BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangIlmu Pengetahuan Alam (IPA) adalah ilmu yang mempelajari alam dan segala isinya. Ilmu pengetahuan alam mempunyai bentuk yang mantap sebagai ilmu baru terjadi menjelang abad XVI. Sebelumnya masih merupakan kumpulan pengetahuan alam yang cara memperolehnya belum menggunakan cara yang dapat diandalkan. Awal dari ilmu pengetahuan alam dimulai pada saat manusia memperhatikan gejala-gejala alam, mencatatnya dan kemudian mempelajarinya. Pengetahuan yang diperoleh mula-mula terbatas pada hasil pengamatan terhadap gejala alam yang ada. Kemudian makin bertambah dengan pengetahuan yang diperoleh dari hasil pemikirannya. Selanjutnya dari peningkatan kemampuan daya pikirnya manusia mampu melakukan eksperimen untuk membuktikan dan mencari kebenaran dari suatu pengetahuan. Dari hasil eksperimen ini kemudian diperoleh pengetahuan yang baru. Setelah manusia mampu memadukan kemampuan penalaran dengan eksperimen ini lahirlah IPA (Ilmu Pengetahuan Alam) sebagai suatu ilmu yang mantap. Adapun Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) selanjutnya dibagi atas fisika, kimia, dan biologi. Meskipun ketiga ilmu pengetahuan tersebut kita pelajari baik dari SMP maupun SMA, namun setelah melanjutkan jenjang pendidikan di Perguruan Tinggi (PT) begitu banyak orang yang melupakan pelajaran tersebut khususnya mereka yang menganggap bahwa pelajaran tersebut tidak diperlukan untuk kepentingan perkuliahan mereka. Padahal tanpa kita sadari IPA

1

merupakan ilmu yang penting karena telah menjadi ilmu yang aplikasinya ada di sekeliling kita dalam kehidupan sehari-hari.

1.2 Rumusan Masalah1.2.1 Apakah yang dimaksud dengan fisika dan bagaimana perkembangannya ? 1.2.2 Apakah yang dimaksud dengan kimia dan bagaimana perkembangannya ? 1.2.3 Apakah peranan fisika dan kimia dalam Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) ?

1.3 Tujuan Penelitian1.3.1 Memahami fisika dan perkembangannya. 1.3.2 Memahami kimia dan perkembangannya. 1.3.3 Mengetahui peranan fisika dan kimia dalam Ilmu Pengetahuan Alam (IPA).

2

BAB II ISI

2.1 Fisika dan Perkembangannya, serta Peranannya dalam IPA2.1.1 Pengertian Fisika Fisika (Physics) merupakan suatu ilmu pengetahuan yang mempelajari benda tidak hidup atau mati dari aspek wujud dengan perubahanperubahan yang bersifat sementara. Secara sederhana, fisika juga dapat diartikan sebagai ilmu pengetahuan atau sains tentang energi, transformasi energi, dan kaitannya dengan zat.

2.1.2 Perkembangan Fisika Sebagaimana sains yang lain, fisika juga mengalami perkembangan yang pesat terutama sejak abad ke-19. Oleh karena itu, fisika pun dibagi ke dalam fisika klasik dan fisika modern. Fisika klasik merupakan akumulasi dari pengetahuan, teori-teori, dan hukum-hukum tentang sifat zat dan energi yang sebelum tahun 1900 masehi mengalami

penyempurnaan. Adapun bidang-bidang yang menjadi bahasannya meliputi mekanika, akustik, termometri, termodinamika, listrik dan magnet, serta optika. Bidang bahasan ini tetap merupakan dasar dari kerekayasaan dan teknologi, serta merupakan awal pelajaran fisika. Sekitar tahun 1900 terjadi beberapa fenomena anomaly dalam fisika klasik sehingga melahirkan fisika modern. Fisika modern mempelajari struktur dasar suatu zat, yakni molekul, atom, inti, serta partikel dasar. Teori relativitas menunjukkan bahwa dalam hal jarak yang amat besar serta kecepatan yang amat tinggi, teori

3

fisika klasik kurang memadai. Sejak 1925 teori kuantum tentang zat serta teori relativitas dapat dikatakan mendominasi fisika. Fisika modern juga memberikan dasar serta penjelasan yang umum kepada fisika klasik. Sebagai contoh fisika modern menunjukkan bahwa energi dan zat adalah dua hal yang dapat dipertukarkan, artinya energi dapat hilang dari sistem dan timbul kembali sebagai zat dan demikian pula sebaliknya. Tetapi ini bukan berarti bahwa hukum kekekalan energi dalam fisika klasik boleh disingkirkan. Untuk hal-hal tertentu misalnya pada partikel dengan kecepatan tinggi dan energi yang besar, hukum-hukum tadi menjadi hukum kekekalan energi. Perkembangan dalam bidang mekanika, yakni ilmu yang berkaitan dengan gerakan ditandai oleh karya Sir Issac Newton (1642-1727). Hasil penelitian yang dikemukakan pertama kali adalah mengenai cahaya, yaitu bahwa cahaya putih sesungguhnya merupakan campuran dari semua warna dalam pelangi. Pada tahun 1668 ia telah membuat teropong refleksi yang kemudian digunakannya dan juga oleh para ahli fisika untuk meneliti benda-benda angkasa. Penemuan Newton yang dianggap paling penting ialah dalam bidang mekanika. Dikisahkan ketika ia sedang ada di kebunnya pada tahun 1665, ia melihat buah apel jatuh dari pohonnya. Peristiwa ini kemudian menimbulkan gagasan tentang gaya gravitasi bumi. Selanjutnya ia mengemukakan bahwa besarnya gaya tarik antara dua benda berbanding terbaling dengan jarak dua benda pangkat dua. Selain itu hasil karyanya yang besar pada tahun 1678 adalah tulisannya yang berjudul Philosophiae naturalis principia mathematica atau biasa disebut Principia saja. Dalam tulisan tersebut ia mengemukakan tiga hukum yang berhubungan dengan gerakan, yakni :

4

1. Suatu benda akan tetap bergerak pada kecepatan yang sama sepanjang garis lurus atau tetap diam, bila tidak ada gaya yang mempengaruhinya. 2. Perubahan gerak sebanding dengan besarnya gaya-gaya yang dikenakan pada benda tersebut. 3. Pada setiap aksi selalu timbul reaksi yang sama. Ketiga hukum ini disebut hukum Newton. Ketiga hukum Newton dan hukum gravitasi telah mampu memecahkan persoalan astronomi, yakni menentukan posisi yang tepat serta gerakan planet-planet. Karenanya ia sering disebut sebagai astronom besar di abad itu. Newton juga memberikan sumbangan pemikiran dalam bidang termodinamika dan akustik. Pada abad ke-19 telah terjadi perkembangan dalam bidang akustik yaitu telah dibuktikannya bahwa suara itu berupa gelombang melalui sifatsifat gelombang refleksi, refraksi, dan interferensi. Gelombang suara itu ada yang terdengar oleh telinga biasa dan ada yang tak terdengar oleh telinga biasa atau disebut dengan gelombang ultrasonik. Kemajuan dalam bidang listrik dan elektronika sejak awal abad ke-20 memungkinkan kita untuk memproduksi, mengontrol, dan mengukur gelombang suara, baik yang terdengar maupun yang tidak. Sekarang pengertian akustik meliputi suara yang terdengar dan yang tak terdengar atau ultrasonik. Gelombang ultrasonik telah dipergunakan di berbagai bidang antara lain dalam bidang kedokteran. Perkembangan fisika dalam bidang kalor atau panas meliputi pengukuran kalor atau kalorimetri, pemindahan kalor, dan termodinamika. Hingga saat inisatuan kalor masih bermacam-macam, misalnya BTU, kalori, erg, dan joule. Satuan joule diambil dari nama orang yakni James Prescot Joule (1818-1889). Ia adalah seorang ahli fisika berkebangsaan Inggris. Ia bekerja melakukan penelitian di laboratoriumnya sendiri dan

5

juga tidak menjabat apapun di perguruan tinggi. Oleh karena itu, teori yang dikemukakan nya mula-mula kurang mendapat perhatian dari para ahli fisika. Pada tahun 1860 ia menemukan hukum yang berhubungan dengan kalor yang terjadi pada konduktor listrik. Menurut Joule, panas atau kalor yang terjadi pada konduktor listrik itu sebanding dengan tahanan kali arus pangkat dua. Penemuan ini kemudian dikenal dengan hukum Joule, sehingga ia memperoleh penghargaan akademik. Hasil penelitian yang ia lakukan dikemukakannya dengan makalah yang berjudul On the Caloric Effects of Magnetic Electricity and the Mechanical Valueof Heat pada tahun 1843. Teori yang dikemukakannya ternyata kurang menimbulkan minat para ahli. Baru pada tahun 1847 ketika ia menjelaskan hal ini kepada Lord Kelvin, ia mendapat pujian. Lord Kelvin adalah seorang ahli fisika dan ahli matematika dari Skotlandia yang terkenal dengan gagasannya tentang suhu absolut atau suhu Kelvin. Termodinamika mempelajari transformasi energi menjadi panas atau kalor dan juga sebaliknya dari kalor menjadi energi. Dua hukum dasar dalam termodinamika ialah : 1. Energi alam semesta itu tetap. 2. Entropi alam semesta cenderung bertambah. Teori tentang termodinamika telah dikemukakan oleh Carnot yang telah melakukan penelitian tentang mesin uap. Nicolas Leonard sadi Carnot (1796-1832) adalah seorang ilmuwan sains berkebangsaan Perancis. Dari penelitiannya, ia dapat mengemukakan teori tentang mesin uap yang kemudian disebut teori Carnotyang tertulis dalam bukunya Reflexions sur la puissance motive du feu yang diterbitkan pada tahun 1840 setelah penulisnya meninggal.Dalam buku ini ia menjelaskan bahwa usaha yang dapat diperoleh pada mesin ideal hanya tergantung pada

6

sumber panas dan penampung panas, sehingga efisiensinya dapat dihitung. Hingga dua puluh tahun lamanya buku ini tidak menarik perhatian orang. Setelah ditemukan kembali oleh William Thomson (kemudian menjadi Lord Kelvin) dan digunakan untuk menentukan sifat-sifat zat, teori Carnot mulai diketahui dan mendapat perhatian para ilmuwan fisika. Ilmu tentang listrik dan magnet mula-mula dipelajari orang secara terpisah, namun sejak tahun 1830 orang menyadari keduanya sangat erat hubungannya sehingga listrik dan magnet merupakan satu pokok bahasan dalam ilmu fisika. Beberapa orang yang memberikan sumbangan pemikiran dalam bidang ini antara lain adalah Ohm, Maxwell, dan Hertz. George Simon Ohm (1787-1854) adalah seorang ahli fisika berkebangsaan Jerman. Sumbangannya terhadap perkembangan fisika berupa hukum yang menjelaskan hubungan antara tahanan listrik dengan selisih atau beda potensial dan arus listrik. Hukum itu dinamakan hukum Ohm yang ditulis E = I R, dimana E adalah selisih atau beda potensial, I ialah intensitas arus listrik dan R adalah tahanan listrik. Nama Ohm dipakai sebagai satuan tahanan listrik. James Clerk Maxwell (1831-1879) ialah seorang ahli fisika Skotlandia yang sejak tahun 1871 menjabat sebagai guru besar fisika eksperimental di Universitas Cambridge. Tahun 1856 ia menulis makalah tentang cincin Saturnus yang berjudul On the Stability of Motion of Saturns Rings. Tulisannya ini menupakan langkah menuju teori kinetic dan dinamika gasgas. Dia mengemukakan teori elektomagnetik untuk cahaya sekitar tahun 1865. Teori ini mengantarkannya kepada penemuan gelombang

elektromagnetik dan ia pun dapat menunjukkan bahwa kecepatan cahaya yang diketahui orang pada waktu itu sama dengan kecepatan gelombang elektromagnetik. Oleh karenanya ia mengambil kesimpulan bahwa cahaya terdiri atas gelombang elektromagnetik yang tampak oleh mata.

7

Gelombang elektromagnetik yang tidak tampak oleh mata misalnya sinar X, sinar gamma, dan sinar ultraviolet telah digunakan di kemudian hari untuk keperluan komunikasi tanpa kabel, seperti radio, televisi, dan lainlainnya. Bukunya yang berjudul Treatise on Electricity and Magnetism diterbitkan pada tahun 1873, namun teori yang dikemukakannya tidak memperoleh perhatian. Baru pada tahun 1888 teori tersebut diungkap kembali oleh Hertz, yang juga melakukan penelitian tentang sinar elektromagnetik. Hertz menyatakan bahwa gelombang elektromagnetik lebih panjang daripada gelombang cahaya. Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) adalah seorang ahli fisika berkebangsaan Jerman yang pertama-tama memperkuat pendapat Maxwell tentang radiasi elektromagnetik. Pada tahun 1888 ia menulis makalah tentang energi kinetik dari aliran listrik. Dari penelitian-penelitian yang dilakukan antara tahun 1886-1889 ia menarik kesimpulan bahwa gelombang elektromagnetik mengikuti hukum refraksi dan polarisasi dan bahwa gelombang elektromagnetik itu berbeda dengan gelombang cahayahanya pada panjang gelombangnya. Dengan demikian ia

memperkuat pendapat Maxwell bahwa cahaya adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Seorang ahli matematika berkebangsaan Belanda Willebrod van Roijen Snell (1591-1626) yang nama latinnya Snellius, telah memberikan sumbangan besar dalam bidang optika. Dalam eksperimen yang ia lakukan, ia memperoleh suatu hukum yang berhubungan dengan refraksi cahaya dari satu medium transparan ke medium transparan yang lain, misalnya dari udara ke gelas, maka sinus sudut datang cahaya dan sinus sudut refraksi cahaya merupakan perbandingan yang tetap.

8

Fisika modern pun mulai berkembang. Thomas Alfa Edison (18471931) menemukan adanya muatan negatif yang terlepas dari filament lampu yang membara. Di kemudian hari penemuan semacam ini merupakan awal ditemukannya sel fotoelektrik dan tabung vakum termionik, yakni alat-alat yang amat diperlukan dalam sains modern dan teknologi. Sir William Crookes (1832-1919) adalah seorang ahli fisika dan kimia berkebangsaan Inggris. Pada tahun 1879 Crookes melakukan eksperimen tentang radiasi yang terjadi pada tabung berisi udara bertekanan sangat rendah, yang sekarang disebut tabung Crookes. Berdasarkan hasil penelitiannya, ia menemukan bahwa sinar katoda itu berupa partikelpartikel yang bermuatan listrik negatif dan bergerak dengan kecepatan yang tinggi. Wilhelm Konrad Rontgen (1845-1923) adalah seorang ahli fisika berkebangsaan Jerman. Pada tahun 1895 ia melakukan eksperimen dengan tabung Crookes yang telah dikurangi tekanan udaranya dengan pompa udara. Atas dasar penemuannya, pada tanggal 8 November 1895 ia mengemukakan pendapatnya bahwa sinar katoda yang terjadi dalam tabung vakum itu telah mengenai anoda yang terbuatdari logam dan mengakibatkan terjadinya sinar yang memancar keluar dari tabung vakum itu. Sinar yang ditemukannya dinamai sinar X. Joseph John Thomson (1845-1923) adalah seorang ahli fisika berkebangsaan Inggris. Dengan ditemukannya sinar X oleh Rontgen, Thomson melakukan pengukuran terhadap partikel negatif ini yang ia katakan sebagai bagian dari semua jenis atom dan ia menyebutnya dengan istilahcorpuscles yang sekarang kita sebut elektron. Selanjutnya istilah elektron digunakan untuk menunjukkan partikel negatif yang terdapat pada setiap atom.

9

Antoine Henri Becquerel adalah seorang ahli fisika berkebangsaan Perancis. Becquerel menemukan adanya sifat radioaktif pada uranium pada tahun 1896 dan pada tahun 1903 Becquerel bersama dengan Pierre dan Maria Curie memperoleh Hadiah Nobel untuk fisika atas hasil penelitian mereka mengenai sifat radioaktif dalam uranium. Maria Sklodowska Curie (1867-1934) adalah seorang ahli kimia dan fisika berkebangsaan Polandia, sedangkan Pierre Curie (1859-1906) adalah seorang ahli fisika dan kimia berkebangsaan Perancis. Keduanya adalah sepasang suami isteri.Maria melakuakan penelitian tentang uranium bersama Pierre Curie. Maria menemukan unsur yang memiliki sifat radioaktif sangat tinggi dan diberi nama radium, namun belum diperoleh secara murni. Seorang ahli fisika yang berjasa dalam mengembangkan teori atom ialah Ernest Rutherford (1871-1937) yang berkebangsaan Inggris. Ia menemukan sinar radioaktif yang dinamainya sinar alfa, sinar beta, dan sinar gamma setelah melakukan penelitian tentang penguraian radioaktif. Atas dasar hasil eksperimen itu, ia menyimpulkan bahwa muatan positif dalam atom terpusat pada suatu inti kecil di pusat atom. Dengan demikian model atom menurut Rutherford terdiri atas inti atom yang bermuatan positif dan pasif serta dikelilingi pada jarak yang relatif besar oleh elektron-elektron yang senantiasa bergerak dalam orbit tertentu. Niels Henrik David Bohr (1885-1962) adalah ahli fisika

berkebangsaan Denmark. Pada tahun 1913 Bohr mengemukakan teori tentang struktur atom yang dapat menerangkan adanya spektrum garis serta kestabilan atom. Dengan melakukan beberapa eksperimen Bohr mengemukakan bahwa elektron dalam atom berada pada tingkat energy tertentu. Hal ini berarti bahwa elektron tidak mungkin mengeluarkan energy secara kontinyu. Hal ini kemudian diperjelas oleh Planck.

10

Max Karl Ernst Ludwig Planck (1858-1947) adalah seorang ahli fisika berkebangsaan Jerman. Dia menyatakan bahwa energi gelombang cahaya itu tidak mengalir secara kontinyu tetapi dalam unit-unit yang terpisah. Unit-unit energi ini yang disebut kuantum. Ia memberikan penjelasan pula tentang radiasi yang timbul dari benda padat yang panas dengan menggunakan teori kuantum, yaitu bahwa energi yang terpancar itu haruslah dalam bentuk kuantum. Tiap kuantum mengandung sejumlah energi tertentu yang sebanding dengan frekuensi gelombang. Konstanta atau tetapan perbandingannya disebut konstanta Planck dengan simbol h yang merupakan faktor penting dikemudian hari. Louis Victor de Broglie adalah seorang ahli fisika berkebangsaan Perancis. Pada tahun 1923 ia mengemukakan pendapatnya tentang sifat ganda dari cahaya yakni sebagai gelombang dan juga sebagai partikel. Gerakan suatu partikel dengan massa tertentu dan kecepatan tertentu menimbulkan sifat-sifat gelombang.

Tinjauan dari Segi Islam Ilmu fisika yang dikenal saat ini tidak berhubungan benar dengan ilmu apapun dalam klasifikasi ilmu pengetahuan Islam tradisional. Tetapi ada tiga bidang utama yang kita kenal sekarang sebagai ilmu fisika yang sangat menarik perhatian kaum muslim dan melahirkan beberapa pencapaian besar. Yang pertama adalah optik. Kaum muslim mempunyai perhatian khusus dalam mempelajari optik dan fenomena cahaya. Puncak kegiatan ilmu ini terjadi pada abad Islam keempat di Kairo oleh ibn Al-Haytsam, yang terkenal dengan nama latinnya Alhazen, yang tidak diragukan lagi adalah seorang ilmuwan terbesar dalam bidang ini yang berada di antara Euclid dan Kepler serta beberapa fisikawan terkemuka lainnya pada abad

11

ke tujuh belas yang juga menelaah optik. Alhazen menulis Kitab AlManazir (Thesaurus Optical), salah satu karya paling terkemuka di bidang optik yang di dalamnya Alhazen menerapkan metode eksperimental untuk mempelajari beberapa fenomena cahaya dan melakukan riset secara rinci tentang refraksi, refleksi dn berbagai jenis cermin termasuk juga cermin hiperbolik. Hal ini menuntun pada pemecahan masalah yang saat ini disebut sebagai masalah Alhazen untuk menghormati pencapaiannya. Bidang ini juga didalami dua abad kemudian di Persia oleh Quthib Al-Din Al-Syirazi dan muridnya Kamal Al-Din Al-Farri yang menulis penafsiran terhadap Kitab Al-Manazir. Mereka menjelaskan untuk pertama kalinya dalam sejarah ilmu pengetahuan alasan yang tepat tentang pembentukan pelangi yang disebabkan oleh refraksi dan refleksi. Bidang fisika yang kedua yang didalami oleh kaum muslimin adalah masalah gerak, masalah fundamental ini yang dipersiapkan menjadi dasar Revolusi Keilmuan oleh Galileo dan kritiknya terhadap Aristoteles pada abad Kristen ke-13 dan ke-14 di Barat. Kritik terhadap gerak Aristoteles telah dilihat di kalangan Islam oleh Ibn Sina yang gagasannya tentang hal ini berdasar pada beberapa tulisan filosuf Kristen sebelumnya, John Philoponos. Dalam kritik Ibn Sina ditemukan perkembangan doktrin baru tentang inklinasi al-mayl (dalam bahasa Arab) dan juga gagasan tentang pentingnya apa yang kemudian dikenal sebagai momentum. Juga terdapat kecenderungan di antara fisikawan muslim termasuk Ibn Bajjan di Spanyol untuk mempelajari gerak proyeksi menurut aturan kuantitatif dan menerapkan rumus-rumus matematika untuk mempelajari gerak.

Walaupun semua ini dinyatakan tidak tepat dalam pandangan mekanika Newtonis, tetapi dalam sejarah sains berikutnya telah memberikan kritik yang penting tentang teori gerak prevalen Aristotelian. Kita tahu bahwa pada awal 1069 Pisan Dialogue, Galileo merujuk pada teori gerak

12

proyeksi Ibn Bajjah yang dikutip oleh Ibn Rusyd, studi fisika kaum muslim dalam aspek ini merupakan salah satu yang terpenting dalam sejarah sains secara umum, karena tanpa kritik terhadap teori gerak Aristoteles ini, perkembangan fisika berikutnya di Barat yang bergantung pada Galileo dan Newton tidak dapat dibayangkan. Bidang fisika ketiga yang dipelajari oleh kaum muslim adalah masalah tentang berat dan ukuran serta tradisi Archimedes yang menyangkut penentuan berat spesifik, pengukuran berat tersebut dan volume berbagai benda yang kita lihat dalam karya-karyanya. Gagasannya kemudian dikembangkan oleh para fisikawan dan ahli matematika muslim serta muncul sejumlah besar karangan mengenai hal ini, dn yang paling terkenal mungkin karangan Al-Biruni dan Al-Khazini.

2.1.3 Peranan Fisika dalam IPA 1. Ketiga hukum Newton dan hukum gravitasi telah mampu memecahkan persoalan astronomi, yakni menentukan posisi yang tepat serta gerakan planet-planet. 2. Membuktikan bahwa suara itu berupa gelombang melalui sifat-sifat gelombang refleksi, refraksi, dan interferensi. 3. Menemukan hukum yang berhubungan dengan kalor yang terjadi pada konduktor listrik 4. Memberikan hukum-hukum yang menjelaskan hubungan antara tahanan listrik dengan selisih atau beda potensial dan arus listrik. 5. Menjelaskan bahwa usaha yang dapat diperoleh pada mesin ideal hanya tergantung pada sumber panas dan penampung panas, sehingga efisiensinya dapat dihitung.

13

6. Menemukan gelombang elektromagnetik dan menunjukkan bahwa kecepatan cahaya yang diketahui orang pada waktu itu sama dengan kecepatan gelombang elektromagnetik. 7. Menemukan berbagai hukum dalam bidang optika.

2.2 Kimia dan Perkembangannya, serta Peranannya dalam IPA2.2.1 Pengertian Kimia Kimia (Chemistry) merupakan suatu ilmu pengetahuan yang mempelajari benda hidup dan tak hidup dari aspek susunan materi dan perubahan-perubahan yang bersifat tetap. Kimia secara garis besar dibagi menjadi kimia organik dan kimia anorganik. Kedua bagian itu pada dasarnya membahas dasar keseluruhan, kemudian diikuti dengan analisis kualitatif dan kuantitatif.

2.2.2 Perkembangan Kimia Perkembangan ilmu kimia dimulai dari lahirnya teori oksidasi yang meruntuhkan teori oksidasi yang neruntuhkan teori flogiston tentang proses pembakaran. Pembakaran menggunakan api telah dikenal orang pada zaman purba dan mereka telah menggunakan api untuk berbagai keperluan. Namun apa sebenarnya proses pembakaran itu masih menimbulkan pendapat yang berbeda antara para ahli kimia hingga tahun 1783. Orang Mesir pada zaman purba mengenal dan menggunakan api untuk pengolahan logam. Bijih besi yang mereka peroleh dari suatu daerah tertentu di Mesir dibakar bersama arang dan dari pembakaran ini mereka memperoleh logam besi, yang kemudian mereka jadikan alat kerja atau

14

benda lain yang digunakan dalam kegiatan mereka. Demikian pula para ahli kimia menggunakan api dalam melakukan eksperimen mereka dan pendapat mereka tentang proses pembakaran dijelaskan pada uraian berikut. Robert Boyle (1627-1691) adalah seorang alhli filsafat dan juga seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris. Bersama dengan beberapa orang yang gemar mempelajari ilmu pengetahuan Boyle mendirikan

perkumpulan yang mereka beri nama The Invisible College. Perkumpulan ini kemudian memperoleh dukungan dari pemerintah Kerjaan Inggris dan nama perkumpulan diubah menjadi The Royal Societypada tahun 1662. Kepribadian Boyle menarik perhatian banyak orang, karena selain ia pandai, juga seorang yang amat sederhana. Hingga akhir hayatnya tidak ia tidak menikah dan hidupnya diabdikan untuk agama dan ilmu pengetahuan. Boyle berpendapat bahwa ilmu kimia haruslah menjadi ilmu yang mandiri, dan tidak sekedar pelengkap bagi ilmu kedokteran. Pendapatnya tentang unsur-unsur kimia berbeda dengan pendapat Aristoteles maupun Paracelsus. Ia menyatakan bahwa empat unsure Aristoteles maupun tria prima Paracelsus bukanlah unsur yang sebenarnya. Pendapat Boyle tentang unsur ditulis dalam bukunya yang berjudul The Sceptical Chymist. Menurut pandangan Boyle unsur adalah zat yang sangat sederhana dan murni, yang tidak dibuat dari zat lain dan merupakan bagian dari senyawa. Jadi unsur adalah zat yang tidak dapat dipecah lagi menjadi zat-zat lain, sedangkan senyawa adalah penggabungan beberapa partikelpartikel dasar unsur-unsur. Mengenai proses pembakaran ia telah melakukan eksperimen-eksperimen dan dari eksperimen tersebut ia menyimpulkan bahwa pembakaran tidak akan terjadi kalau tidak ada udara. Pendapatnya ditulis dalam bukunya yang berjudul New

15

Experiments Touching the Relation betwixt Flame and Air yang diterbitkan pada tahun 1672. Pada tahun1673 ia menerbitkan sebuah buku berjudul New Experiment to Make Fire and Flame Stable and Ponderable yang menerangkan bahwa bila logam dibakar di udara maka maka logam tersebut akan dikapurkan dan beratnya akan bertambah. Dari eksperimen selanjutnya ia menyimpulkan bahwa proses pembakaran adalah penggabungan antara benda dengan partikel api. Pendapat Boyle ini ditunjang oleh pendapat Robert Hooke (16351703). Dari hasil eksperimen tentang pembakaran yang dilakukannya, Hooke berpendapat bahwa udaralah yang menyebabkan teradinya pembakaran, sedangkan api atau nyala itu hanyalah akibat dari adanya panas yang tinggi. Dengan pendapat ini sebenarnya Hooke telah memperjelas pendapat boyle tentang pembakaran. Melalui penelitiannya mengenai udara dan pernapasan, Hooke berpendapat bahwa udara mengandung sesuatu yang unik yang menunjang kehidupan manusi. Selanjutnay pendapat tentang pembakaran ini juga dikemukakan oleh Mayow. John Mayow (1640-1679) adalah seorang ahli hukum dan juga seorang dokter berkebangsaan Inggris yang tertarik untuk mempelajari fisiologi dan kimia. Di kota Oxford ia melakukan eksperimen tentang pembakaran dan berpendapat bahwa udara terdiri atas dua bagian yaitu bagian yang menyebabkan terjadinya pembakaran dan bagian yang tertinggal setelah terjadinya suatu pembakaran atau bagian sisa. Bagian udara yang dapat menyebabkan terjadinya pembakaran bergabung dengan logam apabila logam tersebut dibakar. Selain mengenai pembakaran, Mayow juga melakukan eksperimen terhadap binatang. Dalam suatu penyungkup ditaruhnya seekor tikus dan ia mengamati bahwa tikus itu akan lekas mati apabila di dalam penyungkup tersebut terdapat lilin yang

16

menyala. Tikus itu akan mati pada waktu yang kira-kira bersamaan dengan padamnya lilin. Dengan eksperimen ini ia menarik kesimpulan bahwa bagian udara yang yang diperlukan untuk penapasan sama dengan bagian udara yang diperlukan untuk pembakaran atau dengan kata lain ia menyimpulkan bahwa ada kesamaan antara pembakaran sebagai proses kimia dengan pernapasan sebagai proses fisiologi. Dari uraian di atas tampak bahwa Boyle, Hooke, dan Mayow telah membuat suatu kemajuan yang baik ke arah teori yang benar menegenai proses pembakaran tersebut. Namun demikian, kemajuan yang telah mereka rintis ini terhalang oleh teori lain tentang pembakaran yang dapat bertahan hampir satu abad lamanya, yaitu Teori Flogiston yang dikemukakan oleh seorang ahli kima yakni Stahl. George Ernest Stahl (1660-1734) adalah seorang dokter dan ahli kima berkebangsaan Jerman. Stahl berpendapat bahwa apabila suatu benda terbakar maka ada sesuatu yang keluar dari benda tersebut yang ia

namakan flogiston. Kata flogiston berasal dari bahasa Yunani phlox yang berarti nyala api. Menurut Stahl, semua benda mengandung flogiston, hanya saja ada yang banyak dan ada yang sedikit kandungan flogistonnya. Benda yang mengandung banyak flogiston mudah terbakar sedangkan benda yang sedikit flogistonnya sukar terbakar. Logam yang dibakar berubag menjadi kapuur logam dan flogiston keluar dari logam tersebut. Dengan demikian logam itu terdiri atas kapur logam dan flogiston. Kapur logam yang menerima flogiston dari benda yang mengandung banyak flogistonakan berubah menjadi logam kembali. Hal ini terbukti dari pembakaran bijih besi (kapur logam) dengan arang, benda yang mengandung banyak flogiston dan menghasilkan besi. Proses kimia tersebut telah diketahui oleh orang Mesir pada zaman purba dan digunakan untuk membuat besi. Ini adalah salah satu contoh penggunaan

17

teori flogiston untuk menerangkan suatu fakta, dan ternyata ada beberapa fakta yang yang diterangka dengan menggunakan teori flogiston itru. Dengan demikian teori flogiston itu dapat diterima oleh para ahli kimia pada waktu itu, bahkan berlangsung selama hampir seratus tahun lamanya. Dengan ditemukannya gas oksigen maka teori flogiston digantikan oleh teori Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), seorang ahli kimia berkebangsaan Perancis. Teori ini didasari oleh beberapa eksperimen yang dilakukan oleh Lavoisier. Proses pembakaran menurut Lavoisier adalah suatu reaksi kimia antara suatu zat yang terbakar dengan oksigen. Kesimpulannya, suatu proses pembakaran hanya mungkin terjadi apabila ada oksigen, karenannya proses pembakaran disebut juga proses oksidasi. Teori ini sesuai dengan kenyataan dan tetap berlaku hingga sekarang. Perkembangan lain dalam ilmu kimia ialah mengenai teori tentang atom. Pendapat tentang atom sebagai partikel pembangun semua benda dikemukakan oleh Dalton pada awal abad ke 19. Ia adalah orang pertama yang mengembangkan teori atom sedemikian sehingga dapat dipakai untuk menerangkan peristiwa atau proses kimia serta hukum-hukum yang berhubungan dengan reaksi kimia dan ilmu fisika. John Dalton (1766-1844) adalah seorang ahli kimia dan fisika berkebangsaan Inggris. Ia menemukan teori atom itu dalam bukunya yang berjudul New System of Chemical Philosophy pada tahun 1808. Berdasarkan teori ini Dalton mengemukakan Hukum Perbandingan Berganda (Law of Multiple Propostions) yang biasa disebut dengan Hukum Dalton. Makin bertambahnya unsur-unsur yang ditemukan oleh para ahli kimia menyebabkan Mandelejeff mencoba menyusun unsur-unsur tersebut ke dalam sebuah tabel periodik disesuaikan dengan bobotnya atomnya. Dimitri Ivanovitch Mendelejeff (1834-1907) adalah seorang ahli kimia

18

Rusia. Hukum periodik unsur-unsur yang diakui oleh orang sebagai karya besarnya dipresentasikan pada tahun 1869 dan kemudian dipublikasikan dalam bahasa Rusia. Perkembangan ilmu kimia selanjutnya ada kaitannya dengan perkembangan ilmu fisika yaitu cabang ilmu kimia yang disebut elektrokimia yang mempelajari hubungan antara reaksi kimia dengan listtrik. Diawali dengan penemuan Luigi Galvani dan Alessandro Volta, Humphry Davy (1778-1829) seorang ahli kimia berkebangsaan Inggris mempelajari dan membuat eksperimen mengenai pengaruh arus listrik terhadap zat-zat kimia. Sumbangan Davy dalam ilmu kimia kemudian dilengkapi oleh Michael Faraday (1791-1867) seorang ahli fisika berkebangsaan Inggris. Sumbangan mereka ini kemudian berkembang menjadi sebuah cabang ilmu kimia yakni elektrokkimia yang merupakan bagian dari ilmu kimia-fisika. Perkembangan kimia pada abad ke-19 berkaitan dengan

perkembangan biologi. Dimulai dari dikembangkannya kimia organik yaitu cabang ilmu kimia yang mempelajari senyawa-senyawa yang terdapat dalam tumbuhan dan hewan serta manusia yang sekarang kita sebut sebagai senyawa organikmaka berkembanglah cabang cabang ilmu yang berkaitan dengan biologi, yaitu biokimia. Biokimia berkembang pesat pada abad ke 20 dengan berkembangnya teknologi yang memungkinkan dilakukannya penelitian terhadap proses-proses yang terjadi di dalam tubuh manusia. Hal ini membawa dampak positif bagi perkembangan ilmu kedokteran.

Tinjauan dari segi Islam Al-Quran berulang-ulang telah mendorong orang-orang Islam untuk mengatasi kejadian alam dunia, dan untuk mempelajari bagaimana langit

19

dan bumi telah berguna untuk manusi. Di sana belum pernah ada suatu konflik antara keyakinan dan pikiran di dalam Islam. Itulah sebabnya maka orang-orang Islam telah memulai pertama kali mempelajari suatu pelajaran yang selalu progressif dan serius tentang ilmu kimia dan ilmu alam.

Alkimia dan Kimia Istilah alkimia dan kimia berasal dari bahasa Arab,al-kimiya. Terjadi perdebatan tentang penambahan awalan al pada kata asli kimiya. Sebagian besar menganggap itu adalah kata dalam bahasa Mesir yang berarti tanah hitam di antara dua sisi Sungai Nil yang dimuntahkan keluar ketika airnya melimpah, dan mengendapkan sedimennya yang begitu kaya sehingga memudahkan pemetikan pada kedua sisi sungai tersebut. Sementara kata kimiyanya lebih mengacu pada tanah hitam ini, sains atau seni al-kimia telah disistematisasikan dalam bahasa Mesir, Aleksandria. Alkemi bukan hanya prakimia. AlKimia adalah ilmu tentang kosmos sekaligus ilmu tentang jiwa dan ilmu tentang material yang juga berhubungan dengan bidang obat-obatan. Alkimia memungkinkan penggunaan mineral dan mempelajarinya, tetapi sebagian besar dalam kepentingan simbolik mineral dan hubungannya dengan keadaan batiniah jiwa. Dari aspek material alkimia itulah kemudian secara berangsur-angsur lahir ilmu kimia. Ahli Alkimia Islam pertama yang terkemuka hidup sangat awal dalam sejarah Islam dan puncak pengetahuan ilmu ini berkembang bersamanya. Sosok inilah yang namanya kemudian diidentikkan dengan alkimia, yaitu Jabir Ibn Hayyan yang hidup pada abad Islam kedua. Dia berasal dari Khurasan dan juga karena dari Kufan, maka beliau dipanggil Al-Thusi dan Al-Kufi. Lebih jauh lagi, beliau

20

adalah murid Imam Jafar Al-Shadiq Jabir menulis sejumlah karya tentang berbagai sains khususnya tentang al-kimia dan yang memantapak disiplin ini untu pertama serta selama-lamanya di kalangan Islam, menjadi tokoh besar dalam bidang ini sepanjang sejarah Islam. Sosok besar kedua dalam bidang al-kimia adalah Muhammad Ibn Zakariyya Al-Razi, dokterdan ahli al-kimia terkemuka yang hidup pada abad Islam ketiga, yang berdasarkan pada karya Jabir secara berangsurangsur memisahkan kimia dari al-kimia. Dia merumuskan ilmu tentang substansi tanpa kepentingan bathin, simbolik, dan spiritual yang selalu ditekankan dalam alkimia. Al-Razi tidak mencapai hal tersebut dalam semalam, secara berangsur-angsur lahirlah kimia tanpa mematikan alkimia. Banyak alat penting yang digunakan dalam laboratorium kimia dan masih digunakan hingga saat ini, dikembangkan oleh para ahli al-kimia muslim, beberapa alat ini seperti Alembic masih menggunakan namanama Arab Alanbiq. Begitu juga dengan akar gagasan kimia yang membaginya menjadi divisi substansi ke dalam mineral, tumbuhtumbuhan dan hewan, atau teori asam dan basa kaitannya dengan teori alkimia prinsip-prinnsip aktif dan pasif, dapat ditemukan dalam karyakarya al-kimia Islam. Barat tidak pernah mengenal alkimia sebelum bukubuku berbahasa Arab diterjemahkan ke dalam bahasa Latin pada abad Kristen kesebelas dan karenanya seluruh ilmu al-kimia dan kimia Barat bersandar pada tradisi Islam yang dirintis oleh Jabir dan kemudian selam berabad-abad hingga dipraktekkan pada zaman modern. Banyak ahli kimia berikutnya yang penting seperti Al-Iraqi, AlMajrithi, dan Al-Jaldaki yang semuanya terkenal dan masih banyak ahli al-kimia lainnya yang karya-karyanya tidak dipelajari orang. Dalam kasus apa pun, al-kimia Islam adalah bidang yang penting untuk memahami baik

21

aspek-aspek tertentu sains islam maupun psikologi spiritual tertentu atau ilmu tentang jiwaseperti halnya juga aliran-aliran kosmologi tertentu. Alkimia adalah jalan untuk menghubungkan dunia alam pada kekuatan kreatif Ilahi yang memerintah alam dan mengoperasikannya. Al-kimia juga jalan yang menghubungkan manusia baik sebagai pengamat maupun pemain dengan dunia alamiah pada tingkat yang lebih dalam dibandingkan fisik dan empirik belaka.

2.2.3 Peranan Kimia dalam IPA 1. Membuktikan bahwa pembakaran suatu reaksi kimia antara suatu zat dengan oksigen. 2. Menemukan bahwa atom sebagai partikel pembangun semua benda. 3. Membantu menyusun unsur-unsur yang ada ke dalam sebuah tabel periodik disesuaikan dengan bobotnya atomnya. 4. Membuat eksperimen mengenai pengaruh arus listrik terhadap zat-zat kimia. 5. Turut berperan dalam bidang farmasi.

22

BAB III PENUTUP

3.1 KesimpulanDalam penyusunan makalah ini, kami dapat menarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Fisika (Physics) merupakan suatu ilmu pengetahuan yang mempelajari benda tidak hidup atau mati dari aspek wujud dengan perubahan-perubahan yang bersifat sementara. 2. Fisika pun dibagi ke dalam fisika klasik dan fisika modern. 3. Adapun bidang-bidang yang menjadi bahasan dalam fisika klasik meliputi mekanika, akustik, termometri, termodinamika, listrik dan magnet, serta optika. 4. Sedangkan fisika modern mempelajari struktur dasar suatu zat, yakni molekul, atom, inti, serta partikel dasar. 5. Kimia (Chemistry) merupakan suatu ilmu pengetahuan yang mempelajari benda hidup dan tak hidup dari aspek susunan materi dan perubahanperubahan yang bersifat tetap. 6. Perkembangan ilmu kimia dimulai dari lahirnya teori oksidasi yang meruntuhkan teori oksidasi yang meruntuhkan teori flogiston tentang proses pembakaran.

23

3.2 SaranDalam pembuatan makalah ini, kami dapat memberikan saran-saran, sebagai berikut : 1. Sebagai generasi penerus yang baik, sebaiknya kita tidak mengabaikan ilmu fisika dan kimia yang telah kita pelajari sebelumnya agar dapat turut serta mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi yang ada. 2. Kita harus memanfaatkan semaksimal mungkin ilmu fisika dan kimia untuk hal-hal yang bermanfaat. 3. Sebaiknya kita tidak menyalahgunakan ilmu fisika dan kimia yang kita miliki untuk hal-hal yang berakibat buruk baik itu bagi diri sendiri maupun bagi orang lain. 4. Jangan pernah mengabaikan ilmu pengetahuan yang telah kita dapatkan, karena tidak ada ilmu pengetahuan yang sia-sia. 5. Dalam mempelajari ilmu pengetahuan, hendaknya kita melihat dari berbagai sudut pandang yang ada, misalnya tinjauan dari segi Islam.

24

DAFTAR PUSTAKA

1. Ahmadi, H.A & A. Supatmo. 1991. Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta : PT. Rineka Cipta. 2. Aly, Abdullah & Rahma, Eny. 1999. Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta : Bumi Aksara 3. Drost, J, dkk. 1992. Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta : PT. Gramedia. 4. Jasin, Maskoeri. 2002. Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta : PT. Raja Grafindo Persada. 5. Masud, Ibnu & Paryono, Joko. 2008. Ilmu Alamiah Dasar. Bandung : CV. Pustaka Setia. 6. Poedjiadi, Anna. 2007. Sains Teknologi Masyarakat. Bandung : PT. Remaja Rosdakarya.

7. Purnama, Hari. 2003. Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta : PT. Rineka Cipta.

25