loading...
A. Latar Belakang Masalah
Ilmu Kimia merupakan salah satu cabang Ilmu
Pengetahuan Alam yang dalam pembelajarannya sangat memerlukan kegiatan
penunjang berupa praktikum maupun eksperimen di laboratorium. Hal ini
dikarenakan ilmu kimia dibangun dengan metode ilmiah. Melalui tahapan metode
ilmiah, maka diperoleh produk-produk ilmiah ilmu kimia, seperti konsep,
prinsip, aturan, hukum, dan teori. Dengan demikian ilmu kimia mencakup
pengertian kimia sebagai produk dan kimia sebagai proses.
Oleh karena itu proses pembelajaran ilmu
kimia harus diusahakan mengarah kepada kegiatan yang mendorong siswa belajar
lebih aktif, baik secara fisik, sosial, maupun psikis dalam memahami konsep.
Salah satu upaya yang dapat dilakukan guru adalah dengan menerapkan suatu
pendekatan pembelajaran yang sesuai, yaitu pendekatan keterampilan proses
(Conny Semiawan, dkk, 1986 : 16). Pendekatan ini menekankan pembentukan keterampilan memperoleh pengetahuan
dan mengkomunikasikan hasilnya.
Metode praktikum adalah salah satu bentuk
pendekatan keterampilan proses yang bagi siswa SMA selain melatih bagaimana
penggunaan alat dan bahan kimia yang tepat, juga membantu pemahaman siswa
terhadap materi kimia yang diajarkan di kelas.
Selama ini
praktikum kimia yang dilakukan di SMA tidak menyertai seluruh konsep kimia yang
diajarkan di kelas. Hal ini karena keterbatasan alat dan bahan kimia yang
dimiliki oleh setiap SMA, sehingga yang dipraktikkan hanya mengikuti apa saja
bahan dan alat yang tersedia. Padahal setiap konsep kimia SMA sebenarnya dapat
diikuti dengan suatu mata praktikum yang sesuai.
Salah satu
materi pokok (konsep) kimia di SMA adalah Reaksi Netralisasi dengan kompetensi
dasar yang ingin dicapai “melakukan titrasi asam-basa untuk menentukan
konsentrasi larutan asam atau basa”. Untuk melaksanakan praktikum titrasi
asam-basa diperlukan suatu indikator sebagai penentu titik akhir titrasi. Pada
umumnya indikator yang digunakan adalah indikator pp, tetapi seringkali
ketiadaan indikator pp, praktikum titrasi asam-basa ini akhirnya tidak
dilakukan.
Berdasarkan hal
ini, maka perlu dicari indikator asam-basa lain yang sekiranya dapat diperoleh dan
dibuat mudah, baik oleh guru maupun siswa itu sendiri. Indikator yang dimaksud
adalah indikator alami, yaitu
indikator yang dibuat dari bahan tanaman yang biasanya berasal dari tanaman
yang berwarna. Untuk keperluan titrasi asam-basa, diperlukan indikator alami
yang memiliki perubahan warna yang tajam ketika berada dalam suasana asam ke
basa atau sebaliknya. Beberapa diantara indikator alami adalah daun kubis ungu,
daun rhoeo discolor, dan kayu secang
yang memiliki warna spesifik pada suasana asam dan basa, sehingga diharapkan
mampu menentukan titik akhir titrasi.
Pada
penelitian ini akan dilihat ketepatan dan kecermatan berbagai indikator alami,
yaitu daun kubis ungu, daun rhoeo
discolor, dan kayu secang sebagai indikator dalam menentukan kadar asam
cuka dengan pembanding indikator pp. Bila ternyata semua indikator alami
tersebut memiliki ketepatan dan kecermatan yang tinggi, maka dapat digunakan
sebagai indikator alternatif pengganti indikator pp yang biasa digunakan dalam praktikum
titrasi asam-basa di SMA.
Hasil
penelitian ini diharapkan dapat berguna bagi guru-guru kimia SMA dalam
memperkenalkan indikator alami dan manfaatnya dalam pelaksanaan praktikum,
khusus-nya pada materi titrasi asam-basa. Selain itu, diharapkan guru mampu
mencari dan mengembangkan sendiri jenis-jenis bahan alami yang terdapat di
sekitarnya yang mudah diperoleh untuk dapat digunakan sebagai indikator
alami.
B. Titrasi Asam - Basa
Asidimetri dan
alkalimetri adalah salah satu cara analisis kuantitatif volumetrik berdasarkan
reaksi asam-basa secara titrasi. Titrasi asam asetat / asam cuka (CH3COOH)
dengan larutan natrium hidrok-sida (NaOH) sebagai larutan standar akan
menghasilkan garam CH3COONa yang berasal dari sisa asam lemah dan
basa kuat yang kemudian terhidrolisis. Reaksi hidrolisis ini merupakan reaksi
keseimbangan yang dapat ditulis :

Pada titrasi ini
sebagian asam asetat (asam cuka) dan basanya akan tinggal dalam larutan. Saat
titik ekivalen (titik akhir titrasi) terjadi, banyaknya asam asetat (asam cuka)
dan NaOH bebas adalah sama, tetapi karena asam asetat termasuk elektrolit lemah
maka ion H+ yang dibebaskan sangat sedikit, dan akan lebih banyak
tinggal sebagai molekul CH3COOH. Sedangkan basa bebasnya (NaOH)
merupakan elektrolit kuat yang hampir terionisasi sempurna, membebaskan ion
hidroksil (OH-)
dalam larutan. Hal ini mengaki-batkan titrasi akan berakhir pada pH di atas 7.
C. Indikator Asam - Basa
Indikator asam basa adalah zat-zat warna
yang warnanya bergantung pada pH larutan, atau zat yang dapat menunjukkan sifat
asam, basa, dan netral. Sebagai contoh kertas lakmus merah atau biru, berwarna
merah dalam larutan yang pHnya lebih kecil dari 5,5 dan berwarna biru dalam
larutan yang pHnya lebih besar dari 8. Dalam larutan yang pHnya 5,5 sampai 8
warna lakmus adalah kombinasi warna merah dan biru. Batas-batas pH dimana
indikator mengalami perubahan warna disebut trayek indikator. Jadi,
trayek indikator lakmus adalah 5,5 – 8.
Mengapa warna indikator itu tergantung pada
pH larutannya ? Indikator asam-basa adalah asam atau basa organik yang lemah
yang memiliki warna berbeda dalam bentuk molekul dan dalam bentuk terion.
Sebagai contoh, phenol ptialin (pp) adalah suatu asam lemah yang dalam bentuk
molekul tidak berwarna dan dalam bentuk terion berwarna merah. Dalam air pp
bereaksi sebagai berikut :


tidak berwarna
merah
Hind adalah untuk melambangkan molekul
indikator, sedangkan Ind-
untuk ion indikator. Pada penambahan
asam, reaksi kesetimbangan di atas akan bergeser ke kiri dan warna akan memudar
(menjadi tidak berwarna). Sebaliknya pada penambahan basa, reaksi kesetimbangan
bergeser ke kanan dan warna akan makin merah.
D. Indikator Alami
Indikator
alami dapat dibuat dari bagian tanaman yang berwarna, misalnya kelopak bunga
sepatu, daun kubis ungu, daun bayam merah, kayu secang, dan kunyit. Sebenarnya
hampir semua tumbuhan berwarna dapat dipakai sebagai indi-kator tetapi
terkadang perubahan warnanya tidak jelas. Oleh karena itu hanya beberapa saja
yang sering dipakai, misalnya daun kubis ungu yang memberikan warna merah dan
hijau, daun bayam merah yang memberikan warna merah dan kuning.
Daun kubis ungu (Brassica
oleracea L.) merupakan salah satu jenis sayuran yang tidak banyak
dikonsumsi, karena tidak semua orang menyukai rasanya yang sedikit berbeda
dengan daun kubis biasa. Daun kubis ungu bila dilarutkan dalam air panas akan
mengeluarkan zat kimia yang berwarna biru atau biru keunguan bila terlalu
pekat. Zat kimia inilah yang bila bercampur dengan asam akan berubah warna
menjadi merah dan bila bercampur dengan basa berubah menjadi hijau. Oleh karena
ada perbedaan warna dalam suasana asam dan basa, maka ia dapat digunakan
sebagai indikator alami.
Daun rhoeo discolor merupakan tanaman herba
yang kuat dengan batang tegak, daun yang menghadap ke bawah berwarna ungu tua,
dengan posisi antar daun saling menelungkup. Bila daun rhoeo discolor diiris-iris dan dikeringkan lalu dilarutkan dalam
alko-hol, maka akan diperoleh larutan dengan warna kuning kemerahan. Dalam
suasana asam warnanya berubah menjadi merah muda (pink) dan dalam suasana basa
berubah menjadi hijau. Dengan demikian larutan daun rhoeo discolor juga dapat digunakan sebagai indikator alami.
Kayu
secang (Caesalpinia sappan) disebut
juga kayu sapang, kebanyakan digu-nakan sebagai bahan pengecat. Saat ini kayu
secang banyak diolah sebagai minuman yang berkhasiat untuk mengobati berbagai
penyakit (Hembing, dkk., 1993 : 120). Bila kayu secang diiris tipis-tipis dan
dikeringkan (sebaiknya di oven agar cepat keringnya), lalu dilarutkan dalam
alkohol, maka akan diperoleh larutan berwarna merah orange. Dalam suasana asam
akan berubah warna menjadi kuning, sedangkan dalam suasana basa berwarna merah.
Dengan demikian larutan kayu secang ini juga dapat digunakan sebagai indikator
alami.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen dengan desain tiga sampel
dan dua variabel, yaitu sampel berupa tiga indikator alami yang digunakan sebagai penentu titik
akhir titrasi. Variabel pertama dalam penelitian ini adalah variabel bebas
berupa jenis indikator yang digunakan sebagai penentu titik akhir titrasi
(terdiri dari tiga sub-variabel), variabel terikat berupa kadar asam cuka hasil
titrasi, dan variabel kontrol berupa indikator pp. Populasi penelitian ini
adalah indikator alami yang dibuat dari bahan alam, sedangkan sampel yang
digunakan adalah tiga indikator alami, yaitu indikator daun kubis ungu, daun rhoeo discolor, dan kayu secang yang
dibuat segar ketika akan digunakan.
Prosedur
penelitian diawali dengan standarisasi larutan NaOH dengan larutan standar
primer asam oksalat. Dilanjutkan pembuatan indikator alami dari daun kubis
ungu, daun rhoeo discolor, dan kayu secang. Langkah terakhir adalah pengenceran
asam cuka yang akan ditentukan kadarnya dengan cara mentitrasi menggunakan
larutan NaOH yang telah distandarisasi.
Data penelitian
yang diperoleh berupa volum asam oksalat yang digunakan untuk standarisasi
larutan NaOH dan volum NaOH yang digunakan untuk titrasi sampel asam cuka.
Rerata volum NaOH yang diperlukan untuk mencapai titik akhir titrasi, baik yang
menggunakan indikator pp maupun ketiga indikator alami tersebut digunakan untuk
menghitung kadar asam cuka. Selain itu dilakukan pengujian tingkat kecermatan
(presisi), ketepatan (akurasi), dan uji beda dua rerata hasil pengukuran.
HASIL PENELITIAN DAN
PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian
Setelah ketiga jenis indikator alami
selesai dibuat, yaitu indikator daun kubis ungu, daun rhoeo discolor, dan kayu secang, maka dilakukan uji warna dengan
cara meneteskan ketiga jenis indikator pada larutan buffer dalam berbagai pH.
Adapun pH larutan buffer berturut-turut 2,2; 3,2; 4,0; 5,0; 6,0; 6,4; 7,0; 7,8;
9,0; 10,2; dan 12,4.
Setelah dilakukan ujicoba warna ketiga
indikator pada berbagai pH, maka selanjutnya dapat ditentukan warna yang akan
dihasilkan pada titik akhir titrasi (titik ekivalensi). Untuk lebih jelasnya
berikut ini gambar warna yang terbentuk pada suasana asam, netral, dan basa
dari ketiga indikator alami tersebut.
Pada indikator daun kubis ungu, dalam suasana asam
berwarna pink, semakin mendekati netral warna pink berubah ungu (warna asli
daun kubis ungu), dan dalam suasana basa berwarna hijau. Dengan demikian titik
akhir titrasi asam cuka dengan titran NaOH ditandai dengan terbentuknya warna
biru muda.
Pada indikator daun rhoeo discolor, dalam suasana asam berwarna pink, semakin mendekati
netral warna pink berubah menjadi hijau, dan dalam suasana basa berwarna hijau
kekuningan. Dengan demikian titik akhir titrasi asam cuka dengan titran NaOH
ditandai dengan terbentuknya warna hijau.
Pada indikator kayu secang, dalam suasana asam
berwarna kuning, semakin mendekati netral warna kuning berubah menjadi kuning
orange, dan dalam suasana basa mengarah ke warna merah. Dengan demikian titik
akhir titrasi asam cuka dengan titran NaOH ditandai dengan terbentuknya warna
kuning orange.
Setelah
diketahui warna ketiga indikator alami pada titik akhir titrasi, maka
selanjutnya dilakukan titrasi terhadap asam cuka (asam asetat) dengan pentitran
NaOH. Setiap indikator alami digunakan untuk titrasi sebanyak 10 kali dan
sebagai kontrol dilakukan titrasi dengan inidikator pp. Adapun rerata volum
NaOH 0,1 M yang diperlukan untuk titrasi 5 mL asam cuka (asam asetat) sbb :
Tabel 1. Rerata Volum NaOH
dalam Titrasi dengan Berbagai Indikator
Indikator
VNaOH
|
pp
|
Daun
Kubis Ungu
|
Daun
Rhoeo Discolor
|
Kayu
Secang
|
Rerata
|
1,70
|
1,65
|
1,70
|
1,60
|
B. Pembahasan
Penelitian
ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui ketepatan, kecermatan, dan dapat
tidaknya ketiga indikator alami dalam penentuan kadar asam cuka dengan
indikator pp sebagai kontrol. Berdasarkan tujuan tersebut, maka setelah
diketahui rerata volum NaOH 0,1 M yang diperlukan untuk titrasi asam cuka
dengan volum yang sudah tertentu, selanjutnya dilakukan perhitungan kadar asam
cuka yang dinyatakan dalam Molar dan hasilnya sebagai berikut :
Tabel 2. Kadar Asam Cuka
Berdasarkan Titrasi dengan Berbagai Indikator
Indikator
|
Kadar
Asam Cuka (M)
|
pp
|
0,8228
|
Daun kubis ungu
|
0,7986
|
Daun rhoeo discolor
|
0,8228
|
Kayu secang
|
0,7744
|
Pada penelitian ini kadar
asam cuka sebenarnya sudah ditentukan secara kuantitatif, yaitu sebesar 5% v/v
atau 0,87427 M. Hal ini dimaksudkan untuk melihat seberapa tepatnya penentuan
kadar asam cuka tersebut, baik menggunakan indikator pp sebagai kontrol, maupun
ketiga indikator alami.
Untuk menentukan
kecermatan, maka dari data hasil titrasi dengan menggunakan ketiga indikator
alami sebagai penentu titik akhir titrasi selanjutnya dicari besarnya simpangan
baku maupun
simpangan pukul rata. Berdasarkan perhitungan, ternyata harga simpangan baku dan simpangan pukul rata
data volum NaOH untuk keempat indikator adalah 0 (nol). Hal ini menyatakan
bahwa pengukuran mempunyai kecermatan yang tinggi dan hasil pengukuran tidak
bervariasi.
Penentuan ketepatan
/ keakuratan hasil pengukuran dilakukan dengan menghi-tung nilai galat mutlak
dan galat relatif. Galat mutlak adalah selisih antara harga kadar asam cuka
dengan indikator pp dan harga kadar asam cuka dengan ketiga indikator alami. Adapun
hasilnya sebagai berikut :
Tabel 3. Hasil Perhitungan
Galat Mutlak dan Galat Relatif
Indikator
|
Rata-rata
VNaOH (mL)
|
Galat Mutlak
|
Galat Relatif (%)
|
Daun kubis ungu
|
1,65
|
0,0242
|
2,9411
|
Daun rhoeo discolor
|
1,70
|
0,0000
|
0,0000
|
Kayu secang
|
1,60
|
0,0484
|
5,8824
|
Berdasarkan penentuan kecermatan,
ketepatan, dan tidak adanya beda antara hasil pengukuran dengan indikator daun
kubis ungu, daun rhoeo discolor, dan
kayu secang dibandingkan dengan hasil pengukuran menggunakan indikator pp
menunjukkan bahwa ketiga indikator alami tersebut dapat digunakan sebagai
pengganti indikator pp, khusus-nya pada penentuan kadar asam cuka secara
titrasi asam-basa.
Dengan hasil
penelitian ini diharapkan dapat menjadi informasi bagi guru-guru kimia SMA
khususnya, dan guru-guru kimia pada berbagai tingkat pendidikan tentang
dapatnya indikator alami digunakan sebagai pengganti indikator pp, bukan hanya
sekedar penentu sifat asam, basa, dan netral suatu larutan, tetapi lebih dari
itu dapat digunakan sebagai penentu titik akhir titrasi. Selain itu, hasil
penelitian ini juga dapat membuka wawasan guru-guru kimia tentang pemanfaatan
berbagai bahan alam yang ada dalam kehidupan sehari-hari sebagai sumber
belajar. Dengan kata lain, sumber belajar kimia tidak harus yang ada di
laboratorium, di kelas, tetapi dapat diambil dari alam sekitar.
Hasil penelitian
ini sangat memerlukan pengembangan lebih lanjut dalam hal penentuan senyawa apa
yang terkandung dalam ketiga indikator alami tersebut, sehingga ia dapat
memberikan warna yang berbeda dalam suasana asam, basa, dan netral.
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan
hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa ketiga indikator alami,
masing-masing indikator daun kubis ungu, daun rhoeo discolor, kayu secang tepat dan cermat digunakan dalam penentuan
kadar asam cuka dan tidak ada perbedaan kadar asam cuka hasil pengukuran secara
titrasi asam-basa yang menggunakan ketiga indikator alami dengan indikator pp.
B. Saran
Berdasarkan hasil penelitian ini diharapkan
guru-guru kimia SMA (khususnya) muncul kreativitasnya dengan mencoba berbagai
tanaman di sekitar yang paling mudah dijumpai yang mungkin dapat digunakan
sebagai indikator alami dengan melakukan ujicoba ketepatan dan kecermatannya
terlebih dahulu seperti langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA
Conny
Semiawan, dkk. (1986). Pendekatan Keterampilan Proses, Bagaimana
Mengaktifkan Siswa dalam Belajar. Jakarta : Gramedia.
Day,
Underwood. (1989). Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta :
Gramedia
H. M. Hembing Wijayakusuma, dkk. (1993).
Tanaman Berkhasiat Obat Di Indonesia. Jakarta : Pustaka
Kartini.
J. Bassett. (1978). Vogel’s
Textbook of Quantitative Inorganic Analysis. Great Britain : Longman Group.
Janice van Cleave. (1991). Gembira
Bermain dengan Ilmu Kimia. Jakarta
: Temprint.
Miller, JC & Miller,
JN.(1991). Statistika untuk
Kimia Analitik. Bandung
: ITB
Rubinson, Judith F & Rubinson, Kenneth A. (1998). Contemporary Chemical Analysis. USA : Prentice-Hall Inc.
loading...
No comments:
Post a Comment