Belajar kimia bertujuan untuk dapat
memahami berbagai peristiwa alam yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari;
mengetahui hakekat materi serta perubahannya; menanamkan metode ilmiah;
mengembangkan kemampuan mengajukan gagasan; dan memupuk ketekunan serta ketelitian
bekerja. Dengan demikian diharapkan peserta didik mampu bekerja seperti para
pakar dan menemukan bahan kimia baru yang bermanfaat bagi kesejahteraan umat
manusia (Arifin, 1995). Pada dasarnya ilmu kimia lahir dari keinginan
para pakar untuk memperoleh jawaban atas pertanyaan "apa" dan
"mengapa" tentang sifat materi yang ada di alam, dari persoalan ini
timbul rencana untuk melakukan penelitian dan penyelidikan terhadap peristiwa
atau gejala yang terjadi di alam dengan menggunakan riset maupun tekhnologi.
Ilmu kimia mempelajari gejala alam, khususnya tentang struktur,
susunan, sifat, dan perubahan materi, serta energi yang menyertai perubahan
materi. Pembahasan tentang struktur materi mencakup struktur partikel penyusun
materi, yaitu atom, molekul, ion, dan bagaimana partikel-partikel penyusun
materi yang sangat kecil itu bergabung satu sama lain membentuk materi yang
berukuran lebih besar sehingga kemungkinan dapat diamati (Sofyan, 2006). Ilmu
kimia menyangkut tiga level yaitu level makroskopis yang menunjukkan fenomena-fenomena
kimia yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari yang dapat diindera oleh
mata seperti reaksi oksidasi reduksi pada perkaratan besi. Bagaimana fenomena
ini terjadi akan dijelaskan melalui level mikroskopis yang mampu
mereprentasikan tentang susunan dan pergerakan partikel zat dalam suatu
fenomena yang tidak langsung teramati oleh siswa, level mikroskopis merupakan
fenomena kimia yang nyata menunjukkan tingkat partikulat sehingga
tidak bisa dilihat tetapi bisa digunakan untuk pergerakan electron, molekul,
partikel dan atom. Level simbolik adalah representasi yang berupa gambar,
perhitungan kimia, grafik dan komputasi (Johnstone, 2000 dalam Chittleborough,
2004). Untuk dapat memahami ilmu kimia secara konseptual, dibutuhkan kemampuan
untuk merepresentasikan dan menterjemahkan masalah dan fenomena kimia tersebut
kedalam bentuk representasi level makroskopis, mikroskopis dan simbolik secara
simultan (Russel, et al., 1997; Bowen, 1998 dalam Ikhsanuddin, 2007).
Mata pelajaran kimia syarat dengan konsep, dari konsep yang paling sederhana
sampai konsep yang lebih kompleks dan abstrak. Untuk itu diperlukan pemahaman
yang benar terhadap konsep dasar yang membangun konsep tersebut. Banyaknya
konsep kimia yang harus diserap oleh siswa dalam waktu yang relatif terbatas dan sifat
ilmu kimia yang berurutan dan berkembang dengan cepat menjadikan
ilmu kimia merupakan mata pelajaran tersulit bagi siswa saat ini. Akibatnya,
banyak siswa Sekolah Menengah Atas (SMA) yang gagal dalam pelajaran kimia (Rumansyah,
2001).
Arifin (1995), menyatakan kesulitan dalam mempelajari ilmu kimia
dapat bersumber pada:
1. Kesulitan dalam memahami istilah
Kesulitan ini timbul karena kebanyakan siswa hanya hafal akan
istilah dan tidak memahami dengan benar istilah yang sering digunakan dalam
pengajaran kimia.
2. Kesulitan dalam memahami konsep kimia
Kebanyakan konsep-konsep dalam ilmu kimia maupun materi kimia
secara keseluruhan merupakan konsep atau materi yang bersifat abstrak dan
kompleks, sehingga siswa dituntut untuk memahami konsep-konsep tersebut dengan
benar dan mendalam.
3. Kesulitan angka
Dalam pengajaran kimia kita tidak terlepas dari perhitungan secara
matematis, di mana siswa dituntut untuk terampil dalam rumusan matematis.
Namun, sering dijumpai siswa yang kurang memahami rumusan tersebut. Salah
satu mata pelajaran kimia yang sulit dalam Sekolah Menengah Atas adalah reaksi
reduksi oksidasi. Materi reaksi reduksi oksidasi yang termasuk dalam level
makroskopis adalah perkaratan pada besi, pembakaran bahan bakar pada bensin dan
minyak tanah, minyak goreng menjadi tengik. Level mikroskopis,
merepresentasikan susunan dan pergerakan partikel zat pada reaksi perkaratan
besi, pembakaran bahan bakar dan minyak goreng menjadi tengik. Sedangkan level
simboliknya adalah penentuan bilangan oksidasi, menulis tata nama senyawa
berdasarkan IUPAC. Secara sederhana reaksi reduksi oksidasi dapat
dijelaskan sebagai reaksi yang terjadi pada perubahan bilangan oksidasi dari
unsur yang terlibat dalam reaksi tersebut. Oleh karena itu ciri khas utama dari
reaksi ini adalah reaksi yang melibatkan serah terima elektron dalam reaksinya.
Konsekuensi dari serah terima elektron pada reaksi reduksi oksidasi tersebut
adalah adanya perubahan bilangan oksidasi yang menyebabkan salah satu senyawa
pereaksi yang mengalami reaksi reduksi, sementara yang lainya mengalami reaksi
oksidasi. Reaksi reduksi oksidasi sendiri terdiri dari dua reaksi yang
terjadi bersamaan.
Reaksi reduksi terjadi bila pereaksi mengalami penurunan bilangan oksidasi
akibat menerima elektron dari pereaksi lainnya. Sementara itu, reaksi oksidasi
terjadi bila pereaksi mengalami peningkatan bilangan oksidasi akibat melepaskan
elektron dari pereaksi pasangannya. Kedua reaksi tersebut terjadi secara
bersamaan (Utami, 2007).
