By : M Gunawan Dwi R

1. IDENTIFIKASI MISKONSEPSI GURU KIMIA PADA PEMBELAJARAN KONSEP STRUKTUR ATOM By : M Gunawan Dwi R

2. Tujuan : mendeskripsikanmiskonsepsi guru tentangkonsepstrukturatom • Permasalahan 1) orbital dan sub kulitdianalogikansebagaikamardanrumah yang mempunyaitipe yang berbeda-beda 2) spin elektronada yang naikdanturun 3) kulitketigaterdiridari sub kulit 3p, 4s, dan3d 4) kulit L terdiridari sub kulitp 5) energi total keseluruhanpaketcahayasebesarhv 6) elektronbergerakberupagelombangkarenaposisielektrontidakdapatditentukandenganpasti 7) apabilaposisielektrontertentu, makamomentumnyatidaktentukarenaapabilaΔxberhargabesar, makaΔpharganya kecil 8) elektron yang beralokasipada orbital-orbital tertentudisekitarinti 9) fungsigelombangdijelaskanolehempatbilangankuantum 10) jumlahelektron yang mungkinterdapatdalam orbital denganbilangankuantum n = 3, 1 = 1, dan m = -1 adalah4 11) tingkatenergi orbital s lebihrendahdaripadatingkatenergi orbital d Pendahuluan

3. ISI • Analogiyang dibuat guru terhadap orbital, sub kulit, dankulitmasing-masingadalahkamar, rumah, dandesa, dimana guru menjelaskanrumahada yang mempunyaitipe 21, 36, danseterusnya. Informasi yang diberikan guru kuranglengkap. Bisasajasiswamenginterpretasibahwakamarmungkinisinyasatuorangataulebih, kalauorangmenganalogikanelektron. Padahal, satu orbital maksimumberisiduaelektron. Interpretasi yang lain adalahrumah, yang merupakananalogidari sub kulit, ada yang mempunyaitipe 21, 36, danseterusnya. Tiperumahinisebenarnyaberhubungandenganluasbangunan. Bisasajaluasbangunanberbeda, tetapijumlahkamarsama. Dengandemikian, siswadapatmenginterpretasi sub kulitmempunyailuas yang berbeda-beda, padahal guru bermaksudinginmenjelaskan sub kulitmempunyaijumlah orbital berbeda-beda. • Miskonsepsi guru tentang spin elektronadalah spin elektronada yang turundanada yang naikatauberdiri. Miskonsepsi guru inidilatarbelakangiolehpenggambaranelektrondalam orbital, yaituelektron yang bertandapanahkeatas (↑) mempunyaibilangankuantum + ½ , sedangkanelektron yang bertandapanahkebawah (↓) mempunyaibilangankuantum + ½ . Tandapanah yang hanyaberupasimbolternyadimaknaisebagaiperputaranelektron. Guru tidaksamasekalimenyinggungbahwaelektronberputarsepertigansing, adaelektron yang berputarsearahjarum jam danadaelektron yang berlawanarahjarum jam. Pembahasan

4. Guru beranggapanbahwakulitketigaterdiridari sub kulit3p, 4s, dan3d. Hal inimungkindisebabkanoleh guru hanyamengingat sub kulits, p dand tanpamemperhatikannilaibilangankuantum yang mendahului sub kulittersebutsehingga guru mengatakankulitketigaterdiridari sub kulit3p, 4s, dan3d. • Demikianjuga, guru beranggapanbahwakulit L mempunyaihanyasatu sub kulit, yaitu sub kulitp. Anggapan guru inimungkindilatarbelakangiolehurutan sub kulit, yaitus, p, d, f, danseterusnya yang sejalandenganurutankulit, yaitu K, L, M, N, danseterusnya. Iniberartikulit K bersesuaiandengan sub kulits, kulit L bersesuaiandengan sub kulitp, demikianseterusnya. Akantetapi, akantetapianggapan guru initidakkonsistenpadakulit M, yaitu guru mengatakankulit M terdiridari sub kulit s, p, dand.

5. Guru beranggapanbahwamenurutteorikuantumcahaya, cahayamemancarkanenergisecaraterpaket, dimanaenergi total keseluruhanpaketenergisebesarhv. Alasan yang diberikanoleh guru adalahcahayabisadipandangsebagaipancaranpaketenergi yang energinyaberbeda-bedaantarapaket yang satudenganpaket yang lain. Dari alasan yang dikemukakanoleh guru, dapatdisimpulkanbahwaberapapunjumlahpaketenergicahaya, jumlahenergitotalnyasebesarhv. Guru mendugabahwapaketenergicahaya yang berbeda-bedatersebutada yang ukurannyabesardanada yang kecilsehinggaenergitotalnyasebasarhv. • Terhadapkonsepgerakanelektrondalam atom, guru sudahmempunyaikonsepsi yang benartentanggerakanelektrondalam atom, yaituelektronbergeraksepertigelombang. Namun guru tidakdapatmemberialasan yang tepatmengapaelektronsebagaisuatupartikeldapatbergeraksepertigelombang. Guru hanyamemberikanalasanbahwaposisielektrontidakdapatditentukandenganpasti. Bukankarenaposisielektrontidakdapatditentukandentanpastilaluelektronbergerakberupagelombang, tetapielektronbergeraksepertigelombang, makaposisidanmomentumnyatidakdapatditentukandenganpastipadasaatbersamaan. Padahal, alasan yang mendasarimengapaelektronbergeraksepertigelombangsudahtersediadalamsoal, yaituelektronbergerakdengankecepatancahaya. Dari sinidapatdiketahuibahwapemahaman guru terhadapkonsepgelombangdarisuatupartikeltidakjelas. Pertikel, sepertielektron, dapatbergerakdengankecepatan yang sangattinggi (mendekati 3.108 m/s) sehinggaelektrondapatmempunyaisifatgelombang

6. Terhadapmakanadaripersamaan yang dikemukakanolehHeinzenberg, Δx.Δp ≥h/4π, guru berpendapatbahwaapabilaposisielektrontertentu, makamomentumnyatidaktentu. Namun, alasan yang dikemukananoleh guru apabilaΔxberhargabesar, makaΔpharganyakecil. Guru belumbisamenghubungkanantaraposisielktrondenganhargaΔx, danmenghubungkanantaramemontumelektrondenganhargaΔp. Kalauposisielektrondapatditentukandenganpasti, makahargaΔxsemestinyamendekatinol, bukanberhargabesar. Demikianjuga, jika momentum elektrontidakdapatditentukandenganpasti, makaΔpsemestinyaberhargasangatbesar. Konsepsiilmiahdarikonsepiniadalahapabilaposisielektrondapatditentukandenganpasti, makamomentumnyatidakdapatditentukandenganpastikarenaapabilaΔxharganyamendekatinol, makaharganyasangatbesar. Menurut guru, atom terdiridariintidanelektron yang berlokasipada orbital-orbital tertentudisekitarinti. Namun, alasan yang dikemukanoleh guru tidakmendukungjawaban yang disampaikanoleh guru. Alasan guru adalahdidalam atom terdapatkulit-kulit yang bukanmerupakanlintasanelektronkarenaelektrondipandangsebagaigelombangdenganenergi-energitertentu. Alasaninitidaksejalandengan orbital-orbital disekitarinti yang dikemukakanoleh guru. Dari pendapat guru inidapatdisimpulkanbahwa guru menganggap orbital-orbital hanyaadadisekitarinti. Padahalsesungguhnya, orbital jauhditemukanpadadaerah yang jauhdariinti. Misalnya, orbital 7s, 6p, 5d, danseterusnya

7. Fungsigelombang yang menjelaskankondisi orbital ditentukanoleh minimal tigabilangankuantum, yaitubilanganutama, azimut, danmagnetik. Dilainpihak, guru berpendapatbahwafungsigelombang yang menjelaskan orbital ditentukanolehempatbilangankuantum, yaitubilangankuantumutama, azimut, magnetik, dan spin. Pandangan guru inidipengaruhiolehadanyaempatbilangan yang menjelaskantentangkondisielektron. Guru memendangkondisielektronsamadengankondisi orbital. Sepertidiketahuikondisis orbital ditentukanolehtigabilangankuantum. Misalnya, orbital 5s ditentukanolehbilangankuantumutama 5, bilanganazimut 0, danbilangankuantummagnetik 0. tidakadabilangankuantum spin untukmenjelaskan orbital 5s ini. Beda halnyadengansebuahelektron yang terdapatdalam orbital 5s dengankonfigurasi 5s1. Untukmenjelaskankondisisebuahelektroninidiperlukanempatbilangankuantum, yaitubilangankuantumutama 5, bilangankuantum 0, bilangankuantummagnetik 0, danbilangankuantum spin + ½ . • Jumlahelektron yang mungkinterdapatdalam orbital denganbilangankuantum n = 3, 1 =1, dan m = -1 adalah 2. Orbital denganbilangankuantum n = 3, 1 =1, dan m = -1 adalah orbital 3px. Menurutlarangan Pauli, tidakadaduaelektron yang mempunyaikeempatbilangankuantum yang sama. Iniberimplikasipadajumlahelektronmaksimum yang terdapatdalamsebuah orbital, yaitu 2. sementaraitu, guru berpendapatbahwajumlahelektron yang mungkinterdapatdalam orbital denganbilangankuantum n = 3, 1 =1, dan m = -1 adalah 4. alasan yang paling kuat yang mendasarijawaban guru adalahkonfigurasielektronpada sub kulitterluaradalah 3p4. konfigurasi guru tentangjumlahelektrondalamsebuah orbital masihdikacaukanolehjumlahelektron yang dapatmengisi sub kulit.

8. Konsepsiguru terhadapperbandingantingkatenergi sub kulit 4s dan sub kulit 3d adalahtingkatenergi sub 4s lebihrendahdaripadatingkat sub kulit 3d. alasan yang dikemukakanoleh guru adalahtingkatenergi orbital s lebihrendahdaripadatingkatenergi orbital d. Alasan guru inidilatarbelakangiolehurutanpenulisan sub kulit, yaitudimulaidari s, p, d, f, danseterusnya. Menurut guru, urutan sub kulit yang disebutlebihdahulumempunyaitingkatenergilebihrendahdaripadaurutan sub kulit yang disebutbelakangan. Dengankata lain, menurut guru, penentuantingkatenergisuatu sub kulithanyaditentukanolehurutan sub kulit s, p, d, f, danseterusnya. Konsepsiilmiahuntukkonsepiniadalahtingkatenergi sub kulit 4s lebihrendahdaripada sub kulit 3d karena sub kulit 4s mempunyai overlapping kedalamkulitnomor 3, antara sub kulit 3p dan 3d.

9. PENUTUP Simpulan Berdasarkantemuan yang diperolehpadapenelitianinidapatdisimpulkanbahwamiskonsepsi yang dialamioleh guru adalah: 1) orbital dan sub kulitmasing-masingdianalogikansebagaikamardanrumah yang mempunyaitipe-tipe yang berberda-beda; 2) spin elektronada yang naikdanturun; 3) kulitketigaterdiridari sub kulit3p, 4s dan3d; 4) kulitL terdiridari sub kulit p; 5) energi total kelseluruhanpaketcahayasebesarhv; 6) elektronbergerakberupagelombangkarenaposisielektrontidakdapatditentukandenganpasti 7) apabilaposisielektrontertentu, makamomentumnyatidaktentukarenaapabilaΔxberhargabesar, makaΔpharganyakecil; 8) atom terdiridariintidanelektron yang beralokasipada orbital-orbital tertentudisekitarinti; 9) fungsigelombang orbital ditentukanolehempatbilangankuantum; 10) jumlahelektron yang mungkinterdapatdalam orbital denganbilangankuantum n = 3, 1 = 1, dan m = -1 adalah 4; dan 11) tingkatenergi orbital s lebihrendahdaripadatingkat orbital d. Miskonsepsi guru terjadipadakonsep-konsep yang kompleksdanabstrak. Guru hanyaberpedomanpadasilabustidakkreatifmengembangkanpembelajaran yang diembannya. Berdasarkanhasilpenelitianinidapatdisarankan, khususnyakepada guru yang menjadisubjekdalampenelitianini, bahwa guru perlumemperbaikibeberapakonsepsinyapadakonsepstruktur atom.

10. SEKIAN DAN TERIMA KASIH