KATA PENGANTAR 1 Dengan memanjatkan puja dan puji sykur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Modul Elektronik IPA berpendekatan STEM terintegrasi etnosains untuk jenjang Sekolah Menengah Pertama kelas VII semester 1 dengan baik. Modul Elektronik IPA ini dibuat dengan pendekatan pembelajaran berpendekatan STEM terintegrasi etnosains dengan menggunakan aplikasi dari teknologi yang berkembang pada saat ini. Tujuan dari pembuatan Modul Elektronik IPA ini yaitu untuk digunakan sebagai salah satu media pembelajaran IPA yang menarik dan memudahkan proses belajar mengajar untuk peserta didik SMP/MTs. Materi klasifikasi materi dan perubahannya dalam Modul Elektronik IPA ini dikaitkan dengan budaya local dari Kebumen berupa pembuatan genteng sokka. Modul Elektronik IPA ini terdiri dari 3 bab, yaitu pendahuluan, inti, dan penutup. Pembahasan yang dijabarkan dalam Modul Elektronik IPA ini terjadi atas beberapa komponen yaitu tentang pengertian genteng sokka dan langkah-langkah pada proses pembuatan genteng sokka, materi klasifikasi materi dan perubahannya yang berhubungan dengan proses pembuatan genteng sokka. Untuk mengethaui kemampuan pemahaman konsep peserta didik secara individu. Modul Elektronik IPA ini dilengkapi dengan evaluasi berupa soal-soal yang berhubungan dengan konsep materi klasifikasi materi dan perubahannya. Diharapkan peserta didik dapat lebih memahami konsep dengan benar serta peserta didik menyadari kearifan lokal yang ada dalam masyarakat dan dapat diintegrasikan dalam pembalajaran di sekolah. Selain itu peserta didik mengetahui keterkaitan kearifan lokal yang ada dalam masyarakat yang terdapat keterhubungan sains asli dengan sains ilmiah dalam pembelajaran IPA. Penulis mengucapkan terimakasih kepada berbagai pihak yang sudah memberikan motivasi dan mendukung, sehingga Modul Elektronik IPA ini dapat disusun dengan lancar terutama kepada dosen pembimbing Ibu Ir. Ekosari Roektiningrum, M.P. yang telah memberikan ilmu yang bermanfaat bagi penulis dan bimbingan dalam menyusun Modul Elektronik IPA ini. Penulis juga menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam Modul Elektronik IPA ini. Penulis bersedia menerima saran dan kritik dari semua pihak untuk kesempurnaan penyusunan Modul Elektronik IPA ini. Adanya Modul Elektronik IPA ini semoga kedepannya dapat memberikan pedoman bagi peserta didik dalam belajar maupun kepada masyarakat sehingga tidak terjadi miskonsepsi materi dan memberikan wawasan yang lebih luas.
2 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR................................................................................................................... 1 DAFTAR ISI.................................................................................................................................. 2 DAFTAR GAMBAR DAN TABEL ............................................................................................ 3 PETUNJUK PENGGUNAAN ..................................................................................................... 4 PENDAHULUAN ......................................................................................................................... 5 PETA KONSEP ............................................................................................................................ 8 Klasifikasi Materi dan Perubahannya A. Klasifikasi Materi Pada Proses Pembuatan Genteng Sokka ................................................ 13 LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK KLASIFIKASI MATERI (Pertemuan 1)......... 22 B. Metode Pemisahan Campuran Pada Proses Pembuatan Genteng Sokka........................... 25 LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK PEMISAHAN CAMPURAN (Pertemuan 2)... 31 C. Sifat Fisika dan Sifat Kimia Pada Proses Pembuatan Genteng Sokka ............................. 34 D. Perubahan Fisika dan Perubahan Kimia Pada Proses Pembuatan Genteng Sokka............ 37 LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK PERUBAHAN SIFAT FISIKA DAN SIFAT KIMIA (Pertemuan 3) ........................................................................................................... 41 RANGKUMAN ........................................................................................................................... 47 DAFTAR PUSTAKA.................................................................................................................. 48 GLOSARIUM ............................................................................................................................. 49 PROFIL ....................................................................................................................................... 51
PETUNJUK PENGGUNAAN 4 Tabel 1.1 Unsur Logam dan Lambangnya ............................................................................ 14 Tabel 1.2 Unsur Non Logam dan Lambangnya .................................................................... 15 Tabel 1.3 Unsur Contoh Senyawa Sederhana dan Unsur Penyusunnya ............................... 16 Gambar 1. Genteng Sokka Kebumen ........................................................................................... 13 Gambar 2. Sirup ..................................................................................................................... 17 Gambar 3 Terlarut, Zat Pelarut dan Campuran ..................................................................... 17 Gambar 4 ............................................................................................................................... 20 (a) Di dalam larutan asam, lakmus biru berubah warna menjadi merah ....................................... 20 (b) Di dalam larutan basa, lakmus merah berubah warna menjadi biru ........................................ 20 Gambar 5. Bahan Baku Pembuatan Genteng Sokka ............................................................. 20 Gambar 6. Adonan Genteng Sokka Sebelum dicetak ........................................................... 21 Gambar 7. Penyaringan Pasir Laut di Pertambangan............................................................ 26 Gambar 8. Pemisahan Darah dari Campuran Plasma ....................................................................... 27 Gambar 9. Pemisahan Ethanol Alkohol dengan Air......................................................................... 28 Gambar 10. Proses Pengamatan Kromatografi.............................................................................. 29 Gambar 11. Metode Sublimasi ................................................................................................... 30 Gambar 12. Proses Pembakaran Genteng Sokka .................................................................. 35 Gambar 13. Genteng Sokka yang telah dicetak..................................................................... 37 DAFTAR GAMBAR
PETUNJUK PENGGUNAAN 4 “First” berfungsi untuk menuju halaman pertama. “Previous” berfungsi untuk menuju halaman selanjutnya ke belakang. “Last” berfungsi untuk menuju halaman terakhir. “Next” berfungsi untuk menuju halaman selanjutnya. “Full Screen” berfungsi untuk menampilkan modul elektronik dalam keadaan full pada layar. “Share” berfungsi untuk membagikan modul elektronik ke semua sosial media. “Share by email” berfungsi untuk membagikan modul elektronik lewat email. “Page” berfungsi untuk mencari halaman yang diinginkan dengan mengetik nomor halaman yang akan dibaca. “Thumbnail” berfungsi untuk memilih halaman dengan menampilkan pada bagian tengah modul elektronik. “Zoom In” berfungsi untuk memperbesar halaman yang akan dilihat pada modul elektronik. “Zoom Out” berfungsi untuk memperkecil halaman yang akan dilihat pada modul elektronik. “Auto Flip” berfungsi untuk membuka halaman selanjutnya secara otomatis pada modul elektronik.
PENDAHULUAN 5 Modul Elektronik Klasifikasi Materi dan Perubahannya Berpendekatan STEM Terintegrasi Etnosains Genteng Sokka untuk Meningkatkan Berpikir Kreatif Peserta Didik SMP Kelas VII berisi beberapa materi dan terdiri dari 1 unit yang terintegrasi Etnosains dan STEM. Pada Modul Elektronik ini peserta didik akan diarahkan untuk belajar tentang hubungan dari STEM dengan Etnosains Genteng Sokka yang lebih tepatnya pada proses pembuatan genteng yang dikhususkan pada materi Klasifikasi Materi dan Perubahannya. Kegiatan yang ada pada Modul Elektronik ini akan membahas salah satunya kegiatan yang sama persis dengan proses pembuatan genteng. Genteng merupakan bagian utama dari suatu bangunan sebagai penutup atap rumah. Fungsi dari genteng yaitu untuk menahan panas sinar matahari dan guyuran air hujan. Salah satu daerah penghasil genteng yang berkualitas yaitu Kebumen, Jawa Tengah. Genteng yang dihasilkan memiliki ciri khas tersendiri seperti memiliki tulisan Sokka, bentuknya yang tahan injak, dan memiliki warna yang lebih mentereng. Genteng tersebut dinamakan Genteng Sokka Kebumen. Dalam pembuatan genteng sokka kebumen terdapat beberapa tahapan, yaitu pemilihan dan pencampuran material, pencetakan genteng, pengeringan genteng, dan pembakaran genteng. Lama pembuatan genteng sokka kebumen biasanya selama ± 30 hari. Bahan utama yang digunakan pada pembuatan genteng sokka kebumen yaitu tanah liat dan pasir laut. Beberapa bahan tersebut merupakan suatu campuran yang ada dalam suatu materi. Selain itu bahan tersebut juga termasuk suatu unsur dan senyawa. Deskripsi 1) Baca serta pahami dengan seksama deskripsi serta petunjuk penggunaan modul elektronik. 2) Bacalah dan pahami materi yang ada pada setiap kegiatan pembelajaran. Jika terdapat materi yang belum jelas, peserta didik dapat bertanya kepada guru. 3) Kerjakanlah setiap tugas baik teori maupun praktik yang diberikan dan cocokkanlah dengan kunci jawaban untuk mengetahui tingkat penguasaan pada materi. 4) Jika belum mencapai nilai yang diharapkan, ulangilah pada kegiatan pembelajaran sebelumnya atau bertanyalah kepada guru. Jika telah mencapai nilai yang ditetapkan, maka lanjutkan ke kegiatan berikutnya. Petunjuk Penggunaan
PENDAHULUAN 6 3.3 Menjelaskann konsep campuran dan zat tunggal (unsur dan senyawa), sifat fisika dan kimia, perubahan fisika dan kimia dalam kehidupan sehari- hari. 4.3 Menyajikan hasil penyelidikan atau karya tentang sifat larutan, perubahan fisika dan perubahan kimia, atau pemisahan campuran. Kompetensi Dasar 1) Peserta didik dapat mendeskripsikan unsur, senyawa, dan campuran dengan tepat. 2) Peserta didik dapat menjelaskan perbedaan unsur, senyawa, dan campuran dengan tepat. 3) Peserta didik dapat memberikan contoh unsur, senyawa, dan campuran dengan tepat. 4) Peserta didik dapat mengamati berbagai benda dalam kehidupan sehari-hari yang mengalami perubahan, misalnya air menjadi es, es menjadi air, air menjadi uap, kertas dibakar menjadi abu, besi berkarat, makanan menjadi basi, dan lain-lain dengan tepat. 5) Peserta didik dapat menjelaskan metode pemisahan campuran dengan tepat. 6) Peserta didik dapat memberikan contoh metode pemisahan campuran dengan tepat. 7) Peserta didik dapat melakukan percobaan teknik pemisahan campuran dengan tepat. 8) Peserta didik dapat menjelaskan sifat fisika dan sifat kimia dengan tepat. 9) Peserta didik dapat menyebutkan ciri sifat fisika dan sifat kimia dengan tepat. 10) Peserta didik dapat mendeskripsikan perubahan fisika dan perubahan kimia dengan tepat. 11) Peserta didik dapat memberikan contoh perubahan fisika dan perubahan kimia dengan tepat. 12) Peserta didik dapat melakukan percobaan pada perubahan fisika dan perubahan kimia dengan tepat. Tujuan Pembelajaran
7 Uraian Genteng Sokka berdasarkan STEM Terintegrasi Etnosains a. Tanah Liat Tanah liat (lempung)merupakan kata umum untuk partikel mineral yang mengandung unsur silika yang memiliki diameter kurang dari 4 mikrometer. Lempung mengandung leburan silika dan aluminium dengan ukuran partikel yang halus. Lempung terbentuk dari proses pelapukan batuan silika oleh asam karbonat dan sebagian dihasilkan dari aktivitas panas bumi. Lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan lengket saat basah terkena air. Sifat ini ditentukan oleh jenis mineral lempung yang mendominasinya. b. Pasir Laut Pasir laut merupakan bahan galian pasir yang terletak pada wilayah perairan Indonesia yang tidak mengandung unsur mineral golongan A dan/atau golongan B dalam jumlah yang berarti ditinjau dari segi ekonomi pertambangan. Proses Pembuatan Genteng Sokka 1. Pemilihan dan Pencampuran Material Material atau bahan baku untuk membuat genteng terdiri atas tanah liat dan pasir laut. Pada proses pembuatan genteng dalam jumlah yang banyak biasanya digunakan mobil bak sebagai takaran. 2. Pencetakan Genteng Sokka Proses ini dilakukan dengan menggunakan mesin press bergantung pada model genteng yang diinginkan. Proses pencetakan dapat dilakukan dalam 3 (tiga) tahapan, yaitu: pemadatan, pencetakan, dan penghalusan. 3. Pengeringan Genteng Sokka Proses pengeringan genteng yang sudah dicetak dilakukan dalam 2 tahapan utama. Pada tahap awal, genteng mentah yang dihasilkan pada proses pencetakan diletakkan pada posisi terlentang di atas rak untuk dikeringkan kembali dengan angin selama ± 10 hari. Proses selanjutnya adalah genteng yang sudah dikeringkan dengan angin, dikeringkan kembali di bawah sinar matahari atau dijemur selama ± 4 hari.
8 a. Penggunaan Mesin Pencetak Genteng Sokka Proses pencetakan dapat dilakukan dalam 3 (tiga) tahapan, yaitu: pemadatan, pencetakan, dan penghalusan. Proses awal yang dilakukan dalam pencetakan adalah pemadatan dengan cara di pukul dengan pemukul yang sesuai dengan bahan atau adonan genteng yang siap dicetak menggunakan mesin press. Sebelum dimasukkan kedalam mesin press, adonan genteng yang siap dicetak diolesi minyak pelumas kemudian di cetak kemudian dikeluarkan dari mesin press. Tahapan akhir dari proses pencetakan adalah penghalusan. Proses ini dilakukan untuk membersihkan sisa campuran yang melekat pada genteng setelah proses pencetakan dalam mesin press. b. Penggunaan Tobong untuk Pembakaran Genteng Sokka Proses pembakaran genteng dilakukan dalam 4 tahapan utama, yaitu: penyusunan genteng dalam tungku, pengasapan, pembakaran, dan pendinginan. Pada tahap awal, genteng yang sudah dijemur di bawah sinar matahari disusun dalam tungku pembakaran (tobong). Tahap selanjutnya adalah pengasapan atau pembakaran dengan api kecil. Pembakaran dengan api kecil dilakukan untuk menghilangkan uap air sekaligus merupakan proses adaptasi panas pada material genteng mentah selama ± 4 hari. Proses selanjutnya adalah pembakaran dengan api besar untuk menghasilkan genteng matang selama ± 2 hari. Proses terakhir dalam proses ini adalah pendinginan selama ± 2 hari. 4. Pembakaran Genteng Sokka Pada proses pembakaran genteng dilakukan dalam 4 tahapan utama, yaitu: penyusunan genteng dalam tungku, pengasapan, pembakaran, dan pendinginan.
9 a. Komposisi Bahan Baku Genteng Sokka Bahan baku yang digunakan untuk membuat Genteng Sokka adalah tanah liat dan pasir laut. Sebelum adonan itu dicampur dengan menggunakan mesin molen, adonan itu ditakar menggunakan takaran. Takaran yang digunakan untuk membuat genteng sokka adalah 4 takaran tanah liat dan 1 takaran pasir laut. b. Ukuran Genteng Sokka Adonan genteng sokka yang telah melalui proses diangin-anginkan, kemudian dicetak dengan menggunakan mesin press. Setelah dicetak menggunakan mesin press, dihasilkanlah produk genteng sokka yang memiliki ukuran panjang 29 cm dengan ketebalan 5 cm dan tingginya 23 cm. Setelah itu genteng sokka yang telah dicetak akan dilakukan pembakaran yang bertujuan agar genteng sokka yang dihasilkan kuat dan tahan air. c. Pembuatan Tanah Liat menjadi Kerajinan Genteng Sokka Pada proses pembuatan tanah liat menjadi kerajinan tangan merupakan salah satu kegiatan yang sama untuk pengganti pembuatan Genteng Sokka yang dapat dibuat oleh peserta didik secara mudah. Pembuatan tanah liat menjadi kerajinan tangan sangat mudah dalam membuatnya menjadi beberapa bentuk, sehingga proses ini dapat menggantikan proses pembuatan Genteng Sokka yang susah dalam pembuatannya. Produk yang dihasilkan dari kerajinan tanah liat hanya menggunakan media tangan peserta didik saja. Hal ini bertujuan untuk memberikan informasi kepada peserta didik tentang proses pembuatan kerajinan dari tanah liat yang hampir sama dalam pembuatannya seperti pembentukan kerajinan dan proses pengeringannya dengan pembuatan Genteng Sokka.
PENDAHULUAN 10 Masyarakat menggunakan alat pencetakan genteng dan alat pembakaran genteng dalam proses pembuatannya. Selain itu, bahan yang digunakan dalam pembuatan Genteng Sokka yaitu tanah liat dan pasir laut dengan perbandingan 4:1 (4 takaran tanah liat dan 1 takaran pasir laut) Tahukah Kamu? 1 Pemilihan dan Pencampuran Material Proses pencampuran bahan baku genteng yang terdiri atas tanah liat dan pasir laut dicampur kemudian digiling dalam mesin molen sampai tercampur secara merata 2 Pencetakan Genteng Proses ini dilakukan dengan menggunakan mesin press bergantung pada model genteng yang diinginkan. Proses pencetakan dapat dilakukan dalam 3 (tiga) tahapan, yaitu: pemadatan, pencetakan, dan penghalusan 3 Pengeringan Genteng Pada proses ini genteng mentah yang dihasilkan pada proses pencetakan diletakkan pada posisi terlentang di atas rak untuk dikeringkan kembali dengan angin selama ±10 hari. Proses selanjutnya adalah genteng yang sudah dikeringkan dengan angin, dikeringkan kembali di bawah sinar matahari atau dijemur selama ± 4 hari 4 Pembakaran Genteng Pada proses pembakaran genteng dilakukan dalam 4 tahapan utama, yaitu: penyusunan genteng dalam tungku, pengasapan, pembakaran, dan pendinginan
PETA KONSEP 11
LINGKUP STEM DALAM KEGIATAN PEMBELAJARAN 1, 2, DAN 3 KLASIFIKASI MATERI DAN PERUBAHANNYA SCIENCE • Tanah Liat • Pasir Laut TECHNOLOGY • Proses Pembuatan Genteng Sokka ENGINEERING • Penggunaan Mesin Pencetak Genteng Sokka • Penggunaan Tobong untuk Pembakaran Genteng Sokka • Pembuatan Tanah Liat menjadi Kerajinan Tangan MATHEMATICS • Komposisi Bahan Baku Genteng Sokka • Ukuran Genteng Sokka
Kegiatan Pembelajaran 1 KLASIFIKASI MATERI PADA PROSES PEMBUATAN GENTENG SOKKA Tujuan Pembelajaran 1) Peserta didik dapat mendeskripsikan unsur, senyawa, dan campuran dengan tepat. 2) Peserta didik dapat menjelaskan perbedaan unsur, senyawa, dan campuran dengan tepat. 3) Peserta didik dapat memberikan contoh unsur, senyawa, dan campuran dengan tepat. 4) Peserta didik dapat mengamati berbagai benda dalam kehidupan sehari-hari yang mengalami perubahan, misalnya air menjadi es, es menjadi air, air menjadi uap, kertas dibakar menjadi abu, besi berkarat, makanan menjadi basi, dan lain-lain dengan tepat. Kompetensi Dasar : 3.3 Menjelaskann konsep campuran dan zat tunggal (unsur dan senyawa), sifat fisika dan kimia, perubahan fisika dan kimia dalam kehidupan sehari- hari. 4.3 Menyajikan hasil penyelidikan atau karya tentang sifat larutan, perubahan fisika dan perubahan kimia, atau pemisahan campuran.
12 Istilah Penting Campuran, Zat Tunggal (Unsur dan Senyawa), Karakteristik Zat, Perubahan Fisika,Perubahan Kimia, dan Pemisahan Campuran. Mengapa Penting? Untuk mengetahui dan menjelaskan tentang materi klasifikasi materi danperubahannya. Proses pembuatan genteng umumnya dilakukan melalui 4 (empat) tahapan utama, yaitu: pemilihan dan pencampuran material, pencetakan, pengeringan dengan angin dan sinar matahari, dan pembakaran dalam tungku dan penghalusan genteng. Keempat proses utama tersebut biasanya dilakukan oleh pengajin genteng yang sudah berpengalaman. Bahan utama pembuatan Genteng Sokka adalah tanah liat dan pasir laut. Tanah liat (lempung)merupakan kata umum untuk partikel mineral yang mengandung unsur silika yang memiliki diameter kurang dari 4 mikrometer. Lempung mengandung leburan silika dan aluminium dengan ukuran partikel yang halus. Lempung terbentuk dari proses pelapukan batuan silika oleh asam karbonat dan sebagian dihasilkan dari aktivitas panas bumi. Lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan lengket saat basah terkena air. Sifat ini ditentukan oleh jenis mineral lempung yang mendominasinya. Sedangkan pasir laut merupakan bahan galian pasir yang terletak pada wilayah perairan Indonesia yang tidak mengandung unsur mineral golongan A dan/atau golongan B dalam jumlah yang berarti ditinjau dari segi ekonomi pertambangan. Pada proses pembuatan sekitar 20.000, bagi para pengusaha genteng yang sudah mempunyai tenaga berpengalaman mampu menghasilkan sekitar ±95% genteng dengan kualitas standar. Dalam hal ini hanya ada ±5%. genteng yang cacat. Dilain pihak bagi para pengusaha yang belum mempunyai tenaga berpengalaman, genteng yang dihasilkan ±75% dengan kualitas standar dan ±25% lainnya dengan kualitas dibawah standar (tidak simetris, blonteng, retak sebagian dan pecah).
13 Gambar 1. Genteng Sokka Kebumen Sumber: pusatgentengsokka.com Proses pembuatan genteng dalam jumlah yang besar (±30.000 keping) dapat dilakukan dalam waktu ±30 hari. Hal ini diketahui dari hasil pengamatan dan wawancara dengan pengrajin genteng sokka di Desa Jabres, Kecamatan Sruweng, Provinsi Jawa Tengah. Proses pembuatan genteng dilakukan melalui 4 tahapan utama. Pada tahap awal yaitu pemilihan dan pencampuran awal material atau bahan baku genteng dilakukan selama ±4 hari. Proses selanjutnya adalah pencetakan genteng mentah yang dapat dilakukan selama ±4 hari. Selanjutnya proses pengeringan dengan angin dapat dilakukan selama ±10 hari dan dengan penjemuran di bawah sinar matahari dapat dilakukan selama ±4 hari. Proses terakhir adalah pembakaran dengan api kecil dilakukan selama ±4 hari dan dengan api besar dilakukan selama ±2 hari. Sedangkan proses pendinginan dilakukan selama ±2 hari. Untuk meningkatkan mutu atau harga jual genteng proses yang perlu dilakukan setelah proses pembuatan genteng adalah penghalusan. Pada proses pembuatan genteng Sokka, langkah pertama yang dilakukan yaitu pemilihan dan pencampuran material berupa tanah liat dan pasir laut yang dicampur, lalu digiling menggunakan mesin tradisional sampai tercampur merata. Jika kalian perhatikan langkah tersebut, terdapat tanah liat dan pasir laut yang menjadi bahan baku genteng Sokka. Dalam ilmu Sains, tanah liat dan pasir laut merupakan suatu materi (zat). Apa itu materi? Materi (zat) merupakan zat yang mempunyai massa dan dapat menempati sebuah ruang. Arti dari materi dapat menempati suatu ruang yaitu benda dapat A. Klasifikasi Materi Pada Proses Pembuatan Genteng Sokka
14 ditempatkanpada suatu ruang atau wadah tertentu, sedangkan materi memiliki massa, serta memiliki maksud bahwa benda yang termasuk materi dapat diukur dan ditimbang menggunakan alat ukur tertentu seperti neraca atau timbangan. Berdasarkan sifat kimianya, materi dibagi menjadi beberapa golongan yang terdiri dari unsur, senyawa, dan campuran. Tanah liat dan pasir laut merupakan bahan baku utama pembuatan genteng Sokka. Tanah liat merupakan salah satu jenis tanah yang banyak mengandung leburan alumunium atau silika yang sangat halus. Sedangkan pasir laut merupakan pasir yang ditambang di Kawasan laut baik pinggi maupun lepas pantai. Menurut kalian tanah liat dan pasir laut merupakan unsur, senyawa, atau campuran? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, kalian dapat memperhatikan uraian materi di bawah ini. 1. Unsur Unsur merupakan zat tunggal yang tidak dapat dibagi lagi menjadi bagian yanglebih sederhana dan akan tetap mempertahankan karakteristik asli dari unsur tersebut. Tabel 1.1 Unsur Logam dan Lambangnya No. Nama Latin Nama Indonesia Lambang Unsur 1. Aluminium Aluminium Al 2. Aurum Emas Au 3. Argentum Perak Ag 4. Calcium Kalsium Ca 5. Cuprum Tembaga Cu 6. Ferrum Besi Fe 7. Natrium Natrium Na 8. Plumbum Timbal Pb 9. Stannum Timah Sn Setelah mengetahui definisi materi, coba kalian pikirkan mengapa tanah liat dan pasir laut pada bahan pembuatan genteng Sokka termasuk materi (zat)? Ayo Kita Pikirkan!
15 Tabel 1.2 Unsur Non Logam dan Lambangnya No. Nama Latin Nama Indonesia Lambang 1. Oxygen Oksigen O 2. Hydrogen Hidrogen H 3. Carbon Karbon C 4. Sulphur Belerang S 5. Phosphorus Fosfor P 6. Nitrogen Nitrogen N 7. Iodium Iodin I Unsur diberi nama dengan menggunakan bahasa Latin berdasarkan penemu pertamanya atau tempat ditemukannya unsur tersebut. Ahli-ahli kimia tidak membedakan penamaan unsur alamiah yang terdapat di alam ataupun unsur buatan. Beberapa unsur menggunakan nama untuk menghormati identitas penemunya ataupun tempat penemuannya. Simbol unsur dibuat untuk memudahkan dalam penulisan nama unsur, yaitu dengan cara menyingkatnya. Simbol unsur yang saat ini digunakan secara internasional adalah simbol unsur yang diusulkan oleh Jöns Jacob Berzelius.
16 2. Senyawa Senyawa merupakan zat tunggal yang dapat diuraikan menjadi dua jenis atau dapat lebih sederhana dengan menggunakan cara kimia. Contohnya pada air yang memiliki rumus 2 dapat diuraikan menjadi unsur hydrogen (2) dan Oksigen (2). Senyawa terbentuk melalui proses pencampuran unsur secara kimia. Sifat suatu senyawa akan berbeda dengan sifat unsur- unsur penyusunnya. Misalnya, sifat air sebagai senyawa akan berbeda dengan sifat gas hidrogen dan oksigen sebagai unsur penyusunnya. Pada suhu kamar air berwujud cair, sedangkan hidrogen dan oksigen, keduanya berwujud gas. Air dapat digunakan untuk memadamkan api, sedangkan gas hidrogen merupakan zat yang mudah terbakar dan gas oksigen merupakan zat yang diperlukan dalam pembakaran. Tabel 1.3 Contoh Senyawa Sederhana dan Unsur Penyusunnya No. Senyawa Unsur Penyusun 1. Air Hidrogen + Oksigen 2. Garam Dapur (Natrium Klorida) Natrium + Klorin 3. Gula Tebu (Sukrosa) Karbon + Hidrogen + Okigen 3. Campuran 1) Campuran Homogen Campuran homogen adalah campuran yang tidak terlihat atau tidak dapat dibedakan zat-zat yang tercampur di dalamnya. Larutan tersusun atas pelarut (solvent). Pelarut yang banyak digunakan adalah air. Senyawa lain yang dapat digunakan sebagai pelarut adalah senyawa organik yang dikenal juga sebagai pelarut organik , contohnya kloroform dan alcohol. Pada proses awal pembuatan Genteng Sokka merupakan pemilihan bahan baku pada pembuatan Genteng Sokka yang terdiri dari tanah liat dan pasir laut. Tanah liat dan pasir merupakan salah satu materi (zat) tepatnya dikategorikan pada campuran. Campuran adalah suatu materi yang terdiri atas dua zat atau lebih yang masih mempunyai sifat zat asalnya. Campuran dapat dibedakan menjadi dua, yaitu campuran homogen dan campuran heterogen. Menurut kalian, bahan baku dari pembuatan Genteng Sokka yaitu tanah liat dan pasir laut dapat dikategorikan pada campuran homogen atau campuran heterogen?. Berikut merupakan penjabaran dari campuran homogen dan campuran heterogeny yang kalian ketahui.
17 Gambar 2. Sirup Sumber: wsl.co.id Dalam larutan, ukuran partikel zat terlarut sangat kecil dengan diameter kurang dari 1 nm sehingga partikel zat terlarut tidak dapat dilihat walaupun menggunakan mikroskop ultra. Oleh karena itu, larutan terlihat homogen (serba sama). Artinya zat yang terlarut dan pelarut dalam larutan tersebut tidak dapat dibedakan. Gambar 3. Pelarut, Zat Terlarut, dan Campuran Sumber: sd.prasacademy.com
18 a. Larutan Asam, Basa, dan Garam 1. Asam Asam merupakan zat atau senyawa elektrolit yang jika dilarutkan dalam air akan terurai menghasilkan ion H+ (hidrogen) dan ion sisa asam yang bermuatan negatif. Berikut merupakan sifat dari asam. • Rasanya masam (tidak boleh dicoba kecuali dalam makanan). • Dapat menimbulkan korosi. • Mengubah kertas lakmus biru menjadi merah. 2. Basa Basa merupakan senyawa yang terlarut dalam air yang sudah menghasilkan ion hidroksida (OH). Berikut merupakan sifat dari basa. • Mempunyai rasa agak pahit (tidak boleh dicoba). • Terasa licin di kulit. • Mengubah kertas lakmus merah menjadi biru. 3. Garam Garam merupakan zat senyawa yang telah disusun oleh ion positif (anion) basa dan ion negatif (kation) asam. Berikut merupakan sifat dari garam. • Mempunyai rasa asin. • Dapat menghantarkan arus listrik. • Titik didihnya tinggi.
19 b. Indikator 1. Indikator Alami Berbagai jenis tumbuhan dapat digunakan sebagai indikator alami. Tumbuhan yang termasuk indikator alami akan menunjukkan perubahan warna pada larutan asam ataupun basa. Beberapa contoh tumbuhan yang dapat digunakan sebagai indikator alami adalah kunyit, bunga mawar, kubis merah, kubis ungu, dan bunga kembang sepatu. Ekstrak kunyit akan memberikan warna kuning cerah pada larutan asam dan dalam larutan basa akan memberikan warna jingga. Kubis (kol) merah mengandung suatu zat indikator, yaitu antosianin. Zat ini berwarna merah pada asam, berwarna hijau pada basa lemah, dan berwarna kuning pada basa kuat. Ekstrak bunga kembang sepatu akan memberikan warna merah cerah jika diteteskan dalam larutan asam. Jika diteteskan dalam larutan basa akan dihasilkan warna hijau. 2. Indikator Buatan Salah satu jenis indikator buatan yang bukan dalam bentuk larutan cair adalah kertas lakmus. Ada dua jenis kertas lakmus, yaitu lakmus biru dan lakmus merah. Warna kertas lakmus biru akan menjadi merah dalam larutan asam. Warna kertas lakmus merah akan menjadi biru dalam larutan basa. Perhatikan perubahan warna kertas lakmus pada gambar di bawah ini.
20 Gambar 4. (a) Di dalam larutan asam, lakmus biru berubah warna menjadi merah. (b) Di dalam larutan basa, lakmus merah berubah warna menjadi biru. Sumber: www.profmarsolais.com 2) Campuran Heterogen Proses pertama pembuatan Genteng Sokka adalah pemilihan bahan baku. Bahan baku pada pembuatan Genteng Sokka adalah tanah liat dan pasir laut. Tanah liat dan pasir laut merupakan salah satu campuran pada materi (zat) tepatnya campuran heterogen. (a) Tanah Liat (b) Pasir laut Gambar 5. Bahan Baku Pembuatan Genteng Sokka Sumber: (a) hargagentengsokkakebumen.com dan (b) supergeografi.com Proses pencampuran bahan baku genteng dilakukan melalui 2 tahapan. Pada tahap awal, bahan baku genteng yang terdiri atas tanah liat dan pasir laut dicampur dengan perbandingan 4:1 (4 takaran tanah liat dan 1 takaran pasir laut) kemudian digiling dalam mesin molen sampai tercampur secara merata. Adonan bahan baku genteng yang telah tercampur secara merata tersebut diangin-anginkan sehingga adonan yang dihasilkan tidak terlalu kering, tetapi kental.
21 Proses pecampuran hingga mendapatkan adonan yang kental biasanya dilakukan 1 sampai 2 hari tergantung kondisi cuaca. Tahap selanjutnya adalah penghalusan adonan genteng dengan menggunakan mesin penggiling. Pada proses ini adonan yang sudah halus dan sudah dibentuk menjadi beberapa balok seperti gambar 6 yang selanjutnya adonan siap cetak akan masuk ke mesin press untuk pencetakkan. Kemudian adonan tersebut selanjutnya dikeringkan selama 1 sampai 2 hari bergantung pada kondisi cuaca. Gambar 6. Adonan Genteng Sokka Sebelum dicetak Sumber: hargagentengsokkakebumen.com Setelah kalian mempelajari klasifikasi materi, apakah kalian masih ingat tentang bahan pembuatan genteng? Terdapat dua bahan, bukan? Nah, coba kalian pikirkan, kedua bahan tersebut termasuk unsur, senyawa, atau campuran? Jelaskan! Ayo Kita Pikirkan!
22 LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK KLASIFIKASI MATERI (Pertemuan 1) DESKRIPSI Kalian telah mengetahui proses pembuatan genteng Sokka melalui 4 tahap diantaranya: 1) pemilihan dan pencampuran material; 2) pencetakan genteng; 3) pengeringan genteng; 4) pembakaran genteng. Jika kita memanfaatkan pengetahuan ini dalam lingkup kecil dan sederhana, maka kita dapat membuat kerajinan tangan yang bermanfaat dan indah menggunakan bahan dasar tanah liat. Pada kesempatan kali ini, mari kita mengeluarkan kreativitas masing – masing dalam membuat kerajinan tangan dari tanah liat! A. Tujuan Peserta didik dapat mengetahui perubahan fisika yang terjadi pada proses kerajinan tanah liat. B. Alat dan Bahan 1) Alat - Kuas 2) Bahan - Tanah Liat - Cat - Kertas Karton - Air C. Cara Kerja 1. Meletakkan tanah liat di atas kertas karton. 2. Menuang sedikit air ke tanah liat. Ayo Kita Lakukan!
23 3. Membentuk tanah liat sesuai keinginan. 4. Mengeringkan kerajinan tanah liat. 5. Mengecat dengan warna yang diinginkan ke kerajinan tanah liat. 6. Memberikan tanda (√) pada data hasil pengamatan. D. Data Hasil Pengamatan Tekstur Pengamatan Hari ke- 1 2 3 Basah Kering E. Tugas Kelompok Jawablah pertanyaan di bawah ini! 1. Mengapa tanah liat perlu dikeringkan dibawah sinar matahari? 2. Mengapa tanah liat dalam pembentukannya harus diberi air sedikit? 3. Apa unsur yang ada dalam tanah liat? JAWAB 1. ………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………... 2. ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………... 3. ………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………...
24 SOAL LATIHAN KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan benar! 1. Sebutkan ciri-ciri dari zat padat! 2. Apa yang dimaksud dengan unsur? Sebutkan beserta contoh dari unsur yang dapat kamu temui dalam kehidupan sehari-hari. 3. Apa perbedaan dari molekul dengan senyawa? KUNCI JAWABAN
15 Kegiatan Pembelajaran 2 METODE PEMISAHAN CAMPURAN PADA PROSES PEMBUATAN GENTENG SOKKA Tujuan Pembelajaran 1) Peserta didik dapat menjelaskan metode pemisahan campuran dengan tepat. 2) Peserta didik dapat memberikan contoh metode pemisahan campuran dengan tepat. 3) Peserta didik dapat melakukan percobaan teknik pemisahan campuran dengan tepat. Kompetensi Dasar : 3.3 Menjelaskann konsep campuran dan zat tunggal (unsur dan senyawa), sifat fisika dan kimia, perubahan fisika dan kimia dalam kehidupan sehari- hari. 4.3 Menyajikan hasil penyelidikan atau karya tentang sifat larutan, perubahan fisika dan perubahan kimia, atau pemisahan campuran.
25 Pada langkah pertama pembuatan genteng Sokka, terjadi proses pemilihan dan pencampuran antara tanah liat dan pasir. Agar genteng Sokka yang dihasilkan memiliki kualitas yang baik, tanah liat yang digunakan harus melalui proses pemilihan yakni tanah liat yang berasal dari daerah persawahan. Selain itu genteng Sokka juga menggunakan pasir laut. Pasir laut diperoleh dari proses penambangan pasir di dalam laut menggunakan alat-alat berat. Sebelum menghasilkan pasir laut siap pakai, pasir hasil penambangan harus melalui proses penyaringan atau pemisahan antara pasir, air laut, lumut, atau benda – benda lainnya yang terbawa saat proses penambangan terjadi. Proses pemisahan pasir laut tersebut di dalam kimia disebut sebagai proses pemisahan antara zat pelarut dengan zat terlarut. Tujuan dari proses tersebut yakni untuk memurnikan zat sehingga dapat dimanfaatkan sesuai dengan kebutuhan. Prinsip pemisahan campuran didasarkan pada perbedaan sifat-sifat zat penyusunnya, seperti wujud zat, ukuran partikel, titik leleh, titik didih, sifat magnetik, kelarutan, dan lain sebagainya. Metode pemisahan campuran banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut merupakan beberapa proses pemisahan campuran. 1. Filtrasi (Penyaringan) Pasir laut diperoleh dari proses penambangan pasir di dalam laut menggunakan alat-alat berat. Sebelum menghasilkan pasir laut siap pakai, pasir hasil penambangan harus melalui proses penyaringan atau pemisahan antara pasir, air laut, lumut, atau benda – benda lainnya yang terbawa saat proses penambangan terjadi. Proses pemisahan pasir laut tersebut di dalam kimia disebut sebagai proses pemisahan antara zat pelarut dengan zat terlarut. Tujuan dari proses tersebut yakni untuk memurnikan zat sehingga dapat dimanfaatkan sesuai dengan kebutuhan. Prinsip pemisahan campuran didasarkan pada perbedaan sifat-sifat zat penyusunnya, seperti wujud zat, ukuran partikel, titik leleh, titik didih, sifat magnetik, kelarutan, dan lain sebagainya. Metode pemisahan campuran banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Pada proses pemilihan bahan baku pasir laut, pasir laut tidak langsung dicampur dengan tanah liat. Sebelum dicampur dengan tanah liat, pasir laut terlebih dahulu dilakukan proses penyaringan. Proses ini bertujuan untuk memisahkan pasir laut dengan air laut yang masih menempel. Filtrasi merupakan proses pemisahan campuran dengan cara penyaringan. Melalui filtrasi, kotoran dalam suatu campuran dapat dipisahkan sehingga dapat diperoleh zat yang lebih diinginkan. B. Metode Pemisahan Campuran Pada Proses Pembuatan Genteng Sokka
26 Gambar 7. Penyaringan Pasir Laut di Pertambangan Sumber: joss.co.id Selain metode pemisahan campuran filtrasi (penyaringan), terdapat juga metode pemisahan campuran lain seperti sentrifugasi, distilasi (penyulingan), kromatografi, dan sublimasi. Berikut merupakan penjabaran dari metode pemisahan campuran secara sentrifugasi, distilasi (penyulingan), kromatografi, dan sublimasi.
27 2. Sentrifugasi Metode jenis ini sering dilakukan sebagai pengganti filtrasi jika partikel padatan yang terdapat dalam campuran memiliki ukuran sangat halus dan jumlah campurannya lebih sedikit. Metode sentrifugasi digunakan secara luas untuk memisahkan sel-sel darah merah dan sel-sel darah putih dari plasma darah. Dalam hal ini, padatan adalah sel-sel darah merah dan sel-seldarah putih yang akan mengumpul di dasar tabung reaksi, sedangkan plasmadarah berupa cairan yang berada di bagian atas. Gambar 8. Pemisahan Darah dari Campuran Plasma Sumber: saintif.com Sentrifugasi adalah proses pemisahan larutan berdasarkan perbedaanberat jenis zat. Proses ini dapat dilakukan dengan cara memutar campuran tersebut dalam suatu piringan
28 3. Distilasi (Penyulingan) Pemisahan campuran dengan cara distilasi (penyulingan) banyak digunakandalam kehidupan sehari-hari maupun dalam kegiatan industri. Pemisahan campuran dengan cara penyulingan digunakan untuk memisahkan suatu zatcair dari campurannya. Prinsip kerjanya didasarkan pada perbedaan titik didih dari zat cair yang bercampur, sehingga saat menguap setiap zat akan terpisah. Untuk memudahkan pemahaman kamu tentang metode distilasi, lakukan kegiatan berikut. Gambar 9. Pemisahan Ethanol Alkohol dengan Air Sumber: saintif.com Destilasi adalah pemisahan campuran dengan cara penguapan yang disertai dengan pengembunan. Istilah lain dari proses destilasi adalah penyulingan. Proses destilasi memperhatikan perbedaan volatilitas zat yaitu kecepatan atau kemudahan zat menguap. Dalam dunia industri prinsip ini digunakan pada penyulingan minyak bumi. Minyak bumi terdiri atas atau terbagi atas berbagai macam komponen minyak bumi yang berbeda titik didihnya.
29 4. Kromatografi Metode pemisahan dengan cara kromatografi digunakan secara luas dalamberbagai kegiatan. Di antaranya untuk memisahkan berbagai zat warna dan tes urine untuk seseorang yang dicurigai menggunakan obat terlarang atau seorang atlet yang dicurigai menggunakan doping. Selain itu pemisahan campuran dengan cara kromatografi pada umumnya digunakan untuk mengidentifikasi suatu zat yang berada dalam suatu campuran. Prinsip kerjanya didasarkan pada perbedaan kecepatan merambat antara partikel- partikel zat yang bercampur dalam suatu medium diam ketika dialiri suatu medium gerak. Contoh untuk mengidentifikasi kandungan zat tertentu dalam suatu bahan makanan, mengidentifikasi hasil pertanian yang tercemar oleh pestisida, danmasih banyak lagi penggunaan pemisahan campuran dalam kehidupan seharihari dengan menggunakan cara kromatografi. Jenis kromatografi yang paling banyak digunakan adalah kromatografi kertas. Jenis kromatografi lainadalah kromatografi lapis tipis dan kromatografi gas. Gambar 10. Proses Pengamatan Kromatografi Sumber: saintif.com Kromatografi merupakan proses pemisahan campuran yang memanfaatkan perbedaan polapergerakan antara fase diam dan fase bergerak pada suatu benda penyerap. Biasanya proses ini digunakan untuk pemisahan campuran berdasarkan kecepatan merambat antar partikelpartikel campurannya.
30 5. Sublimasi Sublimasi merupakan peristiwa pemisahan campuran antara zat padat dengan zat padat lainnya yang mempunyai sifat mudah menyublim (berubahwujud dari padat ke gas). Kerja sublimasi yaitu dengan mengubah zat padat menjadi gas dengan cara dipanaskan lalu didinginkan kembali sehingga membentuk kristal padatKembali. Contoh dari peristiwa sublimasi adalah pemisahan kapur barus yang tercampur dengan pasir. Kapur barus bersifat mudah menyublim. Padacampuran kapur barus dengan pasir kotor, dilakukanlah pemisahancampuran secara sublimasi. Campuran kapur barus dengan pasir di panaskan hingga kapur barus menguap, kemudian langsung didinginkan dengan es sehingga di dapatkan kristal kapur barus putih. Gambar 11. Metode Sublimasi Sumber:saintif.com Adakah peristiwa pemisahan campuran pada proses pembuatan genteng Sokka? Jika ada termasuk metode pemisahan campuran apakah peristiwa tersebut? Ayo Kita Pikirkan!
31 Ayo Kita Lakukan! LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK PEMISAHAN CAMPURAN (Pertemuan 2) DESKRIPSI Salah satu bahan pembuatan genteng Sokka adalah pasir laut. Sebelum pasir laut dicampur dengan tanah liat menggunakan mesin. Pasir laut melewati beberapa tahapan agar menghasilkan pasir laut yang berkualitas tinggi. Hal yang dilakukan untuk menghasilkan pasir laut yang berkualitas tinggi yaitu dengan melakukan penyaringan pada saat setelah pasir laut diambil dari laut. Tujuan dilakukannya penyaringan agar memisahkan air laut dengan pasir laut. Peristiwa tersebut merupakan peristiwa filtrasi (penyaringan). Pada kesempatan ini, kalian akan melakukan percobaan salah satu penerapan metode filtrasi (penyaringan) pada kehidupan sehari-hari. A. Tujuan Peserta didik memisahkan larutan air kapur menggunakan kertas saring. B. Alat dan Bahan 1) Alat • Cawan Penguap (Gelas Kimia) • Pembakar Spiritus • Kertas Saring • Corong • Klem • Statif 2) Bahan • Air • Kapur C. Cara Kerja 1. Susunlah alat seperti berikut ini:
32 2. Memasukkan butiran-butiran kapur yang sudah di haluskan ke dalam gelas kimia yang berisi air. 3. Mengaduk air dan kapur hingga larut. 4. Menuangkan larutan kapur ke dalam gelas kimia lain melalui corong yang telah dipasang dengan kertas saring. 5. Mengamati campuran kapur setelah melewati kertas saring. 6. Mencatat hasil dalam tabel data hasil pengamatan. D. Data Hasil Pengamatan No. Bahan Tingkat Kekeruhan (Keruh/Tidak Keruh) 1. Campuran (Air dan Kapur) E. Tugas Kelompok Jawablah pertanyaan di bawah ini! 1. Mengapa air dan kapur dapat terlarut? Jelaskan! 2. Apa kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan diatas? 3. Temukan contoh pristiwa lain yang ada pada kehidupan sehari-hari! JAWAB 1 ………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………... 2 ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………... 3 ………………………………………………………………………………………...… ……………………………………………………………………………………...
33 SOAL LATIHAN KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan benar! 1. Apa yang dimaksud dengan Destilasi? Berikan contoh pemisahan campuran yang menggunakan teknik destilasi. 2. Jelaskan proses pemisahan campuran dengan metode sentrifugasi dan sublimasi! 3. Sebutkan metode pemisahan komponen dari bahan air murni dari laut, garam dari campuran garam dan pasir, dan minyak kelapa dari santan! a. 1. Destilasi atau penyulingan adalah suatu cara pemisahan campuran berdasarkan perbedaan titik didih komponen-komponen penyusunnya. Contoh destilasi adalah pada proses penyulingan minyak bumi menjadi berbagai macam jenis bahan bakar yang berbeda titik didihnya. 2. Penjelasan proses pemisahan campuran a. Sentrifugasi: metode pemisahan campuran dengan memutar tabung reaksi berisi campuran dengan alat sentrifugasi sehingga timbul gaya sentrifugasi yang menyebabkan padatan menjadi terpisah. b. Sublimasi: metode pemisahan campuran dengan salah satu campuran yang dapat menyublim (padat ke gas). 3. Metode pemisahan komponennya, yaitu a. Air murni dari air laut: membran. b. Garam dari campuran garam dan pasir: dilarutkan dan disaring. c. Minyak kelapa dari santan: elektrokonduktimetri.
Kegiatan Pembelajaran 3 SIFAT DAN PERUBAHAN FISIKA DAN KIMIA PADA PROSES PEMBUATAN GENTENG SOKKA Tujuan Pembelajaran 1) Peserta didik dapat menjelaskan sifat fisika dan sifat kimia dengan tepat. 2) Peserta didik dapat menyebutkan ciri sifat fisika dan sifat kimia dengan tepat. 3) Peserta didik dapat mendeskripsikan perubahan fisika dan perubahan kimia dengan tepat. 4) Peserta didik dapat memberikan contoh perubahan fisika dan perubahan kimia dengan tepat. 5) Peserta didik dapat melakukan percobaan pada perubahan fisika dan perubahan kimia dengan tepat. Kompetensi Dasar : 3.3 Menjelaskann konsep campuran dan zat tunggal (unsur dan senyawa), sifat fisika dan kimia, perubahan fisika dan kimia dalam kehidupan sehari- hari. 4.3 Menyajikan hasil penyelidikan atau karya tentang sifat larutan, perubahan fisika dan perubahan kimia, atau pemisahan campuran.
34 1. Sifat Fisika C. Sifat Fisika dan Sifat Kimia Pada Proses Pembuatan Genteng Sokka Terdapat proses Pembakaran Genteng Sokka yang dilakukan setelah proses Pengeringan Genteng Sokka terjadi. Pada ilmu sains, proses Pembakaran Genteng Sokka termasuk salah satu peristiwa yang menggambarkan adanya sifat materi pada suatu benda. Sifat materi dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu sifat fisika dan sifat kimia. Setiap materi memiliki sifat tertentu yang khas dan memudahkannya untuk dikenali serta dibedakan dengan zat lainnya. Menurut kalian, proses Pembakaran Genteng Sokka termasuk ke dalam kategori sifat fisika atau kimia? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, berikut penjabaran proses Pembakaran Genteng Sokka yang perlu kalian ketahui. Tahap selanjutnya adalah pengasapan atau pembakaran dengan api kecil. Pembakaran dengan api kecil dilakukan untuk menghilangkan uap air sekaligus merupakan proses adaptasi panas pada material genteng mentah selama ±4 hari. Proses selanjutnya adalah pembakaran dengan api besar untuk menghasilkan genteng matang selama ±2 hari. Proses terakhir dalam proses ini adalah pendinginan selama ±2 hari. Pada proses Pembakaran Genteng Sokka ini terjadi perubahan warna pada genteng, semula berwarna keabu-abuan setelah dilakukan pembakaran pada tobong menjadi warna merah bata. Selain itu, pada bahan baku pembuatan tanah liat yaitu tanah liat dan pasir laut memiliki sifat fisika, karena baik tanah liat maupun pasir laut sama sama memiliki bentuk, wujud, ukuran, bau, dan massa. Maka dari itu, Sifat fisika adalah segala hal yang berkaitan dengan keadaan fisik suatu materi yang meliputi bentuk, warna, bau, kekerasan, titik didih, titik beku, titik leleh, dan daya hantar, ukuran partikel, dan massa jenis (densitas). Sifat ini dapat diamati tanpa mengubah zat-zat penyusun materi tersebut. Proses pembakaran genteng dilakukan dalam 4 tahapan utama, yaitu: penyusunan genteng dalam tungku, pengasapan, pembakaran, dan pendinginan. Pada tahap awal, genteng yang sudah dijemur di bawah sinar matahari disusun dalam tungku pembakaran (tobong).
35 Selain sifat fisika, terdapat juga sifat kimia yang perlu kalian ketahui. Berikut merupakan penjabaran dari sifat kimia yang perlu kalian ketahui sebagai wawasan pengetahuan kalian. Sifat- sifat fisika yang perlu kalian ketahui yaitu wujud zat, ukuran, bentuk, dan volume. Berikut merupakan penjabaran singkat mengenai sifat-sifat fisika. 1) Wujud Zat Berbagai zat yang berada di alam dibagi ke dalam 3 (tiga) jenis, yaitu zat padat, zat cair, dan zat gas. Setiap zat dapat berubah bentuk apabila mengalami perubahan suhu. Namun, perubahan yang terjadi pada suatu zat tidak akan menghasilkan zat baru. 2) Ukuran Sifat fisika dari suatu benda yang mudah untuk diamati adalah ukurannya. Adanya perbedaan ukuran setiap benda, menjadikan kemudahan dalam membedakan antar benda satu dengan yang lainnya. Sebagai contoh, pasir dan batu memiliki ukuran yang berbeda, sehingga mudah untuk dibedakan jenisnya. 3) Bentuk Aktivitas dari manusia maupun makhluk hidup lainnya dapat menyebabkan terjadinya sifat fisik suatu benda pada bentuknya. Sebagai contoh, plat besi yang dapat dibentuk sehingga menghasilkan pisau. Kemudian, kayu yang diolah akan menghasilkan sebuah kursi atau meja. 4) Volume Volume adalah sifat fisis yang dimiliki oleh benda. Adanya sifat tersebut, memungkinkan manusia untuk memanfaatkan suatu benda. Sebagai contoh dengan diketahuinya volume benda, manusia dapat menempatkan sesuai dengan volumenya. Gambar 12. Proses Pembakaran Genteng Sokka Sumber: direktoriukm.com
36 1. Sifat Kimia Sifat kimia yaitu segala hal yang berkaitan dengan mudah atau sukarnya suatu zat (materi) ketika bereaksi terutama secara kimia. Contoh dari sifat kimia yaitu mudah terbakar, mudah busuk, mudah meledak, beracun, dan berkarat (korosif). Berikut merupakan pembahasan dari sifat-sifat kimia. 1) Warna yang berubah Perubahan warna yang terjadi dalam suatu benda, masuk ke dalam sifat kimia. Hal tersebut dapat terjadi karena adanya perubahan suhu sehingga mempengaruhi warna suatu benda. Sebagai contoh dari perubahan warna benda, terjadi pada buah yang menjadi matang. 2) Perubahan Suhu Perubahan suhu (temperatur) dalam suatu benda dapat terjadi dan masuk ke dalam sifat kimia suatu benda. Perubahan suhu pada suatu benda dapat dimanfaatkan di kehidupan sehari-hari, sebagai contoh, proses perubahan suhu terjadi pada proses pembuatan tempe yang diberi air. Suhu pada tempe akan berubah. 3) Terjadinya Gas Pada proses perubahan kimia suatu benda, dapat menghasilkan adanya gas. Sebagai contoh, proses percampuran logam seng ke dalam tabung yang berisi larutan asam sulfat. Percampuran tersebut, akan menghasilkan seng sulfat dan gelembung-gelembung gas. 2) Berkarat Terjadinya karat pada suatu benda, disebabkan karena adanya reaksi antara logan dan oksigen. Berkarat masuk ke dalam sifat kimia lantara menghasilkan sebuah zat yang bersifat baru. 3) Racun Beberapa zat yang berada di alam memiliki sifat kimia beracun. Sifat tersebut, dapat dimanfaatkan manusia untuk membasmi hama yang menyusahkan. Beberapa contoh zat-zat bercaun tersebut seperti insektisida, pestisida, dan herbisida.
37 1. Perubahan Fisika Proses pencetakan dapat dilakukan dalam 3 (tiga) tahapan, yaitu: pemadatan, pencetakan, dan penghalusan. Proses awal yang dilakukan dalam pencetakan adalah pemadatan dengan cara di pukul dengan pemukul yang sesuai dengan bahan atau adonan genteng yang siap dicetak menggunakan mesin press. Sebelum dimasukkan kedalam mesin press, adonan genteng yang siap dicetak diolesi minyak pelumas kemudian di cetak kemudian dikeluarkan dari mesin press. Pada proses Pencetakan Genteng Sokka, bahan tanah liat dan pasir laut dicetak menggunakan mesin press. Proses pencetakan itu bertujuan untuk mengubah bentuk bahan campuran menjadi bentuk genteng. Bahan campuran yang memiliki tekstur agak cair akan berubah wujud sesuai dengan cetakan genteng yang digunakan. Proses pencetakan tersebut merupakan salah satu contoh peristiwa perubahan dalam ilmu sains. Perubahan dibagi menjadi dua yakni perubahan fisika dan perubahan kimia. Menurut kalian proses pencetakan bahan mentah genteng Sokka pada langkah kedua termasuk perubahan fisika atau perubahan kimia? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, coba kalian perhatikan uraian materi perubahan fisika dan perubahan kimia berikut ini. D. Perubahan Fisika dan Perubahan Kimia Pada Proses Pembuatan Genteng Sokka Proses Pencetakan Genteng Sokka dilakukan dengan menggunakan mesin press bergantung pada model genteng yang diinginkan. Untuk ukuran Genteng Sokka yang telah dicetak memiliki panjang 29 cm dengan ketebalan 5 cm dan tingginya 23 cm, sedangkan bentuk Genteng Sokka yang telah dicetak berupa bangun ruang bukan segi banyak seperti pada. Gambar 13. Genteng Sokka yang telah dicetak Sumber: hargagentengsokka.com Gambar 13 merupakan Genteng Sokka yang sudah dicetak namun belum dilakukannya proses Pembakaran Genteng Sokka.
38 Selain perubahan fisika, terdapat juga perubahan kimia yang perlu kalian ketahui. Berikut merupakan penjabaran dari perubahan kimia yang perlu kalian ketahui sebagai wawasan pengetahuan kalian. 2. Perubahan Kimia Selain itu, pada proses pembuatan Genteng Sokka juga terdapat proses perubahan kimia yang terjadi. Proses pengeringan genteng yang sudah dicetak dilakukan dalam 2 tahapan utama. Pada tahap awal, genteng mentah yang dihasilkan pada proses pencetakan diletakkan pada posisi terlentang di atas rak untuk dikeringkan kembali dengan angin selama ±10 hari. Proses selanjutnya adalah genteng yang sudah dikeringkan dengan angin, dikeringkan kembali di bawah sinar matahari atau dijemur selama ±4 hari. Perubahan kimia terjadi pada proses pengeringan Genteng Sokka yang awalnya masih lunak setelah dikeringkan secara diangin-anginkan dan dijemur dibawah sinar matahari menjadi keras dan padat pada teksturnya. Perubahan kimia merupakan perubahan zat yang menghasilkan zat baruyang memiliki sifat berbeda dari sifat aslinya. Perubahan-perubahan kimia yang terjadi pada suatu benda ditentukan oleh sifat-sifat kimianya (Petrucci, 2011: 5). Terjadinya perubahan kimia dapat diketahui dengan melihat ciri-cirinya sebagai berikut. Tahapan akhir dari proses pencetakan adalah penghalusan. Proses ini dilakukan untuk membersihkan sisa campuran yang melekat pada genteng setelah proses pencetakan dalam mesin press. Banyaknya genteng yang dihasilkan pada proses ini bergantung pada kemampuan pekerja. Secara keseluruhan, proses pencetakan dilakukan selama ±4 hari atau bergantung pada kemampuan pekerja. Maka dari itu, dapat diketahui bahwa Perubahan fisika merupakan perubahan zat yang tidak disertai dengan terbentuknya zat baru. Pada perubahan fisika terdapat susunan komponen zat yang tidak berubah. Untuk contoh pada kehidupan sehari-hari yaitu pada kapur barus saat menyublim maka akan menjadi gas, gandum yang digiling dapat menjadi tepung terigu, benang yang diubah menjadi kain, dan batang pohon yang dipotong-potong menjadi kayu serta triplek. Gambar 14. Proses Pencetakan Genteng Sokka Sumber: hargagentengsokkakebumen.com
39 1) Terbentuknya Zat Baru Terbentuknya zat baru merupakan salah satu ciri-ciri perubahan kimia yang mudah saat diamati. Zat baru yang telah terbentuk dalam perubahan kimia disebabkan adanya perubahan komposisi materi. Perubahan tersebut dapat berupa penggabungan sejumlah zat atau peruraian dari suatu zat. 2) Reaksi Kimia bersifat unik Beberapa macam reaksi kimia tertentu dapat membentuk suatu gas. Contohnya yaitu reaksi kimia yang membentuk gas oleh reaksi logam magnesium (Mg) dengan asam klorida (HCl). Reaksi tersebut dapat dituliskan sebagai berikut. Magnesium + Asam Klorida Magnesium Klorida + GasH2 () + () → () + () Gas yang terbentuk dapat dilihat dalam wujud gelembunggelembung kecil dan gas tersebut merupakan gas hidrogen. Contohnya pada reaksipembentukan gas lain yaitu reaksi elektrolisis air (2) menjadi gas hidrogen (2) dan oksigen (2). 3) Terbentuknya Endapan Reaksi pengendapan merupakan reaksi yang dapat menghasilkan suatu senyawa yang berbentuk padatan. Bentuk padatan tersebut tidak larut (tidak bercampur secara homogen) dengan cairan yang ada di sekitarnya, sehingga bentuk tersebut dapat disebut dengan endapan. Contohnya pada reaksi yang dapat membentuk endapan yaitu reaksi antara barium klorida (2) dengan natrium sulfat (24) menghasilkan suatu endapan barium sulfat yang wujudnya berwarna putih. Reaksi tersebut dapat berlangsung sebagai berikut. Barium klorida + Natrium sulfat Barium sulfat + Natrium klorida (Endapan Putih) 2() + 24() → 4() + 2() Contoh reaksi dalam pembentukan endapan yang lain yaitu reaksi antara timbal nitrat ((3)2) dengan natrium iodida (Nal) akan menghasilkan suatu endapan timbal dengan wujud berwarna kuning.
40 4) Terjadinya Perubahan Warna Perubahan warna yang terjadi pada perubahan kimia yaitu pada reaksi antara tembaga sulfat (4) dengan air (2). Warna pada tembaga sulfat yaitu putih. Saat tembaga sulfat ditambahkan air, maka warnanya berubah menjadi biru. Warna biru tersebut yaitu warna senyawa baru yang telah terbentuk, yaitu tembaga sulfat pentahidrat (4. 52). 5) Terjadinya Perubahan Suhu Reaksi kimia dapat terjadi karena adanya perubahan energi. Salah satu bentuk energi yang sering menyertasi reaksi kimia yaitu energi panas. Terjadinya perubahan kimia akan ditandai dengan adanya perubahan energi panas, atau aliran kalor dari atau ke lingkungan. Akibat yang terjadi yaitu suhu hasil reaksi dapat menjadi lebih tinggi atau dapat menjadi lebih rendah daripada suhu pereaksinya (Budi Prasodjo, 2002: 226). Contoh perubahan kimia yang sering terjadi di alam yaitu proses perkaratanbesi. Besi sebelum terjadinya perkaratan merupakan unsur , tetapi besi setelah terjadinya perkaratan berubah senyawanya menjadi 23. 2. Contoh lainnya yaitu kayu yang dibakar. Kayu sebelum terjadinya pembakaran mengandugn serat yaitu selulosa, tetapi kayu setelah terjadinyapembakaran menjadi arang atau karbon. Dengan demikian, pada proses pembakaran kayu diperoleh zat baru yang memiliki sifat berbeda dengan zat sebelumnya. Selain proses Pembakaran Genteng Sokka, sebutkan salah satu aplikasi di kehidupan sehari-hari yang kalian temukan tentang Perubahan Fisika dan Perubahan Kimia! Ayo Kita Pikirkan!
41 LEMBAR KEGIATAN PESERTA DIDIK PERUBAHAN SIFAT FISIKA DAN SIFAT KIMIA (Pertemuan 3) DESKRIPSI Pada proses pembuatan genteng Sokka terdapat salah satu peristiwa yang merupakan perubahan fisika, Proses pembuatan tersebut ialah pada saat proses pembakaran genteng Sokka. Tujuan dari pembakaran genteng Sokka ini adalah untuk memadatkan wujud genteng dan mengeraskan tekstur genteng agar tidak mudah rusak. Pada kesempatan kali ini kalian akan melakukan kegiatan praktikum contoh peristiwa perubahan fisika dan perubahan kimia yang dapat kalian temui di lingkungan sekitar. Ayo Kita Lakukan! A. Tujuan Peserta didik dapat membedakan perubahan fisika dan perubahan kimia dengan tepat. B. Alat dan Bahan 1) Alat • Korek Api • Pembakar Spiritus • Gelas Kimia • Kaki Tiga • Kasa 2) Bahan • Lembaran Kertas Koran • Es Batu C. Cara Kerja 1) Percobaan 1 1. Menyiapkan kertas koran yang akan siap dibakar. 2. Membakar kertas folio yang sudah dipotong kecil-kecil. 3. Mengamati hal yang terjadi pada kertas koran setelah dibakar. 4. Mencatat hasil dalam tabel pengamatan.
42 2) Percobaan 2 1. Menuangkan air ke gelas kimia. 2. Menyalakan pembakar spiritus menggunakan korek api dengan hati-hati. 3. Memanaskan gelas kimia tersebut hingga terjadi perubahan pada air. 4. Mengamati hal yang terjadi. 5. Mencatat hasil dalam tabel pengamatan. 3) Percobaan 3 1. Memasukkan es batu ke dalam gelas kimia. 2. Menyalakan pembakar spiritus menggunakan korek api dengan hati-hati. 3. Memanaskan gelas kimia tersebut hingga terjadi perubahan pada es batu. 4. Mengamati hal yang terjadi. 5. Mencatat hasil dalam tabel pengamatan. Penutup
43 D. Data Hasil Pengamatan E. Tugas Kelompok Jawablah pertanyaan di bawah ini! 1. Mengapa es batu dapat meleleh saat dipanaskan? Jelaskan! 2. Apa kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan diatas? 3. Temukan contoh kegiatan sehari-hari yang termasuk perubahan fisika dan perubahan kimia! No. Percobaan Keadaan Zat Awal Perubahan Wujud (Berubah/Tidak Berubah) Komposisi Materi (Berubah/Tidak Berubah) Menghasilkan Zat Baru (Ya/Tidak) Gejala Perubahan yang terjadi (menghasilkan gas/perubahan warna/terbentuk endapan/perubahan suhu) Kesimpulan (Prubahan Fisika/ Perubahan Kimia) 1 Percobaan 1 2 Percobaan 2 3 Percobaan 3 JAWAB 1. ………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………... 2. ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………... 3. ………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………...
44 SOAL LATIHAN KEGIATAN PEMBELAJARAN 3 Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan benar! 1. Sebutkan ciri-ciri berlangsungnya perubahan kimia! 2. Berilah contoh perubahan fisika dan perubahan kimia yang ada di alam! 3. Sebutkan sifat-sifat dari kimia! KUNCI JAWABAN
45 SOAL KEMAMPUAN BERPIKIR KREATIF 1. Klasifikasi materi dapat dibagi menjadi 3 jenis, yaitu unsur, senyawa, dan campuran. Kemukakan 3 perbedaan yang dapat kamu temukan! 2. Sifat fisika adalah segala hal yang berkaitan dengan keadaan fisik suatu materi yang meliputi bentuk, warna, bau, kekerasan, titik didih, titik beku, titik leleh, dan daya hantar, ukuran partikel, dan massa jenis (densitas). Kemukakan beberapa sifat-sifat fisika yang kamu ketahui! 3. Peter adalah seorang peneliti di salah satu laboratorium. Biasanya dia melakukan pemisahan antara sel-sel darah merah dan sel-sel darah putih menggunakan metode pemisahan campuran yaitu sentrifugasi. Tetapi Peter ingin mencoba memisahkan sel-sel darah merah dan sel-sel darah putih menggunakan metode pemisahan campuran yaitu filtrasi. Apa yang akan terjadi jika Peter menggunakan teknik filtrasi untuk memisahkan sel-sel darah merah dan sel-sel darah ptuih? Kemukakan beberapa jawaban anda beserta alasan yang mendukungnya. 4. Rocket Raccon merupakan salah satu saintis muda yang menyatakan bahwa peristiwa lilin yang menyala dapat di kategorikan dalam 2 perubahan, yaitu perubahan fisika dan perubahan kimia. Apakah anda beranggapan sama seperti Rocket Raccon bahwa peristiwa lili menyala itu termasuk dalam perubahan fisika dan perubahan kimia? Mengapa ya, mengapa tidak? 5. Perubahan kimia adalah perubahan suatu zat yang menghasilkan zat baru. Contohnya yaitu pada besi yang berkarat. Mengapa besi dapat berkarat? Kemukakan alasan anda tentang hal yang dapat menyebabkan sebuah besi dapat berkarat!