SOAL BERPIKIR KREATIF PESERTA DIDIK PADA MATERI SISTEM KOLOID 1) Kalian telah mempelajari dua jenis campuran yaitu larutan dan suspensi. Berdasarkan sifat dari kedua campuran tersebut, campuran air dengan gula, campuran air dengan cuka termasuk larutan. Campuran air dengan pasir, campuran air dengan belerang, belerang, dan campuran air dengan kapur termasuk suspensi. Sedangkan ada satu lagi jenis campuran yang belum kalian pelajari yaitu koloid, contohnya adalah campuran air dengan susu, campuran air dengan santan dan campuran air dengan cat. Berikut ini adalah tabel hasil pengamatan sifat larutan, suspensi dan koloid. No.
Sifat
Sistem Campuran Air dengan
1.
Saat dicampurkan Larut/ Tidak
2.
Setelah dicampurkan Bening/ Keruh
3.
Disaring, Ada residu/ residu
tidak
Gula Larut
Cuka Larut
Susu Larut
Santan Larut
Pasir Tidak Larut
Kapur Tidak larut
Bening
Bening
Bening
Bening
Keruh
Keruh
tidak ada residu
tidak ada residu
Ada residu
Ada residu
Ada residu
Ada residu
Stabil
Stabil
Stabil
Stabil
Tidak Stabil
Tidak Stabil
Diteruskan
Diteruskan
Dihamburkan
Dihamburkan
Diteruskan
Diteruskan
ada
4.
Setelah diaduk, Stabil/ Tidak Stabil
5.
Disinari cahaya, dihamburkan/ di teruskan
a. Berikan 2 contoh campuran lain yang karakteristiknya mirip dengan campuran air dengan gula, dan campuran air dengan pasir? b. Perhatikan tabel hasil pengamatan beberapa campuran diatas. Berdasarkan zat-zat penyusunnya, mengapa tanah juga termasuk campuran ? 2) Mengapa pada siang hari didalam rumah cukup terang padahal cahaya mahari tidak masuk ke dalam rumah ? 3) Jika Anda berkemah di suatu tempat dan Anda menanak nasi. Sementara itu, di daerah tersebut tidak ada air jernih, hanya ada air sungai yang mengandung lumpur. Bagaimana cara yang Anda lakukan agar dapat menanak nasi?
1
4) Mengapa campuran koloid umumnya memberikan warna, tidak seperti larutan yang sering tidak berwarna? Jelaskan ?. 5) Agar-agar yang sering kita makan adalah agar-agar yang padat dan kenyal, pada saat agar-agar dicampur dengan air dan dilakukan pengadukan, agar-agar tidak larut . Pada saat pemanasan, agar-agar larut . Jika didinginkan, agar-agar tidak larut. Berdasarkan perlakuan terhadap campuran agar-agar di atas, kemukakan pendapat kalian mengenai sifat agar-agar di atas ? 6) Tentukan dan pilihan campuran dibawah : A. Manakah di antara campuran berikut yang termasuk sistem koloid: (a) campuran gula merah dengan fermentasi kedelai; (b) air dengan gula pasir; (c) air dengan karbonat; (d) campuran air dengan saripati beras B. Manakah di antara koloid berikut yang tergolong koloid hidrofil ? (a) kecap; (b) tinta printer; (c) mentega; (d) pylox. C. Mengapa sirup obat batuk sebelum diminum harus dikocok terlebih dahulu ? 7) Mengapa pada air susu akan terjadi endapan jika ditambahkan air jeruk? Jelaskan ?. 8) Andi mempunyai suatu camapuran berwarna merah bening yang terdapat didalam gelas bening. Andi memasukkan arang aktif (karbon aktif) ke dalam campuran tersebut, beberapa menit kemudian tampak warna campuran tersebut menjadi tidak berwarna. Setelah Andi menggerak-gerakkan gelas tersebut anehnya larutan menjadi merah kembali. Tafsirkan proses fisis atau kimia apa yang terjadi pada fenomena tersebut ?
2
9) Saat kita selesai berolahraga dan berkeringat, badan kita terasa lengket dan tidak nyaman. Tetapi setelah kita mandi menggunakan sabun akan merasa segar. Begitu juga saat kita membersihkan kotoran lemak atau minyak yang menempel pada baju, tidak cukup hanya menggunakan air tetapi perlu menggunakan deterjen untuk membersihkannya. Jelaskan mengapa demikian ?. 10) Air sungai yang keruh memberikan efek Tyndall setelah didiamkan beberapa lama, air sungai yang keruh tersebut disaring dan setelah disaring terdapat residu dan filtrat. Filtrat yang dihasilkan juga ternyata memberikan efek Tyndall. Berdasarkan data pengamatan tersebut, tafsirkan mana yang termasuk suspensi dan koloid atau keduanya ? 11) Air sungai yang keruh memberikan efek Tyndall setelah didiamkan beberapa lama, air sungai yang keruh tersebut disaring dan setelah disaring yang keruh tersebut disaring dan setelah disaring terdapat residu dan filtrate. Filtrat yang dihasilkan juga ternyata memberikan efek Tyndall. Berdasarkan data pengamatan tersebut, tafsirkan mana yang termasuk suspensi dan koloid atau keduannya ? 12) Mengapa lumpur dapat diendapkan dengan menambahkan tawas atau kapur ? 13) Jelaskan mengapa dispersi koloid stabil atau tidak mudah terkoagulasi ? 14) Perhatikan fenomena berikut ini : a. Intan memutuskan untuk membuat selai roti di rumah. Mula-mula ia membeli 2 buah nanas tersebut masak di pasar, lalu ia mengupas dan mencuci bersih nanas tersebut kemudian Intan menghaluskan nanas menggunakan blender, selanjutnya mencampurkan gula dan dipanaskan sampai membentuk selai. b. Tika melakukan percobaan pembuatan tahu di rumah. Mula-mula ia merendam kedelai dengan air, kemdian menghaluskan dan menyaringnya hingga terbentuk susu kedelai. Selanjutnya susu kedelai tersebut dipanaskan dan ditambahkan cuka 25 %. Setelah ditambahkan cuka, susu kedelai menggumpal sampai membentuk tahu. Apa yang Anda simpulkan tentang jenis pembuatan koloid berkaitan dengan proses pembuatan selai dan susu kedelai yang dilakukan Intan dan Tika ? Berikan alasannya !.
3
15) Andre melakukan percobaan terhadap beberapa jenis campuran dengan penyaringan semi mikro dan hasil penyaringan (filtrasi) dikenakan cahaya. Hasil penyaringan disajikan seperti tabel berikut ini : No.
1. 2. 3. 4. 5.
Warna campuran
Kuning Kuning cokelat Biru Putih Tidak berwarna
Keadaan sebelum penyaringan Keruh Keruh Bening Keruh Bening
Keadaan setelah penyaringan
Keruh Bening Bening Keruh Bening
Prediksi Andre jika filtrasi dikenakan cahaya Menghamburkan cahaya Tidak menghamburkan cahaya Tidak menghamburkan cahaya Menghamburkan cahaya Tidak menghamburkan cahaya
Analisis prediksi yang dibuat Andre apakah sudah tepat ? Berikan alasannya ! 16) Untuk membuat sayur atau kuah, bumbu dapur digerus sampai halus selanjutnya dituangkan ke dalam air mendidih, dan kuah yang terbentuk membentuk koloid. Tergolong cara apakah ini ? 17) Tini melakukan percobaan untuk mengamati koagulasi koloid akibat penambahan elektrolit dengan muatan anion atau kation yang berbeda-beda. Untuk mengatahui larutan mana yang paling efektif, Tini membut sol As 2S3 yang bermuatan negatif serta larutan NaCl, Na 2SO4, BaCl2, AlCl3, CaCl2. Sebelum melakukan percobaan Tini berprediksi bahwa yang paling efektif menggumpalkan koloid As2S3 adalah larutan AlCl 3. Hasil percobaan menunjukkan prediksi Tini benar. Jelaskan mengapa demikian ? 18) Sekelompok peserta didik mendapatkan tugas dari pendidiknya untuk membuat koloid seperti berikut ini : 1. Menambahkan larutan FeCl 3 ke dalam air panas 2. Menggeruskan campuran serbuk belerang dengan gula kemudian memasukannya ke dalam air 3. Menambahkan larutan AlCl 3 jenuh ke dalam air panas 4. Menambahkan alcohol 95% ke dalam larutan kalsium asetat Dari percobaan pembuatan koloid tersebut, a. Kelompokkan teknik pembuatan koloid yang dilakukan oleh peserta didik di atas, berikan alasannya ? b. Definisikan proses pembuatan koloid berdasarkan jawaban Anda pada butir A ? c. Buatlah langkah percobaan pembuatan koloid no 1 dan 2 ?
4
19) Perhatikan kegiatan-kegiatan berikut : 1. Penyembuhan sakit perut oleh norit 2. Pemisahan macam-macam protein 3. Pemisahan tepung tapioka dari ion-ion sianida yang terkandung dalam singkong 4. Penjernihan air 5. Pelapisan lateks atau anti karat pada bahan mobil a. Identifikasi manakah di antara kegiatan 1 s.d 5 tersebut yang melibatkan sifat koloid. Berikan alasan mengapa proses tersebut dilakukan ? b. Definisikan sifat koloid yang Anda kemukakan pada butir A ? 20) Jelaskan bagaimana koloid dibuat dengan menggunakan cara busur listrik bredig ?
PEMBAHASAN :
5
1) a. Campuran lain yang mempunyai karakteristiknya mirip campuran air dengan gula seperti campuran air dengan garam, campuran air dengan alkohol, sedangkan campuran lain yang mempunyai karakteristiknya mirip campuran air dengan pasir seperti campuran air dengan belerang, dan campuran air dengan kopi kasar. b. “Ya”, tanah juga termasuk campuran. Berdasarkan zat -zat penyusunnya, tanah merupakan campuran dari berbagai bahan organik, bahan mineral, air dan udara. 2) Karena, pada siang hari sinar matahari menyinari bumi dan oleh bumi dipantulkan kembali sesuai aturan nelius yang menyatakan bahwa cahaya yang datang akan dipantulkan dengan sudut pantul sama dengan sudut datang. Akibatnya adanya partikel-partikel debu di udara sekitar rumah, sinar matahari akan dipantulkan oleh partikel debu ke segala arah. Selain itu, partikel debu bergerak secara acak, memungkinkan sinar matahari dipantulkan semakin acak. Di dalam rumah yang tidak langsung terkena cahaya matahari akan terang sebagai dampak dari pantulan cahaya matahari oleh partikel debu di udara. 3) Air sungai yang mengandung lumpur jika disaring akan membutuhkan waktu yang cukup lama. Akan tetapi, jika Anda memahami teknik dialisis maka menanak nasi menjadi mudah. Beras dimasukkan ke dalam kertas selofan dan dibungkus eraterat hingga tidak memungkinkan lumpur masuk ke dalam beras. Selanjutnya beras dalam kertas selofan direbus dengan air dari sungai. Kertas selofan merupakan membran yang hanya dapat dilalui oleh partikel berukuran molekul seperti air, sedangkan lumpur yang ukurannya besar tidak dapat menembus membran. Jadi, selama perebusan beras dengan air sungai, lumpurnya akan tetap di luar membran, sedangkan air panas dapat menembus membran dan mematangkan beras. 4) Karena partikel-partikel koloid ukurannya lebih besar dibandingkan larutan murni. Akibatnya, cahaya yang melaluinya terhamburkan sehingga menimbulkan warna. 5) Pada saat agar-agar dicampur dengan air dan dilakukan pengadukan, agar-agar tidak larut. Kemudian pada saat pemanasan, agar-agar larut, dan setelah didinginkan agar-agar tidak larut kembali. Agar-agar merupakan campuran yang dapat mengikat zat pelarutnya yakni air dan memiliki sifat dapat balik (kembali ke bentuk semula). 6) A. Kecap, sirup, dan air tajin
6
B. Koloid hidrofil: tinta printer dan kecap. C. Karena dalam sirup obat batuk mengandung koloid yang bersifat liofob (kurang stabil). 7) Sebab emulsi susu akan rusak(pecah) dengan adanya ion-ion H + dari air jeruk. 8) Peristiwa yang diamati oleh ndi adalah peristiwa adsopsi. Karbon aktif dalam air dapat mengadsorpsi zat warna yang ada dalam campuran sehingga warna berubah menjadi bening. Proses adsorpsi yang terjadi secara fisika dimana proses berlangsung cepat dan dapat balik akibat gaya yang bekerja di dalamnya sama seperti cairan (gaya Van Deer Wals) hal ini terlihat ketika campuran tersebut digerakan oleh Andi warna yang bening menjadi merah kembali. 9) karena sabun atau deterjen dapat berperan sebagai emulsifier maupun pencuci disebabkan sabun atau deterjen dalam struktur molekulnya mempunyai dua bagian yaitu bagian ekor sabun yang bersifat nonpolar sehingga dapat larut dalam bahan yang nonpolar seperti minyak atau lemak. Bagian kedua yaitu bagian kepala yang bersifat polar sehingga dapat larut dalam pelarut polar seperti air. Bagian ekor sabun akan melarutkan butiran minyak sementara bagian kepala akan berada di luar butiran minyak dan larut didalam air. 10) Filtrat Air sungai memberikan efek Tyndal yang menunjukan air sungai merupakan koloid. Ketika air sungai disaring terdapat residu yang menunjukan suspensi. Maka dapat disimpulkan bahwa air sungai merupakan campuran suspensi dan koloid. 11) Karna lumpur adalah koloid bermuatan negative yang kurang stabil. Penambahan tawas (KAl(SO 4)2 atau kapur berguna untuk menetralkan bermuatan lumpur sehingga lumpur beragrerat dan mengendap. 12) Dispersi koloid stabil atau tidak mudah terkoagulasi karena adanya gerak brown berukuran partikel koloid yang membuat gaya grafitasi tidak berpengaruh. 13) Cara pembuatan selai nanas dan susu kedelai dilakukan dengan menggunakan cara disperse (prinsip dispersi-makanik) yaitu mereduksi zat-zat yang berukuran besar menjadi partikel berukuran koloid melalui penggilingan dan pengadukan. 14) a. Pembentukan delta disebabkan oleh proses koagulasi lumpur yang terbawa oleh air sungai akibat melimpahnya elektrolit dalam air laut seperti Na + dan Mg2+. Lumpur yang terbawa air sungai kelaut bermuatan negatif dari tanah. Ketika lumpur
7
tersebut sampai kelaut, lumpur akan bertemu dengan ion-ion bermuatan positif seperti Na + dan Mg2+ yang tersedia melimpah dilaut akibatnya lumpur kehilangan muatan dan mengendap sehingga terbentuk delta. b. Koagulasi adalah peristiwa penggumpulan partikel koloid akibat adanya penetralan muatan. Contoh laun yang berkaitan dengan proses pembuatan tahu. 15) Prediksi Andre sudah tepat. Filtrasi campuran No 1 dan No 4 nampak keruh yang mana partikel-partikelnya dapat menghamburkan cahaya apabila dikenakan cahaya dan campuran ini dikatakan koloid karena campuran tersebut memiliki kemampuan untuk menghamburkan cahaya atau efek Tyndall. Filtrasi campuran no. 2, 3 dan 5 nampak bening dan apabila dikenakan cahaya tidak menghamburkan cahaya tetapi diteruskan. Campuran ini dikatakan larutan. 16) Cara mekanik (dispersi) merupakan cara pembuatan partikel koloid dari partikel yang lebih besar. Beberapa metode yang biasa digunakan dengan cara dispersi adalah cara mekanik, cara peptisasi, cara homogenisasi, dan cara busur listrik bredig. 17) Keefektifan koagulasi bergantung pada jumlah muatan listrik yang ditambahkan. AlCl
3
memiliki jumlah muatan listrik lebih
besar dari zat elektrolit yang lain sehingga AlCl 3 dan paling efektif menggumpulkan koloid As 2S3. 18) a) No 1, 3 dan 4 dibuat dengan cara kondensasi karena dibuat dari partikel larutan sejati sedangkan partikel larutan sejati sedangkan No 2 dengan cara dispersi karena dibuat dari partikel yang lebih besar. b) Cara kondensasi adalah cara pembuatan partikel koloid dari partikel larutan sejati. Cara dispersi adalah cara pembuatan partikel koloid dari partikel yang lebih besar. c) Percobaan no 1. Karena pada pemanasan 20 ml air sampai mendidih kemudian ditambahkan larutan FeCl 3 tetes demi tetes sambil diaduk, sampai larutan menjadi merah coklat. Percobaan no 2. Gerus serbuk belerang bersama gula pasir sampai halus kemudian campurkan serbuk tersebut dengan air sampai hidrosol. 19) a. Kegaitan yang melibatkan sifat koloid terdapat pada no 1 dan 4 yaitu sifat adsorpsi. Norit adalah tablet yang tersebut dari karbon aktif. Dalam usus, campuran serbuk karbon dengan air membentuk sistem koloid yang dapat mengadsorpsi
8
bakteri-bakteri berbahaya dan kelebihan gas yang mengganggu sistem pencernaan. Penjernihan air dilakukan dengan menambahkan tawas (K 2SO4.Al(SO4)3.24H2O). Air dan tawas membentuk koloid yang mengadsorpsi zat-zat warna atau kotoran dalam air yang membuat air menjadi jernih. b. Sifat adsorpsi adalah kemampuan partikel koloid untuk menyerap ion pada permukaan membentuk partikel muatan. 20) Arus listik bertegangan tinggi dialirkan melalui elektode logam (bahan terdispersi) yang dicelupkan ke dalam air. Loncatan bunga api listrik mengakibatkan bahan elektrode terurai menjadi atom-atom dan larut ke dalam medium pendispersi air membentuk sol.
9
