Kimia dan Fisika

KIMIA DAN FISIKA

 

1. PENDAHULUAN

       Dalam mata kuliah Matematika dan Ilmu alamiah dasar (IAD) kita akan mempelajari tentang kimia dan fisika. Dalam pembahasan kita kali ini menyangkut tentang sifat – sifat dasar sebuah zat, yaitu padat, gas, dan cair. Selain itu kita akan membahas dimana zat – zat ini terbagi menjadi unsur – unsur yang ada didalam alam semesta. Kita akan mempelajari energi, secara singkat tentang fisika termasuk besaran dan pengukuran.

2. TEORI

 

I. Materi

Pengertian Materi adalah segala sesuatu yang menempati ruang dan mempunyai massa. Materi sangat banyak ragamnya. Segala macam benda baik padat, cair maupun gas terdiri dari materi. Massa suatu benda bergantung pada jumlah materi penyusun benda tersebut. Sebagai ilustrasi, akan lebih sukar mendorong batu yang besar daripada batu kecil. Sedangkan berat adalah ukuran besarnya gaya gravitasi yang dialami suatu benda. Benda yang sama akan memiliki berat yang berbeda jika diukur pada tempat yang memiliki gaya gravitasi benda, seperti di bumi dan di bulan.

Zat atau materi yang ada di alam sangat banyak dan beragam jenisnya. Materi-materi tersebut dapat dikelompokkan menjadi 3 tingkat wujud berbeda yaitu, padat, cair, dan gas.
Sifat-sifat dari wujud materi sebagai berikut:

a. Zat Padat:

1. Letak molekulnya sangat berdekatan.

2. Gaya tarik-menarik antar molekul sangat kuat sehingga gerakan molekulnya tidak bebas.

3. Gerakan molekulnya terbatas, yaitu bergetar dan berputar di tempat saja.
4. Molekul-molekulnya sulit dipisahkan sehingga membuat bentuknya selalu tetap/ tidak berubah. Bentuk zat padat hanya berubah jika dihancurkan.

5. Merupakan fase yang terkondensasi.

6. Untuk beberapa zat bentuk padat bisa diregangkan. Contohnya senar gitar, karet dan spiral.
Contoh zat padat antara lain: plastic, besi, batu dan kayu.

b. Zat cair:

1. Letak molekulnya relative berdekatan bila dibandingkan dengan gas, tetapi lebih jauh daripada zat padat.

2. Gerakan molekulnya cukup bebas.

3. Molekul dapat berpindah tempat, tetapi tidak mudah meningkatkan kelompoknya karena masih terdapat gaya tarik-menarik.

4. Bentuknya mudah berubah (menyesuaikan wadah/ tempatnya) tetapi volumenya tetap.

5. Merupakan fase terkondensasi.

6. Dapat menyebar (berdifusi).

Contoh Zat cair antara lain: minyak, air, oli, sirop dan alcohol.

c. Zat Gas:

1. Letak molekulnya sangat berjauhan.

2. Jarak anatar molekul sangat jauh bila dibandingkan dengan molekul itu sendiri.

3. Molekul penyusunnya bergerak sangat bebas.

4. Gaya tarik-menarik antar molekul hampir tidak ada.

5. Baik volume maupun bentuknya mudah berubah.

6. Dapat mengisi seluruh ruangan yang ada (berdifusi).

7. Gas dapat dimampatkan.

Contoh zat gas antara lain: udara, gas argon, gas helium, dan gas belerang.

II. Unsur dan sistem periodik unsur

Unsur adalah materi yang paling sederhana. Unsur tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat lain yang lebih sederhana. Contoh unsur: besi, emas, aluminium, karbon, nitrogen dan oksigen. Pada tulisan sebelumnya telah dibahas bahwa zat tunggal dapat berupa unsur dan senyawa. Salah satu contoh  senyawa yaitu air, sedangkan contohnya yaitu emas. Perbedaan antara unsur dan senyawa terletak dalam hal  dapat tidaknya zat itu diuraikan. Senyawa dapat diuraikan, sedangkan unsurtidak dapat diuraikan. Air dapat diuraikan menjadi dua jenis gas, yaitu oksigen dan hidrogen. Di lain pihak, emas tidak dapat diuraikan.

Perlu dipahami bahwa menguraikan tidaklah sama dengan memotong – motong atau menghaluskan. Peruraian menghasilkan dua jenis atau lebih zat baru yang berbeda dari zat semula, sedangkan memotong – motong atau menghaluskan hanya mengubah bentuk tetapi tidak mengubah jenis zatnya. Aram dapur tidaklah terurai etika digerus menjadi bubuk, menggerus garam hanya mengubah bentuknya menjadi bubuk, tetapi zat itu tetaplah sebagai garam. Sama halnya, air tidaklah terurai hanya dengan menguapkan. Penguapan hanya mengubahnya menjadi bentuk gas, yaitu uap air.

Jenis unsur tidaklah terlalu banyak. Di alam, hanya terdapat 92 jenisunsur (untuk saat ini). Namun demikian, berkat kemajuan ilmu pengetahuan, para ahli telah berhasil membuat beberapaunsur. Sampai tulisan ini dibuat, telah dikenal tidak kurang dari 118 jenisunsur dan mungkin masih akan bertambah lagi.

Penggolongan unsur ke dalam logam dan nonlogam merupakan cara pengelompokan yang sederhana. Antara sesama logam mungkin memiliki sifat – sifat yang sangat berbeda. Demikian juga antar sesama unsur nonlogam. Seiring dengan kemajuan yang dicapai dalam ilmu kimia, pengelompokanunsur semakin terinci. Suatu daftar pengelompokan usnur yang sangat penting dalam ilmu kimia, yaitu sistem periodik unsur. Dalam daftar itu, unsur-unsur memiliki sifat – sifat yang bermiripan ditempatkan ke dalam satu kolom. Unsur-unsur logam terletak di bagian kiri – bawah, sedangkan unsur-unsur nonlogam terletak di bagian kanan atas.

III. Energi

Pengertian dan definisi energi ada banyak sekali diantaranya adalah :

1. Energi adalah kemampuan membuat sesuatu terjadi (Robert L. Wolke)

2. Energi adalah  kemampuan benda untuk melakukan usaha (Mikrajuddin)

3. Energi adalah suatu bentuk kekuatan yang dihasilkan atau dimiliki oleh suatu benda (Pardiyono)

4. Energi adalah sebuah konsep dasar termodinamika dan merupakan salah satu aspek penting dalam analisis teknik (Michael J. Moran), dan masih banyak lagi.

Dari berbagai pengertian dan definisi energi diatas dapat disimpulkan bahwa secara umum energi dapat didefinisikan sebagai kekuatan yang dimilki oleh suatu benda sehingga mampu untuk melakukan kerja. Energi banyak sekali bentuknya, berikut ini adalah beberapa jenis energi yang dapat kita temui sehari-hari.

Macam-macam Energi | Jenis-jenis Energi

• Energi matahari
• Energi listrik
• Energi kinetik
• Energi panas
• Energi nuklir
• Energi kimia, dll

IV. Fisika

A. Sifat Fisika

• Sifat fisika merupakan sifat materi yang dapat dilihat secara langsung dengan indra. 
• Sifat fisika adalah perubahan yang dialami suatu benda tanpa membentuk zat baru.
• Sifat fisika diantaranya adalah : wujud zat, warna, bau, titik leleh, titik didih, massa jenis, kekerasan, kelarutan, kekeruhan dan kekentalan.

B. 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.

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

3. Elektrostatis adalah ilmu yang mempelajari tentang listrik statis

4.  Elektrodinamis adalah ilmu yang mempelajari tentang listrik dinamis

5. Termodinamika adalah kajian tentang energi atau panas yang berpindah

6. Fisika Kedokteran (Fisika Medis) membahas bagaimana penggunaan ilmu fisika dalam bidang kedokteran (medis).

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

8. Fisika lingkungan adalah ilmu yang mempelajari kaitan fenomena fisika dengan lingkungan.

9. Geofisika adalah perpaduan antara ilmu fisika, geografi, kimia, dan matematika.

Dll.......

V. Pengukuran, besaran, dan dimensi

Berikut adalah tabel yang menunjukkan dimensi dan satuan tujuh besaran dasar dalam sistem SI

Besaran dasar	Dimensi	Satuan SI
Massa	M	kg
Panjang	L	m
Waktu	T	s
Suhu	?	K
Arus listrik	E	A
Intensitas cahaya	I	cd

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.

SATUAN

Pengukuran selalu dibuat relatif terhadap satuan tertentu.
Sistim satuan yang dipakai sekarang adalah Sistim Internasional yang disingkat dengan SI (dari bahasa perancis Le Systeme International D’Unites ) dan sistim Inggris.
Dalam SI terdapat 2 sistim satuan yaitu :
sistim MKS(meter-kilo-sekon) dan sistim CGS(centi-gram-sekon)

Sistim      Panjang     Massa      Waktu
MKS          m               kg                 s
CGS          cm               g                  s

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 TURUNAN

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 

3. ANALISIS

       Dalam kehidupan nyata, kimia dan fisika sangat berkaitan sekali. Keduanya saling keterkaitan. Seiring perkembangan zaman, ilmu pengetahuan semakin berkembang sehingga kita mengenal ilmu fisika dan kimia. Materi adalah segala sesuatu yang menempati ruang dan mempunyai massa. Materi sangat banyak ragamnya. Segala macam benda baik padat, cair maupun gas terdiri dari materi. Unsur adalah materi yang paling sederhana. Unsur tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat lain yang lebih sederhana. Contoh unsur: besi, emas, aluminium, karbon, nitrogen dan oksigen. Energi adalah kekuatan yang dimilki oleh suatu benda sehingga mampu untuk melakukan kerja. Sifat fisika adalah perubahan yang dialami suatu benda tanpa membentuk zat baru. Sifat fisika diantaranya adalah : wujud zat, warna, bau, titik leleh, titik didih, massa jenis, kekerasan, kelarutan, kekeruhan dan kekentalan. Dalam ilmu fisika kita mengenal pengukuran, besaran, dan dimensi.

4. REFERENSI

http://www.temukanpengertian.com/2013/09/pengertian-materi.html

Purba, M.(2007).IPA Kimia untuk SMP Kelas VII. Erlangga: Jakarta

http://www.kamusq.com/2012/11/energi-adalah-pengertian-dan-definisi.html#sthash.hOjXht28.dpuf

http://kamuspengetahuan.blogspot.com/2011/12/cabang-cabang-ilmu-fisika.html

http://www.g-excess.com/625/pengertian-dimensi-besaran-dan-satuan/