i
IMPLEMENTASI STRUKTUR TREE UNTUK
PEMBENTUKAN REAKSI KIMIA
TUGAS AKHIR
Diajukan Guna Memenuhi Sebagian Persyaratan
Dalam Rangka Menyelesaikan Pendidikan Sarjana Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Elektro
NI WAYAN EMMY ROSIANA DEWI NIM. 0604405059
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA JIMBARAN – BALI
ii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi (tugas akhir) ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Denpasar, 8 Oktober 2012
Ni Wayan Emmy Rosiana Dewi NIM. 0604405059
iii
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
JUDUL : IMPLEMENTASI STRUKTUR TREE UNTUK
PEMBENTUKAN REAKSI KIMIA
NAMA : NI WAYAN EMMY ROSIANA DEWI
NIM : 0604405059
BIDANG STUDI : SISTEM KOMPUTER DAN INFORMATIKA
PROGRAM STUDI : TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS : TEKNIK
TANGGAL DIUJI : 21 SEPTEMBER 2012
Menyetujui
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA
Dosen Pembimbing I
(A. A. Kompiang Oka Sudana, S.Kom, MT) NIP. 19750612 199903 1 002
Dosen Pembimbing II
(A.A.Ketut Agung Cahyawan W.,ST.,MT.) NIP. 19731213 200801 1 004
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana
(Ir. I Nyoman Setiawan, MT.) NIP. 19631229 199103 1 001
iv ABSTRAK
Kimia merupakan salah satu bidang mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam yang diselenggarakan hampir di setiap Sekolah Menengah Atas atau yang sederajat. Salah satu materi dalam Ilmu Kimia itu adalah ikatan kimia. Ikatan kimia dibedakan menjadi ikatan ion dan ikatan kovalen. Pembentukan senyawa melalui ikatan kimia ini akan menghasilkan senyawa ion atau senyawa kovalen di mana setelah senyawa terbentuk, dapat dihitung jumlah mol senyawa.
Pembuatan sistem ini bertujuan untuk membangun sebuah perangkat lunak berbasis web yang dapat menghasilkan perhitungan senyawa melalui ikatan kimia sehingga dapat dijadikan sebagai referensi pembelajaran bagi siswa dalam mempelajari Ilmu Kimia. Perancangan sistem ini disesuaikan dengan materi Kimia yang ada di Sekolah Menengah Atas.
Hasil akhir dari sistem ini adalah berupa suatu perangkat lunak yang bisa menghasilkan persamaan senyawa ion maupun kovalen yang dibentuk berdasarkan penggabungan unsur-unsur kimia. Senyawa yang telah terbentuk akan dihitung jumlah mol senyawanya untuk mengetahui jumlah mol senyawa yang terpakai, habis dan tersisa. Sistem Tree untuk Pembentukan Reaksi Kimia ini menampilkan tree berupa bagan yang menampilkan unsur-unsur pembentuk senyawa ion maupun kovalen.
v ABSTRACT
Chemistry is one of the subject areas of Natural Sciences, held almost every secondary school or its equivalent. One of the material in the Chemical Sciences is a chemical bond. Chemical bonds are divided into ionic and covalent bonding. Formation of these compounds through chemical bonds or ionic compounds will result in covalent compounds in which after the compound is formed, can be calculated number of moles of the compound.
The aim of making this system is to build a web which can produce compounds through chemical bonds that can be used as a reference for students learning in learning Chemistry. System design is tailored to the materials chemistry at high school.
The end result of this system is a form of ion and covalent compounds are formed by the merger of the chemical elements. Compounds that have been formed will be counted the number of moles of the compound to determine the number of moles of the compound used, discharged and left. Tree Systems for Chemical Reaction Formation showing tree in the form of a chart that displays the elements forming ionic and covalent compounds.
vi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa, karena atas Asung Kerta Wara Nugraha-Nya, akhirnya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas Akhir yang berjudul “Implementasi Struktur Tree untuk Pembentukan Reaksi Kimia” ini disusun sebagai syarat untuk memenuhi sebagian persyaratan menyelesaikan Program Sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Elektro Universitas Udayana.
Selama penyusunan Proposal Tugas Akhir ini, penulis mendapatkan petunjuk dan bimbingan dari berbagai pihak. Sehubungan dengan hal tersebut pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Ir. I Wayan Redana, MA.Sc, Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Udayana.
2. Bapak Ir. I Nyoman Setiawan., MT. sebagai Ketua Jurusan sekaligus pembimbing akademik di Teknik Elektro Universitas Udayana.
3. Bapak A.A. Kompiang Oka Sudana, S.Kom., MT. sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan banyak petunjuk dan bimbingan kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir ini.
4. Bapak A.A. Ketut Agung Cahyawan W., ST., MT. sebagai Dosen Pembimbing II yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
5. Segenap dosen pengajar di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana.
6. Bapak atau Ibu pegawai di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana yang telah membantu selama proses perkulihaan.
7. Seluruh keluarga yang telah memberikan dukungan khususnya bapak I
Wayan Mudia dan ibu Ni Made Rapini selaku orang tua serta Aris Andhika Prahaditama selaku adik yang telah memberikan semangat, doa restu, dan
vii
fasilitas sehingga penulis dapat berkonsentrasi dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
8. I Made Suwija Putra yang telah memberikan segenap dukungan, doa, semangat, pikiran pada penulisan ini.
9. Wahyu Pradipta, Soni Artawan dan Duhita Dewi yang telah memberikan dukungan dan bantuan serta masukan-masukan dalam menyelesaikan penulisan dan pembuatan laporan tugas akhir ini.
10. Rekan-rekan Mahasiswa Teknik Elektro Angkatan 2006 yang telah memberikan dukungan moral selama penyusunan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan yang berada di luar kemampuan penulis, untuk itu penulis mengharapkan sumbangan saran dan kritik yang bersifat membangun guna perbaikan dan pengembangan lebih lanjut.
Akhir kata penulis mohon maaf jika ada kesalahan dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca serta perkembangan teknologi informasi dan pendidikan walaupun masih jauh dari sempurna.
Denpasar, Oktober 2012 Penulis
viii DAFTAR ISI
JUDUL ... i
PERNYATAAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
ABSTRAK ... iv
ABSTRACT ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xvi
DAFTAR KODE PROGRAM ... xviii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah... 2
1.3 Tujuan Penelitian ... 2
1.4 Manfaat Penelitian ... 2
1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Kimia ... 5
2.2 Tabel Periodik ... 6
2.2.1 Sejarah Tabel Periodik ... 6
2.2.2 Pengertian Tabel Periodik ... 7
2.2.3 Unsur Kimia ... 8
2.2.4 Senyawa ... 9
2.2.5 Golongan ... 9
ix
2.3 Ikatan Kimia ... 11
2.3.1 Ikatan Ion ... 11
2.3.2 IkatanKovalen ... 13
2.4 Stoikiometri Reaksi Kimia ... 13
2.4.1 Konsep Mol ... 14
2.4.2 Hubungan Mol dengan Massa (Gram) ... 14
2.4.3 Stoikiometri Larutan ... 15
2.4.4 Metode Eliminasi Gauss untuk Penyetaraan Persamaan Reaksi 15 2.5 Struktur Tree ... 18
2.6 MySQL ... 19
2.6.1 Fitur MySQL ... 19
2.6.2 Keunggulan MySQL ... 20
2.6.3 Tipe Data MySQL ... 21
2.6.3.1 Data Numerik ... 21
2.6.3.2 Data String ... 22
2.6.3.3 Data Waktu... 23
2.6.3.4 Data selain Numerik dan String ... 23
2.7 PHP ... 24 2.7.1 Sejarah PHP ... 24 2.7.2 Syntax PHP... 26 2.7.3 Tipe Data PHP ... 27 2.7.4 Operator PHP ... 27 2.7.4.1 Operator Aritmatika ... 28 2.7.4.2 Operator Assignment ... 28 2.7.4.3 Operator Bit ... 30 2.7.4.4 Operator Relasi ... 30 2.7.4.5 Operator Ternary ... 32
2.7.4.6 Operator Control Error ... 32
2.7.4.7 Operator Eksekusi ... 33
2.7.4.8 Operator Increment/Decrement ... 33
x 2.7.4.10 Operator String ... 35 2.7.4.11 Operator Array... 35 2.7.5 Struktur Kontrol PHP ... 35 2.7.5.1 Statement if ... 35 2.7.5.2Statement if…else… ... 36
2.7.5.3 Statement if…else if…else… ... 37
2.7.5.4 Statement switch ... 38
2.7.5.5 Statement while ... 39
2.7.5.6 Statement do…while ... 39
2.7.5.7 Statement for ... 40
2.7.5.8 Statement foreach ... 41
2.7.5.9 Statement break dan continue ... 42
2.7.5.10 Statement return dan exit ... 42
2.7.5.11 Statement require, include, require_once, include_once ... 42
BAB III METODE DAN PERANCANGAN SISTEM ... 44
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 44
3.2 Alur Penelitian ... 44
3.3 Data ... 46
3.3.1 Sumber Data... 46
3.3.2 Metode Pengumpulan Data ... 46
3.4 Kebutuhan Hardware dan Software Pembuatan Sistem ... 46
3.4.1 Spesifikasi Hardware... 46 3.4.2 Spesifikasi Software ... 47 3.5 Pemodelan Sistem ... 47 3.5.1 Statement of Purpose ... 47 3.5.2 Event List ... 47 3.5.3 Diagram Konteks ... 48
3.5.4 Gambaran Umum Sistem ... 49
3.5.5 Flowchart Perhitungan Mol Unsur ... 51
xi
3.5.7 Flowchart Reaksi Senyawa dengan Oksida Asam/Basa ... 54
3.5.8 Flowchart Perhitungan Molalitas Larutan ... 56
3.5.9 Flowchart Perhitungan Mol Larutan ... 57
3.5.10 Flowchart Perhitungan Massa Sisa ... 59
3.5.11 Flowchart Penyetaraan Reaksi ... 61
3.5.12 Entity Relationship Diagram (ERD) ... 63
3.5.13 Derajat Relasi ... 64
3.5.14 Hasil Mapping ke Tabel Fisik ... 65
3.5.15 Struktur Data ... 65
3.7 Pengembangan Aplikasi ... 71
3.7.1 Bahasa Pemrograman ... 71
3.8 Jadwal Kegiatan Penelitian ... 71
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS HASIL ... 72
4.1 Gambaran Umum Sistem... 72
4.2 Pembentukan Senyawa ... 72
4.2.1 Pembentukan Senyawa Ion ... 72
4.2.2 Pembentukan Senyawa Kovalen ... 75
4.2.3 Perhitungan Molalitas dari Senyawa ... 78
4.2.4 Perhitungan Pereaksi Pembatas ... 79
4.3 PenjelasanUser Interface ... 81
4.3.1 Interface untuk Umum... 81
4.3.2 Halaman Pengolahan Data ... 84
4.4 Pengujian Sistem ... 86
4.4.1 Halaman Pembentukan Senyawa ... 86
4.4.1.1 Pembentukan Ikatan Ion ... 87
4.4.1.2 Pembentukan Ikatan Kovalen ... 89
4.4.2 Halaman Perhitungan Mol ... 91
4.4.3 Halaman Penyetaraan Reaksi ... 93
4.4.4 Halaman Perhitungan Mol untuk Senyawa Oksida ... 96
xii
4.5 Perbandingan Hasil Perhitungan Manual dengan Hasil Perhitungan pada
Sistem Tree Pembentukan Reaksi Kimia ... 103
4.6 Analisis Rekapan Kuesioner ... 111
4.6.1 Kuesioner untuk siswa ... 111
4.6.2 Kuesioner untuk Guru Kimia ... 116
4.7 Analisis Keberhasilan Sistem ... 121
4.8 Kelebihan dan Kekurangan Sistem... 122
4.7.1 Kelebihan Sistem ... 122 4.7.2 Kelebihan Sistem ... 123 BAB V PENUTUP ... 124 5.1 Simpulan ... 124 5.2 Saran ... 125 DAFTAR PUSTAKA ... 126 LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tabel Periodik... 11
Gambar 2.2 Contoh ikatan ion NaCl ... 13
Gambar 2.3 Simulasi Pohon ... 19
Gambar 2.4 Cara Kerja Server pada Script PHP ... 24
Gambar 2.5 Flowchart Cara Kerja Statement If ... 35
Gambar 2.6 Flowchart Cara Kerja Statement If…Else… ... 36
Gambar 2.7 Flowchart Cara Kerja Statement If…Elseif…Else ... 37
Gambar 2.8 Flowchart Cara Kerja Statement Switch ... 38
Gambar 2.9 Flowchart Cara Kerja Statement While ... 39
Gambar 2.10 Flowchart Cara Kerja Statement Do…While… ... 40
Gambar 2.11Flowchart Cara Kerja Statement For ... 41
Gambar 3.1 Diagram alur penelitian ... 44
Gambar 3.2 Diagram Konteks Sistem ... 48
Gambar 3.3 Diagram Gambaran Umum Sistem Pembentukan Reaksi Kimia ... 49
Gambar 3.4 Flowchart perhitungan mol unsur ... 51
Gambar 3.5 Flowchart perhitungan mol senyawa ... 52
Gambar 3.6 Flowchart Reaksi Oksida Asam/Basa ... 54
Gambar 3.7 Flowchart perhitungan molalitas larutan ... 56
Gambar 3.8 Flowchart perhitungan mol larutan ... 57
Gambar 3.9 Flowchart perhitungan massa sisa ... 59
Gambar 3.10 Flowchart penyetaraan reaksi ... 61
Gambar 3.11 Entity Relationship Diagram ... 63
Gambar 3.12 Relasi antar Tabel untuk Database Sistem Tree untuk Pembentukan Reaksi Kimia... 70
Gambar 4.1 Flowchart pembentukan ikatan ion ... 73
Gambar 4.2 Pembentukan NaCl ... 74
xiv
Gambar 4.4 Flowchart pembentukan ikatan kovalen ... 76
Gambar 4.5 Pembentukan HCl ... 77
Gambar 4.6 Pembentukan HCl pada sistem ... 77
Gambar 4.7 Perhitungan mol NH3 pada sistem ... 79
Gambar 4.8 Perhitungan mol unsur Fe ... 81
Gambar 4.9 Tampilan halaman utama ... 82
Gambar 4.10 Menu Utama pada sistem ... 83
Gambar 4.11 Side bar info ‘Top Senyawa’ ... 84
Gambar 4.12 Masuk kehalaman administrator ... 85
Gambar 4.13 Halaman setelah melakukan log in ... 85
Gambar 4.14 Manipulasi data pada tabel istilah ... 86
Gambar 4.15 Tampilan halaman senyawa... 87
Gambar 4.16 Pemilihan Unsur Logam ... 88
Gambar 4.17 Tampilan Senyawa NaCl yang Terbentuk ... 88
Gambar 4.18 Animasi proses pembentukan NaCl ... 89
Gambar 4.19 Pemilihan Unsur Non Logam ... 90
Gambar 4.20 Senyawa HBr yang terbentuk ... 90
Gambar 4.21 Membuka menu selanjutnya dengan menekan NaCl ... 91
Gambar 4.22 Menu Pilihan Hitung Mol dan Setarakan ... 92
Gambar 4.23 Perhitungan mol senyawa NaCl ... 92
Gambar 4.24 Hasil perhitungan mol senyawa NaCl ... 93
Gambar 4.25 Penyetaraan reaksi CO2 ... 94
Gambar 4.26 Menu Setarakan untuk menyetarakan reaksi ... 94
Gambar 4.27 Persamaan reaksi yang belum setara ... 95
Gambar 4.28 Hasil penyetaraan reaksi ... 95
Gambar 4.29 Pembentukan senyawa BaO ... 96
Gambar 4.30 Mereaksikan senyawa BaO dengan oksida basa ... 97
Gambar 4.31 Hasil reaksi senyawa BaO dengan H2O ... 97
Gambar 4.32 Perhitungan mol senyawa H2BaO2 ... 98
Gambar 4.33 Hasil perhitungan mol senyawa H2BaO2 ... 99
xv
Gambar 4.35 Mereaksikan senyawa N2O3 dengan oksida asam ... 100
Gambar 4.36 Hasil reaksi senyawa N2O3 dengan oksida asam ... 101
Gambar 4.37 Perhitungan mol senyawa HNO2 ... 101
Gambar 4.38 Hasil perhitungan mol senyawa HNO2 ... 102
Gambar 4.39 Hasil pembentukan tree senyawa NaCl ... 103
Gambar 4.40 Input nilai untuk menentukan mol larutan ... 104
Gambar 4.41 Hasil perhitungan mol larutan pada sistem ... 105
Gambar 4.42 Input nilai untuk menentukan mol senyawa ... 106
Gambar 4.43 Hasil perhitungan mol senyawa pada sistem... 107
Gambar 4.44 Hasil perhitungan mol larutan NaOH pada sistem ... 108
Gambar 4.45 Hasil perhitungan mol senyawa NH3 pada sistem ... 110
Gambar 4.46 Tree senyawa NaCl ... 121
Gambar 4.47 Tree senyawa Na2O ... 122
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Beberapa Triade ... 7
Tabel 2.2 Tipe data Numerik dalam MySQL ... 21
Tabel 2.3 Tipe data String dalam MySQL... 22
Tabel 2.4 Tipe data Waktu dalam MySQL ... 22
Tabel 2.5 Operator Aritmatika ... 28
Tabel 2.6 Operator Assignment ... 29
Tabel 2.7 Operator Bit ... 30
Tabel 2.8 Operator Relasi ... 30
Tabel 2.9 Operator Increment/Decrement ... 33
Tabel 2.10 Tabel Kebenaran Operator Logika ... 34
Tabel 3.1 Tabel tb_unsur ... 59
Tabel 3.2 Contoh data pada tabel tb_unsur ... 59
Tabel 3.3 Tabel tb_jenis ... 60
Tabel 3.4 Contoh data dari tabel tb_jenis ... 60
Tabel 3.5 Tabel tb_istilah ... 60
Tabel 3.6 Contoh data dari tabel tb_istilah ... 60
Tabel 3.7 Tabel tb_user ... 61
Tabel 3.8 Contoh data dari tabel tb_user ... 62
Tabel 3.9 Tabel tb_bidang_frekuensi ... 63
Tabel 3.10 Contoh data dari tabel tb_frekuensi ... 63
Tabel 3.11 Jadwal Kegiatan Penelitian ... 65
Tabel 4.1 Perhitungan efektivitas proses pengoperasian web Sistem Tree Pembentukan Reaksi Kimia ... 111
Tabel 4.2 Perhitungan efektivitas tampilan web Sistem Tree Pembentukan Reaksi Kimia ... 112
Tabel 4.3 Perhitungan efektivitas visualisasi proses reaksi kimia pada web Sistem Tree Pembentukan Reaksi Kimia ... 113
xvii
Tabel 4.4 Perhitungan efektivitas kemudahan pencarian istilah kimia
pada web Sistem Tree Pembentukan Reaksi Kimia ... 114 Tabel 4.5 Perhitungan efektivitas pemahaman penggunaan web
Sistem Tree Pembentukan Reaksi Kimia ... 114 Tabel 4.6 Perhitungan efektivitas kecocokan hasil perhitungan pada
web Sistem Tree Pembentukan Reaksi Kimia ... 115 Tabel 4.7 Perhitungan efektivitas kuesioner web Sistem Tree
untuk Pembentukan Reaksi Kimia dengan responden siswa... 116 Tabel 4.8 Pendapat Guru Kimia mengenai kecocokan hasil perhitungan
pada web Sistem Tree Pembentukan Reaksi Kimia ... 117 Tabel 4.9 Pendapat responden Guru Kimia terhadap materi kimia ... 117 Tabel 4.10 Pendapat responden Guru Kimia terhadap kegunaan web ... 118 Tabel 4.11 Pendapat Guru Kimia tentang visualisasi proses reaksi
kimia ... 119 Tabel4.12 Pendapat responden Guru Kimia terhadap kemudahan
pemahaman web ... 119 Tabel 4.13 Perhitungan Efektivitas kuesioner web Sistem Tree
untuk Pembentukan Reaksi Kimia dengan responden
xviii
DAFTAR KODE PROGRAM
Kode Program 2.1Penulisan script PHP dengan cara <?php…?> ... 26
Kode Program 2.2 Penulisan script PHP dengan cara <script language=”PHP”>…</script> ... 26
Kode Program 2.3 Penulisan script PHP dengan cara <?...?> ... 26
Kode Program 2.4 Penulisan script PHP dengan cara <%...%> ... 26
Kode Program 2.5 Operator Relasi ... 32
Kode Program 2.6 Operator Ternary ... 32
Kode Program 2.7 Operator Eksekusi ... 33
Kode Program 2.8 Struktur if satu instruksi ... 35
Kode Program 2.9 Struktur if banyak instruksi ... 36
Kode Program 2.10 Struktur statementif…else… ... 36
Kode Program 2.11 Struktur statementif..elseif…else… ... 37
Kode Program 2.12 Struktur switch ... 38
Kode Program 2.13 Struktur while ... 39
Kode Program 2.14 Struktur foreach ... 42
Kode Program 2.15 Struktur foreach data array ... 42
