Pelajaran IPA

A

 BESARAN  DAN SATUAN

1.      Pengertian Pengukuran

Tinggi atau panjang dan massa adalah sesuatu yang dapat diukur

dan dapat dinyatakan dengan angka dan satuan. Panjang dan massa

merupakan besaran fisika. Jadi, besaran fisika adala ukuran fisis

suatu benda yang dinyatakan secara kuantitas.

      Contoh pengukuran dengan mistar ditunjukan pada gambar1.1,

Gambar 1.1 mengukur panjang meja dengan satuan baku (penggaris bersekala centimeter).

jika panjang meja tersebut adalah 100 cm. maka berarti kamu telah

membandingkan panjang meja sebagai besaran yang diukur dengan

suatu centimeter sebagai besaran pambanding.                                              

      Dari contoh tersebut kamu dapat mendefinisikan bahwa pengukuran     

adalah proses membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran

sejenis yang ditentukan sebagai satuan. Segala sesuatu yang dapat

diukur dengan memiliki satuan. Satuan adalah besaran pembanding yang digunakan dalam pengukuran. Sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka disebut besaran.

Besaran	Satuan SI	Lambing Satuan	Lambing Besaran Pokok
Panjang Masa Waktu Kuat arus listrik Suhu Jumlah zat Intensitas cahaya	Meter Kilogram Sekon Ampere Kelvin Mol kandela	m kg s A K mol cd	(ℓ) m t i T N I

Tabel 1.1 Besaran Pokok Dan Satuannya

2.    Besaran pokok dan besaran turunan

Besaran pokok adalah besaran yang dipakai untuk menentukan besaran-besaranyang lain. Ada tujuh besaran pokok, yaitu panjang, massa, waktu, kuat arus listrik, suhu, jumlah zat, dan intensitas cahaya. Besaran pokok dan satuannya menurut internasional system od units atau system satuan internasional (disingkat SI) dapat dilihat pada tebel 1.2

No	Besaran Turunan	Lambing Bilangan	Penjabaran Dari Besaran Pokok	Satuan system MKS
1	Luas	A	Panjang x lebar	m2
2	Volume	V	Panjang x lebar x tinggi	m3
3	Massa Jenis	p	Massa : volume	kg/m3
4	Kecepatan	v	Perpindaha : waktu	m/s
5	Percepatan	a	Kecepatan : waktu	m/s2
6	Gaya	F	Massa x percepatan	Newton
7	Usaha	W	Gaya x perpindahan	Joule
8	Daya	p	Usaha : waktu	Watt
9	Tekatan	T	Gaya : luas	Pascal
10	Mometrum	m	Massa : kecepatan	Kg. m/s

3.    Satuan Internasional

Penggunaan satuan yang tidak seragam antara satu daerang dengan daerah lainnya dapat menimbulkan kesulitan. Kesulitan-kesulitan itu antara lain sebagai berikut.

a.    Tidak adanya kesamaan hasil pengukuran. Hal ini diakibatkan karena basanya anggota   tubuh setiap orang berbeda.

b.   Menimbulkan masalah ketika ingin beralih dari satu satuan kesatuan lainnya. Misalnya, ketika kamu ingin beralih dari satuan depan kesatuan jengkal akan timbul kesulitan akibat tidak adanya aturan yang mengatur konversi satuan-satuan tersebut.

Untuk mengatasi kesulitan-kesulitan tersebut, muncul gagasan menggunakan satuan standar pada besaran-besaran yang sering digunakan dalam ilmu pengetahuan dan teknologi. Satuan standar harus memenuhi syarat-syarat seperti berikut.

a.    Satuan harus tetap, tidak akan mengalami perubahan oleh pengaruh apapun.

b.   Satuan bersifat internasional, harus berlaku disetiap tempat disetiap saat.

c.    Sauna mudah ditiru dan diperbanyak.

Pemilihan satuan standar dilakukan oleh lembaga berat dan ukuran internasional yang didirikan tahun 1875 dan berkedudukan di prancis. Badan ini secara berkala melakukan konferensi internasional mengenai berat dan ukuran.

Sampai saat ini, ada dua jenis satuan yang masih digunakan, yaitu system inggris dan system metric. Dalam system inggris dikelal foot, found, dan second (biasa disingkat FPS). Sedangkan system metric ini dibagi dua, yaitu MKS (meter, kilogram, sekon) dan CGS (centimeter, gram, sekon). Agar lebih jelas mari kita perhatikan taebl  1.3!

Besaran	System satuan
	System inggris	System metrik
		MKS	CGS
panjang massa wakt	kaki (foot) pon (poun) sekon (second)	meter (m) kilogram (kg) sekon (s)	centimeter (cm) gram (g) sekon (s)

Untuk mengonversi satuan system metric ke satuan system inggris digunakan konversi seperti berikut.

1 cm = 0,3937 inci 1 meter = 3,281 ft (kaki) 1 meter = 1,094 yard

Contoh Konversikan satuan-satuan berikut! a.              50 cm =………inci b.        5 m  =…………ft Jawab a.         50 cm  = 50 x 0,3937 inci  = 19,685 inci b.        5 m = 5 x 3,281 ft  =  16,405 ft

 

Pada tahun 1980 diresmikan satu system yang dapat dipakai diseluruh Negara (internasional) . system ini disebut system internasional (SI). Satuan system internasional (SI). Digunakan diseluruh Negara dan berguna untuk perkembangan ilmu pengetahuan dan perdagangan antarnegara.

Dalam system SI terdapat 7satuan dasar SI dan dua satuan tanpa dimensi, selain itu, dalam SI terdapat setandar awalan-awalan yang dapat digunakan untuk penggandaan atau pembagian satuan-satuan yang ada. Satuan dasar SI adalah sebagai berikut (diikuti lambing dan rumus dimensi):

a.      Meter untuk panjang (m, L)

b.      Kilogram untuk massa (kg, M)

c.       Sekon untuk waktu (s, T)

d.      Ampere untuk arur lintrik (A, l)

e.       Kelvin untuk suhu (k, T)

f.       Mol untuk jumlah molekul (mol, n

g.      Kande;la untuk intensitas cahaya (cd, J)

Dan satuan SI tanpa dimensi adalah radian (rad) dan steradian (sr).

4.    Konversi Satuan

a.      Mengonversi Satuan Panjang, Massa, Dan Waktu

Hasil suatu pengukuran belum tentu dinyatakan dalam satuan yang sesuai dengan keinginan atau yang diperlukan. Contohnya panjang meja 1,5 m, sedangkan kita memerlukan dalam satuan cm, satuan gram dinyatakan dalam kilogram, dari satuan milisekon menjadi sekon. Untuk mengkonversi. Berikut ini adalah tangga konversi panjang, massa, dan waktu, langkah-langkah penggunaan tangga konversi serta contoh-contohnya.

Tannga Konversi Panjang

Contoh :

Nyatakan jarak 2000 m dalam satuan cm dan km!

Jawab:

1)      2000 m =………. Km

Karena satuan km berada 3 tangga (n = 3) di atas satuan m, (gambar 3 tangga) maka 2000 : 10³ = 2000 : 1000 = 2 km

2)      2000 m = ……cm

Satuan cm berada 2 tangga (n = 2) dibawah posisi satuan m, (gambar 2 tangga ) maka 2000 m x 10² = 2000 x 100 = 200.000 cm = 2 x 105 cm.

Tangga Konversi Massa

Contoh :

Nyatakan massa benda 1000 gr ke dalam satuan kg dan mg?

Jawab :

1)   10000 gr = ……. Kg (gambar tangga gr ke kg)

Berdasarkan contoh tangga konversi satuan panjang didapat 10000 gr : 10³ = 10000 : 1000 = 10 kg

2)   10000 gr = …..mg (gambar tangga gr ke mg) 10000 gr x 10³ = 10000 x 1000 = 10.000.000 Mg = 10⁷ Mg

Tangga Konversi Waktu

                                                                        Contoh:

                                                                    Nyatakan waktu 3600 sekon dalam satuan

                                                                    jam dan menit!

1)      3600 sekon = ….. jam

3600 : 60²   = 3600

                    = 1 jam

2)      3600 sekon = …. Menit

3600 : 60¹  = 3600 : 60 = 60 menit

3)   720 sekon  = ….. menit

720 sekon  = 720 x   menit  = 12 menit.

b.   Mengonversi Satuan Besaran Turunan

Besaran turunan memiliki satuan yang dapat dijabarkan dari satuan besaran-besaran pokok yang mendefinisikan besaran turunan-turunan tersebut. Oleh karena itu seringkali dijumpai satuan turunan dapat berkembang lebih dari satu macam karena penjabaran besaran turunan dari definisi yang berbeda.

Sebagai contoh, satuan percepatan dapat ditulis dengan m/s² dapat juga ditulis dengan N/kg. kelak akan diketahui kesamaan satuan-satuan yang sepintas berbeda itu dengan ditinjau dari dimensinya.

            Perhatikan Beberapa Contoh Dibawah Ini

·      1 dyne   = 10^-5 newton

·      1 erg      =  10^-7  joule

·      1 kalori  =  0,24 joule

·      1 kwh    =  3,6 x 10⁵ joule

·      1 liter     =  10-3 m³  =  1 dm³

·      1 ml       =  1 cm³  = 1cc

·      1 atm   =  1,013 x 10^-4 10⁵ pascal

·      1 gauss  =   10^-4  tesla

Satuan besaran turunan dapat dikonversikan berdasarkan penjabaran dari konversi satuan besaran pokok yang diturunkan. Perhatikan contoh berikut ini.

            Contoh:

Kecepatan    =    

Kecepatan 36 km/jam  =   =    = 10   =  10 m/s

B

MOLEKUKAN PENGUKURAN

Beberapa aspek pengukuran yang harus di perhatikan yaitu ketepatan (akurasi), kaliberasi alat, ketelitian (presisi), dan kepekaan (sensivitas). Dengan aspek-aspek pengukuran tersebut di harapkan mendapatkan hasil pengukuran yang akurat dan benar. Berikut ini akan di bahas pengukuran besar-besaran fisika, meliputi panjang, masa, dan waktu.

1.    Melakuakan Pengukuran Panjang

Tukang kayu bias menggunakan mistar dan rol meter untuk mengukur balok-balok kayu, sedangkan tukang kunci dan tukang jam menggunakan jangka sorong dan micrometer sekrup dalam pekerjaan mereka. Alat-alat pengukuran panjang tersebut ditunjukan pada Gambar 1.2.

Gambar 1.2 Alat-Alat Pengukuran Panjang

a.    Pengukuran Panjang Dengan Mistar Dan Rol Meter

Pada mistar dan rol meter terdapat garis-garis yang menunjukan

skala pengukuran. Pada umumnya, terdapat dua skala pengukuran

pada mistar, yaitu sent meter (cm) dan inci. Pada skala sentimeter,

jarak terdekat antara dua garis panjang yang tehimpit adalah sepuluh

kali skala terkecil (milimeter).

Skala penukuran terkecil pada mistar adalah 1 milimeter, sesuai

Dengan jarak garis terkecil yang terdapat pada skala penggaris, mistar

Gambar. 1.3 cara mengukur panjang yang benar

Mempunyai tingkat ketelitian sebesar setengah dari skalaterkecil yang

Dimiliki oleh mistar tersebut, yaitu 0,5 mm atau 0,05 cm.                                  

          Cara melakukan pengukuran panjang sebuah pensil dengan sudut

Pandang yang benar seperti di tunjukan pada Gambar 1.3 sebagai berikut.

1)             Tempatkan skala nol pada mistar sejajar dengan ujung benda.

2)             Perhatikan ujung benda yang lainnya,kemudian bacalah skala pada mistar yang sejajar dengan ujung benda tersebut.

3)             Untuk membaca skala pada mistar, matamu harus melihat tegak lurusdengan tanda garis skala yang akan kamu baca.

b.   Pengukuran Panjang Dengan Jangka Sorong

Pernahkah kamu melihat tukang kunci mengukur batang anak kunci? Tukang kunci tersebut menggunakan sebuah alat disebut jangka sorong. Disebut jangka sorong karena ujungnya mirip jangka yang dapat di geser (disorong). Menurutmu, apakah tukang kunci tersebut boleh mengukur anak kunci dengan mistar?

Ukuran anak kunci harus benar-benar sesuai dengan lubangnya, sehingga diperlukan tingkat ketelitian pengukuran yang lebih cermat. Dalam hal ini, alat ukur yang sesuai adalah jangka sorong.

Jangka sorong memounyai dua jenis skala, yaitu skala utam dan skala nonius yang dapat digeser-geser. Satu bagian skala utama, panjangnya 1mm.

panjang 10 skala nonius yang adalah 9 mm, Jadi, selisih skala

utama dengan skala nonius adalah 1 mm-0,9 mm =0,1 mm

atau 0,01 cm.

Contoh pengukuran menggunakan jangka sorong ditunjukan

pada Gambar 1.4 Diperoleh hasil pengukuran sebagai berikut.

Skala utama  : 4,2 cm

Skala nonius : 0,05 cm ₊

Pembacan     : 4,25 cm

Gambar, 1.4 pengukur dengan jangka sorong

 

c.    Pengukuran Panjang Dengan Micrometer Sekrup

Sama halnya seperti jangka sorong, mikrometer sekrup mempunyai dua skala, yaitu skala utama dan skala nonius, skala utama ditunjukan oleh silinder pada lingkaran dalam,sedangkan skala nonius ditunjukan oleh selubung pada pada lingkaran luar, jika selubung linkaran luar diputar satu kali lingkaran penuh, skala utama akan berubah 0,5 mm. selubung luar terbagi menjadi 50 skala sehingga 1 skala pada selubung luar adalah 0,5 mm : 50 =0,01  mm, yang merupakan skala terkecilpada mikrometer sekrup.

Contoh pengukuran diameter gotri menggunakan micrometer

sekrup ditunjukan pada Gambar 1.5. diperoleh hasil pengukuran

sebagai berikut.

Skala utama  : 3,5 mm

Skala nonius : 0,12 mm ₊

Gambar, 1.5 pengukur dengan mikro meter sekrup.

Pembacaan   : 3,62mm = 0,362 cm

2.    Melakukan Pengukuran Massa

Untuk mengukur massa benda dapat digunakan alat ukur timbangan

Dacin, timbangan pasar, neraca Ohauss dua lengan dan tiga lengan,

timbangan berat badan serta neraca digital. Pengukuran massa benda

dengan neraca Ohauss tiga lengan bagian-bagian neraca Ohaus tiga

lengan yaitu sebagai berikut.

a.    Lengan depan meiliki anting logam yang dapat di geser dengan

Gambar. 1.6 macam-macam imbangan (neraca)

skala 0, 1,2,3,4, …10 g, terdiri 10 skala tiap skala 1 gr.

b.   Lengan tengah , dengan anting lengan dapat digeser, tiap skala

100 gr, dengan skala dari 0,100,200,…….500 gr.

c.    Lengan belakang. Anting lengan dapat digeser dengan tiap skala 10 gram. Dari skala 0, 10, 20……100 gr.

Untuk menentukan hasil pengukuran massa benda dengan cara menjumlahkan skala yang ditunjukan pada skala lengan depan, tengah dan belakang.

Dan gambar lengan neraca ohauss terdapat keterangan sebagai berikut.

Lengan belakang                : 300 gram

Lengan tengah                    : 701 gram

Lengan depan                     : 5,4 gram

Jadi massa benda                : 375,4 gram

3.    Melqakukan Pengukuran Waktu

Pengukuran waktu adalah menhitung lama suatu kejadian. Ada bermacam-macam alat ukur waktu antara lain : jam matahari, arloji, stopwatch, dan jam atom.

                            Stopwatch                           Jam Pasir                     Jam Matahari

                          Jam Dinding                          Jam Atom                         Arloji

a.      Jam Matahari

Jam matahari menggunakan gerak matahari dati timur ke barat sebagai petunjuk waktu. Jam matahari dapat dibuat dengan mengguanakan sepotong triplek dan sepotong kayu. Trimpek dibentuk, dipusatkan ditancapkan sepotong kayu, kemudian ditempatkan di tempat yang terkena cahaya matahari sepanjang hari. Bayangan kayu pada triplek ditandai sesuai waktu yang ditunjukan jam.

b.   Arloji

Arloji adalah alat ukur yang selalu aktif menunjukan waktu dengan tingkat ketelitian 1 sekon. Biasanya

1)   Jarum sekon adalah jarum yang paling panjang, bergerak satu skala tiap sekon.

2)   Jarum menit adalah jarum yang panjangnya sedang, bergerak satu skala tiap satu menit.

3)   Jarum jam adalah jarum yang paling pendek, bergerak satu skala tiap satu jam.

c.     Stopwatch

Stopwatch adalah alat ukur yang dapat diaktifkan dan dimatikan, ada 2 jenis stopwatch yaitu stopwatch jarum dan stopwatch digital. Pada stopwatch jarum ada 2 jenis jarum. Jarum panjang menyatakan waktu dalam detik, sedangkan jarum pendek menyatakan waktu dalam menit. Pembacaan kedua jarum ini menunjukan rentang waktu suatu pristiwa. Tingkat ketelitian stopwatch jarum 0,01 sekon, stopwatch digital juga lebih mudah sebab rentang waktu yang diukur secara langsung tertera pada layar.

d.      Jam Atom

Pengukuran waktu oleh jam atom berdasarkan pada getaran atom sensium -133, dimana satu detik adlah waktu yang diperlukan oleh atom-atom sensium 133 untuk melakukan getaran sebanyak 9.192.631.770 kali kesalahan yang dapat terjadi hanya 1 detik dalam 3000 tahu.

SUHU DAN PENGUKURANNYA

1.      Pengertian suhu

Untuk membuat secangkir kopi panas, kamu memerlukan beberapasendok kopi dan air panas, sedangkan untuk membuat sirop dingin kamu memerlukan sari sirop, air, dan es batu.

Dalam kehidupan sehari-hari kamu sering mengukur suhu dengan penglihatan, sentuhan dan persamaanmu saja sehingga kamu hanya melakukan perkiraan terhadap derajatpanas suatu benda, indra praba, seperti tangan tidak dapat menentukan secara tepat nilai panas dan dingin suatu pend.

Tangan hanya dapat menentukan nilai derajat panas dan dingin suatu benda secara relative dengan menggunakan perasaan, berikut ini contoh lainnya bahwa indra praba bersifat relative dalam menentukan nilai derajat panas suatu keadaan. Ketika malam harisaat kamu berkemah didaerah pegunungan, kamu akan merasakan bahwa cuaca disekitarmu terasa dingin sehingga kamu memerlukan jaket tebal untuk menghangatkan tubuhmu. Lain halnya dengan penduduk disekitar pegunungan, mereka tidak terlalu merasakan dingin karena mereka sudah terbiasa dengan keadaan dingin dipegunungan. Hal ini membuktikan bahwa indra praba tidak dapat digunakan untuk mengukur derajat panas suatu benda karena setiap orang memiliki pebedaan dalam merasakan suhu disekitarnya. Nah, dalam ilmu pengetahuan alam untuk menyatakan tingkatpanas dinginnyasuatu keadaan digunakan suatu besaran yang disebut suhu atau temperature. Dengan menggunakan besaran suhu ini, kamu dapat menentukan panas dan dingin suatu keadaan secara pasti. Jadi, suhu adalah besaran fisika yang menyatakan derajat panas suatu benda.

2.    Pengukur Suhu

Dari uraian sebelumnya, kamu telah mengetahui bahwa besaran untuk mengukur panas atau dinginnya suatu keadaan dinamakan suhu. Nah, tahukah kamu bagaimana cara mengukur suhu suatu keadaan secara tepat? Untuk mengukur suhu atau keadaan digunakan thermometer. Thermometer terbesar dari bahasa yunani, yaitu thermos dan meter, thermos artinya panas, sedangkan meter artinya mengukur. Jadi termometer merupkan alat untuk mengukur suhu. Termometer biasanya berbentuk sebuah pipa kaca sempit tertutup yang diisi dengan zat cair seperti air raksa dalam system internasional besaran suhu menggunakan skala Kelvin (K), tetapi di Indonesia besaran suhu yang sering digunakan adalah Celsius (^oC).

3.    Membuat termometer sederhana

Permukaan suatu zat cair akan naik melalui sedotan (volume zat cair tersebut bertambah) ketika dipanaskan dan juga permukaan suatu zat cair akan turun (olume zat cair berkurang) ketika didinginkan hubungan inilah yang dimanfaatkan oleh termometer untuk mengukur suhu suatu zat, hubungan antara perubahan volume dan perubahan suhu juga terjadi pada zat padat. Dan zat gas,. Jika zat padat atau zat gas dipanaskan olumenya akan bertambah begitu pula jika zat padat atau zat gas didinginkan volumenya akan berkurang, zat pengisi termometer yang paling umum digunakan adalah raksa dan alcohol. Kedua zat cair tersebut masing-masing memiliki keuntungan dan kerugian.

a.         Raksa

Keuntungan menggunakan raksa sebagai pengisi termometer adalah sebagai berikut.

1)        Warnanya mengkilap seperti perak sehingga mudah dilihat.

2)        Perubahan volumenya teratur pada saat terjadinya perubahan suhu.

3)        Tidak membasahi dinding kaca.

4)        Jangkauan suhunya cukup lebar (-40 ^oC sampai dengan 350 ^oC).

Sedangkan Kerugiannya Adalah Sebagai Berikut.

1)        Harga raksa mahal.

2)        Raksa tidak dapat mengukur suhu yang sangat rendah.

b.        Alkohol

Keuntungan menggunakan alcohol sebagai pengisi termometer adalah sebagai berikut.

1)        Untuk menaikan suhu kecil, alcohol mengalami perubahan volume lebih besar sehingga dapat mengukur suhu dengan teliti.

2)        Dapat mengukur suhu yang sangat rendah.

Sedangkan kerugiannya adalah sebagai berikut.

1)        Titik didih rendah (78 ^oC) sehingga pemakaiannya terbatas.

2)        Tidak berwarna, sehingga perlu diberi warna agar mudah dilihat.

3)        Membasahi dinding kaca.

4.    Skala suhu dan perbandingannya

Sampai saat ini ada empat jenis skala suhu yang sering digunakan diantaranya adalah skala Celsius, Fahrenheit reamur, dan Kelvin. Marimempelajari dan memahami perbedaan ke empat sekala termometer tersebut.

a.         Skala Celsius

Skala Celsius merupakan skala yang paling banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari.skala Celsius ditetapkan oleh seorang fisikawan swedia yang bernama andreas Celsius (1701 - 1744). Skala temperature Celsius menggunakan satuan, derajat Celsius (symbol ^oC). pada skala Celsius, titik beku air ditempatkansebagai titik tetap bawah yaitu sebesar 0, ^oC dan titik didih air ditetapkan sebagai titik tahap atas, yaitu sebesar 100 ^oC. jarak antara kedua titik tetap ini dibagi menjadi 100 skala.

b.        Skala Fahrenheit

Pada skala Fahrenheit, titik beku air ditetapkan sebesar 32 ^oF dan titik didih air ditetapkan sebesar 212 ^oF, jarak kedua titik tetap ini dibagi dalam 180 skala. Skala Fahrenheit banyak digunakan di inggris, dan amerika serikat.

c.         Skala Reamur.

Pada skla reamur, titik beku air ditetapkan sebsar 0 ^oR dan titik didih air ditetapkan sebesar 80 ^oR, jarak antara kedua titik tetap ini dibagi ke dalam 80 skala. Skala reamur jarang digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

d.        Skala Kelvin

Skala Kelvin ditetapkan oleh fisikawan inggris lord Kelvin. Skala Kelvin memiliki satuan Kelvin (disingkat K, bukan ^oK). pada skala Kelvin tidak ada skala negative karena titik beku air ditetapkan sebesar 273 K. dan titik didih air ditetapkan sebesar 373 K hal ini berartisuhu 0 K samadengan -273 ^oC. suhu ini dikenal sebagai suhu nol mutlak, para ilmuan yakin bahwa pada suhu nol mutlak, moekul-molekul diam atau tidak bergerak. Dengan alas an inilah skala Kelvin sering digunakan untuk kepentingan ilmiah. Skala Kelvin merupakan satuan internasional untuk temperature.

Nah, setelah kamu mengetahui skala-skala tersebut, tahukah kamu cara membandingkan antara skala Celsius denan skala Fahrenheit, reamur, dan elvin? Perhatikan perbandingan skala termometer pada gambar 1.8.

Gambar 1.8 perbandingan skala Celsius, Fahrenheit, reamur, dan skala Kelvin.

Hubungan antara skala Celsius dan skala Fahrenheit sebagai berikut :

 

Contoh

Suhu suatu ruangan adalah 27 ^oC. berapakah suhunya dalam skala Kelvin ?

Jawab :

T K = t oC + 273 = 27 + 273 = 300

Jadi, suhu ruangan tersebut adalah 300 K.

5.    Jenis-Jenis Termometer

Thermometer yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari banyak jenisnya, diantaranya termomete klinis, thermometer ruangan, dan termometer maksimum-minimum. Setiap jenis thermometer tersebut mempunyai fungsi yang berbeda-beda.

a.         Termometer Klinis

Thermometer klinis sering digunakan untuk mengukur suhu tubuh. Umumnya, thermometer ini digunakan oleh para dokter untuk mengetahui suhu badan pasiennya, termometer ini mempunyai skala dari 35 ^oC. sampai dengan 42 ^oC. hal ini dikarenakan suhu tubuh manusia tidak pernah kurang dari 35 ^oC atau tidak pernah lebih dari 42 ^oC. bagian-bagian termometer ini terdiri atas tabung (terbuat dari kaca tipis). Bagian sempit, batang kaca, dan air raksa. Termometer klinin diperlihatkan pada gambar 1.9.

 

Gambar 1.9 termometer klinis.

b.        Thermometer Ruangan

Thermometer ruanganadalah thermometer yang digunakan untuk

Mengukur suatu ruangan. Thermometer ini umumnya mempunyai Skala

dari -2^oC sampai 50^oC. untuk memudahkan pembacaan suhu,

Thermometer ini biasanya diletakan menempel pada dinding dengan

Arah vertical. Thermometer ruangan diperlihatkan pada gambit

Gambar. 1.10 termometer ruangan

1.10 disamping

                                                                

                                                         

c.         Termometer Maksimum Dan Minimum.

Thermometer maksimum-minimum digunakan untuk mengukur

suhu tertinggi dan suhu terendah disuatu tempat. Thermometer

ini dapat mengukur suhu maksimum dan suhu minimum sekaligus. hal

ini dapat dilakukan karena thermometer maksimum-minimum terdiri

atas raksa dan alkohol (sekarang digunakan minyak creosote). Raksa

Gambar. 1.11 termometer maksimum-minimum.

digunakan untuk mengukur suhu maksimum, sedangkan alkohol

digunakan untuk suhu minimum.            

                            

d.        Thermometer Digital

Karena perkembangan teknologi maka diciptakanlah thermometer digital yang prinsip kerjanya sama dengan thermometer yang lainnya yaitu permuaian. Pada thermometer digital menggunakan logam sebagai sensor suhunya yang kemudian memuai dan pemuaiannya ini diterjemahkan oleh rangkaian elektronik dan ditampilkan dalam bentuk angka yang langsung bias dibaca.

e.          Termokopel

Merupakan thermometer yang menggunakan bahan bimetal sebagai alat pokonya. Ketika terkena panas maka bimetal akan bengkok kea rah yang koefisiennya lebih kecil. Pemuaian ini kemudian dihubungkan dengan jarum dan menunjukkan angka tertentu. Angka yang ditunjukan jarum ini menunjukan suhu beda.

A. SIFAT ZAT DAN MASA JENIS ZAT

            Zat didefinisikan sebagai segala sesuatu yang mempunyai masa dan menempati ruang maksud dari menempati ruang disini adalah memiliki volume. Zat secara umum dibagi menjadi tiga antara lain zat padat, zat gas dan zat cair.

1.      Sifat Zat Berdasarkan Wujudnya

a.      Zat padat

Zat padat adalah zat yang mempunyai bentuk dan volume tetap. Dilihat dari suatu molekul dan ikatan antarmolekulnya, zat padat mempunyai susunan molekul yang teratur dan gaya tarik-menarik antar molekulnya yang kuat. Contoh zat padat antara lain adalah batu, meja, kapur tulis, papan tulis, dan pensil.

b.      Zat Cair

Adapun zat cair adalah zat yang mempunyai volume tetap, tetapi bentuknya selalu berubah-ubah mengikuti tempatnya, dilihat dari susunan molekul dan ikatan antarmolekulnya zat cair memiliki susuan molekul yang kurang teratur dan jarak antarmolekulnya yang agak renggang sehingga gaya tarik menarik antarmolekulnya relatif lebih rendah dibandingkan dengan zat padat. Contoh zat cair antara lain air sirop, air the dan air mineral.

c.       Zat Gas

Gas adalah zat yang mempunyai bentuk dan volume yang tidak tetap. Hal ini disebabkan karena susunan molekul-molekul gas sangat tidak teratus sehingga gaya tarik menarik antar molekulnya sangat lemah. Contoh zat gas adalah udara.

      Perbadaan Sifat-Sifat Zat.

Tabel 3.1 sifat-sifat zat padat,cair, dan gas

Sifat	Zat Padat	Zat Cair	Zat Gas
Bentuk Volume Kompresibilitas (pemampatan) Massa jenis Kemudahan mengalir	Tetap Tetap Tidak dapat dimampatkan Umumnya mempunyai masa jenis besar Tidak mengalir	Mengikuti wadahnya Tetap Sulit untuk dimampatkan Mempunyai massa jenis sedang Dapat mengalir	Mengikuti bentuk wadahnya tergantung pada tempatnya Mudah dimampatkan Mempunyai massa jenis yang sangat kecil Dapat mengalir

Dari uraian tersebut kamu telah memahami bahzat padat, zat cair, dan gas tersusun dari beberapa molekul. Molekul ini merupakan komponen pemnangun suatu zat yang sangat aneh karena molekul-molekul tersebut terus bergerak, kecuali pada suhu teoritis yang disebut suhu nol mutlak.

Suhu nol mutlak adalah suhu 0 K atau -273 oC. Tingkat panas suatu zat. Kamu dapat mengukur suhu zat dengan alat yang dinamakan thermometer.

Laju gerak molekul secara bertahap berkurang bersama turunnya suhu. Saat mencapai suhu kira-kira -273,16 oC atau 0 K gerak molekul itu berhenti dan tidak dapat lagi panas yang dapat diukut. Dalam gas terdapat sejumlah tarikan tertentu antara molekulnya, jika suhu gas itu diturunkan, gerak molekulnya akan bertambah lamban. Molekul-molekul itu tidak lagi berjauhan sehingga tarikan diantara molekul tersebut menjadi lebih kuat. Jika suhunya cukup rendah, molekul-molekul gas akan menggumpul dan gas itu akan menjadi zat cair.

Apabila  suhunya diturunkan terus, geraknya molekul akan semakin lamban dan gaya tariknya akan semakin kuat sehingga lama kelamaan zat cair itu berubah menjadi zat padat. Zat padat menempati ruang yang lebih kecil daripada gas.

Tentunya kamu sudah mengetahui bahwa jika baju basah digantung diudara terbuka, lama-kelamaan baju akan kering. Hal ini membuktikan bahwa zat cair yang terdapat dalam baju basah dapat berubah menjadi gas jika mendapat panas dari lingkungan sekitarnya. Contoh lainnya., yaitu ketika kamu meletakan semangkuk air dalam ruangan dengan pemanasan yang baik, permukaan air lama-kelamaan akan turun dan pada suatu saat airnya akan lenyap sama sekali. Kedua pristiwa ini dinamakan penguapan.

2.        Suhu dan gerak partikel suatu zat

     Partikel atau molekul adalah bagian terkecil dari suatu zat yang masih memiliki sifat zat tersebut. Sebagai contoh ketika kamu membuat the manis dengan menggunakan gula pasir. Saat gula pasir dimasukan kedalam air the panas maka akan menjadi tumbukan antara partikel-partikel gula pasir dengan partikel air sehingga gula p[asir akan larut. Gula pasir ini akan cepat larut karena air yang kamu gunakan adalah air panas. Pelarutan akan lebih cepat lagi jika kamu mengaduknya. Partikel-partikel gula pasir dalam wujud cair bergerak keseluruh air the yang terdapat dalam gelas sehingga air teh tadi menjadi manis. Hal ini membuktikan bahwa partikel masih mempunyai sifar yang sama dengan zat asalnya.

Gambar 3.1 (a) susunan partikel zat padat, (b) susunan partikel zat cair, (c) susunan partikel zat gas

a)      Partikel Zat Padat

Zat padat tersusun atas partikel-partikel yang teratur dan mempunyai jarak antarpertikel yang sangat rapat. Gaya tarik menarik antarpartikel zat padat sangat kuat. Hal ini menyebabkan partikel tidak dapat bergerak secara bebas untuk berpindah tempat. Keadaan ini menyebabkan zat padat dapat mempertahankan bentuk dan volume nya sehingga zat padat selalu mempunyai bentuk dan volume yang tetap.

b)     Partikel Zat Cair

Berbeda dengan zat padat, zat cair mempunyai susunan partikel yang kurang teratur dan kurang rapat dibandingkan susunan partikel pada zat padat. Hal ini menyebabkan partikel-partikel dapat bergerak bebas untuk berpindah tempat. Akan tetapi, partikel-partikel penyusun zat cair tidak dapat memisahkan diri dari kelompoknya. Keadaan ini menyebabkan volume zat cair selalu tetap, walaupun bentuknya selalu berubah mengikuti tempatnya.

c)      Partikel Zat Gas

      pada zat gas, jarak antar partikel sangat berjauhan sehingga gaya tarik – menarik anatar partikel sangat lemah. Partikel – partikel ini bergerak sangat bebas dan cepat dalam wadahnya. Hal ini menyebabkan zat gas tidak dapat mempertahankan bentuk dan volumenya sehingga volume zat gas selalu berubah mengikuti ruang yang di tempatinya.

3.      Perubahan Wujud Zat

Perubahan wujud zat digolongkan menjadi enam pristiwa sbb :

a.       Mengembun, adalah perubahan wujud dari gas menjadi cair. Dalam peristiwa ini zat melepaskan energi panas.

b.      Membeku, adalah perubahan wujud dari cair menjadi padat. Dalam peristiwa ini, zat melepaskan energi panas.

c.       Mencair, adalah perubahan wujud dari cair menjadi gas. Dalam peristiwa ini, zat memerlukan energi panas.

d.      Menyublim, adalah perubahan wujud dari padat menjadi gas. Dalam peristiwa ini, zat memerlukan energi panas.

e.       Menkristal adalah perubahan wujud dari gas menjadi padat. Dalam peristiwa ini, zat memerlukan energi panas.

4.        Kohesi Dan Adhesi

Diantara partikel-partikel yang sejenis dan yang tidak sejeniz dapat

terjadi gaya tarik-menarik antar partikel. Gaya tarik-menarik antar

partikel yang sejenis dinamakan kohesi. Sedangkan gaya tarik-

menarik antar partikel yang tidak sejenis dinamakan adhesi.

Permukaan raksa pada thermometer jika kamu amati dengan cermat akan terlihat tidak datar tetapi sedikit melengkung pada bagian raksa yang menempel pada kaca. Kelengkunga permukaan pada zat cair dalam sebuah tabung kaca ini dinamakan meniskus. Meniscus ada dua macam yaitu meniscus cekung dan meniscus cembung.

Meniscus cekung terjadi karena gaya tarik-menarik antarpartikel air dan kaca (adhesi) lebih besar daripada gaya tarik menarik antar partikel air ( kohesi ). Hal ini menyebabkan air membasahi dinding kaca. Meniskus cembung terjadi karena gaya tarik-menarik antar partikel air dan kaca ( adhesi ). Hal ini menyebabkan raksa tidak membasahi dinding kaca,

Air tidak dapat membasahi daunt alas karena tetesan air di daun talas selalu membentuk bola-bola kecil, atau dapat dikatakan gaya kohesi molekul-molekul air lebih besar dari gaya adhesi molekul air dan molekul daunt alas.

Gaya kohesi dan gaya adhesi berpengaruh pada gejala kapilaritas. Kapilaritas adalah gejalanaik atau turunnya cairan didalam pipa kapiler atau pipa kecil. Sebuah pipa kapiler kaca bila dicelupkan pada tabung berisi air akan dijumpai air dapat naik kedalam pembuluh kaca pipa kapiler, sebaliknya bila pembuluh pipa kapiler dicelupkan pada tabung berisi air raksa akan dijumpai bahwa raksa didalam pembuluh kaca pipa kapiler lebih rendah permukaan nya dibandingkan permukaan raksa dalam tabung. Jadi kapilaritas sangat tergantung pada kohesi dan adhesi. Air naik dalam pembuluh pipa kapiler dikarenakan adhesi sedangkan raksa turun dalam pembuluh pipa kapiler dikarenakan kohesi. Contoh kapilaritas adalah:

a.       Pristiwa naiknya air dari ujung akar ke daun

b.      Naiknya minyak pada sumbu kompor

c.       Basahnya tembok bagian dalam ketika hujan

5.    Massa Jenis Zat

Persamaan antara es jeruk dan gula merah, yaitu rasanya yang ama-sama manis. Adapun perbedaan nya dapat dilihat dari warna dan wujudnya. Es jeruk berwarna oranye dan berwujud cair, sedangkan gula merah berwarna merah kecokelatan dan berwujud padat.

Dari contoh tersebut, kamu dapat membedakan antara suatu zat dan zat lainnya dengan melihat wujud, warna, dan rasanya. Ditinjau dari definisi zat yang mempunyai massa dan menempati ruang, setiap zat padat dibedakan berdasarkan massa dan volumenya. Perbandingan antara massa dan volume suatu zat disebut massa jenis ( disimbolkan p, dibaca rho ). Jadi jenis zat dapat diketahui dari massa jenisnya.

Secara matematis, massa jenis suatu zat dapat ditentukan melalui persamaan berikut ini.

 

Keterangan             p   = massa jenis (kg m^-3)

                               m  = massa zat (kg)

                               v   = volume zat (m³)

pengukuran volume terkadang kurang teliti jika dipandingkan pada pengukuran massa. Untuk itulah dalam menentukan massa jenis hanya dilakukan pengukuran massa. Hal imi yang mendasari digunakannya massa jenis relatif. Massa jenis relatif didefinisikan sebagai nilai perbandingan massa jenis bahan dengan massa jenis air. Massa jenis air diketahui yaitu 1 g cm^-3 atau 1.000 kg m^-3.

Massa jenis relatif  =

Contoh :

Massa jenis besi 7,9 g cm-3 dan massa jenis air 1 g cm-3.  Tentukan massa jenis relatif besi!

Jawab :

Massa jenis relatif =  

                               = 

                               =  7,9         

Massa jenis benda sering disebut dengan kerapatan benda dan merupakan cirri khan setiap jenis benda. Massa jenis tidak tergantung pada jumlah benda. Apabila jenisnya sama maka nilai massa jenisnya juga sama. Misalnya, setetes air dan seember air mempunyai nilai massa jenis sama yaitu 1 gram/cm³. Berbagai logam memiliki nilai massa jenis besar dikarenakan atom-atom dalam susunan molekulnya memiliki kerapatan yang besar. Gabus atau stirofoam mempunyai massa jenis kecil karena kecil karena susunan atom-atom dalam molekulnya memiliki kerapatan kecil. Penggunaan konsep massa jenis dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut.

1.      Kapal selam

2.      Balon gas

3.      Air minum dingin di dalam lemari es

A

ASAM BASA DAN GARAM

            Pada jeruk nipis terdapat zat kimia yang disebut dengan asam sitrat yang bersifat asam. Asam banyak kamu jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Sifat asam ini mudah dikenali dari rasanya yang masam. Sedangkan basa adalah zat yang didalam air dapat menghasilkam ion hidroksida. Kebanyakan masa adalah mineral yang bereaksi dengan asam untuk menghasilkan air dan garam. Basa dapat menetralisir asam melalui reaksi dengan ion hydrogen.

1.      Identifikasi sifat larutan asam, basa, dan garam

Diantara bagian zat yang ada didalam semesta ini, asam, basa, dan garam merupakan zat yang paling penting yang diamati oleh para ahli kimia. Asam, basa, dan garam tersebar luas di alam semesta dan banyak dignakan baik di industry maupun rumah tangga

a.                Larutan Asam

Menurut Arrhenius, asam adalah zat yang dalam air akan melepaskan ion H⁺ . jadi, pembawa sifat asam adalah ion H⁺ (ion hydrogen), sehingga rumus kimia asam selalu mengandung atom hydrogen. Asam-asam dalam kehidupan sehari-hari dapat kamu cermati pada table beriku.

      Tabel Beberapa Asam Yang Telah Dikenal                

Nama	Didapatkan dalam
Asam Asetat	Larutan cuka
Asam Askorbat	Jeruk, tomat, sayuran
Asam Borat	Jeruk
Asam Karbonat	Larutan pencuci mata
Asam Klorida	Minuman karbonasi
Asam Nitrat	Asam lambung, obat tetes mata
Asam Fosfat	Pupuk, peledah (TNT)
Asam Sulfat	Diterjen, pupuk
Asam Tartrat	Baterai mobil, pupuk
Asam Malat	Anggur
Asam Formiat	Apel
Asam Laktat	Sengatan lebahkeju
Asam Benjoat	Bahan pengawet makanan

Sifat-Sifat Larutan Asam adalah sebagai berikut.

·                                                                                                                                                                                                        Rasanya masam

·                                                                                                                                                                                                        Menghantarkan arus lintrik.

·                                                                                                                                                                                                        Jika dilarutkan akan melepaskan                                                ion hydrogen (H⁺).

·                                                                                                                                                                                                        engubah lakmus biru menjadi merah.

·                                                                                                                                                                                                        Bersifat korosif terhadap logam

Untuk menyeliddiki bahwa asam mampu menimbulkan karat (korosi) pada logam, cobalah mencelupkan paku yang terbuat dari besi/baja kedalam larutan cuka. Jika biarkan, lama kelamaan paku itu akan berkarat. Asam asetat ( CH₃COOH ) yang terdapat dalam cuka tidak terlalu keras, tetapi dalam keadaannya yang sangat pekat asam ini mampu melepuhkan kulit.

b.                  Larutan basa

Basa adalah suatu senyawa yang jika dilarutkan dalam air ( larutan ) dapat melepaskan ion hidroksida ( OH^-). Oleh karena itu, semua rumus kimia basa umumnya mengandung gugus OH, jika diketahui rumus kimia suatu basa, maka untuk memberi nama basa, cukup denan menyebut nama logam dan dan diikuti kata hidroksida. Basa-basa dalam kehidupan sehari-hari dapat kamu cermati pada table berikut.

          Tabel beberapa basa yang telah dikenal

Nama	Didapatkan dalam
Alumunium hidroksida	Deodorant, antacid
Kalsium hidroksida	Mortar, plestr
Magnesium hidroksida	Obat urus urus, antacid
Natrium hidroksida	Air, bahan sabut

Sifat-sifat larutan basa adalah sebagai berikut.

·                                                                                                                                                                                                             Terasa licin jika terkena            kulit,

·                                                                                                                                                                                                             Menghantarkan arus listrik,

·                     Jika dilarutkan dalam air akan melepaskan ion hidroksida (OH^--).

Basa dapat dibagi atas basa kuat dan basa lemah. Kekuatan basa bergantung pada kemampuan melebaskan ion OH^--, dalam larutan dan konsentrasi larutan basa tersebut, basa kuat bersifat korosid. Contoh basa kuat adalah natrium hidroksida (NaOH) dan kalium hidroksida (KOH), sedangkan contoh basa lemah adalah amoniak (NH₃)

c.              Larutan garam

Pada umumnya zat-zat denga sifat yang berlawanan, seperti asam dan basa cenderung bereaksi membentuk zat baru. Bila larutan asam direksikan dengan larutan basa, maka ion H⁺ dari asam maka akan bereaksi dengan ion OH^- dari basa membentuk molekul air.

H⁺ _(aq) + OH^- _(aq) → H₂O (l)

Asam        Basa           Air

Karena air bersifat netral, maka reaksi asam dengan basa disebut reaksi penetralan. Apakah terjadi reaksi antara ion negatif dari asam dan ion positiflogam dari basa? Ion-ion ini akn bergabung membentuk senyawa ion yang disebut garam. Bila garam yang terbentuk ini mudah larut dalam air, maka ion-ionnya akan tetap ada didalam larutan. Tetapi jika garam itu sukarlarut dalam air, maka ion-ionnya akan bergabung membentuk suatu endapan, jadi reaksi asam dengan basa disebut juga reaksi penggaraman karena membentuk senyawa garam.                          Contoh reaksi pembentukan garam sebagai berikut.

Asam + basa                     → garam + air

Asam klorida + natrium

Hidroksida                       → natrium klorida + air

HCl (aq) + Na OH (aq)

→ Na Cl (aq) + H2O (l)

Asam           basa          garam                  air

Walaupun reaksi asam dengan basa disebut reaksi penetralan, tetapi hasil reaksi (garam) tidak selalu bersifat netral. Sifat asam basa dari larutan garam bergantung pada kekuatan asam dan basa penyusunnya. Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat bersifat netral. Disebut garam normal,contohnya NaCl dan KNO_3. garam yang berasal dari asam kuat dan basa lemah bersifat asam disebut garam asam, contohnya adalah NH Cl. Garam yang berasal dari asam lemah dan basa kuatbersifat basa disebut garam basa, contohnya adalah CH₃COONa. Contoh asam kuat adalah HCl, HNO₃, H₂SO₄. Adapun KOH, NaOH,Ca(OH)₂ termasuk basa kuiat.

Tabel Beberapa Garam Yang Telah Dikenal

Nama	Rumus	Nama dagang	kegunaan
Natrium klorida	NaCl	Garam dapur	Penambah rasa makanan
Natrium bikarbonat	NaHCO3	Baking soda	Pengembang soda
Kalsium karbonat	CaCO3	Kalsit	Cat tembok dan bahan karet
Kalium nitrat	KNO3	Saltpeter	Pupuk, bahan peledak
Kalium karbonat	KNO3	Potash	Sabun dan kaca
Natrium posfat	Na3Po4	TPS	Deterjen
Amunium klorida	NH4Cl	Salmiak	Baterai kering

Adapun garam yang paling dikenal adalah natrium klorida (NaCl) atau garam dapur, garam ini secara luas digunakan dalam bidang industry ataupun rumah tangga. NaCl terdapat dalam air laut juga dalam aliran darah.

Garam mempunyai sifat yang berbeda dengan asam dan basa. Sifat-sifat larutan garam adalah sebagai berikut.

·           Menghantarkan arus listrik

·           Tidak mengubah warna kertas lakmus merah maupun biru

Untuk mengidentifikasi sifat larutan asam, basa, dan garam kamu dapat menggunakan indicator. Indicator ini dapat berubah warna ketika ditetesi zat yang bersifat asam atau basa. Indicator asam dan basa dapat berupa indikator buatan, seperti kertas lakmus, indikator, universal, dan pH meter atau indikator alami, seperti bunga kembang sepatu, kubis ungu, dan kulit manggis.

a.    Indikator Buatan

Indicator buatan untuk mengedintifikasi asam.basa, dan garam, antara lain kertas lakmus, kertas indicator, bahan indicator, dan pH meter. Kertas lakmus ada dua jenis yaitu kertas lakmus merah dan kertas lakmus biru.

Sifat dari masing-masing kertas lakmus tersebut adalah sebagai berikut.

·           Lakmus merah dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna biru.

·           Lakmus biru dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna biru.

·           Lakmus merah ataupun biru dalam larutan netral tidak berubah warna.

Tabel Perubahan Warna Kertas Lakmus

Indikator	Larutan Netral	Larutan Asam	Larutan Basa
Lakmus Merah	Merah	Merah	Biru
Lakmus Biru	Biru	Merah	Biru

Selain kertas lakmus kita juga dapat menggunakan indikator buatan yang lain seperti di tunjukan pada table 2.1 berikut.

Tabel 2.1 Indikator Buatan Beserta Trayek pH.

No	Indikator	Trayek Ph	Perubahan Warna
1 2 3 4	Fenolftaleine Bromtimol biru Metal merah Metal jingga	8,3 - 10,0 6,0 - 7,6 4,4 - 6,2 3,1 - 4,4	Tak berwarna ke merah Kuning ke biru Merah ke kuning Merah ke kuning

Indikator-indikator pada tabel 2.1 tidak secara pasti menunjukan nilai pH suatu larutan. Jika ingin menenrukan pH suatu larutan secara pasti, maka gunakan pH meter. pH meter dapat menunjukan sekala pH dari larutan yang diuji.

Gambar 2.1 contoh pH meter digital.

Indikator universal adalah indikator yang terdiri dari berbagai macam indikator yang memiliki warna berbeda untuk setiap nilai pH 1 – 14. Indikator universal ada yang berupa larutan dan ada yang berupa kertas. Indikator universal selalu dilengkapi dengan warna standar untuk pH 1 – 14.

Cara menggunakan indikator universal adalah :

1)        Mencelupkan kertas indikator universal kedalam larutan yang akan diselidiki pH-nya atau menambahkan beberapa tetes indikator universal dalam larutan yang diselidiki pH-nyaa,

2)        Mengamati p[erubahan warna dan membandingkan dengan warna standar.

b.    Indikator alami.

Indikator alami yang dapat digunakan untuk menentukan sifat asam, basa, dan garam suatu zat antara lain kulit manggis, bunga sepatu, dan kubis ungu. Untuk menjadikan indikator alami, maka kulit manggis, bunga sepatu, dan kubis ungu terlebih dahulu dibuat ekstrak dengan cara menghaluskannya dan menambahkan air.

Ekstrak kulit manggis pada keadaan netral berwarna ungu jika ekstrak kulit manggis, ditetesi larutan asam, maka warna ungu akan berubah menjadi cokelat kemerahan dan jika ditetesi larutan basa akan berubah menjadi biru kehitaman.

2.        Mengelompokkan bahan-bahan berdasarkan konsep asam, basa, dan garam.

Definisi asam dan basa menurut stave Arrhenius, seorang kimiawan swedia adalah sebagai berikut. Asam adalah suatu zat yang melepaskan ion hydrogen (H⁺) ketika dilarutkan dalam air, sedangkan basa adalah zat yang melepaskan ion hidroksida (OH). Definisi ini membatasi asam dan basa ungtuk zat-zat yang dapat larut dalam air.

Contoh reaksi kimianya adalah :

_·       HCl _(aq) → H⁺ _(aq) + Cl⁻ _(aq)(asam)

_·       NaOH _{(aq)    →}  Na⁺ _(aq) + OH_{−(aq)(basa)}

bahan-bahan di lingkungan sekitar kita dapat dikelompokan berdasarkan konsep asam, basa dan garam

a.    Asam

Sebelum kita memprlajari konsep asam, terlebih dahulu kita sedikit belajar mengenai atom. Atom adalah partikel terkecil dari suatu zat yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi partikel yang lebih kecil dengan reaksi kimia biasa. Atom terdiri dari tiga jenis patikel subatom yaitu elektron, proton, dan neutron.

Atom hydrogen adalah atom yang paling sederhana karena hanya memiliki suatu proton dan suatu elektron. Jika kita andaikan atom hydrogen itu kehilangan elektronnya, sehingga tinggal suatu proton dengan satu muatan listrik positif, maka atom tersebut sudah tidak netral lagi, tetapi sudah menjadi ion dengan satu muatan positif. Ion adalah atom yang bermuatan listrik. Ion hydrogen ditandai dengan lambing H⁺. H berarti hydrogen dan tanpa (+) berarti ion tersebut bermuatan positif.

Dengan memahami pengertian hydrogen, kmu dapat memahami pengertian asam. M Menurut pengertian ini, asam adalah zat apasaja dalam molekulnya mempunyai satu atom hydrogen yang mampu memisahkan diri menjadi ion hydrogen. Dengan kata lain, semua asam adalah sumber ion hydrogen atau proton.

Asam dapat menghantarkan arus listrik karena asam dapat melepaskan ion-ion dalam larutannya, asam kuat merupakan elekrolil yang baik, contoh penggunaan nya adalah asam sulfat (H₂SO₄) senbagai elektrolit dalam aki.

Dalam kehidupan sehari-hari kamu dapat menemui penggunaan asam secara luar, seperti dalam obat-obatan, pembuatan pupuk, dan sebagai bahan peledak. Meskipun asam merupakan senyawa yang sangat berguna, asam juga dapat mengakibatkan kerusakan karena sifatnya yang korosif. Contohnya adalah hujan asam yang dapat merusak bangunan.

Asam dapat dikelompokkan menjadi dua. Yaitu asam organic dan asam anogranik. Asam organic merupakan senyawa asam karbon yang dihasilkan tumbuhan dan hewan. Kebanyakan asam ini tidak berbahaya dan banyak member oroma buah dan makanan. Contoh asam organic antara lain minyak dan lemak yang bersenyawa dengan gliserol, asam metanoat (HCO₂H) atau asam formiat dalam lebah penyengat dan beberapa semut yang berfungsi untuk membela diri.

Asam anogranik merupakan asam yang dibuat dari mineral-mineral dan nonlogam. Asam inilah yang digunakan untuk membuat plastic, serat, pupuk, pewarna, dan bahan kimia lain. Asam anorganik dalam keadaan pekat biasanya korosif, dapat melukai kulit, dan dapat melarutkan logam dengan cepat., bahkan kaca, misalnya asam fluoride (HF) dapat melarutkan kaca. Namu, ada juga asam anogranikyang tidak berbahaya misalnya asam borat (H₃BO₃) yang merupakan bahan baku utama perbuatan selep mata.

b.    Basa

Seperti halnya asama, senyawa basa juga akan terionisasi menjadi ion ketika dilarutkan kedalam air. Seperti yang telah kamu ketahui, basa yang khas adalah larutan alkali, seperti larutan natrium hidroksida (NaOH). Apabila NaOH dilarutkan dalam air maka akan terbentukion natrium positif (Na⁺) dan ion negatif (OH⁻) yang disebut hidroksida karena terdiri atas atom hydrogen dan atom oksigen. Ion hidroksida mempunyai satu muatan negatif pada kedua atom tersebut sebagai satu unit. Reaksi ionisasi natrium hidroksida ini dapat dituliskan seperti berikut

NaOH  →  Na+ + OH−

 

Basa meliputi oksida, hidroksida, dan karbonat logam contoh larutan basa yang sering kamu temui adalah alumunium hidroksida Al(OH₃) yang terdapat dalam deodorant, amoniak (NH₃) yang terdapat dalam pembersih debu, dan kalsium hidroksida dalam plester. Obat sakit maagmengandung basa magnesium hidroksida (Mg(OH)₂) yang berfungsi mengurangi tingkat keasaman lambung yang terlalu tinggi. Penggunaan basa yang lain adalah penambahan kapur (basa) untuk mengurangi tingkat keasaman tanah gambut agar dapat ditanami.

c.     Garam

Garam terbentuk ketika suatu asam dan basa bereaksi dan saling menetralkan sau sama lain sehingga hasilnya tidak mempunyai sifat-sifat asam dan basa. Ion hydrogen (H⁺) dari asam dan ion hidroksida (OH⁻) dari basa dalam reaksinya dalam satu sama lain akan membentuk air.

Perhatikan untuk persamaannya berikut ini.

H⁺ + OH⁻ → H₂O

Contoh garam yang paling sering kita temukan adalah NaCl atau garam dapur. Natrium klorida (NaCl) terjadi karena reaksi antara natrium hiroksida (NaOH) dengan asam klorida (HCl) dengan reaksi seperti berikut.

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Jika airnya diuapkan maka akan kita dapatkan garam NaCl atau garam dapur yang maka akan terbentuk ion natrium (Na⁺) dan in klorida (Cl^-), dengan reaksi yaitu :

NaCl  → Na⁺ + Cl⁻

3.        Skala Keasaman Dan Kebasahan

a.         Kekuatan Asam Dan Basa

Masih ingatkah kalian dengan sifat asam dan basa? Misalnya beberapa jenis asam dapat diminum atau dikonsumsi, sebaliknya ada beberapa asam yang berbahaya bila kena kulit, karena dapat merusak jaringan. Asam juga dapat merusak logam dan keramik. Apakah asam dan basa mempunyai kekuatan yang sama? Kekuatan suatu asam atau basa tergantung bagaimana senyawa tersebut dapat diuraikan menjadi ion-ionnya dalam air disebut ionisasi. Asam dan basa yang terionisasi secara sempurna dalam larutan merupakan asam kuat atau basa kuat. Sebaliknya, asam atau basa yang hanya terionisasi sebagian merupakan asam lemah atau basa lemah.

b.        Derajat Kesamaan Dan Kebasaan (pH dan pOH)

Apakah pH itu? Pada dasarnya derajat/tingkat keasaman dan suatu larutan (pH = potenz hydrogen ) bergantung pada konsentrasi ion H⁺ dalam larutan. Semakin besar konsentrasi ion H⁺.  semakin asam larutan tersebut. Umumnya konsentrasi ion H⁺ pada larutan sangat kecil, maka untuk menyederhanakan penulisan digunakan konsep pH untuk menyatakan konsentrasi ion H⁺. nilai pH sama dengan negatif logaritma konsentrasi ion H⁺ dan secara matematika dinyatakan dengan persamaan berikut.

pOH = − log (OH−)

Analog dengan pH, konsentrasi ion OH⁻ juga dapat dinyatakan dengan cara yang sama, yaitu pOH (Potenz hydroxide) dinyatakan dengan persamaan berikut.

Derajat keasaman suatu zat (pH) ditunjukan dengang sekala 0 – 14

·           Larutan dengan pH < 7 bersifat asam.

·           Larutan dengan pH = 7 bersifat netral.

·           Larutan dengan pH > 7 bersifat basa.

Jumlah harga pH dan pOH = 14. Misalnya suatu larutan memiliki pOH = 5. Maka harga pH = 14 -5 = 9.

c.         Menetukan pH suatu larutan.

Derajat keasaman (pH) suatu larutan dapat ditentukan menggunakan indikator universal, indikator stick, larutan indikator, dan pH meter.

1)   Indikator Universal

Indikator universal merupakan campuran dari bermacam-macam indikator yang dapat menunjukan pH suatu larutan dari perubahan warnanya. Indikator universalada dua macam yaitu indikator yang berupa kertas dan larutan

2)   Indikator Kertas (Indikator Stick)

Indikator kertas berupa kertas serap dan tiap kotak kemasan indikator jenis ini dilengkapi dengan peta warna. Penggunaan sangat sederhana, kemudian dibandingkan dengan peta warna tersedia.

3)   Larutan Indikator

Salah satu contoh indikator universal jenis larutan adalah larutan metal jingga (metal orange = MO). Pada pH kurang dari 6 larutan ini berwarna jingga. Sedangkan pada pH lebih dari 7 warnanya menjadi kuning. Contoh indikator cair lainnya adalah indikator fenolftalin (phenolphthalein = pp). pH dibawah 8, fenolftalin tidak berwarna, dan akan berwarna merah anggur apabila pH larutan diatas 10.

4)   pH Meter

Pengujian sifat larutan asam basa dapat juga menggunakan pH meter. Penggunaan alat ini dengan cara dicelup-kan pada larutan yang akan diuji, pada pH meter akan muncul angka sekala yang akan menunjukan pH larutan.

Asam sitrat terdapat pada berbagai jenis buah dan sayuran. Asam sitrat yang mempunyai konsentrasi tinggi, mencapai 8% bobot kering, terdapat pada jeruk lemon dan limau (misalnya jeruk nipis dan jeruk purut). Rumus kimia asam sifat adalah C₆H₈O₇