>Pengertian dan Klasifikasi
Pengertian Kimia
Kimia mempelajari komposisi, struktur, dan sifat zat kimia dan transformasi yang dialaminya.Kimia (dari bahasa Arab “seni transformasi” dan bahasa Yunani khemeia “alkimia“) adalah ilmu yang mempelajari mengenai komposisi dan sifat zat atau materi dari skala atom hingga molekul serta perubahan atau transformasi serta interaksi mereka untuk membentuk materi yang ditemukan sehari-hari. Kimia juga mempelajari pemahaman sifat dan interaksi atom individu dengan tujuan untuk menerapkan pengetahuan tersebut pada tingkat makroskopik. Menurut kimia modern, sifat fisik materi umumnya ditentukan oleh struktur pada tingkat atom yang pada gilirannya ditentukan oleh gaya antaratom.
Kimia sering disebut sebagai “ilmu pusat” karena menghubungkan berbagai ilmu lain, seperti fisika, ilmu bahan, nanoteknologi, biologi, farmasi, kedokteran, bioinformatika, dan geologi. Koneksi ini timbul melalui berbagai subdisiplin yang memanfaatkan konsep-konsep dari berbagai disiplin ilmu. Sebagai contoh, kimia fisik melibatkan penerapan prinsip-prinsip fisika terhadap materi pada tingkat atom dan molekul.
Kimia berhubungan dengan interaksi materi yang dapat melibatkan dua zat atau antara materi dan energi, terutama dalam hubungannya dengan hukum pertama termodinamika. Kimia tradisional melibatkan interaksi antara zat kimia dalam reaksi kimia, yang mengubah satu atau lebih zat menjadi satu atau lebih zat lain. Kadang reaksi ini digerakkan oleh pertimbangan entalpi, seperti ketika dua zat berentalpi tinggi seperti hidrogen dan oksigen elemental bereaksi membentuk air, zat dengan entalpi lebih rendah. Reaksi kimia dapat difasilitasi dengan suatu katalis, yang umumnya merupakan zat kimia lain yang terlibat dalam media reaksi tapi tidak dikonsumsi (contohnya adalah asam sulfat yang mengkatalisasi elektrolisis air) atau fenomena immaterial (seperti radiasi elektromagnet dalam reaksi fotokimia). Kimia tradisional juga menangani analisis zat kimia, baik di dalam maupun di luar suatu reaksi, seperti dalam spektroskopi.
Semua materi normal terdiri dari atom atau komponen-komponen subatom yang membentuk atom; proton, elektron, dan neutron. Atom dapat dikombinasikan untuk menghasilkan bentuk materi yang lebih kompleks seperti ion, molekul, atau kristal. Struktur dunia yang kita jalani sehari-hari dan sifat materi yang berinteraksi dengan kita ditentukan oleh sifat zat-zat kimia dan interaksi antar mereka. Baja lebih keras dari besi karena atom-atomnya terikat dalam struktur kristal yang lebih kaku. Kayu terbakar atau mengalami oksidasi cepat karena ia dapat bereaksi secara spontan dengan oksigen pada suatu reaksi kimia jika berada di atas suatu suhu tertentu.
Zat cenderung diklasifikasikan berdasarkan energi, fase, atau komposisi kimianya. Materi dapat digolongkan dalam 4 fase, urutan dari yang memiliki energi paling rendah adalah padat, cair, gas, dan plasma. Dari keempat jenis fase ini, fase plasma hanya dapat ditemui di luar angkasa yang berupa bintang, karena kebutuhan energinya yang teramat besar. Zat padat memiliki struktur tetap pada suhu kamar yang dapat melawan gravitasi atau gaya lemah lain yang mencoba merubahnya. Zat cair memiliki ikatan yang terbatas, tanpa struktur, dan akan mengalir bersama gravitasi. Gas tidak memiliki ikatan dan bertindak sebagai partikel bebas. Sementara itu, plasma hanya terdiri dari ion-ion yang bergerak bebas; pasokan energi yang berlebih mencegah ion-ion ini bersatu menjadi partikel unsur. Satu cara untuk membedakan ketiga fase pertama adalah dengan volume dan bentuknya: kasarnya, zat padat memeliki volume dan bentuk yang tetap, zat cair memiliki volume tetap tapi tanpa bentuk yang tetap, sedangkan gas tidak memiliki baik volume ataupun bentuk yang tetap.
Air (H2O) berbentuk cairan dalam suhu kamar karena molekul-molekulnya terikat oleh gaya antarmolekul yang disebut ikatan Hidrogen. Di sisi lain, hidrogen sulfida (H2S) berbentuk gas pada suhu kamar dan tekanan standar, karena molekul-molekulnya terikat dengan interaksi dwikutub (dipole) yang lebih lemah. Ikatan hidrogen pada air memiliki cukup energi untuk mempertahankan molekul air untuk tidak terpisah satu sama lain, tapi tidak untuk mengalir, yang menjadikannya berwujud cairan dalam suhu antara 0 °C sampai 100 °C pada permukaan laut. Menurunkan suhu atau energi lebih lanjut mengizinkan organisasi bentuk yang lebih erat, menghasilkan suatu zat padat, dan melepaskan energi. Peningkatan energi akan mencairkan es walaupun suhu tidak akan berubah sampai semua es cair. Peningkatan suhu air pada gilirannya akan menyebabkannya mendidih (lihat panas penguapan) sewaktu terdapat cukup energi untuk mengatasi gaya tarik antarmolekul dan selanjutnya memungkinkan molekul untuk bergerak menjauhi satu sama lain.
Ilmuwan yang mempelajari kimia sering disebut kimiawan. Sebagian besar kimiawan melakukan spesialisasi dalam satu atau lebih subdisiplin. Kimia yang diajarkan pada sekolah menengah sering disebut “kimia umum” dan ditujukan sebagai pengantar terhadap banyak konsep-konsep dasar dan untuk memberikan pelajar alat untuk melanjutkan ke subjek lanjutannya. Banyak konsep yang dipresentasikan pada tingkat ini sering dianggap tak lengkap dan tidak akurat secara teknis. Walaupun demikian, hal tersebut merupakan alat yang luar biasa. Kimiawan secara reguler menggunakan alat dan penjelasan yang sederhana dan elegan ini dalam karya mereka, karena terbukti mampu secara akurat membuat model reaktivitas kimia yang sangat bervariasi.
Ilmu kimia secara sejarah merupakan pengembangan baru, tapi ilmu ini berakar pada alkimia yang telah dipraktikkan selama berabad-abad di seantero dunia.
Sejarah
Robert Boyle, perintis kimia modern dengan menggunakan eksperimen terkontrol, sebagai kontras dari metode alkimia terdahulu.Akar ilmu kimia dapat dilacak hingga fenomena pembakaran. Api merupakan kekuatan mistik yang mengubah suatu zat menjadi zat lain dan karenanya merupakan perhatian utama umat manusia. Adalah api yang menuntun manusia pada penemuan besi dan gelas. Setelah emas ditemukan dan menjadi logam berharga, banyak orang yang tertarik menemukan metode yang dapat merubah zat lain menjadi emas. Hal ini menciptakan suatu protosains yang disebut Alkimia. Alkimia dipraktikkan oleh banyak kebudayaan sepanjang sejarah dan sering mengandung campuran filsafat, mistisisme, dan protosains.
Alkimiawan menemukan banyak proses kimia yang menuntun pada pengembangan kimia modern. Seiring berjalannya sejarah, alkimiawan-alkimiawan terkemuka (terutama Abu Musa Jabir bin Hayyan dan Paracelsus) mengembangkan alkimia menjauh dari filsafat dan mistisisme dan mengembangkan pendekatan yang lebih sistematik dan ilmiah. Alkimiawan pertama yang dianggap menerapkan metode ilmiah terhadap alkimia dan membedakan kimia dan alkimia adalah Robert Boyle (1627–1691). Walaupun demikian, kimia seperti yang kita ketahui sekarang diciptakan oleh Antoine Lavoisier dengan hukum kekekalan massanya pada tahun 1783. Penemuan unsur kimia memiliki sejarah yang panjang yang mencapai puncaknya dengan diciptakannya tabel periodik unsur kimia oleh Dmitri Mendeleyev pada tahun 1869.
Penghargaan Nobel dalam Kimia yang diciptakan pada tahun 1901 memberikan gambaran bagus mengenai penemuan kimia selama 100 tahun terakhir. Pada bagian awal abad ke-20, sifat subatomik atom diungkapkan dan ilmu mekanika kuantum mulai menjelaskan sifat fisik ikatan kimia. Pada pertengahan abad ke-20, kimia telah berkembang sampai dapat memahami dan memprediksi aspek-aspek biologi yang melebar ke bidang biokimia.
Industri kimia mewakili suatu aktivitas ekonomi yang penting. Pada tahun 2004, produsen bahan kimia 50 teratas global memiliki penjualan mencapai 587 bilyun dolar AS dengan margin keuntungan 8,1% dan pengeluaran riset dan pengembangan 2,1% dari total penjualan.
Cabang ilmu kimia
Kimia umumnya dibagi menjadi beberapa bidang utama. Terdapat pula beberapa cabang antar-bidang dan cabang-cabang yang lebih khusus dalam kimia.
Kimia analitik adalah analisis cuplikan bahan untuk memperoleh pemahaman tentang susunan kimia dan strukturnya. Kimia analitik melibatkan metode eksperimen standar dalam kimia. Metode-metode ini dapat digunakan dalam semua subdisiplin lain dari kimia, kecuali untuk kimia teori murni.
Biokimia mempelajari senyawa kimia, reaksi kimia, dan interaksi kimia yang terjadi dalam organisme hidup. Biokimia dan kimia organik berhubungan sangat erat, seperti dalam kimia medisinal atau neurokimia. Biokimia juga berhubungan dengan biologi molekular, fisiologi, dan genetika.
Kimia anorganik mengkaji sifat-sifat dan reaksi senyawa anorganik. Perbedaan antara bidang organik dan anorganik tidaklah mutlak dan banyak terdapat tumpang tindih, khususnya dalam bidang kimia organologam.
Kimia organik mengkaji struktur, sifat, komposisi, mekanisme, dan reaksi senyawa organik. Suatu senyawa organik didefinisikan sebagai segala senyawa yang berdasarkan rantai karbon.
Kimia fisik mengkaji dasar fisik sistem dan proses kimia, khususnya energitika dan dinamika sistem dan proses tersebut. Bidang-bidang penting dalam kajian ini di antaranya termodinamika kimia, kinetika kimia, elektrokimia, mekanika statistika, dan spektroskopi. Kimia fisik memiliki banyak tumpang tindih dengan fisika molekular. Kimia fisik melibatkan penggunaan kalkulus untuk menurunkan persamaan, dan biasanya berhubungan dengan kimia kuantum serta kimia teori.
Kimia teori adalah studi kimia melalui penjabaran teori dasar (biasanya dalam matematika atau fisika). Secara spesifik, penerapan mekanika kuantum dalam kimia disebut kimia kuantum. Sejak akhir Perang Dunia II, perkembangan komputer telah memfasilitasi pengembangan sistematik kimia komputasi, yang merupakan seni pengembangan dan penerapan program komputer untuk menyelesaikan permasalahan kimia. Kimia teori memiliki banyak tumpang tindih (secara teori dan eksperimen) dengan fisika benda kondensi dan fisika molekular.
Kimia nuklir mengkaji bagaimana partikel subatom bergabung dan membentuk inti. Transmutasi modern adalah bagian terbesar dari kimia nuklir dan tabel nuklida merupakan hasil sekaligus perangkat untuk bidang ini.
Bidang lain antara lain adalah astrokimia, biologi molekular, elektrokimia, farmakologi, fitokimia, fotokimia, genetika molekular, geokimia, ilmu bahan, kimia aliran, kimia atmosfer, kimia benda padat, kimia hijau, kimia inti, kimia medisinal, kimia komputasi, kimia lingkungan, kimia organologam, kimia permukaan, kimia polimer, kimia supramolekular, nanoteknologi, petrokimia, sejarah kimia, sonokimia, teknik kimia, serta termokimia.
Konsep dasar
Tatanama
Tatanama kimia merujuk pada sistem penamaan senyawa kimia. Telah dibuat sistem penamaan spesies kimia yang terdefinisi dengan baik. Senyawa organik diberi nama menurut sistem tatanama organik. Senyawa anorganik dinamai menurut sistem tatanama anorganik.
Atom
Atom adalah suatu kumpulan materi yang terdiri atas inti yang bermuatan positif, yang biasanya mengandung proton dan neutron, dan beberapa elektron di sekitarnya yang mengimbangi muatan positif inti. Atom juga merupakan satuan terkecil yang dapat diuraikan dari suatu unsur dan masih mempertahankan sifatnya, terbentuk dari inti yang rapat dan bermuatan positif dikelilingi oleh suatu sistem elektron.
Unsur
Unsur adalah sekelompok atom yang memiliki jumlah proton yang sama pada intinya. Jumlah ini disebut sebagai nomor atom unsur. Sebagai contoh, semua atom yang memiliki 6 proton pada intinya adalah atom dari unsur kimia karbon, dan semua atom yang memiliki 92 proton pada intinya adalah atom unsur uranium.
Tampilan unsur-unsur yang paling pas adalah dalam tabel periodik, yang mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan kemiripan sifat kimianya. Daftar unsur berdasarkan nama, lambang, dan nomor atom juga tersedia.
Ion
Ion atau spesies bermuatan, atau suatu atom atau molekul yang kehilangan atau mendapatkan satu atau lebih elektron. Kation bermuatan positif (misalnya kation natrium Na+) dan anion bermuatan negatif (misalnya klorida Cl?) dapat membentuk garam netral (misalnya natrium klorida, NaCl). Contoh ion poliatom yang tidak terpecah sewaktu reaksi asam-basa adalah hidroksida (OH?) dan fosfat (PO43?).
Senyawa
Senyawa merupakan suatu zat yang dibentuk oleh dua atau lebih unsur dengan perbandingan tetap yang menentukan susunannya. Sebagia contoh, air merupakan senyawa yang mengandung hidrogen dan oksigen dengan perbandingan dua terhadap satu. Senyawa dibentuk dan diuraikan oleh reaksi kimia.
Molekul
Molekul adalah bagian terkecil dan tidak terpecah dari suatu senyawa kimia murni yang masih mempertahankan sifat kimia dan fisik yang unik. Suatu molekul terdiri dari dua atau lebih atom yang terikat satu sama lain.
Zat kimia
Suatu zat kimia dapat berupa suatu unsur, senyawa, atau campuran senyawa-senyawa, unsur-unsur, atau senyawa dan unsur. Sebagian besar materi yang kita temukan dalam kehidupan sehari-hari merupakan suatu bentuk campuran, misalnya air, aloy, biomassa, dll.
Ikatan kimia
Ikatan kimia merupakan gaya yang menahan berkumpulnya atom-atom dalam molekul atau kristal. Pada banyak senyawa sederhana, teori ikatan valensi dan konsep bilangan oksidasi dapat digunakan untuk menduga struktur molekular dan susunannya. Serupa dengan ini, teori-teori dari fisika klasik dapat digunakan untuk menduga banyak dari struktur ionik. Pada senyawa yang lebih kompleks/rumit, seperti kompleks logam, teori ikatan valensi tidak dapat digunakan karena membutuhken pemahaman yang lebih dalam dengan basis mekanika kuantum.
Wujud zat
Fase adalah kumpulan keadaan sebuah sistem fisik makroskopis yang relatif serbasama baik itu komposisi kimianya maupun sifat-sifat fisikanya (misalnya masa jenis, struktur kristal, indeks refraksi, dan lain sebagainya). Contoh keadaan fase yang kita kenal adalah padatan, cair, dan gas. Keadaan fase yang lain yang misalnya plasma, kondensasi Bose-Einstein, dan kondensasi Fermion. Keadaan fase dari material magnetik adalah paramagnetik, feromagnetik dan diamagnetik.
Reaksi kimia
Reaksi kimia adalah transformasi/perubahan dalam struktur molekul. Reaksi ini bisa menghasilkan penggabungan molekul membentuk molekul yang lebih besar, pembelahan molekul menjadi dua atau lebih molekul yang lebih kecil, atau penataulangan atom-atom dalam molekul. Reaksi kimia selalu melibatkan terbentuk atau terputusnya ikatan kimia.
Kimia kuantum
Kimia kuantum secara matematis menjelakan kelakuan dasar materi pada tingkat molekul. Secara prinsip, dimungkinkan untuk menjelaskan semua sistem kimia dengan menggunakan teori ini. Dalam praktiknya, hanya sistem kimia paling sederhana yang dapat secara realistis di investigasi dengan mekanika kuantum murni, dan harus dilakukan hampiran untuk sebagian besar tujuan praktis (misalnya, Hartree-Fock, Post-Hartree-Fock, atau density functional theory, lihat kimia komputasi untuk detilnya). Karenanya, pemahaman mendalam mekanika kuantum tidak diperlukan bagi sebagian besar bidang kimia, karena implikasi penting dari teori (terutama hampiran orbital) dapat dipahami dan diterapkan dengan lebih sederhana.
Dalam mekanika kuantum (beberapa penerapan dalam kimia komputasi dan kimia kuantum), Hamiltonan, atau keadaan fisik, dari partikel dapat dinyatakan sebagai penjumlahan dua operator, satu berhubungan dengan energi kinetik dan satunya dengan energi potensial. Hamiltonan dalam persamaan gelombang Schrödinger yang digunakan dalam kimia kuantum tidak memiliki terminologi bagi putaran elektron.
Penyelesaian persamaan Schrödinger untuk atom hidrogen memberikan bentuk persamaan gelombang untuk orbital atom, dan energi relatif dari orbital 1s, 2s, 2p, dan 3p. Hampiran orbital dapat digunakan untuk memahami atom lainnya seperti helium, litium, dan karbon.
Hukum kimia
Hukum-hukum kimia sebenarnya merupakan hukum fisika yang diterapkan dalam sistem kimia. Konsep yang paling mendasar dalam kimia adalah Hukum kekekalan massa yang
menyatakan bahwa tidak ada perubahan jumlah zat yang terukur pada saat reaksi kimia biasa. Fisika modern menunjukkan bahwa sebenarnya energilah yang kekal, dan bahwa energi dan massa saling berkaitan. Kekekalan energi ini mengarahkan kepada pentingnya konsep.
> Energy = pengertian dan macam-macam
Pengertian energi
Definisi energi adalah daya kerja atau tenaga, energi berasal dari bahasa Yunani yaitu energia yang merupakan kemampuan untuk melakukan usaha.
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.
Macam-macam Energi
Berikut ini adalah macam-macam energi yaitu energi potensial, energi kinetic, energi kimia, energi kalor, energi listrik, energi bunyi, energi bunyi, energi nuklir, energi radiasi.
- Pengertian Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh benda diam. Energi ini juga disebut dengan energi diam. Misalnya suatu benda yang mempunyai ketinggian tertentu dan pegas yang ditekan atau direnggangkan. Jika semua itu dilepas akan melakukan usaha (gerakan)
- Pengertian energi kinetik adalah energi yang dimiliki suatu benda pada saat bergerak. Misalnya jika seorang sedang berlari, mobil pada saat melaju, benda yang berputar dan kereta yang sedang bergerak. Pada saat itu benda-benda tersebut mempunyai energi yang disebut energi kinetic atau energi gerak.
- Pengertian energi kimia yaituenergi yang timbul akibat terjadinya reaksi kimia. Makanan dari pada bahan bakar pada umumnya tersusun atas senyawakimia yang di dalamnya tersimpan energi kimia.
- Pengertian energi kalor, yaitu bentuk energi yang banyak kita jumpai seperi matahari, api atau bentu energi yang lain yang harus dibentuk dalam bentuk kalor misalnya setrika, solder dan kompor.
- Pengertian energi listrik, yaitu energi yang tersimpan dalam arus listik (muatan yang bergerak0. Energi ini banyak dimanfaatnya. Contoh radio, solder, televisi dan lain sebagainya
- Pengertian energi bunyi, terdapat di dalam segala jenis bunyi. Misalnya orang berbicara, seruling, ledakan bom dan petir. Bukti bahwa bunyi memilliki energi yaitu ledakan petir yang dahsyat dapat mengakibatkan pecahnya kaca jendela.
- Pengertian Energi nuklir yaitu energi yang dihasilkan oleh reaksi pembelahan inti (fisi) berantai
- Pengertian Energi radiasi yaitu energi yang diperoleh dari pancaran benda berpijar
>Sifat dan Perubahan
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.
No Padat Cair Gas
1. Padat: Mempunyai bentuk
dan volume tertentu
Cair: Bentuk tidak tetap
bergantung wadahnya,
volume tertentu
Gas: Tidak mempunyai
bentuk dan volume
tertentu, bergantung
tempatnya
2. Padat: Jarak antarpartikel
sangat rapat
Cair: Jarak antarpartikel
agak renggang
Gas: Jarak antarpartikel
sangat renggang
3. Padat: Partikel-partikelnya
tidak dapat bergerak
bebas
Cair: Partikel-partikelnya
dapat bergerak bebas
Gas: Partikel-partikelnya
dapat bergerak sangat
cepat
Padatan memiliki bentuk tetap karena partikel-partikelnya diikat erat bersama,
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 partikelpartikel gas cukup besar. Gas juga memiliki energi
kinetik yang cukup untuk menyebar dan memenuhi seluruh tempat atau wadahnya.
Perhatikan susunan partikel-partikel zat padat, cair dan gas pada gambar berikut.
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 (flow rate) 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 sangat dipengaruhi 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
Tahukah kamu contoh larutan? Contoh larutan gula, dan larutan garam. 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.
>Cabang-Cabang Fisika dan Sifat-Sifat Fisika
Mekanika adalah satu cabang fisika yang mempelajari tentang gerak.Mekanika klasik terbagi atas 2 bagian yakni Kinematika dan Dinamika.
Mekanika fluida adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari fluida (yang dapat berupa cairan dan gas)
Yang berkaitan dengan listrik dan magnet :
Fisika inti adalah ilmu fisika yang mengkaji atom / bagian-bagian atom
Fisika Gelombang adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang gelombang
Fisika Optik (Geometri) adalah ilmu fisika yang mempelajari tentang cahaya.
Kosmografi/astronomi adalah ilmu mempelajari tentang perbintangan dan benda- benda angkasa.
Fisika Kedokteran (Fisika Medis) membahas bagaimana penggunaan ilmu fisika dalam bidang kedokteran (medis), di antaranya:
Fisika Lingkungan adalah Ilmu yang mempelajari kaitan fenomena fisika dengan lingkungan. Beberapa di antaranya antara lain :
Selain yang diuraikan di atas, seiring perkembangan zaman, ilmu fisika telah menjadi bagian dari segi kehidupan, misalnya
Sumber:
- kinematika membahas bagaimana suatu objek yang bergerak tanpa Menyelidiki sebab-sebab apa yang menyebabkan suatu objek bergerak.
- dinamika mempelajari bagaimana suatu objek yang bergerak dengan menyelidiki penyebab.
Mekanika fluida adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari fluida (yang dapat berupa cairan dan gas)
Yang berkaitan dengan listrik dan magnet :
- Elektronika adalah ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor, dan lain sebagainya.
- Teknik Elektro atau Teknik listrik (bahasa Inggris: electrical engineering) adalah salah satu bidang ilmu teknik mengenai aplikasi listrik untuk memenuhi kebutuhan masyarakat.
- Elektrostatis adalah ilmu yang mempelajari listrik statis
- Elektrodinamis adalah ilmu yang mempelajari listrik dinamis
- Bioelektromagnetik adaIah disiplin ilmu yang mempelajari fenomena listrik, magnetik dan elektromagnetik yang muncul pada jaringan makhluk bidup.
Fisika inti adalah ilmu fisika yang mengkaji atom / bagian-bagian atom
Fisika Gelombang adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang gelombang
Fisika Optik (Geometri) adalah ilmu fisika yang mempelajari tentang cahaya.
Kosmografi/astronomi adalah ilmu mempelajari tentang perbintangan dan benda- benda angkasa.
Fisika Kedokteran (Fisika Medis) membahas bagaimana penggunaan ilmu fisika dalam bidang kedokteran (medis), di antaranya:
- Biomekanika meliputi gaya dan hukum fluida dalam tubuh
- Bioakuistik (bunyi dan efeknya pada sel hidup/ manusia)
- Biooptik (mata dan penggunaan alat-alat optik)
- Biolistrik (sistem listrik pada sel hidup terutama pada jantung manusia)
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
- 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.
>Pengukuran, Besaran dan Dimensi
Pengukuran
Fisika sebagai induk mekanika-mekanika fluida-hidrolik-alat berat memerlukan pengukuran-pengukuran yang sangat teliti agar gejala yang dipelajari dapat dijelaskan (dan bisa diramalkan) dengan akurat. Sebenarnya pengukuran tidak hanya mutlak bagi fisika, tetapi juga bagi bidang-bidang ilmu lain termasuk aplikasi dari ilmu tersebut. Dengan kata lain, tidak ada teori, prinsip, maupun hukum dalam ilmu pengetahuan alam yang dapat diterima kecuali jika disertai dengan hasi l-hasil pengukuran yang akurat.
Apakah yang dimaksud dengan pengukuran ? Untuk mengetahui hal tersebut, perhatikan uraian berikut : misalnya anda bersama teman anda melakukan pengukuran panjang meja dengan jengkal tangan. Hasil pengukuran yang dilakukan menggunakan satuan jengkal. Misalnya, jika menggunakan jengkal tangan anda, maka hasilnya panjang meja itu sama
dengan 25 jengkal tangan. Akan tetapi jika menggunakan satuan jengkal tangan teman anda maka panjang meja itu sama dengan 23 jengkal tangan. Perbedaan hasil ini menunjukkan bahwa hasil pengukuran itu tergantung pada satuan yang digunakan. Dengan demikian pengukuran didefinisikan sebagai suatu proses membandingkan suatu besaran dengan besaran lain (sejenis) yang dipakai sebagai satuan. Satuan adalah pembanding di dalam
pengukuran.
Pada kegiatan diatas, yaitu mengukur panjang meja yang dinyatakan dengan angka, maka panjang merupakan besaran. Jadi segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka atau nilai disebut besaran. Misalnya panjang meja itu 100 sentimeter, maka panjang merupakan besaran dengan 100 sebagai nilai dan sentimeter sebagai satuan, atau massa meja itu 20 kilogram, maka massa merupakan besaran dengan 20 sebagai nilai dan kilogram sebagai satuan. Besaran adalah `sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka atau nilai dan memiliki satuan. Satuan adalah pembanding di dalam pengukuran.
Pengukuran adalah membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang lain yang dianggap sebagai patokan. Jadi dalam pengukuran terdapat dua faktor utama yaitu perbandingan dan patokan (standar). Di kelas 1 SMP kita telah mempelajari pokok bahasan pengukuran. Disini kita hanya akan mengulangi sebagian saja, untuk menyegarkan pemahaman kita tentang
apa-apa saja yang terdapat dalam pengukuran.
Apakah yang dimaksud dengan pengukuran ? Untuk mengetahui hal tersebut, perhatikan uraian berikut : misalnya anda bersama teman anda melakukan pengukuran panjang meja dengan jengkal tangan. Hasil pengukuran yang dilakukan menggunakan satuan jengkal. Misalnya, jika menggunakan jengkal tangan anda, maka hasilnya panjang meja itu sama
dengan 25 jengkal tangan. Akan tetapi jika menggunakan satuan jengkal tangan teman anda maka panjang meja itu sama dengan 23 jengkal tangan. Perbedaan hasil ini menunjukkan bahwa hasil pengukuran itu tergantung pada satuan yang digunakan. Dengan demikian pengukuran didefinisikan sebagai suatu proses membandingkan suatu besaran dengan besaran lain (sejenis) yang dipakai sebagai satuan. Satuan adalah pembanding di dalam
pengukuran.
Pada kegiatan diatas, yaitu mengukur panjang meja yang dinyatakan dengan angka, maka panjang merupakan besaran. Jadi segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka atau nilai disebut besaran. Misalnya panjang meja itu 100 sentimeter, maka panjang merupakan besaran dengan 100 sebagai nilai dan sentimeter sebagai satuan, atau massa meja itu 20 kilogram, maka massa merupakan besaran dengan 20 sebagai nilai dan kilogram sebagai satuan. Besaran adalah `sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka atau nilai dan memiliki satuan. Satuan adalah pembanding di dalam pengukuran.
Pengukuran adalah membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang lain yang dianggap sebagai patokan. Jadi dalam pengukuran terdapat dua faktor utama yaitu perbandingan dan patokan (standar). Di kelas 1 SMP kita telah mempelajari pokok bahasan pengukuran. Disini kita hanya akan mengulangi sebagian saja, untuk menyegarkan pemahaman kita tentang
apa-apa saja yang terdapat dalam pengukuran.
Besaran
Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur, dihitung, memiliki nilai dan satuan. Besaran menyatakan sifat dari benda. Sifat ini dinyatakan dalam angka melalui hasil pengukuran. Oleh karena satu besaran berbeda dengan besaran lainnya, maka ditetapkan satuan untuk tiap besaran. Satuan juga menunjukkan bahwa setiap besaran diukur dengan cara berbeda.
Besaran pokok
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain.
| Nama | Simbol dalam rumus | Simbol dimensi | Satuan SI | Simbol satuan |
|---|---|---|---|---|
| Panjang | l, x, r, dll. | [L] | meter | m |
| Waktu | t | [T] | detik (sekon) | s |
| Massa | m | [M] | kilogram | kg |
| Arus listrik | I, i | [I] | ampere | A |
| Suhu | T | [θ] | kelvin | K |
| Jumlah molekul | n | [N] | Mol | mol |
| Intensitas cahaya | Iv | [J] | Kandela | Cd |
Keterangan dari macam-macam besaran pokok itu adalah:
Panjang
Definisi
Massa
Massa zat merupakan
kuantitas yang terkandung dalam suatu zat. Satuan massa adalah
"kilogram" (disingkat kg)
Definisi
Satu kilogram adalah massa sebuah kilogram
standar yang disimpan di lembaga Timbangan dan Ukuran
Internasional (CGPM ke-1, 1899)
Waktu
Definisi
Satu sekon adalah selang waktu yang
diperlukan oleh atom sesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9 192 631 770 kali dalam transisi antara dua tingkat energi di tingkat energi
dasarnya (CGPM ke-13; 1967)
Kuat arus listrik
Definisi
Satu Ampere adalah kuat arus tetap yang jika dialirkan melalui dua buah kawat yang sejajar dan sangat panjang, dengan tebal yang dapat diabaikan dan diletakkan pada jarakpisah 1 meter dalam vakum, menghasilkan gaya 2 X 10-7 newton pada setiap meter kawat.
Suhu
Definisi
Dengan demikian, suhu
termodinamika titik tripel air adalah 273,16 K. Titik tripel air adalah suhu dimana air murni berada dalam keadaan
seimbang dengan es dan uap jenuhnya.
Jumlah molekul
Intensitas cahaya
Definisi
Satu kandela adalah
intensitas cahaya suatu sumber cahaya yang memancarkan radiasi monokromatik pada frekuensi 540 X 1012 hertz dengan intensitas radiasi sebesar 1/683 watt per steradian dalam arah tersebut
(CGPM ke-16, 1979)
Besaran turunan
Besaran turunan adalah besaran yang
didapat dari penggabungan besaran-besaran pokok.
Contoh besaran turunan:
Besaran
|
Satuan
|
Singkatan
|
meter per sekon
|
m/s
|
|
meter per sekon kuadrat
|
m/s²
|
|
meter persegi
|
m²
|
|
meter kubik
|
m³
|
|
Newton (kilogram meter per sekon
persegi)
|
kg m/s²
|
|
meter kubik per detik
|
m³/s
|
|
J
|
||
joule per meter kubik
|
J/m³
|
|
Newton per meter
|
N/m
|
Dimensi
dimensi dari suatu ruang atau obyek secara informal diartikan sebagai jumlah minimal koordinat yang dibutuhkan untuk menentukan titik-titik yang ada di dalamnya. Jadi, sebuah garis memiliki dimensi karena hanya satu koordinat yang dibutuhkan untuk menentukan suatu titik di permukaannya (misalnya titik di garis angka 5). Permukaan seperti bidang atau permukaan suatutabung atau sfer memiliki dimensi keduanya karena dibutuhkan dua koordinat untuk menentukan titik pada permukaannya (misalnya untuk menentukan titik di permukaan dibutuhkan lintang dan bujurnya). Bagian dalam kubus, tabung atau sfer bersifat tiga dimensi karena dibutuhkan tiga koordinat untuk menentukan suatu titik di dalam ruangnya.
Dalam istilah fisika, dimensi merujuk pada struktur konstituen dari semua ruang (volum) dan posisinya dalam waktu (dipersepsikan sebagai dimensi skalar di sepanjang sumbu t), serta cakupan spasial obyek-obyek di dalamnya – struktur yang memiliki korelasi dengan konsep partikel dan medan yang berinteraksi sesuai relativitas massa dan pada dasarnya bersifat matematis. Sumbu ini atau sumbu lainnya dapat diarahkan untuk mengidentifikasi suatu titik atau struktur dalam tanggapan dan hubungannya terhadap obyek lain. Teori fisika yang mencakup unsur waktu (misalnya relativitas umum) dianggap terjadi dalam "ruang waktu" empat dimensi yang didefinisikan sebagai ruang Minkowski). Teori modern cenderung lebih "berdimensi tinggi", termasuk teori medan kuantum dan string. Ruang tetap mekanika kuantum adalahruang fungsi berdimensi tidak terbatas.
Konsep dimensi tidak dibatasi hingga benda fisik saja. Ruang berdimensi tinggi sering muncul dalam matematika dan ilmu pengetahuan atas berbagai alasan, terutama dalam bentuk ruang konfigurasisebagaimana mekanika Lagrange atau Hamilton; keduanya adalah ruang abstrak dan terbebas dari ruang fisik yang ditempati manusia.
Sumber:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar