Hukum - hukum dasar kimia

STOIKIOMETRI adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan kuantitatif dari komposisi zat-zat kimia dan reaksi-reaksinya.

1.	HUKUM KEKEKALAN MASSA = HUKUM LAVOISIER "Massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap". Contoh: hidrogen + oksigen ® hidrogen oksida (4g) (32g) (36g)
2.	HUKUM PERBANDINGAN TETAP = HUKUM PROUST "Perbandingan massa unsur-unsur dalam tiap-tiap senyawa adalah tetap" Contoh: a. Pada senyawa NH3 : massa N : massa H = 1 Ar . N : 3 Ar . H = 1 (14) : 3 (1) = 14 : 3 b. Pada senyawa SO3 : massa S : massa 0 = 1 Ar . S : 3 Ar . O = 1 (32) : 3 (16) = 32 : 48 = 2 : 3 Keuntungan dari hukum Proust: bila diketahui massa suatu senyawa atau massa salah satu unsur yang membentuk senyawa tersebut make massa unsur lainnya dapat diketahui. Contoh: Berapa kadar C dalam 50 gram CaCO3 ? (Ar: C = 12; 0 = 16; Ca=40) Massa C = (Ar C / Mr CaCO3) x massa CaCO3 = 12/100 x 50 gram = 6 gram massa C Kadar C = massa C / massa CaCO3 x 100% = 6/50 x 100 % = 12%
3.	HUKUM PERBANDINGAN BERGANDA = HUKUM DALTON "Bila dua buah unsur dapat membentuk dua atau lebih senyawa untuk massa salah satu unsur yang sama banyaknya maka perbandingan massa unsur kedua akan berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana". Contoh: Bila unsur Nitrogen den oksigen disenyawakan dapat terbentuk, NO dimana massa N : 0 = 14 : 16 = 7 : 8 NO2 dimana massa N : 0 = 14 : 32 = 7 : 16 Untuk massa Nitrogen yang same banyaknya maka perbandingan massa Oksigen pada senyawa NO : NO2 = 8 :16 = 1 : 2
4.	HUKUM-HUKUM GAS Untuk gas ideal berlaku persamaan : PV = nRT dimana: P = tekanan gas (atmosfir) V = volume gas (liter) n = mol gas R = tetapan gas universal = 0.082 lt.atm/mol Kelvin T = suhu mutlak (Kelvin) Perubahan-perubahan dari P, V dan T dari keadaan 1 ke keadaan 2 dengan kondisi-kondisi tertentu dicerminkan dengan hukum-hukum berikut: A. HUKUM BOYLE Hukum ini diturunkan dari persamaan keadaan gas ideal dengan n1 = n2 dan T1 = T2 ; sehingga diperoleh : P1 V1 = P2 V2 Contoh: Berapa tekanan dari 0 5 mol O2 dengan volume 10 liter jika pada temperatur tersebut 0.5 mol NH3 mempunyai volume 5 liter den tekanan 2 atmosfir ? Jawab: P1 V1 = P2 V2 2.5 = P2 . 10 ® P2 = 1 atmosfir B. HUKUM GAY-LUSSAC "Volume gas-gas yang bereaksi den volume gas-gas hasil reaksi bile diukur pada suhu dan tekanan yang sama, akan berbanding sebagai bilangan bulat den sederhana". Jadi untuk: P1 = P2 dan T1 = T2 berlaku : V1 / V2 = n1 / n2 Contoh: Hitunglah massa dari 10 liter gas nitrogen (N2) jika pada kondisi tersebut 1 liter gas hidrogen (H2) massanya 0.1 g. Diketahui: Ar untuk H = 1 dan N = 14 Jawab: V1/V2 = n1/n2 ® 10/1 = (x/28) / (0.1/2) ® x = 14 gram Jadi massa gas nitrogen = 14 gram. C. HUKUM BOYLE-GAY LUSSAC Hukum ini merupakan perluasan hukum terdahulu den diturukan dengan keadaan harga n = n2 sehingga diperoleh persamaan: P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2 D. HUKUM AVOGADRO "Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama mengandung jumlah mol yang sama. Dari pernyataan ini ditentukan bahwa pada keadaan STP (0o C 1 atm) 1 mol setiap gas volumenya 22.4 liter volume ini disebut sebagai volume molar gas. Contoh: Berapa volume 8.5 gram amoniak (NH3) pada suhu 27o C dan tekanan 1 atm ? (Ar: H = 1 ; N = 14) Jawab: 85 g amoniak = 17 mol = 0.5 mol Volume amoniak (STP) = 0.5 x 22.4 = 11.2 liter Berdasarkan persamaan Boyle-Gay Lussac: P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2 1 x 112.1 / 273 = 1 x V2 / (273 + 27) ® V2 = 12.31 liter

Makalah Kimia Tentang Penyetaraan Reaksi Redoks dan Sel Volta

Dalam tulisan ini, kita akan mempelajari dasar-dasar reaksi redoks, mempelajari cara menyetarakan reaksi redoks dengan metode perubahan bilangan oksidasi dan metode setengah reaksi, serta mempelajari seluk-beluk tentang sel volta dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari.
Reaksi Redoks adalah reaksi yang didalamnya terjadi perpindahan elektron secara berurutan dari satu spesies kimia ke spesies kimia lainnya, yang sesungguhnya terdiri atas dua reaksi yang berbeda, yaitu oksidasi (kehilangan elektron) dan reduksi (memperoleh elektron). Reaksi ini merupakan pasangan, sebab elektron yang hilang pada reaksi oksidasisama dengan elektron yang diperoleh pada reaksi reduksi. Masing-masing reaksi (oksidasi dan reduksi) disebut reaksi paruh (setengah reaksi), sebab diperlukan dua setengah reaksi ini untuk membentuk sebuah reaksi  dan reaksi keseluruhannya disebut reaksi redoks.
Ada tiga definisi yang dapat digunakan untuk oksidasi, yaitu kehilangan elektron, memperoleh oksigen, atau kehilangan hidrogen. Dalam pembahasan ini, kita menggunakan definisi kehilangan elektron. Sementara definisi lainnya berguna saat menjelaskan proses fotosintesis dan pembakaran.
Oksidasi adalah reaksi dimana suatu senyawa kimia kehilangan elektron selama perubahan dari reaktan menjadi produk. Sebagai contoh, ketika logam Kalium bereaksi dengan gas Klorin membentuk garam Kalium Klorida (KCl), logam Kalium kehilangan satu elektron yang kemudian akan digunakan oleh klorin. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
K  —–>    K⁺ + e^-
Ketika Kalium kehilangan elektron, para kimiawan mengatakan bahwa logam Kalium itu telah teroksidasi menjadi kation Kalium.
Seperti halnya oksidasi, ada tiga definisi yang dapat digunakan untuk menjelaskan reduksi, yaitu memperoleh elektron, kehilangan oksigen, ataumemperoleh hidrogen. Reduksi sering dilihat sebagai proses memperoleh elektron. Sebagai contoh, pada proses penyepuhan perak pada perabot rumah tangga, kation perak direduksi menjadi logam perak dengan cara memperoleh elektron. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
Ag⁺ + e^- ——>   Ag
Ketika mendapatkan elektron, para kimiawan mengatakan bahwa kation perak telah tereduksi menjadi logam perak.
Baik oksidasi maupun reduksi tidak dapat terjadi sendiri, harus keduanya. Ketika elektron tersebut hilang, sesuatu harus mendapatkannya.  Sebagai contoh, reaksi yang terjadi antara logam seng dengan larutan tembaga (II) sulfat dapat dinyatakan dalam persamaan reaksi berikut :
Zn_(s) + CuSO_4(aq) ——>  ZnSO_4(aq) + Cu_(s)
Zn_(s) + Cu²⁺_(aq) ——>  Zn²⁺_(aq) + Cu_(s) (persamaan ion bersih)
Sebenarnya, reaksi keseluruhannya terdiri atas dua reaksi paruh :
Zn_(s) ——>   Zn²⁺_(aq) + 2e^-
Cu²⁺_(aq) + 2e^- ——>  Cu_(s)



Logam seng kehilangan dua elektron, sedangkan kation tembaga (II) mendapatkan dua elektron yang sama. Logam seng teroksidasi. Tetapi, tanpa adanya kation tembaga (II), tidak akan terjadi suatu apa pun. Kation tembaga (II) disebut zat pengoksidasi (oksidator). Oksidator menerima elektron yang berasal dari spesies kimia yang telah teroksidasi.
Sementara kation tembaga (II) tereduksi karena mendapatkan elektron. Spesies yang memberikan elektron disebut zat pereduksi (reduktor). Dalam hal ini, reduktornya adalah logam seng. Dengan demikian,oksidator adalah spesies yang tereduksi dan reduktor adalah spesies yang teroksidasi. Baik oksidator maupun reduktor berada di ruas kiri (reaktan) persamaan redoks.
Elektrokimia adalah salah satu dari cabang ilmu kimia yang mengkaji tentang perubahan bentuk energi listrik menjadi energi kimia dan sebaliknya. Proses elektrokimia melibatkan reaksi redoks. Proses transfer elektron akan menghasilkan sejumlah energi listrik. Aplikasi elektrokimia dapat diterapkan dalam dua jenis sel, yaitu sel volta dan sel elektrolisis. Sebelum membahas kedua jenis sel tersebut, kita terlebih dahulu akan mempelajari metode penyetaraan reaksi redoks.
Persamaan reaksi redoks biasanya sangat kompleks, sehingga metode penyeteraan reaksi kimia biasa tidak dapat diterapkan dengan baik. Dengan demikian, para kimiawan mengembangkan dua metode untuk menyetarakan persamaan redoks. Salah satu metode disebut metode perubahan bilangan oksidasi (PBO), yang berdasarkan pada perubahan bilangan oksidasi yang terjadi selama reaksi. Metode lain, disebut metode setengah reaksi (metode ion-elektron). Metode ini melibatkan dua buah reaksi paruh, yang kemudian digabungkan menjadi reaksi redoks keseluruhan.
Berikut ini penjelasan sekilas tentang metode setengah reaksi : persamaan redoks yang belum setara diubah menjadi persamaan ion dan kemudian dipecah menjadi dua reaksi paruh, yaitu reaksi oksidasi dan reaksi reduksi; setiap reaksi paruh ini disetarakan dengan terpisah dan kemudian digabungkan untuk menghasilkan ion yang telah disetarakan; akhirnya, ion-ion pengamat kembali dimasukkan ke persamaan ion yang telah disetarakan, mengubah reaksi menjadi bentuk molekulnya.
Sebagai contoh, saya akan menjelaskan langkah-langkah untuk menyetarakan persamaan redoks berikut :
Fe²⁺_(aq) + Cr₂O₇^2-_(aq) ——>  Fe³⁺_(aq) + Cr³⁺_(aq)
1. Menuliskan persamaan reaksi keseluruhan
Fe²⁺ +  Cr₂O₇^2- ——>  Fe³⁺ +  Cr³⁺
2. Membagi reaksi menjadi dua reaksi paruh
Fe²⁺ ——>  Fe³⁺
Cr₂O₇^2- ——>  Cr³⁺
3. Menyetarakan jenis atom dan jumlah atom dan muatan pada masing-masing setengah reaksi; dalam suasana asam, tambahkan H₂O untuk menyetarakan atom O dan H⁺ untuk menyetarakan atom H
Fe²⁺ ——>  Fe³⁺ + e^-
6 e^- + 14 H⁺ + Cr₂O₇^2- ——>  2 Cr³⁺ +  7 H₂O
4. Menjumlahkan kedua setengah reaksi; elektron pada kedua sisi harus saling meniadakan; jika oksidasi dan reduksi memiliki jumlah elektron yang berbeda, maka harus disamakan terlebih dahulu
6 Fe²⁺ ——>  6 Fe³⁺ + 6 e^- ……………… (1)
6 e^- + 14 H⁺ + Cr₂O₇^2- ——>  2 Cr³⁺ +  7 H₂O ……………… (2)
6 Fe²⁺ +  14 H⁺ + Cr₂O₇^2- ——>  6 Fe³⁺ + 2 Cr³⁺ +  7 H₂O ………………… [(1) + (2)]
5. Mengecek kembali dan yakin bahwa kedua ruas memiliki jenis atom dan jumlah atom yang sama, serta memiliki muatan yang sama pada kedua ruas persamaan reaksi
Untuk reaksi yang berlangsung dalam suasana basa, tambahkan ion OH^-dalam jumlah yang sama dengan ion H⁺ pada masing-masing ruas untuk menghilangkan ion H⁺. Persamaan reaksi tersebut  berubah menjadi sebagai berikut :
6 Fe²⁺ +  14 H⁺ + 14 OH^- + Cr₂O₇^2- ——>  6 Fe³⁺ + 2 Cr³⁺ +  7 H₂O + 14 OH^-
6 Fe²⁺ +  14 H₂O + Cr₂O₇^2- ——>  6 Fe³⁺ + 2 Cr³⁺ +  7 H₂O + 14 OH^-
6 Fe²⁺ +  7 H₂O + Cr₂O₇^2- ——>  6 Fe³⁺ + 2 Cr³⁺ + 14 OH^-
Berikut ini adalah contoh lain penyelesaian penyetaraan persamaan reaksi redoks :
Cu_(s) + HNO_3(aq) ——>  Cu(NO₃)_2(aq) + NO_(g) + H₂O_(l)
1. Mengubah reaksi redoks yang belum disetarakan menjadi bentuk ion
Cu +  H⁺ +  NO₃^- ——>  Cu²⁺ +  2 NO₃^- +  NO  +  H₂O
2. Menentukan bilangan oksidasi dan menuliskan dua setengah reaksi(oksidasi dan reduksi) yang menunjukkan spesies kimia yang telah mengalami perubahan bilangan oksidasi
Cu  ——>   Cu²⁺
NO₃^- ——>  NO
3. Menyetarakan semua atom, dengan pengecualian untuk oksigen dan hidrogen
Cu  ——>   Cu²⁺
NO₃^- ——>  NO
4. Menyetarakan atom oksigen dengan menambahkan H₂O pada ruas yang kekurangan oksigen
Cu  ——>  Cu²⁺
NO₃^- ——>  NO + 2 H₂O
5. Menyetarakan atom hidrogen dengan menambahkan H⁺ pada ruas yang kekurangan hidrogen
Cu ——>  Cu²⁺
4 H⁺ + NO₃^- ——>  NO + 2 H₂O
6. Menyetarakan muatan ion pada setiap ruas setengah reaksi dengan menambahkan elektron
Cu  ——>  Cu²⁺ + 2 e^-
3 e^- + 4 H⁺ + NO₃^- ——>  NO + 2 H₂O
7. Menyetarakan kehilangan elektron dengan perolehan elektron antara keduasetengah reaksi
3 Cu  ——> 3 Cu²⁺ + 6 e^-
6 e^- + 8 H⁺ + 2 NO₃^- ——>  2 NO  +  4 H₂O
8. Menggabungkan kedua reaksi paruh tersebut dan menghilangkan spesi yang sama di kedua sisi; elektron selalu harus dihilangkan (jumlah elektron di kedua sisi harus sama)
3 Cu   ——>  3 Cu²⁺ + 6 e^- …………………….. (1)
6 e^- + 8 H⁺ + 2 NO₃ ——>   2 NO  +  4 H₂O  …………………….. (2)
3 Cu  +  8 H⁺ +  2 NO₃^- ——>  3 Cu²⁺ +  2 NO  +  4 H₂O  …………………………….. [(1) + (2)]
9. Mengubah persamaan reaksi kembali ke bentuk molekulnya dengan menambahkan ion pengamat
3 Cu +  8 H⁺ +  2 NO₃^- + 6 NO₃^- ——>  3 Cu²⁺ +  2 NO  +  4 H₂O  + 6 NO₃^-
3 Cu +  8 HNO₃ ——>  3 Cu(NO₃)₂ +  2 NO  +  4 H₂O
10. Memeriksa kembali untuk meyakinkan bahwa semua atomnya telah setara, semua muatannya telah setara, dan semua koefisiennya ada dalam bentuk bilangan bulat terkecil
Metode lain yang digunakan dalam menyetarakan persamaan reaksi redoks adalah metode perubahan bilangan oksidasi (PBO). Saya akan menjelaskan langkah-langkah penyetaraan reaksi redoks dengan metode PBO melalu contoh berikut :
MnO₄^-_(aq) + C₂O₄^2-_(aq) ——>  Mn²⁺_(aq) + CO_2(g)
1. Menentukan bilangan oksidasi masing-masing unsur
MnO₄^- +  C₂O₄^2- ——> Mn²⁺ +  CO₂
+7 -2      +3 -2            +2 +4 -2
2. Menentukan unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi serta besarnya perubahan bilangan oksidasi
Mn mengalami perubahan bilangan oksidasi dari +7 menjadi +2; besarnya perubahan bilangan oksidasi (Δ) sebesar 5
C mengalami perubahan bilangan oksidasi dari +3 menjadi +4; besarnya perubahan bilangan okisdasi (Δ) sebesar 1
3. Mengalikan perubahan bilangan oksidasi (Δ) dengan jumlah atom yang mengalami perubahan bilangan oksidasi
Mn : Δ = 5 x 1 = 5
C     : Δ = 1 x 2 = 2
4. Menyamakan jumlah atom yang mengalami perubahan bilangan oksidasi pada masing-masing ruas
MnO₄^- +  C₂O₄^2- ——>  Mn²⁺ +  2 CO₂
5. Menyamakan perubahan bilangan oksidasi (Δ); bilangan pengali dijadikan sebagai koefisien reaksi baru
Mn dikalikan 2 dan C dikalikan 5, sehingga Δ kedua unsur sama, yaitu sebesar 10
2 MnO₄^- +  5 C₂O₄^2- ——>  2 Mn²⁺ + 10 CO₂
6. Dalam tahap ini, reaksi hampir selesai disetarakan; selanjutnya atom O dapat disetarakan dengan menambahkan H₂O pada ruas yang kekurangan atom O; sementara untuk menyetarakan atom H, gunakan H⁺
16 H⁺ + 2 MnO₄^- +  5 C₂O₄^2- ——>  2 Mn²⁺ +  10 CO₂ +  8 H₂O
7. Memeriksa kembali untuk meyakinkan bahwa semua atomnya telah setara, semua muatannya telah setara, dan semua koefisiennya ada dalam bentuk bilangan bulat terkecil
Untuk reaksi yang berlangsung dalam suasana basa, tambahkan ion OH^-dalam jumlah yang sama dengan ion H⁺ pada masing-masing ruas untuk menghilangkan ion H⁺. Persamaan reaksi tersebut  berubah menjadi sebagai berikut :
16 OH^- + 16 H⁺ +  2 MnO₄^- +  5 C₂O₄^2- ——>  2 Mn²⁺ +  10 CO₂ +  8 H₂O +16 OH^-
16 H₂O +  2 MnO₄^- +  5 C₂O₄^2- ——>  2 Mn²⁺ +  10 CO₂ +  8 H₂O + 16 OH^-
8 H₂O +  2 MnO₄^- +  5 C₂O₄^2- ——>  2 Mn²⁺ +  10 CO₂ +  16 OH^-
Selanjutnya, saya akan kembali memberikan sebuah contoh penyelesaian persamaan reaksi redoks dengan metode PBO :
MnO_(s) + PbO_2(s) + HNO_3(aq) ——>  HMnO_4(aq) + Pb(NO₃)_2(aq) + H₂O_(l)
1. Mengubah reaksi redoks yang belum disetarakan menjadi bentuk ion
MnO  + PbO₂ + H⁺ + NO₃^‑ ——>  H⁺ + MnO₄^- + Pb²⁺ + 2 NO₃^- + H₂O
2. Menentukan bilangan oksidasi masing-masing unsur
MnO  + PbO₂ + H⁺ + NO₃^‑ ——>  H⁺ + MnO₄^- + Pb²⁺ + 2 NO₃^- + H₂O
+2 -2   +4 -2  + 1    +5  -2         +1     +7 -2       +2 +5  -2     +1  -2
3. Menuliskan kembali semua unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi; ion pengamat tidak disertakan
MnO  +  PbO₂ ——>  MnO₄^- +  Pb²⁺ 
+2 -2     +4 -2         +7 -2       +2
4. Menentukan unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi serta besarnya perubahan bilangan oksidasi
Mn mengalami perubahan bilangan oksidasi dari +2 menjadi +7; besarnya perubahan bilangan oksidasi (Δ) sebesar 5
Pb mengalami perubahan bilangan oksidasi dari +4 menjadi +2; besarnya perubahan bilangan okisdasi (Δ) sebesar 2
5. Mengalikan perubahan bilangan oksidasi (Δ) dengan jumlah atom yang mengalami perubahan bilangan oksidasi
Mn : Δ = 5 x 1 = 5
Pb   : Δ = 2 x 1 = 2
6. Menyamakan jumlah atom yang mengalami perubahan bilangan oksidasi pada masing-masing ruas
MnO  +  PbO₂ ——>  MnO₄^- +  Pb²⁺
7. Menyamakan perubahan bilangan oksidasi (Δ); bilangan pengali dijadikan sebagai koefisien reaksi baru
Mn dikalikan 2 dan Pb dikalikan 5, sehingga Δ kedua unsur sama, yaitu sebesar 10
2 MnO  +  5 PbO₂ ——>  2 MnO₄^- +  5 Pb²⁺
8. Dalam tahap ini, reaksi hampir selesai disetarakan; selanjutnya atom O dapat disetarakan dengan menambahkan H₂O pada ruas yang kekurangan atom O; sementara untuk menyetarakan atom H, gunakan H⁺
8 H⁺ +  2 MnO  +  5 PbO₂ ——>  2 MnO₄^- +  5 Pb²⁺ +  4 H₂O
9. Mengubah persamaan reaksi kembali ke be ntuk molekulnya dengan menambahkan ion pengamat
10 NO₃^- +  2 H⁺ +  8 H⁺ +  2 MnO  +  5 PbO₂ ——>  2 MnO₄^- +  5 Pb²⁺ +  4 H₂O  +  2 H⁺ +  10 NO₃^-
2 MnO  +  5 PbO₂ +  10 HNO₃ ——>  2 HMnO₄ +  5 Pb(NO₃)₂ +  4 H₂O
10. Memeriksa kembali untuk meyakinkan bahwa semua atomnya telah setara, semua muatannya telah setara, dan semua koefisiennya ada dalam bentuk bilangan bulat terkecil
Pada pembahasan sebelumnya, kita telah mengetahui bahwa saat sepotong logam seng dicelupkan ke dalam larutan tembaga (II) sulfat, akan terjadi reaksi redoks. Logam seng akan teroksidasi menjadi ion Zn²⁺, sementara ion Cu²⁺ akan tereduksi menjadi logam tembaga yang menutupi permukaan logam seng. Persamaan untuk reaksi ini adalah sebagai berikut :
Zn_(s) + Cu²⁺_(aq) ——>  Zn²⁺_(aq) + Cu_(s)
Ini merupakan contoh perpindahan elektron langsung. Logam seng memberikan dua elektron (menjadi teroksidasi) ke ion Cu²⁺ yang menerima kedua elektron tersebut (mereduksinya menjadi logam tembaga). Logam tembaga akan melapisi permukaan logam seng.
Seandainya kedua reaksi paruh tersebut dapat dipisahkan, sehingga ketika logam seng teroksidasi, elektron akan dilepaskan dan dialirkan melalui kawat penghantar untuk mencapai ion Cu²⁺ (perpindahan elektron tidak langsung), kita akan mendapatkan sesuatu yang bermanfaat. Selama reaksi kimia berlangsung, akan terjadi aliran elektron yang menghasilkan energi listrik. Peralatan yang dapat mengubah energi kimia (reaksi redoks) menjadi arus listrik (aliran elektron = energi listrik) dikenal dengan Sel Volta atau Sel Galvani.
Salah satu contoh sel volta yang sering digunakan para kimiawan adalahSel Daniell. Sel volta ini menggunakan reaksi antara logam Zn dan ion Cu²⁺ untuk menghasilkan listrik. Sel Daniell diberi nama menurut penemunya, John Frederic Daniell, seorang kimiawan Inggris yang menemukannya pada tahun 1836).
Pada Sel Daniell, sepotong logam seng dimasukkan ke dalam larutan seng (II) sulfat, ZnSO_4(aq), pada satu wadah. Sementara, sepotong logam tembaga juga dimasukkan ke dalam larutan tembaga (II) sulfat, CuSO_4(aq), pada wadah lainnya. Potongan logam tersebut disebut elektroda yang berfungsi sebagai ujung akhir atau penampung elektron. Kawat penghantar akan menghubungkan elektroda-elektrodanya. Selanjutnya, rangkaian sel dilengkapi pula dengan jembatan garam. Jembatan garam, biasanya berupa tabung berbentuk U yang terisi penuh dengan larutan garam pekat, memberikan jalan bagi ion untuk bergerak dari satu tempat ke tempat lainnya untuk menjaga larutan agar muatan listriknya tetap netral.
Sel Daniell bekerja atas dasar prinsip reaksi redoks. Logam sengteroksidasi dan membebaskan elektron yang mengalir melalui kawat menuju elektroda tembaga. Selanjutnya, elektron tersebut digunakan oleh  ion Cu²⁺ ­yang mengalami reduksi membentuk logam tembaga. Ion Cu²⁺dari larutan tembaga (II) sulfat akan melapisi elektroda tembaga, sedangkan elektroda seng semakin berkurang (habis). Kation-kation di dalam jembatan garam berpindah ke wadah yang mengandung elektroda tembaga untuk menggantikan ion tembaga yang semakin habis. Sebaliknya, anion-anion pada jembatan garam berpindah ke sisi elektroda seng, yang menjaga agar larutan yang mengandung ion Zn²⁺ tetap bermuatan listrik netral.
Elektroda seng disebut anoda, yaitu elektroda yang menjadi tempat terjadinya reaksi oksidasi. Oleh karena anoda melepaskan elektron, makaanoda kaya akan elektron sehingga diberi tanda negatif (kutub negatif). Sementara, elektroda tembaga disebut katoda, yaitu elektroda yang menjadi tempat terjadinya reaksi reduksi. Oleh karena katoda menerima elektron, maka katoda kekurangan elektron sehingga diberi tanda positif (kutub positif).
Reaksi yang terjadi pada masing-masing elektroda (reaksi setengah sel) adalah sebagai berikut :
Anoda (-)    :     Zn_(s) ——>  Zn²⁺_(aq) + 2e^- ……………………. (1)
Katoda (+)  :     Cu²⁺_(aq) + 2e^- ——>  Cu_(s) ……………………. (2)
Reaksi Sel   :     Zn_(s) + Cu²⁺_(aq) ——>  Zn²⁺_(aq) + Cu_(s)…………………………… [(1) + (2)]
Munculnya arus listrik (aliran elektron) yang terjadi dari anoda menujukatoda disebabkan oleh perbedaan potensial elektrik antara kedua elektroda tersebut. Melalui percobaan, perbedaan potensial elektrik antara katoda dan anoda dapat diukur dengan voltmeter dan hasilnya berupa potensial standar sel (E°_sel). Semakin besar perbedaan potensial elektrik, semakin besar pula arus listrik dan potensial standar sel yang dihasilkan.
Reaksi yang terjadi pada sel volta dapat dinyatakan dalam bentuk yang lebih ringkas, yaitu notasi sel. Sesuai dengan kesepakatan, reaksi oksidasidinyatakan di sisi kiri, sementara reaksi reduksi dinyatakan di sisi kanan.Notasi sel untuk Sel Daniell adalah sebagai berikut :
Zn_(s) /  Zn²⁺_(aq) //  Cu²⁺_(aq) /  Cu_(s)
Saat konsentrasi ion Cu²⁺ dan Zn²⁺ masing-masing 1 M, terlihat padavoltmeter bahwa besarnya potensial standar sel (E°_sel) bagi Sel Danielladalah 1,10 V pada suhu 25°C. Oleh karena reaksi sel merupakan hasil penjumlahan dari dua reaksi setengah sel, maka potensial standar selmerupakan hasil penjumlahan dari dua potensial standar setengah sel. Pada Sel Daniell, potensial standar sel merupakan hasil penjumlahan potensial elektroda Cu dan Zn. Dengan mengetahui potensial standar dari masing-masing elektroda, kita dapat menentukan besarnya potensial standar sel lain yang terbentuk. Potensial yang digunakan dalam pemahasan ini adalah potensial standar reduksi.
Potensial standar reduksi masing-masing elektroda dapat ditentukan dengan membandingkannya terhadap elektroda standar (acuan), yaituelektroda hidrogen standar (SHE = Standard Hydrogen Electrode). Keadaan standar yang dimaksud adalah saat tekanan gas H₂ sebesar 1 atm, konsentrasi larutan ion H⁺ sebesar 1 M, dan dan pengukuran dilakukan pada suhu 25°C. Sesuai dengan kesepakatan, SHE memiliki potensial standar reduksi sebesar nol (E°_red SHE = 0).
2 H⁺ (1 M)  +  2 e^- ——>   H₂ (1 atm)                        E°­_red = 0 V
SHE dapat digunakan untuk menentukan besarnya potensial standar reduksi (E°_red) elektroda lainnya.  Dengan demikian, kita dapat menyusun suatu daftar yang berisi urutan nilai E°­_red elektroda-elektroda, dari yang terkecil (paling negatif) hingga yang terbesar (paling positif). Susunan elektroda-elektroda tersebut di kenal dengan istilah Deret Volta (deret kereaktifan logam).
Li – K – Ba – Sr – Ca – Na – Mg – Al – Mn – Zn – Cr – Fe – Cd – Co – Ni – Sn – Pb – H⁺ – Cu  – Ag – Hg – Pt – Au
Logam-logam yang terletak di sisi kiri H⁺ memiliki E°_red bertanda negatif. Semakin ke kiri, nilai E°_red semakin kecil (semakin negatif). Hal ini menandakan bahwa logam-logam tersebut semakin sulit mengalamireduksi dan cenderung mengalami oksidasi. Oleh sebab itu, kekuatanreduktor akan meningkat dari kanan ke kiri. Sebaliknya, logam-logam yang terletak di sisi kanan H⁺ memiliki E°_red bertanda positif. Semakin ke kanan, nilai E°_red semakin besar (semakin positif). Hal ini berarti bahwa logam-logam tersebut semakin mudah mengalami reduksi dan sulit mengalamioksidasi. Oleh sebab itu, kekuatan oksidator akan meningkat dari kiri ke kanan. Singkat kata, logam yang terletak disebelah kanan relatif terhadap logam lainnya, akan mengalami reduksi. Sementara, logam yang terletak di sebelah kiri relatif terhadap logam lainnya, akan mengalami oksidasi. Logam yang terletak disebelah kiri relatif terhadap logam lainnya mampu mereduksiion logam menjadi logam (mendesak ion dari larutannya menjadi logam). Sebaliknya, logam yang terletak di sebelah kanan relatif terhadap logam lainnya mampu  mengoksidasi logam menjadi ion logam (melarutkan logam menjadi ion dalam larutannya).
Sebagai contoh, kita ingin merangkai sebuah sel volta dengan menggunakan elektroda Fe dan Ni. Berdasarkan susunan logam pada deret volta, logam Fe terletak di sebelah kiri relatif terhadap  logam Ni. Hal ini menandakan bahwa logam Ni lebih mudah tereduksi dibandingkan logam Fe. Akibatnya, dalam sel volta, elektroda Ni berfungsi sebagai katoda, sedangkan elektroda Fe berfungsi sebagai anoda. Reaksi yang terjadi padasel volta adalah sebagai berikut :
Katoda (+)       :   Ni²⁺ +  2 e^- ——>  Ni  ……………………. (1)
Anoda (-)         :   Fe  ——>  Fe²⁺ +  2 e^- ……………………. (2)
Reaksi Sel        :   Fe  +  Ni²⁺ ——>  Fe²⁺ +  Ni   …………………………………… [(1) + (2)]
Notasi Sel        :   Fe / Fe²⁺ //  Ni²⁺ / Ni
Sesuai dengan kesepakatan, potensial sel (E°_sel) merupakan kombinasi dari E°_red katoda dan E°_red anoda, yang ditunjukkan melalui persamaan berikut :
E°_{sel =} E° katoda – E° anoda


Potensial reduksi standar (E°_red) masing-masing elektroda dapat dilihat pada Tabel Potensial Standar Reduksi. Dari tabel, terlihat bahwa nilai E°_red Fe adalah sebesar -0,44 V. Sementara nilai E°_red Ni adalah sebesar -0,25 V. Dengan demikian, nilai E°_sel Fe/Ni adalah sebagai berikut :

E°_sel = -0,25 – (-0,44) = +0,19 V

Suatu reaksi redoks dapat berlangsung spontan apabila nilai E°_sel positif. Reaksi tidak dapat berlangsung spontan apabila nilai E°_sel negatif. Reaksi yang dapat berlangsung spontan justru adalah reaksi kebalikannya.
Apabila larutan tidak dalam keadaan standar, maka hubungan antarapotensial sel (E_sel) dengan potensial sel standar (E°_sel) dapat dinyatakan dalam persamaan Nerst berikut ini :
E sel = E°_{sel – (RT/nF) ln Q}
Pada suhu 298 K (25°C), persamaan Nerst berubah menjadi sebagai berikut :
E sel = E°_{sel – (0,0257/n) ln Q}
E sel = E°_{sel – (0,0592/n) log Q}
E_sel = potensial sel pada keadaan tidak standar
E°_sel = potensial sel pada keadaan standar
R = konstanta gas ideal =  8,314 J/mol.K
T = suhu mutlak (K) [dalam hal ini, kita menggunakan temperatur kamar, 25°C atau 298 K]
n = jumlah mol elektron yang terlibat dalam redoks
F = konstanta Faraday = 96500 C/F
Q = rasio konsentrasi ion produk terhadap konsentrasi ion reaktan
Selama proses reaksi redoks berlangsung, elektron akan mengalir darianoda menuju katoda. Akibatnya, konsentrasi ion reaktan akan berkurang, sebaliknya konsentrasi ion produk akan bertambah. Nilai Q akan meningkat, yang menandakan bahwa nilai E_sel akan menurun. Pada saat reaksi mencapai kesetimbangan, aliran elektron akan terhenti. Akibatnya, E_sel = 0dan Q = K (K= konstanta kesetimbangan kimia). Dengan demikian, konstanta kesetimbangan kimia (K) dapat ditentukan melalui sel volta.
Melalui pembahasan persamaan Nerst, dapat terlihat bahwa besarnya potensial sel dipengaruhi oleh konsentrasi. Dengan demikian, kita dapat merakit sel volta yang tersusun dari dua elektroda yang identik, tetapi masing-masing memiliki konsentrasi ion yang berbeda. Sel seperti ini dikenal dengan istilah Sel Konsentrasi.
Sebagai contoh, sel konsentrasi dengan elektroda Zn, masing-masing memiliki konsentrasi ion seng sebesar 1,0 M dan 0,1 M. Larutan yang relatif pekat akan mengalami reduksi, sementara larutan yang lebih encer mengalami oksidasi. Potensial standar sel (E°_sel) untuk sel konsentrasi adalah nol (0). Reaksi yang terjadi pada sel konsentrasi Zn adalah sebagai berikut :
Katoda (+)       :   Zn²⁺ (1,0 M)  +  2 e^- ——>  Zn …………………….. (1)
Anoda (-)         :   Zn   ——>  Zn²⁺ (0,1 M)  +  2 e^‑ …………………….. (2)
Reaksi Sel        :   Zn²⁺ (1,0 M) ——> Zn²⁺ (0,1 M) …………………………….. [(1) + (2)]
Notasi Sel        :   Zn / Zn²⁺ (0,1 M) // Zn²⁺ (1,0 M) / Zn
Potensial sel konsentrasi dapat diperoleh melalui persamaan Nerst berikut :
E sel = E°_{sel – (0,0257/2) ln ([}Zn2+_{] encer /  [}Zn2+_{] pekat)}
E sel = _{0 – (0,0257/2) ln [(0,1] / [}1,0_])
E sel = 0,0296 volt








Potensial sel konsentrasi umumnya relatif kecil dan semakin berkurang selama proses reaksi berlangsung. Reaksi akan terus berlangsung hingga kedua wadah mencapai keadaan konsentrasi ion sama. Apabila konsentrasi ion kedua wadah telah sama, E_sel = 0 dan aliran elektron terhenti.
Aplikasi pengetahuan sel volta dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu contoh aplikasi sel volta adalah penggunaan batu baterai.Baterai adalah sel galvani, atau gabungan dari beberapa sel galvani , yang dapat digunakan sebagai sumber arus listrik. Beberapa jenis baterai yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari, antara lain :

1. The Dry Cell Battery
Dikenal dengan istilah sel Leclanche atau batu baterai kering. Pada batu baterai kering, logam seng berfungsi sebagai anoda. Katodanya berupa batang grafit yang berada di tengah sel. Terdapat satu lapis mangan dioksida dan karbon hitam mengelilingi batang grafit dan pasta kental yang terbuat dari amonium klorida dan seng (II) klorida yang berfungsi sebagai elektrolit. Potensial yang dihasilkan sekitar 1,5 volt.
Reaksi selnya adalah sebagai berikut :
Katoda (+)   :   2 NH₄⁺_(aq) + 2 MnO_2(s) + 2 e^- ——>  Mn₂O_3(s) + 2 NH_3(aq) + H₂O_{(l)  ……………… (1)}
Anoda (-)     :   Zn_(s) ——>  Zn²⁺_(aq) + 2 e^- …………….. (2)
Reaksi Sel    :   2 NH₄⁺_(aq) + 2 MnO_2(s) + Zn_(s) ——>  Mn₂O_3(s) + 2 NH_3(aq) + H₂O_(l) + Zn²⁺_(aq) …………….. [(1) + (2)]
Pada batu baterai kering alkalin (baterai alkalin), amonium klorida yang bersifat asam pada sel kering diganti dengan kalium hidroksida yang bersifat basa (alkalin). Dengan bahan kimia ini, korosi pada bungkus logam seng dapat dikurangi.

2. The Mercury Battery
Sering digunakan pada dunia kedokteran dan industri elektronik. Sel merkuri mempunyai struktur menyerupai sel kering. Dalam baterai ini, anodanyaadalah logam seng (membentuk amalgama dengan merkuri), sementarakatodanya adalah baja (stainless steel cylinder). Elektrolit yang digunakan dalam baterai ini adalah merkuri (II) Oksida, HgO.  Potensial yang dihasilkan sebesar 1,35 volt.
Reaksi selnya adalah sebagai berikut :
Katoda (+)   :   HgO_(s) +  H₂O_(l) +  2 e^- ——>  Hg_(l) +  2 OH^-_{(aq)      …………………… (1)}
Anoda (-)     :   Zn(Hg)  +  2 OH^-_(aq) ——>  ZnO_(s) +  H₂O_(l) +  2 e^‑………………….. (2)
Reaksi sel    :   Zn(Hg)  +  HgO_(s) ——>   ZnO_(s) +  Hg_{(l)               ………………………. [(1) + (2)]}

3. The Lead Storage Battery
Dikenal dengan sebutan baterai mobil atau aki/accu. Baterai penyimpan plumbum (timbal) terdiri dari enam sel yang terhubung secara seri. Anoda pada setiap sel adalah plumbum (Pb), sedangkan katodanya adalah plumbum dioksida (PbO₂). Elektroda dicelupkan ke dalam larutan asam sulfat (H₂SO₄).
Reaksi selnya pada saat pemakaian aki adalah sebagai berikut :
Katoda (+)   :   PbO_2(s) +  4 H⁺_(aq) +  SO₄^2-_(aq) +  2 e^- ——>  PbSO_4(s) +  2 H₂O_{(l)    ………………… (1)}
Anoda (-)     :   Pb_(s) +  SO₄^2-_(aq) ——>  PbSO_4(s) + 2 e^-…………………………… (2)
Reaksi sel    :   PbO_2(s) +  Pb_(s) +  4 H⁺_(aq) +  2 SO₄^2-_(aq) ——>  2 PbSO_4(s)+  2 H₂O_{(l)  ……………………. [(1) + (2)]}
Pada kondisi normal, masing-masing sel menghasilkan potensial sebesar 2 volt. Dengan demikian, sebuah aki dapat menghasilkan potensial sebesar 12 volt. Ketika reaksi diatas terjadi, kedua elektroda menjadi terlapisi oleh padatan plumbum (II) sulfat, PbSO₄, dan asam sulfatnya semakin habis.
Semua sel galvani menghasilkan listrik sampai semua reaktannya habis, kemudian harus dibuang. Hal ini terjadi pada sel kering dan sel merkuri. Namun, sel aki dapat diisi ulang (rechargeable), sebab reaksi redoksnya dapat dibalik untuk menghasilkan reaktan awalnya. Reaksi yang terjadi saat pengisian aki merupakan kebalikan dari reaksi yang terjadi saat pemakaian aki.

4. The Lithium-Ion Battery
Digunakan pada peralatan elektronik, seperti komputer, kamera digital, dan telepon seluler. Baterai ini memiliki massa yang ringan sehingga bersifatportable. Potensial yang dihasilkan cukup besar, yaitu sekitar 3,4 volt.Anodanya adalah Li dalam grafit, sementara katodanya adalah oksida logam transisi (seperti CoO₂). Elektrolit yang digunakan adalah pelarut organik dan sejumlah garam organik.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
Katoda (+)   :   Li⁺_(aq) +  CoO_2(s) +  e^- ——>  LiCoO_{2(s)  ………………. (1)}
Anoda           :   Li_(s) ——>   Li⁺ _(aq) + e^- ………………. (2)
Reaksi sel    :   Li_(s) +  CoO_2(s) ——>  LiCoO_{2(s)  ……………………. [(1) + (2)]}

5. Fuel Cell
Dikenal pula dengan istilah sel bahan bakar. Sebuah sel bahan bakar hidrogen-oksigen yang sederhana tersusun atas dua elektroda inert dan larutan elektrolit, seperti kalium hidroksida. Gelembung gas hidrogen dan oksigen dialirkan pada masing-masing elektroda. Potensial yang dihasilkan adalah sebesar 1,23 volt.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Katoda (+)   :   O_2(g) +  2 H₂O_(l) +4 e^- ——>  4 OH^-_{(aq)   ………………..}(1)

Anoda (-)     :   2 H_2(g) + 4 OH^-_(aq) ——>  4 H₂O_(l) + 4 e- ……………………… (2)
Reaksi sel    :   O_2(g) +  2 H_2(g) ——>  2 H₂O_(l) ………………. [(1) + (2)]
Korosi adalah persitiwa teroksidasinya besi membentuk karat besi (Fe₂O₃.xH₂O). Korosi besi disebabkan oleh beberapa faktor, seperti adanya air, gas oksigen, dan asam.  Karat besi dapat mengurangi kekuatan besi. Oleh karena itu, korosi besi harus dicegah.
Korosi merupakan salah satu reaksi redoks yang tidak diharapkan. Reaksi yang terjadi selama proses korosi adalah sebagai berikut :
Katoda (+)       :   O_2(g) +  4 H⁺_(aq) + 4 e^- ——>  2 H₂O_(l) ……………………… (1)
Anoda (-)         :   2 Fe_(s) ——>  2 Fe²⁺_(aq) + 4 e^- ………………. (2)
Reaksi sel        :   2 Fe_(s) +  O_2(g) +  4 H⁺_(aq) ——>  2 Fe²⁺_(aq) +  2 H₂O_(l)…………….. [(1) + (2)]
E°_sel = +1,67 volt
Ion Fe²⁺ akan teroksidasi kembali oleh sejumlah gas oksigen menghasilkan ion Fe³⁺ (karat besi). Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
4 Fe²⁺_(aq) +  O_2(g) + (4+2x) H₂O_(l) ——>  2 Fe₂O₃.xH₂O_(s) + 8 H⁺_(aq)
Untuk melindung logam besi dari proses korosi, beberapa metode proteksi dapat diterapkan, antara lain :
1. Melapisi permukaan logam besi dengan lapisan cat
2. Melapisi permukaan logam besi dengan lapisan minyak (gemuk)
3. Melapisi permukaan logam besi dengan oksida inert (seperti Cr₂O₃ atau Al₂O₃)
4. Proteksi Katodik (Pengorbanan Anoda)
Suatu metode proteksi logam besi dengan menggunakan logam-logam yang lebih reaktif dibandingkan besi (logam-logam dengan E°_red lebih kecil dari besi), seperti seng dan magnesium. Dengan metode ini, logam-logam yang lebih reaktif tersebut akan teroksidasi, sehingga logam besi terhindar dari peristiwa oksidasi. Oleh karena logam pelindung, dalam hal ini “mengorbankan diri” untuk melindungi besi, maka logam tersebut harus diganti secara berkala.
5. Melapisi permukaan logam besi dengan logam lain yang inert terhadap korosi
Metode ini menggunakan logam-logam yang kurang reaktif dibandingkan besi (logam-logam dengan E°_red lebih besar dari besi), seperti timah dan tembaga. Pelapisan secara sempurna logam inert pada permukaan logam besi dapat mencegah kontak besi dengan agen penyebab korosi (air, asam, dan gas oksigen). Akan tetapi, apabila terdapat cacat atau terkelupas (tergores), akan terjadi percepatan korosi.

Makalah Kimia Tentang Sistem Koloid

BAB I

LANDASAN TEORI

A. KOMPONEN DAN PENGELOMPOKAN SISTEMKOLOID

Sistem koloid terdiri atas fase terdispersi dangan ukuran tertentu dalam medium pendespersi. Zat yang didispersikan disebut fase terdispersi, sedangkan medium yang digunakan untuk mendespersikan disebut medium pendispersi.

1. Pengertian koloid

Koloid adalah suatu suspensi partikel-partikel kecil yang mempunyai ukuran tertentu dalam suatu medium kontinyu.

2. Macam-macam Sistem dispersi

Berdasarkan perbedaan ukuran zat yang didispersikan, sistem dispersi dapat dibedakan menjadi:

e. Dispersi kasar (suspensi) adalah partikel-partikel zat yang didispersikan lebih besar daripada 100 milimikron.

f. Dispersi halus adalah partikel-partikel zat yang didispersikan berukuran antara 1 sampai dengan 100 milimicron.

g. Dispersi molekular (larutan sejati) adalah partikel-partikel zat yang didispersikan lebih kecil daripada 1 milimicron.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Sifat-sifat koloid

Beberapa sifat-sifat koloid yang khas, yaitu:

a) Efek Tyndall

Efek Tyndall adalah suatu efek penghamburan berkas sinar oleh partikel-partikel yang terdapat dalam sistem koloid, sehingga jalannya berkas sinar terlihat.

b) Gerak Brown

Gerak Brown adalah gerakan terpatah-terpatah (gerak zig-zag) yang terus-menerus dalam sistem koloid

c) Diffusi dan Filtrasi

Partikel koloid lebih sulit berdifusi bila dibandingkan dengan larutan sejati. Hal ini disebabkan ukuran partikel koloid lebih besar dibandingkan dengan partikel larutan sejati. Selain itu ukuran partikel koloid juga menyebabkan partikel koloid tidak dapat disaring dengan kertas biasa, tetapi harus dengan penyaring ultra.

d. Adsorpsi

Adsorpsi adalah proses penyerapan zat/partikel/molekul pada permukaan diri zat tersebut sehingga koloid akan memiliki muatan listrik. Antara partikel koloid dengan ion-ion yang diadsorpsi akan membentuk beberapa lapisan, yaitu:

a) Lapisan pertama ialah lapisan inti yang bersifat netral, terdiri atas partikel koloid netral.

b) Lapisan ion dalam ialah lapisan ion-ion yang diadsorpsi oleh koloid.

c) Lapisan ion luar

e. Kesetabilan koloid

Kesetabilan kolid ditentukan oleh muatan listrik yang dikandung partikel koloid. Muatan listrik dapat dilucuti, misalnya dengan penambahan zat yang bersifat elektrolit, akibatnya akan terjadi penggumpalan koloid atau pengendapan koloid

f. Elektroforesis

Elektroforesis adalah peristiwa pemisahan koloid yang bermuatan. Partikel-partikel koloid yang bermuatan dengan bentuan arus listrik akan mengalir ke masing-masing elektroda yang bermuatannya berlawanan. Partikel yang bermuatan positif bergerak menuju ke elektroda positif.

g. Koloid Pelindung

Koloid pelindung adalah koloid yang dapat melindungi koloid dari proses koagulasi atau penggumpalan. Ada beberapa koloid pelindung yang digunakan pada emulsi, misalnya casein dalam susu. Jenis koloid ini disebut emuglatol.

h. Dialisis

Dialisis adalah proses penyaringan koloid dengan menggunakan kertas perkamen atau membran yang diletakan di dalam air yang mengalir

i. Koloid Liofil dan koloid Liofob

Umumnya terjadi pada koloid yang fase terdispersinya padatan dan mediumnya cairan atau berupa sol, sehingga lebih dikenal sebagai sol liofil atau sol liofob.

Sol liofil adalah sol di mana fase terdispersinya senang akan medium pendispersinya (senang akan cairan) atau di katakan juga afinitas atau daya tarik terhadap mediumnya sangat kuat.

Sol liofob adalah kebalikan dari sol liofil, di mana partikel fase terdispersinya kurang/tidak senang akan cairannya (mediumnya).

BAB III

KESIMPULAN

Sebagaimana disebutkan diatas adapun beberapa sifat dari koloid yang khas adalah :

o Efek Tyndall

o Gerak Brown

o Diffusi dan Filtrasi

o Adsorpsi

o Kesetabilan koloid

o Elektroforesis

o Koloid Pelindung

o Dialisis

o Koloid Liofil dan koloid Liofob

DAFTAR PUSTAKA

Soma, Wayan. 2004. Panduan Belajar Kimia Kelas XI semester 2 Program Ilmu Pengetahuan Alam.Singaraja:---------.

Nana Sutresna, Drs. 2003. Pintar Kimia Jilid 3 untuk SMU Kelas 3. Jakarta : Ganeca Exact.

Michael Purba, Drs. 1995. Ilmu Kimia untuk SMU Kelas 2 Jilid 2A. Jakarta : Erlangga.

Permana Dedi. 2003. Intisar Kimia SMU – cet. III revisi.Bandung: Pustaka Setia.

Tamrin, Drs.(2003). Rahasia penerapan rumus rumus kimia. Sulawesi Selatan : Gita media.

Departemen Pendidikan Nasional (2003) Kurikulum 2004 Standar kompetensi mata Pelajaran kimia SMA dan Madrasah Aliyah. Jakarta : Depdiknas

Makalah Kimia Tentang Instrumen Evaluasi Pembelajaran

PENDAHULUAN

Pembelajaran tingkat satuan pendidikan merupakan wujud pelaksanaan kurikulum tigkat satuan pendidikan yang mengacu pada asumsi bahwa pembelajaran merupakan sistam yang terdiri dari beberapa unsure yang sistematis yaitu masukan, proses dan keluaran atau hasil. Evaluasi masukan pembelajaran menekankan pada evaluasi karakterisitik peserta didik, kelengkapan dan keadaan sarana dan prasarana pembelajaran, karakterisitik dan kesiapan pendidik, kurikulum dan materi pembelajaran, strategi pembelajaran yang sesuai dengan mata pelajaran, serta keadaan lingkungan dimana pembelajaran berlangsung.

 Evaluasi proses pembelajaran menekankan pada evaluasi pengelolaan pembelajaran yang dilaksanakan oleh pembelajar meliputi keefektifan stratategi pembelajaran yang dilaksanakan, keefektifan media pembelajaran, cara mengajar yang dilaksanakan dan minat, sikap, serta cara belajar peserta didik. Eveluasi pembelajaran atau evaluasi hasil belajar antara lain menggunakan instrument-instrument evaluasi dapat berupa tes dan nontes untuk melakukan pengukuran hasil belajar sebagai prestasi belajar, dalam hal ini penguasaan kompetensi oleh setiap peserta didik. 

              

INSTRUMEN EVALUASI PEMBELAJARAN

Dalam pendidikan terdapat bermacam-macam instrument atau alat evaluasi yang dapat dipergunakan untuk menilai proses dan hasil pendidikan yang telah dilakukan terhadap anak didk. Instumen evaluasi itu dapat digolongkan menjadi dua yakni, tes dengan nontes yang lebih lanjut akan dipaparkan dibawah ini.

A.    Tes Sebagai Alat Penilaian Hasil Belajar

Tes sebagai alat penilaian adalah pertanyaan-pertanyaan yang diberikan kepada siswa untuk mendapat jawaban dari siswa dalam bentuk lisan (tes lisan), dalam bentuk tulisan (tes tulisan), dan dalam bentuk perbuatan (tes tindakan). Tes pada umumnya digunakan untuk menilai dan mengukur hasil belajar siswa, terutama hasil belajar kognitif berkenaan dengan penguasaan bahan pengajaran sesuai dengan tujuan pendidkan dan pengajaran.

Ada 2 jenis tes yakni tes uraian (subjektif) dan tes objektif. Tes uraian terdiri dari uraian bebas, uraian terbatas, dan uraian terstruktur. Sedangkan tes objektif terdiri dari beberapa bentuk, yakni bentuk pilihan benar salah, pilihan ganda dengan banyak variasi, menjodohkan, dan isian pendek atau melengkapi.

1.      Tes Uraian (tes subjektif)

Tes Uraian, yang dalam uraian disebut juga essay, merupakan alat penilaian yang hasil belajar yang paling tua. Secara umum tes uraian ini adalah pertanyaan yang menuntut siswa menjawab dalam bentuk menguraikan, menjelaskan, mendiskusikan, membandingkan, memberikan alasan, dan bentuk lain yang sejenis sesuai dengan tuntutan pertanyaan dengan menggunakan kata-kata dan bahasa sendiri. Dengan demikian, dalam tes ini dituntut kemampuan siswa dalam mengekspresikan gagasannya melalui bahasa tulisan.

Sejak tahun 1960-an bentuk tes ini banyak ditinggalkan orang karena munculnya tes objektif. Bahkan sampai saat ini tes objektif sangat populer dan digunakan oleh hampir semua guru mulai dari tingkat SD sampai di perguruan tinggi. Namun ada semacam kecenderungan dikalangan para pendidik dan guru untuk kembali menggunakan tes uraian sebagai alat penilaian hasil belajar, terutama di perguruan tinggi, disebabkan oleh beberapa hal antara lain;

·         Adanya gejala menurunnya hasil belajar atau kualitas pendidikan di perguruan tinggi yang salahsatu diantaranya berkenaan dengan penggunaan tes objektif,

·         Lemahnya para mahasiswa dalam menggunakan bahasa tulisan sebagai akibat penggunaan  tes objektif yang berlebihan,

·         Kurangnya daya analisis para mahasiswa karena terbiasa dengan tes objektif yang memungkinkan mereka main tebak jawaban manakalah mereka menghadapi kesulitan dalam menjawabnya.

Kondisi seperti ini sangat menunjang penggunaan tes uraian di perguruan tinggi akhir - akhir ini dengan harapan dapat meningkatkan kembali kualitas pendidikan di perguruan tinggi. Harus diakui bahwa tes uraian dalam banyak hal mempunyai kelebihan daripada tes objektif, terutama dalam hal meningkatkan kemampuan belajar dikalangan peserta didik. Hal ini karena melalui tes para peserta didik dapat mengungkapkan aspek kognitif tingkat tinggi seperti analisis - intesis - evaluasi, baik secara lisan maupun secara tulisan.

Dapat disimpulkan bahwa kelebihan atau keunggulan tes uraian antara lain adalah:

a.       Dapat mengukur proses mental yang tinggi atau aspek kognitif tingkat tinggi;

b.      Dapat meningkatkan kemampuan berbahasa, baik lisan maupun tulisan, dengan bail dan benar sesuai dengan kaidah-kaidah bahasa;

c.       Dapat melatih kemampuan berfikir teratur atau penalaran, yakni berfikir logis, analitis dan sistematis;

d.      Mengembangkan keterampilan pemecahan masalah (problem solving);

e.       Adanya keuntungan teknis seperti mudah membuat soalnya sihingga tanpa memakan waktu yang lama, guru dapat secara langsung melihat proses berfikir siswa.

Dipihak lain kelemahan atau kekurangan yang terdapat dalam tes ini antara lain adalah:

a.       Sampel tes sangat terbatas sebab dengan tes ini tidak mungkin dapat menguji semua bahan yang telah diberikan, tidak seperti pada tes objektif  yang dapat menanyakan banyak hal melalui sejumlah pertanyaan;

b.      Sifatnya sangat subjektif, baik dalam menanyakan, dalam membuat pertanyaan, maupun dalam cara memeriksanya.

c.       Tes ini biasanya kurang reliable, mengungkap aspek yang terbatas, pemeriksaannya memerlukan waktu lama sehingga tidak praktis bagi kelas yang jumlah siswanya relative besar.

Bentuk tes uraian dibedakan menjadi 3 yaitu uraian bebas, uraian terbatas dan uraian berstruktur.

1.      Uraian bebas

Dalam uraian  bebas jawaban siswa tidak dibatasi, bergantung pada pandangan siswa itu sendiri. Hal ini disebabkan oleh isi pertanyaan uraian bebas sifatnya umum. Melihat karakteristiknya, pertanyaan bentuk uraian bebas tepat digunakan apabila bertujuan untuk:

1)      Mengungkapkan pandangan para siswa terhadap suatu masalah sehingga dapat diketahui luas dan intensitas.

2)      Pengupas suatu persoalan yang kemungkinan jawabannya beraneka ragam sehingga tidak satupun jawaban yang pasti.

3)      Mengembangkan daya analisis siswa dalam melihat suatu persoalan dari berbagai segi atau dimensinya.

Kelemahan tes ini ialah sukar menilainya karena jawaban siswa bervariasi, sulit menentukan criteria penilaian, sangat subjektif karena bergantung pada guru sebagai penilainya.

2.      Uraian terbatas

Bentuk kedua dari tes uraian adalah tes uraian terbatas. Dalam bentuk ini pertanyaan telah diarahkan kepada hal-hal tertentu atau ada pembatasan tertentu. Pembatasan dilhat dari segi: (a) ruang lingkupnya, (b) sudut pandang menjawabnya, (c) indicator - indikatornya.

3.      Uraian berstruktur

Soal berstruktur dipandang sebagai bentuk antara soal-soal objektif dan soal-soal esai. Soal berstruktur merupakan serangkaian soal jawaban singkat sekalipun bersifat terbuka dan bebas memberikan jawaban.

2.      Tes objektif

Soal-soal bentuk objektif dikenal ada beberapa bentuk yakni:

a.      Bentuk jawaban singkat

Bentuk soal jawaban singkat merupakan soal yang menghendaki jawaban dalam bentuk kata, bilangan, kalimat atau symbol. Ada dua bentuk jawaban singkat yaitu bentuk pertanyaan langsung dan bentuk pertanyaan tidak langsung

b.      Bentuk soal benar-salah

Bentuk soal benar-salah addalah bentuk tes yang soal-soalnya berupa pertanyaan dimana sebagian dari pertanyaan yang benar dan pertanyaan yang salah. Pada umumnya bentuk ini dipakai untuk mengukur pengetahuan siswa tentang fakta, definisi dan prinsip.

c.       Bentuk soal menjodohkan

Bentuk soal menjodohkan terdiri dari dua kelompok pertanyaan yang parallel yang berada dalam satu kesatuan. Kelompok sebelah kiri merupakan bagian yang berupa soal-soal dan sebelah kanan adalah jawaban yang disediakan. Tapi sebaiknya jum;lah jawaban yang disediakan lebih banyak dari soal karena hal ini akan mengurangi kemungkinan siswa menjawab yang betul dengan hanya menebak.

d.      Bentuk soal pilihan ganda

Soal pilihan ganda adalah bentuk tes yang mempunyai satu jawaban yang benar atau paling tepat. Dilihat dari strukturnya, bentuk soal pilihan ganda terdiri atas;

-          Stem                  : pertanyaan atau pernyataan yang berisi permasalahan yang akan   

                            dinyatakan.

-          Option               : sejumlah pilihan atau alternative jawaban

-          Kunci                 :jawaban yang benar atau paling tepat.

-          Distractor           :jawaban-jawaban lain selain kunci jawaban

B.     NONTES SEBAGAI ALAT PENILAIAN HASIL DAN PROSES BELAJAR MENGAJAR

Hasil belajar dan proses belajar tidak hanya dinilai oleh tes, tetapi dapat juga dinilai olah alat-alat nontes atau bukan tes. Berikut ini dijelaskan alat-alat non - tes:

1.      Wawancara dan kuisioner

a.      Wawancara

Wawancara merupakan suatu cara yang digunakan untuk mendapatkan informasi dari siswa dengan melakukan Tanya jawaab sepihak. Kelebihan wawancara adalah biasa kontak langsung dengan siswa sehingga dapat mengungkapkan jawaban lebih bebas dan mendalam. Wawancara dapat direkam sehingga jawaban siswa bisa dicatat secara lengkap. Melalui wawancara, data bisa diperoleh dalam bentuk kualitatif dan kuantitatif. Pertanyaan yang tidak jelas dapat diulang dan dijelaskan lagi, begitupun dengan jawaban yang belun jelas.

Ada dua jenis wawancara, yakni wawancara terstruktur dan wawanncara bebas. Dalam wawancara berstruktur kemungkinan jawaban telah di siapkan sehingga siswa tinggal mengkategorikannya kepada alternative jawaban yang telah dibuat. Keuntungannya ialah mudah di olah dan dianalisis untuk dibuat kesimpulan. Sedangkan untuk wawancara bebas, jawaban tidak perlu disiapkan sehingga siswa bebas mengemukakan pendapatnya. Keuntungannya ialah informasi lebih padat dan lengkap sekalipun kita harus bekerjakeras dalam menganalisisnya sebab jawabanya bias beraneka ragam.

Ada tiga aspek yang harus diperhatikan dalam melaksanakan wawancara

a.       Tahap awal wawancara dimana bertujuan untuk mengondisikan situasi seperti suasana keakraban.

b.      Penggunaan pertanyaan dimana pertanyan di ajukan secara bertahap dan sistematis berdasarkan kisi-kisi yang telah dibuat sebelumnya.

c.       Pencataan hasil wawancara dimana dicatat saat itu juga supaya tidak lupa.

Sebelum melaksanakan wawancara perlu di rancang pedoman wawancara,dengan langkah-langkah sebagai berikut ;

1.      Tentukan tujuan yang ingin dicapai dari wawancara

2.      tentukan aspek-aspek yang akan di ungkap dari wawancara tersebut

3.      Tentukan bentuk pertanyaan yang akan di gunakan.

b.      Kuisioner

Kuisioner adalah suatu tekhnik pengumpulan informasi yang memungkinkan analisis mempelajari sikap – sikap, keyakinan, perilaku dan karakteristik dari siswa.

Kelebihan kuesiner dari wawancara ialah sipatnya yang praktis, hemat waktu tenaga dan biaya. Kelemahannya ialah jawaban sering tidak objektif,lebih-lebih bila pertanyaannya kurang tajam yang memungkinkan siswa berpura-pura.

Cara penyampain kuesiner ada yang langsung di bagikan kepada siswa yang telah diisi lalu di kumpulkan lagi. Alternatif jawaban yang ada dalam kuisiner bisa juga di trasformasikan dalam bentuk symbol kuantitatif agar menghasilkan data interval. Caranya adalah dengan memberi skor terhadap setiap jawaban berdasarkan criteria tertentu.

2.      Skala

Skala adalah alat untuk mengukur sikap , nilai, minat dan perhatian, dll. Yang disusun dalam bentuk  pernyataan untuk dinilai oleh responden dan hasilnya dalam bentuk rentangan nilai sesuatu dengan criteria yang ditentukan.

a.      Skala Penilaian

Skala penilaian mengukur penampilan atau prilaku orang lain oleh seseorang melalui pernyataan prilaku individu  pada suatu titik yang bermakna nilai. Titik atau kategori diberi nilai rentangan mulai dari yang tertinggi sampai yang terendah, bias daalam bentuk huruf atau angka. Hal yang penting diperhatikan dalam skala penilaian adalah criteria skala nilai, yakni penjelasan operasional untuk setiap alternative jawaban. Adanya criteria yang jelas akan mempermudah pemberian penilaian.

Skala penilaian lebih tepat digunakan untuk mengukur suatu proses, misalnya proses mengajar pada guru, siswa, atau hasil belajar dalam bentuk prilaku seperti keterampilan, hubunagan social siswa, dan cara memecahkan masalah.  Skala penilaian dalam pelaksanaannya dapat digunakan oleh dua  orang penilai atau lebih dalam menilai subject yang sama. Maksudnya agar diperoleh hasil penilaian yang objektif  mengenai prilaku subject yang dinilai.

b.      Skala sikap.

Skala sikap digunakan untuk mengukur sikap seseorang terhadap objek tertentu. Hasilnya berupa kategori sikap, yakni mendukung (positif), menolak (negative ), dan netral. Sikap pada hakikatnya dapat diartikan reaksi seseorang terhadap suatu stimulus yang dating kepada dirinya.

Ada 3 komponen sikap yakni:

1.      Kognitif, berkenaan dengan pengetahuan seseorang tentang objek atau stimulus yang dihadapinnya.

2.      Afeksi, berkenaan dengan perasaan dalam menanggapi objek tersebut.

3.      Psikomotor, berkenaan dengan kecenderungan berbuat terhadap objek tersebut.

Skala sikap dinyatakan dalam bentuk pernyataan untuk dinilai oleh responden, apakah pernyataan itu didukung atau ditolaknya, melalui rentangan nilai tertentu. Oleh karena itu, pernyataan yang diajukan dibagi ke dalam dua kategori yakni pernyataan positif dan pernyataan negative. Salah satu skala yang sering digunakan adalah Likert. Dalam skala Likert, pernyataan-pernyataan yang diajukan baik pernyataan positif maupun negative, dinilai oleh subjek dengan sangat setuju, setuju, tidak punya pendapat, tidak setuju, dan sangat tidak setuju. Skor yang diberikan terhadap pilihan tersebut bergantung pada penilai asal penggunaannya konsisten. Yang jelas, skor untuk pernyataan positif atau negative adalah kebalikannya.

3.      Observasi

Observasi atau pengamatan sebagai alat penilaian banyak digunakan untuk mengukur tingkah laku individu ataupun proses terjadinya suatu kegiatan yang dapat idamati, baik dalam situasi yang sebenarnya maupun dalam situasi buatan.

Ada tiga jenis observasi, yakni:

1.      Observasi langsung, adalah pengamatan yang dilakukan terhadap gejala atau proses yang terjadi dalam situasi yang sebenarnya dan langsung diamati oleh pengamat.

2.      Observasi tidak langsung, adalah observasi yang dilakasanakan dengan menggunakan alat seperti mikroskop utuk mengamati bakteri, suryakanta untuk melihat pori-pori kulit.

3.      Observasi partisipasi, adalah observasi yang dilaksanakan  dengan cara  pengamat harus melibatkan diri atau ikut serta dalam kegiatan yang dilaksanakan oleh individu atau kelompok yang diamati, sehingga pengamat bias lebih menghayati, merasakan dan mengalami sendiri seperti inddividu yang sedang diamatinya.

Observasi untuk menulai proses belajar mengajar dapat dilakasanakan oleh guru di kelas pada saat siswa melakukan kegaitan belajar. Untuk itu gurutidak perlu terlalu formal memperhatikan perilaku siswa, tetapi ia mencatat secara teratur gejaka dan prilaku yang ditunjukkan oleh setiap siswa.

4.      Studi kasus

Studi kasus pada dasarnya mempelajari secara intensif seorang individu yang dipandang mengalami kasus tertentu. Misalnya mempelajari secara khusus anak nakal, anak yang tidak bisa bergaul dengan orang lain, anak yang selalu gagal dalam belajar, dan lain - lain. Kasus tersebut dipelajari secara mendalam dan dalam kurun waktu yang cukup lama. Mendalam artinya mengungkapkan semua variable yang menyebabkan terjadinya kasus tersebut dari berbagai aspek yang mempengaruhi dirinya. Penekana yang utama dalam studi kasus adalah mengapa individu melalukan apa yang dilakukannya dan bagaimana tingkah lakunya dalam kondisi dan pengaruhnya terhadap lingkungan. Datanya biasa diperoleh berbagai sumbar seperti orang tua, teman dekatnya, guru, bahkan juga dari dirinya. 

Kelebihan studi kasus adalah bahwa subjek dapat dipelajari se0 cara mendalam dan menyeluruh. Namun, kelemahannya sesuai dengan sifat studi kasus bahwa informasi yang diperoleh sifatnya subjektif, artinya hanya untuk individu yang bersangkutan, dan belum tentu dapat digunakan untuk kasus yang sama pada individu yang lain.

KESIMPULAN

Insrtument evaluasi hasil belajar digunakan untuk memperoleh informasi deskriftif dan informasi judgemental yang dapat berwujud tes maupun nontes. Tes dapat berwujud objektif atau uraian. Sedangkan nontes dapat berbentuk lembar pengamatan atau questioner. Penyusunan instrument evaluasi baik tes maupun nontes hendaknya memenuhi syarat Instrument yang baik yaitu valid dan realiabel.

Penggunaan instrument evaluasi harus dilaksanakan secara objektif dan terbuka agar diperoleh informasi yang sahih, dapat dipercaya sehinnga dapat bermanfaat bagi peningkatan mutu pembelajaran.

DAFTAR PUSTAKA

Purwanto, Ngalin. 1984. Prinsip-prinsip dan Teknik Evaluasi Pengajaran.Bandung: Remaja Rosdakayra.

Sudjana, Nana. 1989. Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar. Bandung: Remaja Rosdakarya.