Namun, daerah pH 5,5-11,4, masih dapat diterima. Secara ideal obat tetes mata harus mempunyai pH yang sama dengan larutan mata, tetapi hal ini tidak selalu
dapat dilakukan karena pada pH 7,4 banyak obat yang tidak cukup larut atuapun tidak stabil pada pH 7,4.
Obat tetes mata merupakan salah satu aplikasi dari larutan penyangga dalam kehidupan. Obat tetes mata mengandung larutan penyangga asam borat. Asam
borat mampu mempertahankan pH sehingga sesuai dengan pH air mata. Berdasarkan hasil penyelidikan yang dilakukan siswa terhadap pH obat tetes
mata, siswa diharapkan mampu membangun pengetahuannya sendiri. Data yang didapatkan dibandingkan dengan informasi yang diperoleh siswa sebelumnya
mengenai pH air mata.
2.7.2 Hidrolisis
2.7.2.1 Sifat Larutan Garam
Garam merupakan senyawa ion yang terdiri dari kation dan anion. Kation garam dapat dianggap berasal dari suatu basa , sedangkan anionnya berasal dari
suatu asam. Jadi setiap garam mempunyai komponen basa kation dan asam anion. Sifat keasaman larutan garam bergantung pada kekuatan relatif asam basa
penyusunnya. Berdasarkan komponen penyusunnya garam terdapat empat jenis garam yaitu:
1. Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat bersifat netral.
2. Garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah bersifat asam.
3. Garam yang bersal dari asam lemah dan basa kuat bersifat basa.
4. Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah bergantung pada harga
tetapan ionisasi asam dan basanya Ka dan Kb.
2.7.2.2 Konsep Hidrolisis dan pH Larutan Garam
Hidrolisis adalah peristiwa reaksi garam dengan air dan menghasilkan asam atau basa. Sifat larutan garam dapat dijelaskan dengan konsep hidrolisis.
Menurut konsep ini, komponen garam kation dan anion yang berasal dari asam lemah atau basa lemah bereaksi dengan air terhidrolisis membentuk ion H
+
atau ion OH
-
. 1
Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat Dalam larutan garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat terdapat dua
jenis ionisasi, yaitu garam dan air. Contohnya yaitu NaCl: NaCl
s
Na
+
+ Cl
-
H
2
O H
+
+ OH
-
Jumlah ion H
+
atau OH
-
tidak berubah dengan adanya NaCl. Jadi, larutan garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah mempunyai pH = 7 dan
bersifat netral, walaupun jenis dan konsentrasinya berbeda. 2
Garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat Garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuat akan terion menjadi ion
positif dan ion negatif, contohnya KCN: KCN
K
+
+ CN
-
[G] [G] [G]
CN
-
adalah basa konjugasi dari HCN, maka bereaksi dengan air sebagai asam lemah. Reaksi ini disebut hidrolisis ion negatif anion yang merupakan reaksi
setimbang. CN
-
+ H
2
O HCN + OH
-
Reaksi ini menghasilkan OH
-
sehingga larutan bersifat basa, dengan tetapan kesetimbangan:
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
Karena jumlah air sebagai pelarut sangat besar, maka dapat dianggap konstan.
[ ]
[ ][ ]
[ ]
K
h
disebut konstanta kesetimbangan hidrolisis Dalam reaksi hidrolisis, didapat [OH
-
] = [HCN], sedangkan [CN
-
] sama dengan konsentrasi KCN, sehingga:
[ ]
[ ]
[ ]
[ ] [
] √ [ ]
persamaan 2.14 Perhatikan K
h
dan kalikan pembilang dan penyebut dengan [H
+
] [ ][
]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ] [
][ ]
[ ][
]
persamaan 2.15 3
Garam dari basa lemah dan asam kuat Garam yang berasal dari basa lemah dan asam kuat akan terion menjadi ion
positif dan ion negatif, contohnya NH
4
Cl: NH
4
Cl NH
4 +
+ Cl
-
[G] [G] [G]
NH
4 +
adalah basa konjugasi dari NH
3
, maka bereaksi dengan air sebagai basa lemah. Reaksi ini disebut hidrolisis ion positif kation yang merupakan reaksi
setimbang. NH
4 +
+ H
2
O NH
4
OH + H
+
Reaksi ini menghasilkan H
+
sehingga larutan bersifat asam, dengan tetapan kesetimbangan:
[ ][
]
[ ]
[ ]
Karena jumlah air sebagai pelarut sangat besar, maka dapat dianggap konstan.
[ ]
[ ][
]
[ ]
K
h
disebut konstanta kesetimbangan hidrolisis Dalam reaksi hidrolisis, didapat [H
+
] = [NH
4
OH], sedangkan [NH
4 +
] sama dengan konsentrasi NH
4
Cl, sehingga: [
]
[ ]
[ ]
[ ] [
] √ [ ]
persamaan 2.16 Perhatikan K
h
dan kalikan pembilang dan penyebut dengan [OH
-
] [
][ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ][
] [
][ ]
persamaan 2.17 4
Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah
Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah akan terion dalam air, dan kemudian kation dn anionya terhidrolisis, contohnya NH
4
NO
2
. NH
4
NO
2
NH
4 +
+ NO
2 -
[G] [G]
[G] Kesetimbangan hidrolisisnya adalah:
NH
4 +
+ NO
2 -
+ H
2
O NH
4
OH + HNO
2
Dengan menganggap air konstan maka didapat
[ ][
] [
][ ]
Hubungan K
h
dan K
b
serta K
w
dapat dicari setelah mengalikan pembilang dan penyebut dengan [H
+
][OH
-
].
[ ][
] [
][ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ][
] [
]
[ ]
persamaan 2.18 Perhatikan kembali reaksi pengionan garam dan kesetimbangan hidrolisis.
Konsentrasi ion NH
4 +
dan ion NO
2 -
mula-mula adalah sama, yaitu sebesar [G]. dengan konsentrasi yang tinggal dapat dianggap sama.
[NH
4 +
] = [NO
2 -
] Konsentrasi asam dan basa dalam larutan juga dianggap sama.
[NH
4
OH] = [HNO
2
] Dengan demikian didapat
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
Atau [
] [
]
√
Dari kesetimbangan asam HNO
2
didapat
[ ]
[ ]
[ ]
Atau [
] [
] [
] Bila dua persamaan terakhir disubstitusi, didapat
[ ]
√
√
[ ] √
persamaan 2.19 Jika ditinjau basa lemahnya garam yang tersusun atas asam lemah dan basa
lemah, maka dengan cara yang sama didapat: [
]
[ ]
[ ]
Gabungan keduanya menghasilkan
[ ] √
persamaan 2.20 Syukri, 1999: 410-417
Garam mempunyai peranan penting dalam kehidupan manusia. Salah satu contoh dari aplikasi garam hidrolisis adalah pupuk zwavelzuure amoniak atau
biasa dikenal dengan nama pupuk ZA. Kandungan dari pupuk ini adalah amonium sulfat yang bersifat asam. Kelebihan dari pupuk ZA berdampak negatif pada
kesuburan tanah. Pupuk ialah material yang ditambahkan pada media tanam atau tanaman
untuk mencukupi kebutuhan hara yang diperlukan tanaman sehingga mampu berproduksi dengan baik. Material pupuk dapat berupa bahan organik ataupun non
organik. Pemakaian pupuk buatan secara terus-menerus dapat menyebabkan ketidakseimbangan hara tanah. Kerusakan sruktur tanah, penurunan populasi dan
keanekaragaman hayati tanah, serta penurunan efisiensi pemupukan. Amonium sulfat yang terkandung dalam pupuk ZA dalam air akan
terhidrolisis menghasilkan zat asam. Penggunaan pupuk ZA harus disesuaikan dengan pH tanah dan jenis tanaman yang akan ditanam. pH tanah yang terlalu
rendah atau terlalu tinggi dapat mengganggu penyerapan unsur hara tanah oleh tanaman sehingga tanaman tidak berproduksi seacara optimal.
Pengetahuan akan pH pupuk dan tanah dapat membantu menyelesaikan permasalahan pertanian agar petani mampu menghasilkan produksi yang optimal.
Penyelidikan terhadap pH pupuk dan garam lain dalam kehidupan merupakan aplikasi nyata materi hidrolisis dengan model problem based learning.
2.8 Penelitian yang Relevan
Dalam suatu pembelajaran di sekolah terdapat beberapa masalah yang dihadapi selama proses pembelajaran. Masalah tersebut dapat di atasi dengan
menerapkan inovasi pembelajaran dari segi model, metode maupun strategi. 1.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Astuti 2013 diperoleh kesimpulan bahwa pembelajaran dengan pendekatan problem based learning
dapat meningkatkan aktivitas dan hasil belajar biologi siswa kelas X6 SMA Negeri 4 Pekalongan. Hal ini terlihat pada kenaikan nilai ulangan siswa dan
peningkatan jumlah peserta didik yang mendapat nilai di atas nilai KKM. 2.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Wasonowati, dkk 2014 bahwa proses belajar yang ditinjau dari aktivitas siswa visual, oral, writing,
listening, mental, dan emotional dengan model PBL dilengkapi LKS dalam penerapan kurikulum 2013 dikategorikan baik dengan nilai rata- rata 82,71
dan persentase ketercapaian 81,25. 3.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Jauhariyah, dkk 2013 bahwa penggunaan modul Fisika berbasis PBL lebih efektif untuk meningkatkan
hasil belajar kognitif, afektif, dan psikomotor siswa CIBI daripada penggunaan buku cetak di sekolah.
4. Simon Klein 2006 menyatakan bahwa model problem based learning
mempunyai efek yang positif terhadap prestasi siswa. Problem based learning mempunyai peranan penting untuk meningkatkan prestasi siswa.
5. Stroble 2009 meneliti tentang efektivitas pembelajaran PBL dengan
pembelajaran konvensional. Drai hasil penelitian tersebut ditemukan bahwa
