Perkembangan Teori Atom

1. Teori Atom John Dalton

Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan mengemukakan pendapatnaya tentang atom. Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavosier mennyatakan bahwa “Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi”. Sedangkan Prouts menyatakan bahwa “Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap”. Dari kedua hukum tersebut Dalton mengemukakan pendapatnya tentang atom sebagai berikut:

Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi

Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda

Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen

Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

Hipotesa Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti pada tolak peluru. Seperti gambar berikut ini:

Kelemahan:

Teori dalton tidak menerangkan hubungan antara larutan senyawa dan daya hantar arus listrik.

2. Teori Atom J. J. Thomson

Berdasarkan penemuan tabung katode yang lebih baik oleh William Crookers, maka J.J. Thomson meneliti lebih lanjut tentang sinar katode dan dapat dipastikan bahwa sinar katode merupakan partikel, sebab dapat memutar baling-baling yang diletakkan diantara katode dan anode. Dari hasil percobaan ini, Thomson menyatakan bahwa sinar katode merupakan partikel penyusun atom (partikel subatom) yang bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron.Atom merupakan partikel yang bersifat netral, oleh karena elektron bermuatan negatif, maka harus ada partikel lain yang bermuatan positifuntuk menetrallkan muatan negatif elektron tersebut. Dari penemuannya tersebut, Thomson memperbaiki kelemahan dari teori atom dalton dan mengemukakan teori atomnya yang dikenal sebagai Teori Atom Thomson. Yang menyatakan bahwa:

“Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron”

Model atomini dapat digambarkan sebagai jambu biji yang sudah dikelupas kulitnya. biji jambu menggambarkan elektron yang tersebar marata dalam bola daging jambu yang pejal, yang pada model atom Thomson dianalogikan sebagai bola positif yang pejal. Model atom Thomson dapat digambarkan sebagai berikut:

Kelemahan:

Kelemahan model atom Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.

3. Teori Atom Rutherford

Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geigerdan Erners Masreden) melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ) terhadap lempeng tipis emas. Sebelumya telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu partikel yang bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas. Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan untuk menguji pendapat Thomson, yakni apakah atom itu betul-betul merupakan bola pejal yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan dipantulkan atau dibelokkan. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih.Berdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesipulan beberapa berikut:

Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan

Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif.

Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan

perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan.

Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan model atom yang dikenal dengan Model Atom Rutherford yang menyatakan bahwa Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. Rutherford menduga bahwa didalam inti atom terdapat partikel netral yang berfungsi mengikat partikel-partikel positif agar tidak saling tolak menolak.

Model atom Rutherford dapat digambarkan sebagai beriukut:

Kelemahan:

Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom.

4. Teori Atom Bohr

ada tahun 1913, pakar fisika Denmark bernama Neils Bohr memperbaiki kegagalan atom Rutherford melalui percobaannya tentang spektrum atom hidrogen. Percobaannya ini berhasil memberikan gambaran keadaan elektron dalam menempati daerah disekitar inti atom. Penjelasan Bohr tentang atom hidrogen melibatkan gabungan antara teori klasik dari Rutherford dan teori kuantum dari Planck, diungkapkan dengan empat postulat, sebagai berikut:

Hanya ada seperangkat orbit tertentu yang diperbolehkan bagi satu elektron dalam atom hidrogen. Orbit ini dikenal sebagai keadaan gerak stasioner (menetap) elektron dan merupakan lintasan melingkar disekeliling inti.

Selama elektron berada dalam lintasan stasioner, energi elektron tetap sehingga tidak ada energi dalam bentuk radiasi yang dipancarkan maupun diserap.

Elektron hanya dapat berpindah dari satu lintasan stasioner ke lintasan stasioner lain. Pada peralihan ini, sejumlah energi tertentu terlibat, besarnya sesuai dengan persamaan planck, ΔE = hv.

Lintasan stasioner yang dibolehkan memilki besaran dengan sifat-sifat tertentu, terutama sifat yang disebut momentum sudut. Besarnya momentum sudut merupakan kelipatan dari h/2∏ atau nh/2∏, dengan n adalah bilangan bulat dan h tetapan planck.

Menurut model atom bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit elektron atau tingkat energi. Tingkat energi paling rendah adalah kulit elektron yang terletak paling dalam, semakin keluar semakin besar nomor kulitnya dan semakin tinggi tingkat energinya.

Kelemahan:

Model atom ini tidak bisa menjelaskan spektrum warna dari atom berelektron banyak.

5. Teori Atom Modern

Model atom mekanika kuantum dikembangkan oleh Erwin Schrodinger (1926).Sebelum Erwin Schrodinger, seorang ahli dari Jerman Werner Heisenberg mengembangkan teori mekanika kuantum yang dikenal dengan prinsip ketidakpastian yaitu “Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom”.

Daerah ruang di sekitar inti dengan kebolehjadian untuk mendapatkan elektron disebut orbital. Bentuk dan tingkat energi orbital dirumuskan oleh Erwin Schrodinger.Erwin Schrodinger memecahkan suatu persamaan untuk mendapatkan fungsi gelombang untuk menggambarkan batas kemungkinan ditemukannya elektron dalam tiga dimensi.

Persamaan Schrodinger

x,y dan zYm

= Posisi dalam tiga dimensi= Fungsi gelombang= massa

ђEV

= h/2p dimana h = konstanta plank dan p = 3,14= Energi total= Energi potensial

Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku sampai saat ini, seperti terlihat pada gambar berikut ini.

Awan elektron disekitar inti menunjukan tempat kebolehjadian elektron. Orbital menggambarkan tingkat energi elektron. Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau hampir sama akan membentuk sub kulit. Beberapa sub kulit bergabung membentuk kulit.Dengan demikian kulit terdiri dari beberapa sub kulit dan subkulit terdiri dari beberapa orbital. Walaupun posisi kulitnya sama tetapi posisi orbitalnya belum tentu sama.

Ciri khas model atom mekanika gelombang

Gerakan elektron memiliki sifat gelombang, sehingga lintasannya (orbitnya) tidak stasioner seperti model Bohr, tetapi mengikuti penyelesaian kuadrat fungsi gelombang yang disebut orbital (bentuk tiga dimensi darikebolehjadian paling besar ditemukannya elektron dengan keadaan tertentu dalam suatu atom)

Bentuk dan ukuran orbital bergantung pada harga dari ketiga bilangan kuantumnya. (Elektron yang menempati orbital dinyatakan dalam bilangan kuantum tersebut)

Posisi elektron sejauh 0,529 Amstrong dari inti H menurut Bohr bukannya sesuatu yang pasti, tetapi bolehjadi merupakan peluang terbesar ditemukannya elektron.

Pahami Rahasia berikut ini: (angka penting saya tandai dengan garis bawah,anda tinggal hitung ada berapa angkanya,OKEH!!)

1. Selain angka nol adalah angka penting.

___misal 31,56 mm : ada 4 AP

2. Jika MENGIKUTI/DI ANTARA angka bukan nol, termasuk  angka penting

Contoh: 

4,003   ada 4 AP   (disini ada 2 angka nol mengikuti angka 4 jadi termasuk AP)

3,05   ada 3 AP   (disini ada 1 angka nol mengikuti angka 3 jadi termasuk AP)

0,0025  ada 2 AP. Disini nol tidak mengikuti angka bukan nol jadi tidak termasuk angka penting

0,03  ada 1 AP. Disini nol tidak mengikuti angka bukan nol jadi tidak termasuk angka penting

0,05000   ada 4 AP. Disini 3 angka nol yang mengikuti angka 5,juadi termasuk angka penting

0,070   ada 2 AP. Disini nol yang mengikuti angka 7, termasuk angka penting

3.    Semua angka sebelum orde (Pada notasi ilmiah) termasuk angka penting.

Contoh :

2,5 x 105 ada  2 AP.

2,50 x 103 ada 3 AP, yakni 2, 5 dan 0 (disini nol mengikuti angka 5)

Bagaimana, Mudahkan?

Kalau udah mahir,mari kita tambah lagi ilmunya…

ATURAN PERKALIAN DAN PEMBAGIAN DENGAN ANGKA PENTING :

Hasil akhir dari perkalian atau pembagian harus memiliki jumlah angka penting paling sedikit yang digunakan dalam perkalian atau pembagian tersebut…

Contoh perkalian :

Contoh 1 :

2,55     ada 3 AP

2,5 x   ada  2 AP.   Jadi hasilnya harus ditulis dalam 2 angka penting

Hasil perkalian awal adalah 6,375. Kita lihat ada 4 AP, hasil yang harus dilaporkan adalah harus ada 2 AP, jadi hasil ini harus dibulatkan menjadi 6,4 (2 AP)

Contoh 2:

33,564   ada 5 AP

1,23  x    ada 3 AP  Jadi hasilnya harus ditulis dalam 3 angka penting

Hasil perkalian awal adalah 41,28273. Kita lihat ada 7 AP, hasil yang harus dilaporkan cukup 3 AP saja, jadi hasil ini harus dibulatkan menjadi 41,3 (3 AP)

Contoh pembagian :

Contoh 1 :

1,0 : 3,0 = …. ?  (angka penting paling sedikit ada 2 AP)

Kalo anda pakai kalkulator maka hasilnya adalah 0,3333333333…

harus dibulatkan hingga hanya ada dua angka penting :

1,0 : 3,0 = 0,33 (dua angka  penting, yakni 3 dan 3)

 

Ketentuan penjumlahan dan pengurangan angka penting :

Dalam penjumlahan atau pengurangan, hasilnya tidak boleh lebih akurat dari angka yang paling tidak akurat/teliti. Banyak atau sedikitnya angka penting dalam hasil penjumlahan atau pengurangan gak ngaruh…

Contoh 1 :

3,7 – 0,57 = … ?  (nilai 3,7 paling tidak akurat/teliti daripada 0,57)

Kalau pakai kalkulator, hasilnya adalah 3,13. Hasil ini lebih akurat dari 3,7 karenanya harus dibulatkan menjadi : 3,1

3,7 – 0,57 = 3,1

Contoh 2 :

10,24 + 32,451 = …… ?  (10,24 paling tidak akurat/teliti daripada 32,451)

Kalau pakai kalkulator, hasilnya adalah 42,691. Hasil ini lebih akurat dari 10,24 karenanya harus dibulatkan menjadi : 42,69

10,24 + 32,451 = 42,69

Contoh 3 :

10,24 + 32,457 + 2,6 = …. ?  (2,6 paling tidak akurat dibanding nilai lainnya)

Kalau dijumlahkan maka hasilnya adalah 45,297. Hasil ini lebih akurat dari 2,6 karenanya harus dibulatkan menjadi : 45,3

10,24  +  32,457  + 2,6   =  45

Angka penting adalah angka hasil pengukuran yang terdiri dari angka pasti (eksak) dan angka taksiran. Angka pasti diperoleh dari penghitungan skala alat ukur, sedangkan angka taksiran diperoleh dari setengah skala terkecil.

Gambar berikut adalah contoh hasil pengukuran dengan angka penting. Panjang batang adalah 16,5 mm. Angka 16 diperoleh dari menghitung skala, sedang 0,5 diperoleh dari ½ dari 1 mm. Angka 16 adalah angka pasti, sedangkan angka 5 adalah taksiran.

 Angka penting adalah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran.

Pernah mendengar istilah akurasi dan presisi? Kedua kata tersebut sering digunakan bersama-sama dan bahkan sudah menjadi substitusi satu sama lain. Padahal kedua kata tersebut memiliki arti yang berbeda sehingga tidak dapat digunakan yang mana saja dalam suatu kalimat.Dalam pemodelan prediksi, akurasi dan presisi memiliki arti yang

berbeda. Sebelum membahas arti dari setiap kata tersebut, ada baiknya kita lihat dahulu gambar berikut

Gambar 1 menunjukan bahwa noktah-noktah merah memiliki presisi tinggi tetapi akurasi rendah. Gambar kedua menunjukan akurasi tinggi tetapi presisi rendah. Gambar keempat menunjukan baik itu akurasi ataupun presisi sama-sama rendah. Dan yang terakhir (paling kanan) memiliki akurasi dan presisi yang tinggi.

Dari contoh gambar di atas dapat ditarik kesipulan bahwa

Akurasi menunjukan kedekatan antara nilai prediksi/model dengan nilai aktual (real).Presisi menunjukan seberapa besar kedekatan nilai prediksi/model satu sama lain.

Memisahkan error menjadi akurasi dan presisi sangat berguna untuk identifikasi bias, yaitu perbedaan nilai prediksi/model dengan nilai yang diprediksi (nilai sebenarnya). Jika suatu prediksi/model memiliki presisi tinggi namun akurasi rendah, maka terdapat kemungkinan prediksi/model memiliki penyumbang error yang sistemik.

Akurasi menyatakan seberapa dekat nilai hasil pengukuran dengan nilai sebenarnya (truevalue) atau nilai yang dianggap benar (accepted value). Jika tidak ada data bila sebenarnyaatau nilai yang dianggap benar tersebut maka tidak mungkin untuk menentukan berapaakurasi pengukuran tersebut.Presisi menyatakan seberapa dekat nilai hasil dua kali atau lebih pengulangan pengukuran.Semakin dekat nilai‐nilai hasil pengulangan pengukuran maka semakin presisi pengukurantersebut.

SIFAT FISIK DAN SIFAT KIMIA SUATU ZATSuatu zat dapat diidentifikasi menurut sifat-sifatnya. Sifat-sifat seperti warna, titik leleh, dan titik didih termasuk kedalam sifat fisisnya. Sifat fisis adalah sifat yang dapat diukur dan diteliti tanpa mengubah komposisi atau susunan dari zat tersebut. Sebagai contoh, kita dapat mengukur titik leleh dari es dengan memanaskan sebuah balok es dan mencatat pada suhu berapa es tersebut berubah menjadi air. Air dengan es hanya berbeda dalam hal penampilan saja, bukan dalam komposisi, jadi ini termasuk kedalam perubahan fisis; demikian juga bila kita membekukan air tersebut kembali menjadi es seperti mula-mula. Karena itu, titik leleh

dari suatu zat termasuk kedalam sifat fisisnya. Sama halnya bila kita mengatakan Helium lebih ringan daripada udara, kita mereferensikannya pada sifat fisis helium.Pada sisi lain, pernyataan “Gas hidrogen terbakar oleh gas oksigen dan membentuk air” mendeskripsikan sifat kimia dari hidrogen, karena untuk menyelidikinya kita harus melakukan perubahan kimiawi, dalam hal ini pembakaran. Setelah terjadi perubahan kimiawi, zat mula-mula, yakni Hidrogen, menghilang dan berubah menjadi zat kimia lain-air. Kita tidak dapat mengembalikan Hidrogen dari air sebagaimana perubahan-perubahan fisis seperti pelelehan atau pembekuan. Sifat kimia adalah sifat yang untuk mengukurnya diperlukan perubahan kimiawi. Contoh lain dari sifat kimia zat adalah dapat berkarat, dapat terbakar, dll.Sifat dari suatu materi dapat dibagi menjadi dua kategori tambahan: yaitu sifat ekstensif dan intensif. Sifat ekstensif suatu zat bergantung pada jumlah materi. Sebagai contohnya adalah massa, volum, entalpi, dll. Sifat intensif adalah sifat yang tidak tergantung pada jumlah. Misalnya, manis, rasa, massa jenis, dan wujud. Sifat fisis dapat berupa sifat ekstensif atau intensif. Namun, semua sifat kimia tergolong sifat intensif.Berdasarkan keterangan di paragraf awal, perubahan pada suatu zat pun dapat digolongkan sifatnya menjadi perubahan fisis ataupun kimia, Perubahan fisis adalah perubahan yang tidak menghasilkan zat baru. Sementara itu, perubahan kimia menghasilkan suatu zat baru.Contoh perubahan fisis, yaitu:1. Es mencair2. Raksa menguapWalaupun wujud dari es dan raksa pada contoh diatas berubah wujudnya, namun senyawa atau materi yang menyusunnya tidak berubah sama sekali (H2O dan Hg)Sementara itu, contoh dari perubahan kimia adalah:1. Kertas terbakar menjadi asap dan abu2. Besi berkaratPada contoh dibawah ini, Kertas berubah menjadi zat baru yang berbeda dengan asalnya. Demikian juga dengan besi yang beroksidasi menjadi oksida besi.Perubahan kimia disebut juga sebagai reaksi kimia. Reaksi kimia ketika dua zat atau lebih bertemu dalam suatu wadah pereaksi. Namun tidak semua pencampuran zat menghasilkan reaksi kimia. Seperti pelarutan gula, tidak termasuk reaksi kimia karena tidak menhasilkan zat baru. Pada umumnya, suatu perubahan kimia juga disertai dengan suatu perubahan fisis yang dapat diamati seperti timbulnya gelembung gas, muncul endapan, kenaikan suhu dan warna.

 Sifat intensif tidak tergantung pada ukuran dan jumlah materi pada objek, sedangkan sifat ekstensif bergantung pada hal tersebut.

SIFAT FISIKA DAN KIMIA MATERI

PENGERTIAN SIFAT FISIKA

Zat di identilikasi dari sifat-sifatnya dan dari susunannya, warna, titik leleh, titik didih, dan kerapatan merupakan sifat-sifat fisika. Sifat fisika (physical property) dapat diukur dan

diamati tanpa mengubah susunan atau identitas suatu zat. Sebagai contoh, kita dapat mengukur titik leleh es dengan memanaskan es balok dan mencatat suhunya ketika es berubah menjadi air. Air berbeda dengan es hanya dari penampilannya dan tidak dari susunannya, sehingga perubahan itu merupakan perubahan fisika: kita dapat membekukan air untuk memperoleh es-nya kembali. Jadi, titik leleh suatu zat adalah sifat fisika. Demikian pula, ketika kita mengatakan bahwa gas helium lebih ringan dibandingkan udara, kita sedang berbicara tentang sifat fisika.

Memahami Kimia MateriDi sisi lain, pernyataan "Gas hidrogen terbakar dalam gas oksigen menghasilkan air" menggambarkan salah satu sifat kimia (chemical property) hidrogen karena untuk mengamati sifat ini. kita harus melakukan perubahan kimia, yang dalam kasus ini adalah pembakaran. Sesudah perubahan, zat-zat awalnya, yakni gas hidrogen dan gas oksigen, akan menghilang dan senyawa yang secara kimia berbeda yaitu air akan menggantikannya. Kita tidak dapat memperoleh kembali hidrogen dan oksigen dari air dengan perubahan fisika seperti pendidihan atau pembekuan.

Setiap kali kita merebus telur, kita melakukan perubahankimia. Ketika dikenakan suhu sekitar 100°C, putih telur dan kuning telur mengalami reaksi yang tidak hanya mengubah tampilan fisiknya tetapi juga susunan kimianya. Ketika dimakan, telur itu diubah lagi oleh zat dalam mulut yang disebut enzim. Tindakan pencernaan merupakan contoh lain perubahan kimia. Apa yang terjadi selama proses semacam ini bergantung pada sifat-sifat kimia enzimnya dan makanan yang terlibat.

Semua sifat materi yang dapat diukur dibagi dalam dua golongan: sifat ekstensif dan intensif. Nilaisifat ekstensif (extensive property) yang terukur bergantung pada seberapa banyak Materi yang diukur, Massa, panjang, dan volume adalah sifat-sifat ekstensif. Semakin banyak materi, semakin besar massanya. Nilai-nilai dari sifat ekstensif yang sama dapat dijumlahkan. Misalnya, dua keping uang logam mempunyai massa gabungan yang merupakan jumlah dari massa masing-masing keping uang itu, dan volume yang ditempati air dalam dua buah gelas merupakan jumlah dari volume air di tiap gelas tersebut.

Nilai terukur dari suatu sifat intensif (intensive property) tidak bergantung pada jumlah materi yang diukur. Suhu adalah sifat intensif. Bayangkan kita memiliki dua gelas membentuk air yang suhunya sama. Jika kita mencampurkan air itu, maka suhu air akan tetap sama dengan suhunya ketika masih terpisah. Tidak seperti massa dan volume, suhu dan sifat-sifat intensif lainnya seperti titik teleh, titik didih, dan kerapatan tidak bersifat aditif.

Apa yang dimiliki oleh semua teori? Mereka menjelaskan objek atau peristiwa yang tidak langsung teramati. Itulah konsep inti sebuah teori. Sebuah teori menjelaskan aspek alam yang ada diluar (atau dibalik) apa yang dapat kita amati, aspek yang dapat digunakan untuk menjelaskan apa yang kita amati. Kuman, atom, kalorik, ruang waktu melengkung, dan dawai dasar semuanya, memiliki derajat yang tidak dapat diamati. Itu mengapa mereka disebut teoritis. Namun itu tidak membuat mereka tidak nyata.

Sebuah teori dikatakan benar jika ia menjelaskan hal-hal yang tidak teramati tapi benar-benar ada dan menjelaskannya dengan akurat. Jika tidak, ia salah. Hal ini menunjukkan kesalahan dalam membandingkan teori dengan fakta. Sebuah fakta adalah keadaan aktual di alam, dan sebuah teori, adalah benar jika ia sesuai dengan fakta. Beberapa teori benar (teori atom), yang lain salah (teori kalorik), dan metode ilmiahlah yang mengarahkan kita dalam memutuskan mana yang benar mana yang salah. Mengatakan sesuatu gagasan itu hanya teori bukan fakta, adalah kesalahan kategori, seperti membandingkan apel dan jeruk, bukannya apel dengan apel dan jeruk dengan jeruk. Fakta adalah apa yang dijelaskan teori. Dan teori dapat menjelaskan fakta.

Istilah lain adalah hukum. Teori berbeda dalam hal keumumannya. Teori big bang misalnya, mengenai sebuah peristiwa tunggal yang unik. Ia tidak umum sama sekali, walaupun mengenai seluruh alam semesta. Teori gravitasi sebaliknya sangat umum. Ia mengenai semua benda dengan massa dan daya tarik yang dihasilkannya. Teori yang paling umum, seperti teori gravitasi, disebut hukum. Dengan kata lain, hukum adalah teori jenis khusus, yang menjelaskan seluruh kategori dan menjelaskan hubungannya dengan istilah paling umum. Hukum diawali dengan kata “semua,” seperti, Semua ini bersifat itu, semua benda bermassa saling tarik satu sama lain.

Sebuah hukum tidak ada hubungannya dengan teruji atau diterima secara umum oleh masyarakat ilmuan. Sebuah teori adalah hukum karena apa yang dijelaskannya, bukan karena konfirmasi tertentu. Dan sebuah teori adalah hukum atau bukan hukum dari awalnya, bahkan saat ia diajukan pertama kali, saat ia berupa hipotesis. Status hukum tidak dapat diperoleh, tidak dapat pula dihapus; ia inheren dalam isi klaimnya.

Jadi, teori maupun hukum bukan mengenai benar atau salah, atau mengenai teruji atau spekulasi. Yang bersifat seperti itu adalah hipotesis, bukan teori atau hukum. Untuk menyatakan sebuah pernyataan adalah teori, atau hanya sebuah teori, tidak menunjukkan kelemahan atau ketidak mampuan. Deskripsi tentang gravitasi misalnya, hanyalah teori. Gravitasi sendiri adalah fakta. Gravitasi bukanlah semata hipotesis. Ada begitu banyak bukti dan alasan yang baik untuk meyakini teori gravitasi sekarang. Pertanyaannya sekarang adalah bagaimana , secara umum, bukti dan nalar bekerja untuk mengkonfirmasi sebuah teori? Bagaimana label hipotesisnya dapat dibuang?

Semua pengetahuan ilmiah harus berdasarkan pengamatan. Ia harus memiliki landasan empiris. Inilah awal yang jelas untuk menjelaskan metode, namun itu tidak bermakna jauh, karena konsep “berdasarkan” itu sendiri kabur. Ia memungkinkan berbagai penafsiran dalam hal seberapa ketat seseorang menentukan hubungan antara pengamatan dan kesimpulan teoritis.

Ada dua jenis peran pengamatan dalam sains. Ada yang namanya induksi dan deduksi. Induksi diawali dengan pengamatan dan menghasilkan teori. Deduksi diawali dengan teori (hipotesis) lalu menghasilkan pengamatan (peramalan). Induksi membutuhkan aliran informasi satu arah, dari alam ke kita, dari luar ke dalam. Deduksi sebaliknya, dari kita ke alam, dari dalam ke luar.

Dalam sains, baik induksi maupun deduksi berperan penting. Ia merupakan siklus berkelanjutan, entah itu dari teori > pengamatan > teori atau dari pengamatan > teori > pengamatan.

DEFINISI TEORI, HIPOTESIS,

MODEL, KONSTRUK, HUKUM DAN PRINSIP

Oleh : M. AZHAR LATIF

Secara umum teori diartikan sebagai pendapat. Sedangkan dalam pengertian khusus, teori hanya digunakan dalam lingkungan ilmu atau biasa disebut teori ilmiah. Dalam pengertian khusus ini, Kerlinger (1973:9) menyatakan bahwa : ” A theory is a set of interrelated constructs (concepts), definitions, and propositions that present a systematic view of phenomena by specifying relations among variables, with the purpose of explaning and predicting the phenomena.”Definisi ini mengandung tiga konsep penting. Pertama, suatu teori adalah satu set proposisi yang terdiri atas konsep-konsep yang berhubungan. Kedua, teori memperlihatkan hubungan antar variabel atau antar konsep yang menyajikan suatu pandangan yang sistematik tentang fenomena. Ketiga, teori haruslah menjelaskan variabelnya dan bagaimana variabel itu berhubungan.

Dengan demikian, teori dianggap sebagai sarana pokok untuk menyatakan hubungan sistematik dalam gejala sosial maupun natura yang ingin diteliti dan juga merupakan alat dari ilmu (tool of science). Di lain pihak, teori juga merupakan alat penolong teori. Sebagai alat dari ilmu, teori mempunyai peranan sebagai : (a) teori sebagai orientasi utama dari ilmu, (b) teori sebagai konseptualisasi dan klasifikasi, (c) teori meringkas fakta, (d) teori memprediksi fakta-fakta, dan (e) teori memperjelas celah kosong. Teori mempunyai hubungan yang erat dengan penelitian dan juga dapat meningkatkan arti dari penemuan penelitian. Tanpa teori, penemuan tersebut akan merupakan keterangan-keterangan empiris yang berpencar. Makin banyak penelitian yang dituntun oleh teori, maka makin banyak pula kontribusi penelitian yang secara langsung dapat mengembangkan ilmu pengetahuan (disarikan dari Moh. Nazir, 1983:22-25)

Secara bahasa hipotesis berasal dari dua kata, yaitu hypo artinya sebelum dan thesis artinya pernyataan atau pendapat. Secara istilah hipotesis adalah suatu pernyataan yang pada waktu diungkapkan belum diketahui kebenarannya, tetapi memungkinkan untuk diuji dalam kenyataan empiris. Karena hipotesis merupakan pernyataan sementara yang masih lemah kebenarannya. Kemudian para ahli menafsirkan arti hipotesis adalah sebagai dugaan terhadap hubungan antara dua variabel atau lebih (Kerlinger,1973:18 dan Tuckman,1982:5). Selanjutnya Sudjana (1992:219) mengartikan hipotesis adalah asumsi atau dugaan mengenai suatu hal yang dibuat untuk menjelaskan hal itu yang sering dituntut untuk melakukan pengecekannya. Atas dasar defenisi diatas, sehingga dapat diartikan bahwa hipotesis adalah jawaban atau dugaan sementara yang harus diuji lagi kebenarannya.

Adapun definisi lain, hipotesis merupakan proposisi keilmuan yang dilandasi oleh kerangka konseptual penelitian dengan penalaran deduksi dan merupakan jawaban sementara secara teoritis terhadap permasalahan yang dihadapi, yang dapat diuji kebenarannya berdasarkan

fakta empiris. Hipotesis merupakan dugaan sementara yang selanjutnya diuji kebenarannya sesuai dengan model dan analisis yang cocok. Hipotesis penelitian dirumuskan atas dasar kerangka pikir yang merupakan jawaban sementara atas masalah yang dirumuskan.

Model adalah Sesuatu yang sudah diketahui dengan baik yang dipakai untuk menjelaskan satu hal yang belum diketahui karena adanya persamaan yang mendasar. Model digunakan untuk menyederhanakan proses dan menjadikannya lebih mudah. Model adalah rencana, representasi, atau deskripsi yang menjelaskan suatu objek, sistem, atau konsep, yang seringkali berupa penyederhanaan atau idealisasi. Bentuknya dapat berupa model fisik (maket, bentuk prototipe), model citra (gambar rancangan, citra komputer), atau rumusan matematis.

Konstruk adalah konsep yang dapat diamati dan diukur. Konsep adalah abstraksi yang dibentuk dengan menggeneralisasikan hal-hal khusus, (Kerlinger,1971). Setelah pengertiannya dibatasi secara khusus sehingga dapat diamati, konsep berubah menjadi “konstruk”. Konstruk adalah konsep hipotesis yang digunakan oleh para ahli yang berusaha membangun teori untuk menjelaskan tingkah laku.

Konstruk adalah konsep yang digunaknan untuk menginterpretasikan atau menerjemahkan dunia. Orang-orang menggunkanan konsep ini untuk mengategorisasikan peristiwa dan memetakan serangkaian perilaku. Menurut Kelly, orang-orang mengantisipasi peristiwa dengan mengobservasi pola dan regularitas. Seseorang merasakan peristiwa, menginterprestasikannya dan menempatkan struktur dan makna pada pristiwa itu. Dalam mengalami peristiwa, individu menyadari bahwa beberapa peristiwa memiliki karakteristik yang membedakannya dengan peristiwa lain. Individu membedakan kemiripan dan kontras. Mereka melihat sebagian orang tinggi dan sebagian yang lain pendek, bahwa sebagian orang adalah pria dan yang lain adalah wanita, dan bahwa sebagian benda keras dan benda laiinya lembut. Penerjemahan kemiripan dan perbedaan inilah yang melahirkan formasi konstruk. Tanpa konstruk, kehidupan akan kacau, kita tidak akan dapat mengorganisasikan dunia kita, mendeskripsikan dan mengklasifikasikan peristiwa, objek dan orang.

    Hukum secara ilmiah didefinisikan sebagai suatu pernyataan di dalam dunia ilmu pengetahuan yang bermula dari suatu hipotesis dan dibuktikan dengan percobaan-percobaan yang menyangkut teori-teori hipotesis. Hasil percobaan dapat mendukung teori hipotesis dan dapat membuktikan kebenarannya teori hipotesis tersebut.

Hukum ilmiah adalah suatu pernyataan fakta yang bertujuan untuk menggambarkan kejadian-kejadian dengan term yang jelas. Biasanya diterima secara benar dan universal. Terkadang merupakan sebuah persamaan matematis. Hukum adalah generalisasi dari observasi-observasi. hukum ilmiah menggambarkan tapi tidak menjelaskannya. Untuk membedakan antara hukum dan teori adalah bahwa hukum tidak menjelaskan mengapa. Contohnya hukum gravitasi Newton. Dia bisa memprediksi benda jatuh tapi tidak menjelaskan kenapa.

Prinsip adalah dasar atau asas (kebenaran yg menjadi pokok dasar berpikir, bertindak dan sebagainya). Prinsip adalah suatu pernyataan fundamental atau kebenaran umum maupun individual yang dijadikan oleh seseorang / kelompok sebagai sebuah pedoman untuk berpikir atau bertindak. Sebuah prinsip merupakan roh dari sebuah perkembangan ataupun perubahan, dan merupakan akumulasi dari pengalaman ataupun pemaknaan oleh sebuah obyek atau subyek tertentu.

PARTIKEL PENYUSUN MATERI/ZATPartikel adalah sebuah satuan dasar dari benda atau materi. Bisa juga dikatakan Partikel merupakan satuan bagian terkecil dari suatu materi. Jenis Partikel ini ada 3 yaitu: atom, molekul, dan ion. Jadi baik atom, molekul, dan ion ke tiga-nya merupakan satuan terkecil dari materi yg secara umum disebut partikel

1. Atom adalah: Satuan terkecil dari suatu materi yang terdiri atas inti, yang biasanya mengandung proton (muatan+) dan neutron (netral), dan kulit yang berisi muatan negatif yaitu elektron. Ada juga yang menyebutkan bahwa atom adalah partikel penyusun unsur.Kedua pengetian ini semuanya benar. Yang pasti atom itu :

- punya proton, neutron, elektron, (kecuali pd Hidrogen-1, yg tidak memiliki neutron)

- punya karekteristik tertentu, yaitu punya jumlah proton dan elektron yang sama (jika tdk sama disebut ion)

- atom2 yang punya karakteristik yang sama dinamakan unsur,Analogi sederhana: Setiap orang yang sering membaca, kita sebut sikutu buku, ceritanya kita punya 4 teman yang punya hobi membaca, sehingga kita simpulkan keempat teman kita ini sikutubuku karena punya kebiasaan yang sama. Jadi

teman kita= atom,

sama2 hobi baca= punya jumlah proton&elektron sama/ berkarakter sama,

sikutu buku=unsur

Anggapan yang salah

- gabungan/ikatan beberapa atom akan membentuk unsur (SALAH).

Yang benar: unsur adalah nama untuk kumpulan/himpunan atom yang punya karakter yang sama. Gabungan/ikatan dari beberapa atom bukan membentuk unsur tapi membentuk molekul. Bedakan himpunan dan ikatan..!

2. Molekul adalah: Gabungan dari beberapa atom unsur, bisa dua atau lebih. Artinya ketika berbicara molekul maka yang dibayangkan adalah gabungan atom2 (bukan 1 atom). Molekul adalah partikel terkecil dari suatu unsur/senyawa

- Jika gabungan dari atom unsur yang sama jenisnya maka disebut Molekul Unsur, Contohnya: O2, H2, O3, S8

- Jika gabungan dari atom unsur yang berbeda jenisnya maka disebut Molekul Senyawa, Contohnya: H2O, CO2, C2H53. Ion adalah: atom yang bermuatan listrik, ion yang bermuatan listrik disebut kation, dan ion yang bermuatan negatif disebut anion. Kation dan anion dapat berupa ion tunggal hanya terdiri dari satu jenis atom atau dapat pula berupa ion poliatom mengandung dua atau lebih atom yang berbeda.Beberapa Kesimpulan:

Unsur itu partikelnya bisa berupa atom/molekul unsur. Unsur2 yang partikelnya berupa atom, berarti unsur tersebut bisa berdiri sendiri atau hanya mengandung satu atom saja, penulisannya ditulis dengan lambang unsurnya, misalnya C (karbon), He (Helium). Bila partikelnya berupa molekul maka artinya unsur tersebut dibentuk dari gabungan atom yang berjenis sama, dia tidak bisa berdiri sendiri, unsur2 tersebut ditulis dengan lambang unsurnya disertai dengan jumlah atom penyusunya. Contohnya: O2, H2. Makanya unsur oksigen tidak pernah ditulis hanya huruf O saja, melainkan ditambah angka 2 sebagai arti bahwa Unsur ini dibentuk dari 2 atom oksigen.

JENIS-JENIS MATERI/ZAT

Materi/Zat secara umum dibagi menjadi 2 bagian yaitu zat tunggal dan campuran. Zat tunggal dapat berupa unsur, atau berupa senyawa. Sedangkan campuran dapat berupa campuran homogen atau berupa campuran heterogen.

1. Unsur adalah: Sekelompok atom yang memiliki jumlah proton yang sama pada intinya. Jumlah ini disebut sebagai nomor atom unsur. Unsur didefinisikan pula sebagai zat tunggal yang sudah tidak bisa dibagi-bagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil.Saya hanya ingin menekankan “unsur hanyalah sebutan saja untuk atom-atom yg yang punya karakter sama (punya jumlah proton yg sama)”. Sebagai contoh, semua atom yang memiliki 6 proton pada intinya adalah atom dari unsur kimia karbon, dan semua atom yang memiliki 92 proton pada intinya adalah atom unsur uranium.

Bisa dibilang unsur adalah atom itu sendiri, contohnya: jika ada H2O, maka kita bisa bilang: terdiri dari 2 atom hidrogen, dan 1 atom oksigen, padahal Hidrogen dan oksigen keduanya adalah unsur.

2. Senyawa: Senyawa adalah zat tunggal yang terdiri atas beberapa unsur yang saling kait-mengait. Senyawa dibentuk dari minimal 2 unsur yang berbeda. Walaupun dibentuk dari unsur yang berbeda, namun senyawa tetap disebut zat tunggal, karena sifat-sifat unsur yang membentuknya tidak dapat di temukan pada senyawa. Dengan kata lainSenyawa telah menjelma menjadi zat yang baru.

Contoh:Reaksi antara Hidrogen(H) dan oksigen (O2), diperoleh zat baru yang disebut air, yaitu:

H + O2 ——–> H2O

Pada reaksi tersebut, dihasilkan zat baru yang sifatnya berbeda dari unsur-unsur penyusunnya. Hidrogen adalah gas yang sangat ringan dan mudah terbakar, sedangkan oksigen adalah gas yang terdapat di udara yang sangat diperlukan tubuh kita untuk pembakaran. Tampak jelas bahwa sifat air berbeda dengan sifat hidrogen dan oksigen.

Ciri khas senyawa adalah dia mempunyai perbandingan massa penyusun yang tetap, air tersusun dari oksigen dan hidrogen dengan perbandingan massa unsur oksigen banding hidrogen adalah selalu 8 : 1Perbedaan Senyawa dan molekul

“setiap senyawa adalah molekul namun setiap molekul belum tentu senyawa”. Senyawa adalah gabungan minimal 2 atom berbeda, sedangkan molekul gabungan minimal 2 atom bisa sama bisa juga berbeda.

3. Campuran: Zat yang tersusun dari beberapa zat yang lain jenis dan tidak tetap susunannya dari unsur dan senyawa. Campuran merupakan materi yang terdiri dari dua atau zat tunggal. Materi yang kita jumpai sehari-hari hampir semuanya campuran. Bahkan kita sering membuat campuran bahan, misalnya ketika kita membuat kopi atau teh manis.

Campuran dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu:

Campuran homogen = Larutan Campuran Heterogen = Suspensi, dan Campuran yang keadaannya antara suspensi dan larutan = Koloid

3.1. Larutan  adalah: campuran dua zat atau lebih yang terdiri dari zat terlarut dan pelarut. Ukuran partikel larutan sangat kecil, kurang dari 1 nm, sehingga tidak dapat dilihat dengan menggunakan microskop ultra sekalipun. dan tidak dapat dibedakan antara zat terlarut dan medium pelarutnya. Zat dalam larutan tidak dapat dipisahkan melalui penyaringan.Contoh larutan gula, kita tidak bisa membedakan mana gula mana air dalam larutan gula. Beberapa contoh larutan adalah larutan garam, larutan asam basa dan lain-lain.3.2. Suspensi adalah: Suspensi adalah campuran kasar dan bersifat heterogen. Ukuran partikel suspensi lebih dari 100 nm.Contoh suspensi adalah campuran terigu dalam air, apakah masih tampak terigu tersebut ? Jawabannya Ya, Masih. Campuran ini awalnya tampak seperti larutan yang keruh, tetapi lambat laun terpisah karena pengaruh gravitasi (mengalami pengendapan). Suspensi dapat dipisahkan melalui penyaringan. Contoh suspensi yang lain misalnya kapur dengan air, tanah dengan air, es cendol, campuran batu kali dengan pasir dan lain-lain.3.3. Koloid adalah: Koloid adalah campuran yang terdiri dari partikel terdispersi dan pertikel pendispersi. Ukuran partikel koloid terletak antara 1 nm – 100 nm. Atau dengan kata lain ukuran partikel koloid keadaannya antara suspensi dan larutan.Contoh koloid adalah air susu, santan, air sabun, dan cat. Koloid tampak keruh tetapi stabil (tidak memisah/mengendap). Bahan dalam campuran koloid tidak dapat dipisahkan melalui penyaringan biasa, melainkan dengan menggunakan penyaring ultra.Beberapa contoh koloid yang lain adalah susu, buih, santan, agar-agar, mutiara, gelas berwarna dan lain-lain

Nomor Atom dan Nomor Massa

Inti atom mengandung proton dan netron. Nomor atom sama dengan jumlah proton didalam inti atom sedangkan nomor massa sama dengan jumlah proton dan netron didalam inti atom. Notasi untuk menyatakan susunan inti atom yaitu proton dan netron dialam inti atom dapat dinyatakan sebagai berikut:

Isotop

Isotop adalah atom unsur sama dengan nomor massa berbeda. Isotop dapat juga dikatakan sebagai atom unsur yang mempunyai nomor atom sama tetapi mempunyai nomor massa berbeda karena setiap unsur mempunyai nomor atom yang berbeda. Karbon merupakan contoh adanya isotop.

Setiap karbon mempunyai nomor atom 6 tetapi nomor massanya berbeda-beda. Dari contoh tersebut dapat dikatakan bahwa walaupun unsurnya sama belum tentu nomor massanya sama.

Isobar dan Isoton

Isobar adalah atom unsur yang berbeda tetapi mempunyai nomor massa sama. Isobar dapat

dimengerti dengan melihat contoh berupa   dengan   yang memiliki nomor massa sebesar 24. Sedangkan isoton adalaha tom unsur yang berbeda tetapi mempunyai jumlah

netron yang sama. Contoh isoton adalah    yang sama-sama memiliki jumlah neutron 20.