam suatu larutan dari sebuah konduktor
elektron (logam atau semikonduktor) dan konduktor ion
(elektrolit).
√ √
25 2 15 Reaksi kimia di mana terjadi transfer elektron antarmolekul
disebut reaksi oksidasi atau reduksi (redoks). √ √
25 3 16 Seluruh baterai ini hampir mengadaptasi sistem konversi energi
yang sama. √ √
25 4 17 Redoks singkatan dari reaksi reduksi-oksidasi. √ √
25 4 18
Redoks merupakan proses elektrokimia yang melibatkan transfer
elektron “ke” atau “dari” suatu molekul ion dan mengubah
bilangan oksidasinya. √ √
25 4 19 Reaksi oksidasi merupakan peristiwa pelepasan elektron dan
reaksi reduksi merupakan peristiwa penangkapan elektron. √ √
41 1 20 Sel Volta sekunder merupakan sel Volta yang dapat diperbarui
(dapat diisi ulang). √ √
41 1 21 Reaksi pada anode: 4OH-
(aq)→2H2O(l)+O2+4e-
Reaksi pada katode: 2H+(aq) + 2e-→ H2(g)
√ √
49 1 22
Reaksi yang terjadi di anode dan katode dalam elektrolisis air
garam adalah sebagai berikut.
Reaksi pada anode:
2Cl-(aq)→ Cl2(g) + 2e- ;ion OH-tetap berada dalam larutan.
Reaksi pada katode:
2H+(aq) + 2e-→ H2(g) ;ion Na+ tetap berada dalam larutan.
√ √
179
51 2 23 Korosi merupakan oksidasi elektrokimia dari logam dengan
oksidan seperti oksigen. √ √
51 2 24
Pembentukan oksida besi akibat oksidasi atom-atom besi dalam
larutan murni adalah contoh korosi elektrokimia, umumnya
dikenal sebagai karat. √ √
51 3 25
Banyak campuran logam (aloy) mengalami korosi karena paparan
uap air di udara, namun proses tersebut juga dipengaruhi oleh
paparan zat tertentu.
√ √
3) Prinsip 25 1 26
Elektrokimia melibatkan transfer elektron antara elektrode dan
elektrolit dalam larutan. √ √
25 4 27 Reaksi ini dapat terjadi melalui penerapan tegangan eksternal atau
melalui pelepasan energi kimia. √ √
25 5 28
Ketika keduanya bereaksi, terjadi perubahan bilangan oksidasi.
Pada besi (III) oksida, bilangan oksidasi besi menjadi +3 dan
oksigen menjadi -2. √ √
25 6 29
Persamaan reaksi redoks harus disertakan seperti reaksi kimia
biasa. Untuk menyetarakan reaksi redoks ada beberapa hal yang
harus dperhatikan, yaitu sebagai berikut.
d. Jumlah atom pada sisi kiri reaksi adalah sama dengan
jumlah atom di sebelah kanan.
e. Jumlah muatan atom pada sisi kiri reaksi adalah sama
dengan jumlah muatan atom di sisi kanan reaksi.
f. Sebagian besar reaksi redoks terjadi dalam larutan asam
atau alkali. Oleh karena itu, ion H+, OH-, dan molekul air
(H2O) termasuk dalam reaksi ditulis dalam persamaan.
√ √
36 1 30
Reaksi redoks dalam sel elektrokimia akan terjadi secara spontan
apabila potensial sel adalah positif. Apabila potensial sel negatif,
maka reaksi tidak akan terjadi secara spontan. √ √
41 1 31
Sel Volta sekunder diisi ulang dengan menggunakan arus listrik
yang membalikan reaksi kimia yang terjadi selama
penggunaannya. √ √
49 3 32
Untuk mencegah reaksi ini terjadi, sebuah sel diafragma
digunakan untuk menjaga klorin dan natrium klorida cair terpisah.
Pada sel diafragma, diafragma asbes berpori memisahkan
kompartemen anode dan katode.
√ √
49 3 33
Air garam dipompa ke dalam kompartemen anode, yang berisi
anode titanium. Cairan dalam kompartemen tersebut disimpan
pada tingkat yang lebih tinggi daripada kompartemen katode, dan
terdapat katode baja. Dalam kompartemen anode, ion klorida
√ √
180
dibuang dan gas klorin dihasilkan.
4) Hukum
49 4 34
Hukum Faraday tentang elektrolisis dapat ditulis dalam
persamaan kimia sebagai berikut.
2. Massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis berbanding
lurus dengan jumlah listrik yang dilewati.
√ √
b. Menyajikan hipotesis-
hipotesis, teori-teori,
dan model-model.
1) Hipotesis
- - - -
2) Teori - - - -
3) Model
36 2 35
Menggambar diagram sel dapat dilakukan sebagai berikut.
Contohnya, penulisan elektrode magnesium digabungkan ke
elektrode hidrogen.
Tanda kurung siku garis vertikal tunggal
menunjukkan hidrogen menunjukkan batasan
yang mengalir melalui platina antara dua fase,
sebagai contoh, antara
ion magnesium dan
logam padat.
Pt[H2(g)] + 2H+ ǁ Mg2+(aq) ǀ Mg(s)
Garis vertikal ganda menunjukkan jembatan garam.
Cara lain menuliskan elektrode hidrogen yang lain adalah sebagai
berikut.
Pt ǀ H2(g) ǀ 2H+(aq) ǁ atau
Tanda kurung siku digantikan dengan satu garis vertikel yang
menunjukkan batasan antara platina dan hidrogen.
Pt[H2(g)] ǀ H+
(aq) ǁ
Satu ion hidrogen ditunjukkan dari 2 ion hidrogen pada
persamaan.
√ √
49 - 36 Gambar 2.22 Elektrolisis garam √ √
181
49 2 37
Setelah elektrolisis, larutan yang dihasilkan mengandung natrium
hidroksida. Klorin bereaksi dengan natrium hidroksida cair
menghasilkan natrium klorat (I):
Cl2 + 2NaOH → NaClO + NaCl + H2O
√ √
51 - 38
Gambar 2.24 Korosi dan bagaimana terbentuknya.
√ √
v. Meminta siswa untuk
mengingat pengetahuan
atau informasi.
46 - 39
Latihan 2.5
Tentukan pelepasan ion dan reaksi yang terjadi pada katode dan
anode untuk elektrolisis berikut.
f. Lelehan magnesium klorida
g. Larutan perak bromida
h. Konsentrat kalium iodida
i. Larutan besi (II) belerang
j. Larutan seng klorida dan timbel (II) bromida
√ √
2 Sains sebagai cara
menyelidik (the investigative
nature of science)
a. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan materi.
- - - -
182
b. Mengharuskan siswa
untuk menjawab
pertanyaan melalui
penggunaan grafik-
grafik, tabel-tabel, dan
lain-lain.
- - - -
c. Mengharuskan siswa
untuk membuat
kalkulasi. 36 - 46
Latihan 2.4
Prediksikan apakah reaksi di bawah ini dapat terjadi secara
spontan menggunakan potensial sel dan data pada Tabel 2.1.
d. Fe + Ca2+ ↔ Fe2+ + Ca
e. Co + 2Na+ ↔ Co2+ + 2Na
f. 2Ag+ + Ca2+ ↔ 2Ag+ + Ca
√ √
51 - 47
Latihan 2.6
3. Tembaga klorida cair (CuCl2) dielektrolisis dengan pasokan
daya 4.825 C (Ar Cu = 64 g/mol; Ar Cl = 35,5 g/mol).
Berapa banyak padatan yang terdapat di anode?
√ √
51 - 48
Latihan 2.6
4. Listrik yang sama melewati sebuah tembaga sulfat (CuSO4)
dan larutan perak nitrat (AgNO3). Jika 8 g tembaga padat
diproduksi, maka berapa banyak perak yang dihasilkan? (Ar
Cu= 64;Ar Ag = 108 g/mol)
√ √
d. Mengharuskan siswa
untuk memberikan
alasan dari suatu
jawaban.
- - - -
e. Melibatkan siswa dalam
eksperimen atau
aktivitas berpikir.
41 - 49
Percobaan 2.1
Tujuan: Mengetahui banyaknya tegangan yang dapat dihasilkan
oleh lemon.
Alat dan Bahan: Lemon, voltmeter, pin/klip, penanda, paku seng,
koin tembaga, pisau, dan kentang.
Langkah Kerja:
6. Dalam kelompok dengan anggota 3 sampai 4 orang, cuci,
dan keringkan semua lemon.
7. Buatlah sayatn kecil di dua tempat pada sebuah lemon.
Masukkan sebuah paku berlapis seng dan koin tembaga ke
dalamnya.
8. Gunakan pin untuk menghubungkan paku dan koin ke
voltmeter. Catat hasilnya.
9. Buatlah rangkaian dua, tiga, dan empat lemon yang
√ √
183
dihubungkan bersama-sama. Catat tegangan yang
dihasilkan.
10. Lakukan hal yang sama pada kentang.
3 Sains sebagai cara berpikir
(science as a way of thinking)
a. Menggambarkan
bagaimana seorang
ilmuwan melakukan
eksperimen.
49 4 40
Michael Faraday (1791-1867) meneliti elektrolisis kuantitatif
dengan mengukur jumlah perubahan kimiawi yang dibawa oleh
arus yang dikenal untuk waktu yang diketahui.
√ √
b. Menunjukkan
perkembangan historis
dari sebuah ide.
- - - -
c. Menekankan sifat
empiris dan objektivitas
ilmu sains.
- - - -
d. Mengilustrasikan
dengan menggunakan
asumsi-asumsi.
- - - -
e. Menunjukkan
bagaimana ilmu sains
berjalan dengan
pertimbangan induktif
dan deduktif.
25 5 41
Oleh karena itu, pada besi terjadi peningkatan bilangan oksidasi
besi dari 0 ke +3 yang disebut oksidasi. Pada saat yang sama
oksidasi oksigen mengalami penurunan dari 0 ke -2 yang dikenal
sebagai reduksi.
√ √
51 2 42
Jenis kerusakan ini biasanya menghasilkan oksida dan garam dari
logam asli. Dengan kata lain, korosi adalah pemakaian logam
sampai habis karena reaksi kimia. √ √
f. Menunjukkan hubungan
sebab dan akibat. 51 3 43
Korosi dapat menyebabkan terbentuknya keretakan atau lubang
dan dapat menyebar ke permukaan yang lebih luas. √ √
g. Mendiskusikan fakta
dan bukti. 51 1 44
Besi apabila dibiarkan di udara terbuka akan mengalami korosi.
Apakah korosi itu? √ √
h. Menyajikan metode
ilmiah dan pemecahan
masalah.
i) Metode ilmiah
51 3 45
Bagaimanakah proses terjadinya karat tersebut?
Saat besi terkena tetesan air, besi bertindak sebagai anode, dengan
reaksi sebagai berikut. Fe→Fe2++2e-
Beberapa elektron yang dibebaskan dapat menembus ke bagian
dalam logam dan sisanya ditangkap oleh oksigen di udara. Proses
tersebut merupakan proses yang terjadi pada katode dengan reaksi
sebagai berikut.
O2 + 4H+ + 4e-→ 2H2O
Ion Fe2+ akan teroksidasi oleh oksigen dan membentuk senyawa
√ √
184
Fe3+, yaitu Fe2O3.xH2O yang merupakan karat dengan warna
merah kecoklatan.
ii) Pemecahan masalah - - - -
4 Interaksi sains, teknologi,
dan masyarakat (interaction
of science, technology, and
society) a. Menggambarkan
kegunaan ilmu sains dan
teknologi bagi
masyarakat.
25 2 50 Contoh penerapan elektrokimia, yaitu pada baterai, aki, pemurnian
logam, pelapisan logam (electroplating), korosi. √ √
46 1 51
Elektrolisis digunakan secara luas pada industri dan kehidupan
sehari-hari, seperti pemurnian logam, penyepuhan logam, isolasi
logam, dan pembuatan gas. √ √
46 1 52
Elektrolisis dapat digunakan untuk menghasilkan dekomposisi
kimia dengan pembentukan senyawa baru, seperti dalam
elektrolisis air asin. √ √
46 1 53 Elektrolisis juga digunakan untuk memurnikan logam, seperti
tembaga. √ √
b. Menunjukkan efek
negatif dari ilmu sains
dan teknologi bagi
masyarakat.
- - - -
c. Mendiskusikan
masalah-masalah sosial
yang berkaitan dengan
ilmu sains atau teknlogi.
- - - -
d. Menyebutkan kari-karir
dan pekerjaan-pekerjaan
dibidang ilmu teknologi.
- - - -
185
Lampiran 3.4
Tabel Kontingensi Kesepakatan Pengamat I dan II
Tabel Kontingensi Kesepakatan Buku A
Pengamat
II
Pengamat I
Ya Tidak Jumlah
Amatan
Ya 72 2 74
Tidak 7 1 8
Jumlah
Amatan 79 3 82
Koefisien Kesepakatan:
(sangat bagus)
Tabel Kontingensi Kesepakatan Buku B
Pengamat
II
Pengamat I
Ya Tidak Jumlah
Amatan
Ya 64 13 77
Tidak 8 3 11
Jumlah
Amatan 72 16 88
Koefisien Kesepakatan:
(sangat bagus)
Tabel Kontingensi Kesepakatan Buku C
Pengamat
II
Pengamat I
Ya Tidak Jumlah
Amatan
Ya 79 3 82
Tidak 9 5 14
Jumlah
Amatan 88 8 96
Koefisien Kesepakatan:
(sangat bagus)
186
Lampiran 4.1
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
top related