View
222
Download
1
Category
Preview:
Citation preview
5
Bab II Tinjauan Pustaka
II.1 Elektrokimia
Elektrokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara energi
listrik dengan reaksi kimia. Proses elektrokimia adalah proses yang mengubah
reaksi kimia menjadi energi listrik atau energi listrik menjadi reaksi kimia.
Semua proses elektrokimia adalah reaksi redoks. Dalam reaksi redoks, elektron-
elektron dipindahkan dari zat yang dioksidasi ke zat yang direduksi. Proses
elektrokimia terjadi di dalam sel elektrokimia (Petrucci, 1999).
Sel elektrokimia adalah tempat terjadinya reaksi reduksi-oksidasi. Sel
elektrokimia terdiri dari (Achmad, 2001):
(1) Elektroda
Elektroda adalah sebuah konduktor yang digunakan untuk bersentuhan
dengan sebuah bagian non logam contohnya elektrolit, dalam suatu sirkuit.
Elektroda tempat terjadinya reaksi oksidasi disebut anoda dan elektroda
tempat terjadinya reduksi disebut katoda.
(2) Elektrolit
Elektrolit adalah zat dalam sel yang dapat menghantar listrik. Dalam elektrolit
muatan listrik diangkut oleh ion yang bergerak.
Reaksi pada elektroda berlangsung pada permukaan elektroda. Reaksi ini terjadi
pada daerah antar muka antara elektroda dan elektrolit. Rangkaian listrik dalam
sel elektrokimia terdiri atas dua bagian yaitu rangkaian luar dan rangkaian dalam.
Pada rangkaian luar, elektron mengalir melalui penghantar logam dan pada
rangkaian dalam muatan listrik diangkut oleh ion yang bergerak dalam larutan
elektrolit. Sel elektrokimia ada dua macam yaitu sel galvani dan sel elektrolisis.
6
Gambar II.1 Rangkaian listrik dalam sel elektrokimia.
II.2 Potensial Elektroda
Potensial elektroda adalah potensial listrik yang ada pada sebuah elektroda yang
berhubungan dengan bentuk oksidasi dan reduksi dari beberapa zat.
Suatu elektroda mengandung partikel (ion atau molekul) yang dapat menarik
elektron, atau cenderung tereduksi. Kekuatan tarikan itu disebut potensial reduksi.
Potensial reduksi dari suatu elektroda dilambangkan dengan E. Dalam suatu sel
elektrokimia, potensial selnya merupakan selisih potensial reduksi kedua
elektrodanya. Yang potensialnya lebih besar akan tereduksi dan berfungsi sebagai
katoda, sedangkan yang lain teroksidasi dan berfungsi sebagai anoda
(Petrucci, 1999).
Esel = Ekatoda -Eanoda
II.2.1 Asal Mula Adanya Potensial Elektroda
Bila sebuah logam dicelupkan ke dalam larutan elektrolit, maka akan terbentuk
beda potensial antara permukaan logam dengan logam tersebut. Logam yang
dicelupkan juga akan mengalami proses pelarutan. Misalnya, sebuah logam seng
dilarutkan dalam air murni, maka sebagian kecil atom seng akan berubah menjadi
ionnya (Lower, 2004). −+ +→ e2Zn)s(Zn 2
Bila Zn2+ meninggalkan permukaan logam maka jumlah elektron yang tertinggal
makin lama makin banyak sehingga suatu ketika elektron di permukaan logam ini
7
akan menghambat keluarnya ion seng dari permukaan logam dan proses pelarutan
logam terhenti.
Dalam keadaan normal jumlah logam seng yang larut akan lebih rendah dari
10-10 M. Sehingga air tersebut dapat dikatakan dalam keadaan murni.
Ketidakseimbangan elektron pada permukaan logam ini mengakibatkan timbulnya
beda potensial antara logam terhadap larutan.
Gambar II.2 Oksidasi logam seng dalam air (Lower, 2004).
Beda potensial juga akan terbentuk bila dua logam yang berbeda saling
dihubungkan. Hal ini diakibatkan karena akan terjadi perbedaan tingkat energi
Fermi dari masing-masing logam tersebut. Pada saat atom membentuk padatan,
tingkat orbital dengan berbagai tingkat energi akan melebar dan bergabung
membentuk pita-pita energi. Pita energi yang berhubungan dengan orbital molekul
ikatan disebut sebagai pita valensi. Pita valensi ini biasanya terisi secara penuh
oleh elektron. Pita energi yang berkaitan dengan orbital molekul nonbonding
disebut sebagai pita hantaran, pita energi ini tidak terisi penuh oleh elektron.
Pita hantaran merupakan pita yang menyebabkan adanya hantaran listrik. Elektron
akan mengisi pita hantaran hingga tingkat energi Fermi. Hantaran listrik terjadi
saat dua jenis logam berbeda dihubungkan satu sama lain. Elektron akan mengalir
dari tingkat energi Fermi yang tinggi ke tingkat energi Fermi rendah
(Rochliadi, 2007).
Beda potensial juga dapat dibuat bila kedua ujung konduktor dihubungkan dengan
sumber arus. Listrik timbul akibat adanya aliran atau gerakan partikel bermuatan
8
dalam medium yang disebut konduktor. Yang dapat bertindak sebagai konduktor
adalah logam dan larutan elektrolit.
Hantaran listrik dalam logam merupakan aliran elektron yang disebut hantaran
logam atau hantaran elektronik. Larutan elektrolit dapat bertindak sebagai
konduktor karena mengandung partikel bermuatan, yang disebut ion positif dan
negatif.
Dalam larutan, listrik dihantarkan oleh ion-ion sehingga disebut hantaran
elektrolit. Larutan akan menghantarkan listrik bila dicelupkan dua batang logam
yang terpisah dan masing-masing dihubungkan dengan sumber arus searah. Ion
positif akan bergerak ke elektroda negatif yaitu katoda, dan sebaliknya ion negatif
ke elektroda positif yaitu anoda (Syukri, 1999).
II.2.2 Perbedaan potensial pada daerah antarmuka
Lapisan ganda listrik adalah daerah peralihan antara dua fase yang muatannya
tidak seimbang. Pada lapisan ganda listrik, lapisan bagian dalam menyerap
molekul air dan ion, dan bagian luarnya merupakan daerah difusi.
Pada peristiwa logam dimasukkan ke dalam air murni, aliran elektron dalam
logam menyebabkan molekul air yang polar teradsorpsi pada permukaan dan
membentuk dua bidang tipis bermuatan positif dan negatif. Jika air mengandung
ion-ion terlarut, anion-anion besar dengan kepolaran yang besar akan berikatan
secara lemah pada logam, menyusun lapisan dalam bermuatan negatif yang
diimbangi dengan kelebihan kation dalam lapisan luar.
Elektrokimia mempelajari reaksi-reaksi pada partikel bermuatan yaitu ion dan
elektron yang melewati antar muka dua fase zat, yaitu fase logam atau elektroda
dan larutan penghantar atau elektrolit. Proses ini ditunjukkan sebagai reaksi kimia
yang dikenal dengan proses elektroda. Proses elektroda terjadi dalam lapisan
ganda listrik dan menghasilkan sedikit ketidakseimbangan muatan listrik pada
elektroda dan elektrolit (Lower, 2004).
9
Gambar II.3 Lapisan ganda listrik pada permukaan elektroda (Lower, 2004).
II.3 Kespontanan Reaksi Redoks
Secara termodinamika, suatu reaksi spontan dapat berlangsung apabila ΔG < 0,
atau dalam sel elektrokimia, suatu reaksi dapat berlangsung jika reaksi itu Esel > 0.
Sebaliknya reaksi tidak spontan, ΔG > 0 dan Esel < 0. Contoh reaksi spontan
adalah reaksi dalam sel Volta dan reaksi yang tidak spontan adalah reaksi
elektrolisis (Petrucci, 1999).
II.4 Persamaan Nernst
Untuk reaksi redoks dengan persamaan umum (Achmad, 2001):
dDcCbBaA +⇔+
Persaman Nernst:
ba
dcoselsel ]B[]A[
]D[]C[lnnFRTEE −=
ba
dcoselsel ]B[]A[
]D[]C[lognF
RT303,2EE −=
Pada suhu 298 K,
ba
dcoselsel ]B[]A[
]D[]C[logn
0592,0EE −=
10
II.5 Elektrolisis
Elektrolisis adalah suatu proses reaksi kimia yang terjadi pada elektroda yang
tercelup dalam elektrolit ketika dialiri arus listrik dari suatu sumber potensial luar
(Dogra, 1990). Komponen terpenting dari proses elektrolisis adalah elektroda dan
elektrolit. Sedangkan sel elektrolisis adalah sebuah sel elektrokimia yang
menggunakan sumber energi listrik dari luar untuk menjalankan suatu reaksi
yang tidak spontan. Energi listrik berfungsi sebagai pompa elektron yang
menggerakkan elektron ke katoda, dan menarik elektron dari anoda
(Chang, 2005). Elektron mengalir dari anoda ke katoda dalam rangkaian luar
seperti pada Gambar II.4.
Gambar II.4 Aliran elektron pada sel elektrolisis.
Adanya aliran elektron dalam sel elektrolisis menyebabkan di katoda terjadi reaksi
reduksi dan di anoda terjadi reaksi oksidasi. Pada sel elektrolisis, katoda
merupakan kutub negatif karena dihubungkan dengan kutub negatif sumber arus
dan merupakan target bermigrasinya ion positif, sedangkan anoda merupakan
kutub positif karena dihubungkan dengan kutub positif sumber arus dan
merupakan target bermigrasinya ion negatif.
Proses elektrolisis berhubungan dengan besarnya potensial yang digunakan.
Besarnya potensial yang digunakan dalam elektrolisis bergantung pada:
11
(1) Potensial Penguraian
Potensial penguraian adalah tegangan luar terkecil yang harus dikenakan
untuk menimbulkan elektrolisis kontinu. Pada sel elektrolisis, potensial yang
digunakan harus mampu mengatasi potensial sel galvani yang dihasilkan dan
harus pula mengatasi tahanan larutan terhadap aliran arus (Basset, 1994).
(2) Potensial Lebih atau Polarisasi Kinetika
Potensial lebih adalah potensial pada anoda atau katoda yang nilainya lebih
tinggi dari potensial penguraian akibat terbentuknya gas di sekitar elektroda
(Petrucci, 1999). Potensial lebih menyebabkan harga potensial menjadi lebih
negatif pada katoda dan menjadi lebih positif pada anoda. Potensial lebih
timbul akibat adanya tahanan dari larutan. Besarnya potensial lebih pada
anoda atau katoda dipengaruhi oleh:
a. Sifat dan keadaan fisik dari logam yang dipakai sebagai elektroda.
b. Keadaan fisik dari zat yang diendapkan.
c. Rapat arus yang dipakai.
d. Perubahan konsentrasi di sekitar elektroda.
(3) Polarisasi Konsentrasi
Reaksi pada permukaan elektroda berlangsung seketika, kecepatan
tercapainya kesetimbangan antara elektroda dengan larutan tergantung dari
besarnya arus yang mengalir. Kurang cepatnya migrasi ion ke permukaan
elektroda disebut polarisasi konsentrasi. Polarisasi konsentrasi timbul apabila
gaya difusi, gaya tarik menarik elektrostatik dan pengadukan mekanik tidak
cukup untuk mengangkut pereaksi menuju atau dari permukaan elektroda
(Buchari, 1990). Polarisasi konsentrasi dapat diperkecil dengan cara
pengadukan dan menggunakan rapat arus kecil.
(4) Potensial Ohmik atau Potensial Jatuh
Potensial ohmik atau potensial jatuh adalah potensial listrik yang dihasilkan
pada saat arus listrik dilewatkan dalam sel elektrolisis. Potensial ohmik
terjadi karena adanya tahanan dalam larutan yang dialami oleh ion-ion yang
bergerak menuju anoda atau katoda. Besarnya potensial ohmik sebanding
dengan arus yang lewat dan tahanan larutan. Pengaruh potensial ohmik
12
menyebabkan potensial yang dibutuhkan pada sel elektrolisis lebih besar
dibanding potensial teoretisnya.
Untuk menentukan jenis zat yang dihasilkan pada anoda dan katoda, maka harus
diketahui: jenis kation dan anion dalam larutan, keadaan ionnya yaitu bentuk
cairan (lelehan) atau larutan, jenis elektrodanya tidak bereaksi (inert) atau ikut
bereaksi (aktif) dalam larutan, dan konsentrasi larutan elektrolitnya pekat atau
sangat encer (Achmad, 2001).
II.6 Reaksi Pada Elektroda
Pada permukaan elektroda terjadi persaingan reaksi antara ion-ion dari elektrolit
dan ion dari air. Yang akan bereaksi pada permukaan elektroda ditentukan dari
nilai potensial elektrodanya. Contohnya:
)s()aq( AgeAg →++ Eo = +0,80 Volt
)s(2
)aq( Cue2Cu →++ Eo = +0,34 Volt
Dalam larutan yang mengandung ion Cu2+ dan ion Ag+ dengan konsentrasi yang
sama, maka ion Ag+ akan lebih dahulu mengalami reduksi karena memiliki nilai
potensial elektroda yang lebih positif. Jadi reaksi dengan potensial elektroda lebih
positif akan lebih mudah mengalami reduksi. Sebaliknya, reaksi oksidasi akan
mudah terjadi jika potensial elektrodanya lebih negatif (Achmad, 2001).
II.7 Elektrolisis Dengan Elektroda Tidak aktif (Inert)
Elektroda tidak aktif adalah elektroda yang tidak ikut bereaksi dalam elektrolisis.
Yang termasuk elektroda tidak aktif adalah platina (Pt) dan karbon (C).
II.7.1 Elektrolisis Lelehan Senyawa Ion
Sel elektrolisis bentuk lelehan atau cairan hanya berlaku untuk senyawa ion. Sel
elektrolisis bentuk cairan tidak mengandung zat pelarut atau air, yang ada hanya
kation dan anion dari senyawa ion tersebut. Pada reaksi elektrolisis, senyawa ion
bentuk cairan akan terurai menjadi ion-ionnya.
13
Ion positif atau kation akan tertarik ke katoda dan mengalami reduksi. Sedangkan
ion negatif atau anion akan tertarik ke anoda dan mengalami reaksi oksidasi.
Yang dapat bertindak sebagai kation adalah ion logam, baik golongan utama
maupun golongan transisi, sedangkan anion dapat berupa ion monoatom (F-, Cl-,
O2-) atau ion poliatom (SO42-, NO3
-).
Contoh reaksi elektrolisis lelehan NaCl dengan elektroda platina (Chang, 2005).
−+ +→ ClNaNaCl )l(
Kotoda (Pt): )l(NaeNa →+ −+ 71,2Eo −= Volt
Anoda (Pt) : eCl21Cl g(2 +→− 36,1Eo −= Volt
Reaksi keseluruhan: )g(2)l()l( Cl2/1NaNaCl +→ 1,4Eo −= Volt
II.8 Elektrolisis Larutan Elektrolit
Dalam sel elektrolisis bentuk larutan dengan elektroda tidak aktif, pengaruh
elektroda tidak ada, hanya di samping kation dan anion yang ada perlu
diperhitungkan juga adanya zat pelarut yaitu air.
Molekul air yang terdapat pada larutan dapat tereduksi di katoda atau teroksidasi
di anoda dengan reaksi masing-masing:
22 HOH2e2OH:Katoda +→+ − 83,0Eo −= Volt
e2O21H2OH:Anoda 22 ++→ + 23,1Eo −= Volt
Kation yang tereduksi di katoda adalah yang berpotensial reduksi lebih besar dari
-0,83 volt, sedangkan anion yang teroksidasi di anoda adalah yang berpotensial
oksidasi lebih besar dari -1,23 volt (Syukri, 1999).
Contoh reaksi elektrolisis larutan NaNO3 dengan elektroda platina:
−+ +→ )aq(3)aq()aq(3 NONaNaNO x 4
Katoda: )g(2)l(2 HOH2e2OH2 +→+ − x 2
:Anoda )g(2)l(2 OH4e2OH2 +→+ + x 1
14
Reaksi keseluruhan:
)g(2)g(2)aq(3)aq()l(2)aq(3 OH2NO4Na4OH2NaNO4 +++→+ −+
II.9 Elektrolisis Dengan Elektroda Bereaksi atau Elektroda Aktif
Elektroda aktif adalah elektroda yang turut bereaksi pada saat elektrolisis.
Elektroda aktif contohnya adalah logam tembaga (Cu), perak (Ag), nikel (Ni),
besi (Fe), dan sebagainya. Elektroda logam mempengaruhi reaksi oksidasi di
anoda. Jadi elektroda aktif hanya bereaksi di anoda, sedangkan di katoda tidak
akan bereaksi (Achmad, 2001).
Contoh reaksi elektrolisis larutan NiSO4 dengan elektroda perak.
−+ +→ 2)aq(4
2)aq()aq(4 SONiNiSO x 2
)s(2
)aq( Nie2Ni:Katode →++ x 1
eAgAg:Anoda )aq()s( +→ + x 2
Reaksi keseluruhan: −+ ++→+ 2)aq(4)aq()s()s()aq(4 SO2Ag2NiAg2NiSO2
II.10 Hukum Faraday
Proses elektrolisis merupakan proses yang tidak spontan. Untuk berlangsungnya
reaksi elektrolisis digunakan arus listrik dari luar. Besarnya potensial listrik yang
digunakan harus melebihi potensial yang terpasang sehingga arus akan mengalir
yang menyebabkan terjadinya reaksi. Hubungan antara besarnya energi listrik
yang dialirkan dengan banyaknya zat yang dihasilkan dalam sel elektrolisis
dirumuskan oleh Michael Faraday (Petrucci,1999).
Hukum Faraday I berbunyi: “ Jumlah perubahan kimia yang dihasilkan sebanding
dengan besarnya muatan listrik yang melewati suatu sel elektrolisis .“
Feitw =
Dengan: W = massa zat yang dihasilkan (gram).
e = bobot ekivalen = Ar atau Mr / n.
n = jumlah elektron yang diikat atau dilepaskan.
15
i = arus dalam amper.
t = waktu dalam satuan detik.
F = tetapan Faraday, 1F = 96500 C.
i.t/F = arus dalam satuan Faraday.
Hukum Faraday II berbunyi: “ Sejumlah tertentu arus listrik menghasilkan jumlah
ekivalen yang sama dari benda apa saja dalam suatu elektrolisis.”
II.11 Kegunaan Sel Elektrolisis
Sel elektrolisis banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari seperti pada
proses penyepuhan, pemurnian logam, dan produksi zat-zat kimia penting. Contoh
zat-zat kimia yang dihasilkan dalam elektrolisis adalah natrium hidroksida, logam
aluminium, magnesium, tembaga, natrium, dan gas klor (Syukri, 1999).
II.11.1 Pelapisan Logam
Proses penyepuhan atau pelapisan logam merupakan suatu reaksi redoks untuk
mengendapkan logam pada permukaan katoda. Pelapisan logam dilakukan dengan
tujuan untuk mendapatkan suatu sifat khusus pada permukaan logam agar
diperoleh hasil yang lebih baik misalnya lebih menarik dan tahan terhadap korosi.
Contoh proses pelapisan logam adalah, sendok dilapisi dengan tembaga. Sendok
yang akan dilapisi dipasang sebagai katoda dan tembaganya dipasang sebagai
anoda.
II.11.2 Pemurnian Logam
Pemurnian logam, contohnya adalah proses pemurnian tembaga. Logam tembaga
yang diperoleh dari bijih tembaga biasanya mengandung pengotor seperti seng,
besi, perak, dan emas. Pemurnian tembaga dilakukan dengan cara menempatkan
logam tembaga tidak murni sebagai anoda dan tembaga murninya sebagai katoda
(Chang, 2005). Kedua lempeng tembaga tersebut dicelupkan ke dalam gelas kimia
besar yang berisi larutan elektrolit CuSO4.
16
Elektroda tembaga sebagai anoda mengalami oksidasi menurut reaksi:
e2CuCu 2)aq()s( +→ + Volt34,0Eo
red −=
Elektroda tembaga yang lain, sebagai katoda mengalami reduksi:
)s(2
)aq( Cue2Cu →++ Volt34,0Eored +=
Reaksi keseluruhan: ++ +→+ 2)aq()s(
2)aq()s( CuCuCuCu
Pada saat elektrolisis, logam aktif yang terdapat dalam anoda, seperti besi dan
seng, juga teroksidasi pada anoda dan memasuki larutan sebagai Fe2+ dan Zn2+.
Namun, keduanya tidak teroksidasi pada anoda karena nilai potensial reduksinya
lebih negatif.
)s(2
)aq( Fee2Fe →++ Volt44,0Eo −=
)s(2
)aq( Zne2Zn →++ Volt76,0Eo −=
Logam yang kurang elektropositif, seperti emas dan perak, tidak teroksidasi pada
anoda tetapi mengendap pada dasar tangki elektrolisis. Skema proses pemurnian
tembaga ditunjukkan pada Gambar II.5.
Gambar II.5 Skema proses pemurnian tembaga (White,1999).
17
II.11.3 Pembuatan Klor dan Natrium
Gas klor dan logam natrium dibuat dengan mengelektrolisis NaCl cair
menggunakan elektroda inert. Pada katoda dihasilkan logam natrium dan di anoda
dihasilkan gas klor.
II.11.4 Pembuatan Natrium Hidroksida
Natrium hidroksida dapat dibuat dengan mengelektrolisis larutan NaCl. Reaksi
keseluruhan elektrolisis larutan NaCl:
)aq()g(2)g(22)s( NaOH2ClHOH2NaCl2 ++→+
Elektrolisis larutan NaCl, di samping menghasilkan larutan NaOH juga dihasilkan
gas H2 dan Cl2.
II.11.5 Pembuatan Aluminium dan Magnesium
Aluminium diperoleh dengan cara mengelektrolisis biji aluminium (campuran
Al2O3) dengan mineral kreolit (Na3AlF6). Mineral ini dapat menurunkan titik cair
campuran dari 2000oC menjadi 1000oC. Campuran cair itu dielektrolisis dalam
keadaan panas. Senyawa Al2O3 dalam kreolit terion menjadi:
−+ +→ 2332 O3Al2OAl
)l(3
)l( Al2e6Al2:Katoda →++
e6O2/3O3:Anoda )g(22 +→−
Reaksi keseluruhan: )l()g(223
)l( Al2O2/3O3Al2 +→+ −+
Logam magnesium dapat dibuat dengan mengelektrolisis lelehan senyawanya,
misalnya MgCl2. Hasil elektrolisisnya adalah di katoda dihasilkan logam Mg dan
di anoda dihasilkan gas Cl2. Reaksi keseluruhan elektrolisis lelehan MgCl2:
)g(2)l()l(2 ClMgMgCl +→
18
Selain itu penerapan dari sel elektrolisis yaitu penyepuhan dapat juga digunakan
untuk menentukan bilangan Avogadro (NA) dan tetapan Faraday (F )
(Seiglie, 2003).
II.12 Elektrolisis Larutan Tembaga Sulfat Dengan Elektroda Tembaga
Elektrolisis larutan tembaga sulfat menggunakan elektroda tembaga dapat
digunakan untuk membuktikan kesesuaian hukum faraday pada elektrolisis dan
dapat dimanfaatkan untuk memurnikan tenbaga. Pada elektrolisis ini elektroda
tembaga yang digunakan harus bersih dari kotoran. Kotoran dibersihkan
menggunakan asam lemah seperti asam asetat (Seiglie, 2003). Untuk
memperbaiki kualitas endapan tembaga yang dihasilkan maka pada proses
elektrolisis ini ditambahkan asam nitrat dan urea (Day, 1988).
Penambahan asam nitrat ini akan mengurangi terjadinya pembentukan gelembung
gas hidrogen dan juga bertindak sebagai pendepolarisasi katode. Reaksi ion nitrat
pada katoda tembaga adalah:
OH3NHe8H10NO 243 +⇔++ ++−
Asam nitrat yang digunakan harus terbebas dari ion nitrit. Ion nitrit terbentuk dari
reaksi:
−−+ +⇔++ 223 NOOHe2NOH2
Ion nitrit mencegah pengendapan sempurna dari tembaga dan dihilangkan dengan
penambahan urea atau dengan cara dipanaskan.
OH3CON2)NH(CONO2H2 222222 ++⇔++ −+
Selain penambahan ion nitrat, untuk memperbaiki kualitas endapan dapat juga
dilakukan dengan pengadukan mekanis karena dengan ini terjadinya polarisasi
konsentrasi dapat diminimalkan, peningkatan suhu elektrolisis, dan penggunaan
rapat arus listrik yang kecil (Basset, 1994). Endapan yang baik kualitasnya adalah
endapan yang melekat dengan baik, rapat, dan halus.
19
II.13 Pembelajaran Kontekstual
Saat ini ada kecenderungan untuk kembali pada pemikiran bahwa anak akan
belajar lebih baik jika lingkungan diciptakan alamiah. Belajar akan lebih
bermakna jika anak mengalami apa yang dipelajarinya, bukan mengetahuinya.
Pembelajaran yang berorientasi pada penguasaan materi terbukti berhasil dalam
kompetisi mengingat jangka pendek tetapi gagal dalam membekali anak
memecahkan persoalan dalam kehidupan jangka panjang (Depdiknas, 2008).
Salah satu strategi pembelajaran agar hasil pembelajaran siswa lebih bermakna
adalah dengan pembelajaran kontekstual (Contextual Teaching and
Learning /CTL).
Pendekatan konstektual merupakan suatu konsep belajar dengan cara
menghadirkan situasi dunia nyata ke dalam kelas sehingga mendorong siswa
membuat hubungan antara pengetahuan yang dimilikinya dengan penerapannya
dalam kehidupan mereka sebagai anggota keluarga dan masyarakat
(Nurhadi, 2002).
Tujuh Komponen Pembelajaran Kontekstual (Depdiknas, 2008), adalah:
1. Konstruktivisme:
(a) Membangun pemahaman mereka sendiri dari pengalaman baru berdasar
pada pengetahuan awal.
(b) Pembelajaran harus dikemas menjadi proses “mengkonstruksi” bukan
menerima pengetahuan.
2. Inquiry
(a) Proses perpindahan dari pengamatan menjadi pemahaman.
(b) Siswa belajar menggunakan keterampilan berpikir kritis.
3. Questioning (Bertanya)
(a) Kegiatan guru untuk mendorong, membimbing dan menilai kemampuan
berpikir siswa.
(b) Bagi siswa yang merupakan bagian penting dalam pembelajaran yang
berbasis inquiry.
20
4. Learning Community (Masyarakat Belajar)
(a) Sekelompok orang yang terikat dalam kegiatan belajar.
(b) Bekerja sama dengan orang lain lebih baik daripada belajar sendiri.
(c) Tukar pengalaman.
(d) Berbagi ide.
5. Modeling (Pemodelan)
(a) Proses penampilan suatu contoh agar orang lain berpikir, bekerja dan
belajar.
(b) Mengerjakan apa yang guru inginkan agar siswa mengerjakannya.
6. Reflection ( Refleksi)
(a) Cara berpikir tentang apa yang telah kita pelajari.
(b) Mencatat apa yang telah dipelajari.
(c) Membuat jurnal, karya seni, dan diskusi kelompok.
7. Authentic Assessment (Penilaian Yang Sebenarnya)
(a) Mengukur pengetahuan dan keterampilan siswa.
(b) Penilaian produk (kinerja).
(c) Tugas-tugas yang relevan dan kontekstual.
Strategi umum yang diterapkan dalam pembelajaran kontekstual disingkat react
(Nurhadi, 2002), yaitu:
(1) Relating: Belajar dikaitkan dengan konteks pengalaman kehidupan nyata.
(2) Experiencing: Belajar ditekankan kepada penggalian (eksplorasi), penemuan
(discovery), dan penciptaan (invention).
(3) Applying: Belajar bilamana pengetahuan dipresentasikan di dalam konteks
pemanfaatannya.
(4) Cooperating: Belajar melalui konteks komunikasi interpersonal, pemakaian
bersama dan sebagainya.
(5) Transferring: Belajar melalui pemanfaatan pengetahuan di dalam situasi atau
konteks baru.
21
II.14 Pembelajaran Elektronik (E-Learning)
Pembelajaran elektronik adalah kegiatan pendidikan yang menggunakan media
elektronik atau teknologi informasi yaitu media komputer dan atau internet.
Pembelajaran elektronik merupakan kegiatan pembelajaran yang memanfaatkan
jaringan (Internet, LAN, WAN) sebagai cara penyampaian, interaksi, dan fasilitasi
yang didukung oleh berbagai bentuk layanan belajar lainnya (Effendi dan Zhuang,
2005). Pembelajaran elektronik dapat diselenggarakan dengan syarat-syarat
tertentu.
Syarat diselenggarakannya pembelajaran elektronik antara lain adalah:
(1) Kegiatan pembelajarannya dilakukan dengan memanfaatkan jaringan (LAN
atau WAN).
(2) Tersedia dukungan layanan tutor yang dapat membantu peserta apabila
mengalami kesulitan.
(3) Rancangan sistem pembelajarannya sudah dipelajari atau diketahui oleh
setiap peserta belajar.
(4) Ada lembaga yang menyelenggarakan atau mengelola kegiatan pembelajaran
elektronik dan sistem evaluasi terhadap kemajuan atau perkembangan belajar
peserta belajar.
Pembelajaran elektronik memberikan alternatif cara belajar baru. Pada
pembelajaran elektronik antara siswa dan guru tidak harus berada dalam ruang
dan waktu yang sama. Pembelajaran elektronik memiliki kelebihan dan
keterbatasan tertentu dalam proses pembelajarannya (Effendi dan Zhuang, 2005).
Kelebihan pembelajaran elektronik yaitu fleksibel dalam waktu, tempat,
kecepatan pembelajaran, dan dapat mengakomodasi keragaman gaya belajar
siswa. Siswa memiliki peluang mengulang pembelajaran. Kelebihan yang lainnya
adalah dapat menampilkan multimedia, menyediakan sistem umpan balik
misalnya dalam bentuk tes yang segera dapat memberikan nilai, dan menyediakan
fasilitas diskusi dengan sesama siswa atau guru. Akan tetapi, pembelajaran
elektronik juga memiliki keterbatasan.
22
Keterbatasan dari pembelajaran elektronik adalah banyak orang yang belum
terbiasa menggunakan komputer dan belajar mandiri, biaya awal untuk
menyediakan sarana cukup besar, internet belum menjangkau semua kota di
Indonesia, dan ada beberapa materi pelajaran yang tidak dapat diajarkan melalui
pembelajaran elektronik.
Contoh materi yang tidak dapat diajarkan melalui pembelajaran elektronik adalah
pembelajaran yang memerlukan banyak kegiatan fisik seperti olah raga, instrumen
musik, dan praktikum. Dalam hal ini, pembelajaran elektronik dapat digunakan
untuk memberikan dasar-dasar pembelajaran sebelum masuk ke praktek. Salah
satu perangkat lunak untuk program pembelajaran elektronik yang banyak
digunakan adalah Moodle, yang artinya tempat belajar dinamis dengan
menggunakan model berorientasi objek (Purbo, 2007).
II.15 Moodle
Moodle adalah perangkat lunak berbasis web yang dapat diunduh secara gratis di
http://www.moodle.org. Aplikasi dari program ini memungkinkan siswa masuk
ke dalam kelas maya untuk mengakses materi-materi pelajaran. Moodle
merupakan sebuah aplikasi Course Management System (CMS) yang dapat
digunakan ataupun dimodifikasi oleh siapa saja karena memiliki lisensi secara
General Public License (GNU) (Purbo, 2007) .
Moodle dapat dimanfaatkan oleh guru, dosen, instruktur, mentor, siswa,
mahasiswa, dan siapa pun yang tertarik dengan pembelajaran elektronik. Dengan
menggunakan Moodle, maka kita dapat membuat materi pembelajaran, soal,
jurnal elektronik dan lain-lain. Oleh karena itu Moodle sangat sesuai jika
digunakan di lingkungan pendidikan (Bamboomedia. net).
Keunggulan membangun pembelajaran elektronik dengan menggunakan Moodle
adalah sederhana, efisien, mudah, sesuai dengan banyak browser, mudah cara
instalasinya, mendukung banyak bahasa termasuk bahasa Indonesia, tersedia
manajemen situs untuk pengaturan situs keseluruhan, manajemen pengguna,
manajemen kursus, penambahan atau pengurangan kursus, mengubah tema,
menambah jurnal, modul praktikum, dan forum diskusi (Purbo, 2007).
Recommended