Kimia dan Fisika
Fisika adalah ilmu pengetahuan yang berkaitan dengan penemuan dan pemahaman mendasar hukum-hukum yang menggerakkan materi, energi, ruang dan waktu.
Kimia adalah ilmu pengetahuan tentang unsur-unsur dan cara unsur-unsur tersebut bergabung membentuk senyawa.
Unsur kimia, atau hanya disebut unsur, adalah zat kimia yang tidak dapat dibagi lagi menjadi zat yang lebih kecil, atau tidak dapat diubah menjadi zat kimia lain dengan menggunakan metode kimia biasa.
Tabel Sistem Periodik Unsur
Pada abad ke-19 para ahli kimia mulai dapat menghitung massa atom
secara akurat. Adanya kesamaan sifat yang ditemukan pada beberapa unsur
menarik perhatian para ahli kimia untuk mulai mengelompokannya.
A. PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK
Usaha pengelompokan unsur-unsur berdasarkan kesamaan sifat dilakukan agar unsur-unsur tersebut mudah dipelajari.
1. Triade Dobereiner
Pada tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereiner mempelajari sifat-sifat beberapa unsur yang sudah diketahui pada saat itu. Dobereiner melihat adanya kemiripan sifat di antara beberapa unsur, lalu mengelompokkan unsur-unsur tersebut menurut kemiripan sifatnya. Ternyata tiap kelompok terdiri dari tiga unsur sehingga disebut triade. Apabila unsur-unsur dalam satu triade disusun berdasarkan kesamaan sifatnya dan diurutkan massa atomnya, maka unsur kedua merupakan rata-rata dari sifat dan massa atom dari unsur pertama dan ketiga.
2. Teori Oktaf Newland
Pada tahun 1864, John Alexander Reina Newland menyusun daftar unsur yang jumlahnya lebih banyak. Susunan Newland menunjukkan bahwa apabila unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atomnya, maka unsur pertama mempunyai kemiripan sifat dengan unsur kedelapan, unsur kedua sifatnya mirip dengan unsur kesembilan, dan seterusnya. Penemuan Newland ini dinyatakan sebagai Hukum Oktaf Newland.
Pada saat daftar Oktaf Newland disusun, unsur-unsur gas mulia (He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn) belum ditemukan. Gas Mulia ditemukan oleh Rayleigh dan Ramsay pada tahun 1894. Unsur gas mulia yang pertama ditemukan ialah gas argon. Hukum Oktaf Newland hanya berlaku untuk unsur-unsur dengan massa atom yang rendah.
3. Sistem Periodik Mendeleev
Pada tahun 1869, tabel sistem periodik mulai disusun. Tabel sistem periodik ini merupakan hasil karya dua ilmuwan, Dmitri Ivanovich Mendeleev dari Rusia dan Julius Lothar Meyer dari Jerman. Mereka berkarya secara terpisah dan menghasilkan tabel yang serupa pada waktu yang hampir bersamaan. Mendeleev menyajikan hasil kerjanya pada Himpunan Kimia Rusia pada awal tahun 1869, dan tabel periodik Meyer baru muncul pada bulan Desember 1869.
Mendeleev yang pertama kali mengemukakan tabel sistem periodik, maka ia dianggap sebagai penemu tabel sistem periodik yang sering disebut juga sebagai sistem periodik unsur pendek. Sistem periodik Mendeleev disusun berdasarkan kenaikan massa atom dan kemiripan sifat. Sistem periodik Mendeleev pertama kali diterbitkan dalam jurnal ilmiah Annalen der Chemie pada tahun 1871.
Hal penting yang terdapat dalam sistem periodik Mendeleev antara lain sebagai berikut:
a. dua unsur yang berdekatan, massa atom relatifnya mempunyai selisih paling kurang dua atau satu satuan;
b. terdapat kotak kosong untuk unsur yang belum ditemukan, seperti 44, 68, 72, dan 100;
c. dapat meramalkan sifat unsur yang belum dikenal seperti ekasilikon;
d. dapat mengoreksi kesalahan pengukuran massa atom relatif beberapa unsur, contohnya Cr = 52,0 bukan 43,3.
a. Kelebihan sistem periodik Mendeleev
1) Sifat kimia dan fisika unsur dalam satu golongan mirip dan berubah secara teratur.
2) Valensi tertinggi suatu unsur sama dengan nomor golongannya.
3) Dapat meramalkan sifat unsur yang belum ditemukan pada saat itu dan telah mempunyai tempat yang kosong.
b. Kekurangan sistem periodik Mendeleev
1) Panjang periode tidak sama dan sebabnya tidak dijelaskan.
2) Beberapa unsur tidak disusun berdasarkan kenaikan massa atomnya, contoh : Te (128) sebelum I (127).
3) Selisih massa unsur yang berurutan tidak selalu 2, tetapi berkisar antara 1 dan 4 sehingga sukar meramalkan massa unsur yang belum diketahui secara tepat.
4) Valensi unsur yang lebih dari satu sulit diramalkan dari golongannya.
5) Anomali (penyimpangan) unsur hidrogen dari unsur yang lain tidak dijelaskan.
4. Sistem Periodik Modern
Pada tahun 1914, Henry G. J. Moseley menemukan bahwa urutan unsur dalam tabel periodik sesuai dengan kenaikan nomor atom unsur. Moseley berhasil menemukan kesalahan dalam tabel periodik Mendeleev, yaitu ada unsur yang terbalik letaknya. Penempatan Telurium dan Iodin yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya, ternyata sesuai dengan kenaikan nomor atom.
Telurium mempunyai nomor atom 52 dan iodin mempunyai nomor atom 53. Sistem periodik modern bisa dikatakan sebagai penyempurnaan sistem periodik Mendeleev. Sistem periodik modern dikenal juga sebagai sistem periodik bentuk panjang, disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Dalam sistem periodik modern terdapat lajur mendatar yang disebut periode dan lajur tegak yang disebut golongan.
Jumlah periode dalam sistem periodik ada 7 dan diberi tanda dengan angka:
• Periode 1 disebut sebagai periode sangat pendek dan berisi 2 unsur
• Periode 2 disebut sebagai periode pendek dan berisi 8 unsur
• Periode 3 disebut sebagai periode pendek dan berisi 8 unsur
• Periode 4 disebut sebagai periode panjang dan berisi 18 unsur
• Periode 5 disebut sebagai periode panjang dan berisi 18 unsur
• Periode 6 disebut sebagai periode sangat panjang dan berisi 32 unsur, pada periode ini terdapat unsur Lantanida yaitu unsur nomor 58 sampai nomor 71 dan diletakkan pada bagian bawah
• Periode 7 disebut sebagai periode belum lengkap karena mungkin akan bertambah lagi jumlah unsur yang menempatinya, sampai saat ini berisi 24 unsur. Pada periode ini terdapat deretan unsur yang disebut Aktinida, yaitu unsur bernomor 90 sampai nomor 103 dan diletakkan pada bagian bawah.
Jumlah golongan dalam sistem periodik ada 8 dan ditandai dengan angka Romawi. Ada dua golongan besar, yaitu golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Golongan B terletak antara golongan IIA dan golongan IIIA.
Nama-nama golongan pada unsur golongan A
• Golongan IA disebut golongan alkali
• Golongan IIA disebut golongan alkali tanah
• Golongan IIIA disebut golonga boron
• Golongan IVA disebut golongan karbon
• Golongan VA disebut golongan nitrogen
• Golongan VIA disebut golongan oksigen
• Golongan VIIA disebut golongan halogen
• Golongan VIIIA disebut golongan gas mulia
Pada periode 6 golongan IIIB terdapat 14 unsur yang sangat mirip sifatnya, yaitu unsur-unsur lantanida. Pada periode 7 juga berlaku hal yang sama dan disebut unsur-unsur aktinida. Kedua seri unsur ini disebut unsur-unsur transisi dalam.
Unsur-unsur lantanida dan aktinida termasuk golongan IIIB, dimasukkan dalam satu
golongan karena mempunyai sifat yang sangat mirip.
B. SIFAT LOGAM
Sifat yang dimiliki oleh unsur sangat banyak. Pada bahasan ini, kita hanya akan membahas beberapa sifat dari unsur. Berdasarkan sifat kelogamannya, secara umum unsur dibedakan menjadi tiga kategori, yaitu unsur logam, unsur non logam, dan unsur metaloid (semi logam).
Logam banyak kita jumpai di sekitar kita, contohnya besi, aluminium, tembaga, perak, emas, dan lain-lain. Pada umumnya logam mempunyai sifat fisis, antara lain:
1. penghantar panas yang baik;
2. penghantar listrik yang baik;
3. permukaan logam mengkilap;
4. dapat ditempa menjadi lempeng tipis;
5. dapat meregang jika ditarik.
Kemampuan logam untuk meregang apabila ditarik disebut duktilitas. Kemampuan logam meregang dan menghantarkan listrik dimanfaatkan untuk membuat kawat atau kabel. Kemampuan logam berubah bentuk jika ditempa disebut maleabilitas. Kemampuan logam berubah bentuk jika ditempa dimanfaatka untuk membuat berbagai macam jenis barang, misalnya golok, pisau, cangkul, dan lain-lain. Sifat-sifat di atas tidak dimiliki oleh unsur-unsur bukan logam (non logam).
Jika dilihat dari konfigurasi elektronnya, unsur-unsur logam cenderung melepaskan elektron (memiliki energi ionisasi yang kecil), sedangkan unsur-unsur non logam cenderung menangkap elektron (memiliki energi ionisasi yang besar).
Dengan demikian, dapat dilihat kecenderungan sifat logam dalam sistem periodik, yaitu dalam satu golongan dari atas ke bawah semakin besar dan dalam satu periode dari kiri ke kanan semakin kecil. Jika kita lihat pada tabel periodik unsurnya, unsur-unsur logam berletak pada bagian kiri, sedangkan unsur-unsur non logam terletak di bagian kanan (lihat tabel periodik unsur).
Pada tabel periodik, batas antara unsur-unsur logam dan non logam sering digambarkan dengan tangga diagonal yang bergaris tebal. Unsur-unsur di daerah perbatasan mempunyai sifat ganda. Misalnya logam berilium (Be) dan aluminium (Al), logam-logam tersebut memiliki beberapa sifat bukan logam, dan biasa disebut unsur amfoter. Adapun logam yang berada di sebelahnya (dalam tabel periodik) yaitu Boron (B) dan Silikon (Si) merupakan unsur non logam yang memilki beberapa sifat logam, dan disebut unsur metaloid.
Usaha pengelompokan unsur-unsur berdasarkan kesamaan sifat dilakukan agar unsur-unsur tersebut mudah dipelajari.
1. Triade Dobereiner
Pada tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereiner mempelajari sifat-sifat beberapa unsur yang sudah diketahui pada saat itu. Dobereiner melihat adanya kemiripan sifat di antara beberapa unsur, lalu mengelompokkan unsur-unsur tersebut menurut kemiripan sifatnya. Ternyata tiap kelompok terdiri dari tiga unsur sehingga disebut triade. Apabila unsur-unsur dalam satu triade disusun berdasarkan kesamaan sifatnya dan diurutkan massa atomnya, maka unsur kedua merupakan rata-rata dari sifat dan massa atom dari unsur pertama dan ketiga.
2. Teori Oktaf Newland
Pada tahun 1864, John Alexander Reina Newland menyusun daftar unsur yang jumlahnya lebih banyak. Susunan Newland menunjukkan bahwa apabila unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atomnya, maka unsur pertama mempunyai kemiripan sifat dengan unsur kedelapan, unsur kedua sifatnya mirip dengan unsur kesembilan, dan seterusnya. Penemuan Newland ini dinyatakan sebagai Hukum Oktaf Newland.
Pada saat daftar Oktaf Newland disusun, unsur-unsur gas mulia (He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn) belum ditemukan. Gas Mulia ditemukan oleh Rayleigh dan Ramsay pada tahun 1894. Unsur gas mulia yang pertama ditemukan ialah gas argon. Hukum Oktaf Newland hanya berlaku untuk unsur-unsur dengan massa atom yang rendah.
3. Sistem Periodik Mendeleev
Pada tahun 1869, tabel sistem periodik mulai disusun. Tabel sistem periodik ini merupakan hasil karya dua ilmuwan, Dmitri Ivanovich Mendeleev dari Rusia dan Julius Lothar Meyer dari Jerman. Mereka berkarya secara terpisah dan menghasilkan tabel yang serupa pada waktu yang hampir bersamaan. Mendeleev menyajikan hasil kerjanya pada Himpunan Kimia Rusia pada awal tahun 1869, dan tabel periodik Meyer baru muncul pada bulan Desember 1869.
Mendeleev yang pertama kali mengemukakan tabel sistem periodik, maka ia dianggap sebagai penemu tabel sistem periodik yang sering disebut juga sebagai sistem periodik unsur pendek. Sistem periodik Mendeleev disusun berdasarkan kenaikan massa atom dan kemiripan sifat. Sistem periodik Mendeleev pertama kali diterbitkan dalam jurnal ilmiah Annalen der Chemie pada tahun 1871.
Hal penting yang terdapat dalam sistem periodik Mendeleev antara lain sebagai berikut:
a. dua unsur yang berdekatan, massa atom relatifnya mempunyai selisih paling kurang dua atau satu satuan;
b. terdapat kotak kosong untuk unsur yang belum ditemukan, seperti 44, 68, 72, dan 100;
c. dapat meramalkan sifat unsur yang belum dikenal seperti ekasilikon;
d. dapat mengoreksi kesalahan pengukuran massa atom relatif beberapa unsur, contohnya Cr = 52,0 bukan 43,3.
a. Kelebihan sistem periodik Mendeleev
1) Sifat kimia dan fisika unsur dalam satu golongan mirip dan berubah secara teratur.
2) Valensi tertinggi suatu unsur sama dengan nomor golongannya.
3) Dapat meramalkan sifat unsur yang belum ditemukan pada saat itu dan telah mempunyai tempat yang kosong.
b. Kekurangan sistem periodik Mendeleev
1) Panjang periode tidak sama dan sebabnya tidak dijelaskan.
2) Beberapa unsur tidak disusun berdasarkan kenaikan massa atomnya, contoh : Te (128) sebelum I (127).
3) Selisih massa unsur yang berurutan tidak selalu 2, tetapi berkisar antara 1 dan 4 sehingga sukar meramalkan massa unsur yang belum diketahui secara tepat.
4) Valensi unsur yang lebih dari satu sulit diramalkan dari golongannya.
5) Anomali (penyimpangan) unsur hidrogen dari unsur yang lain tidak dijelaskan.
4. Sistem Periodik Modern
Pada tahun 1914, Henry G. J. Moseley menemukan bahwa urutan unsur dalam tabel periodik sesuai dengan kenaikan nomor atom unsur. Moseley berhasil menemukan kesalahan dalam tabel periodik Mendeleev, yaitu ada unsur yang terbalik letaknya. Penempatan Telurium dan Iodin yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya, ternyata sesuai dengan kenaikan nomor atom.
Telurium mempunyai nomor atom 52 dan iodin mempunyai nomor atom 53. Sistem periodik modern bisa dikatakan sebagai penyempurnaan sistem periodik Mendeleev. Sistem periodik modern dikenal juga sebagai sistem periodik bentuk panjang, disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Dalam sistem periodik modern terdapat lajur mendatar yang disebut periode dan lajur tegak yang disebut golongan.
Jumlah periode dalam sistem periodik ada 7 dan diberi tanda dengan angka:
• Periode 1 disebut sebagai periode sangat pendek dan berisi 2 unsur
• Periode 2 disebut sebagai periode pendek dan berisi 8 unsur
• Periode 3 disebut sebagai periode pendek dan berisi 8 unsur
• Periode 4 disebut sebagai periode panjang dan berisi 18 unsur
• Periode 5 disebut sebagai periode panjang dan berisi 18 unsur
• Periode 6 disebut sebagai periode sangat panjang dan berisi 32 unsur, pada periode ini terdapat unsur Lantanida yaitu unsur nomor 58 sampai nomor 71 dan diletakkan pada bagian bawah
• Periode 7 disebut sebagai periode belum lengkap karena mungkin akan bertambah lagi jumlah unsur yang menempatinya, sampai saat ini berisi 24 unsur. Pada periode ini terdapat deretan unsur yang disebut Aktinida, yaitu unsur bernomor 90 sampai nomor 103 dan diletakkan pada bagian bawah.
Jumlah golongan dalam sistem periodik ada 8 dan ditandai dengan angka Romawi. Ada dua golongan besar, yaitu golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Golongan B terletak antara golongan IIA dan golongan IIIA.
Nama-nama golongan pada unsur golongan A
• Golongan IA disebut golongan alkali
• Golongan IIA disebut golongan alkali tanah
• Golongan IIIA disebut golonga boron
• Golongan IVA disebut golongan karbon
• Golongan VA disebut golongan nitrogen
• Golongan VIA disebut golongan oksigen
• Golongan VIIA disebut golongan halogen
• Golongan VIIIA disebut golongan gas mulia
Pada periode 6 golongan IIIB terdapat 14 unsur yang sangat mirip sifatnya, yaitu unsur-unsur lantanida. Pada periode 7 juga berlaku hal yang sama dan disebut unsur-unsur aktinida. Kedua seri unsur ini disebut unsur-unsur transisi dalam.
Unsur-unsur lantanida dan aktinida termasuk golongan IIIB, dimasukkan dalam satu
golongan karena mempunyai sifat yang sangat mirip.
B. SIFAT LOGAM
Sifat yang dimiliki oleh unsur sangat banyak. Pada bahasan ini, kita hanya akan membahas beberapa sifat dari unsur. Berdasarkan sifat kelogamannya, secara umum unsur dibedakan menjadi tiga kategori, yaitu unsur logam, unsur non logam, dan unsur metaloid (semi logam).
Logam banyak kita jumpai di sekitar kita, contohnya besi, aluminium, tembaga, perak, emas, dan lain-lain. Pada umumnya logam mempunyai sifat fisis, antara lain:
1. penghantar panas yang baik;
2. penghantar listrik yang baik;
3. permukaan logam mengkilap;
4. dapat ditempa menjadi lempeng tipis;
5. dapat meregang jika ditarik.
Kemampuan logam untuk meregang apabila ditarik disebut duktilitas. Kemampuan logam meregang dan menghantarkan listrik dimanfaatkan untuk membuat kawat atau kabel. Kemampuan logam berubah bentuk jika ditempa disebut maleabilitas. Kemampuan logam berubah bentuk jika ditempa dimanfaatka untuk membuat berbagai macam jenis barang, misalnya golok, pisau, cangkul, dan lain-lain. Sifat-sifat di atas tidak dimiliki oleh unsur-unsur bukan logam (non logam).
Jika dilihat dari konfigurasi elektronnya, unsur-unsur logam cenderung melepaskan elektron (memiliki energi ionisasi yang kecil), sedangkan unsur-unsur non logam cenderung menangkap elektron (memiliki energi ionisasi yang besar).
Dengan demikian, dapat dilihat kecenderungan sifat logam dalam sistem periodik, yaitu dalam satu golongan dari atas ke bawah semakin besar dan dalam satu periode dari kiri ke kanan semakin kecil. Jika kita lihat pada tabel periodik unsurnya, unsur-unsur logam berletak pada bagian kiri, sedangkan unsur-unsur non logam terletak di bagian kanan (lihat tabel periodik unsur).
Pada tabel periodik, batas antara unsur-unsur logam dan non logam sering digambarkan dengan tangga diagonal yang bergaris tebal. Unsur-unsur di daerah perbatasan mempunyai sifat ganda. Misalnya logam berilium (Be) dan aluminium (Al), logam-logam tersebut memiliki beberapa sifat bukan logam, dan biasa disebut unsur amfoter. Adapun logam yang berada di sebelahnya (dalam tabel periodik) yaitu Boron (B) dan Silikon (Si) merupakan unsur non logam yang memilki beberapa sifat logam, dan disebut unsur metaloid.
Energi. Ditinjau dari perspektif fisika, setiap sistem fisik mengandung (secara alternatif, menyimpan) sejumlah energi;
berapa tepatnya ditentukan dengan mengambil jumlah dari sejumlah
persamaan khusus, masing-masing didesain untuk mengukur energi yang
disimpan secara khusus. Secara umum, adanya energi diketahui oleh pengamat setiap ada pergantian sifat objek atau sistem. Tidak ada cara seragam untuk memperlihatkan energi.
Jenis Energi
1. Energi kinetis atau energi gerak (juga disebut energi kinetik) adalah energi yang dimiliki oleh sebuah benda karena gerakannya. Energi kinetis sebuah benda didefinisikan sebagai usaha yang dibutuhkan untuk menggerakkan sebuah benda dengan massa tertentu dari keadaan diam hingga mencapai kecepatan tertentu. Energi kinetis sebuah benda sama dengan jumlah usaha yang diperlukan untuk menyatakan kecepatan dan rotasinya, dimulai dari keadaan diam.
2. Energi potensial adalah energi yang memperngaruhi benda karena posisi (ketinggian) benda tersebut yang mana kecenderungan tersebut menuju tak lain terkait dengan arah dari gaya yang ditimbulkan dari energi potensial tersebut. Satuan SI untuk mengukur usaha dan energi adalah Joule (simbol J). Sebutan "energi potensial" pertama kali dikemukakan oleh seorang teknik dan fisikawan berkebangsaan Skotlandia, William Rankine.
3. Energi dalam (E) adalah total energi kinetik (Ek) dan energi potensial (Ep) yang ada di dalam sistem.
Oleh karena itu energi dalam bisa dirumuskan dengan persamaan E = Ek +
Ep. Namun karena besar energi kinetik dan energi potensial pada sebuah
sistem tidak dapat diukur, maka besar energi dalam sebuah sistem juga
tidak dapat ditentukan, yang dapat ditentukan adalah besar perubahan energi dalam suatu sistem. Perubahan energi dalam dapat diketahui dengan mengukur kalor (q) dan kerja (w), yang akan timbul bila suatu sistem bereaksi. Oleh karena itu, perubahan energi dalam dirumuskan dengan persamaan E = q - w. Jika sistem menyerap kalor, maka q bernilai positif. Jika sistem mengeluarkan kalor, maka q bernilai negatif. Jika sistem melakukan kerja, maka w pada rumus tersebut bernilai positif. Jika sistem dikenai kerja oleh lingungan, maka w bernilai negatif. Jadi bila suatu sistem menyerap kalor dari lingkungan sebesar 10 kJ,
dan sistem tersebut juga melakukan kerja sebesar 6 kJ, maka perubahan
energi dalam-nya akan sebesar 16 kJ. Perubahan energi dalam bernilai 0 jika jumlah kalor yang masuk sama
besar dengan jumlah kerja yang dilakukan, dan jika kalor yang
dikeluarkan sama besar dengan kerja yang dikenakan pada sistem. Artinya,
tidak ada perubahan energi dalam yang terjadi pada sistem.
Sifat dan Perubahan Materi
Ketiga wujud materi yang sudah
kita bahas pada dasarnya memiliki sifat-sifat tertentu. Secara umum
sifat tersebut dapat kita bagi menjadi dua macam, yaitu sifat kimia dan
sifat fisika. Sifat fisika dari sebuah materi adalah
sifat-sifat yang terkait dengan perubahan fisika, yaitu sebuah sifat
yang dapat diamati karena adanya perubahan fisika atau perubahan yang
tidak kekal. Air sebagai zat cair memiliki sifat fisika seperti mendidih pada suhu 100oC. Sedangkan logam memiliki titik lebur yang cukup tinggi, misalnya besi melebur pada suhu 1500oC.
Sifat
Kimia dari sebuah materi merupakan sifat-sifat yang dapat diamati
muncul pada saat terjadi perubahan kimia. Untuk lebih mudahnya, kita
dapat mengamati dua buah zat yang berbeda misalnya minyak dan kayu. Jika
kita melakukan pembakaran, maka minyak lebih mudah terbakar
dibandingkan kayu, sehingga mudah tidaknya sebuah zat terbakar merupakan
sifat kimia dari zat tersebut. Beberapa sifat kimia yang lain adalah
bagaimana sebuah zat dapat terurai, seperti Batu kapur yang mudah
berubah menjadi kapur tohor yang sering disebut dengan kapur sirih dan
gas karbon dioksida.
Perubahan Materi
Perubahan
materi adalah perubahan sifat suatu zat atau materi menjadi zat yang
lain baik yang menjadi zat baru maupun tidak. Perubahan materi terjadi
dipengaruhi oleh energi baik berupa kalor maupun listrik. Perubahan
materi dibedakan dalam dua macam yaitu perubahan fisika dan perubahan
kimia, perhatikan Gambar 1.5.
Cabang-cabang Fisika
1. Fisika atom adalah fisika "hull" elektron atom. Orang awam biasanya menghubungkan istilah fisika atom dengan tenaga nuklir dan bom nuklir, dikarenakan penggunaan sinonim dari kata atom dan nuklir dalam standar Inggris. Namun, fisikawan membedakan antara fisika atom (berhadapan dengan efek hull elektron dan spin keseluruhan nukleus dan muatan listrik dan fisika nuklir (berhadapan dengan gaya dalam nukleus atom dan reaksi yang mengubah, menyatukan atau memisahkan mereka). Awal dari fisika atom ditandai dengan penemuan dan penelitian garis spektral. Hal ini menggambarkan garis yang jelas dalam spektrum panas dan cahaya. Penelitian dari garis-garis ini menuju ke model atom Bohr dan sampai ke pengertian kita sekarang tentang hull elektron atom seperti dijelaskan oleh model atom orbital yang merupakan dasar dari seluruh pemahaman kimia.
Kesimpulan ini tidak secara langsung, tetapi merupakan hasil dari riset
lebih dari satu abad, yang telah sukses dalam menaruh kimia sebagai
suatu dasar dan juga memberikan banyak aplikasi baru.
2. Fisika partikel adalah cabang dari fisika yang mempelajari partikel dasar pembentuk benda dan radiasi, dan interaksi antara mereka. Dia juga disebut fisika energi tinggi, karena banyak partikel dasar tidak terjadi dalam keadaan biasa di alam, tetapi dapat diciptakan dan dideteksi pada saat benturan berenergi partikel lainnya, seperti yang dilakukan dalam pemercepat partikel.
3. Astrofisika adalah cabang astronomi yang berhubungan dengan fisika jagad raya, termasuk sifat fisik (luminositas, kepadatan, suhu, dan komposisi kimia) dari objek astronomi seperti planet, bintang, galaksi dan medium antar bintang, dan juga interaksinya. Kosmologi adalah teori astrofisika pada skala terbesar. Dalam praktik, hampir semua riset astronomi modern mecakup sebagian
dari fisika. Nama sekolah program kedoktoran ("Astrofisika" dan
"astronomi") di banyak tempat seperti AS seringkali banyak menyangkut
sejarah departemen tersebut daripada isi programnya.
Sifat-sifat Fisika
Zat adalah sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang, setiap zat mempunyai sifat
yang berbeda. Kawat yang terbuat dari tembaga dapat kamu bengkokkan
dengan mudah, sedangkan sebatang besi sulit dibengkokkan. Sifat
yang dapat diamati secara langsung tanpa mengubah susunan zat, misalnya
wujud, warna, kelarutan, daya hantar listrik, dan kemagnetan. dinamakan sifat fisika.
Sifat fisika suatu benda, antara lain:
1. Wujud Zat2. Warna Zat3. Kelarutan4. Daya Hantar Listrik5. Kemagnetan6. Titik didih dan titik lebur
| 1. Wujud Zat |
|
Zat
dapat memiliki tiga macam wujud, padat,cair dan gas. Wujud zat dapat
berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain, perubahan wujud zat dapat
dikarenakan zat menerima panas atau melepaskan panas. Contoh dari perubahan wujud zat disebakan karena zat menerima
panas adalah proses melebur yaitu proses dari zat padat menjadi zat
cair. Proses perubahan wujud yang lain adalah, mengembun, menguap,
menyublim, dan membeku.
|
Susunan partikel zat padat, cair dan gas memiliki susunan yang berbeda satu dengan yang lain
Zat padat
memiliki parikel-partikel yang menempati posisi yang tetap,gaya
tarik-menarik yang kuat, dan gerak partikel hanya berupa getaran.
Zat cair
memiliki jarak antar partikel tetap dan agak berjauhan,gaya tarik
menarik antar partikel lemah, gerakan partikel lebih lincah dan partikel
dapat berpindah tempat.
Gas memiliki jarak partikel yang berubah ubah, hampir tidak ada gaya tarik-menarik , dan gerakan partikel sangat bebas.
| |
|
2. Warna Zat
Warna merupakan salah satu sifat fisika suatu zat . Setiap jenis benda memiliki warna yang berbeda-beda. Misalkan saja besi dan tembaga memiliki warna yang berbeda. Warna merupakan sifat fisika yang dapat kita amati secara
langsung.Warna yang dimiliki suatu benda merupakan ciri tersendiri yang
membedakan antara zat satu dengan zat lain. Misal, aluminium berwarna
silver, dan karbon berwarna hitam.
3. Kelarutan
Kelarutan atau solubilitas adalah kemampuan suatu zat terlarut (solute),
untuk larut dalam suatu pelarut (solvent). Biasanya jika zat pelarutnya
air sering disebut dengan larutan, misalnya gula yang larut dalam air
biasa disebut larutan gula. Air merupakan zat pelarut untuk zat-zat tertentu. Tidak semua zat dapat larut dalam zat pelarut. Misal,
garam dapat larut dalam air, tetapi pasir tidak dapat larut dalam air.
Kelarutan suatu zat dalam pelarut tertentu merupakan sifat fisika. Kelarutan suatu zat dapat bergantung pada suhu, derajat keasaman, dan jenis pelarut.
4. Daya Hantar Listrik
Setiap benda mempunyai
sifat penghantaran listrik yang berbeda, hampir seluruh logam merupa-kan
penghantar listrik yang baik. Benda yang dapat menghantarkan listrik
dengan baik disebut konduktor seperti aluminium, tembaga, besi,
sedangkan benda yang sulit menghantarkan listrik disebut isolator
seperti karet, kayu, dan plastik, daya hantar listrik pada suatu zat
dapat diamati dari gejala yang ditimbulkannya. Misalkan, jika
seutas tembaga dihubungkan dengan baterai dan sebuah lampu. Akibat yang
dapat kamu amati adalah lampu dapat menyala, Sebaliknya jika kawat
tersebut kamu ganti dengan iso-lator seperti plastik, atau kayu , maka
lampu tidak akan menyala. Dapat kita simpulkan bahwa daya hantar listrik
merupakan sifat fisika.
5. Kemagnetan
Berdasarkan sifat kemagnetan, benda digolongkan menjadi dua yaitu benda magnetik dan benda non magnetik. Benda magnetik adalah benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet
Benda non magnetik adalah benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet. Misal, terdapat campuran antara serbuk besi dan pasir. Pemisahan
campuran ini tidak dapat dilakukan dengan penyaringan atau pengayakan.
Cara yang lebih mudah adalah dengan mendekatkan sebuah magnet pada campuran tersebut. Serbuk besi termasuk bahan magnetik, maka akan tertarik pada magnet tersebut. Perbedaan
sifat magnetik zat dapat digunakan untuk memisahkan suatu zat dalam
campuran. Kemagnetan suatu benda merupakan sifat fisika suatu zat.
6. Titik Didih dan Titik Lebur
Titik didih adalah suhu
dimana suatu zat mendidih, sedangkan titik lebur adalah suhu dimana zat
padat melebur. Pada zat cair seperti air dan alkohol mempunyai titik
didih yang berbeda, titik didih air 100oC sedangkan alkohol 78oC, sedangakan tembaga mendidih di suhu 1.187oC.
Titik didih suatu zat dapat naik dengan cara menaikan tekanan dan
menambahkan ketidak murnian pada zat tersebut, begitu pula sebaliknya. Titik lebur suatu zat
dapat berubah-ubah dipengaruhi oleh tekanan udara,dan ketidakmurnian
zat. Apabila tekanan udara luar berubah-ubah, maka titik lebur zat juga
akan mengalami perubahan. Hal ini dapat ditunjukkan bahwa pada tekanan
udara lebih dari 76 cmHg es akan melebur di bawah suhu 0oC, sedangkan dengan penambahan ketidakmurnian zat titik lebur zat akan menurun. Garam yang dicampurkan dengan es batu dapat menurunkan suhu es hingga di bawah 0oC.
Peristiwa ini dapat digunakan untuk mendinginkan air menjadi es pada
pembuatan es krim. Turunnya suhu disebabkan garam menurunkan titik lebur
es.
Titik klebur dan titik didih suatu zat merupakan sifat fisika zat.
Pengukuran
Dalam ilmu fisika pengukuran dapat dilakukan pada sesuatu yang terdifinisi dengan jelas.
misalnya : pengukuran panjang, massa, temperatur, dll. Pengukuran dapat dilakukan dengan dua cara yaitu : 1. Pengukuran Langsung Dengan sesuatu alat ukur langsung memberikan hasil pengukuran contoh : pengukuran lebar meja 2. Pengukuran tak langsung : Dengan suatu cara dan perhitungan pengukuran ini barulah memberikan hasilnya. contoh : pengukuran benda-benda kuno.
Besaran Pokok
Pada suatu pengukuran terdapat besaran-besaran
yang dianggap pokok dimana besaran ini dipakai sebagai dasar dari suatu
pengukuran.
>Dalam mekanika ada tiga besaran pokok yaitu ; MASSA, PANJANG dan WAKTU,. >Dalam Thermodinamika kita mengenal dua besaran pokok yaitu; SUHU dan JUMLAH ZAT , >Dalam listrik dan cahaya ada dua besaran pokok yaitu ; KUAT ARUS dan INTENSITAS CAHAYA, >dan ada dua besaran pokok yang tak berdimensi yaitu Sudut Ruang dan Sudut Bidang. Pada mulanya besaran-besaran pokok tidak mempunyai standart yang jelas . Untuk menghindari ini maka sejak tahun 1889 diadakan pertemuan rutin yang membahas berat dan pengukuran. Pada pertemuan yang diadakan dalam periode 1954-1971 ditetapkan tujuh besaran pokok beserta satuannya. Sistim satuan yang digunakan adalah sistim satuan SI.
Dimensi
Dimensi menyatakan sifat fisis dari suatu besaran
. Atau dengan kata lain dimensi merupakan simbul dari besaran pokok,
seperti terlihat dalam tabel 1. Dimensi dapat dipakai untuk mengecek
rumus – rumus fisika. Rumus fisika yang benar harus mempunyai dimensi
yang sama pada kedua ruas. Didalam suatu pengukuran ada dua kemungkinan yang akan terjadi yaitu
mendapatkan angka yang terlalu kecil atau angka yang terlalu besar jika
dipakai satuan diatas. Untuk menyederhanakan permasalahan tersebut maka dalam pertemuan pada
tahun 1960-1975 komite international di atas menetapkan awalan pada
satuan-satuan tersebut.
Besaran Satuan
Besaran turunan adalah besaran-besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Jadi besaran turunan terdiri dari lebih dari satu besaran pokok. Dalam fisika terdapat banyak sekali besaran turunan. Bebarapa contoh
dari besaran turunan dibawah ini : Gaya, Kecepatan, Percepatan, Usaha,
Daya, Volume, Massa jenis, dll
| |
Sumber :
http://kkw-ipa.org/home/index.php?option=com_content&view=article&id=47:pengertian&catid=34:fisika-mts&Itemid=54
http://kkw-ipa.org/home/index.php?option=com_content&view=article&id=47:pengertian&catid=34:fisika-mts&Itemid=54
http://www.centralartikel.com/2010/09/penjelasan-dan-pengertian-sistem.html
http://id.wikipedia.org/wiki/Unsur_kimia
http://id.wikipedia.org/wiki/Energi
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/ruang-lingkup-ilmu-kimia/sifat-dan-perubahan-materi/
http://map-bms.wikipedia.org/wiki/Cabang-cabang_fisika
http://www.e-dukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokok/view&id=493&uniq=all
http://cyberspace-heaven.blogspot.com/2011/05/fisika-dasarpengukuransatuanbesaran.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar