LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka
4. Kemampuan Matematik
Pengertian kemampuan menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia disebutkan bahwa “kemampuan berarti kesanggupan, kecakapan, kekuatan atau kebolehan untuk melakukan sesuatu”. Sedangkan pengertian matematika “matematika berarti perhitungan berwujud angka, sifat angka, atau sistem angka” (http://kamusbahasaindonesia.org). Dari kedua pengertian tersebut, kemampuan matematik adalah kesanggupan, kecakapan, kekuatan hitung menghitung dengan menggunakan angka atau kemampuan untuk mengungkapkan relasi dan mengenai konsep–konsep menurut angka–angka. Kemampuan matematik merupakan kemampuan standar tentang angka dan kemampuan melakukan perhitungan– perhitungan yang juga merupakan bagian dari aktivitas matematika.
Tiga kategori kemampuan matematik (mathematical ability) menurut, Claire M.A. Haworth, Y. Kovas, Stephen A. Petrill, dan Robert P. (2007: 556)
commit to user
17 yaitu : (1) Understanding Number , (2) Non–Numerical Processes, (3) Computation and Knowledge. Understanding Number adalah kemampuan tentang angka dan proses aljabar untuk digunakan ketika menyelesaikan permasalahan hitungan. Non–Numerical Processes adalah kemampuan dalam memahami proses matematika yang bukan angka dan memahami konsep-konsep seperti perputaran atau pencerminan simetris dan operasi spasial lainnya. Pertanyaan yang ada tidak mengandung angka yang signifikan yang perlu diperhatikan anak. Sedangkan Computation and Knowledge Adalah kemampuan untuk melakukan perhitungan sederhana menggunakan, metode kertas–pensil dan mengingat kembali fakta matematika dan istilah–istilahnya.
Dari ketiga kategori kemampuan matematik di atas, maka yang sesuai untuk pembelajaran kimia di SMA yang terkait dengan hitungan adalah Understanding Number, yang berupa pengoperasian angka–angka untuk menyelesaikan permasalahan hitungan dan juga Computation and Knowledge, yaitu perhitungan sederhana menggunakan metode kertas–pensil. Sedangkan Non-Numerical Processes, akan sangat berperan dalam kemampuan pandang ruang.
John W. Adams (2007:99) telah mengkaji tentang perbedaan kemampuan matematik seseorang terkait dengan: 1) genetics, beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa kemampuan matematik seorang anak-anak ataupun yang telah dewasa mempunyai kaitan kuat dengan faktor genetik. 2) cognition, perbedaan tingkat kemampuan matematika dilihat dari ketepatan penghitungan. Seorang anak yang tingkat ketepatan menghitungnya rendah akan lemah maka kaitan antar konsep dalam memori jangka panjangnya akan lemah pula. 3) behaviural, tingkat rasa takut terhadap matematika dapat mempengaruhi kapasitas kerja otak. Semakin tinggi rasa takut terhadap matematika akibatnya adalah penurunan kapasitas kerja otak. Dari penjelasan ini dapat dilihat bahwa kemampuan matematik merupakan suatu kemampuan yang berbeda untuk tiap orang sehingga dapat digunakan sebagai salah satu variabel dalam penelitian.
commit to user 5. Prestasi Belajar
Tujuan pembelajaran yang hendak dicapai mempunyai kaitan erat antara materi dengan metode belajar yang dipakai guru dan siswa dalam menerima materi tersebut. Sejauh mana keberhasilan guru memberikan materi, dan sejauh mana siswa dapat menyerap materi yang disajikan itu dapat diperoleh informasinya melalui evaluasi. Evaluasi adalah kegiatan untuk mengetahui apakah suatu program telah berhasil dan efisien atau belum (Robinson Situmorang, Atwi Suparman, Rudi Susilana, 2005: 5.2). Dalam evaluasi makna yang terkandung di dalamnya adalah berupa skor yang diperoleh siswa, kemudian menjadi suatu kajian sebagai kesimpulan, apakah memuaskan atau tidak, baik atau kurang baik, lulus atau tidak, dan sebagainya. Beberapa hal tersebut lebih sering disebut sebagai prestasi belajar siswa.
Menurut Nana Sudjana (2006: 22) “Tujuan sebagai arah dari proses belajar mengajar pada hakekatnya adalah rumusan tingkah laku yang diharapkan dapat dikuasai oleh siswa setelah menerima atau menempuh pengalaman belajarnya”. Hasil belajar yang dimaksudkan ini tidak lain adalah prestasi yang merupakan cermin keberhasilan proses dan hasil belajar siswa. Dari pendapat tersebut dapat disimpulkan bahwa prestasi belajar adalah hasil yang diperoleh seseorang setelah melakukan usaha untuk mendapat ilmu pengetahuan. Dalam sistem pendidikan nasional rumusan tujuan pendidikan, baik tujuan kurikuler maupun tujuan instruksional, menggunakan klasifikasi hasil belajar dari Benyamin Bloom yang secara garis besar membaginya menjadi tiga ranah, yaitu: ranah kognitif, ranah efektif, dan ranah psikomotor.
a. Ranah kognitif berkenaan dengan hasil belajar intelektual yang terdiri dari tujuh aspek, yakni pengetahuan atau ingatan, pemahaman, aplikasi, analisis, sintesis, evaluasi, dan mencipta. Kedua aspek pertama disebut kognitif tingkat rendah sedangkan kelima selanjutnya merupakan kognitif tingkat tinggi.
b. Ranah afektif berkenaan dengan sikap yang terdiri dari lima aspek, yakni penerimaan, jawaban atau reaksi, penilaian, organisasi, dan internalisasi.
c. Ranah psikomotor berkenaan dengan hasil belajar keterampilan dan kemampuan bertindak. Ada enam aspek ranah psikomotor, yaitu gerakan
commit to user
19 refleks, keterampilan gerakan dasar, kemampuan perseptual, keharmonisan atau ketepatan, gerakan keterampilan kompleks, dan gerakan ekspresif dan interpretatif.
Ketiga ranah tersebut menjadi objek penilaian hasil belajar. Dari ketiga ranah ini, ranah kognitiflah yang paling banyak dinilai oleh para guru di sekolah karena berkaitan dengan kemampuan para siswa dalam menguasai isi bahan pembelajaran.
Selanjutnya Slameto (2010: 54) menjelaskan bahwa faktor–faktor yang mempengaruhi belajar banyak jenisnya, tetapi dapat digolongkan menjadi 2 golongan saja, yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal adalah faktor yang ada dalam individu yang sedang belajar, sedangkan faktor eksternal adalah faktor yang ada di luar individu. Faktor internal meliputi 3 aspek, yaitu: 1) Faktor jasmaniah, meliputi: kesehatan dan cacat tubuh
2) Faktor psikologis, meliputi: inteligensi, perhatian, minat, bakat, motif, kematangan, dan kesiapan
3) Faktor kelelahan, meliputi: kelelahan jasmani dan kelelahan rohani Sedangkan faktor eksternal meliputi 3 aspek, yaitu:
1) Faktor keluarga, meliputi: cara orang tua mendidik, relasi antar anggota keluarga, suasana rumah, keadaan ekonomi keluarga, pengertian orang tua, dan latar belakang kebudayaan
2) Faktor sekolah, meliputi: metode mengajar, kurikulum, relasi guru dengan siswa, relasi siswa dengan siswa, disiplin sekolah, alat pelajaran, waktu sekolah, standar pelajaran di atas ukuran, keadaan gedung, metode belajar, dan tugas rumah
3) Faktor masyarakat, meliputi: kegiatan siswa dalam masyarakat, mass media, teman bergaul, dan bentuk kehidupan masyarakat
Prestasi yang dicapai seseorang individu merupakan hasil interaksi antara faktor yang mempengaruhinya, baik dari dalam diri (faktor internal) maupun dari luar diri (faktor eksternal) individu. Dalam penelitian ini faktor internal yang dibahas adalah kemampuan matematik siswa, sedangkan faktor eksternalnya adalah metode pembelajaran.
commit to user 6. Termokimia a. Azas Kekekalan Energi
Hukum kekekalan energi menjelaskan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari bentuk energi yang satu menjadi bentuk energi yang lain.
Penerapan hukum termodinamika pertama untuk suatu proses bergantung pada sistem dan lingkungannya. Sistem adalah bagian yang menjadi pusat perhatian untuk dipelajari atau diamati, sedangkan lingkungan adalah bagian di luar sistem yang dapat mempengaruhi sistem.
Dalam reaksi kimia misalnya, direaksikan batu pualam (CaCO3) dengan larutan asam klorida dalam suatu gelas kimia, maka sistem adalah proses reaksi yang melibatkan reaktan (kristal CaCO3dan larutan HCl) dan produk. Sedangkan lingkungannya adalah wadah dan keadaan di luar.
Sistem memiliki sejumlah tertentu energi. Energi dalam yang tersimpan pada sistem (jumlah energi kinetic dan energi potensial) disebut energi dalam (E). Besarnya energi dalam tidak dapat diukur, yang dapat diukur adalah perubahan energi dalam (∆E). Perubahan energi dalam sistem dapat terjadi karena sistem menyerap energi dari lingkungan atau sistem melepas energi ke lingkungan. Bertambahnya energi dalam sistem diimbangi dengan berkurangnya energi dalam lingkungan dan sebaliknya. Energi yang berpindah dari sistem ke lingkungan dan sebaliknya berupa kalor (q) atau kerja (w). Sehingga azas kekekalan energi dapat dirumuskan :
∆E = q + W
∆E = perubahan energi dalam
q = kalor yang diserap/dilepaskan oleh sistem W = kerja yang dilakukan / diterima sistem Bila sistem menyerap kalor, q bernilai positif (q>0) Bila sistem melepaskan kalor, q bernilai negatif (q<0) Bila sistem melakukan kerja, w bernilai negatif (w<0)
commit to user
21 b. Entalpi dan Perubahan Entalpi
Entalpi (H) adalah jumlah energi yang dimiliki sistem pada tekanan tetap. Entalpi dirumuskan sebagai jumlah energi yang terkandung dalam sistem (E) dan kerja (W).
H = E + W dengan: W = P × V
E = energi (joule) W = kerja sistem (joule) V = volume (liter) P = tekanan (atm)
Nilai energi suatu materi tidak dapat diukur, yang dapat diukur hanyalah perubahan energi (ΔE). Demikian juga halnya dengan entalpi, entalpi tidak dapat diukur, kita hanya dapat mengukur perubahan entalpi (ΔH).
ΔH = Hp – Hr
dengan: ΔH = perubahan entalpi H = entalpi produk H Hp = entalpi produk
Hr = entalpi reaktan atau pereaksi
1) Bila H produk > H reaktan, maka ΔH bertanda positif, berarti terjadi penyerapan kalor dari lingkungan ke sistem.
2) Bila H reaktan > H produk, maka ΔH bertanda negatif, berarti terjadi pelepasan kalor dari sistem ke lingkungan.
Secara matematis, perubahan entalpi (ΔH) dapat diturunkan sebagai berikut:
H = E + W (1)
Pada tekanan tetap :
ΔH = ΔE + PΔV (2)
ΔE = q + W (3)
Wsistem= –PV (4)
Substitusi persamaan (3) dan (4) dalam persamaan (2): ΔH = (q + W) + PΔV = (q – PΔV) + PΔV = q
Jadi, pada tekanan tetap, perubahan entalpi (ΔH) sama dengan kalor (q) yang diserap atau dilepas.
commit to user c. Reaksi Eksoterm dan Reaksi Endoterm
Berdasarkan perpindahan energinya atau perubahan entalpinya ada dua jenis reaksi:
1) Reaksi eksoterm yaitu reaksi yang membebaskan kalor, kalor mengalir dari sistem ke lingkungan (terjadi penurunan entalpi), entalpi produk lebih kecil daripada entalpi pereaksi. Oleh karena itu, perubahan entalpinya bertanda negatif. Pada reaksi eksoterm umumnya suhu sistem tinggi, yang menyebabkan sistem melepas kalor ke lingkungan. Pelepasan ini terjadi hingga dicapai kesetimbangan suhu dengan lingkungan. Suhu yang diperoleh pada saat setimbang umumnya masih lebih besar dari suhu kamar, sehingga lingkungan akan merasakan panas.
Reaksi eksoterm:H = HP- HR< 0 atauH = (-)
2) Reaksi Endoterm yaitu reaksi yang memerlukan kalor, kalor mengalir dari lingkungan ke sistem (terjadi kenaikan entalpi), entalpi produk lebih besar daripada entalpi pereaksi. Oleh karena itu, perubahan entalpinya bertanda positif. Pada reaksi endoterm umumnya suhu sistem rendah, yang menyebabkan sistem menyerap kalor dari lingkungan. Penyerapan ini terjadi hingga dicapai kesetimbangan suhu dengan lingkungan. Suhu yang diperoleh pada saat setimbang umumnya masih lebih rendah dari suhu kamar, sehingga lingkungan akan merasakan dingin.
Reaksi endoterm:H = HP- HR> 0 atauH = (+)
(a) (b)
Gambar 1. Perpindahan Kalor pada Reaksi Eksoterm (a) dan Reaksi Endoterm (b) Lingkungan Kalor Sistem
commit to user
23 Untuk memperlihatkan hubungan entalpi sistem sebelum dan sesuah reaksi dapat dinyatakan dengan grafik yang disebut diagram entalpi (diagram tingkat energi). Secara umum diagram tingkat energi untuk reaksi eksoterm dan reaksi endoterm terlihat pada gambar berikut :
H H
∆H < 0 ∆H > O
(a) (b)
Gambar 2. Diagram Tingkat Energi Reaksi Eksoterm (a) dan Reaksi Endoterm (b) d. Persamaan Termokimia
Persamaan termokimia adalah persamaan reaksi yang mengikutsertakan perubahan entalpinya (H). Nilai perubahan entalpi yang dituliskan pada persamaan termokimia harus sesuai dengan stoikiometri reaksi, artinya jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi sama dengan koefisien reaksinya. Selanjutnya, karena entalpi reaksi juga bergantung pada wujud zat yang terlibat dalam reaksi, maka wujud atau keadaan zat juga harus dinyatakan dalam persamaan reaksi. Contoh:
Reaksi gas nitrogen dengan gas oksigen membentuk 1 mol gas NO2 diperlukan kalor sebesar 33,8 kJ. Pernyataan diperlukan menunjukkan bahwa reaksi ini tergolong endoterm sehingga ∆H bertanda positif ∆H = +33,8 kJ per mol NO2
yang terbentuk.
Persamaan termokimianya dituliskan sebagai berikut N2(g) + O2(g) → NO2(g) ∆H = +33,8 kJ/mol atau 2N2(g) + O2(g) → 2NO2(g) ∆H= +67,6 kJ Reaktan Produk Reaktan Produk Reaksi Reaksi
commit to user e. Perubahan Entalpi Standar (Ho)
Perubahan entalpi standar (ΔH°) adalah perubahan entalpi (ΔH) reaksi yang diukur pada kondisi standar, yaitu pada suhu 298 K dan tekanan 1 atm. Satuan ΔH adalah kJ dan satuan ΔH molar reaksi adalah kJ/mol.
1) Perubahan Entalpi Pembentukan standar (Hfo)
Perubahan entalpi pembentukan standar adalah besarnya energi yang dibebaskan atau diserap pada pembentukan 1 mol senyawa dari unsur – unsurnya dalam keadaan standar (25º C, 1 atm). Perubahan entalpi pembentukan diberi simbol ∆Hfo(Standar Enthalphy of Formation).
Contoh :
∆H pembentukan H2O(ℓ)= -285,58 kJ/mol
Artinya untuk pembentukan 1 mol air dari gas H2 dan gas O2 dibebaskan energi sebesar 285,58 kJ.
Persamaan termokimianya :
H2(g)+ O2(g) → H2O(ℓ) ∆Hfo= -285,58 kJ/mol 2) Perubahan Entalpi Penguraian Standar (∆Hdo)
Perubahan entalpi penguraian standar adalah besarnya energi yang dibebaskan atau diserap pada penguraian 1 mol senyawa menjadi unsur – unsurnya pada keadaan standar. Perubahan entalpi penguraian merupakan kebalikan dari perubahan entalpi pembentukan. Perubahan entalpi penguraian standar diberi simbol ∆Hdo(Standar Enthalpy of Decomposition).
Contoh :
∆H penguraian NH3(g)= + 46,2 kJ/mol
Artinya penguraian 1 mol NH3(g)menjadi N2(g), dan H2(g)diperlukan energi (kalor) sebesar 46,2 kJ
Persamaan termokimianya :
NH3(g) → N2(g) + H2(g) ∆Hdo = +46,2 kJ/mol 3) Perubahan Entalpi Pembakaran Standar (∆Hcº)
Perubahan entalpi pembakaran standar adalah besarnya energi yang dibabaskan atau diperlukan pada pembakaran sempurna 1 mol unsur atau senyawa
commit to user
25 dengan O2 dari udara, dalam keadaan standar. Perubahan entalpi pembakaran standar diberi symbol ∆HCº (Standar Entalphy of Combustion). Pembakaran dikatakan sempurna jika :
karbon (C) terbakar menjadi CO2
hidrogen (H) terbakar menjadi H2O belerang (S) terbakar menjadi SO2
senyawa hidrokarbon (CxHy) terbakar menjadi CxHy+ O2→ CO2+ H2O. Contoh :
Pada pembakaran 570 gram isooktana (C8H18), salah satu komponen yang ada dalam bensin, pada keadaan standar/STP dibebaskan kalor sebesar 27.500 kJ. Hitunglah besarnya ΔHco dan tulislah persamaan termokimia pembakaraan isooktana tersebut!
Jawab :
Mol isooktana = = = 5 mol
Untuk 1 mol C8H18maka ΔHco = x (–27500) = –5500 kJ Persamaan termokimia:
C8H18(l)+ O2(g) → 8 CO2(g)+ 9 H2O(g) ∆Hco= –5500 kJ 4) Perubahan Entalpi Molar Lainnya (∆Hcº)
Selain entalpi molar yang telah dibahas di atas, masih terdapat berbagai entalpi molar lain, seperti entalpi penetralan,pelarutan dan peleburan.
a) Entalpi Penetralan
Entalpi penetralan adalah perubahan entalpi (ΔH) yang dihasilkan pada reaksi penetralan asam (H+) oleh basa (OH-) membentuk 1 mol air. Satuan entalpi penetralan adalah kJ/mol.
Contoh:
commit to user b) Entalpi Pelarutan
Entalpi pelarutan adalah perubahan entalpi (ΔH) yang dihasilkan pada Pelarutan 1 mol zat. Satuan entalpi penetralan adalah kJ/mol.
Contoh:
NaOH(s) → Na+aq)+ Cl-(aq) ΔH = –204 kJ/mol c) Entalpi Peleburan
Entalpi peleburan adalah perubahan entalpi (ΔH) pada perubahan 1 mol zat dari bentuk padat menjadi cair pada titik leburnya. Satuan entalpi peleburan adalah kJ/mol.
Contoh:
NaCl(s) → NaCl(l) ΔH = –112 kJ/mol f. Penentuan Perubahan Entalpi (H) 1) Melalui Percobaan (Kalorimetri)
Perubahan entalpi (∆H) yang menyertai suatu reaksi dapat ditentukan melalui percobaan dengan menggunakan alat kalorimeter. Pengukuran ∆H dengan cara ini dinamakan kalorimetri. Data ∆H yang tercantum pada tabel – tabel umumnya ditentukan secara kalorimetri.
Kalorimeter adalah suatu sistem terisolasi (tidak ada pertukaran materi maupun energi dengan lingkungan di luar kalorimeter). Dengan demikian, semua kalor yang dibebaskan oleh reaksi yang terjadi di dalam kalorimeter, tidak ada yang terbuang keluar kalorimeter. Dengan mengukur kenaikan suhu di dalam kalorimeter, kita dapat menentukan jumlah kalor yang diserap oleh air serta perangkat kalorimeter berdasarkan rumus :
qlarutan= m c ∆T dan
qkalorimeter= C ∆T dengan, q =jumlah kalor dalam joule (J)
m =massa zat (dalam gram)
c =kalor jenis (dalam Jg-1C-1atau Jg-1K-1) C = kapasitas kalor kalorimeter (dalam JC-1) t =perubahan suhu = takhir– tawal(C atauK).
commit to user
27 Oleh karena tidak ada kalor yang terbuang ke lingkungan, maka kalor reaksi sama dengan kalor yang diserap oleh larutan dan kalorimeter, tetapi tandanya berbeda :
qreaksi= ±( qlarutan+ qkalorimeter)
Kalorimeter Bom (Bomb Calorimeter) merupakan suatu kalorimeter yang dirancang khusus sehingga sistem benar-benar dalam keadaan tertutup. Meskipun sistem telah diusahakan tertutup, tetapi ada kemungkinan sistem masih dapat menyerap atau melepaskan kalor ke lingkungan, yang dalam hal ini lingkungannya adalah kalorimeter itu sendiri.
(a) (b)
Gambar 3. Kalorimeter Bom (a) dan Kalorimeter Sederhana (b)
Kalorimeter sederhana dapat dibuat dari gelas atau wadah yang bersifat isolator (tidak menyerap kalor), misalnya stereofoam. Dengan demikian dianggap bahwa perubahan kalor yang terjadi pada saat reaksi tidak ada yang hilang. Jadi kalor reaksi sama dengan jumlah kalor yang diserap atau yang dilepaskan larutan, sedangkan kalor yang diserap oleh kalorimeter dan lingkungan diabaikan.
qreaksi= ± qlarutan
2) Berdasarkan Hukum Hess
Pengukuran perubahan entalpi suatu reaksi kadangkala tidak dapat ditentukan langsung dengan kalorimeter, misalnya pada penentuan perubahan entalpi pembentukan standar (Hf) SO3.
commit to user
Untuk mengatasi permasalahan tersebut Henry Germain Hess (1840) melakukan serangkaian percobaan dan diperoleh kesimpulan bahwa perubahan entalpi suatu reaksi merupakan fungsi keadaan yang artinya, perubahan entalpi suatu reaksi tidak bergantung pada lintasan/jalannya reaksi, tetapi hanya ditentukan keadaan awal dan keadaan akhir. Pernyataan tersebut dikenal sebagai Hukum Hess.
Jadi menurut hukum Hess ∆H reaksi hanya ditentukan keadaan awal dan akhir reaksi, tidak bergantung pada jalannya reaksi. Hukum Hess juga dikenal sebagai hukum penjumlahan kalor. Dalam hal ini reaksi yang diketahui kalor reaksinya disusun sedemikian rupa sehingga penjumlahannya menjadi sama dengan reaksi yang diselidiki.
Contoh :
Reaksi pembentukan gas SO3dapat terjadi dengan 2 cara, yaitu : a) Secara langsung
Reaksi (1) S(s) + O2(g) SO3(g) ∆H1= X kJ b) Secara tidak langsung, terjadi dalam 2 tahap reaksi :
Reaksi (2) S(s) + O2(g) SO2(g) ∆H2= -297 kJ Reaksi (3) SO2(g)+ O2(g) SO3(g) ∆H3= -99 kJ
Melalui percobaan dapat diukur ∆H pembentukan SO2 (∆H2) dan ∆H pembakaran SO2 (∆H3). Dari ketiga reaksi tersebut, menunjukkan bahwa reaksi (1) merupakan penjumlah reaksi (2) dan reaksi (3), menurut Hukum Hess.
∆H1 = ∆H2 + ∆H3 = -297 kJ + (-99 kJ) = -396 kJ, Jadi ∆H pembentukan SO3(g)
adalah -396 kJ
Hukum Hess dapat dinyatakan dalam bentuk diagram siklus atau diagram tingkat energi. Diagram siklus dan diagram tingkat energi untuk reaksi pembentukan gas SO3di atas diberikan pada Gambar 4 dan Gambar 5.
Gambar 4. Diagram Siklus Reaksi Pembentukan Gas SO3
Keadaan akhir S(s) + O2(g) SO3(g) SO2(s)+ O2(g) ∆H1= -396 kJ ∆H3= -99 kJ ∆H2= -297 kJ Keadaan awal
commit to user
29
Gambar 5. Diagram Tingkat Energi Reaksi Pembentukan Gas SO3
3) Berdasarkan Tabel Entalpi Pembentukan Standar ∆Hfo
Kalor reaksi dapat juga ditentukan dari data entalpi pembentukan zat pereaksi dan produknya. Dalam hal ini, zat pereaksi dianggap terlebih dahulu terurai menjadi unsur – unsurnya, kemudian unsur – unsur tersebut bereaksi membentuk zat produk.
Secara umum, untuk reaksi :
m AB + n CD ⎯⎯→ p AD + q CB ΔH= ? ΔH= (p · ΔHf° AD + q · ΔHf° CB) – (m · ΔHf° AB + n · ΔHf° CD) atau
∆H reaksi = ∑∆Hfo(produk) - ∑∆Hfº (pereaksi) 4) Berdasarkan Data Energi Ikatan
Di dalam suatu reaksi kimia, pada dasarnya adalah peristiwa pemutusan dan penggabungan ikatan kimia.
Misal: X2 + Y2 2 XY, dapat ditulis: X-X + Y-YX + X + Y + YX-Y + X-Y
Untuk memutuskan suatu ikatan kimia diperlukan energi, sedangkan pada penggabungan ikatan dibebaskan energi.
S(s) + O2(g) SO2(s)+ O2(g) SO3(g) Keadaan akhir Keadaan awal ∆H1= -396 kJ ∆H2= -297 kJ ∆H3= -99 kJ H 0 -297 -396
commit to user a) Energi Ikatan
Energi ikatan didefinisikan sebagai energi yang diperlukan untuk memutuskan 1 mol ikatan dari suatu molekul dalam wujud gas. Energi ikatan dinyatakan dalam satuan kilo joule (kJ).
Tabel 1. Energi Berbagai Jenis Ikatan (kJ/mol) Ikatan tunggal C – H 413 N – H 391 O – H 463 F – F 155 C – C 348 N – N 163 O – O 146 C – N 293 N – O 201 O – F 190 Cl – F 253 C – O 358 N – F 272 O – Cl 203 Cl– Cl 242 C – F 485 N – Cl 200 O – I 234 C – Cl 328 N – Br 243 Br – F 237 C – Br 276 S – H 339 Br – Cl 218 C – I 240 H – H 436 S – F 327 Br – Br 193 C – S 259 H – F 567 S – Cl 253 Si – H 323 H – Cl 431 S – Br 218 I – Cl 208 Si – Si 226 H – Br 366 S – S 266 I – Br 175 Si – C 301 H – I 299 I – I 151 Si – O 368 Ikatan ganda C = C 614 CN 891 N = N 418 S = O 323 CC 839 C = O 799 NN 941 S = S 418 C = N 615 CO 1072 O2 495
b) Energi Ikatan Rata-Rata
Energi ikatan rata-rata adalah energi rata-rata yang dibutuhkan untuk memutuskan sebuah ikatan dari seluruh ikatan suatu molekul gas menjadi atom-atom gas. Energi ikatan rata-rata merupakan besaran yang cukup berarti untuk meramalkan besarnya energi dari suatu reaksi yang sukar ditentukan melalui pengukuran langsung dengan kalorimeter.
commit to user
31 c) Energi Atomisasi
Energi atomisasi adalah energi yang dibutuhkan untuk mengurai satu mol senyawa gas menjadi atom-atomnya dalam wujud gas.
d) MenghitungH Reaksi dari Data Energi Ikatan
Reaksi kimia antarmolekul dapat dianggap berlangsung dalam dua tahap, yaitu: Pemutusan ikatan pada pereaksi
Pembentukan ikatan pada produk
Maka, dalam menentukan perubahan entalpi suatu reaksi adalah sebagai berikut: H = Σenergi ikatan reaktan yang putus- Σenergi ikatan produk yang terbentuk
(Agung Nugroho Catur Saputro, dkk.,2009: 40-67) B. Penelitian yang Relevan
Beberapa penelitian yang relevan dengan penelitian ini, antara lain: 1. Penelitian yang dilakukan oleh Doymuş, Kemal, et al (2009) dengan judul
“Effects of Two Cooperative Learning Strategies on Teaching and Learning Topics of Thermochemistry”. Dari penelitian ini disimpulkan bahwa metode pembelajaran GI lebih baik daripada Jigsaw. Dalam pembelajaran GI siswa dapat memperoleh pengetahuan baru, meningkatkan kemampuan belajar, dan memperbesar rasa percaya diri mereka. Materi termokimia merupakan materi yang membutuhkan penguasaan konsep dan keterampilan pengoperasian angka, maka dimungkinkan akan memberikan dampak yang sama terhadap penelitian ini.
2. Penelitian yang dilakukan oleh Suranto (2003) dengan Judul “Pengaruh Kemampuan Numerik dan Kemampuan Verbal serta Pola Asuh Orang Tua Terhadap Prestasi Belajar Matematika pada Siswa Kelas 1 Sekolah Menengah Umum Kabupaten Sukoharjo”. Dari penelitian ini dapat diambil 2 simpulan terkait kemampuan numerik yaitu : (a) terdapat pengaruh yang signifikan dari kemampuan numerik terhadap prestasi belajar matematika, (b) siswa yang memiliki kemampuan numerik tinggi cenderung memiliki prestasi belajar matematika yang lebih tinggi dibandingkan dengan siswa yang memiliki kemampuan numerik rendah. Kemampuan matematik merupakan
commit to user
pengembangan dari kemampuan numerik, di mana kemampuan matematik dalam penelitian ini masih menggunakan komponen-komponen kemampuan numerik yaitu penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian bilangan real. Namun untuk operasi kuadrat dan akar tidak digunakan karena tidak mendukung materi termokimia. Komponen tambahan yang digunakan adalah kesebandingan, yang dalam materi termokimia sangat berguna. Dengan melihat kondisi ini maka penelitian dari Suranto dapat digunakan sebagai pembanding.