Kamis, 18 Agustus 2011

Rangkuman IPA VII ( Lanjutan )


BAB 4
ZAT DAN WUJUDNYA
Untitled-1 copyZat adalah sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruangan. Zat dapat mengalami perubahan wujud, seperti:
1.     Mencair atau melebur yaitu perubahan wujud zat dari padat ke cair.
2.     Mengkristal yaitu perubahan wujud zat dari gas ke padat.
3.     Menyublim yaitu perubahan wujud zat dari padat ke gas.
4.     Menguap yaitu perubahan wujud zat dari cair ke gas.
5.     Mencair yaitu perubahan wujud zat dari gas ke cair.
6.     Membeku yaitu perubahan wujud zat dari cair ke padat.
Sifat-sifat zat:
1.     Zat padat mempunyai sifat bentuk dan volumenya tetap.
Bentuknya tetap dikarenakan partikel-partikel pada zat padat saling berdekatan, tersusun teratur dan mempunyai gaya tarik antar partikel sangat kuat. Volumenya tetap dikarenakan partikel pada zat padat dapat bergerak dan berputar pada kedudukannya saja.
2.     Zat cair mempunyai sifat bentuk berubah-ubah dan volumenya tetap.
Bentuknya berubah-ubah dikarenakan partikel-partikel pada zat cair berdekatan tetapi renggang, tersusun teratur, gaya tarik antar partikel agak lemah. Volumenya tetap dikarenakan partikel pada zat cair mudah berpindah tetapi tidak dapat meninggalkan kelompoknya.
3.     Zat gas mempunyai sifat bentuk berubah-ubah dan volume berubah-ubah.
Bentuknya berubah-ubah dikarenakan partikel-partikel pada zat gas berjauhan, tersusun tidak teratur, gaya tarik antar partikel sangat lemah. Volumenya berubah-ubah dikarenakan partikel pada zat gas dapat bergerak bebas meninggalkan kelompoknya
Molekul adalah bagian terkecil benda yang masih memiliki sifat zat semula sedang atom adalah bagian terkecil yang tidak dapat dibagi lagi. Di antara molekul penyusun zat terjadi gaya tarik menarik, yaitu:
1.     Gaya kohesi adalah gaya tarik-menarik antara partikel-partikel zat yang sejenis,
2.     Gaya adhesi adalah gaya tarik-menarik antara partikel zat yang tidak sejenis. Cembung dan cekungnya permukaan zat cair dalam tabung disebut meniskus.Meniskus cembung maupun meniskus cekung menyebabkan sudut kontak antara bidang wadah (tabung) dengan permukaan zat cair berbeda besarnya. Meniskus cembung menimbulkan sudut kontak tumpul (> 900), sedangkan meniskus cekung menimbulkan sudut kontak lancip (< 900)
Gaya kohesi dan gaya adhesi berpengaruh pada gejala kapilaritas. Kapilaritas adalah gejala naik atau turunnya cairan di dalam pipa kapiler atau pipa kecil. Sebuah pipa kapiler kaca bila dicelupkan pada tabung berisi air akan dijumpai air dapat naik ke dalam pembuluh kaca pipa kapiler, sebaliknya bila pembuluh pipa kapiler dicelupkan pada tabung berisi air raksa akan dijumpai bahwa raksa di dalam pembuluh kaca pipa kapiler lebih rendah permukaannya dibandingkan permukaan raksa dalam tabung. Jadi, kapilaritas sangat tergantung pada kohesi dan adhesi. Beberapa contoh gejala kapilaritas yang berkaitan dengan peristiwa alam yaitu:
1.     peristiwa naiknya air dari ujung akar ke daun pada tumbuhtumbuhan;
2.     naiknya minyak tanah pada sumbu kompor;
3.     basahnya tembok rumah bagian dalam ketika hujan. Ketika terkena hujan, tembok bagian luar akan basah, kemudian merembes ke bagian yang lebih dalam.
Massa zat adalah jumlah materi yang dikandung suatu benda.Massa jenis benda sering disebut dengan kerapatan benda dan merupakan ciri khas setiap jenis benda. Massa jenis adalah massa tiap satuan volume, sedangkan berat jenis adalah hasil kali antara massa jenis dengan percepatan gravitasi. Zat sejenis memiliki massa jenis yang sama.
1.     Untuk menentukan massa jenis suatu zat dapat dilakukan dengan melakukan membagi massa zat dengan volume zat.
2.     Zat adalah sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa.
3.     Terdapat tiga wujud zat yaitu, zat padat, zat cair dan zat gas.
Untitled-1 copy Untitled-1 copyJika massa jenis zat ρ (baca rho), massa zat m dan volume zat V maka diperoleh persamaan:

Keterangan:
ρ = massa jenis zat (Kg/m3)
m = massa zat (kg)
V = volume zat (m3)

Menentukan Massa Jenis:
1.     Massa Jenis Zat Padat
a.     Bentuknya teratur
Langkah yang harus dilakukan adalah mengukur massa zat dengan menggunakan neraca atau timbangan. Volume zat dapat dihitung menggunakan rumus berdasarkan bentuknya misalnya, kubus, balok. Langkah terakhir menentukan massa jenis zat dengan membagi massa zat dengan volume zat.
b.     Bentuknya tidak teratur
Langkah yang harus dilakukan sebagai berikut :
1)     Timbanglah benda tersebut dengan menggunakan neraca untuk mengetahui massa batu.
2)     Sediakan gelas ukur dan tuangkan air ke dalam gelas ukur tersebut.
3)     Masukkan benda tersebut yang hendak kamu ketahui volumenya ke dalam gelas ukur yang berisi air.
4)     Volume batu = V2 – V1
5)     Massa jenis zat merupakan hasil bagi massa zat dengan volume zat.
2.     Massa Jenis Zat Cair
Massa jenis zat cair dapat diukur langsung dengan menggunakan hidrometer. Hidrometer memiliki skala massa jenis dan pemberat yang dapat mengakibatkan posisi hidrometer vertikal. Cara mengetahui massa jenis zat cair adalah dengan memasukkan hidrometer ke dalam zat cair tersebut. Hasil pengukuran dapat diperoleh dengan acuan semakin dalam hidrometer tercelup, menyatakan massa jenis zat cair yang diukur semakin kecil.
3.     Massa Jenis Zat
Berguna untuk Menentukan Jenis Zat dengan cara mengukur massa zat dan volumenya, selanjutnya mencari massa jenis zat tersebut dengan cara membagi massa zat dengan volume zat. Hasil yang diperoleh dikonfirmasikan dalam tabel massa jenis berbagai zat.
Penggunaan Konsep Massa Jenis dalam Kehidupan Sehari-Hari
1.     Kapal Selam
Kapal selam memiliki tangki pemberat yang berisi air dan udara. Tangki tersebut terletak di antara lambung kapal sebelah dalam dan luar. Tangki dapat berfungsi membesar atau memperkecil massa jenis total kapal selam. Ketika air laut dipompa masuk ke dalam tangki pemberat, massa jenis kapal selam lebih besar dan sebaliknya agar massa jenis total kapal selam menjadi kecil, air laut dipompa keluar.
2.     Balon Gas
Balon gas berisi gas helium. Gas helium memiliki massa jenis yang lebih kecil dari udara, sehingga balon gas bisa naik ke atas.
3.     Air Minum Dingin di Dalam Lemari Es
Air yang jernih dapat juga mengandung kapur, namun apabila dilihat langsung dengan mata tidak kelihatan. Ketika air dingin massa jenis air lebih kecil dan terpisah dari kapur sehingga kapur yang memiliki massa jenis lebih besar akan turun ke bawah dan mengendap.

BAB 5
PEMUAIAN
Pemuaian adalah bertambahnya ukuran benda akibat kenaikan suhu zat tersebut. Pemuaian dapat terjadi pada zat padat, cair, dan gas. Besarnya pemuaian zat sangat tergantung ukuran benda semula, kenaikan suhu, dan jenis benda. Pengaruh dari pemuaian pada zat, benda akan bertambah ukurannya baik panjang, luas maupun volume.
1.     Pemuaian Zat Padat
Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian zat padat disebut muschen broek.
a.     Muai panjang  
Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh panjang mula-mula benda, besar kenaikan suhu, dan tergantung dari jenis benda.             L = Lo { 1 + α ( t2 – t1 ) }
Keterangan:  L = panjang setelah pemanasan atau pendinginan (m) atau (cm)
Lo = panjang awal (m) atau (cm)
α = koefisien muai panjang ( /0C )
t1 = suhu mula-mula ( 0C )
t2 = suhu akhir ( 0C )
b.     Muai luas:          A = Ao { 1 + β ( t2 – t1 ) }
Keterangan:  A = luas setelah pemanasan atau pendinginan (m2) atau (cm2)
No.
Jenis zat
Koefisin muai panjang ( /0C )
1.
Aluminium
0,000024
2.
Perunggu
0,000019
3.
Baja
0,000011
4.
Tembaga
0,000017
5.
Kaca
0,000009
6.
Pirek
0,000003
7.
Berlian
0,000001
8.
Grafit
0,000008
Ao = luas awal (m2) atau (cm2)
β = koefisien muai luas ( /0C )
t1 = suhu mula-mula ( 0C )
t2 = suhu akhir ( 0C )
β = 2 α
c.     Muai volume:   V = Vo { 1 + γ ( t2 – t1 ) }
Keterangan:  V = volume setelah pemanasan atau pendinginan (m3) atau (cm3)
Vo = volume awal (m3) atau (cm3)
γ = koefisien muai volume ( /0C)
t1 = suhu mula-mula (0C)
t2 = suhu akhir (0C)
γ = 3 α
2.     Pemuaian Zat Cair
Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian zat cair disebut labu didih. Sifat utama zat cair adalah menyesuaikan dengan bentuk wadahnya. Oleh karena itu zat cair hanya memiliki muai volume saja. Pemuaian volume zat cair terkait dengan pemuaian tekanan karena peningkatan suhu. Titik pertemuan antara wujud cair, padat dan gas disebut titik tripel.
Untitled-3 copyKhusus untuk air, pada kenaikan suhu dari 0ºC sampai 4ºC volumenya tidak bertambah akan tetapi justru menyusut. Pengecualian ini disebut dengan anomali air. Hal serupa juga terjadi pada bismuth pada suhu-suhu yang berbeda.
No.
Jenis zat
Koefisin muai volume( /0C )
1.
Air raksa
0,00018
2.
Alkohol
0,00120
3.
Aseton
0,00150
4.
Air
0,00021
5.
Bensin
0,00095





3.     Pemuaian Zat Gas
Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian gas disebut dilatometer.Salah satu perbedaan antara zat gas dengan zat padat dan cair adalah volume zat gas dapat diubah-ubah dengan mudah. Misal, sebuah tabung gas elpiji. Di dalam tabung gas tentu akan mengadakan tekanan pada dinding tabung. Tekanan ini disebabkan oleh gerakan partikel gas.  Tiga hal yang perlu diperhatikan pada zat gas adalah volume, tekanan dan suhu.
a.     Untuk volume terhadap perubahan suhu pada tekanan tetap (Isobar):                V = Vo { 1 + γp ( t2 – t1 ) }
Keterangan:  V = volume gas pada suhu t ( m3 )
Vo = volume gas mula-mula ( m3 )
γp = koefisien muai gas pada tekanan tetap ( /0C)
t1 = suhu mula-mula ( 0C )
t2 = suhu akhir ( 0C )

Untitled-1 copyPemuaian gas pada tekanan tetap berlaku hukum Gay Lussac, yaitu gas di dalam ruang tertutup dengan tekanan dijaga tetap, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlak gas.
Keterangan:  P = tekanan (atm)
V = volume (liter)
T = suhu (K)
b.     Tekanan terhadap perubahan suhu pada volume tetap (Isokhorik):      P = Po { 1 + γv ( t2 – t1 ) }
Keterangan:  P = tekanan gas pada suhu t ( m3 )
Po= tekanan gas mula-mula ( m3 )
γv = koefisien muai gas pada volume tetap ( /0C)
t1 = suhu mula-mula ( 0C )
t2 = suhu akhir ( 0C )
Untitled-1 copyPemuaian gas pada volume tetap berlaku hukum Boyle-Gay Lussac, yaitu jika volume gas di dalam ruang tertutup dijaga tetap, maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya.
Untitled-2 copy
 

c.     Muai volume gas(Isotermal)
Untitled-1 copy
 

Koefisien muai untuk semua jenis gas adalah sama yaitu        atau 0,00367 /K

Pemuaian gas pada suhu tetap berlaku hukum Boyle, yaitu gas di dalam ruang tertutup yang suhunya dijaga tetap, maka hasil kali tekanan dan volume gas adalah tetap
P V = tetap atau P1 V1 = P2 V2
Keterangan, P = tekanan gas (atm) dan V = volume gas (liter)
Masalah yang ditimbulkan oleh pemuaian dalam kehidupan sehari-hari untuk menghindari bencana yang tidak diinginkan
1.     Pemasangan kaca jendela
Pemasangan kaca jendela memperhatikan juga ruang muai bagi kaca sebab koefisien muai kaca lebih besar daripada koefisien muai kayu tempat kaca tersebut dipasang. Hal ini penting sekali untuk menghindari terjadinya pembengkokan pada bingkai.
2.     Celah pemuaian pada sambungan jembatan
Sambungan antara dua jembatan beton terdapat celah di antaranya. Hal ini bertujuan agar jembatan tersebut tidak melengkung saat terjadi pemuaian.
3.     Sambungan rel kereta api
Penyambungan rel kereta api harus menyediakan celah antara satu batang rel dengan batang rel lain. Jika suhu meningkat, maka batang rel akan memuai hingga akan bertambah panjang. Dengan diberikannya ruang muai antar rel maka tidak akan terjadi desakan antar rel yang akan mengakibatkan rel menjadi bengkok.
4.     Kawat telepon atau kawat listrik
Kabel jaringan listrik atau telepon dipasang kendur dari tiang satu ke tiang lainnya sehingga saat udara dingin panjang kabel akan sedikit berkurang dan mengencang.
Beberapa manfaat pemuaian yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:
1.     Pengelingan
Menyambung dua pelat dengan menggunakan paku khusus dengan proses khusus. Paku keling yang dipakai untuk mengeling sesuatu dalam keadaan panas sampai berpijar dan dimasukkan ke dalam lubang pelat yang hendak kita keling. Kemudian paku bagian atas dipukul-pukul sampai rata. Setelah dingin paku keling tersebut akan menyusut dan menekan kuat pelat tersebut.
2.     Keping bimetal
Keping bimetal adalah dua buah keping logam yang memiliki koefisien muai panjang berbeda yang dikeling menjadi satu. Keping bimetal sangat peka terhadap perubahan suhu. Pada suhu normal panjang keping bimetal akan sama dan kedua keping pada posisi lurus. Jika suhu naik kedua keping akan mengalami pemuaian dengan pertambahan panjang yang berbeda.
3.     Pemasangan bingkai roda logam pada pedati dan kereta api
Bingkai roda pedati pada keadaan normal dibuat sedikit lebih kecil daripada tempatnya sehingga tidak dimungkinkan untuk dipasang secara langsung pada tempatnya. Untuk memasang bingkai tersebut, terlebih dahulu besi harus dipanaskan hingga memuai dan ukurannya pun akan menjadi lebih besar daripada tempatnya sehingga memudahkan untuk dilakukan pemasangan bingkai tersebut. Ketika suhu mendingin, ukuran bingkai kembali mengecil dan terpasang kuat pada tempatnya.

BAB 6
KALOR
Kalor adalah suatu bentuk energi yang secara alamiah dapat berpindah dari benda yang suhunya tinggi menuju suhu yang lebih rendah saat bersinggungan. Kalor juga dapat berpindah dari suhu rendah ke suhu yang lebih tinggi jika dibantu dengan alat yaitu mesin pendingin. Satuan kalor sama dengan satuan energi, yaitu joule atau kalori..
Kalor dapat menaikkan suhu suatu zat dan dapat mengubah wujud zat. Benda yang mendapat kalor suhunya naik, sedang yang melepas kalor suhunya turun. Besarnya kalor (Q) yang diperlukan oleh suatu benda sebanding dengan massa benda (m), bergantung pada kalor jenis (c), dan sebanding dengan kenaikan suhu (Δt).      Q = m x c x Δt
Keterangan:  Q = kalor yang diperlukan atau dilepaskan (J)
m = massa benda (kg)
c = kalor jenis benda (J/kg0C)
Δt = kenaikan suhu (0C)
Satu kalori  (1 kal) dapat didefinisikan banyaknya kalor yang diperlukan tiap 1 gram air, sehingga suhunya naik 10C. Sedangkan satu kilokalori didefiniskan banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan 1 kg air, sehingga suhunya naik 10C.
1 kalori = 4,2 joule dan 1 joule = 0,24 kalori.
Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat sehingga suhunya naik sebesar 10C. Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh suatu benda sehingga suhunya naik 10C.         C = m x c
Zat
Kalor jenis
Zat
Kalor jenis
k k a l / kg 0 C
J / kg 0 C
k k a l / kg 0 C
J / kg 0 C
Air
1,00
4190
Kaca
0,16
6700
Air raksa
0,03
138
Minyak tanah
0,52
2200
Alkohol
0,55
2300
Seng
0,09
390
Besi
0,11
460
Tembaga
0,09
3900
Emas
0,030
130
Timbal
 0,03
130






Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud zat dinamakan kalor laten. Menguap dan melebur adalah peristiwa perubahan wujud yang membutuhkan kalor, sedang mengembun dan membeku adalah peristiwa perubahan wujud yang melepaskan kalor.
Penguapan merupakan peristiwa bergerak keluarnya molekul–molekul dari permukaan zat cair. Beberapa cara mempercepat penguapan, yaitu :
1.     Memanaskan                                                      3.     Meniupkan udara di atas permukaan zat cair
2.     Memperluas permukaan zat cair                    4.     Mengurangi tekanan
Beberapa peristiwa penguapan, antara lain:
1.     Merebus air 100 0C.
2.     Menjemur pakaian basah menjadi kering.
3.     Penguapan gas freon dalam lemari es.
4.     Alkohol ataupun spiritus yang diteteskan pada kulit tangan dapat menguap.

Titik didih adalah suhu pada saat zat cair mendidih. Pada tekanan udara normal (76 cmHg) air mendidih pada suhu 1000C. Titik didih suatu zat dapat diubah-ubah dengan cara: tekanan ditambah maka titik didihnya naik, tekanan dikurangi, maka titik didihnya turun, dan menambahkan ketidakmurnian zat maka titik didihnya naik. Alat yang dapat mendidihkan air di atas 1000C adalah otoklaf dan pressure cooker. Untuk mengubah wujud cair menjadi gas pada titik didihnya diperlukan energi kalor. Jumlah energi kalor yang diperlukan untuk mengubah 1kg zat dari wujud cair menjadi gas pada titik didihnya disebut kalor didih atau kalor uap.                 Q = m x U
Keterangan:  Q = energi kalor yang diperlukan ( J )
m = massa zat ( kg )
U = kalor didih atau kalor uap ( J/kg )
Jumlah kalor yang dilepaskan untuk mengubah 1 kg zat dari wujud uap menjadi cair pada titik embunnya disebut kalor embun. Titik embun adalah suhu pada saat zat gas mengembun. → Kalor uap = kalor embun
Nama zat
Titik didih (0C)
Kalor uap (J/kg)
Air
100
2.260.000
Es
100
2.260.000
Alkohol
78
1.100.000
Raksa
357
272.000
Tembaga
1.187
5.069.000
Perak
2.193
2.336.000
Emas
2.600
1.578.000
Timah hitam
1.750
871.000
Oksigen 
-183
213.000
Nitrogen 
-196
201.000

Suhu pada saat zat padat melebur disebut titik lebur. Apabila tekanan udara luar berubah-ubah, maka titik lebur zat juga akan mengalami perubahan. Untuk mengubah wujud padat menjadi cair pada titik leburnya diperlukan energi kalor. Jumlah energi kalor yang diperlukan untuk mengubah 1 kg zat dari wujud padat menjadi cair pada titik leburnya disebut kalor lebur.
Q = m x L              Keterangan:  Q = energi kalor yang diperlukan (J)
m = massa zat (kg)
L = kalor lebur (J/kg)
Jumlah kalor yang dilepaskan untuk mengubah 1 kg zat dari wujud cair menjadi padat pada titik bekunya disebut kalor beku. Titik beku adalah suhu pada saat zat cair membek Kalor lebur = kalor beku
Nama zat
Titik lebur (0C )
Kalor alor le lebur ur (J/kg)
Air
0
336.000
Es
0
336.000
Alkohol
 - 114
10.400
Raksa
- 39
12.570
Tembaga
1.083
205.300
Timbal
327
24.930
Aluminium
660
402,2
Oksigen
- 219
14.000
Nitrogen
- 210
26.000

Kalor dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Kalor berpindah dari suhu tinggi menuju ke suhu rendah secara:
1.     Konduksi (hantaran) adalah perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Berdasarkan daya hantar kalor, benda dibedakan menjadi dua, yaitu:
a.     Konduktor
Konduktor adalah zat yang memiliki daya hantar kalor baik. Contoh : besi, baja, tembaga, aluminium, dll
b.     Isolator
Isolator adalah zat yang memiliki daya hantar kalor kurang baik. Contoh : kayu, plastik, kertas, kaca, air, dll
2.     Konveksi adalah perpindahan kalor pada suatu zat yang disertai perpindahan partikel-partikel zat tersebut. Konveksi terjadi karena perbedaan massa jenis zat, peristiwa konveksi, antara lain :
a.     Pada zat cair karena perbedaan massa jenis zat, misal sistem pemanasan air, sistem aliran air panas.
b.     Pada zat gas karena perbedaan tekanan udara, misal terjadinya angin darat dan angin laut, sistem ventilasi udara, untuk mendapatkan udara yang lebih dingin dalam ruangan dipasang AC atau kipas angin, dan cerobong asap pabrik
c.     Pada siang hari daratan lebih cepat panas daripada lautan. Hal ini mengakibatkan udara panas di daratan akan naik dan tempat tersebut diisi oleh udara dingin dari permukaan laut, sehingga terjadi gerakan udara dari laut menuju ke darat yang biasa disebut angin laut. Angin laut terjadi pada siang hari, biasa digunakan oleh nelayan tradisional untuk pulang ke daratan.
d.     Pada malam hari daratan lebih cepat dingin daripada lautan. Hal ini mengakibatkan udara panas di permukaan air laut akan naik dan tempat tersebut diisi oleh udara dingin dari daratan, sehingga terjadi gerakan udara dari darat menuju ke laut yang biasa disebut angin darat. Angin darat terjadi pada malam hari, biasa digunakan oleh nelayan tradisional untuk melaut mencari ikan.
3.     Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara. Alat yang digunakan untuk menyelidiki sifat radiasi berbagai permukaan disebut termoskop diferensial. Kedua bola lampu dicat dengan warna yang sama, tetapi di antara bola tersebut diletakkan bejana kubus yang salah satu sisinya permukaannya hitam kusam dan sisi lainnya mengkilap. Beberapa contoh penerapan perpindahan kalor secara radiasi dalam kehidupan sehari-hari:
a.     Pada siang hari yang panas, orang lebih suka memakai baju cerah daripada baju gelap. Hal ini bertujuan untuk mengurangi penyerapan kalor.
b.     Cat mobil atau motor dibuat mengkilap untuk mengurangi penyerapan kalor.
c.     Mengenakan jaket tebal atau meringkuk di bawah selimut tebal saat udara dingin badanmu merasa nyaman.
d.     Dinding termos dilapisi perak.
Pemanfaatan kalor dalam kehidupan sehari-hari antara lain:
1.     Termos
Termos berfungsi untuk menyimpan zat cair yang berada di dalamnya agar tetap panas dalam jangka waktu tertentu. Termos dibuat untuk mencegah perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, maupun radiasi. Dinding termos dibuat sedemikian rupa, untuk menghambat perpindahan kalor pada termos, yaitu dengan cara:
a.     permukaan tabung kaca bagian dalam dibuat mengkilap dengan lapisan perak yang berfungsi mencegah perpindahan kalor secara radiasi dan memantulkan radiasi kembali ke dalam termos,
b.     dinding kaca sebagai konduktor yang jelek, tidak dapat memindahkan kalor secara konduksi, dan
c.     ruang hampa di antara dua dinding kaca, untuk mencegah kalor secara konduksi dan agar konveksi dengan udara luar tidak terjadi.
2.     Seterika
Seterika terbuat dari logam yang bersifat konduktor yang dapat memindahkan kalor secara konduksi ke pakaian yang sedang diseterika. Adapun, pegangan seterika terbuat dari bahan yang bersifat isolator.
3.     Panci Masak
Panci masak terbuat dari bahan konduktor yang bagian luarnya mengkilap. Hal ini untuk mengurangi pancaran kalor. Adapun pegangan panci terbuat dari bahan yang bersifat isolator untuk menahan panas.


BAB 7
SIFAT ZAT DAN PEMISAHAN CAMPURAN
Zat adalah sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruangan. Sifat zat meliputi :
1.     Sifat fisika merupakan sifat yang berkaitan dengan penampilan atau keadaan fisik suatu zat. Sifat fisika meliputi wujud zat, titik didih, titik lebur, indeks bias, daya hantar listrik, panas, warna, rasa, dan bau.  Ciri- ciri pada perubahan fisika, yaitu: tidak terbentuk zat jenis baru, zat yang berubah dapat kembali ke bentuk semula, hanya diikuti perubahan sifat fisika saja. Perubahan sifat fisika yang tampak adalah bentuk, ukuran, dan warna berubah.
2.     Sifat kimia merupakan sifat yang berkaitan dengan perubahan kimia yang dialami oleh suatu zat. Sifat kimia meliputi mudah berkarat, mudah terbakar, dan kereaktifan. Ciri-ciri perubahan kimia suatu zat, yaitu: terbentuk zat jenis baru, zat yang berubah tidak dapat kembali ke bentuk semula, diikuti oleh perubahan sifat kimia melalui reaksi kimia. Selama terjadi perubahan kimia, massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat sesudah reaksi.
3.     Campuran adalah gabungan beberapa unsur atau senyawa secara fisik. Campuran dapat dibedakan menjadi campuran homogen dan campuran heterogen. Larutan merupakan contoh campuran homogen. Air lumpur merupakan contoh campuran heterogen. Cara memisahkan campuran ada lima, yaitu
a.     Penyaringan (filtrasi),
Pemisahan dengan cara filtrasi bertujuan untuk memisahkan zat padat dari zat cair dalam suatu campuran berdasarkan perbandingan wujudnya. Alat yang kita gunakan untuk menyaring disebut penyaring. Ukuran penyaring disesuaikan dengan ukuran zat yang akan disaring. Zat yang tertinggal dalam kertas saring disebut residu, sedangkan cairan yang dapat menembus kertas saring disebut filtrat. Contoh; pemisahan pasir dan kerikil tentu membutuhkan saringan yang berbeda dengan saringan yang digunakan untuk menyaring tepung.
b.     Destilasi,
Destilasi atau penyulingan adalah suatu cara pemisahan campuran yang didasarkan pada perbedaan titik didih komponen-komponen penyusun campuran. Jadi, destilasi ini digunakan untuk memisahkan campuran dari dua atau lebih cairan yang mempunyai titik didih berbeda. Zat yang dihasilkan dari destilasi yang disebut destilat. Salah satu contoh destilasi terbesar saat ini adalah proses pengolahan minyak bumi menjadi fraksi-fraksi minyak bumi, seperti LPG, bensin, minyak tanah, solar, pelumas, dan aspal.
c.     Kristalisasi,
Kristalisasi ini banyak dilakukan oleh para pembuat garam/petani garam. Garam dihasilkan melalui cara menguapkan air laut. Prosesnya sederhana, yaitu sebagai berikut. Mula-mula air laut dialirkan ke tambak-tambak dan dibiarkan menguap karena panas matahari hingga beberapa hari. Setelah semua air menguap, akan dihasilkan kristal-kristal garam.
d.     Sublimisasi,
Sublimisasi adalah perubahan zat dari wujud padat ke gas atau sebaliknya. Pemisahan campuran dengan sublimisasi dilakukan bila zat yang dapat menyublim (misalnya kapur barus/ kamfer) tercampur dengan zat lain yang tidak dapat menyublim (misalnya arang).
e.     Kromatografi.
Pemisahan campuran dengan cara kromatografi didasarkan pada perbedaan kecepatan merambat antara partikel-partikel zat yang bercampur pada medium tertentu. Contoh pemisahan secara kromatografi adalah rembesan air pada dinding yang menghasilkan garis-garis dengan jarak tertentu. Penerapan kromatografi antara lain untuk memisahkan dan mengidentifikasi zat-zat yang kompleks dari zat warna, minuman beralkohol, dan pestisida.

BAB 8
PERUBAHAN MATERI DAN REAKSI KIMIA
Materi adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang atau memiliki volume. Materi dapat mengalami perubahan fisika dan perubahan kimia. Jika suatu materi mengalami perubahan dengan menghasilkan zat baru, maka materi tersebut mengalami perubahan kimia. Jika materi hanya mengalami perubahan wujud atau bentuk, maka tergolong perubahan fisika.
Dalam reaksi kimia terdapat dua komponen, yakni reaktan atau pereaksi dan zat hasil atau produk. Persamaan reaksi menggambarkan zat-zat yang terlibat dalam reaksi yang ditulis dalam lambang kimia atau rumus kimia. Persamaan reaksi, sesuai dengan hukum kekekalan massa, artinya massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat sesudah reaksi. Beberapa ciri reaksi kimia yakni menimbulkan endapan, mengalami perubahan warna dan perubahan suhu. Beberapa faktor yang mempengaruhi laju reaksi, yaitu faktor ukuran partikelnya dan faktor perubahan suhu. Zat–zat yang bereaksi disebut pereaksi (reaktan), sedangkan zat baru yang dihasilkan disebut hasil reaksi (produk).
2H2 (g) + O2(g) 2H2O( l )                       Keterangan:  menghasilkan
+ ditambah
(s) solid (padatan)
(g) gas
(l ) liquid (cairan)
( aq) aquous (terlarut dalam air)
Penulisan persamaan reaksi dapat dilakukan dalam dua langkah sebagai berikut:
1.     Menuliskan rumus kimia zat pereaksi dan produk, lengkap dengan keterangan tentang wujudnya.
2.     Penyetaraan, yaitu memberikan koefisien yang sesuai dengan jumlah atom setiap unsur sama pada kedua rumus.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam persamaan reaksi, yaitu:
1.     Koefisien
Angka yang berada di sebelah kiri rumus pereaksi dan hasil reaksi disebut koefisien. Tiap koefisien dalam persamaan tersebut mewakili jumlah unit tiap-tiap zat dalam reaksi
2.     Langkah-langkah Menyetarakan Reaksi Kimia:
a.     Tetapkan koefisien salah satu zat, biasanya yang memiliki rumus paling kompleks sama dengan satu, sedangkan zat lain diberikan koefisien sementara berupa huruf.
b.     Terlebih dahulu setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang diberi koefisien satu.
c.     Setarakan unsur yang lain.
Contoh: Reaksi gas metana (CH4) dengan gas oksigen membentuk gas karbon dioksida dan uap air.
Langkah 1:
Menuliskan rumus kimia pereaksi dan hasil reaksi sebagai berikut:        CH4(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(g)
Langkah 2:
(1). Tetapkan koefisien CH4 = 1, sedangkan yang lain dengan huruf:  CH4(g) + aO2(g) bCO2(g) + cH2O(g)
(2). Setarakan atom C dan H. Perhatikan jumlah atom C di sebelah kiri = 1 ; berarti jumlah atom C di sebelah kanan = b = 1. Perhatikan jumlah atom H di sebelah kiri = 4 ; berarti jumlah atom H di sebelah kanan = 2c, berarti 2c = 4, atau c = 2
(3). Setarakan jumlah atom O, jumlah atom O di ruas kiri = 2a. Di ruas kanan = 2 + 2 = 4, berarti 2a = 4 atau a = 2.
Dengan demikian diperoleh persamaan reaksi sebagai berikut :               CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g)
Salah satu sistem klasifikasi di dasarkan pada cara atom tersusun kembali dalam reaksi kimia, antara lain:
1.     Reaksi Penggabungan
Dalam reaksi penggabungan dua atau lebih zat tergabung membentuk zat lain.         A + B AB
Reaksi antara hidrogen dengan oksigen membentuk air merupakan reaksi penggabungan: 2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)
2.     Reaksi Penguraian
Reaksi penguraian merupakan reaksi kebalikan daripada reaksi penggabungan. Dalam reaksi ini satu zat terpecah atau terurai menjadi dua atau lebih zat yang lebih sederhana. Sebagian besar reaksi ini membutuhkan energi berupa kalor, cahaya, dan listrik.        AB A + B
Reaksi penguraian air oleh listrik menghasilkan hidrogen dan oksigen. listrik:    2H2O(g) 2H2(g) + O2(g)
3.     Reaksi Penggantian
Reaksi penggantian tunggal terjadi, bila satu unsur menggantikan unsur lain dalam satu senyawa. Untuk menyelesaikan persamaan reaksi penggantian terdapat dua persamaan, yaitu :
a.     Pada persoalan, A menggantikan B:     A + BC B + AC
b.     Pada persoalan, D menggantikan C:     D + BC C + BD
Reaksi antara tembaga dengan perak nitrat:        Cu(s) + 2AgNO3(aq) 2Ag(s) + Cu(NO3)2(aq)
Reaksi kimia yang terjadi mengakibatkan beberapa perubahan, antara lain:
1.     Terbentuknya Endapan
Pengendapan dengan reaksi kimia dimanfaatkan untuk penjernihan air sumur yang keruh akibat bercampur lumpur. Penjernihan yang dilakukan dapat menggunakan tawas.
2.     Menghasilkan Gas
Dalam dunia industri makanan, ketika membuat kue adonan tersebut ditambahkan soda kue. Pada saat adonan kue dipanaskan, soda kue terurai menghasilkan gas karbon dioksida. Gas ini menyebabkan adonan kue dapat mengembang.
3.     Perubahan Suhu
Reaksi pembakaran merupakan reaksi eksoterm. Reaksi eksoterm adalah suatu reaksi kimia yang menghasilkan energi. Energi yang dihasilkan dapat berupa panas atau kalor. Pada peristiwa fotosintesis terjadi reaksi kimia yang memerlukan energi. Reaksi kimia yang memerlukan energi dinamakan reaksi endoterm.
4.     Perubahan Warna
Permukaan buah apel setelah dibelah atau digigit lama kelamaan akan berubah warnanya menjadi cokelat. Perubahan warna itu menunjukkan bahwa zat kimia yang terdapat pada buah apel telah bereaksi dengan oksigen di udara.
Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi, antara lain:
1.     Ukuran Partikel
Tumbukan antar zat pereaksi dapat mengakibatkan reaksi kimia pada suatu zat. Semakin banyak terjadi tumbukan, semakin cepat reaksi berlangsung. Ukuran partikel mempengaruhi kecepatan reaksi suatu zat.
2.     Suhu
Semakin tinggi suhu reaksi, semakin cepat reaksi berlangsung. Jika suhu dinaikkan akan menyebabkan gerakan partikel-partikel pereaksi semakin cepat. Semakin cepat pergerakan partikel menyebabkan tumbukan antar zat pereaksi bertambah banyak, sehingga reaksi yang terjadi menjadi cepat.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar