Leli Nur Rizki
Berbasis Etnokimia
Untuk Kelas XI SMA/SMK/MA
Peminatan Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam
Pembimbing :
i
Prof Dr Sri Handayani
ii
Leli Nur Rizki
Berbasis Etnokimia
Untuk Kelas XI SMA/SMK/MA
Peminatan Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam
Pembimbing :
iii
Prof Dr Sri Handayani
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, karena
berkat rahmat dan hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan e-Modul
Pembelajaran Berbasis Etnokimia untuk Mater Asam Basa ini. E-
modul ini dimaksudkan sebagai salah satu bahan ajar yang dapat
digunakan dalam menunjang proses pembelajaran yang berlangsung.
E-modul ini dikembangkan menggabungkan antara aspek
etnokimia (batik) dengan materi pembelajaran asam basa dalam
pembelajaran kimia. Di dalamnya juga terdapat praktikum indikator
asam basa yang didasarkan pada aspek etnokimia yaitu menggunakan
bahan pewarna batik. Selain itu, terdapat link-link soal dan kunci
jawabannya, barcode untuk melihat video-video yang berkaitan dengan
aspek etnokimia dan materi asam basa.
Penulis menyadari dalam penyusunan e-modul ini masih belum
sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran dari pembaca akan sangat
dibutuhkan untuk meningkatkan kualitas e-modul ini. Penulis berharap
dengan hadirnya e-modul ini, akan berguna dan bermanfaat untuk
menunjang proses pembelajaran kimia.
Banyumas,………………2022
Penulis,
Leli Nur Rizki
iv
DAFTAR ISI
Kata Pengantar ................................................................................................................ iv
Daftar Isi .......................................................................................................................... v
Peta konsep ..................................................................................................................... vi
Deskripsi E-Modul ........................................................................................................ vii
Glosarium ..................................................................................................................... viii
Kegiatan Pembelajaran 1 ................................................................................................ 1
Teori Asam Basa ............................................................................................................. 1
A. Tujuan Pembelajaran ........................................................................................... 1
B. Uraian Materi ........................................................................................................ 1
C. Rangkuman ......................................................................................................... 11
D. Uji Kompetensi KP 1 .......................................................................................... 12
E. Pedoman Penilaian ............................................................................................. 13
Kegiatan Pembelajaran 2 ............................................................................................... 14
Kesetimbangan Ion dalam Larutan Asam Basa dan pH ................................................ 14
A. Tujuan Pembelajaran .......................................................................................... 14
B. Uraian Materi ...................................................................................................... 14
C. Rangkuman ......................................................................................................... 23
D. Uji Kompetensi KP 2 .......................................................................................... 24
E. Pedoman Penilaian ............................................................................................. 25
Kegiatan Pembelajaran 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 ............................................................................................. 40
LKPD Berbasis Etnokimia ............................................................................................ 38
Kunci Jawaban KP 1 ..................................................................................................... 41
Kunci Jawaban KP 2 ..................................................................................................... 41
Kunci Jawaban KP 3 ..................................................................................................... 43
Daftar Pustaka .............................................................................................................. 44
Tentang Penulis ............................................................................................................ 45
v
PETA KONSEP
Teori Arrhenius
Teori Asam- Teori
Basa BrØnsted-
Lowry
Teori BrØnsted-
Lowry
Senyawa-
senyawa
Asam-Basa
ASAM- Kesetimbangan
BASA Larutan Asam-
Basa dalam suatu
larutan
Perhitungan
Derajat
Keasaman
(pH)
Indikator
Alami
Indikator
Asam-Basa
Indikator di
Laboratotium
Reaksi Asam
Basa
vi
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 3.10.1 Menjelaskan konsep asam basa
basa serta kekuatannya dan menurut beberapa teori asam basa yang
kesetimbangan pengionannya dalam berkembang.
larutan. 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 indikator asam basa dari bahan alam.
alam melalui percobaan .
vii
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.
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+
viii
ix
Kegiatan
Pembelajaran 1
(Ardra, 2014) (Abdulmalik & Khairunnisa, 2016) (Fitinline, 2018) (Abdullah, 2007)
(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
Arrhenius, BrØnsted-Lowry, dan Lewis.
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 dan 1.2 berikut.
Gambar 1.1 Batik Gambar 1.2 Batik
Pekalongan Banyumas
1
Klik gambar di bawah ini untuk melihat isinya!
Setelah melihat video tersebut. Mari kita kupas lebih dalam lagi
mengenai hubungan proses pembatikan dengan materi asam basa dalam
kimia. 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.
2
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.
Pertanyaan yang dapat diajukan ketika berbicara mengenai
hubungan antara proses pewarnaan dengan salah satu konsep teori asam
basa adalah, bagaimanakah reaksi yang terjadi antara salah satu jenis
pewarna batik (Napthol AS) dengan NaOH dalam pembuatan pewarna
batik? Jelaskan hubungannya dengan salah satu teori asam basa yang
berkembang!
Untuk membuat kalian bisa menjawab
pertanyaan di atas dan lebih memahami lagi
mengenai hubungan antara materi asam basa
dengan etnokimia dan, 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 BrØnsted-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 1.3 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
Berdasarkan 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 H O karena ion H
3
mempunyai jari-jari ion yang sangat kecil.
-13
+
Ion H mempunyai radius kurang dari 0,1 pm ( 1 pm = 1 x 10
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 (H O ) .
3
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 :
+
-
NH3(aq) + H2O(l) NH4 (aq) + OH (aq)
!
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 +
(Utomo,
2008)
! = Ingat-Ingat 5
Latihan Soal
Tuliskan persamaan reaksi berikut ini!
1. Asam iodida direaksikan dengan air akan menghasilkan ion
hidronium dan ion iodida.
Jawaban :
2. Kalium hidroksida dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion
kalium dan ion hidroksida.
Jawaban :
Scan barcode di samping untuk
memperoleh jawaban yang
benar!!
6
Jika HaX adalah asam, maka reaksi ionisasinya dalam air akan
menjadi seperti berikut ini : !
+
a-
HaX (aq) aH (aq) + X (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)
+
2-
H2SO4(aq) 2H (aq) + SO4 (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 : !
-
b+
Y(OH)b(aq) Y (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)
-
2+
Ca(OH)2(aq) Ca (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 7
2. Teori Asam Basa BrØnsted-Lowry.
Konsep yang digunakan
oleh Arrhenius mempunyai
keterbatasan dalam hal penggunaan
yaitu hanya berlaku untuk pelarut
air. Tahun 1923, kimiawan Denmark
bernama Johannes BrØnsted. dan
kimiawan Inggris bernama Thomas
Lowry secara mandiri mengajukan
definisi asam basa secara umum Gambar 1.4 BrØnsted (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 BrØnsted-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 BrØnsted-Lowry.karena
mendonorkan protonnya. H2O bertindak sebagai basa BrØnsted-Lowry..
Bagaimana kalau pelarutnya
bukan air?
Inilah keunggulan konsep asam basa BrØnsted-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 BrØnsted-Lowry.
karena mendonorkan protonnya, sedangkan ammonia (CH3NH2)
bertindak sebagai basa BrØnsted-Lowry..
= Perhatikan baik-baik! 8
Reaksi antara salah satu jenis Naphthol yaitu Naphthol AS
dengan larutan NaOH panas seperti gambar 1.5 berikut.
Gambar 1.5 Reaksi Naphtol AS dan NaOH
Penjelasan :
Reaksi di atas merupakan aplikasi dari teori asam basa yang
dikembangkan oleh BrØnsted-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 BrØnsted-Lowry. Sedangkan NaOH bertindak
+
sebagai basa BrØnsted-Lowry.karena akan menerima proton (ion H )
yang dilepaskan oleh Naphthol AS guna membentuk H O. Teori
2
BrØnsted-Lowry sendiri menjelaskan konsep asam basa dengan cara
transfer ion. Oleh karena itu, reaksi di atas masuk ke dalam reaksi asam
basa berdasarkan teori BrØnsted-Lowry.
H yang berwarna merah berasal dari senyawa Napthol As sehingga ini
merupakan asam BrØnsted-Lowry.
OH yang berwarrna biru berasal dari basa NaOH, yang merupakan basa
BrØnsted-Lowry.
9
3. Teori Asam Basa Lewis
Teori asam basa yang
dikemukakan oleh BrØnsted-
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 Gambar 1.6 Gilbert Newton
Lewis dan basa Lewis. 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
BrØnsted-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)
Manakah yang bertindak sebagai basa
F H
jika dilihat dari gambar disamping??
F B + N H Yapss, NH3 merupakan basa karena
H
F
mendonorkan pasangan elektronnya.
! = Ingat-Ingat
10
C. RANGKUMAN
1. Terdapat 3 teori yang berkembang mengenai konsep asam basa yaitu
teori Arrhenius, teori BrØnsted-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 BrØnsted-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 BrØnsted-Lowry untuk
menyempurnakan teori sebelumnya.
6. Kelemahan teori asam basa BrØnsted-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 BrØnsted-Lowry karena
terjadi proses transfer ion di dalamnya.
11
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
Untuk memperoleh dan mengerjakan soal pilihan ganda pada kegiatan
pembelajaran 1, bukalah link berikut ini.
https://bit.ly/UjiKompetensiKP1
Kerjakan dengan jujur, dan skor kalian akan langsug muncul.
Uraian
1. Sebutkan kelemahan teori asam basa menurut Arrhenius dan
BrØnsted-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)
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! (2)
12
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 Baik
41-60 Cukup
21-40 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!
13
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
Gambar 2.1 Contoh zat sebagai salah satu bahan yang
warna Indigosol 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).
14
Pembuatan larutan zat warna pewarna naphthol dengan
penambahan NaOH. 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. Berikut ini merupakan video tata cara membuat zat
warna naphtol dan perubahan warnanya.
Klik gambar di bawah ini untuk melihat isinya!
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). 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!
15
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)
Berdasarkan reaksi tersebut, maka untuk memperoleh nilai K (tetapan
kesetimbangan), digunakan rumus :
−
+
ሾ ሿ ×ሾ ሿ
K =
ሾ ሿ
2
+
-
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 ]
+ 2
Kw =[H ]
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
-14
25 1,00 x 10
-14
60 9,55 x 10
-14
100 55,0 x 10
Dilihat dari tabel tersebut, harga tetapan kesetimbangan air (Kw), pada
-14
+
suhu 25 ̊ C adalah 1,00 x 10 . Oleh sebab itu,maka harga [H ] maupun
[OH ] dapat ditentukan yaitu sebesar 1,00 x 10 untuk masing-masing
-
-7
konsentrasi.
16
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
17
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
2
lemah dapat ditulis seperti berikut: Ka = α × Ma
+
Jadi untuk menghitung konsentrasi H dalam larutan asam lemah
adalah:
+
[H ] = ξ ×
18
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. Sorensen
menyatakan 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.
19
-
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.
-14
+
-
[H ] . [OH ] = Kw (1 x 10 )
pH + pOH = pKw
pH + pOH = 14
Maka mencari pH dari suatu pOH, menggunakan rumus :
-
pH = 14- log [OH ]
20
Latihan Soal
1. Tentukan nilai pH dari larutan HBr dengan konsentrasi 0,005M!
Jawab :
2. Tentukan nilai pH dari larutan KOH dengan konsentrasi 0,004 M!
Jawab :
21
3. Naphtol AS (C17H22NO) 0,1 bereaksi dengan air menghasilkan pH
6. Tentukan nilai Ka yang dimiliki naphtol AS tersebut!
Jawab :
Scan barcode di samping untuk
memperoleh jawaban yang
benar!!
22
C. Rangkuman
1. Air mengalami kesetimbangan, dimana tetapan kesetimbangan air
+
-
(Kw) merupakan hasil kali ion [H ] dan [OH ].
-
-7
+
-14
2. Nilai Kw = 1 x 10 , dengan harga [H ] dan [OH ] = 1 x 10
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)
23
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
Untuk memperoleh dan mengerjakan soal pilihan ganda pada kegiatan
pembelajaran 2, bukalah link berikut ini.
https://bit.ly/UjiKompetensiKP2
Kerjakan dengan jujur, dan skor kalian akan langsug muncul.
Uraian
-5
1. Tentukan nilai pH larutan NH4OH 0,1 M jika nilai Kb = 1 x 10 !
(10)
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)
24
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 Baik
41-60 Cukup
21-40 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
Kegiatan
Pembelajaran
(Pringgenies et al., 2017) 3
(Fakriyah, 2015) (Sumarni, 2018)
. 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
!
Skala pH
0 7 14
Asam Netral Basa
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:
-
Reaksi Katoda : 2H2O (l) + 2eˉ 2OH (aq) + H2(g)
-
Reaksi Anoda : 2 Cl (aq) Cl2(g) + 2eˉ
-
-
Reaksi Sel : 2H2O (l) + 2 Cl (aq) 2OH (aq) + H2(g) + Cl2(g)
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
Perubahan Warna
No Ekstrak
Air Jeruk Nipis Air Sabun
1 Kol ungu Merah muda Biru muda
2 Kembang sepatu Merah Ungu muda
3 Kembang telang Ungu muda Biru pudar
4 Kulit manggis Orange Merah bata
5 Pacar Merah muda Cream
6 Bougenville 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(SO ) .12H O. Jika diperhatikan lebih dalam lagi
2
4 2
dalam rumus kimia tawas, terdapat oksida asam di dalamnya yaitu SO .
4
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 FeSO . Terdapat kandungan oksida asam di
4
dalam rumus kimia tunjung yaitu SO . Oksida asam sendiri adalah
4
oksida yang berasal dari reaksi antara unsur non-logam dengan oksigen
(Sudarmo & Mitayani, 2014). Selain SO , contoh lain oksida basa
4
adalah CO SO , P O , Cl O dll. Kesimpulannya adalah tunjung
2, 2 2 3 2 7,
merupakan representasi dari suatu asam yang digunakan sebagai bahan
fiksasi pembuatan batik.
Penggunaan pewarna alami dalam proses pembuatan batik
mempunyai beberapa keunggulan diantaranya:
1. Dilihat dari segi limbah yang dihasilkan, pewarna alami lebih ramah
lingkungan dan lebih aman untuk kesehatan.
2. Ketersediaan bahan baku yang melimpah dan merupakan bahan baku
yang terbarukan.
3. Mendorong pelestarian dan pembudidayaan keanekaragaman hayati,
karena termasuk industri ramah lingkungan.
Scan barcode di samping untuk
melihat pengaruh limbah batik
terhadap 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
Kertas Lakmus
Larutan
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
Gambar 3. 4
pH nya. Indikator Universal
32
Prinsip kerjad dari indikator universal ini (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
mengetahui nilai kisaran pH larutan tersebut.
c. pH meter
pH meter merupakan alat
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.
Gambar 3.5 pH meter
Scan barcode di samping untuk mengetahui
prinsip kerja pH meter dalam mengukur pH
suatu zat/cairan.
c. 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
Metil jingga (MO) Merah ke kuning 3.1 - 4.4
Metil merah (MM) Merah ke kuning 4.4 – 6.2
Bromtimol biru (BTB) Kuning ke biru 6.0 – 7.6
Phenolphtaleine (PP) Tak berwarna ke
8.3 - 10
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 -
r 0,0002 mol 0,0002 mol 0,0002 mol
s 0,0008 mol - 0,0002 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,
dan (3)labu erlenmeyer sebagai
3
wadah untuk titrat.
Gambar 3.6 Rangkaian Alat
Titrasi
35
Latihan Soal
1. Suatu larutan limbah batik 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
limbah batik tersebut?
Jawab :
Scan barcode di samping untuk
memperoleh jawaban yang
benar!!
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.
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. Gelas beaker 1. Naphthol AS
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. Pertanyaan
1. Hasil praktikum menunjukkan, Naphtol AS merupakan
senyawa… karena ….
2. Hasil praktikum menunjukkan, Indigosol IRD merupakan
senyawa… karena ….
3. Hasil praktikum menunjukkan, Remasol merupakan senyawa…
karena….
H. 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
Untuk memperoleh dan mengerjakan soal pilihan ganda pada kegiatan
pembelajaran 3, bukalah link berikut ini.
https://bit.ly/UjiKompetensiKP3
Kerjakan dengan jujur, dan skor kalian akan langsug muncul.
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 Baik
41-60 Cukup
21-40 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!
40
KUNCI JAWABAN Uji
Kompetensi KP 1
Pilihan Ganda
Scan barcode di samping untuk melihat
jawaban pilihan ganda UK KP 1
Uraian
1. Kelemahan teori asam basa Arrhenius : hanya berlaku untuk pelarut
air saja (1), sementara kelemahan teori asam basa BrØnsted-Lowry
adalah mempunyai keterbatasan untuk senyawa-senyawa yang tidak
mempunyai proton (1).
2. Gambar struktur lewis (2) :
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)
41
The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search