III. KIMIA DAN FISIKA
1. KIMIA
a.
Pengertian
Kimia
Ilmu Kimia adalah
salah satu cabang IPA yang mempelajari tentang susunan, komposisi, struktur,
sifat-sifat dan perubahan materi, serta perubahan energi yang menyertai
perubahan materi tersebut. Alam dan seluruh isinya adalah materi. Tugas ilmu
kimia adalah mempelajari dan memahami materi-materi di alam tersebut. Untuk
mempermudah dalam mempelajarinya, ilmu kimia dikembangkan menjadi cabang-cabang
ilmu kimia yang lebih spesifik seperti kimia fisika, kimia anorganik, kimia
organik, biokimia, kimia lingkungan, kimia bahan makanan, serta kimia
analitik.
- Kimia Fisika: Kimia fisika adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari struktur, sifat, dan perubahan kimia suatu zat serta perubahan energi yang menyertai perubahan kimia tersebut.
- Kimia Anorganik: Kimia anorganik adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari unsur-unsur pembentuk senyawa, sifat unsur, dan senyawanya, penggunaan dan pembuatannya.
- Kimia Organik: Kimia organik adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari struktur dan pembentukan senyawa karbon, termasuk reaksi yang terlibat, mekanisme reaksi, dan ikatan serta kekuatan ikatan antar atom dalam senyawa karbon tersebut.
- Kimia Lingkungan: Kimia lingkungan adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari tentang interaksi yang melibatkan zat dan reaksi kimia di alam, serta polusi di alam.
- Kimia Analitik: Kimia analitik adalah cabang ilmu kimia yang mengkaji tentang analisis zat atau senyawa, baik secara kualitatif maupun kuantitatif, meliputi sampling, penyiapan sample siap ukur, pengukuran, pemisahan, peralatan untuk keperluan pengukuran dan sebagainya.
- Biokimia: Biokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari zat kimia serta reaksi kimia yang menyertai proses-proses biologi seperti proses metabolisme dalam tubuh, (reaksi enzimatik, penguraian atau hidrolisis protein, karbohidrat dan lemak).
- Kimia Makanan: Kimia makanan adalah cabang ilmu kimia yang fokus pada kajian mengenai komposisi kimia, reaksi kimia, dan proses kimia dalam makanan. Makanan yang dimaksud meliputi makro nutrisi, mikro nutrisi, dan zat aditif dalam makanan.
b.
Sifat
Kimia
Sifat kimia adalah
ciri-ciri suatu zat yang berhubungan dengan terbentuknya zat jenis baru. Contoh
sifat fisika antara lain mudah terbakar, mudah busuk, mudah meledak , beracun,
dan berkarat (korosif). Berikut ini pembahasan mengenai sifat-sifat kimia :
Mudah terbakar
Bensin termasuk zat
yang mudah terbakar. Sehingga, di stasiun pengisian bahan bakar terdapat
larangan “DILARANG MEROKOK“. Dengan mengetahui sifat dari bahan-bahan yang
mudah terbakar, kita akan dapat menggunakannya secara aman.
Mudah busuk
Akibat terjadi reaksi
kimia dalam suatu makanan atau minuman, dapat mengakibatkan makanan dan minuman
tersebut membusuk dan berubah rasa menjadi asam. Misal, nasi yang dibiarkan
berhari–hari bereaksi dengan udara menjadi basi, susu yang berubah rasa menjadi
asam.
Berkarat
Reaksi antara logam
dan oksigen dapat mengakibatkan benda tersebut berkarat. Logam, seperti : besi
dan seng memiliki sifat mudah berkarat.
Mudah meledak
Interaksi zat dengan
oksigen di alam ada yang mempunyai sifat mudah meledak, seperti : magnesium,
uranium dan natrium.
Racun
Terdapat beberapa zat
yang memiliki sifat kimia beracun, antara lain: insektisida, pestisida,
fungisida, herbisida dan rodentisida. Zat beracun tersebut digunakan manusia
untuk membasmi hama, baik serangga maupun tikus.
c.
Perubahan Kimia
Perubahan kimia yang berhubungan
dengan mudah sukarnya benda bereaksi kimia. Dalam kehidupan sehari-hari
misalnya nasi yang menjadi basi karena terjadi adanya perubahan kimia. Untuk
lebih jelas lagi mari simak ulasan dibawah berikut.
Pengertian Perubahan Kimia
Perubahan kimia merupakan suatu
perubahan zat yang akan dapat menghasilkan suatu zat baru dengan sifat kimia
yang berbeda dengan zat asalnya. Zat baru yang terbentuk dalam suatu perubahan
kimia yang disebabkan adanya suatu perubahan komposisi materi. Perubahan
tersebut dapat berupa suatu penggabungan suatu zat atau peruraian suatu gas.
Ciri-Ciri Perubahan Kimia
- Terbentuk zat jenis baru
- Zat yang berubah tidak akan dapat kembali ke suatu bentuk semula
- Diikuti oleh suatu perubahan sifat kimia yang melalui reaksi kimia
Berlangsungnya perubahan sifat kimia dapat diketahui dengan
beberapa hal berikut :
1. Terbentuknya Gas
Reaksi kimia itu bersifat unik, pada
beberapa reaksi kimia yang tertentu akan dapat membentuk gas. Contoh suatu
reaksi kimia yang membentuk gas adalah reaksi logam magnesium (Mg) dengan
asam klorida(HCI).
2. Terbentuknya endapan
Reaksi pengendapan ialah reaksi yang
menghasilkan suatu senyawa yang berbentuk padatan. Salah satu contoh reaksi
yang dapat membentuk endapan adalah antara barium klorida (BaCI2) dengan
natrium sulfat (Na2SO24)
3. Terjadinya perubahan warna
Salah satu nya Ketika suatu reaksi
kimia berlangsung, maka akan terjadi perubahan komposisi dan akan terbentuk zat
baru, dan akan mungkin mempunyai warna yang berbeda. Contoh reaksi kimia yang
memberikan warna yang khas adalah reaksi antara tembaga sulfat (CuSO4) dengan
air (H2O).
4. Terjadinya perubahan suhu
Perubahan kimia akan ditandai dengan
perubahan suatu energi panas, atau suatu perubahan aliran kalor dari atau ke
lingkungan. Akibatnya suhu hasil reaksi akan menjadi lebih tinggi dan dapat
akan menjadi lebih rendah dari pada suhu pereaksinya.
Pengelompokan Perubahan Kimia
- Proses pembakaran
- Proses peragian
- Proses kerusakan
- Proses biologis makhluk hidup
- Proses pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup
Contoh Perubahan Kimia
- Apel busuk
- Kertas yang dibakar menjadi abu
- Daun kering yang diproses menjadi pupuk kompos
- Pemabakaran bahan bakar bensin pada suatu kendaraan bermotor
- Fotosintesis
- Nasi basi, nasi yang sudah berhari-hari
- Besi yang berkarat berkarat
- Kedelai yang dijadikan tempe dan tahu
- Arang yang berasal dari pembakaran suatu batang kayu
- Singkong menjadi tape
2. FISIKA
a.
Pengertian
fisika
Fisika
yaitu berasal dari kata “physic” yang artinya yaitu alam. Jadi ilmu fisika
yaitu sebuah ilmu pengetahuan dimana didalamnya mempelajari tentang sifat dan
fenomena alam atau gejala alam dan seluruh interaksi yang terjadi didalamnya.
Untuk mempelajari fenomena atau gejala alam, fisika menggunakan proses dimulai
dari pengamatan, pengukuran, analisis dan menarik kesimpulan. Sehingga
prosesnya lama dan berbuntut panjang, namun hasilnya bisa dipastikan akurat
karena fisika termasuk ilmu eksak yang kebenarannya terbukti.
Beberapa Pengertian Fisika Menurut Ahli
Menurut
KBBI, fisika yaitu ilmu tentang zat dan energi seperti panas, bunyi, cahaya dan
sebagainya. Selain itu pengertian fisika lainnya juga disampaikan oleh Hough D Young yang mengatakan
bahwa fisika adalah suatu ilmu yang sangat dasar dari berbagai ilmu pengetahuan
lain. Menurut ensiklopedia, fisika adalah ilmu yang didalamnya mempelajari
benda dan gerakannya serta manfaatnya bagi kehidupan manusia. Berdasarkan
sejarah, fisika adalah ilmu tertua karena ilmu ini diawali dengan kegiatan
mengamati benda-benda yang ada di langit, periodenya, bagaimana usianya dan
lintasannya. Oleh sebab itu, fisika merupakan salah satu ilmu pengetahuan alam
yang paling dasar dan banyak digunakan sebagai dasar untuk ilmu-ilmu lain yang
berkaitan.
Tujuan
mempelajari ilmu fisika yaitu agar kita dapat mengetahui bagian dasar dari
benda dan mengerti interaksi antar benda-benda, serta mampu untuk menjelaskan
mengenai fenomena alam yang terjadi. Dari beberapa pengertian fisika
menurut para ahli, maka dapat dikatakan bahwa konsep-konsep dasar fisika tidak
hanya mendukung perkembangan ilmu fisika saja, namun juga mendukung
perkembangan ilmu lain dan teknologi. Ilmu fisika menunjang riset murni dan
terapan. Beberapa ahli geologi dalam risetnya menggunakan metode gravimetric,
akustik, listrik dan mekanika. Selain itu peralatan modern di rumah sakit juga
menerapkan ilmu fisika. Ahli astronomi juga membutuhkan ilmu fisika, begitu
pula dengan ahli meteorology, oseanologi dan sesmologi.
Di
zaman modern sekarang ini ilmu fisika tentu dapat diterapkan di berbagai bidang
yang ada di dunia. Bahkan, ilmu kedokteran pun dapat menggunakan ilmu fisika
sebagai dasar pengetahuan dan dasar bertindak. Contohnya, bagaimana pesawat
data tertahan di udara? Bagaimana siaran Tv dapat dilihat dan dinikmati di
wilayah yang jauh? Pertanyaan-pertanyaan seperti itu dapat dijawab oleh fisika
dengan rumus-rumus yang bisa membantu manusia mengambil kesimpulan tentang
fenomena alam yang terjadi. Ilmu fisika terbagi menjadi dua, yaitu fisika
modern dan fisika klasik. Fisika modern muncul setelah penemuan Albert Einstein
mengenai atom dan sebagainya. Sementara itu, fisika klasik merujuk pada bunyi,
gerak dan lain-lain.
b.
Sifat
Fisika
Sifat fisika adalah
sifat suatu zat yang dapat diamati tanpa mengubah zat-zat penyusun materi
tersebut. Sifat fisika antara lain wujud zat, warna, bau, titik leleh, titik
didih, massa jenis, kekerasan, kelarutan, kekeruhan, kemagnetan, dan
kekentalan. Berikut ini pembahasan mengenai sifat-sifat fisika tersebut :
Wujud zat
Wujud zat dibedakan
atas zat padat, cair, dan gas. Zat tersebut dapat berubah dari satu wujud ke
wujud lain. Beberapa peristiwa perubahan yang kita kenal, yaitu : menguap,
mengembun, mencair, membeku, meyublim, dan mengkristal.
Warna
Setiap benda memiliki
warna yang berbeda-beda. Warna merupakan sifat fisika yang dapat diamati secara
langsung. Warna yang dimiliki suatu benda merupakan ciri tersendiri yang
membedakan antara zat
satu dengan zat lain. Misal, susu berwarna putih, karbon berwarna hitam, paku
berwarna kelabu pudar dan lain–lain.
Kelarutan
Kelarutan suatu zat
dalam pelarut tertentu merupakan sifat fisika. Air merupakan zat pelarut untuk
zat-zat terlarut. Tidak semua zat dapat larut dalam zat pelarut. Misal, garam
dapat larut dalam air, tetapi kopi tidak dapat larut dalam air.
Daya hantar listrik
Daya hantar listrik
merupakan sifat fisika. Benda yang dapat menghantarkan listrik dengan baik
disebut konduktor, sedangkan benda yang tidak dapat menghantarkan listrik
disebut isolator. Benda logam pada umumnya dapat menghantarkan listrik. Daya
hantar listrik pada suatu zat dapat diamati dari gejala yang ditimbulkannya.
Misal, tembaga dihubungkan dengan sumber tegangan dan sebuah lampu. Akibat yang
dapat diamati adalah lampu dapat menyala.
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,
sedangkan benda non magnetik adalah benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet.
c.
Perubahan Fisika
Perubahan Fisika adalah perubahan zat yang tidak menghasilkan zat baru dan bersifat sementara. Contoh: es mencair, lilin meleleh, pelarutan gula dalam air, dan lain-lain.
Ciri-Ciri Perubahan Fisika:
- Perubahan zat hanya terjadi pada
wujudnya, tetapi tidak pada sifatnya
- Zat hasil perubahan fisika dapat
dikembalikan ke bentuk semula
- Sifat zat yang dimiliki sebelum
dan sesudah perubahan sama.
Macam-Macam Perubahan Fisika
1. Perubahan Fisika yang berupa
perubahan wujud zat.
Perubahan wujud zat karena pengaruh
perubahan suhu/temperatur lingkungan. Lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar
dibawah ini:
Pengertian, Ciri-Ciri dan Contoh
Perubahan Fisika dan Kimia
Keterangan:
- Mencair, contoh: es mencair dan
lilin meleleh
- Membeku, contoh: air menjadi es
dan cairan logam yang membeku
- Mengembun, contoh: uap menjadi
air, terjadinya embun pada pagi hari
- Menguap, contoh: air yang
dipanaskan diatas kompor lambat laun akan menguap
- Menyublim, contoh: kapur barus
padat berubah menjadi gas
- Menyublim/deposisi, contoh: gas
dari kapur barus dapat dipadatkan lagi dengan metode kristalisasi
2. Perubahan Fisika yang berupa
perubahan ukuran suatu zat.
Materi yang berukuran besar dapat
diperkecil dengan cara mekanik, seperti dipecah, dipotong, digiling, dll.
Contoh: biji kopi ditumbuk menjadi serbuk kopi dan beras ditumbuk menjadi
tepung beras.
3. Perubahan Fisika yang berupa
perubahan volume
Perubahan volume yang disebabkan
oleh penyusutan materi karena didinginkan atau pemuaian materi karena
dipanaskan. Contoh: proses pemuaian rel kereta api di siang hari karena panas
dan penyusutan karena dingin.
4. Perubahan Fisika yang berupa
perubahan bentuk zat.
Perubahan bentuk materi dapat
terjadi jika dipukul, diremas, atau menggunakan alat bantu seperti mesin.
Contoh: kayu yang berasal dari pohon dapat diubah bentuknya menjadi meja, kursi
dan lemari dengan menggunakan alat seperti pahat, gergaji atau palu, Tanah liat
dapat diubah menjadi hiasan didalam rumah, seperti guci, vas bunga, dll.
d.
Klasifikasi
Kimia dan Fisika
Klasifikasi Materi Kimia serta Sifat-Sifat dan
Perubahannya
Materi dalam pengertian ilmu kimia merupakan
segala sesuatu yang memiliki masa dan memiliki volume, atau dalam kata lain,
materi adalah segala sesuatu yang menempati ruang.
Materi memiliki tiga wujud di alam, yaitu cair, padat dan
gas.
Setiap materi memiliki karakteristik
yang dapat digunakan dalam mendeskripsikan materi tersebut, karakteristik ini
lebih dikenal sebagai sifat materi.
 Klasifikasi materi dan sifat-sifatnya |
Sifat fisik suatu materi merupakan karakter yang dapat diketahui secara langsung tanpa melalui pengubahan suatu zat menjadi zat baru.
Sifat kualitatif ialah sifat yang dapat di deskripsikan dengan
kata-kata.
Sifat kuantitatif ialah sifat yang hanya dapat di deskripsikan dengan angka
dan pengukuran.
Sedangkan sifat kimia ialah
karakter yang hanya bisa diketahui setelah mengkonversinya menjadi bentuk zat
baru (mereaksikannya).
Klasifikasi Materi dan Perubahannya
Dalam ilmu kimia, pengetahuan
mengenai klasifikasi materi dan
perubahan materi sangat diperlukan untuk menentukan
bagaimana skema peruban dan reaksi yang terjadi pada suatu materi/zat.
Materi akan terus berubah sesuai
dengan energi yang diperoleh atau dilepaskannya.
 Perubahan Materi Karena Adanya Energi |
Perubahan Fisik dan Kimia pada Materi
Perubahan seperti pada skema diatas
hanya akan mengubah kenampakan dari materi. Materi tersebut masih
mempertahankan identitasnya, komposisinya tetap. Perubahan semacam ini disebut
sebagai perubahan fisik. Contohnya: es meleleh, besi meleleh, air
menguap, dll)
Sedangkan jenis perubahan lainnya
ialah perubahan yang melibatkan pergantian komposisi materi. Perubahan semacam
ini disebut perubahan kimia. Contohnya : Kayu terbakar, besi berkarat,
susu menjadi keju.
Kecenderungan yang terjadi ialah;
pada perubahan fisik menghasilkan perubahan sifat fisik saja, tetapi perubahan
kimia menyebabkan perubahan kimia dan fisik.
Klasifikasi Materi
Setiap materi dapat diklasifikasikan
ke dalam dua kelompok, yaitu campuran zat dan zat murni.
Zat
campuran merupakan kombinasi fisik dari
dua materi atau lebih. Contohnya tanah merupakan campuran dari pasir, lumpur
dan humus dedaunan.
Zat campuran yang tercampur secara
merata dan sukar dipisahkan disebut sebagai campuran homogen, sedangkan
yang dapat dengan mudah dipisahkan, disebut heterogen.
Zat murni merupakan zat yang memilki
komposisi tunggal, tidak bercampur dengan zat lain. Contohnya sebatang besi
merupakan satu materi murni.
Zat murni yang berasal dari satu
unsur kimia disebut elemen/unsur kimia, sedangkan zat murni yang
merupakan gabungan hasil reaksi dua unsur disebut senyawa kimia.
Contoh unsur kimia : Tembaga(Cu),
emas(Au), Hidrogen(H2), gas Helium(He), gas Nitrogen(N2).
Contoh senyawa kimia : Air(H2O),
Metana(CH4), Propana(C3H8) dll.
e.
Penemuan Unsur atau Senyawa Terbaru yang Berguna Bagi
Kehidupan Manusia
Penemuan yang ditemukan di Perancis, Prof Dr Ciptadi berhasil menemukan senyawa kimia baru yaitu senyawa 1,3-oxaphospholes. Dijelaskannya, senyawa 1,3-oxaphospholes yang ditemukannya itu, terindikasi sebagai senyawa yang bermanfaat untuk antibiotik dan pestisida. Senyawa itu dibuat dari unsur phosphorus. “Saat berada studi di Perancis, saya menemukan 40 senyawa oxaphospholes dan derivat-derivatnya (turunannya),” katanya. Dari 40 senyawa baru tersebut 30 di antaranya sudah dikirim ke Bayern Jerman, sebuah lembaga farmasi yang ada di Jerman. Sementara 10 senyawa baru lainnya masih dikembangkan oleh mahasiswa program doktor (S3) di ENSCM Montapellier II Perancis. Penemuan senyawa baru olehnya itu diharapkan dapat dipatenkan bersama-sama dengan Prof Dr Cristau, seorang guru besar asal Perancis selaku dosen pembimbing saat melakukan penelitian di laboraorium universitas tersebut. Berdasarkan keterangan guru besar bidang biokimia/kimia organik Unpar tersebut, penemuan tersebut cukup membanggakan bangsa Indonesia, karena jarang terdapat mahasiswa Indonesia menemukan senyawa baru di perguruan tinggi itu. Oleh karena itu, ketika diumumkan penemuan tersebut, Duta Besar Indonesia untuk Perancis ikut menghadiri dan mengucapkan selamat atas penemuan tersebut.
REFERENSI
