Kimia dan Fisika (Matematika dan IAD BAB VIII)

A.    Kimia dan Fisik

Kimia fisika adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari seluruh fenomena kimia yang meliputi konteks sub atomik dan makroskopik dalam sistem kimia pada kaitannya dengan hukum dan konsep fisika. Contoh bahasan kimia fisika yaitu energi, termodinamika, kinetika, kimia kuantum, dan keseimbangan

1.1  Pengertian, Sifat Materi, Perubahan Materi dan klasifikasi materi Kimia

Definisi Kimia Secara umum adalah ilmu yang mempelajari zat/materi, perubahan zat (reaksi), beserta energi yang menyertainya, dan juga zat baru yang muncul. Perubahan zat di sini hanyalah perubahan zat secara kimia. Ditandai dengan munculnya zat baru. Untuk perubahan fisik (mencair, membeku, menguap, dll) tidak dipelajari dalam kimia. Sifat Kimia Suatu Zat merupakan sifat yang dihasilkan dari perubahan kimia, antara lain mudah terbakar, mudah busuk, dan korosif. Sifat-sifat ini karakteristik.

Mudah terbakar, peristiwa mudah terbakar salah satu contohnya adalah ketika kita membakar kembang api. Pada peristiwa tersebut kembang api dengan segera akan terjadi nyala warna-warni yang indah. Pada peristiwa ini terjadi perubahan kimia. Pada mulanya kembang api dibuat dari campuran antara kalium nitrat (KNO3), belerang dan arang kayu. Namun sekarang kembang api telah dibuat dengan warna-warni, yaitu dari strontium dan litium (warna merah), natrium (warna kuning), barium (warna hijau), dan tembaga (warna biru). Contoh lain yang mudah terbakar adalah fosfor. Fosfor dapat terbakar bila kena udara, membentuk senyawa fosfor oksida. Oleh karena itu fosfor disimpan di dalam air. Fosfor dimanfaatkan untuk membuat korek api.

 Mudah Busuk , jika buah dan sayur dibiarkan di udara terbuka maka lama kelamaan buah dan sayur tersebut akan membusuk. Buah dan sayur yang busuk akan menimbulkan bau yang tidak sedap. Proses pembusukan ini karena adanya mikroorganis.

Korosif , perkaratan atau korosi merupakan peristiwa rusaknya logam oleh pengaruh lingkungan, yaitu adanya oksigen dan kelembapan. Besi adalah salah satu contoh logam yang mudah berkarat. Pada proses korosi terbentuk zat yang jenisnya baru yaitu karat. Gejala yang tampak pada korosi adalah terjadi perubahan warna. Pada umumnya logam bersifat korosif kecuali emas, platina, dan air raksa.

Perubahan Kimia, merupakan yang bersifat kekal dengan menghasilkan zat baru. Perubahan kimia disebut juga reaksi kimia. Untuk mempermudah, dapat kita lakukan percobaan sederhana. Batang kayu kita ambil dan dibakar, Batang kayu tersebut berubah menjadi abu, asap dan disertai keluarnya panas. Abu, asap dan panas yang keluar tidak berubah kembali menjadi batang kayu.  Perubahan yang terjadi kekal dan menjadi ciri perubahan kimia, dengan kata lain, zat sebelum bereaksi berbeda dengan zat sesudah bereaksi.

1.2  Pengenalan Unsur dan Sistem Periodik Unsur

Unsur adalah zat murni yang dapat diuraikan lagi menjadi zat lain yang lebih sederhana dengan reaksi kimia biasa. Penulisan lambang unsur mengikuti aturan sebagai berikut: Lambang unsur diambil dari singkatan nama unsur. Beberapa lambang unsur berasal dari bahasa Latin atau Yunani nama unsur tersebut. Misalnya Fe dari kata ferrum (bahasa latin) sebagai lambang unsur besi.

Lambang unsur ditulis dengan satu huruf kapital. Untuk Unsur yang dilambangkan dengan lebih dengan satu huruf, huruf pertama lambang ditulis dengan huruf kapital dan huruf kedua/ketiga ditulis dengan huruf kecil. Unsur-unsur yang memiliki nama dengan huruf pertama sama maka huruf pertama lambang unsur diambil dari huruf pertama nama unsur dan huruf kedua diambil dari huruf lain yang terdapat pada nama unsur tersebut. Misalnya, Ra untuk radium dan Rn untuk radon.

 Pada suhu kamar (25 C) unsur dapat berwujud Padat, Cair,dan Gas, secara umum unsur terbagi menjadi dua kelompok yaitu: Unsur Logam: umumnya unsur logam diberi nama akhiran ium. Umumnya logam ini memiliki titik didih tinggi, mengilap, dapat dibengkokan  , dan dapat menghantarkan panas atau arus listrik. Unsur Non Logam: umumnya memiliki titik didih rendah, tidak mengkilap,kadang-kadang rapuh tak dapat dibengkokkan dan sukar menghantarkan panas atau arus listrik

a.       Sistem Periodik terdapat beberapa maca diantaranya yaitu Triade Dobereiner dan Hukum Newlands:

·         Triade Dobereiner, menemukan adanya beberapa kelompok tiga unsur yang memiliki kemiripan sifat, yang ada hubungannya dengan massa atom.

Contoh kelompok-kelompok triade:

-          Cl, Br dan I

-          Ca, Sr dan Ba

-          S, Se dan Te

Hukum Oktaf Newlands, apabila unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom, maka unsur kesembilan mempunyai sifat-sifat yang mirip dengan unsur pertama, unsur kesepuluh mirip dengan unsur kedua dan seterusnya. Karena setelah unsur kedelapan sifat-sifatnya selalu terulang, maka dinamakan hukum Oktaf.

Sistem Periodik Mendeleyev. Disusun berdasarkan massa atomnya dengan tidak mengabaikan sifat-sifat unsurnya. Lahirlah hukum periodik unsur yang menyatakan bahwa apabila unsur disusun menurut massa atomnya, maka unsur itu akan menunjukkan sifat-sifat yang berulang secara periodik. Beberapa keunggulan sistem periodik Mendeleyev, antara lain: Ada tempat bagi unsur transisi. Terdapat tempat-tempat kosong yang diramalkan akan diisi dengan unsur yang belum ditemukan pada waktu itu. Kekurangan sistem periodik ini: Adanya empat pasal anomali, yaitu penyimpangan terhadap hukum perioditas yang disusun berdasarkan kenaikan massa atomnya. Keempat anomali itu adalah: Ar dengan K, Te dengan I, Co dengan Ni dan Th dengan Pa.

Sistem Periodik Panjang. Sistem ini merupakan penyempurnaan dari gagasan Mendeleyev, disusun berdasarkan nomor atomnya. Sistem ini terdiri dari dua deret, deret horizontal disebut periodik dan deret vertikal disebut golongan.

1.3  Energi

Definisi energi adalah daya kerja atau tenaga, energi berasal dari bahasa Yunani yaitu energi yang merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Energi merupakan besaran yang kekal, artinya enegi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk yang lain. Ditinjau dari asalnya energi mempunyai bermacam-macam bentuk seperti berikut :

-          Energi potensi

-          Energi kinetik

-          Energi kimia,

-          Energi kalor

-          Energi listrik

-          Energi bunyi

-          Energi nuklir

-          Energi radiasi

1.4  Sifat Fisika, Cabang-cabang Fisika dan Hubungannya dengan Pengetahuan Lain

Fisika adalah ilmu pengetahuan yang berkaitan dengan penemuan dan pemahaman mendasar hukum-hukum yang menggerakkan materi, energi, ruang dan waktu. Fisika  studi mengenai dunia anorganik, fisik, sebagai lawan dari dunia organik seperti biologi, fisiologi dan lain-lain.

Sifat Fisika, merupakan sifat materi yang dapat dilihat secara langsung dengan indra. Sifat fisika antara lain wujud zat, warna, bau, titik leleh, titik didih, massa jenis, kekerasan, kelarutan, kekeruhan, dan kekentalan.

·         Wujud zat ; dibedakan atas zat padat, cair, dan gas. Zat tersebut dapat berubah dari satu wujud ke wujud lain. Beberapa peristiwa perubahan yang kita kenal, yaitu : menguap, mengembun, mencair, membeku, meyublim, dan mengkristal

·          Warna ; Setiap benda memiliki warna yang berbeda-beda. Warna merupakan sifat fisika yang dapat diamati secara langsung. Warna yang dimiliki suatu benda merupakan ciri tersendiri yang membedakan antara zat satu dengan zat lain. Misal, susu berwarna putih, karbon berwarna hitam, paku berwarna kelabu pudar dan lain–lain.

·         Kelarutan ; suatu zat dalam pelarut tertentu merupakan sifat fisika. Air merupakan zat pelarut untuk zat-zat terlarut. Tidak semua zat dapat larut dalam zat pelarut. Misal, garam dapat larut dalam air, tetapi kopi tidak dapat larut dalam air.

·         Daya hantar listrik ; Daya hantar listrik merupakan sifat fisika. Benda yang dapat menghantarkan listrik dengan baik disebut konduktor, sedangkan benda yang tidak dapat menghantarkan listrik disebut isolator. Benda logam pada umumnya dapat menghantarkan listrik. Daya hantar listrik pada suatu zat dapat diamati dari gejala yang ditimbulkannya. Misal, tembaga dihubungkan dengan sumber tegangan dan sebuah lampu. Akibat yang dapat diamati adalah lampu dapat menyala.

·          Kemagnetan ; Berdasarkan sifat kemagnetan, benda digolongkan menjadi dua yaitu benda magnetik dan benda non magnetik. Benda magnetik adalah benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet, sedangkan benda non magnetik adalah benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet.

·         Titik Didih ; Titik didih merupakan suhu ketika suatu zat mendidih.

·         Titik Leleh ; Titik leleh merupakan suhu ketika zat padat berubah menjadi zat cair.Mekanika adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang gerak.

Mekanika klasik terbagi  atas dua bagian, yaitu Kinematika dan Dinamika. Kinematika membahas bagaimana suatu objek dapat bergerak tanpa menyelidiki sebab-sebab apa yang menyebabkan suatu objek dapat bergerak Dinamika mempelajari bagaimana suatu objek dapat bergerak dengan menyelidiki penyebabnya.

Mekanika Kuantum adalah cabang dasar fisika yang menggantikan mekanika klasik pada tataran atom dan subatom.  Mekanika Fluida adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang fluida (dapat berupa cairan dan gas)

1.5  Pengukuran, Besaran dan Dimensi

Dimensi besaran fisis diwakili dengan simbol, misalnya M, L, T yang mewakili massa, panjang (mungkin dari istilah bahasa Inggris: length), dan waktu (mungkin dari istilah bahasa Inggris: time). Sebagaimana terdapat satuan turunan yang diturunkan dari satuan dasar, terdapat dimensi dasar primer besaran fisis dan dimensi sekunder besaran yang diturunkan dari dimensi dasar primer. Misalnya, dimensi besaran kecepatan adalah jarak/waktu (L/T) dan dimensi gaya adalah massa × jarak/waktu² atau ML/T2.

Satuan dan dimensi suatu variabel fisika adalah dua hal berbeda. Satuan besaran fisis didefinisikan dengan perjanjian, berhubungan dengan standar tertentu (contohnya, besaran panjang dapat memiliki satuan meter, kaki, inci, mil, atau mikrometer), namun dimensi besaran panjang hanya satu, yaitu L. Dua satuan yang berbeda dapat dikonversikan satu sama lain (contohnya: 1 m = 39,37 in; angka 39,37 ini disebut sebagai faktor konversi), sementara tidak ada faktor konversi antar lambang dimensi.

Sumber :         

-          http://trialuvitaa.blogspot.co.id/2016_04_01_archive.html

-          http://azis13515917matematikadaniad1.blogspot.co.id/2016/06/kimia-dan-fisika-minggu-ke-8.html

Evolusi (Matematika dan IAD BAB VII)

A.    EVOLUSI

1.      Teori Evolusi

Evolusi berasal dari kata evolve yang artinya perubahan. Dengan demikian, evolusi dapat diartikan sebagai perubahan atau perkembangan struktur makhluk hidup menjadi lebih adaptif dalam waktu yang lama. Evolusi ini terjadi secara perlahan dan terjadi pada populasi makhluk hidup. Perkembangan teori evolusi terjadi pada abab ke–19, ketika banyak ditemukan berbagai fosil makhluk hidup yang telah punah. Sebelumnya, pada awal abab ke 18, banyak ilmuwan yang percaya bahwa spesies tidak mengalami perubahan sehingga penemuan-penemuan fosil makhluk hidup yang telah punah tidak dapat dijelaskan oleh teori-teori pada saat itu. Pada akhir abab ke–18, ilmuwan mengembangkan teori yang menjelaskan perubahan makhluk hidup dari waktu ke waktu.

a.      Teori Evolusi Lamarck

Berdasarkan bukti-bukti fosil yang ada, ean Baptiste de Lamarck mengemukakan teori evolusi pada 1809, tahun saat Darwin dilahirkan. Lamarck mengungkapkan bahwa makhluk hidup berevolusi sebagai respon terhadap perubahan lingkungannya. Berevolusi, maksudnya makhluk hidup berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Oleh karena itu, Lamarck merupakan orang pertama yang menyatakan bahwa makhluk hidup melakukan evolusi. 

Teori evolusi Lamarck menjelaskan dua fakta penting, yaitu sebagai berikut.

·         Pertama, mengenai penemuan fosil yang memperlihatkan bahwa makhluk hidup di masa lampau berbeda dengan yang hidup saat ini.

·         Kedua, teorinya menjelaskan mengapa setiap makhluk hidup memiliki adaptasi yang baik terhadap lingkungannya.

Lamarck memperlihatkan bahwa setiap makhluk hidup memiliki adaptasi yang sesuai dengan cara hidupnya. Gajah memiliki belalai yang panjang untuk mengumpulkan makanan; singa memiliki cakar yang kuat dan taring untuk menangkap mangsa; dan rusa memiliki kaki panjang yang lincah untuk menghindari predator. Lamarck juga mengajukan suatu penjelasan mengenai mekanisme evolusi. Menurut Lamarck, makhluk hidup mengembangkan ciri khusus melalui organ yang digunakan dan tidak digunakan (use and disuse). Oleh karena itulah, mekanisme evolusi Lamarck disebut juga teori use and disuse. Lamarck mencontohkan bahwa rusa yang sering berlari cepat menghindari serigala akan mengembangkan otot lari yang kuat. Sifat yang dibentuk oleh makhluk hidup selama hidupnya disebut ciri atau sifat yang didapatkan. Lamarck percaya bahwa ciri atau sifat yang didapat tersebut dapat diwariskan.

b.      Teori Evolusi Darwin

Sekitar 50 tahun setelah Lamarck mengajukan teori evolusinya, Charles Darwin, seorang naturalis asal Inggris, mengajukan teorinya yang mengubah pemikiran banyak ahli biologi. Materi Selengkapnya Tentang Teori Evolusi Darwin ...

·         Perbandingan Teori Darwin dan Lamarck

Teori Darwin dan teori Lamarck keduanya menyatakan bahwa evolusi spesies terjadi berangsur-angsur dari satu generasi ke generasi selanjutnya. Akan tetapi, penyebab dan mekanisme terjadinya perbedaan tersebut dijelaskan secara berbeda oleh kedua teori tersebut. Materi Selengkapnya Tentang Perbandingan Teori Evolusi Darwin dan Lamarck .

2.      Perubahan Pada Makhluk Hidup Yang Disebabkan Oleh Adanya Adaptasi Dan Seleksi Alam

Evolusi adalah perubahan genotip pada suatu populasi yang berlangsung secara perlahan-lahan dan memerlukan waktu yang sangat panjang.

a.       Teori evolusi menurut Jean Lamarck

-          Evolusi organik terjadi karena perubahan-perubahan yang disebabkan oleh pengaruh lingkungannya dapat diturunkan.

-          Organ yang mengalami perubahan karena terus menerus dipakai akan berkembang makin sempurna dan organ yang tidak diperlukan lagi lama kelamaan perkembangannya menurun dan akhirnya rudiment atau atrofi.Teori Lamarck disanggah Weismann.

b.      Teori evolusi menurut Charles Darwin

-          Spesies yang ada sekarang adalah keturunan dari spesies-spesies sebelumnya.

-          Seleksi alam sangat menentukan berlangsungnya mekanisme evolusi.

A.    Ciri-ciri proses evolusi

1.      Evolusi adalah perubahan dalam satu populasi BUKAN perubahan individu.

2.      Perubahan yang terjadi hanya frekuensi gen-gen tertentu, sedangkan sebagian besar sifat gen tidak berubah.

3.      Evolusi memerlukan penyimpangan genetik sebagai bahan mentahnya. Dengan kata lain harus ada perubahan genetik dalam evolusi.

4.      Dalam evolusi perubahan diarahkan oleh lingkungan, harus ada faktor pengarah sehingga evolusi adalah perubahan yang selektif.

B.     Faktor perubahan

1.      Mutasi gen maupun mutasi kromosom menghasilkan bahan mentah untuk evolusi. Tetapi Darwin sendiri sebenarnya tidak mengenal mutasi ini, sementara mutasi merupakan peristiwa yang sangat penting yang mendukung keabsahan teori Darwin

2.      Rekombinasi perubahan yang dikenal Darwin. Rekombinasi dari hasil-hasil mutasi memperlengkap bahan mentah untuk evolusi.

C.     Adaptasi morfologi.

Adaptasi morfologi adalah penyesuaian bentuk tubuh. Struktur tubuh. atau alat-alat tubuh organisme terhaclap lingkungannya. Kamu dengan mudah dapat mengamati adaptasi morfologi karena perubahan yang terjadi merupakan perubahan bentuk luar. Contoh adaptasi morfologi adalah sebagai berikut.

D.    Adaptasi Fisiologi

Adaptasi fisiologi adalah penyesuaian fungsi alat-alat tubuh organisme terhadap lingkungannya. Kamu tidak mudah mengamati adaptasi fisiologi karena adaptasi fisiologi menyangkut fungsi alat-alat tubuh yang umumnya terletak di bagian dalam tubuh.

E.     Adaptasi tingkah laku

Adaptasi tingkah laku adalah penyesuaian organisme terhadap lingkungan dalam bentuk tingkah laku.

3.      Contoh Makhluk Hidup Yang Mengalami Perubahan  Atau Evolusi Karena Adaptasi Dan Seleksi Alam.

a.       Seleksi Alam

Seleksi alam adalah proses di alam. Misalnya perubahan lingkungan. Persaingan antarorganisme. dan proses makan dimakan. yang dapat memilih organisme yang dapat bertahan hidup atau tidak dapat bertahan hidup di alam. Di Kepulauan Galapagos juga terdapat contoh adanya seleksi alam yang lain. Kaktus yang hidup di pulau yang tidak dihuni kura-kura tumbuh rendah dengan duri-duri lunak. Adapun kaktus yang hidup di pulau yang dihuni kura-kura tumbuh seperti pohon dengan batang tebal dan tinggi serta dilindungi oleh duri yang keras dan kaku. Organisme yang berhasil lolos dari seleksi alam akan mampu bertahan hidup. Sebaliknya. organisme yang tidak berhasiI lolos dari seleksi alam akan punah. Contoh organisme yang punah karena seleksi alam adalah dinosaurus. Beberapa teori berusaha menjelaskan punahnya dinosaurus. Salah satunya menyebutkan bahwa dinosaurus punah karena jutaan tahun yang lalu sebuah meteor menabrak bumi. Tabrakan itu menimbulkan ledakan hebat yang mengakibatkan terlepasnya sejumlah besar debu ke atmoster. Debu tersebut menghalangi sinar matahari sehingga tumbuhan hijau tidak dapat melakukan fotosintesis. Akibatnya, banyak tumbuhan mati. Dinosaurus yang herbivor tidak mendapatkan makanan dan mati. Dinosaurus pemakan daging yang tidak mendapat mangsa akhirnya punah.

4.      Contoh Makhluk Hidup Yang Mengalami Perubahan Atau Evolusi Karena Adaptasi Dan Seleksi Alam

Bagian tubuh makhluk hidup dapat berubah baik ciri, sifat, dan karakternya karena pengaruh lingkungan hidupnya. Jika bagian tubuh dari makhluk hidup selalu atau sering digunakan, maka bagian tersebut makin lama dapat berubah sehingga sesuai untuk digunakan pada lingkungan tersebut. Sebaliknya bagian tubuh yang tidak pernah atau jarang digunakan lagi makin lama akan menghilang (rudimenter). Bagian tubuh yang telah mengalami perubahan dan sudah sesuai dengan lingkungannya dikatakan bagian yang telah beradaptasi pada lingkungan. Bagian yang telah beradaptasi tersebut memiliki ciri atau karakter yang berbeda dengan aslinya. Bagian ini dinamakan ciri atau karakter atau sifat perolehan. Sifat perolehan tersebut akan diwariskan kepada keturunannya dari generasi ke generasi. Demikianlah seterusnya sehingga suatu saat nanti muncul makhluk hidup yang lebih maju daripada moyangnya. Teori yang dikemukakan Lamarck tersebut dikenal dengan use and disuse.

Lamarck mengambil contoh mengenai panjang leher jerapah. Menurutnya nenek moyang jerapah dahulu berleher pendek. Pada suatu ketika terjadilah bencana kekeringan sedemikian rupa sehingga jerapah hanya dapat memperoleh makanan dengan mengambil daun-daun yang ada di pepohonan. Karena sering mengambil daun-daun dipohon untuk dimakan, akibatnya leher jerapah tertarik, makin lama makin panjang. Akhirnya sifat perolehan yang baru yaitu leher panjang diwariskan pada generasi-generasi berikutnya sehingga jerapah sekarang berleher panjang.

Sumber : 

http://biologi-indonesia.blogspot.co.id/2013/10/teori-tentang-evolusi-mahluk-hidup.html

https://intanayuda8.wordpress.com/category/ilmu-alamiah-dasar/ilmu-alamiah-dasar-3/

https://intanayuda8.wordpress.com/category/ilmu-alamiah-dasar/ilmu-alamiah-dasar-3/