|
A
|
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).
|
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
|
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
|
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.
|
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)
|
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 -2oC
sampai 50oC. untuk memudahkan pembacaan suhu,
Thermometer ini
biasanya diletakan menempel pada dinding dengan
Arah vertical.
Thermometer ruangan diperlihatkan pada gambit
|
c.
Termometer
Maksimum Dan Minimum.
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
|
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
|
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 KNO3. 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−)
|
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
Tidak ada komentar:
Posting Komentar