HAKIKAT PEMBELAJARAN KIMIA

Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) berkaitan dengan cara mencari tahu tentang gejala alam - yang merupakan ciptaan Tuhan Yang Maha Kuasa - secara sistematis, sehingga IPA bukan hanya penguasaan kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan. Pendidikan IPA diharapkan dapat menjadi wahana bagi peserta didik untuk mempelajari diri sendiri dan alam sekitar, serta prospek pengembangan lebih lanjut dalam menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari. Proses pembelajarannya menekankan pada pemberian pengalaman langsung untuk mengembangkan kompetensi agar peserta didik mampu menjelajahi dan memahami alam sekitar secara ilmiah. Pendidikan IPA diarahkan untuk mencari tahu dan berbuat sehingga dapat membantu peserta didik untuk memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang alam sekitar.

          
Kimia merupakan ilmu yang termasuk rumpun IPA, oleh karenanya kimia mempunyai karakteristik sama dengan IPA. Karakteristik tersebut adalah objek ilmu kimia, cara memperoleh, serta kegunaannya. Kimia merupakan ilmu yang pada awalnya diperoleh dan dikembangkan berdasarkan percobaan (induktif) namun pada perkembangan selanjutnya kimia juga diperoleh dan dikembangkan berdasarkan teori (deduktif). Kimia adalah ilmu yang mencari jawaban atas pertanyaan apa, mengapa, dan bagaimana gejala-gejala alam yang berkaitan dengan komposisi, struktur dan sifat, perubahan, dinamika, dan energetika zat. Oleh sebab itu, mata pelajaran Kimia mempelajari segala sesuatu tentang zat yang meliputi komposisi, struktur dan sifat, perubahan, dinamika, dan energetika zat yang melibatkan keterampilan dan penalaran. Ada dua hal yang berkaitan dengan kimia yang tidak terpisahkan, yaitu kimia sebagai produk (pengetahuan kimia yang berupa fakta, konsep, prinsip, hukum, dan teori) temuan ilmuwan dan kimia sebagai proses (kerja ilmiah). Oleh sebab itu, pembelajaran kimia dan penilaian hasil belajar kimia harus memperhatikan karakteristik ilmu kimia sebagai proses dan produk.

Menurut peraturan Menteri Pendidikan Nasional RI No. 22 tahun 2006, tentang Standar Isi, bahwa Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar mata pelajaran Kimia tingkat SMK/MAK adalah mempersiapkan kemampuan peserta didik di jenjang pendidikan SMK untuk sehingga dapat mengembangkan program keahliannya pada kehidupan sehari-hari dan pada tingkat pendidikan yang lebih tinggi. Penguasaan mata pelajaran Kimia memudahkan peserta didik menganalisis proses-proses kimiawi yang difungsikan untuk mendukung pembentukan kompetensi program keahlian.

 Sedangkan pada tingkat SMA/MA/SMALB mata pelajaran Kimia perlu diajarkan untuk tujuan yang lebih khusus yaitu membekali peserta didik pengetahuan, pemahaman dan sejumlah kemampuan yang dipersyaratkan untuk  memasuki jenjang pendidikan yang lebih tinggi  serta mengembangkan ilmu dan teknologi. Tujuan mata pelajaran Kimia dicapai oleh peserta didik melalui berbagai pendekatan, antara lain pendekatan induktif dalam bentuk proses inkuiri ilmiah pada tataran inkuiri terbuka.  Proses inkuiri ilmiah bertujuan menumbuhkan kemampuan berpikir, bekerja dan bersikap ilmiah serta berkomunikasi sebagai salah satu aspek penting kecakapan hidup. Oleh karena itu pembelajaran kimia menekankan pada pemberian pengalaman belajar secara langsung melalui penggunaan dan pengembangan keterampilan proses dan sikap ilmiah.  Oleh karena itu guru diharapkan melaksanakan pembelajaran kimia dengan sedikit menggunakan metode ceramah yang membuat siswa menjadi pasif pada pembelajaran. Semoga bermanfaat.

Kulit Pisang Penghasil Arus Listrik

Ternyata kulit buah juga dapat menghasilkan listrik, misalnya kulit pisang. Percobaan yang dilakukan oleh Siswa SMP Negeri 1 Baturraden adalah  mengganti serbuk karbon pada batu baterai dengan kulit pisang.  Caranya sederhana, yakni melumatkan kulit pisang kwemudian batu baterai kering yang sudah tidak terpakai diambil dan dibuka. Batu baterai kering yang di dalamnya dijejali kulit pisang yang telah dihaluskan itu mampu menghasilkan energi listrik. Dengan demikian bisa diambil kesimpulan bahwa fungsi penghantarnya berjalan. Ada beberapa kulit pisang yang dapat dipakai untuk bahan pengganti serbuk karbon, misalnya pisang susu, pisang  ambon, dan pisang raja. Hasilnya sama, mampu memproduksi sekitar 1,2 volt, hanya ber beda sedikit dengan batu baterai biasa keluaran pabrik yang besarannya 1,5 volt. Hanya saja, baterai kulit pisang cuma mampu bertahan se kitar 5-6 jam.

Hasil penelitian lain  pada http://ulfamfadli.blog.uns.ac.id/ menyatakan bahwa rata-rata tegangan yang dihasilkan oleh baterai kering dengan elektrolit kulit pisang adalah 1,24 volt. Dan ketahanan dalam jam dinding rata-rata selama 5 hari 6 jam (135 jam). Kontruksi baterai kering kulit pisang sama dengan baterai biasa. Perbedaannya adalah pada elektrolitnya. Kulit pisang mengandung beberapa mineral yang dapat berfungsi sebagai elektrolit. Mineral dalam jumlah terbanyak adalah kalium (K⁺). Kulit pisang juga mengandung garam sodium yang mengandung klorida (Cl^-) dalam jumlah sedikit. Reaksi antara kalium dan garam sodium dapat membentuk  KCl. KCl merupakan elektrolit kuat yang mampu terionisasi dan menghantarkan arus listrik. Pisang juga mengandung Magnesium dan Seng. Magnesium (Mg) dapat bereaksi dengan diklorida dan menjadi elektrolit kuat. Jumlah Magnesium hanyalah 15 % dari jumlah pisang keseluruhan. Pisang juga mengandung Seng (Zn) yang merupakan elektroda positif, jumlah kandungan Seng dalam pisang mencapai 2 %. Sehingga mineral yang paling berperan dalam menghantarkan listrik adalah kalium, yang bereaksi dengan garam sodium. Dimungkinkan garam magnesium dan seng juga turut berperan dalam menghantarkan dan menyimpan arus listrik searah. Rata-rata kulit pisang yang digunakan sebesar 3,3 gram per baterai. Sementara kulit pisang utuh rata-rata 27 gram per satu buah. Sehingga satu buah kulit pisang mampu dijadikan kurang lebih 8 baterai. Hal ini merupakan keunggulan lain dari baterai kering dari kulit pisang.  Semoga bermanfaat.

Biodisel Sumber Energi Masa Depan

Kita semua mengetahui bahwa minyak bumi telah lama dikenal sebagai sumber energi yang penting dan digunakan dalam kehidupan kita sehari-hari. Selain sebagai sumber energi utama, minyak bumi juga menjadi bahan baku berbagai industri, seperti industri cat, obat-obatan, tinta dan tekstil. Tanpa disadari, kita juga menggunakan hasil olahan minyak bumi, seperi bensin, lilin dan sebagainya. Singkatnya, sekarang minyak bumi merupakan motor penggerak utama perekonomian dunia. Dibalik manfaat yang begitu penting dari minyak bumi, kita harus menyadari persediaan minyak bumi sangat terbatas dibandingkan kapasitas penggunaannya. Kita bisa membanyangkan jika, 20-30 tahun ke depan, minyak bumi akan habis. Jika itu terjadi, mungkin motor dan motor yang kita miliki akan tersimpan di dalam garasi rumah kita, karena tidak ada bahan bakarnya. Sebagai informasi, cadangan bumi minyak di Indonesia saat ini tinggal 4,8 milyar barel atau sekitar 550 milyar liter (1 barel = 114,41 L)(www.beritaiptek.com,2003). Jika tidak ditemukan cadangan minyak baru dan tingkat konsumsi tetap, bahan bakar ini akan habis dalam waktu 7 tahun. Apa lagi kita mengetahui, bahwa penduduk dunia telah mencapai 7 milyar, dan penduduk Indonesia menduduki peringkat ke-4, dengan jumlah penduduk kurang lebih 280 juta, di bawah China (1,3 milyar), India (1,1 milyar) dan Amerika Serikat (340 juta). Hal ini ditambah lagi, bahwa minyak bumi tidak dapat diperbaharui, perlu waktu sangat lama untuk proses pembentukannya. Kenyataan ini menggugah para ilmuwan untuk mencari sumber energi alternatif.

Sekarang kita sering mendengar istilah Biodisel. Tahukah anda apa itu biodisel?, biodisel adalah bahan bakar yang berasal dari mahluk hidup, seperti tumbuhan. Salah satu jenis biodisel yang dapat dijadikan sumber bahan bakar adalah biji-bijian seperti jagung dan kedelai. Tahukah anda, jagung dan kedelai sangat berpotensi sebagai sumber energi masa depan. Minyak yang terkandung dalam tumbuhan itu dapat direkayasa secara kimiawi menjadi bahan bakar pengganti minyak. Hal ini disebabkan struktur molekul minyak tumbuhan ini serupa dengan struktur molekul komponen minyak bumi. Keduanya terdiri dari rantai hidrokarbon.

Meskipun demikian, penggunaan minyak tumbuhan sebagai pengganti bensin masih memerlukan penanganan lebih lanjut. Hal  ini disebabkan rantai karbonnya masih terlalu panjang, yaitu 14-18 atom karbon, jika kita bandingkan dengan jumlah rantai karbon yang dimiliki oleh bensin, yaitu 7-10 atom karbon.  Jumlah rantai karbon minyak dari tumbuhan ini lebih mirip dengan rantai karbon yang dimiliki oleh solar, yaitu 15 atom karbon. Hal ini menunjukkan minyak tumbuhan, khususnya dari jagung dan kedelai dapat digunakan sebagai pengganti minyak bumi, jika sewaktu-waktu minyak bumi ternyata habis.

Sekarang coba kita pikirkan, tumbuhan apa yang memiliki rantai atom karbon yang seperti bensin? Pasti ada, kita berharap putra atau putri dari Kal-Bar dapat menemukannya. Amin.

Penulis: Kurniawan Widodo (guru kimia SMKN 2 Pontianak) dan Hamdil Mukhlisin, S.Pd  (Laboran SMAN 3 Pontianak)

Menghafal Tabel Periodik Unsur, Siapa Takut ??

Kalau sahabat kimia belajar kimia, pasti sahabat kimia selalu bertemu dengan unsur-unsur kimia. Hal ini dikarenakan salah satu fokus dari ilmu kimia adalah mengamati sifat-sifat dari unsur-usur kimia tersebut. Sekarang, jumlah unsur kimia telah mencapai 118 unsur dengan unsur yang paling baru di temukan adalah Copernicium dan mungkin akan ditemukan unsur baru lainnya di tahun yang akan datang. Ini menjadi motivasi untuk semua sahabat kimia, tidak menutup kemungkinan ada di antara sahabat kimia yang bisa menemukan unsur kimia yang baru tersebut. Amin.

Di sisi lain, semakin banyak unsur-unsur kimia yang ada, dapat menjadi salah satu kesulitan dalam menghafalkannya. Untuk itulah diperlukan cara yang mudah untuk menghafalkan unsur-unsur kimia tersebut. Salah satu cara yang bisa digunakan adalah dengan membuat jembatan keledai dari nama-nama unsur tersebut.

Mungkin ada diantara sahabat kimia masih ada yang belum mengetahui apa itu jemabatan keledai. Jemabtan keledai adalah salah satu teknik yang memudahkan sahabat kimia dalam menghafal. Jembatan keledai dibuat dengan menambahkan kata atau suku kata pada susunan kata yang ingin dihafal sehingga terbentuk kalimat yang unik dan mudah diingat. Jembatan keledai dapat digunakan untuk mengingat daftar yang panjang dan sulit diingat jika hanya mengandalkan ingatan alami.

Contohnya adalah kalimat HerLiNa Kawin Robin Cs Frustasi (kasian). Jika dicermati itu sebenarnya adalah versi jembatan keledai dari urutan unsur-unsur Hidrogen, Litium, Kalium, dan sebagainya (unsur kimia golongan IA) dalam tabel periodik, yang bisa juga dibuat menjadi HeLiNa Karo Robi Cs Fren. Untuk Golongan II A, Beta Memang Calon Sri Baginda Raja (Be Mg Ca Sr Ba Ra) atau  Beli Mangga Cari Srikaya Bawa Rambutan (wah, salah beli tu). Untuk Golongan III A, Bulu Alis Gadis Indah Terlihat (B, Al, Ga, In dan Tl). Golongan IV A, Cara Si Genit Senangkan Pelanggan baru (C, Si, Ge, Sn, Pb). Golongan VA, Nyontek Paling Asik Sambil Bisik-bisik (N, P, As, Sb, Bi) (kebiasaan yang tidak baik ni). Golongan VI A, Orang Suka Serem Teringat Pocong (O, S, Se, Te dan Po) (serem). Golongan VII A, Fuji Color Berwarna Item Amat (F Cl Br I At) dan Golongan VIII A, Heboh, Negara, Arab, Karena Xerangan Ranjau (HeNeAr KriXeRn). Ada banyak contoh lain untuk mengingat unsur-unsur kimia dalam satu golongan di sistem periodik, seperti Cumi Hangus Agak Pait Au (Cu Hg Ag Pt Au).

Meski tidak sepenuhnya benar, namun di masyarakat, seseorang dianggap ahli ketika mampu menghafal sesuatu. Sahabat kimia juga dapat berkreasi membuat singkatan-singkatan yang sesuai dengan kemauan, terserah mau menggunakan bahasa daerah atau bahasa yang hanya di mengerti oleh sahabat kimia sendiri. Nah dengan teknik belajar Jembatan Keledai ini, menghafal dapat dilakukan lebih mudah dan efektif. Metode ini juga bisa digunakan untuk pelajaran lainnya. Selamat mencoba, semoga bermanfaat. Jadi menghafal tabel periodik, siapa takut?

Penulis : Kurniawan Widodo (Guru SMKN 2 Pontianak), Hamdil Mukhlishin (Laboran SMAN 3 Pontianak)

ZAT ADITIF MAKANAN

Dalam merayakan hari raya, tentu saja kita tidak lepas dengan mengkonsumsi makanan. Makanan yang kita santap setiap hari kadang mengandung zat tambahan yang disebut zat aditif makanan. Penambahan zat ini umumnya di kalangan industri makanan sangat diperlukan agar makanan lebih lezat dan menarik.  Disamping zat aditif yang memang perlu ditambahkan untuk meningkatkan nilai gizi makanan, biasanya lebih banyak lagi zat aditif yang tidak mengandung nilai gizi. Beberapa zat aditif berfungsi sebagai zat pewarna, zat penyedap, zat pemanis, zat pengharum, zat pengawet dan anti oksidan.

Zat pewarna dimaksudkan untuk membuat makanan lebih menarik sehingga diharapkan nafsu makan bertambah dan dari segi bisnis makanan makin laris.  Zat pewarna yang diperoleh dari bahan nabati (tumbuhan) umumnya tidak menimbulkan efek samping, misalnya warna merah dari tomat, kuning dari kunyit, oranye dari wortel, hijau dari daun pandan dan lain sebagainya. Ada juga zat pewarna yang berfungsi sebagai vitamin tambahan, misalnya β-karoten dari wortel yang dipakai untuk mewarnai mentega atau margarin. Tubuh kita akan mengubah β-karoten menjadi vitamin A. Akan tetapi kebanyakan zat pewarna hanya berfungsi sebagai estetika dan tidak mengandung nilai gizi.

Dalam bidang industri, kini banyak dipakai zat pewarna sintetik, karena zat pewarna alami mudah memudar dan kurang cemerlang warnanya. Contoh zat pewarna sintetik adalah coklat HT (coklat) digunakan untuk minuman ringan dan makanan cair. Kadang-kadang terjadi kasus kesalahan pemakaian zat pewarna, misalnya produk makanan menggunakan bahan pewarna tekstil. Hal itu sangat berbahaya, karena pewarna tektil dapat menimbulkan gangguan kesehatan bagi manusia.

Zat penyedap makanan yang banyak digunakan adalah natrium glutamat atau MSG (monosodium glutamate), yang dalam bahasa sehari-hari di sebut vetsin. Mengkonsusmsi MSG secara berlebihan  dapat menimbulkan sakit kepala, sesak napas dan mudah letih jka dikonsumsi secara berlebihan. Gejala ini sering disebut “ sindrom restaurant Cina”.

Untuk mencegah kegemukan, kini banya dipakai zat pemanis yang tidak berkalori sebagai pengganti gula. Gula pemanis yang paling banyak digunakan dalam makanan dan obat-obatan adalah sakarin yang manisnya 500 kali gula dan natrium siklamat yang manisnya 50 kali gula. Namun, di amerika Serikat, badan FDA (Food and Drug Administration) telah melarang penggunaan natrium siklamat yang dicurigai sebagai penyebab kanker. Pada makanan berupa permen, diantaranya memakai sorbitol, yaitu suatu senyawa polihidroksi yang mengandung kalori sama dengan gula. Dibandingkan gula, keunggulannya adalah tidak terurai dalam mulut sehingga tidak merusak gigi. Akan tetapi, pemakaian sorbitol yang terlalu banyak dapat menimbulkan diare.

Zat pengharum pada makanan umumnya merupakan senyawa ester yang memberikan aroma buah, seperti amil asetat (pisang), amil valerat (apel), etil butirat (nanas), butil propionat (rum) dan propil asetat (pear). Diantara zat aditif pada makanan, zat pangharum relatif tidaka memberikan efek samping yang merugikan.

Penambahan zat pengawet pada makanan bertujuan untuk menghambat pertumbuhan jamur atau bakteri serta untuk memperlambat oksidasi yang dapat merusak makanan. Makanan produk industri yang mangandung banyak minyak tumbuhan dan lemak hewan sangat perlu ditambahi zat pengawet. Beberapa contoh bahan pengawet dan penggunaannya antara lain asam banzoat untuk minuman ringan, kecap, dan saus. Natrium benzoat (NaNO₃) untuk daging olahan dan keju.   Natrium nitrit (NaNO₂) untuk daging olahan, daging awetan dan kornet, serta asam propionat untuk roti dan sediaan keju olahan.

Anti oksidan adalah senyawa yang relatif mudah teroksidasi. Oleh karena itu, penggunaannya dapat mencegah atau menghambat oksidasi bahan yang akan dilindungi. Beberapa contoh anti oksidan adalah asam askorbat, digunakan pada daging olahan , kaldu dan buah kalengan. Butilhidroksianisol (BHA) digunakan untuk mencegah ketengikan lemak dan minyak goreng.

Perlu kita pahami bahwa zat aditif makanan, terutama zat aditif sintetik (bukan alami), merupakan zat asing bagi tubuh kita. Penggunaan yang berlebihan akan menimbulkan akibat yang kurang baik. Biasakanlah mengkonsusmsi makanan yang tidak mengandung zat aditif sintetik, serta  minum air putih minimal 8 gelas (sekitar 2 liter) setiap hari,  agar dapat membantu membuang zat toksin. Air membantu mengeluarkan racun lewat kulit, ginjal, juga keringat. Air melarutkan zat-zat kimia dalam darah, membersihkan darah, membantu pertumbuhan dan perbaikan jaringan tubuh. Kekurangan air akan mengakibatkan darah lengket dan kental, menyumbat dan meracuni sistem di dalam tubuh.  Selamat merayakan Idul Fitri...