E-Modul Berbasis Etnokimia untuk Materi Asam Basa

Leli Nur Rizki

Berbasis Etnokimia

Kompetensi Dasar :
3.10 Menjelaskan konsep asam dan basa serta kekuatannya dan
kesetimbangan pengionannya dalam larutan
4.10 Menganalisis trayek perubahan pH indikator yang diekstrak dari
bahan alam melalui percobaan

i Pembimbing :
Prof .Dr. Sri Handayani

DAFTAR ISI

Daftar Isi .......................................................................................................................... ii

DAFTAR ISIPeta konsep..................................................................................................................... iii

Deskripsi E-Modul ......................................................................................................... iv
Kegiatan Pembalajaran 1 ................................................................................................ 1
Teori Asam Basa ............................................................................................................. 1

A. Tujuan Pembelajaran ........................................................................................... 1
B. Uraian Materi........................................................................................................ 1
C. Rangkuman........................................................................................................... 9
D. Uji Kompetensi KP 1.......................................................................................... 10
E. Pedoman Penilaian ............................................................................................. 12
Kegiatan Pembalajaran 2 ............................................................................................... 13
Kesetimbangan Ion dalam Larutan Asam Basa dan pH ................................................ 13
A. Tujuan Pembelajaran .......................................................................................... 13
B. Uraian Materi...................................................................................................... 13
C. Rangkuman......................................................................................................... 22
D. Uji Kompetensi KP 2.......................................................................................... 23
E. Pedoman Penilaian ............................................................................................. 25
Kegiatan Pembalajaran 3 ............................................................................................... 26
Indikator dan Reaksi Asam Basa................................................................................... 26
A. Tujuan Pembelajaran .......................................................................................... 26
B. Uraian Materi...................................................................................................... 26
C. Rangkuman......................................................................................................... 37
D. Uji Kompetensi KP 3.......................................................................................... 40
E. Pedoman Penilaian ............................................................................................. 42
Glosarium ...................................................................................................................... 37
LKPD Berbasis Etnokimia ............................................................................................ 38
Kunci Jawaban KP 1 ..................................................................................................... 43
Kunci Jawaban KP 2 ..................................................................................................... 45
Kunci Jawaban KP 3 ..................................................................................................... 50
Daftar Pustaka .............................................................................................................. 51

ii

PETA KONSEP

Teori Arrhenius

ASAM- Teori Asam- Teori Bronsted-
BASA Basa Lowry

Kesetimbangan Teori Bronsted-
Larutan Asam- Lowry
Basa dalam suatu
Senyawa-
larutan senyawa
Asam-Basa

Perhitungan
Derajat

Keasaman
(pH)

Indikator Indikator
Asam-Basa Alami

Indikator di
Laboratotium

Reaksi Asam
Basa

iii

DESKRIPSI E-MODUL

E-modul ini berisikan penjelasan materi, latihan soal, rangkuman, soal, dan kunci

jawaban mengenai materi asam basa. Di dalam e-modul ini akan dibahas mengenai

etnokimia yaitu batik dan kaitannya dengan konsep asam basa. Ternyata di dalam

beberapa proses pembuatan batik mengandung konsep asam basa. Beberapa proses

dalam pembuatan batik yang mengandung konsep asam basa adalah pada tahap

pewarnaan, fiksasi, dan pengolahan limbah batik. Oleh karena itu, e-modul ini

dinamakan sebagai e-modul asam basa yang berbasis etnokimia. E-modul ini berisikan

3 kegiatan pembelajaran yang tentu saja berisikan materi-materi tentang etnokimia dan

kaitannya dengan asam basa.

Adapun Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi yang

terkandung dalam e-modul ini sesuai dengan tabel 1.

Tabel 1 Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi

Kompetensi Dasar Indikator Pencapaian Kompetensi

3.10 Menjelaskan konsep asam dan basa 3.10.1 Menjelaskan konsep asam basa

serta kekuatannya dan kesetimbangan menurut beberapa teori asam basa yang

pengionannya dalam larutan. berkembang.

3.10.2 Mengukur pH beberapa larutan

asam basa yang diberikan

4.10 Menganalisis trayek perubahan pH 4.10.1 Melakukan percobaan membuat
indikator yang diekstrak dari bahan alam indikator asam basa dari bahan alam.
melalui percobaan .

Dari materi-materi pokok yang ada dalam kompetensi dasar, e-modul ini dibagi

menjadi 3 buah kegiatan pembelajaran dengan sub-materi sesuai tabel 2.

Tabel 2 Kegiatan Pembelajaran dan Sub-Materi

Kegiatan Sub-Materi

Pembelajaran

1 Teori Asam Basa

2 Kesetimbangan Ion dalam Larutan Asam Basa dan pH

3 Indikator dan Reaksi Asam Basa

Relevansi yang diharapkan dapat diperoleh setelah mempelajari e-modul ini

antara lain :

1. Pengetahuan baru mengenai konsep ilmu kimia yang diterapkan dalam proses
pembuatan batik yang dekat dengan kehidupan sehari-hari.

2. Pemanfaatan senyawa asam basa dalam kehidupan sehari-hari.

iv

Kegiatan
(Ardra, 2014) (Abdulmalik & Khairunnisa, 2016) (Fitinline, 2018) (APbdeumllahb, 2e0l0a7)jaran 1

(Chang, 2004)

A. Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran yang dikaitkan
dengan topik etnokimia ini, peserta didik diharapkan dapat
menjelaskan sifat-sifat asam basa berdasarkan teori asam basa
yang ada.

B. Uraian Materi

Apa yang kalian bayangkan ketika mendengar kata batik? Kain
yang motifnya beragam. Kata “batik” berasal dari gabungan bahasa
Jawa yaitu “amba” yang berarti menulis dan “titik” yang artinya titik
(Ardra, 2014) .

Kalian sudah memahami proses pembuatan batik dimulai dari
tahapan mendesain batik, melukis kain, menutupi bagian putih,
pewarnaan kain, melukis kembali dengan canting, menghilangkan lilin,
membatik lagi, nglorot, dan mencuci kain batik.

Berikut ini beberapa contoh batik yang ada di Indonesia sesuai
dengan gambar 1.1-1.3 berikut.

Gambar 1.1 Gambar 1.2 Gambar 1.3
Batik Batik Solo Batik

Pekalongan Banyumas

Pernahkah kalian berpikir bahwa beberapa proses tersebut erat

kaitannya dengan konsep asam-basa ini? Mari pelajari bersama-sama.

1

Untuk proses awal pembatikan yakni tahapan mendesain batik,
melukis kain, tidak ada kaitannya dengan konsep kimia tertentu. Pada
proses penutupan kain putih, digunakan suatu zat yang dinamakan lilin
atau yang sering disebut malam. Malam digunakan untuk menutup
motif yang tidak ingin dikenai warna saat pewarnaan berlangsung.

Malam batik ini bukan merupakan terdiri dari satu macam
bahan, tetapi campuran dari berbagai bahan pokok lilin. Sebagai bahan
pokok lilin misalnya adalah gondorukem, damar (mata kucing), paraffin
(putih dan kuning), microwax, lemak binatang (kendal, gajih), minyak
kelapa, lilin tawon, lilin lancing (Abdulmalik & Khairunnisa, 2016).

Proses berlanjut di pewarnaan kain batik. Berdasarkan sumber
atau asalnya, pewarna batik dibagi menjadi 2 golongan, yaitu berupa
pewarna alami dan pewarna sintetis. Berikut ini beberapa contoh
pewarna alami yang dapat digunakan antara lain kunyit, tanaman
Indigofera, jalawe, secang, kulit manggis, kelapa, jambal, serta tegeran
(Fitinline, 2018). Sementara untuk pewarna sintetis berupa naphthol
(misalnya naphthol AS, naphthol ASG, naphthol ASGR, dll), zat warna
indigosol yang mudah larut dalam air (misalnya IRD untuk warna
coklat, IGK untuk kuning, IBL untuk abu-abu, IR untuk warna merah,
IB untuk hijau, dll), zat warna remasol yang tidak mudah larut dalam
air, zat warna rapid, dan zat warna direk.

Zat warna naphthol akan memberikan warna tua dan warna
gelap. Naphthol AS akan memberikan warna merah, biru, violet,
orange, dan hitam. Naphthol ASG memberikan warna kuning, dan
Naphthol ASGR untuk warna hijau. Sebelum dapat menghasilkan
warna pada kain yang akan dibatik, naphthol yang akan digunakan harus
dilarutkan terlebih dahulu. Napthol sendiri tidak larut dalam air, namun
akan larut dengan NaOH yang kemudian membentuk naphtholat dan
kemudian membentuk zat warna naphthol dengan bantuan garam
diazonium untuk mengeluarkan warna sesungguhnya.

2

Reaksi antara salah satu jenis Naphthol yaitu Naphthol AS
dengan larutan NaOH panas seperti gambar 1.1 berikut.

Asam Basa

NaOH

Natrium
Hidroksida

+ H- OH

Penjelasan :

Reaksi di atas merupakan aplikasi dari teori asam basa yang
dikembangkan oleh Bronsted-Lowry. Naphthol AS bertindak sebagai
senyawa asam dan NaOH sebagai senyawa basa. Naphthol AS akan
memberikan atau mendonorkan protonnya (ion H+), oleh karena itu
bertindak sebagai asam Bronsted-Lowry. Sedangkan NaOH bertindak
sebagai basa Bronsted-Lowry karena akan menerima proton (ion H+)
yang dilepaskan oleh Naphthol AS guna membentuk H2O. Teori
Bronsted-Lowry sendiri menjelaskan konsep asam basa dengan cara
transfer ion. Oleh karena itu, reaksi di atas masuk ke dalam reaksi asam
basa berdasarkan teori Bronsted-Lowry.

Untuk membuat kalian bisa lebih memahami lagi mengenai hubungan
antara materi asam basa dengan etnokimia di atas, pelajarilah uraian
materi mengenai teori asam basa yang ada di bawah ini!

3

Teori yang berkembang mengenai asam basa yang akan
dipelajari dalam modul ini ada 3:

1. Teori asam basa Arrhenius
2. Teori asam basa Bronsted-Lowry
3. Teori asam basa Lewis

Seperti hal-nya teori perkembangan atom, ketiga teori di atas saling
melengkapi satu sama lain.

1. Teori Asam Basa Arrhenius

Svante Arrhenius adalah
seorang kimiawan Swedia yang
mendefinisikan tentang asam basa
pada abad ke-19. Arrhenius
mendeskripsikan asam sebagai zat
yang menghasilkan ion hidrogen
(H+) dalam air. Sedangkan basa
digambarkan sebagai zat yang
menghasilkan ion hidroksida (OH-)

di dalam air. Gambar 1.1. Svante Arrhenius

Sifat-sifat suatu asam yang dikemukakan oleh Arrhenius antara

lain:

a. Asam memiliki rasa masam.

b. Asam menyebabkan perubahan warna pada zat warna tumbuhan

(perubahan warna dari lakmus berwarna biru menjadi merah).

c. Larutan asam dalam air dapat menghantarkan listrik.

Sementara itu, sifat-sifat suatu basa menurut Arrhenius antara

lain :

a. Basa memiliki rasa pahit.

b. Basa menyebabkan perubahan warna pada zat warna tumbuhan

(perubahan warna dari lakmus berwarna merah menjadi biru).

c. Larutan basa dalam air menghantarkan arus listrik (Chang,

2004).

4

Menurut teori yang dikembangkan oleh Arrhenius, suatu asam

+

akan melepaskan ion H jika dilarutkan dalam air. Kenyataannya, ion
H+ bukan merupakan proton bebas dan hampir tidak bisa berdiri sendiri

+

dalam suatu larutan. Namun ion H akan terikat pada molekul air dan

++

membentuk ion hidronium yaitu H3O karena ion H mempunyai jari-

jari ion yang sangat kecil.
Ion H+ mempunyai radius kurang dari 0,1 pm ( 1 pm = 1 x 10-13

m). Hal ini berarti jika partikel kecil ini mempunyai konsentrasi muatan
positif yang sangat besar dimasukkan ke dalam air, maka ion H+ akan

tertarik dengan kuat ke arah dipol negatif dari air (Utomo, 2008). Oleh

+

karena itu, terbentuklah ion hidronium (H3O ) .

Contoh pereaksian senyawa HCl dilarutkan dalam air akan

terbentuk ion H3O+ dan ion Cl- sebagai berikut :

HCl (aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl-(aq)

Adapun untuk contoh reaksi basa pada penjelasan teori Arrhenius

adalah : NH4+(aq) + OH-(aq)
NH3(aq) + H2O(l)

Hal penting yang harus diingat adalah : !

Ketika membicarakan ion H+ dalam sebuah larutan, maka tidak

lain dan tidak bukan yang sedang dibicarakan adalah ion
hidronium (H3O+). Oleh sebab itu untuk kepraktisan penulisan
seringkali dituliskan ion H+

Latihan Soal
Tuliskan persamaan reaksi berikut ini!
1. Asam iodida direaksikan dengan air akan menghasilkan ion

hidronium dan ion iodida.
2. Kalium hidroksida dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion

kalium dan ion hidroksida.

(Utomo,

2008) = Ingat-Ingat 5

!

Jika HaX adalah asam, maka reaksi ionisasinya dalam air akan

menjadi seperti berikut ini : !

HaX (aq) aH+ (aq) + Xa-(aq)

Keterangan :

a = valensi asam atau jumlah ion H+ yang dihasilkan jika 1 molekul
senyawa asam mengalami reaksi ionisasi.
Contoh :

HF(aq) H+(aq) + F-(aq) (asam fluorida)

H2SO4(aq) 2H+ (aq) + SO42-(aq) (asam sulfat)

Dapat dilihat bahwa harga valensi pada kedua reaksi berbeda. Jadi,

harga valensi suatu asam akan berbeda yang bergantung pada senyawa

yang bereaksi.

Jika Y(OH)b adalah basa, maka reaksi ionisasinya dalam air

akan seperti berikut ini : !
Y(OH)b(aq)
Yb+ (aq) + bOH-(aq)

Keterangan :

b = valensi basa atau jumlah ion OH- yang dihasilkan jika 1 molekul

senyawa basa mengalami reaksi ionisasi.

Contoh :

NaOH(aq) Na+(aq) + OH- (aq) (natrium hidroksida)

Ca(OH)2(aq) Ca2+ (aq) + 2OH-(aq) (kalsium hidroksia)

Dapat dilihat bahwa harga valensi pada kedua reaksi berbeda. Jadi,

harga valensi suatu basa akan berbeda yang bergantung pada senyawa

yang bereaksi.

! = Ingat-Ingat 6

2. Teori Asam Basa Bronsted-Lowry

Konsep yang digunakan

oleh Arrhenius mempunyai

keterbatasan dalam hal penggunaan

yaitu hanya berlaku untuk pelarut

air. Tahun 1923, kimiawan Denmark

bernama Johannes Bronsted dan

kimiawan Inggris bernama Thomas

Lowry secara mandiri mengajukan

definisi asam basa secara umum Gambar 1.2. Bronsted (kiri)
berdasarkan fakta yaitu reaksi asam dan Lowry (kanan)

basa melibatkan transfer ion dari satu zat ke zat yang lain. Karena

konsep yang digunakan adalah adanya transfer ion dari satu zat ke zat

yang lain, konsep ini dapat digunakan bukan hanya pada pelarut air.

Definisi asam Bronsted-Lowry adalah suatu zat yang dapat

mendonorkan protonnya, sedangkan basa adalah sebagai akseptor

(penerima) proton.

Contoh :

HCl(aq) + H2O(aq) H3O+(aq) + Cl-(aq)

Pada kasus di atas, HCl bertindak sebagai asam Bronsted-Lowry karena

mendonorkan protonnya. H2O bertindak sebagai basa Bronsted-Lowry.

Bagaimana kalau pelarutnya
bukan air?

Inilah keunggulan konsep asam basa Bronsted-Lowry karena dapat

membedakan suatu asam atau basa bukan dalam pelarut air saja.

Contoh :

HClO(g) + CH3NH2(g) CH3NH3+(s) + ClO-(s)

Pada kasus di atas, HClO juga bertindak sebagai asam Bronsted-Lowry

karena mendonorkan protonnya, sedangkan ammonia (CH3NH2)

bertindak sebagai basa Bronsted-Lowry.

= Perhatikan baik-baik! 7

3. Teori Asam Basa Lewis Gambar 1.3. Gilbert Newton
Lewis
Teori asam basa yang
dikemukakan oleh Bronsted-Lowry
mempunyai keterbatasan terutama
untuk senyawa-senyawa yang tidak
mempunyai proton (H+). Oleh
sebab itu, tahun 1932, seorang
ilmuwan bernama Gilbert Newton
Lewis mengajukan konsep
mengenai asam basa. Gilbert N.
Lewis menamainya sebagai asam
Lewis dan basa Lewis.

Asam Lewis adalah suatu senyawa yang mampu menerima
pasangan elektron atau akseptor pasangan elektron dari senyawa lain.
Sedangkan basa Lewis adalah suatu senyawa yang mampu
memberikan pasangan elektron atau pendonor pasangan elektron
kepada senyawa lainnya. Konsep ini memperluas konsep asam basa
Bronsted-Lowry sehingga mampu menjelaskan sifat suatu asam atau
basa untuk senyawa-senyawa yang tidak mempunyai proton.

!

Konsep yang digunakan dalam teori asam basa menurut Lewis
didasarkan pada ikatan kovalen koordinasi. Zat yang menjadi
basa Lewis akan mendonorkan pasangan elektron bebasnya ke
zat lainnya.

Contoh :

BF3(aq) + NH3(aq) NH3BF3(aq)

F H Manakah yang bertindak sebagai basa
FB + N H jika dilihat dari gambar disamping??
Yapss, NH3 merupakan basa karena
F H mendonorkan pasangan elektronnya.

! = Ingat-Ingat 8

C. RANGKUMAN

1. Terdapat 3 teori yang berkembang mengenai konsep asam basa yaitu
teori Arrhenius, teori Bronsted-Lowry, dan teori Lewis.

2. Teori asam basa Arrhenius menjelaskan bahwa asam adalah zat yang

+

melepaskan ion H ketika direaksikan dengan air. Sedangkan basa

-

adalah zat yang melepaskan ion OH ketika direaksikan dengan air.
3. Teori asam basa Bronsted-Lowry menjelaskan bahwa suatu asam

adalah zat yang mendonorkan protonnya kepada zat lainnya,
sedangkan basa adalah zat yang menerima proton.
4. Teori asam basa Lewis menjelaskan bahwa basa adalah suatu zat
yang mendonorkan pasangan elektron, sedangkan asam adalah zat
yang menerima pasangan elektron bebas tersebut.
5. Kelemahan teori asam basa Arrhenius adalah hanya berkutat pada
pelarut air, sehingga muncul teori asam basa Bronsted-Lowry untuk
menyempurnakan teori sebelumnya.
6. Kelemahan teori asam basa Bronsted-Lowry adalah kesulitan untuk
menjelaskan senyawa-senyawa yang tidak mempunyai proton,
sehingga muncul teori baru yang didasarkan pada konsep
penggunaan pasangan elektron bersama untuk membentuk ikatan
kovalen antar senyawa.
7. Dalam proses pewarnaan kain batik, digunakan senyawa-senyawa
asam basa seperti NaOH dan HCl sebagai bahan pembantu pelarutan
dan pemancar warna.
8. Reaksi yang terjadi pada proses pewarnaan antara NaOH dengan
Naphthol AS sesuai dengan teori asam basa Bronsted Lowry karena
terjadi proses transfer ion di dalamnya.

9

D. Uji Kompetensi KP 1

Yuk, ukur kemampuan kalian dalam memahami materi yang ada

di kegiatan pembelajaran 1 dengan mengerjakan soal-soal di

bawah ini!

Pilihan Ganda

1. Suatu zat akan menghasilkan ion H+ apabila dilarutkan dalam air.
Definisi di atas merupakan definisi ….. oleh ….

a. Asam, Arrhenius

b. Asam, Bronsted-Lowry

c. Asam, Lewis

d. Basa, Arrhenius

e. Basa, Bronsted-Lowry

2. Berikut ini merupakan kelemahan teori asam basa yang
dikembangkan oleh Bronsted-Lowry, yaitu ….

a. Hanya dapat digunakan untuk pelarut air

b. Hanya digunakan untuk pelarut selain air

c. Dapat mendeteksi senyawa asam basa yang tidak mempunyai

proton

d. Tidak dapat membedakan senyawa asam basa jika tidak

mempunyai proton

e. Tidak dapat membedakan senyawa asam basa yang

mengandung banyak proton

3. Konsep dasar yang digunakan dalam teori asam basa Lewis
adalah….

a. Ikatan ion

b. Ikatan kimia

c. Ikatan logam

d. Ikatan kovalen tunggal

e. Ikatan kovalen koordinasi

4. Perhatikan reaksi berikut ini! CN-(aq) + H3O+(aq)
H2O(aq) + HCN(aq)

Yang merupakan pasangan asam dan basa konjugasi menurut teori
asam basa Bronsted-Lowry adalah ….

10

a. H2O dan HCN
b. H2O dan H3O+
c. HCN dan CN-
d. HCN dan H3O+
e. CN- dan H3O+
5. Teori atau konsep asam basa yang berkaitan dengan reaksi antara
naphthol AS dengan pelarut NaOH adalah….

a. Bronsted-Lowry, karena berkaitan dengan donor proton

b. Lewis, karena berkaitan dengan donor proton
c. Arrhenius, karena menghasilkan ion H+ dalam larutannya
d. Bronsted-Lowry, karena berkaitan dengan donor pasangan

elektron
e. Arrhenius, karena berkaitan dengan donor pasangan elektron

6. Berikut ini jenis pewarna batik yang akan cocok dijelaskan dengan
teori asam basa Arrhenius adalah ….

a. Naphthol AS

b. Remasol

c. Indigosol
d. Naphthol ASG

e. Naphtholat

Uraian

1. Sebutkan kelemahan teori asam basa menurut Arrhenius dan

Bronsted-Lowry! (2)

2. Konsep asam basa menurut Lewis dapat menjelaskan reaksi yang

terjadi di bawah ini!

CO2(g) + H2O(aq) H2CO3(aq)

Gambarkan struktur Lewis pada reaksi tersebut! Manakah yang

merupakan asam Lewis dan basa Lewis? (4)

11

3. Perhatikan reaksi berikut ini!

H2O(aq) + HNO2(aq) H3O+(aq) + NO2-(aq)

Sebutkan zat yang merupakan pasangan asam-basa konjugasi dan

basa-asam konjugasi! (4)

E. PEDOMAN PENILAIAN

1. Hitunglah skor yang kalian dapat untuk masing-masing soal (untuk
setiap soal pilihan ganda bernilai 2 dan untuk soal uraian sudah
tertera di dalam soal tentang skor maksimalnya).

2. Jumlahkan skor tersebut (soal pilihan ganda dan uraian) dengan total
skor maksimal adalah 20.

3. Kalikan 5 total skor yang kalian punya untuk mengubahnya menjadi
satuan 100.

4. Itulah nilai yang kalian dapat untuk kegiatan 1 e-modul ini.

Konversi Nilai Kuantitatif menjadi Kualitatif

Nilai Kriteria
81-100 Sangat baik
61-80
41-60 Baik
21-40 Cukup
Kurang
< 21 Sangat kurang

Jika nilai kalian masih berada di kriteria cukup ke bawah (<60),
maka kerjakan ulang soal-soal tersebut hingga nilaimu memuaskan.
Namun, jangan melihat kunci jawaban yang sudah ada, karena
sama saja akan membohongi hasil dan nilai yang akan kalian
dapatkan!

12

Kegiatan
Pembelajaran

2

A.Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran yang dikaitkan dengan
topik etnokimia ini, peserta didik diharapkan dapat menghitung
konsentrasi ion H+ dan OH- serta dapat menghitung nilai derajat
keasaman suatu zat atau larutan.

B.Uraian Materi

Dalam proses pewarnaan batik, digunakan senyawa asam
ataupun basa untuk membantu proses-proses pewarnaan. Misalnya
untuk zat warna naphthol digunakan NaOH sebagai untuk membantu
pelarutan, karena zat warna naphthol tidak mudah larut dalam air.
Begitupun dengan zat warna remasol yang menggunakan NaOH
sebagai salah satu bahan yang ditambahkan ketika proses pencelupan
kain batik

Berbeda halnya dengan zat warna naphthol dan remasol yang
menggunakan suatu basa untuk membantu proses pelarutan, zat warna
indigosol menggunakan asam untuk proses fiksasinya. Asam yang
digunakan dalam proses fiksasi zat warna indigosol adalah HCl.
Dengan penambahan beberapa senyawa asam basa yang digunakan
baik dalam proses pewarnaan maupun fiksasi akan berdampak pada
nilai derajat keasamannya (pH).

Pembuatan larutan zat warna pewarna naphthol dengan
penambahan NaOH akan membuat pH larutan naik, karena sifat
NaOH sendiri yang merupakan basa kuat. Otomatis, nilai pH
larutannya akan semakin bersifat kebasaan. Namun jelas, nilai pH nya
akan lebih rendah daripada nilai pH alami NaOH karena disini juga
terdapat proses pengenceran larutan.

13

Pembuatan zat warna naphtol melalui proses berikut ini :
1. Buatlah pasta dengan cara menambahkan sedikit air ke dalam

zat warna naphtol.
2. Penambahan soda kaustik atau NaOH ke dalam larutan tersebut.
3. Penambahan air panas sesuai dengan takaran yang dibutuhkan.
4. Perbandingan ketiga bahan adalah 5 gram naphthol : 1 gram soda

kaustik : 1 L air.
Jika kalian ingin membuktikan terjadi perubahan nilai pH pada masing-
masing zat, maka bisa digunakan indikator asam basa (pH meter atau
indikator universal). Ukurlah masing-masing larutan sebelum
ditambahkan NaOH dan setelah ditambahkan NaOH. Pasti akan
memberikan perubahan nilai derajat keasamannya.

Contoh lainnya adalah pada pembuatan zat warna indigosol. Zat
warna ini larut dalam air sehingga proses pelarutannya cukup
menggunakan air panas saja. Namun, warna yang sebenarnya belum
akan keluar jika hanya menggunakan air panas saja, tetapi pada proses
fiksasi digunakan larutan asam yaitu HCl (asam klorida). HCl sendiri
merupakan suatu asam kuat sehingga otomatis pH larutan yang
digunakan dalam proses fiksasi akan bersifat keasaman. Pembuatan
larutan zat warna indigosol melalui proses berikut :
1. Pelarutan zat warna indigosol ke dalam air panas. Untuk

perbandingannya adalah sekitar 5-6 gram/ 1 L air panas.
2. Pembuatan larutan fiksasi yaitu campuran antara 8 gram Natrium

Nitrit + HCl 10 mL/ 1 L air dingin.
3. Untuk membantu mengeluarkan warna sebenarnya, lakukan proses

fiksasi dengan larutan fiksasi yang telah dibuat.
Bagaimana bisa penambahan senyawa asam/basa dapat mempengaruhi
nilai derajat keasaman suatu zat? Mari kita pelajari bersama pada materi
berikut ini!

14

1. Tetapan Kesetimbangan Air

Air adalah pelarut yang paling sering digunakan yang bersifat

elektrolit lemah. Sebagian kecil molekul air terionisasi menjadi ion H+

dan OH-, menurut reaksi berikut ini :

H2O(l) H+(aq) + OH-(aq)

Dari reaksi tersebut, maka untuk memperoleh nilai K (tetapan
kesetimbangan), digunakan rumus :

ሾ +ሿ ×ሾ −ሿ

K = ሾ 2 ሿ

K [H2O] = [H+] x [OH-]

Karena fraksi molekul air yang terionisasi sangat kecil, konsentrasi air

yaitu H2O hampir tidak berubah. Dengan demikian :
K [H2O] = Kw = [H+] x [OH-]
Berdasarkan reaksi ionisasi air, kita tahu bahwa perbandingan ion H+
dan OH- dalam air murni (larutan netral) adalah [H+] = [OH-]. Sehingga

rumusan Kw dapat ditulis sebagai berikut:
Kw =[H+] x [H+]
Kw =[H+]2

Berikut ini merupakan tabel harga tetapan kesetimbangan air pada

beberapa suhu tertentu sesuai dengan tabel 2.1.

Tabel 2.1 Tetapan kesetimbangan air dalam beberapa suhu tertentu

Suhu ( ̊C) Kw
0 0,114 x 10-14
10 0,295 x 10-14
20 0,676 x 10-14
25 1,00 x 10-14
60 9,55 x 10-14
100 55,0 x 10-14

Dilihat dari tabel tersebut, harga tetapan kesetimbangan air (Kw), pada
suhu 25 ̊ C adalah 1,00 x 10-14. Oleh sebab itu,maka harga [H+] maupun
[OH-] dapat ditentukan yaitu sebesar 1,00 x 10-7 untuk masing-masing
konsentrasi.

15

2. Pengaruh Asam Basa terhadap Kesetimbangan
Air

a. Pengaruh Asam

Berdasarkan konsep pergeseran kesetimbangan, jika konsentrasi
[H+] ditambahkan, maka kesetimbangan bergeser ke arah kiri, namun
tidak akan merubah harga Kw (perkalian antara [H+] dan [OH-]).
Akibatnya, perbandingan ion H+ dan OH- dalam larutan asam menjadi :

[H+] > [OH-]

b. Pengaruh Basa

Berdasarkan konsep pergeseran kesetimbangan, jika konsentrasi

[OH-] ditambahkan, maka kesetimbangan bergeser ke arah kanan,

namun tidak akan merubah harga Kw (perkalian antara [H+] dan

[OH-]). Akibatnya, perbandingan ion H+ dan OH- dalam larutan basa

menjadi :

[H+] < [OH-]

3. Menghitung Konsentrasi [H+] dan [OH-] dan
Hubungannya Harga Derajat Keasamannya (pH)

!

Kekuatan asam, sebanding dengan jumlah ion H+ ,
sedangkan kekuatan basa sebanding dengan OH-

a. Senyawa Asam

Senyawa asam sendiri dapat dibedakan menjadi 2 dilihat dari
kemampuan terionisasinya. Senyawa asam yang terionisasi secara
sempurna mempunyai harga α = 1 disebut sebagai asam kuat. Untuk
senyawa asam yang tidak terionisasi dengan sempurna dan mempunyai
harga 0 < α < 1 disebut sebagai asam lemah. Berikut ini merupakan
tabel 2.2 senyawa asam kuat dan asam lemah (Chang & Overby, 2011).

Tabel 2.2 Contoh senyawa asam kuat dan asam lemah

No Asam Kuat Asam Lemah
1 HCl (asam klorida) HF (asam fluorida)
2 HBr (asam bromida) CH3COOH (asam asetat)
3 HI (asam iodida) HCN (asam sianida)

! = Ingat-Ingat 16

4 HNO3 (asam nitrat) HCO3 (asam karbonat)

5 H2SO4 (asam sulfat) HNO2 (asam nitrit)

6 HClO4 (asam perklorat) H3PO3 (asam phosphit)

dll

Note : untuk mempermudah klasifikasi jenis asam, maka semua asam yang

tidak ada di golongan senyawa asam kuat, merupakan senyawa asam lemah.

Bagaimana cara menghitung konsentrasi H+
dalam suatu asam kuat dan asam lemah?

Untuk menghitung konsentrasi [H+] dalam larutan asam kuat dengan
harga α = 1, maka digunakan rumus :

[H+] = a x Ma

Keterangan :
[H+] = konsentrasi ion H+

Ma = molaritas asam kuat (M)

a = valensi asam
Untuk menghitung konsentrasi [H+] dalam larutan asam lemah
dengan harga 0 < α < 1 melalui beberapa proses. Jika konsentrasi awal

larutan asam lemah HA dinyatakan sebagai Ma, maka:
HA(aq) ⇌ H+ (aq) + A- (aq)

Mula-mula: Ma (komposisi mula-mula tiap spesi)
Reaksi : −αMa
+αMa +αMa (reaktan berkurang, produk
bertambah)

+

Setimbang : Ma−αMa αMa αMa (komposisi spesi saat setimbang)

Atau dapat dituliskan komposisi saat kesetimbangan terjadi (1−α)Ma,

αMa, αMa. Jika nilai α sangat kecil (α ≪ 1), maka dapat diasumsikan

nilai (1 − α) ≈ 1, sehingga persamaan Ka (tetapan asam) untuk asam

lemah dapat ditulis seperti berikut: Ka = α 2 × Ma

Jadi untuk menghitung konsentrasi H+ dalam larutan asam lemah

adalah:

[H+] = ξ ×

17

Hubungan konsentrasi ion H+ dengan nilai Derajat Keasaman
(pH)

Konsep pH pertama kali diajukan oleh seorang ahli biokimia
dari Denmark yaitu S.P. Sorensen pada tahun 1909. Menurut Sorensen
pH merupakan logaritma negatif dari konsentrasi ion hidrogen dan
dirumuskan sebagai berikut.

pH = -log [H+]

Keterangan :
[H+] = konsentrasi ion Hidrogen
b. Senyawa Basa

Senyawa basa sendiri dapat dibedakan menjadi 2 dilihat dari
kemampuan terionisasinya. Senyawa basa yang terionisasi secara
sempurna dan mempunyai harga α = 1 disebut sebagai basa kuat. Untuk
senyawa asam yang tidak terionisasi dengan sempurna dan mempunyai
harga 0 < α < 1 disebut sebagai basa lemah. Berikut ini merupakan
tabel 2.3 , senyawa basa kuat dan basa lemah (Kroschwitz et al., 1995).

Tabel 2.3 Contoh senyawa basa kuat dan basa lemah

No Basa Kuat Basa Lemah

1 LiOH (litium hidroksida) Be(OH)2 (berrilium

hidroksida)

2 NaOH (natrium hidroksida) Fe(OH)2 (besi (II)

hidroksida)

3 KOH (kalium hidroksida) Cu(OH)2 (tembaga (II)
hidroksida)

4 Mg(OH)2(magnesium hidroksida) N2H4 (hidrazin)

5 Ca(OH)2 (kalsium hidroksida) C6H5NH2 (anilin)

6 Sr(OH)2 (stronsium hidroksida) NH3 (ammonia)

7 Ba(OH)2 (barium hidroksida) dll

Note : untuk mempermudah klasifikasi jenis basa, maka semua basa yang
tidak ada di golongan senyawa basa kuat, merupakan senyawa basa lemah.

18

Untuk menghitung konsentrasi [OH-] dalam larutan basa kuat
dengan harga α = 1, maka digunakan rumus :

[OH-] = b x Mb
Keterangan :
[OH-] = konsentrasi ion OH-
Mb = molaritas basa kuat (M)
b = valensi basa
Dengan cara yang sama seperti pada senyawa basa lemah, perhitungan
konsentrasi [OH-] dalam larutan basa lemah dengan harga 0 < α < 1,
maka digunakan rumus :

[OH-] = ξ ×
Keterangan :
[OH-] = konsentrasi ion OH-
Kb = tetapan basa
Mb = molaritas basa lemah
Hubungan konsentrasi ion OH- dengan nilai Derajat Keasaman
(pH)

pOH = -log [OH-]

Keterangan :
[OH-] = konsentrasi ion Hidroksida
Hubungan antara pH dan pOH dapat diturunkan dari persamaan tetapan
kesetimbangan air (Kw) pada suhu 25 ̊C sbb.
[H+] . [OH-] = Kw (1 x 10-14)
pH + pOH = pKw
pH + pOH = 14
Maka mencari pH dari suatu pOH, menggunakan rumus :

pH = 14- log [OH-]

19

Latihan Soal

1. Tentukan nilai pH dari larutan HBr dengan konsentrasi 0,005M!

Langkah Penyelesaian :

a. Tentukan golongan zat (apakah merupakan suatu asam/basa

yang kuat atau lemah).
HBr → suatu asam yang bersifat kuat

b. Tentukan rumus yang akan digunakan untuk menghitung harga

pH tersebut.

Rumus yang digunakan : [H+] = a x Ma

HBr(aq) H+(aq) + Br-(aq)

Valensi asam dalam larutan HBr adalah 1
[H+] = 1 x 0,005 M
[H+] = 5 x 10-3 M
pH = -log [H+]

pH = -log 5 x 10-3 M
pH = 3 – log 5

pH = 2.3

2. Tentukan nilai pH dari larutan KOH dengan konsentrasi 0,004 M!

Langkah Penyelesaian :

a. Tentukan golongan zat (apakah merupakan suatu asam/basa

yang kuat atau lemah).
KOH → suatu basa yang bersifat kuat

b. Tentukan rumus yang akan digunakan untuk menghitung harga

pH tersebut.

Rumus yang digunakan : [OH-] = b x Mb

KOH(aq) OH-(aq) + K+(aq)

Valensi basa dalam larutan KOH adalah 1

[OH-] = 1 x 0,004 M pOH = 3 -log 4
[OH-] = 4 x 10-3 M pH = 14 – (3 -log 4)

pOH = -log [OH-] pH = 11 + log 4

pOH = -log 4 x 10-3 pH = 11,6

20

3. Asam asetat (CH3COOH) 0,1 M jika ditetesi dengan indikator

universal akan memberikan warna yang sama dengan HCl 0,001 M.

Tentukan nilai Ka yang dimiliki asam asetat tersebut!

Langkah penyelesaian :
a. Jika memberikan warna yang sama, maka berarti harga [H+]

dalam kedua senyawa sama.

CH3COOH(aq) CH3COO-(aq) + H+(aq)

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq)

[H+] CH3COOH = [H+] HCl

ξ × = a x Ma

ξ × = 1 x 0,001

ξ × 0,1 = 1 x 10-3
0,1 Ka = (1 x 10-3)2
0,1 Ka = 1 x 10-6

Ka = 1 x 10-5

21

C. Rangkuman

1. Air mengalami kesetimbangan, dimana tetapan kesetimbangan air
(Kw) merupakan hasil kali ion [H+] dan [OH-].

2. Nilai Kw = 1 x 10-14, dengan harga [H+] dan [OH-] = 1 x 10-7
3. Asam dan basa kuat adalah asam dan basa yang dianggap

terionisasi sempurna dalam larutannya. Mencari konsentrasi ion
Hidrogen dan Hidroksida dalam asam dan basa kuat menggunakan
rumus :
[H+] = a x Ma (asam kuat) dan [OH-] = b x Mb (basa kuat)
4. Asam dan basa lemah adalah asam dan basa yang dianggap tak
terionisasi sempurna dalam larutannya. Mencari konsentrasi ion
Hidrogen dan Hidroksida dalam asam dan basa lemah
menggunakan rumus :
[H+] = ξ × (asam lemah) dan [OH-]= ξ × (basa
lemah)
5. Hubungan derajat keasaman (pH) dengan konsentrasi [H+] dalam
suatu larutan adalah :
pH = - log [H+]
6. Hubungan derajat keasaman (pH) dengan konsentrasi [OH-] suatu
larutan adalah :
pOH = - log [OH-]
pH = 14 – pOH
7. Penggunaan NaOH pada proses pewarnaan batik menggunakan
pewarna remasol dan naphthol akan membuat pH larutan menjadi
tinggi (kebasaan).
8. Penggunaan HCl sebagai bahan fiksasi pada pewarna indigosol
akan membuat pH larutan menjadi rendah (keasaman)

22

D. Uji Kompetensi KP 2

Yuk, ukur kemampuan kalian dalam memahami materi yang ada
di kegiatan pembelajaran 2 dengan mengerjakan soal-soal di
bawah ini!
Pilihan Ganda
1. Berikut ini yang merupakan senyawa asam lemah dan basa lemah

adalah….
a. H2CO3, CH3COOH, NH4OH
b. HNO3, CH3COOH, NH4OH
c. H2CO3, CH3COOH, NaOH
d. H2CO3, HClO4, NH4OH
e. HNO3, CH3COOH, NaOH

2. Jika Ba(OH)2 dianggap terionisasi sempurna dalam air, pH larutan
2 L Ba(OH)2 0,2 M adalah ….
a. 13,8
b. 13,6
c. 13,4
d. 12,6
e. 10,9

3. Diketahui suatu larutan HCN mempunyai konsentrasi 0,15 M.
Berapakah pH larutan tersebut…. (Ka = 5 x 10-10)
a. 5
b. 9
c. 8,94
d. 5,06
e. 5,5

4. Larutan HNO3 dalam air mempunyai pH 2. Untuk mendapatkan
larutan HNO3 yang mempunyai pH 4, maka pengenceran larutan
dapat dilakukan sebanyak ….
a. 5 kali
b. 10 kali
c. 25 kali
d. 50 kali

23

e. 100 kali
5. Sebanyak 100 mL larutan HCl 0,1 M ditambahkan air hingga

mencapai volume 250 mL. Perubahan nilai pH larutan HCl setelah
diencerkan adalah….

a. 2 menjadi 3 - log 25
b. 1 menjadi 1 – log 25
c. 1 menjadi 2 – log 4
d. 2 menjadi 3 – log 4
e. 3 menjadi 4 – log 25
6. Sebanyak 100 mL larutan NaOH 0,5 M ditambahkan larutan
naphthol AS hingga mencapai volume 400 mL. pH NaOH setelah
ditambahkan larutan naphthol AS adalah….
a. 13
b. 12,9
c. 1,08
d. 13,09
e. 0,91
7. Larutan HCl ditambahkan dalam proses fiksasi zat warna indigosol.
Sebanyak 7,2 gram HCl direaksikan dengan air hingga mencapai
volume 2500 mL yang kemudian dijadikan bahan fiksasi zat warna
indigosol. pH larutan HCl yang dibuat adalah….(Ar H=1 g/mol, Cl
= 35,5 g/mol)
a. 12 – log 7,888
b. 12 + log 7,888
c. 12 – log 8
d. 2 + log 7,888
e. 12 + log 8

Uraian
1. Tentukan nilai pH larutan NH4OH 0,1 M jika nilai Kb = 1 x 10-5!

(10)

24

2. Tentukanlah gram NaOH yang dibutuhkan untuk mendapatkan
200 mL NaOH (Mr = 40 gr/mol) dengan pH 13 + log 4! (15)

3. Untuk menetralkan 50 mL larutan Ca(OH)2 0,9 M, tentukan larutan
HCl 0,2 M yang dibutuhkan ! (5)

E. Pedoman Penilaian

1. Hitunglah skor yang kalian dapat untuk masing-masing soal (untuk
setiap soal pilihan ganda bernilai 10 dan untuk soal uraian sudah
tertera di dalam soal tentang skor maksimalnya).

2. Jumlahkan skor tersebut (soal pilihan ganda dan uraian) dengan
total skor maksimal adalah 100.

3. Itulah nilai yang kalian dapat untuk kegiatan 2 e-modul ini.

Konversi Nilai Kuantitatif menjadi Kualitatif

Nilai Kriteria
81-100 Sangat baik
61-80
41-60 Baik
21-40 Cukup
Kurang
< 21 Sangat kurang

Jika nilai kalian masih berada di kriteria cukup ke bawah (<60), maka
kerjakan ulang soal-soal tersebut hingga nilaimu memuaskan. Namun,
jangan melihat kunci jawaban yang sudah ada, karena sama saja
akan membohongi hasil dan nilai yang akan kalian dapatkan!

25

(Pringgenies et al., 2017) Kegiatan
(Fakriyah, 2015) (Sumarni, 2018) Pembelajaran

3

. A. Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran yang dikaitkan
dengan topik etnokimia ini, peserta didik diharapkan dapat
memprediksi pH larutan asam basa berdasarkan indikator asam
basa dan menjelaskan reaksi yang terjadi antara asam dan basa.

B. Uraian Materi

Pada kegiatan pembelajaran 1, sudah dijelaskan bahwa salah satu
cara yang digunakan untuk menentukan apakah suatu zat masuk
golongan asam atau basa adalah menggunakan indikator. Indikator yang
tersedia untuk mengetahui sifat asam atau basa suatu zat secara umum
dibedakan menjadi 2 yaitu indikator alami dan indikator buatan.

Proses pembatikan yang erat kaitannya dengan materi indikator
dan reaksi pada asam dan basa adalah tahapan fiksasi dan pengolahan
limbah. Fiksasi merupakan proses untuk memperkuat warna agar tidak
mudah luntur (Pringgenies et al., 2017). Bahan-bahan yang biasa
digunakan dalam proses fiksasi ini adalah tawas, tunjung, dan kapur
untuk pewarna alami.

Sementara itu, pada proses pembuatan batik pasti akan dihasilkan
limbah yang biasanya berupa cairan. Limbah-limbah ini mengandung
bahan kimia karena pada proses pembuatannya terdapat bahan kimia
yang digunakan. Parameter-parameter yang digunakan untuk mengukur
limbah batik dinyatakan dalam beberapa indikasi dan salah satunya
adalah derajat keasamannya atau pH. pH merupakan parameter penting
untuk kehidupan biota air, tanaman dan industri. Limbah cair dikatakan
bersifat asam apabila pH < 7 dan alkalis atau basa apabila pH > 7. Air
limbah proses pencelupan batik, ada yang bersifat asam dan adavpula
yang bersifat basa (Abdullah, 2007).

26

! 7 14
Netral
Skala pH Basa
0

Asam

Salah satu proses pengolahan limbah batik adalah dengan cara
elektrodegradasi. Terdapat konsep kimia asam basa di dalamnya,
meskipun konsep kimia yang sangat kental dalam proses ini adalah reaksi
reduksi dan oksidasi (redoks). Proses elektrodegradasi adalah suatu
proses degradasi kontinyu dengan menggunakan arus listrik searah
melalui peristiwa elektrolisis. Proses elektrolisis tersebut terjadi reaksi
reduksi air menjadi gas hidrogen dan ion hidroksida pada katoda dan
terjadi reaksi oksidasi ion Cl- menjadi gas Cl2 pada anoda. Hasil dari
reaksi oksidasi dan reduksi dalam larutan tersebut yakni gas klorin
(Cl2 ), asam hipoklorit (HOCl), dan ion hipoklorit OCl- yang merupakan
agen pengoksidasi yang kuat yang digolongkan ke dalam klor aktif. Klor
aktif mempunyai kemampuan untuk mendegradasi zat warna di dalam
limbah karena merupakan oksidator yang sangat kuat (Sumarni, 2018).
Berikut ini gambar 3.1 yang menunjukan reaksi reduksi dan oksidasinya:

Gambar 3.1 Reaksi reduksi dan oksidasi
dalam proses elektrodegradasi

Proses pengolahan limbah batik (Elektrodegradasi) merupakan
peristiwa reaksi redoks yang menghasilkan klor aktif. Klor aktif tersebut
yang dapat mendegradasi limbah batik sehingga tidak membahayakan
ketika dibuang ke sungai atau ke tempat lainnya.

! = Ingat-Ingat 27

Pada reaksi tersebut, terdapat ion hidroksida yang artinya
menunjukan adanya sifat basa larutan yang digunakan. Beberapa cara
lain untuk mengetahui sifat larutan apakah asam atau basa adalah dengan
menggunakan indikator. Berikut ini penjelasan materinya!!

1. Indikator Alami

Indikator alami merupakan indikator yang digunakan untuk
mengetahui kisaran pH dari suatu larutan uji yang terbuat dari bahan
alami. Bahan alami yang umum digunakan biasanya berupa tanaman
yang mempunyai warna terang agar dapat dilihat perbedaannya ketika
ditetesi larutan uji. Berikut ini adalah tabel 3.1 yang menunjukan
perubahan warna beberapa indikator alami.

Tabel 3.1 Tabel Perubahan Warna Indikator Alami

No Ekstrak Perubahan Warna

1 Kol ungu Air Jeruk Nipis Air Sabun
2 Kembang sepatu
3 Kembang telang Merah muda Biru muda
4 Kulit manggis
5 Pacar Merah Ungu muda
6 Bougenville
Ungu muda Biru pudar

Orange Merah bata

Merah muda Cream

Merah muda Nila

Salah satu indikator alami yang paling umum digunakan adalah
kunyit. Warna yang dihasilkan dari kunyit yang di ekstraksi sederhana
dapat membedakan suatu larutan bersifat asam atau basa. Ternyata kunyit
juga bisa digunakan sebagai pewarna alami dari batik loh. Pewarna alami
batik biasanya berasal dari tumbuhan-tumbuhan di sekitar kehidupan
manusia. Biasanya berasal dari kulit-kulit pohon seperti pohon mahoni,
pohon songa tingi, dan pohon mangrove. Lalu, kira-kira bagaimana
hasilnya setelah dilakukan proses fiksasi ya? Mari kita pelajari bersama!!

28

Penggunaan kapur, tawas, dan tunjung sebagai bahan fiksasi
warna batik juga berprinsip yaitu menggunakan parameter perubahan
warna. Karakteristik penggunaan bahan fiksasi terhadap perubahan
warna yang terjadi antara lain :
1. Kapur untuk menghasilkan warna yang muda atau terang.
2. Tawas untuk memperoleh warna dasar atau asalnya.
3. Tunjung agar menghasilkan warna yang lebih tua (Fitinline, 2018).
Berikut ini pengaruh penggunaan bahan fiksasi terhadap perubahan
warna indikator alami yang terjadi menurut hasil penelitian Pringgenies
et al., (2017:5) sesuai gambar 3.2.

Gambar 3.2 Pengaruh penggunaan bahan
fiksasi terhadap beberapa pewarna alami

Untuk membuat kunyit sebagai indikator alami untuk asam basa,
lakukanlah langkah-langkah berikut ini:
1. Hilangkan semua kulit kunyit menggunakan pisau atau alat lainnya.
2. Tumbuklah atau haluskan kunyit menggunakan cobek atau parutan..
3. Masukkanlah air ke dalam kunyit tersebut.
4. Saringlah dan ambil sari kunyit untuk dijadikan sebagai indikator

alami.

29

Sementara untuk proses pembuatan zat warna alami kunyit
untuk kain batik, sebagai berikut:
1. Kunyit dicuci bersih, kemudian hilangkan kulitnya.
2. Kunyit ditimbang 80 gram kemudian tambahkan air sebanyak 800

mL untuk dihancurkan menggunakan blender. (Perbandingan kunyit
dengan air 1 : 10)
3. Hasil kunyit yang sudah diblender tersebut direbus selama 20 menit.
4. Larutan yang sudah selesai direbus kemudian disaring untuk
memisahkan antara filtrat dengan bagian yang tidak diinginkan.
5. Diamkan selama 12-24 jam agar endapan dapat dipisahkan sebelum
digunakan sebagai pewarna alami batik.
6. Kunyit sebagai pewarna alami batik siap digunakan (Fakriyah,
2015).
7. Lakukan proses fiksasi menggunakan kapur/tawas/tunjung.
Pemilihan bahan fiksasi yang digunakan akan mempengaruhi warna
akhir batik yang dihasilkan.
Berikut ini adalah penjelasan mengenai 3 bahan fiksasi yang biasanya
digunakan untuk fiksasi pewarna alami dalam pembuatan batik.

Kapur yang biasanya digunakan sebagai bahan fiksasi adalah
kapur tohor dengan rumus kimia CaO (D et al., 2015). Unsur-unsur
logam akan membentuk suatu larutan basa apabila direaksikan dengan
air (Sudarmo & Mitayani, 2014). CaO sendiri merupakan suatu oksida
basa (karena merupakan gabungan dari unsur logam (Ca) dan oksigen)
sehingga apabila direaksikan dengan air akan membentuk larutan basa.
Sehingga dapat disimpulkan bahwa penggunaan kapur ini merupakan
representasi suatu basa untuk bahan fiksasi.

Tawas yang digunakan sebagai bahan fiksasi batik mempunyai
rumus kimia KAl(SO4)2.12H2O. Jika diperhatikan lebih dalam lagi
dalam rumus kimia tawas, terdapat oksida asam di dalamnya yaitu SO4.

Apakah tawas merupakan representasi dari suatu
asam yang digunakan sebagai bahan fiksasi
dalam pembuatan batik?

= Perhatikan baik-baik! 30

Ternyata ada satu unsur lainnya yang menjadi penentu
sebenarnya tawas merupakan representasi dari suatu asam atau basa.
Unsur tersebut adalah kalium (K), dimana kalium sendiri merupakan
unsur logam. Ingatkah kalian cara memperoleh larutan basa?
Jawabannya adalah dengan mereaksikan oksida basa dengan air seperti
yang dijelaskan di halaman sebelumnya. Selain itu, ternyata ada satu
cara lagi untuk membuat larutan basa yaitu dengan mereaksikan logam
reaktif dengan air. Jadi, kesimpulan yang didapatkan disini adalah,
tawas merupakan representasi suatu larutan netral untuk bahan fiksasi
pembuatan batik.

Tunjung yang digunakan dalam proses fiksasi pembuatan batik
mempunyai rumus kimia FeSO4. Terdapat kandungan oksida asam di
dalam rumus kimia tunjung yaitu SO4. Oksida asam sendiri adalah
oksida yang berasal dari reaksi antara unsur non-logam dengan oksigen
(Sudarmo & Mitayani, 2014). Selain SO4, contoh lain oksida basa
adalah CO2, SO2, P2O3, Cl2O7, dll. Kesimpulannya adalah tunjung
merupakan representasi dari suatu asam yang digunakan sebagai bahan
fiksasi pembuatan batik.

Penggunaan pewarna alami dalam proses pembuatan batik
mempunyai beberapa keunggulan diantaranya:
1. Dari segi limbah yang dihasilkan, pewarna alami lebih ramah

lingkungan dan lebih aman untuk kesehatan.
2. Kain batik yang menggunakan pewarna alami mempunyai nilai yang

lebih tinggi dibandingkan dengan kain batik yang menggunakan
pewarna sintesis.
3. Ketersediaan bahan baku yang melimpah dan merupakan bahan baku
yang terbarukan.
4. Mendorong pelestarian dan pembudidayaan keanekaragaman hayati,
karena termasuk industri ramah lingkungan.

31

2. Indikator Buatan (Laboratorium)

Indikator selanjutnya adalah indikator buatan. Indikator ini
biasanya hasil produksi/sistetis di laboratorium. Berikut ini beberapa
contoh indikator buatan :

a. Kertas Lakmus

Kertas lakmus menjadi salah

satu jenis indikator buatan yang paling

sering didengar namanya. Hal ini

karena, pada satuan tingkat pendidikan

yang lebih rendah juga sudah

dikenalkan apa itu kertas lakmus dan
Gambar 3.3 Kertas Lakmus cara penggunaannya.

Perubahan yang terjadi pada kertas lakmus ketika diuji menggunakan
larutan asam, netral, atau basa, dijabarkan dalam tabel 3.2 berikut ini.

Tabel 3.2 Perubahan Warna pada Kertas Lakmus

Larutan Kertas Lakmus

Lakmus Merah Lakmus Biru

Asam Merah Berubah menjadi merah
Netral Merah Biru

Basa Berubah menjadi biru Biru

b. Indikator Universal
Indikator universal berarti indikator yang dapat digunakan pada

semua jenis senyawa/zat baik asam ataukah basa. Indikator jenis ini
biasanya berguna ketika seseorang tidak mengetahui za tapa yang
diujikan dan berapa kira-kira kisaran nilai pH nya. Prinsip kerja
indikator ini adalah dengan mengambil indikator (biasanya berupa
potongan kertas) kemudian dicelupkan ke larutan yang akan di uji, dan
diamkan hingga perpaduan warna pada indikator keluar warnanya.
Cocokkan dengan gambar warna pada kemasan indikator untuk

32

mengetahui nilai kisaran pH larutan tersebut.

Gambar 3. 4 Indikator Universal

c. pH meter pH meter merupakan alat
Gambar 3.5 pH meter pengukur pH dengan cepat dan akurat.
Alat ini dilengkapi elektroda yang
dapat dicelupkan ke dalam larutan
yang akan diukur nilai pH-nya. Nilai
pH dapat dengan mudah dilihat secara
langsung melalui angka yang tertera
pada layar digital alat tersebut.

d. Larutan Indikator
Beberapa jenis larutan indikator yang sering digunakan di

laboratorium beserta perubahan warna dan kisaran pHnya sesuai tabel
3.3 berikut ini.

Tabel 3.3 Perubahan Warna dan Trayek pH Larutan Indikator

Indikator Perubahan Warna Trayek pH
3.1 - 4.4
Metil jingga (MO) Merah ke kuning 4.4 – 6.2
6.0 – 7.6
Metil merah (MM) Merah ke kuning
8.3 - 10
Bromtimol biru (BTB) Kuning ke biru

Phenolphtaleine (PP) Tak berwarna ke

merah ungu

33

3. Reaksi Asam Basa

a. Reaksi Netralisasi
Reaksi antara larutan asam dan larutan basa untuk membentuk

suatu larutan yang bersifat netral disebut sebagai reaksi netralisasi
atau penetralan. Reaksi netralisasi secara umum merupakan reaksi
antara sejumlah ion H+ dengan sejumlah ion OH- yang sama banyaknya
sehingga akan membentuk molekul H2O.

Bagaimana untuk menghitung pH dari pencampuran
suatu asam dengan basa?

Untuk menghitung nilai derajat keasaman (pH) larutan campuran asam
dan basa tidak bisa langsung menggunakan rumus-rumus yang sudah
dipelajari sebelumnya. Perhatikan contoh soal berikut ini!

Penambahan NaOH 0,1 M sebanyak 2 mL ke dalam 10 mL larutan HCl
0,1 M akan menghasilkan larutan dengan nilai pH…..
Langkah Penyelesaian :

1) Tentukan jumlah mol awal untuk masing-masing larutan.
Dengan data ini, maka harga mol untuk ion H+ dan OH- dapat

diketahui.

Mol NaOH = M xV = 0,1 M x 0,002 L = 0,0002 mol

NaOH(aq) Na(aq) + OH-(aq)

0,0002 mol 0,0002 mol 0,0002 mol

Mol HCl = M x V = 0,1 M x 0,01 L = 0,001 mol

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq)

0,001 mol 0,001 mol 0,001 mol

2) Gunakan konsep stoikiometri untuk menghitung pH larutan

campuran.

H+(aq) + OH-(aq) H2O(l)
-
m 0,001 mol 0,0002 mol
0,0002 mol
r 0,0002 mol 0,0002 mol 0,0002 mol

s 0,0008 mol -

= Perhatikan baik-baik! 34

3) Hitung harga konsentrasi ion H+ yang tersisa untuk memperoleh

nilai pH larutan campuran

[H+] = + = 0,0008 = 0,067 M
0,012

pH = - log [H+]

pH = - log 0,067

pH = 1,17

b. Titrasi Asam Basa
Salah satu penerapan dari reaksi netralisasi adalah titrasi.

Pengertian titrasi merupakan prosedur yang bertujuan untuk
menentukan banyaknya suatu larutan dengan konsentrasi yang telah
diketahui agar tepat habis bereaksi dengan sejumlah larutan yang
dianalisis (ingin diketahui kadarnya) (Sudarmo & Mitayani, 2014).

Titrasi yang melibatkan antara asam dan basa dikenal sebagai

titrasi asam basa atau alkalimetri. Secara teknis titrasi dilakukan dengan

cara meneteskan sedikit demi sedikit larutan yang berada di buret

dengan volume larutan tertentu yang berada di erlenmeyer sampai

keduanya habis bereaksi. Hal ini ditandai dengan perubahan warna

indikator yang digunakan. Tepat pada saat indikator berubah, maka

penambahan larutan yang berada di buret dihentikan dan volumenya

dicatat sebagai volume titik akhir titrasi.

Pada gambar 3.5 di samping
1 terlihat jelas rangkaian alat yang

digunakan untuk menitrasi suatu
2

larutan. Alat-alat di samping
1 meliputi (1)statif dan klem sebagai

penyangga saat titrasi dilakukan,

(2)buret sebagai wadah untuk titran,

3 dan (3)labu erlenmeyer sebagai
wadah untuk titrat.
Gambar 3.6 Rangkaian Alat
Titrasi

35

Latihan Soal
1. Suatu larutan akan memberikan warna kuning dengan indikator metil

jingga dan metil merah, serta memberikan warna biru dengan
indikator BTB. Sementara itu, jika diuji dengan indikator PP,
larutanya menjadi tidak berwarna. Berapakah kisaran pH larutan
tersebut?
Langkah Penyelesaian :
a. Buatlah garis bilangan yang dapat mencakup nilai pH masing-

masing indikator.
Metil jingga = 3,1-4,4 (merah - kuning)
Metil merah = 4,4 – 6,2 ( merah - kuning)
BTB = 6,0 -7,6 (kuning - biru)
PP = 8,3 – 10 (tak berwarna – merah ungu)

3,1 4,4 6 6,2 7,6 8,3 10
b. Tentukan nilai pH larutan yang merupakan daerah yang paling

banyak terkena arsiran.
Jadi, kisaran nilai pH larutan adalah antara 7.6 hingga 8,3 yang
berarti, larutan tersebut bersifat basa.

36

C. Rangkuman

1. Indikator alami adalah indikator yang digunakan untuk mengetahui
kisaran pH dari suatu larutan uji yang terbuat dari bahan alami.

2. Indikator buatan meliputi kertas lakmus, indikator universal, pH
meter, dan larutan indikator.

3. Reaksi netralisasi adalah reaksi antara larutan asam dan larutan basa
untuk membentuk suatu larutan yang bersifat netral.

4. Rumus reaksi netralisasi antara asam dan basa adalah :
(M x V) valensi asam = (M x V) valensi basa

5. Titrasi merupakan prosedur yang bertujuan untuk menentukan
banyaknya suatu larutan dengan konsentrasi yang telah diketahui
agar tepat habis bereaksi dengan sejumlah larutan yang dianalisis
(ingin diketahui kadarnya).

6. Kapur, tawas, dan tunjung merupakan representasi dari suatu asam,
netral, dan basa dalam proses fiksasi pembuatan batik.

GLOSARIUM

Asam : merupakan suatu zat yang mempunyai pH < 7.

Basa : merupakan suatu zat yang mempunyai pH < 7.

α (derajat ionisasi ) : jumlah bagian yang mengalami ionisasi .

Valensi asam : jumlah ion H+ yang dihasilkan jika 1 molekul

asam mengalami ionisasi.

Valensi basa : jumlah ion OH- yang dihasilkan jika 1 molekul

basa mengalami ionisasi.

Donor : pemberi sesuatu (misalnya donor proton)

Akseptor : penerima sesuatu (misalnya akseptor elektron)

Indikator : alat atau bahan yang dapat memberikan tanda

sifat suatu senyawa.

Asam konjugasi : basa yang sudah menerima 1 ion H+

Basa konjugasi : asam yang sudah melepaskan 1 ion H+

37

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK
“PERCOBAAN INDIKATOR ALAMI BERBASIS ETNOKIMIA”

A. Tujuan

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui sifat suatu

larutan pewarna batik (Naphthol AS, Indigosol IRD, dan remasol)

menggunakan indikator alami asam basa (kol ungu dan kembang

sepatu).

B. Alat dan Bahan 1. Naphthol AS
1. Gelas beaker

2. Mortar dan alu/blender 2. Indigosol IRD
3. Saringan 3. Remasol

4. Kaki tiga 4. Kembang sepatu
5. Pembakar spirtus 5. Kol ungu

6. Pipet tetes 6. Aquades

7. Tabung reaksi

C. Petunjuk Percobaan

1. Pembuatan larutan pewarna batik

a. Masukkan 3-5 gram pewarna batik ke dalam gelas beaker.

b. Panaskan aquades 50 mL hingga mendidih.

c. Masukkan aquades tersebut ke dalam gelas beaker yang berisi

pewarna batik.

d. Aduk hingga pewarna batik larut.

e. Diamkan larutan hingga siap digunakan.

2. Pembuatan larutan indikator alami asam basa

a. Masukkan bahan yang akan digunakan sebagai indikator alami

ke dalam mortar, kemudian haluskan atau gunakan blender

untuk menghaluskan bahan.

b. Pindahkah ke dalam gelas beaker.

c. Masukkan aquades ke dalam gelas beaker tersebut.

d. Saringlah dan ambil filtratnya yang berupa larutan berwarna.

e. Larutan berwarna siap digunakan sebagai indikator asam basa.

38

3. Percobaan indikator alami asam basa dengan pewarna pada

batik

a. Masukkan 2 mL larutan indikator alami ke dalam tabung reaksi.

b. Tambahkan larutan pewarna batik yang sudah dibuat

sebelumnya.

c. Amati perubahan warna yang terjadi.

d. Catatlah hasil tersebut dan masukkan ke dalam tabel hasil

percobaan.

D. Hasil Percobaan

Indikator Pewarna Batik Warna Perubahan

No Alami Naphthol Indigosol Remasol asli warna

AS IRD

1 Kol ungu

2 Kembang

Sepatu

E. Pembahasan
Bandingkan dengan perubahan warna yang terdapat pada tabel 3.1
perubahan warna pada indikator alami untuk menentukan sifat dari
larutan pewarna batik yang digunakan.

F. Kesimpulan
G. Daftar Pustaka

39

D. Uji Kompetensi KP 3

Yuk, ukur kemampuan kalian dalam memahami materi yang ada

di kegiatan pembelajaran 3 dengan mengerjakan soal-soal di

bawah ini!

Pilihan Ganda

1. Dari suatu percobaan yang dilakukan oleh siswa untuk menentukan

pH suatu larutan dengan menggunakan indikator, didapatkan data

sebagai berikut :

No Indikator Warna

1 Metil jingga Kuning

2 Metil merah Kuning

3 Bromtimol biru Hijau

4 Phenolphtaleine Tidak berwarna

Dari data tersebut, dapat disimpulkan bahwa pH larutan berkisar
….

a. 8

b. 6

c. 5

d. 4

e. 3

2. Berikut ini yang merupakan alat yang termasuk ke dalam rangkaian
alat titrasi, kecuali….

a. Pendingin bola

b. Buret

c. Statif

d. Klem

e. Erlenmeyer

3. Jenis titrasi yang melibatkan antara zat asam dan basa dikenal dengan
nama titrasi ….

a. Titrasi asidimetri

b. Titrasi potensiometri

c. Titrasi kompleksometri

40

d. Titrasi argentometri
e. Titrasi alkalimetri
4. Perhatikan warna suatu indikator universal di bawah ini :
Warna merah jingga kuning hijau biru nila ungu
pH 4 5 6 7 8 9 10
Warna indikator akan berubah menjadi hijau apabila dimasukkan ke
dalam larutan ….
a. Asam kuat
b. Basa kuat
c. Asam lemah
d. Netral
e. Basa lemah
5. Di bawah ini yang dapat memerahkan kertas lakmus adalah….
a. NaOH
b. Ba(OH)2
c. CH3COOH
d. Ca(OH)2
e. NH3
6. Tunjung merupakan perwakilan dari zat …. dalam proses fiksasi kain
batik.
a. Asam karena terdapat oksida basa yaitu CaO
b. Basa karena terdapat oksida basa yaitu CaO
c. Netral karena tidak mengandung oksida asam maupun basa
d. Asam karena terdapat oksida asam yaitu SO4
e. Basa karena terdapat oksida asam yaitu SO4
7. Jika warna batik yang dihasilkan dari proses pewarnaan berwarna
merah, kemudian dilakukan proses fiksasi menggunakan tawas,
warna yang akan dihasilkan setelah proses fiksasi berlangsung
adalah….
a. Merah kehitaman
b. Merah muda

41

c. Merah
d. Orange
e. Merah kebiruan

E. Pedoman Penilaian

1. Hitunglah skor yang kalian dapat untuk masing-masing soal (untuk
setiap soal pilihan ganda bernilai 10.

2. Jumlahkan skor tersebut dengan total skor maksimal adalah 70.
3. Bagilah skor yang kalian peroleh dengan 0,7 untuk mengkonversi

menjadi bentuk ratusan.
4. Itulah nilai yang kalian dapat untuk kegiatan 3 e-modul ini.

Konversi Nilai Kuantitatif menjadi Kualitatif

Nilai Kriteria
81-100 Sangat baik
61-80
41-60 Baik
21-40 Cukup
Kurang
< 21 Sangat kurang

Jika nilai kalian masih berada di kriteria cukup ke bawah (<60), maka
kerjakan ulang soal-soal tersebut hingga nilaimu memuaskan. Namun,
jangan melihat kunci jawaban yang sudah ada, karena sama saja
akan membohongi hasil dan nilai yang akan kalian dapatkan!

42

KUNCI JAWABAN Uji
Kompetensi KP 1

Pilihan ganda

1. A ( zat yang akan melepaskan ion H+ apabila dilarutkan ke dalam air

merupakan pengertian asam menurut Arrhenius).

2. D (kelemahan teori asam basa yang dikemukakan oleh Bronsted-

Lowry adalah ketika suatu senyawa tidak mempunyai proton di

dalamnya, maka tidak akan bisa menjawab pertanyaan apakah

senyawa tersebut merupakan asam atau basa )

3. E (konsep yang digunakan oleh Lewis dalam menjelaskan teori asam

basanya adalah adanya ikatan kovalen koordinasi karena teori ini

berpaku pada penggunaan pasangan elektron bersama atau donor dan

akseptor pasangan elektron).

4. C (H2O(aq) + HCN(aq) CN- (aq) + H3O+ (aq), dari

reaksi tersebut yang merupakan pasangan asam dan basa konjugasi

menurut Bronsted-Lowry adalah HCN dan CN-. Sementara H2O dan
H3O+ merupakan pasangan basa dan asam konjugasi).

5. A (yang berkaitan dengan reaksi antara naphthol AS dan NaOH

adalah konsep atau teori Bronsted-Lowry karena menyertakan donor

proton)

6. C (indigosol karena mudah dilarutkan dalam air secara langsung).

Uraian

1. Kelemahan teori asam basa Arrhenius : hanya berlaku untuk pelarut
air saja (1), sementara kelemahan teori asam basa Bronsted-Lowry
adalah mempunyai keterbatasan untuk senyawa-senyawa yang tidak
mempunyai proton (1).

2. Gambar struktur lewis (2) :

OC O

43

H OH

H O C OH
O

Asam Lewis = CO2 (1)
Basa Lewis = H2O (1)

3. Diketahui reaksi :

H2O(aq) + HNO2(aq) H3O+(aq) + NO2-(aq)

Asam : HNO2 (karena kehilangan atau mendonorkan proton) (1)

Basa : H2O (karena bertindak sebagai akseptor proton) (1)

Asam konjugasi : H3O+ (1)

Basa konjugasi : NO2- (1)

44

KUNCI JAWABAN Uji
Kompetensi KP 2

Pilihan ganda

1. A ( HCO3 dan CH3COOH merupakan senyawa asam lemah. HNO3

dan HClO4 merupakan senyawa asam kuat. NH4OH merupakan

senyawa basa lemah. Serta NaOH merupakan senyawa basa kuat).

2. B

Diketahui : Ba(OH)2 sebanyak 2 L dengan kemolaran 0,2 M.

Ditanya : pH larutan?

Jawab : Ba(OH)(aq) Ba2+(aq) + 2OH-(aq) (basa kuat)

[OH]- = b x Mb

[OH]- = 2 x 0,2 M = 0,4 M= 4 x 10-1

pOH = - log [OH-]

pOH = - log 4 x 10-1
pOH = 1 – log 4

pH = 14 - pOH
pH = 14 – (1-log 4)

pH = 13,6

3. D

Diketahui :HCN dengan kemolaran 0,15 M dan Ka = 5 x 10-10

Ditanya : pH larutan?

Jawab : HCN(aq) H+(aq) + CN-(aq) (asam lemah)

[H+]- = ξ pH = - log 8,66 x 10-6

[H+]- = ξ5 10−10 .15 10−2 pH = 6 – log 8,66
[H+]- = 8,66 x 10-6 pH = 5,06

pH = - log [H+]

45

4. E

Larutan HNO3 → pH = 2 setara dengan [H+] = 1 x 10-2

HNO3(aq) H+(aq) + NO3-(aq)

1 x 10-2 1 x 10-2 1 x 10-2

Larutan HNO3 → pH = 4 setara dengan [H+] = 1 x 10-4

HNO3(aq) H+(aq) + NO3-(aq)

1 x 10-4 1 x 10-4 1 x 10-4

Mol HNO3 (pekat) = mol HNO3 (encer)

Misalkan volume HNO3 pekat = a, maka

(M x V) pekat = (M x V) encer

1 x 10-2 . a = 1 x 10-4 . volume encer

Volume encer = 100 a (artinya pengenceran harus dilakukan

sebanyak 100 kali)

5. C
HCl → 100 mL dengan konsentrasi 0,1 M

Mol HCl = M x V = 0,1 M x 0,1 L = 0,01 mol
HCl → 250 mL, konsentrasinya dicari menggunakan rumus

pengenceran

HCl pekat = HCl encer

(M x V) pekat = (M x V) encer

0,1 M x 0,1 L = M x 0,25 L

M = 0,04 M

HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq) (asam kuat)

HCl pekat HCl encer
[H+] = a x Ma [H+] = a x Ma
[H+] = 1 x 0,1 M [H+] = 1 x 0,04 M
[H+] = 1 x 10-1 [H+] = 4 x 10-2
pH = - log [H+] pH = - log [H+]
pH = - log 1 x 10-1 pH = - log 4 x 10-2
pH = 1 pH = 2 – log 4

46