ilmu kimia fisika

BAB 2
PEMBAHASAN

2.1 Hakikat Ilmu Fisika dan Kimia
2.1.1 Hakikat Ilmu Fisika
Banyak ilmuwan yang mencoba mendefinisikan tentang ilmu fisika, namun selalu saja definisi tersebut kurang tepat dan kurang sempurna. 
Secara singkat fisika dapat didefinisikan sebagai suatu cabang ilmu pengetahuan alam yang mempelajari tentang zat dengan segala sifat dan ciri-cirinya, dan energi dengan segala manifestasinya, seperti gerak, panas, cahaya, dan sebagainya.
Dalam kehidupan sehari-hari, fisika memiliki peranan yang sangat penting. Selain sebagai salah satu cabang ilmu pengetahuan alam yang tersendiri, fisika juga merupakan ilmu pengetahuan dasar yang dapat digunakan sebagai landasan ilmu pengetahuan lainnya. Baik ilmu pengetahuan murni seperti kimia dan biologi, maupun ilmu pengetahuan terapan seperti teknologi, kedokteran, pertanian, dan lain-lain. Banyak contoh di sekitar kita, misalnya mikroskop elektron yang dipakai dalam bidang ilmu biologi dan kedokteran, penggunaan radioaktivitas dalam semua bidang ilmu pengetahuan, tenaga nuklir yang suatu saat dapat mengganti sumber energi alam konvensional, radio transistor, televisi, sinar laser, dan alat elektronika lain yang dapat dijumpai dengan mudah dalam kehidupan sehari-hari.
Walaupun fisika berperan peting dalam kehidupan, bukan berarti fisika lebih daripada ilmu pengetahuan lain. Setiap ilmu memiliki peranan masing-masing dalam kehidupan dan akan saling melengkapi satu sama lain. 
Dalam fisika dipelajari cara-cara menemukan hukum alam dengan jalan menginterpretasikan sifat-sifat alam dalam kehidupan sekitar. Interpretasi sifat-sifat alam dalam kehidupan sekitar dapat dilakukan dengan cara mengumpulkan fenomena alam yang terjadi, menghubungkan satu sama lain, membuat hipotesisnya, melakukan observasi, dan menarik kesimpulan yang bermanfaat bagi masyarakat sekitar.

2.1.2 Hakikat Ilmu Kimia
Kimia merupakan suatu ilmu pengetahuan yang mempelajari benda hidup dan tidak hidup dari aspek susunan materi dan peubahan-perubahan yang bersifat tetap. Kimia mempelajari macam-macam zat dan sifatnya. Setiap zat terdiri dari atom-atom, suatu atom terdiri dari elektron-elektron. Atom-atom tersebut bergabung dengan dirinya sendiri dan dengan atom lain untuk membentuk suatu zat.
Sedangkan ilmu kimia adalah ilmu yang mempelajari bagaimana benda atau materi di alam raya dapat diubah dari bentuk yang ada dengan sifat-sifat tertentu menjadi bentuk-bentuk lain dengan sifat yang bebeda-beda. Sebagai contoh ilmu kimia memberikan pengetahuan yang memungkinkan untuk perubahan bentuk dari minyak alami menjadi berbagai macam bahan bakar.
Kimia mencakup pengujian materi-materi yang ditemukan dalam berbagai macam wujud, bentuk, maupun warna. Materi-materi tersebut memiliki sifat berbeda-beda dan saling mempengaruhi satu sama lain. Zat cair selalu menempati ruang dan mengalir menurut ruang yang ditempatinya. Sama halnya dengan zat gas, reaksi yang ditimbulkan oleh campuran beberapa zat cair juga berbeda, ada yang cepat bereaksi, bereaksi perlahan, maupun tidak bereaksi sama sekali. Ada juga beberapa macam zat padat yang keras dan rapuh, sebagian lagi lembut dan tidak berbentuk. Kedua macam zat padat tersebut juga saling berinteeraksi satu sama lain. Dapat disimpulkan, berbagai macam zat memiliki banyak sifat berbeda, dan dapat bereaksi satu sama lain walaupun tidak semua sifat zat dapat bereaksi dengan baik satu sama lain. Pendek kata, Kimia mempelajari pengujian terhadap peristiwa-peristiwa alam dan interaksi sesamanya di alam.
Zat padat memiliki susunan komponen secara tetap, zat cair akan memiliki susunan komponen secara tetap pula. Namun hanya dalam waktu singkat komponen-komponen tersebut terurai sendiri-sendiri. Zat gas terdiri dari kombinasi beberapa elemen yang disusun dalam unit tersendiri dan terpisah satu sama lain.

2.2 Tujuan Mempelajari Ilmu Fisika dan Kimia
1. Mempelajari cara pengendalian dan pemanfaatan sumber daya alam.
2. Untuk lebih mendalami dalam memahami tujuan dan arti dari kehidupan.
3. Untuk meningkatkan kualitas hidup manusia.
4. Fisika membangkitkan ide-ide baru untuk persiapan menghadapi perubahan zaman.
5. Ilmu Fisika relevan untuk menunjang berbagai macam kehidupan.
6. Fisika membantu mempelajari cara-cara menemukan hukum alam melalui eksperimen dan observasi.
7. Untuk menjelaskan hubungan mendasar yang melibatkan ilmu-ilmu lain seperti kimia dan biologi pada tingkat atom dan molekul.

2.3 Peranan Ilmu Fisika dan Kimia 
2.3.1 Peranan Fisika dalam Kemajuan Ilmu Pengetahuan Alam
1. Menghasilkan teknologi, industri, alat-alat, bentuk-bentuk baru dari transportasi yang akan sangat membantu kemajuan hidup manusia.
2. Mampu menjelaskan fenomena-fenomena yang muncul di sekitar kita dan meningkatkan penghargaan atas apa yang terjadi di sekitar kita.
3. Membawa keuntungan ekonomi dan sosial secara umum.
4. Menjamin adanya standar kehidupan yang tinggi dan peningkatan kualitas kesehatan manusia.

2.3.2 Peranan Kimia dalam Kehidupan
1. Kimia menjelaskan kepada kita bagaimana suatu zat bisa mempengaruhi satu sama lain, terbentuk dari apakah zat-zat tersebut, dan bagaimana mereka mengalami perkembangan.
2. Memprediksi dengan metode – metode ilmiah tentang bagaimana suatu hal akan terjadi muka bumi.
3. Mengembangkan pola pikir manusia untuk mengetahui lebih lanjut fenomena – fenomena yang terjadi di alam.
4. Membawa keuntungan ekonomi secara umum.
2.4 Perkembangan Ilmu Fisika dan Kimia
2.4.1 Perkembangan Ilmu Fisika
PERIODE PERTAMA : awal 1550 tahun masehi
Pada era ini, terdapat beberapa kemajuan dalam pengumpulan fakta – fakta fisika sebagai hasil observasi fenomena – fenomena alam. Namun teori fisika sulit untuk dikembangkan , karena sebagian masih merupakan spekulasi dari para ahli ilmu metafisika sebagian juga karena masih berupa fakta – fakta yang belum dapat dibuktikan kebenarannya dalam eksperimen berdasarkan teori – teori yang telah dikemukakan. Ciri – ciri utama dari periode ini adalah ketidakadaannya eksperimen yang sistematis.
1. Orang – orang yunani, tulisan – tulisan tentang bagian – bagian prinsip mendasar seperti pengamatan benda, kelembaman, teori atom dan perkiraan kecepatan cahaya yang terdefinisi.
2. Thales Miletus ( 624-547 S.M), mengemukakan bahwa bumi sebetulnya mempunyai bentuk bulat sempurna ( bola ).
3. Phytagoras (580-500 S.M), mengemukakan bahwa seluruh jagad raya mempunyai berbentuk bola
4. Anaxagoras (500-428 S.M) and Empedocles (484-424 S.M) mengemukakan bahwa alam semesta merupakan ruangan kosong dan sebagian besar berisi partikel yang tidak terlihat dan tidak bisa dibagi lagi dengan jumlah tak terbatas yang mana masing – masing diantaranya mempunyai bentuk, posisi dan susunan yang berbeda
5. Aristotle (384-332 S.M) mengemukakan bahwa matahari, bintang – bintang dan planet – planet bergerak bebas membentuk lingkaran mengeliling bumi sebagai pusatnya (bumi sebagai pusat tata surya).
6. Aristarchus (about 310-230 S.M) mengemukakan bahwa matahari dan bintang – bintang tidak bergerak; bumi berevolui mengitari mengelilingi matahari dengan lintasan yang bulat dan matahari berada di tengah – tengahnya sebagai pusat.
7. Archimedes (287-212 S.M) mengemukakan bahwa suatu benda padat bila dimasukkan ke dalam suatu cairan akan menuju ke dasar cairan tersebut, dan ketika ditimbang beratnya akan lebih ringan dari berat yang sebenarnya.
8. Era peralihan dari penemu – penemu yunani ke copernicus adanya penemuan alat optik, pembiasan, gaya, kelembaman dan hukum gerak.
9. Sistem Copernicus (1473-1543) membantah teori aristoteles dengan menyatakan bahwa mataharilah yang sebenarnya menjadi pusat dari tata surya,dan bumi, planet –planet, serta benda langit yang lain mengitarinya.

PERIODE KEDUA
Kemajuan bilangan dasar dibuat selama periode ini oleh sejumlah ilmuwan seperti Golbert, Galileo, Newton, Huygens, dan Boyle. Tapi karakteristik yang paling penting adalah perkembangan dan penetapan metode eksperimen sebagai hal yang bisa dajadikan keterangan ilmiah.
Periode ini diawali oleh kerja klasik dari Galileo, tapi itu menghabiskan waktu hampir dua abad lebih untuk bisa mendapat pengakuan secara internasonal. 
1. Galileo Galilei
Pada tahun 1610 membuat teleskop dengan ukuran 30 diameter. Kemudian menemukan satelit dari Jupiter, fase-fase pembentukan Venus, bintik matahari, rotasi sari matahari.

2. Tycho Brake dan Kepler
Menemukan teori baru dari pergerakan planet-planet. Teori pergerakan planet-planet tersebut adalah:
a) Planet bergerak mengitari matahari pada orbit yang berbentuk elips dengan matahari sebagai pusat.
b) Garis yang menghubungkan planet dan matahari akan menyapu luas juring dan dalam waktu yang sama.
c) Perbandingan kuadrat periode revolusi planet (T2)terhadap jari-jari rata-rata planet pangkat tiga (R3) selalu tetap untuk setiap planet. 
Masa Penyebaran Metode Eksperimen
3. Pada 1600 Gilbert mengemukakan “de magnete”. Dia memperkenalkan bahwa bumi adalah magnet yang kuat. Gellibrand menemukan variasi dari deklinasi magnet.
4. Snell: menemukan hukum tentang pembiasan.
5. Torruelli: menemukan prinsip barometer dan mengobservasi variasi tinggi barometrik dengan ketinggian air laut.
6. Guericke: menemukan pompa udara.
7. Pascal: mengukur perbedaan tinggi barometrik dintara dasar dan puncak gunung , menjelaskan alasan perbedaan itu, dan menyiarkan prinsip terkenal tentang hidrostatis. 
8. Sir Isaac Newton: menemukan bahwa sinar putih terbuat dari sprektrum warna. Dispersi, pembiasan, pemantulan cahaya. Bidang mekani, penemuannya tentang konsep massa yang terakhir menemukan hukum tentang gravitasi.
Semasa dengan Newton
9. Robert Boyle penemu hukum Boyle
10. Huygens: menemukan teori gelombang cahaya
11. Rober Hooke peneu hukum Hooke pada elastisitas.
Mekanika selama abad 18
12. Daniel Bernoulli bekerja pada hidrodinamika, teori kinetik gas.
13. Euler bekerja sama dengan Bernoulli menemukan hukum kekekalan momentum anguler (1746) 
Kalor selama abad 18
14. Gekko menemukan termometer udara pada 1597. Tapi pertama termometer merkuri digunakan oleh Kireher pada tahun 1643. Kemudian pada tahun 1427 Fahrenhait mengusulkan skala suhu menggunakan namanya. Diikutu Reamus pada 1742 lalu skala celcius. Jams Black membuat ukuran untuk kalor uap dan dapat memberikan definisi untuk membedakan antara suhu dan panas (kalor).
Cahaya selama abad 18
15. Peristiwa penting yang terjadi adalah adanya penemuan penyimpangan cahaya oleh Bradley tahun 1728. Romer menetapkan kecepatan cahaya dengan mempelajari gerakan Jupier’s moon. 
Kelistrikan selama abad 18
16. Stephen Gray dapat membedakan Konduktor dan non konduktor listrik .
17. Du Eay menunjukkan ada dua macam cairan kelistrikan yang disebut irtreous dan resinous.
18. Selama setengah abad 18 pertama, elektroskop diemukan oleh Hawksbel pada 1705. Pergesekan mesin listrik jugs dikembangkan.
19. Cavandish dan Coulumb memulai penelitian kuantitatif tentang kelistrikan akhir periode dua.

PERIODE KETIGA (1800-1890)
Pada era ini memiliki karakteristik yang disebut dengan Fisika Klasik yang jauh berbeda dengan Fisika Kuantum pada masa kini. Penemuan-penemuannya antara lain:

1. Teori Radiasi Kalor
Yang menyatakan suatu benda menyerap kalor dari lingkungannya apabila suhunya lebih kecil dari suhu lingkungan, dan memancarkan kalor bila suhu benda lebih besar dari suhu lingkungan. Apabila suhu benda sama dengan suhu lingkungan maka dalam keadaan setimbang, benda menyerap sekaligus memancarkan kalor.
2. Teori Kinetik Gas
Suatu teori yang membahas tentang gas ideal, tekanan gas, temperatur, kecepatan efektif partikel gas, dan derajat kebebasan.
3. Hukum II Termodinamika
Hukum yang membahas hubungan antara kalor dan kerja mekanik atau energi dalam bentuk lain. Beberapa pernyataan umum tentang hukum II termodinamika antara lain sebagai berikut:
Menurut Clausius: Kalor mengalir secara spontan dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah dan tidak mengalir secara spontan dalam arah kebalikannya.
Menurut Kelvin-Vlanck: Tidak mungkin membangun suatu mesin yang bekerja dalam satu siklus dengan mengambil panas dari suatu benda reservoir dan menghasilkan kerja sebesar panas yang diambil.
Hukum Termodinamika II dinyatakan dalam entropi: Total entropi jagad raya tidak berubah ketika proses reversible terjadi bertambah ketika proses irreversible terjadi.
4. Efek Dopler
Menyatakan hubungan antara sumber bunyi dan pengamat (pendengar) dalam kaitannya dengan gelombang.
a. Jika sumber bunyi dan pendengar relatih mendekat, maka frekuensi terdengar lebih tinggi
b. Jika sumber bunyi dan pendengar relatif menjauh, maka frekuensi terdengar lebih rendah.
c. Jika sumber bunyi dan pendengar relatif diam, maka frekuensi terdengar sama.

5. Penemuan Oersted
Jika magnet jaru ditempatkan di dekat kawat berarus listrik maka terjadi penyimpangan, sehingga dapat disimpulkan bahwa arus listrik menimbulkan medan magnet di sekitarnya.
6. Hukum Biot-Savart
Medan magnet dinyatakan dengan besaran induksi magnet B, B adalah besaran vektor
7. Hukum Faraday
Hukum – hukum yang meliputi :
a. Induksi Elektromagnetik
b. Elektrolisis 
c. Konservasi energi
Masih banyak lagi penemuan-penemuan yang tidak disebutkan di sini. Penemuan di atas hanyalah penemuan-penemuan yang telah penulis ketahui.

PERIODE KEEMPAT ( 1887 – Sekarang)
Periode ke empat bisa dikatakan dimulai pada saat penemuan efek fotolistrik (1887). Pada dekade pertamadi periode ini muncul banyak penemuan penemuan baru dalam waktu yang cukup singkat, diantaranya: Sinar X (1895), Radio Aktif (1896) dan elektron (1897). 1900 merupakan awal kemunculan teori kuantum. Sejak tahun 1900 – 1925 bentuk terdahulu dari teori kuantum berkembang dan menduduki posisi yang cukup penting di berbagai bidang fisika. Atom bersifat nuklir dan keterkaitannya dengan emisi dan absorpsi radiasi mulai dikembangkan ke tingkat yang tinggi dalam riset fisika. Ketika fisika mulai membiasakan untuk menggunakan teori lama maupun teori kuantum.

4.4.2 Perkembangan Ilmu Kimia
Ilmu kimia awalnya merupakan protosains yang disebut dengan alkimia. Sepanjang sejarah Alkimia dipraktekkan dengan mengandung campuran dari ilmu filsafat, mistisisme, dan protosains. Seiring berjalannya sejarah, alkimiawan – alkimiawan terkemuka seperti Abu Musa Jabir bin Hayyan dan Paracelus mengembangkan kimia dengan pendekatan yang lebih sistematik dan ilmiah yang menuntun kita pada kimia modern. Pendekatan yang sistematik dan ilmiah ini merubah alkimia menjadi ilmu kimia. Ilmu kimia tumbuh dan berkembang secara sistematik oleh proses yaang disebut metode ilmiah. 
1. Robert Boyle (25 Januari 1627 - 30 Desember 1691) penemu hukum Boyle, penemu pompa hampa udara, penemu konsep atom, orang pertama di dunia yang membedakan unsur dari senyawa, asam dari alkali
2. Brown, Robert (1773-1858), gerak Brown.
3. Scheele (1774) membawa konsekuensi pembaruan defenisi asam sebagai senyawa yang mengandung oksigen
4. Berzelius, Jons Jakob (1779-1848), lambang unsure
5. Charles Augustin De Coulomb adalah Penemu Hukum Coulomb (1785), penemu neraca punter
6. Richer (1792) menyatakan bahwa “jika dua unsur a dan b masing-masing bereaksi dengan unsur C yang massanya sama membentuk AC dan BC, maka perbandingan massa A dan massa B dalam membentuk AB adalah sama dengan perbandingan massa A dan massa B ketika membentuk AC dan BC”.
7. Proust( 1799) menyatakan bahwa “suatu senyawa murni selalu terdiri atas unsur-unsur yang sama yang tergabung dalam perbandingan tertentu
8. Volta, Alessandro Giuseppe (1745-1827), penemu sel elektrokimia dan deret Volta
9. Davy (1810) menbuktikan bahwa klorin dan benar-benar unsur baru, bukan senyawa yang mengandung oksigen.
10. Thomas Graham (1805-1869) penemu Hukum Graham, penemu ilmu kimia koloid, penemu beberapa istilah kimia koloid antara lain koloid, difusi, osmosis, sol, jel, peptisasi, seneresis, kristaloid College di London.
11. Fehling, Hermann (1812-1885), pereaksi untuk aldehida
12. Tyndall, John (1820-1893), penemu efek Tyndall
13. Erlenmeyer, Emil (1825-1904), alat praktikum kimia
14. Bunsen, Robert Wilhelm Eberhard (1811-1899), alat praktikum
15. Raoult, Francois Marie (1830-1901), penemu sifat koligatif larutan
16. Van’t Hoff, Jacobus Henrikus (1852-1911), penemu sifat koligatif larutan
17. Balmer, Johann Jakob (1825-1898), tingkat energi electron
18. Guldberg, Cato Maximilian (1836-1902), tetapan kesetimbangan
19. Becquerel, Antoine Henri (1852-1908), keradioaktifan
20. John Dalton (1766-1844): Kimiawan dan Pioner Fisika Nuklir.
21. Thomson, Sir Joseph John (1856-1940), penemu electron
22. Buchner, Eduard (1860-1917), alat praktikum
23. Lavoisier (1873) menyatakan bahwa “pada setiap reaksi kimia massa zat-zat yang bereaksi adalah sama dengan massa produk reaksi”.
24. John William Struut Lord Reileigh menemukan dan mengisolir Argon (1895)
25. J. Belmer (1885) menunjukkan bahwa grafik hubungan antara frekuensi dengan ½n ternyata berupa garis lurus.
26. Moseley, Henry Gwyn Jeffreys (1887-1915), penemu nomor atom
27. Chadwick, Sir James (1891-1974), penemu neutron
28. Pauli, Wolfgang (1900-1958), teori orbital dan bilangan kuantum
29. Otto Hahn penemu pembelahan inti (fisi nuklir,1938), penemu radioactinium (1905), mesothorium (1907) dan protakkctinium (1917)
30. Victor Francis Hess adalah ahli fisika Austria, penemu sinar kosmik (1912)
31. A. H. Compton (1921), menyatakan bahwa “elektron mempunyai gerak rotasi pada sumbunya selain gerakan revolusi terhadap inti atom, dan dengan demikian menghasilkan momen magnetik dalam”.
32. Thomas Midgley(1928) berhasil mensintetis diklorodiflourmetana. CCl2F2 sebagai bagian dari usahanya membuat oefrigeran yang aman.
33. H. Lux dan H. Flood (1947) menyatakan bahwa “tingkah laku asam –basa berkenaan dengan ion oksida diterapkan pada sistem nonprotonik”.
34. Niels Henrik David Bohr (1885-1962) penemu Teori Atom Bohr, penemu model tetes cairan untuk model atom, Pioner mekanika kuantum
35. R. G. Pearson (1963) menyatakan bahwa “asam-basa lunak adalah asam-basa yang elektron- elektron valensinya mudah terpolarisasi”. 
Masih banyak penemuan – penemuan yang telah dihasilkan yang tidak dapat disebutkan satu persatu dalam makalah ini, namun penghargaan nobel dalam kimia pada tahun 1901 merupakan awal yang memberi gambaran bagus akan perkembangan ilmu kimia selama 100 tahun terakhir. Kini ilmu kimia telah berkembang dan membentuk cabang-cabang ilmu lain seperti biokimia, kimia analisis dll.

BAB III
PENUTUP

3.1 Simpulan

1. Secara singkat Fisika dapat didefinisikan sebagai suatu cabang ilmu pengetahuan alam yang mempelajari tentang zat dengan segala sifat dan kelakuannya, dan energi denagn segala manifestasinya, seperti gerak, panas, cahaya, dan sebagainya. Sedangkan ilmu Kimia adalah ilmu yang mempelajari bagaimana benda atau materi di alam raya dapat diubah dari bentuk yang ada dengan sifat-sifat tertentu menjadi bentuk-bentuk lain denagn sifat yang bebeda-beda.
2. Secara umum tujuan mempelajari ilmu fisika dan kimia adalah untuk meambah pengetahuan guna memperbaiki kualitas kesejahteran hidup manusia.
3. Ilmu Fisika dan Kimia sama-sama memiliki peranan penting dalam menjelaskan fenomena-fenomena alam dalam kehidupan manusia. Semua peranan itu berakhir untuk memperbaiki kualitas hidup manusia.
4. Ilmu Fisika dan Kimia terus berkembang dari abad sebelum masehi hingga sekarang. Perkembangan tersebut terjadi karena rasa ingin tahu manusia yang sangat tinggi.