Matematika & Ilmu Alamiah Dasar. BAB IV Kimia dan Fisika
Author: Nur Purnama N.
•10.26

Pengertian Kimia

Ilmu kimia adalah ilmu yang mempelajari tentang peristiwa atau fenomena yang terjadi dialam, lebih spesifiknya lagi mempelajari tentang materi dan perubahan yang menyertainya.

Ilmu kimia seringkali dikatakan sebagai central sain karena pada disiplin ilmu apapun selalu berkaitan dengan kimia. Seorang ahli yang melakukan eksperimen tentang kimia dikatakan sebagai ilmuwan, dimana ilmuwan tersebut melakukan peneletian tentang perubahan materi dan perubahan yang menyertainya.



Pengertian Fisika

Fisika adalah ilmu pengetahuan yang berkaitan dengan penemuan dan pemahaman mendasar hukum-hukum yang menggerakkan materi, energi, ruang dan waktu. Fisika mencakup konstituen elementer alam semesta dan interaksi-interaksi fundamental di dalamnya, sebagaimana analisa sistem-sistem yang paling dapat dimengerti dalam artian prinsip-prinsip fundamental ini. Fisika adalah studi mengenai dunia anorganik, fisik, sebagai lawan dari dunia organik seperti biologi, fisiologi dan lain-lain

4.1 Materi

Materi adalah setiap objek atau bahan yang hanya membutuhkan ruang, dan jumlahnya pun hanya dapat diukur oleh suatu sifat yang disebut dengan massa. Materi ini tersusun atas atom dan molekul. Materi dapat berupa unsur dan senyawa

A.     Pengelompokan Materi

1.) Berdasarkan wujudnya materi/zat dapat dikelompokkan sebagai berikut.

1)      Padat

2)      Cair

3)      Gas

4)      Plasma, yakni materi yang berwujud gas, tetapi dia memiliki kerapatan partikel yang sangat tinggi.Dan Ini dapat menyebabkan plasma tidak dapat disamakan dengan gas. Plasma itu terbentuk dari dalam lingkungan dengan suhu yang sangat tinggi sehingga meskipun kerapatan partikelnya sangat tinggi, tapi masih memungkinkan untuk bergerak bebas seperti molekul udara. Plasma (juga disebut gas terionisasi karena terbentuk dari benda bersifat gas yang terionisasi oleh panas) adalah keadaan benda dengan fase-gas berenergi, yang sering disebut sebagai “keadaan benda keempat” dengan beberapa atau semua elektron di orbit terluarnya telah terpisah dari atom atau molekul.

2.)  Berdasarkan sifat daya hantar listrik, materi dapat dibedakan menjadi:

a)      Konduktor. yakni benda yang dapat menghantarkan listrik atau panas dengan baik. Contohnya, besi dan baja.

b)      Isolator, yakni benda yang tidak dapat menghantarkan listrik atau panas . Contohnya, plastik dan kayu.

3.)    Berdasarkan sifat kemagnetannya, materi dapat dibedakan menjadi:
a.    Benda magnetik: yakni benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet.
b.    Benda nonmagnetik, yakni benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet.

B.     Sifat Materi

1)      Sifat materi dapat dikelompokkan menjadi empat sifat seperti berikut.


a)    Sifat intensif, yaitu sifat materi/zat yang tidak tergantung pada ukuran serta jumlah (kuantitas)saja, antara lain seperti massa jenis, titik leleh, bau, rasa, dan titik didih.

b)  Sifat ekstensif, yaitu sifat materi/zat yang tergantung pada ukuran dan jumlah (kuantitas) saja, antara lain seperti panjang, massa, volume, dan kalor.

c)   Sifat fisika, yaitu sifat-sifat materi yang menggambarkan keadaan suatu zat yang dapat diamati, diukur, serta dapat dirasakan dengan panca indra. Contohnya kayak, kelarutan, kelenturan, kekerasan, dan daya hantar listrik.

d)   Sifat kimia, adalah sifat materi dari reaksi suatu zat dengan zat lain untuk membentuk zat baru. Contohnya kayak mudah berkarat, pH, mudah terbakar, bereaksi dengan air, mudah sekali menghantarkan panas, dan mudah sekali hancur.

C.     Perubahan Materi
Perubahan materi dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu:
1.) Perubahan fisika
Perubahan fisika adalah perubahan pada zat yang tidak menghasilkan zat baru. Perubahan ini terjadi karena hanya berupa perubahan wujud. Pada perubahan fisika, perubahan hanya dapat terjadi pada bentuk, ukuran, dan warna materi. Contoh:
a.    air menguap
b.    es mencair
c.    lampu pijar menyala
d.    proses penyaringan
e.    perubahan kawat aluminium menjadi lempengan aluminium
f.    gula dilarutkan dalam air

D. Perubahan kimia
Perubahan kimia adalah perubahan pada suatu materi yang dapat menghasilkan materi jenis baru. Materi jenis baru yang terbentuk memiliki sifat berbeda dengan sifat materi semula. Contoh:
a.    nasi membusuk
b.    susu basi
c.    makanan menjadi basi
d.    telurasin,
e.    besi berkarat
f.    pembakaran kertas

E.  Faktor-Faktor yang Memengaruhi Perubahan Materi
1.    Perubahan suhu
2.    Perubahan tekanan
3.    Pembakaran
4.    Pencampuran
5.    Materi diberikan gaya listrik



4.2 Unsur dan Sistem Periodik

Unsur adalah zat murni yang dapat diuraikan lagi menjadi zat lain yang lebih sederhana dengan reaksi kimia biasa. Penulisan lambang unsur mengikuti aturan sebagai berikut:

  1. Lambang unsur diambil dari singkatan nama unsur. Beberapa lambang unsur berasal dari bahasa Latin atau Yunani nama unsur tersebut. Misalnya Fe dari kata ferrum (bahasa latin) sebagai lambang unsur besi.
  2. Lambang unsur ditulis dengan satu huruf kapital.
  3. Untuk Unsur yang dilambangkan dengan lebih dengan satu huruf, huruf pertama lambang ditulis dengan huruf kapital dan huruf kedua/ketiga ditulis dengan huruf kecil.
  4. Unsur-unsur yang memiliki nama dengan huruf pertama sama maka huruf pertama lambang unsur diambil dari huruf pertama nama unsur dan huruf kedua diambil dari huruf lain yang terdapat pada nama unsur tersebut. Misalnya, Ra untuk radium dan Rn untuk radon.

Pada suhu kamar (25 C) unsur dapat berwujud Padat, Cair,dan Gas, secara umum unsur terbagi menjadi dua kelompok yaitu:

  • Unsur Logam: umumnya unsur logam diberi nama akhiran ium. Umumnya logam ini memiliki titik didih tinggi, mengilap, dapat dibengkokan  , dan dapt menghantarkan panas atau arus listrik.
  • Unsur Non Logam: umumnya memiliki titik didih rendah, tidak mengkilap,kadang-kadang rapuh tak dapat dibengkokkan dan sukar menghantarkan panas atau arus listrik.

MACAM-MACAM SISTEM PERIODIK

1.
TRIADE DOBEREINER DAN HUKUM OKTAF NEWLANDS
TRIADE DOBEREINER
Dobereiner menemukan adanya beberapa kelompok tiga unsur yang memiliki kemiripan sifat, yang ada hubungannya dengan massa atom.
Contoh kelompok-kelompok triade:
- Cl, Br dan I
- Ca, Sr dan Ba
- S, Se dan Te
HUKUM OKTAF NEWLANDS
Apabila unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom, maka unsur kesembilan mempunyai sifat-sifat yang mirip dengan unsur pertama, unsur kesepuluh mirip dengan unsur kedua dan seterusnya. Karena setelah unsur kedelapan sifat-sifatnya selalu terulang, maka dinamakan hukum Oktaf.
                                                                                                   (+8)
Contoh: Li (nomor atom 3) akan mirip sifatnya dengan Na (nomor atom 11) 3 ®  11
 
2.
SISTEM PERIODIK MENDELEYEV
-
Disusun berdasarkan massa atomnya dengan tidak mengabaikan sifat-sifat unsurnya.
-
Lahirlah hukum periodik unsur yang menyatakan bahwa apabila unsur disusun menurut massa atomnya, maka unsur itu akan menunjukkan sifat-sifat yang berulang secara periodik.
-
Beberapa keunggulan sistem periodik Mendeleyev, antara lain:

-
Ada tempat bagi unsur transisi.

-
Terdapat tempat-tempat kosong yang diramalkan akan diisi dengan unsur yang belum ditemukan pada waktu itu.
-
Kekurangan sistem periodik ini:

-
Adanya empat pasal anomali, yaitu penyimpangan terhadap hukum perioditas yang disusun berdasarkan kenaikan massa atomnya. Keempat anomali itu adalah: Ar dengan K, Te dengan I, Co dengan Ni dan Th dengan Pa.
3.
SISTEM PERIODIK BENTUK PANJANG
Sistem ini merupakan penyempurnaan dari gagasan Mendeleyev, disusun berdasarkan nomor atomnya.
Sistem ini terdiri dari dua deret, deret horisontal disebut periodik dan deret vertikal disebut golongan.
4.
SISTEM PERIODIK DAN HUBUNGANNYA DENGAN KONFIGURASI ELEKTRON
A.
HUBUNGAN ANTARA PERIODA DENGAN KONFIGURASI ELEKTRON
Dalam sistem periodik, perioda menunjukkan banyaknya kulit yang telah terisi elektron di dalam suatu atom.
Sehingga sesuai dengan banyaknya kulit yaitu K, L, M, N, O, P, Q maka sistem periodik mempunyai 7 perioda.



4.3 Energi

Definisi energi adalah daya kerja atau tenaga, energi berasal dari bahasa Yunani yaitu energia yang merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Energi merupakan besaran yang kekal, artinya enegi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk yang lain. Ditinjau dari asalnya energi mempunyai bermacam-macam bentuk seperti berikut :

  1. Energi potensial
  2. Energi kinetic
  3. Energi kimia,
  4. Energi kalor
  5. Energi listrik
  6. Energi bunyi
  7. Energi nuklir
  8. Energi radiasi

4.4 Sifat Fisika, dan Cabang-cabang Fisika

1. Sifat Fisika

Sifat fisika merupakan sifat materi yang dapat dilihat secara langsung dengan indra. Sifat fisika antara lain wujud zat, warna, bau, titik leleh, titik didih, massa jenis, kekerasan, kelarutan, kekeruhan, dan kekentalan.

a)      Wujud Zat

Wujud zat dibedakan atas zat padat, cair, dan gas. Padatan memiliki bentuk tetap karena partikel-partikelnya diikat erat bersama, sering dalam pola teratur yang disebut dengan kisi (lattice). Dalam suatu cairan, gaya antarpartikel terlalu lemah untuk menahannya dalam formasi yang tetap sehingga partikel-partikel ini dapat bergeser dengan mudah dan saling melewati satu sama lain. Energi kinetik partikel partikel gas cukup besar. Gas juga memiliki energi kinetik yang cukup untuk menyebar dan memenuhi seluruh tempat atau wadahnya.

b)      Kekeruhan (Turbidity)

Kekeruhan terjadi pada zat cair. Kekeruhan cairan disebabkan adanya partikel suspensi yang halus. Jika sinar cahaya dilewatkan pada sampel keruh maka intensitasnya akan berkurang karena dihamburkan. Hal ini bergantung konsentrasinya. Alat untuk mengetahui intensitas cahaya pada zat cair yang keruh ini atau untuk mengetahui tingkat kekeruhan disebut turbidimetry

c)      Kekentalan (Viskositas)

Kekentalan atau viskositas adalah ukuran ketahanan zat cair untuk mengalir. Untuk mengetahui kekuatan mengalir (flowrate) zat cair digunakan viskometer.Flow rate digunakan untuk menghitung indeks viskositas. Aliran atau viskositas suatu cairan dibanding dengan aliran air memberikan viskositas relatif untuk cairan tersebut. Angka pengukuran viskositas relatif cairan disebut dengan indeks viskositas.

Angka indeks viskositas suatu cairan di bawah 1 berarti viskositasnya di bawah viskositas air. Adapun angka indeks viskositas di atas 1 berarti viskositasnya di atas viskositas air. Viskositas cairan terjadi karena gesekan antara molekulmolekul. Viskositas sangatdipengaruhi oleh struktur molekul cairan. Jika struktur molekulnya kecil dan sederhana maka molekul tersebut dapat bergerak cepat, misalkan air. Jika molekulnya besar dan saling bertautan maka zat tersebut akan bergerak sangat lambat, misalkan oli. Molekul-molekul cairan yang bergerak cepat dikatakan memiliki viskositas atau kekentalan rendah sedangkan molekul cairan yang bergerak lambat dikatakan memiliki kekentalan tinggi.



d)      Titik Didih

Titik didih merupakan suhu ketika suatu zat mendidih. Mendidih berbeda dengan menguap. Mendidih terjadi pada suhu tertentu, yaitu pada titik didih sedangkan menguap terjadi pada suhu berapa saja di bawah titik didih. Misal pada saat kamu menjemur pakaian, maka airnya menguap bukan mendidih. Titik didih berbagai zat berbeda, bergantung pada struktur dan sifat bahan.

e)      Titik Leleh

Titik leleh merupakan suhu ketika zat padat berubah menjadi zat cair. Misal garam dapur jika dipanaskan akan meleleh menjadi cairan. Perubahan ini dipengaruhi oleh struktur kristal zat padat tersebut. Zat cair dan zat gas juga memiliki titik leleh tetapi perubahannya tidak dapat diamati pada suhu kamar.

f)       Kelarutan

Larutan merupakan campuran homogen. Dalam larutan terdapat dua komponen yaitu pelarut dan terlarut. Pelarut merupakan zat yang melarutkan dan biasanya jumlahnya lebih banyak, sedangkan terlarut merupakan zat yang terlarut, biasanya jumlahnya lebih kecil. Misal larutan garam maka zat terlarutnya garam dan pelarutnya air.

2. Cabang-cabang Ilmu Fisika

Cabang-Cabang ilmu fisika sangat banyak, antara lain adalah :

1.      Mekanika adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang gerak. Mekanika klasik terbagi  atas dua bagian, yaitu Kinematika dan Dinamika.

  • Kinematika membahas bagaimana suatu objek dapat bergerak tanpa menyelidiki sebab-sebab apa yang menyebabkan suatu objek dapat bergerak
  • Dinamika mempelajari bagaimana suatu objek dapat bergerak dengan menyelidiki penyebabnya.

2.      Mekanika Kuantum adalah cabang dasar fisika yang menggantikan mekanika klasik pada tataran atom dan subatom.

3.      Mekanika Fluida adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang fluida (dapat berupa cairan dan gas) 



    Yang berkaitan dengan Listrik dan Magnet :

4.  Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam satu alat seperti komputer, peralatan elektronik, semikonduktor, dan lain-lain.

5.  Teknik Elektro atau Teknik Listrik adalah salah satu bidang ilmu teknik mengenai aplikasi listrik untuk memenuhi kebutuhan masyarakat.

6.   Elektrostatis adalah ilmu yang mempelajari tentang listrik statis

7.   Elektrodinamis adalah ilmu yang mempelajari tentang listrik dinamis

8. Bioelektromagnetik adalah disiplin ilmu yang mempelajari tentang fenomena listrik, magnetik, dan elektromagnetik yang muncul pada jaringan makhluk hidup 

9.   Termodinamika adalah kajian tentang energi atau panas yang berpindah

10.  Fisika Inti adalah ilmu fisika yang mengkaji atom/bagian-bagian atom

11.  Fisika Gelombang adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang gelombang

12.  Fisika Optik (Geometri) adalah ilmu fisika yang mempelajari tentang cahaya

13. Kosmografi/Astronomi adalah ilmu yang mempelajari tentang berbintangan dan benda-benda angkasa

14.  Fisika Kedokteran (Fisika Medis) membahas bagaimana penggunaan ilmu fisika dalam bidang kedokteran (medis), diantaranya :

·   Biomekanika meliputi gaya dan hukum fluida dalam tubuh

·   Bioakuistik (bunyi dan efeknya pada sel hidup/ manusia)

·   Biooptik (mata dan penggunaan alat optik)

·   Biolistrik (sistem listrik pada sel hidup terutama pada jantung manusia)

15.  Fisika Radiasi adalah ilmu fisika yang mempelajari setiap proses di mana energi bergerak melalui media atau melalui ruang, dan akhirnya diserap oleh benda lain.

16. Fisika lingkungan adalah ilmu yang mempelajari kaitan fenomena fisika dengan lingkungan. beberapa di antaranya antara lain :

·   Fisika tanah dalam/Bumi

·   Fisika tanah permukaan

·   Fisika udara

·   Hidrologi

·   Fisika gempa (seismografi fisik)

·   Fisika laut (oseanografi fisik)

·   Meteorologi

·   Fisika awan

·   Fisika Atmosfer

17.   Geofisika adalah perpaduan antara ilmu fisika, geografi, kimia, dan matematika. Dari segi Fisika yang dipelajari adalah :

·   Ilmu gempa atau Seismologi yang mempelajari tentang gempa

·  Magnet bumi

·   Gravitasi termasuk pasang surut dan anomali gravitasi bumi

·   Geo-Elektro (aspek listrik bumi), dll

selain yang diuraikan di atas, seiring perkembangan zaman, ilmu fisika telah menjadi bagian dari segi kehidupan misalnya :

  • Ekonomifisika yang merupakan aplikasi fisika dalam bidang ekonomi
  • Fisika Komputasi adalah solusi persamaan-persamaan Fisika- Matematik dengan menggunakan, dan lain-lain yang mengakibatkan Fisika itu selalu ada dalam berbagai aspek.

      3. Hubungan Fisika dengan Ilmu Pengetahuan Lain

Fisika merupakan ilmu yang sangat fundamental diantara semua Ilmu Pengetahuan Alam. Misalnya saja pada Kimia, susunan molekul dan cara-cara praktis dalam mengubah molekul tertentu menjadi yang lain menggunakan metode penerapan hukum-hukum Fisika. Biologi juga harus bersandar ketat pada ilmu fisika dan kimia untuk menerangkan proses-proses yang berlangsung pada makhluk hidup. 
Tujuan mempelajari Ilmu Fisika adalah agar kita dapat mengetahui bagian-bagian dasar dari benda dan mengerti interaksi antara benda-benda, serta mampu menjelaskan mengenai fenomena-fenomena alam yang terjadi. Walaupun fisika terbagi atas beberapa bidang, hukum fisika berlaku universal. Tinjauan suatu fenomena dari bidang fisika tertentu akan memperoleh hasil yang sama apabila di tinjau dari bidang fisika lain. 
Selain itu, konsep-konsep dasar fisika tidak saja mendukung perkembangan fisika itu sendiri, tetapi juga mendukung perkembangan ilmu lain dan teknologi. Ilmu fisika menunjang riset murni maupun terapan. Ahli-ahli geologi dalam risetnya menggunakan metode-metode gravimetri, akustik, listrik dan mekanika. peralatan modern di rumah-rumah sakit menerapkan prinsip ilmu fisika dan Ahli-ahli astronomi memerlukan optik spektografi dan teknik radio.  

4.5 Pengukuran, Besaran dan Demensi
Dimensi besaran fisis diwakili dengan simbol, misalnya M, L, T yang mewakili massa, panjang (mungkin dari istilah bahasa Inggris: length), dan waktu (mungkin dari istilah bahasa Inggris: time). Sebagaimana terdapat satuan turunan yang diturunkan dari satuan dasar, terdapat dimensi dasar primer besaran fisis dan dimensi sekunder besaran yang diturunkan dari dimensi dasar primer. Misalnya, dimensi besaran kecepatan adalah jarak/waktu (L/T) dan dimensi gaya adalah massa × jarak/waktu² atau ML/T2.
Satuan dan dimensi suatu variabel fisika adalah dua hal berbeda. Satuan besaran fisis didefinisikan dengan perjanjian, berhubungan dengan standar tertentu (contohnya, besaran panjang dapat memiliki satuan meter, kaki, inci, mil, atau mikrometer), namun dimensi besaran panjang hanya satu, yaitu L. Dua satuan yang berbeda dapat dikonversikan satu sama lain (contohnya: 1 m = 39,37 in; angka 39,37 ini disebut sebagai faktor konversi), sementara tidak ada faktor konversi antarlambang dimensi.


Sumber : http://klikbelajar.com/umum/pengelompokan-materizat/
http://id.wikibooks.org/wiki/Fisika_itu_mudah/Pendahuluan
http://ratnawidya04.blogspot.com/2012/05/kimia-dan-fisika.html
http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2110370-pengertian-energi/
http://iffahufairohpsikolog.blogspot.com/2012/05/sifat-fisika-cabang-cabang-ilmu-fisika.html
|
This entry was posted on 10.26 and is filed under . You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. You can leave a response, or trackback from your own site.

0 komentar:

Posting Komentar