Ringkasan Materi
advertisement
Ringkasan Materi KA I T A M MATE KA FISI A KIMI GI O L O BI SIA E N O IND A S RIS G BAHA G N A I S A H BA [email protected] MATEMATIKA BAB 1 EKSPONEN DAN LOGARITMA A. EKSPONEN 2. Persamaan Eksponen Definisi Jika a adalah suatu bilangan real dan n suatu bilangan bulat positif (bilangan asli), maka: a n = a × a × a × a × ... × a Dengan: a = bilangan pokok (basis) dan n = pangkat atau eksponen 1. Sifat-sifat Bilangan dengan Pangkat Bulat Positif Jika m, n, dan p adalah bilang bulat positif, a , b ∈ R , maka: a. a m × a n = a m+ n b. a m : a n = a m−n , a ≠ 0 c. (a ) m n n p mp np p e. f. g. 3. Pertidaksamaan Eksponen Jika a f ( x ) > ag ( x ) maka berlaku: n f(x) > g(x) , untuk a > 1 n f(x) < g(x) , untuk 0 < a < 1 B. BENTUK AKAR = a mn d. (a b ) = a b m a. a f ( x ) = ag ( x ) ⇒ f (x) = g(x) b. a f ( x ) = b f ( x ) ⇒ f (x) = 0 g(x) h( x ) c. f ( x ) = f ( x ) maka: n g(x) = h(x) n f(x) = 1 n f(x) = –1, g(x) dan h(x) sama-sama genap/ ganjil n f(x) = 0, g(x) dan h(x) sama-sama positif a m a mp n = np , b ≠ 0 b b a0 = 1 , a ≠ 0 1 a−n = n , a ≠ 0 a Sifat-sifat Bentuk Akar a. n a ⋅ b = a⋅b a a = b b b. c. d. e. an = a n m am = a n 1 1 a 1 = × = a a a a a [email protected] C. LOGARITMA Logaritma adalah invers dari perpangkatan, yaitu mencari pangkat dari suatu bilangan pokok, sehingga hasilnya sesuai dengan yang telah diketahui. a log b = c ⇔ a c = b Di mana: 1. a dinamakan bilangan pokok dengan 0 < a < 1 atau a > 1, 2. b dinamakan numerus, yaitu bilangan yang dicari logaritmanya, dengan b > 0, 3. c dinamakan hasil logaritma. 1. Sifat-Sifat Logaritma Dalam logaritma berlaku sifat-sifat sebagai berikut. a. a log b = c ⇔ a = b b. a log b + a log c = a log bc c. d. c a an log b − a log c = a log log bm = b c m a ⋅ log b n BAB 2 e. f. log b = g. a h. p log b , dengan 0 < p < 1 ∨ p > 1 log a 1 a log b = b log a a a a log b p =b log b ⋅ b log c ⋅ c log d = a log d 2. Persamaan Logaritma a log f (x) = a log g(x) ⇒ f (x) = g(x) 3. Pertidaksamaan Logaritma Jika a log f (x) ≤ a log g(x) , maka berlaku: I. Syarat Basis: 1. Untuk 0 < a < 1 f ( x ) ≥ g( x ) 2. Untuk a > 1 f ( x ) ≤ g( x ) II. Syarat Numerus: 1. f (x) > 0 2. g(x) > 0 PERSAMAAN KUADRAT DAN FUNGSI KUADRAT −b c x1 ⋅ x2 = a a A. PERSAMAAN KUADRAT x1 + x2 = Bentuk umum persamaan kuadrat adalah x12 + x22 = ( x1 + x2 ) − 2 x1 ⋅ x2 ax 2 + bx + c = 0 dengan a, b, c bilangan real dan a ≠ 0 . 1. Jenis-jenis Akar Persamaan kuadrat ax 2 + bx + c = 0 mempunyai: 1. akar real jika D ≥ 0 , 2. akar real berlainan jika D > 0 , 3. akar real kembar jika D = 0 , 4. akar imajiner/ khayal jika D < 0 , dengan D = b2 − 4ac . 2. Jumlah dan Hasil Kali Akar-akar Diketahui x1 dan x2 adalah akar-akar dari persamaan kuadrat ax 2 + bx + c = 0 , maka: x1 − x2 = D a 2 x12 − x22 = ( x1 + x2 )( x1 − x2 ) x13 + x23 = ( x1 + x2 ) − 3x1 ⋅ x2 ( x1 + x2 ) 3 1 1 x1 + x2 + = x1 x2 x1 ⋅ x2 3. Sifat-sifat Akar Persamaan Kuadrat Diketahui persamaan kuadrat ax 2 + bx + c = 0 dengan x1 dan x2 akar-akarnya, maka sifat akar-akar persamaan kuadrat yang diketahui: 1. Kedua akarnya positif, jika: x1 + x2 > 0 ; x1 ⋅ x2 > 0 ; D ≥ 0 [email protected] 2. Kedua akarnya negatif, jika: dua titik. ii. D = 0 ⇒ parabola menyinggung sumbu x. iii. D < 0 ⇒ parabola tidak memotong sumbu x. x1 + x2 < 0 ; x1 ⋅ x2 > 0 ; D ≥ 0 3. Kedua akarnya berlainan tanda, jika: 2. Nilai Ekstrem Dari Fungsi Kuadrat x1 ⋅ x2 < 0 ; D > 0 Fungsi kuadrat f (x) = ax 2 + bx + c mempunyai: 4. Kedua akarnya berlawanan, jika: 1. Sumbu simetri: x = x1 + x2 = 0 5. Kedua akarnya berkebalikan, jika: D b2 − 4ac = 2. Nilai ekstrem: −4a −4a Nilai ekstrem maksimum jika a < 0. Nilai ekstrem minimum jika a > 0. x1 ⋅ x2 = 1 4. Menentukan Persamaan Kuadrat θ Persamaan kuadrat baru yang akarnya α dan −b 2a adalah x 2 − (α + β ) x + α ⋅ β = 0 3. Menyusun Persamaan Fungsi Kuadrat a. Diketahui titik puncak (x p , y p ) dan titik lain y = a(x − x p )2 + y p B. FUNGSI KUADRAT b. Diketahui titik potong dengan sumbu x, (x1 ,0) dan Fungsi f yang didefinisikan sebagai f (x) = ax 2 + bx + c di mana a , b, c ∈ R dan a ≠ 0 didefinisikan sebagai fungsi kuadrat. 1. Hubungan a, b, c, dan D (x2 ,0) serta titik lain y = a(x − x1 )(x − x2 ) c. Diketahui tiga titik pada parabola y = ax 2 + bx + c Fungsi kuadrat f (x) = ax + bx + c didapat hubungan: a. “a” menentukan keterbukaan kurva. i. a > 0 ⇒ parabola terbuka ke atas. ii. a < 0 ⇒ parabola terbuka ke bawah. 2 a>0 a<0 b. Jika a ⋅ b > 0 maka puncak berada di sebelah kiri sumbu y. Jika a ⋅ b < 0 maka puncak berada di sebelah kanan sumbu y. c. “c” menentukan titik potong dengan sumbu y. i. c > 0 ⇒ parabola memotong sumbu y positif. ii. c = 0 ⇒ parabola memotong sumbu y di (0, 0). iii. c < 0 ⇒ parabola memotong sumbu y negatif. 4. Definit a. Definit Positif Suatu fungsi kuadrat yang selalu bernilai positif untuk semua x disebut definit positif. Syarat: D < 0 dan a > 0 b. Definit Negatif Suatu fungsi kuadrat yang selalu bernilai negatif untuk semua x disebut definit negatif. Syarat: D < 0 dan a < 0 d. “ D = b2 − 4ac ” menentukan titik potong dengan sumbu x. i. D > 0 ⇒ parabola memotong sumbu x di [email protected] BAB 3 PERTIDAKSAMAAN A. SIFAT UMUM C. PENYELESAIAN PERTIDAKSAMAAN BENTUK AKAR Sifat yang berlaku pada pertidaksamaan, untuk a, b, c, dan d ∈ R adalah sebagai berikut. 1. a > b maka a + c > b + c 2. a > b, c > d maka a + c > b + d 3. a > b, b > c maka a > c 4. a > b, c > 0 maka a c > b c 5. a > b, c < 0 maka a c < b c Langkah penyelesaian: 1. Kuadratkan kedua ruas. 2. Syarat di dalam akar harus ≥ 0. 6. a > b, a > 0, b > 0 maka a2 > b2 Nilai mutlak untuk x Î R didefinisikan: 7. a > b, a < 0, b < 0 maka a2 < b2 a 8. > 0 maka a, b > 0 atau a, b < 0 b B. PENYELESAIAN PERTIDAKSAMAAN Tanda koefisien pangkat tertinggi sama dengan tanda pada ruas yang paling kanan. Pangkat genap memiliki tanda yang sama. Pangkat ganjil memiliki tanda yang berlawanan. n n n BAB 4 D. PENYELESAIAN PERTIDAKSAMAAN BENTUK NILAI MUTLAK ìï x jika x > 0 ïï x = ïí-x jika x < 0 ïï ïïî 0 jika x = 0 Beberapa sifat penyelesaian pertidaksamaan mutlak: 1. x £ a Û -a £ x £ a 2. x ³ a Û x £-a atau x ³ a 3. f (x) £ g(x) Û ( f (x) + g(x))( f (x) - g(x)) £ 0 f (x) 4. £ k Û ( f (x) - k × g(x))( f (x) + k × g(x)) £ 0 g( x ) LOGIKA MATEMATIKA B. NILAI DAN TABEL KEBENARAN A. DEFINISI Pernyataan (proposisi) adalah suatu kalimat yang bernilai benar atau salah, tetapi tidak sekaligus benar dan salah. n Kalimat terbuka adalah kalimat yang memuat variabel dan menjadi pernyataan jika variabel tersebut diganti konstanta dalam himpunan semestanya. Beberapa operator yang digunakan dalam logika. n No 1 Operator Nama Lambang Negasi ~ p q ~p B B S p∧q B p∨ q B pÞq B pÛ q B B S S S B S S S B B S B B S S S B S S B B C. NEGASI/INGKARAN No Arti Tidak, bukan 2 Konjungsi Ù dan, tetapi 3 Disjungsi ∨ atau 4 Implikasi Þ jika...maka 5 Biimplikasi Û jika dan hanya jika Pernyataan Negasi/Ingkaran 1 pÙq pÚ q 2 pÚq pÙ q 3 pÞq pÙ q 4 pÛq pÙ q pÚ q pÙ q q [email protected] D. EKUIVALENSI F. PENARIKAN KESIMPULAN Pernyataan yang mempunyai nilai kebenaran sama. Contoh: p ⇒ q ≡ q ⇒ p ≡ p ∨ q Modus Ponens E. KONVERS, INVERS, DAN KONTRAPOSISI n n n Konvers dari implikasi p Þ q adalah q Þ p Invers dari implikasi p Þ q adalah ~ p Þ ~ q Kontraposisi dari implikasi p Þ q adalah ~ q Þ ~ p BAB 5 Modus Tollens Sillogisme pÞq p (B) (B) pÞq q (B) (B) p Þ q (B) q Þ r (B) \ q (B) \ p (B) \ p Þ r (B) SISTEM PERSAMAAN DAN PERSAMAAN GARIS A. SISTEM PERSAMAAN Sistem persamaan dapat diselesaikan dengan: n Metode eliminasi n Metode substitusi n Metode campuran B. PERSAMAAN GARIS n Garis g dan h berpotongan tegak lurus jika n m1 × m2 = -1 Garis g dan h berpotongan dan membentuk sudut sebesar a dengan tan a = m1 - m2 1 + m1 × m2 1. Melalui titik ( x1 , y1 ) dengan gradien m, berlaku: y − y1 = m(x − x1 ) 2. Garis yang melalui ( x1 , y1 ) dan ( x2 , y2 ) , berlaku: y − y1 x − x1 = y2 − y1 x2 − x1 3. Memotong sumbu x di titik (b, 0) dan sumbu y di titik (0, a) berlaku: y ax + by = a.b a b x C. HUBUNGAN ANTARA DUA GARIS Diketahui garis g : y = m1 x + c1 dan garis h : y = m2 x + c2 maka Garis g dan h sejajar jika m1 = m2 n [email protected] BAB 6 STATISTIKA DAN PELUANG Data kelompok: A. STATISTIKA ∑ f c 1n− 2 Me = Q2 = tb + fk 1. Rata-rata/mean ( x ) Data tunggal: n x + x + ... + xn = x= 1 2 n ∑x n = banyak data, xi = data ke-i, i = 1, 2, 3, …, n. i i =1 n tb = tepi bawah kelas yang memuat Me/Q2 f = jumlah seluruh frekuensi sebelum kelas Me ∑ fk = frekuensi kelas yang memuat Me Data kelompok: n f x + f x + ... + fn xn = x= 1 1 2 2 f1 + f2 + ... + fn ∑fx i i fi = banyak data xi, i =1 n n = f1 + f2 + ... + fn . ∑f (∑ ) 1n− f 4 Q1 = tb1 + f1 i i =1 Kuartil bawah (Q1): 2. Modus (Mo) Modus adalah data dengan frekuensi paling banyak atau data yang paling sering muncul. n Data tunggal: Contoh: Diketahui data: 3, 3, 6, 8, 7, 9, 9, 7, 5, 7, 7, 7. Modus dari data tersebut adalah 7. n Data kelompok: d1 Mo = tb + c d1 + d2 tb = tepi bawah kelas modus d1 = selisih frekuensi kelas modus dengan kelas sebelumnya d2 = selisih frekuensi kelas modus dengan kelas sesudahnya c = panjang kelas 3. Median (Me/Q2) Median adalah nilai tengah dari data yang telah diurutkan. Median bisa disebut juga kuartil 2 atau kuartil tengah. Data tunggal: Me = x n +1 Jika n ganjil maka: 2 xn + xn Jika n genap maka: Me = 4. Kuartil Nilai yang membagi sekumpulan data yang telah terurut menjadi 4 bagian. Data kelompok: 2 2 Kuartil atas (Q3): 3 c c Dengan: tb1 /tb3 = tepi bawah kelas yang memuat Q1 /Q3 ( ∑ f )1 / ( ∑ f )3 = jumlah frekuensi sebelum Q1/Q3 f1 / f3 = frekuensi kelas yang memuat Q1/Q3 5. Jangkauan (J) n Jangkauan atau range dirumuskan dengan: J = xmax − xmin n Jangkauan antarkuartil (H): H = Q3 − Q1 n Jangkauan semi antarkuartil (Qd): 1 Qd = (Q3 − Q1 ) 2 6. Simpangan rata-rata (SR) Data kelompok: Data tunggal: n n ∑ | xi − x | SR = +1 (∑ ) 3n− f 4 Q3 = tb3 + f3 1 i =1 n 2 [email protected] ∑ f |x − x | i SR = i =1 i n ∑f i i =1 7. Ragam/variansi (R) Data tunggal: n R = S2 = A1 × A2 × A3 × ... × In Data kelompok: n ∑ | xi − x |2 i =1 n ∑ f |x − x | i R = S2 = 2 i i =1 Notasi Faktorial n! = 1 × 2 × 3 × ... (n – 1) × n 1! = 0! = 1 dengan n bilangan asli n ∑f i i =1 8. Simpangan baku/deviasi standar (S) Data kelompok: Data tunggal: n n ∑| x − x | i S= ∑ f |x − x | i i =1 S= n i =1 i n ∑f i i =1 9. Perubahan data Bila masing-masing data diubah dengan nilai yang sama, berlaku Perubahan data + x : Ukuran pemusatan + x : Ukuran penyebaran TETAP TETAP x : Catatan: - Yang termasuk ukuran pemusatan adalah: x , Mo, Me, Q1 . - Yang termasuk ukuran penyebaran adalah: J, H, Qd, S, R. B. PELUANG Aturan Perkalian Misalkan terdapat n tempat tersedia dengan: n A1 adalah banyak cara untuk mengisi tempat pertama. n A2 adalah banyak cara untuk mengisi tempat kedua setelah tempat pertama terisi. n A3 adalah banyak cara untuk mengisi tempat ketiga setelah tempat pertama dan kedua terisi. n An adalah banyak cara untuk mengisi tempat ke-n setelah tempat pertama, kedua, ..., ke (n – 1) terisi. Banyak cara untuk mengisi n tempat yang tersedia secara keseluruhan adalah: 1. Permutasi n Permutasi dari sekumpulan unsur-unsur adalah cara penyusunan unsur-unsur yang berbeda dengan memperhatikan urutannya (AB ≠ BA) n Rumus dan notasi yang digunakan dalam permutasi adalah: - Banyaknya permutasi n unsur yang diambil dari n unsur adalah P(n, r) = n! - Banyaknya permutasi r unsur yang diambil dari n unsur: P(n, r ) = n n! (n − r )! Permutasi k unsur dengan terdapat m unsur yang sama, n unsur yang sama dan l unsur yang sama adalah: k! cara m!⋅ n!⋅ l! n Banyaknya permutasi siklis (lingkaran) dari n unsur adalah (n – 1)! 2. Kombinasi n Kombinasi dari sekumpulan unsur-unsur dengan cara penyusunan unsur-unsur yang berbeda tanpa memperhatikan urutan-nya (AB = BA). n Kombinasi k unsur dari n unsur dilambangkan dengan nCk atau C (n, k) . n Banyaknya kombinasi k unsur yang diambil dari n unsur adalah C (n, k) = n! (n − k)!k! 3. Peluang Kejadian Peluang kejadian A ditulis P(A), ditentukan dengan rumus: P(A) = n(A) n(S) n(S) = banyaknya anggota semesta n(A) = banyaknya anggota A P(A) = peluang kejadian A [email protected] 4. Peluang Komplemen Suatu Kejadian Misalkan Ac adalah komplemen kejadian A, maka b. Kejadian Saling Lepas Dua kejadian A dan B dikatakan kejadian saling lepas bila A dan B tidak punya irisan, yang berakibat P(A ∩ B) = 0, sehingga P(Ac ) = 1 − P(A) 5. Frekuensi Harapan Suatu Kejadian Frekuensi harapan kejadian A dari n kali percobaan adalah FH(A) = n × P(A) P(A ∪ B) = P(A) + P(B) c. Kejadian Saling Bebas A dan B disebut dua kejadian saling bebas bila kejadian yang satu tidak dipengaruhi kejadian lainnya. P(A ∩ B) = P(A) ⋅ P(B) 6. Peluang Kejadian Majemuk a. Gabungan Dua Kejadian Untuk setiap kejadian A dan B berlaku P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B) BAB 7 TRIGONOMETRI Dalam sebuah segitiga ABC berlaku hubungan: A b sin x = c c a cos x = b c b x tan x = C B a a sin(90o - a) = cos a sin(180o - a) = sin a sin(90o + a) = cos a sin(180o + a) = -sin a cos(90o - a) = sina cos(180o - a) = -cos a cos(90o + a) = -sina cos(180o + a) = -cos a tan(90o - a) = cot a tan(180o - a) = - tan a tan(90o + a) = -cot a tan(180o + a) = tan a A. SUDUT-SUDUT ISTIMEWA sin(270o - a) = -cos a sin(360o - a) = -sin a sin(270o + a) = -cos a sin(360o + a) = sin a cos(270o - a) = -sin a cos(360o - a) = cos a cos(270o + a) = sin a cos(360o + a) = cos a tan(270o - a) = cot a tan(360o - a) = - tan a tan(270o + a) = -cot a tan(360o + a) = tan a Sin 0o 0 30o ½ Cos 1 ½ 3 Tan 0 1 3 3 45o ½ 2 ½ 2 60o 1 B. SUDUT-SUDUT BERELASI ½ 0 3 ~ C. IDENTITAS TRIGONOMETRI 90o y Kuadran II Sin, Cosec 180o positif Kuadran I Semua positif 0o Kuadran III Kuadran IV Tan, Cot Positif 3 ½ 90o 1 Cos, Sec Positif 360o Dalam trigonometri juga berlaku sifat-sifat: sin x 2 2 1. = tan x 4. tan x + 1 = sec x cos x 1 = sec x 2. sin2 x + cos2 x = 1 5. cos x 2 2 1 3. 6. 1 + cot x = cos ec x = co sec x sin x [email protected] D. ATURAN SINUS DAN COSINUS C A Pada setiap segitiga sembarang ABC berlaku aturan sinus, yaitu: a b c 2sin x cos y = sin(x + y) + sin(x - y) B a b c = = sin A sin B sinC Pada tiap segitiga sembarang ABC berlaku aturan cosinus, yaitu: a2 = b2 + c2 - 2bc cos A 2cos x sin y = sin(x + y) - sin(x - y) 2cos x cos y = cos(x + y) + cos(x - y) -2sin x sin y = cos(x + y) - cos(x - y) H. PERSAMAAN DAN PERTIDAKSAMAAN TRIGONOMETRI a. Sinus sin x = sinα x1 = α + k.360o atau x1 = (180o − α ) + k.360o b2 = a2 + c2 - 2ac cos B c2 = a2 + b2 - 2ab cos C b. Cosinus cos x = cosα x = ±α + k.360o E. MENGHITUNG LUAS SEGITIGA Jika pada suatu segitiga ABC diketahui besar sudut dan dua sisi yang mengapit sudut, maka berlaku hubungan: 1 L = bc sin A C 2 1 a b L = ac sin B 2 1 B A L = ab sinC c 2 c. Tan tan x = tanα x = α + k.180o k = ..., –1, 0, 1, 2, … F. RUMUS JUMLAH DAN SELISIH SUDUT sin(A + B) = sin A cos B + cos A sin B sin(A − B) = sin A cos B − cos A sin B cos(A + B) = cos A cos B − sin A sin B cos(A − B) = cos A cos B + sin A sin B tan A + tan B tan (A + B) = 1 − tan A ⋅ tan B tan A − tan B tan (A − B) = 1 + tan A ⋅ tan B sin2 x = 2sin x cos x cos2 x = cos2 x − sin2 x = 2cos2 x − 1 = 1 − 2sin2 x tan2 x = 2tan x 1 − tan2 x G. RUMUS PERKALIAN SINUS-COSINUS 1 1 sin A + sin B = 2sin (A + B)cos (A − B) 2 2 1 1 sin A − sin B = 2cos (A + B)sin (A − B) 2 2 1 1 cos A + cos B = 2cos (A + B)cos (A − B) 2 2 1 1 cos A − cos B = −2sin (A + B)sin (A − B) 2 2 [email protected] BAB 8 DIMENSI TIGA B. SUDUT A. JARAK n n Jarak Antara Dua Titik Adalah panjang garis lurus yang menghubungkan kedua titik itu. A B Panjang ruas garis AB menunjukkan jarak antara titik A dan titik B. Jarak Titik ke Garis Adalah panjang garis tegak lurus dari titik ke garis. n Sudut Dua Garis Bersilangan Misalkan garis g dan h bersilangan maka cara melukis sudut antara garis g dan h adalah: - lukis garis g’ yang sejajar g dan memotong h, - sudutnya = sudut antara garis g’ dan h. n Sudut Antara Garis g dan Bidang V Langkah: - proyeksikan garis g ke bidang V, sebut hasilnya g’, - sudutnya = sudut antara garis g dan g’. n Sudut Antara Dua Bidang Langkah: - tentukan perpotongan antara bidang V dan W sebut l, - lukis garis di bidang V tegak lurus l, sebut g, - lukis garis di bidang W tegak lurus l, sebut h, - sudutnya = sudut antara garis g dan h. n Persamaan lingkaran dengan pusat (a, b) dan jarijari = r. y ( x − a )2 + ( y − b )2 = r 2 (a, b) r A g B n AB menunjukkan jarak antara titik A dan garis g yang ditunjukkan oleh ruas garis AB yang tegak lurus g. Jarak antara Titik dengan Bidang Adalah panjang garis tegak lurus dari titik ke bidang atau panjang garis lurus dari titik ke titik proyeksinya pada bidang. Jarak antara P dan bidang ditunjukkan oleh garis m yang tegak lurus bidang. BAB 9 LINGKARAN Lingkaran adalah tempat kedudukan titik-titik yang berjarak sama terhadap suatu titik tertentu. A. PERSAMAAN LINGKARAN n Persamaan lingkaran dengan pusat (0,0) dan jari jari = r. y x2 + y2 = r 2 r (0, 0) x (0, 0) x n Persamaan lingkaran dengan pusat (0, b) dan menyinggung sumbu x: [email protected] B. PERSAMAAN GARIS SINGGUNG PADA LINGKARAN y ( x − a) + ( y − b) = b 2 (0, b) 2 2 r 1. Diketahui titik singgungnya ( x1 , y1 ) n Persamaan garis singgung pada lingkaran x2 + y2 = r2 di titik (x1, y1). Rumus: x n Persamaan lingkaran dengan pusat (a, 0) dan menyinggung sumbu y: y ( x − a) + ( y − b) = a 2 (a, 0) 2 n ( x − a )2 + ( y − b )2 = d 2 d x Dengan d = adalah d. ap + bq + r p2 + q 2 Persamaan garis singgung pada lingkaran ( x − a )2 + ( y − b )2 = r 2 di titik (x1, y1). Rumus: ( x − a ) ( x1 − a ) + ( y − b ) ( y1 − b ) = r 2 r Persamaan lingkaran dengan pusat (a, b) dan menyinggung garis px + qy + r = 0. y px + qy + r = 0 (a, b) n 2 x n x1 x + y1 y = r 2 Persamaan garis singgung di titik P(x1, y1) pada lingkaran: x2 + y2 + 2ax + 2by + c = 0. Rumus: x1 x + y1 y + a(x1 + x) + b(y1 + y) + c = 0 2. Diketahui gradien m n Persamaan garis singgung dengan gradien m pada lingkaran yang berpusat di titik O(0, 0) dan jari–jari r. Rumus: y = mx ± r 1 + m2 . Jari-jari lingkaran n Persamaan garis singgung dengan gradien m pada lingkaran (x – a)2 + (y – b)2 = r2. Rumus: y − b = m ( x − a ) ± r 1 + m2 1. Persamaan Umum Lingkaran C. HUBUNGAN GARIS DENGAN LINGKARAN x 2 + y 2 + Ax + By + C = 0 Diberikan garis g: 2 2 A B A B + −C Pusat − , − dan jari-jari r = 4 4 2 2 2. Kedudukan Titik Terhadap Lingkaran Diketahui sebuah lingkaran dengan persamaan L: x2 + y2 + 2ax + 2by + c = 0 dan sebuah titik A(x1, y1). Kedudukan titik A(x1, y1) terhadap lingkaran L adalah: K = x12 + y12 + 2ax1 + 2by1 + c n n n K > 0 maka titik A(x1, y1) berada di luar lingkaran. K < 0 maka titik A(x1, y1) berada di dalam lingkaran. K = 0 maka titik A(x1, y1) berada pada lingkaran. y = mx + n dan lingkaran: L ≡ x + y = r . Hubungan antara garis g dan lingkaran L dapat diselidiki dengan cara: n Substitusi garis g ke L. n Selanjutnya, ada 3 kemungkinan yang terjadi, yaitu: 1. D > 0, maka garis memotong lingkaran pada dua titik, 2. D = 0, maka garis memotong lingkaran pada satu titik (garis menyinggung lingkaran), 3. D < 0, maka garis tidak menyinggung lingkaran. 2 2 2 1 2 [email protected] 3 BAB 10 SUKU BANYAK Bentuk umum: f(x) = anxn + an-1xn-1 + an-2xn-2+ ... + a1x + a0, dengan an ≠ 0, n bilangan cacah. an, an-1, an-2, ... , a1, a0 disebut koefisien-koefisien suku banyak dari masingmasing peubah (variabel) x yang merupakan konstanta real dan an ≠ 0. Sedangkan a0 disebut suku tetap (konstanta). A. NILAI SUKU BANYAK Suatu suku banyak f(x) jika dibagi (ax – b) maka sisanya = f( b ). n Jika (x – a) habis dibagi/faktor dari suku banyak f(x) maka f(a) = 0. a D. TEOREMA FAKTOR n Nilai dari f(k) dapat dicari dengan: 1. Cara Substitusi Jika f(x) = x4 – 2x3 + x + 5 maka nilai suku banyak tersebut untuk x = 1 adalah f(1) = (1)4 – 2.( 1) 3 + 1 + 5 = 5 2. Metode Horner Jika ax3 + bx2 + cx + d adalah suku banyak maka f(h) diperoleh cara sebagai berikut. a b c d h a n ah ah2 + bh ah3 + bh2 + ch ah + b ah2 + bh + c ah3 + bh2 + ch + d n n E. OPERASI AKAR-AKAR PADA SUKU BANYAK n + Berarti kalikan dengan h B. PEMBAGIAN SUKU BANYAK Jika suatu suku banyak f(x) berderajat n dibagi oleh suku banyak g(x) berderajat kurang dari n, maka didapat suatu hasil bagi h(x) dan sisa pembagian s(x), secara matematis pembagian ini dapat ditulis: n f(x) = h(x) g(x) + s(x) Keterangan: f(x) = yang dibagi g(x) = pembagi h(x) = hasil bagi s(x) = sisa Catatan: k < n à berderajat n à berderajat k à berderajat (n – k) à berderajat (k – 1) Jika f(a) = S = 0, sehingga a merupakan pembuat nol suku banyak f(x), maka (x – a) adalah faktor dari suku banyak f(k). Jika pada suku banyak f(x) berlaku f(a) = 0 dan f(b) = 0, maka f(x) habis dibagi (x – a) (x – b). Jika (x – a) adalah faktor dari f(x), maka x = a adalah akar dari f(x). Fungsi derajat tiga: ax3 + bx2 + cx + d = 0 b 1. x1 + x2 + x3 = − a c 2. x1 x2 + x1 x3 + x2 x3 = a d 3. x1 . x2 . x3 = − a Fungsi derajat empat: ax4 + bx3 + cx2 + dx + e = 0 b 1. x1 + x2 + x3 + x3 = − a c 2. x1 x2 + x1 x3 + x1 x4 + x2 x3 + x2 x4 + x3 x4 = a d 3. x1 x2 x3 + x1 x3 x4 + x1 x2 x4 + x2 x3 x4 = − a e 4. x1 . x2 . x3 . x4 = a C. TEOREMA SISA n n Suatu suku banyak f(x) jika dibagi (x – a) maka sisanya = f(a). Suatu suku banyak f(x) jika dibagi (x + a) maka sisanya = f(–a). [email protected] BAB 11 FUNGSI KOMPOSISI DAN INVERS Relasi dari himpunan A ke himpunan B terjadi jika ada anggota A dan B yang berpasangan. Himpunan A disebut domain/daerah asal, himpunan B disebut daerah kawan/kodomain, dan himpunan bagian B yang berpasangan dengan A disebut daerah hasil atau range. Fungsi adalah suatu relasi yang mengawankan setiap anggota domain dengan tepat satu kawan dengan anggota kodomain ditulis f : A → B . f x A g x Sehingga jika f(x) = y maka f (y) = x. Fungsi invers berlaku: f(x) Rumus, f ( x) = g(f(x)) B gof C ax + b -dx + b Þ f -1 ( x ) = cx + d cx - a C. INVERS KOMPOSISI FUNGSI ( g f )( x ) = f ( f ( x ) ) f Sifat-sifat fungsi komposisi: n n B f (a) = b ⇔ f -1 (b) = a f n f-1 -1 A. FUNGSI KOMPOSISI A f(x) g x f g ≠ g f f (g h) = ( f g) h = f g h I adalah fungsi identitasi di mana I(x) = x, maka berlaku I f = f I dan f f −1 = f −1 f = I f(x) B gof A g(f(x)) C (gof)-1 Sifat: ( g f )−1 ( x ) = ( f −1 g −1 ) ( x ) B. FUNGSI INVERS Suatu fungsi mempunyai fungsi invers jika fungsi itu berkorespondensi satu-satu. Invers fungsi f(x) dinotasikan f −1 (x) . BAB 12 LIMIT A. TEOREMA LIMIT Jika f(x) = k, maka lim f(x) = k, dengan k konstanta, x →a k dan a ∈ real n Jika f(x) = x, maka lim f(x) = a n n n lim k. f(x) = k. lim f(x), k konstanta n lim { f(x). g(x)} = lim f(x). lim g(x) x →a x →a x →a f ( x) f (x) lim x →a lim , lim g(x) ≠ 0 = x →a g( x ) lim g(x) x→a n lim { f(x) ± g(x)} = lim f(x) ± lim g(x) x →a x →a x →a x →a x →a x →a x →a n { } lim{ f (x)} = lim f (x) n x →a x →a n [email protected] B. LIMIT ALJABAR C. LIMIT TRIGONOMETRI 0 0 1. Bentuk sin x =1 x x lim =1 x →0 sin x tan x lim =1 x →0 x x lim =1 x →0 tan x lim x →0 a. Dengan pemfaktoran. b. Dengan aturan L’Hospital diperoleh: F (x) F '(x) F '(a) lim = lim = x →a G( x ) x →a G '( x ) G '(a) 2. Bentuk tak tentu ∞ ∞ n a p Untuk n > m ⇒ L = ∞ n Untuk n < m ⇒ L = 0 x →0 Beberapa rumus bantu: ax n + bx n−1 + ... + c lim m =L x →∞ px + qx m−1 + ... + r n sin mx m = nx n sin m(x − a) m lim = x →a n(x − a) n lim Untuk n = m ⇒ L = 1. 2. sin 2 x + cos 2 x = 1 sin 2x = 2 sin x cos x 3. cos 2x = cos 2 x – sin 2 x 4. 1 – cos 2x = 2 sin 2 x 5. 1 + cos 2x = 2cos 2 x 3. Bentuk tak tentu ∞ − ∞ Rumus cepat: lim x ®¥ ( ) b-q ( Jika a = p) 2 a = ( Jika a > p) = - ( Jika a < p) ax 2 + bx + c - px 2 + qx + r = BAB 13 TURUNAN A. DEFINISI 3. Turunan penjumlahan/pengurangan fungsi. y ' = f '(x) = lim h→0 f (x + h) − f (x) h 4. Turunan perkalian fungsi. Jika y = u(x).v(x) maka y’ = u’(x).v(x) + u(x) v’(x) B. RUMUS DASAR 5. Turunan pembagian fungsi. 1. Turunan suatu konstanta c. Jika y = c maka y’ = 0 2. Turunan perkalian fungsi dan konstanta. Jika y = u(x) ± v(x) maka y’ = u’(x) ± v’(x) Jika y = c f(x) maka y’ = c f’ (x) Jika y = u '(x).v(x) − u(x).v '(x) u(x) maka y ' = v 2 (x) v(x) 6. Turunan fungsi komposisi (dalil rantai). Jika y = f(g(x)) adalah [email protected] dy dy dg = . dx dg dx 7. Turunan fungsi pangkat. Gradien = nilai turunan pertama f(x) ketika x = x1. m =f ’(x1) Jika f(x) = ax n maka f’(x) = a.n x n−1 Persamaan garis singgungnya: Turunan Trigonometri n n n y − y1 = m(x − x1 ) f(x) = sin ax, maka f’(x) = a cos ax f(x) = cos ax, maka f’(x) = –a sin ax f(x) = tan ax, maka f’ (x) = a sec ax C. PENERAPAN TURUNAN n n 2 Kurva naik jika: f’(x) > 0 Kurva turun jika: f’(x) < 0 n Gradien (m) garis singgung di titik ( x1 , y1 ) pada kurva f(x) ( x1 , y1 ) m = f’(x) f(x) Interval fungsi naik dan interval fungsi turun Keadaan stasioner Bila keadaan stasioner terjadi di titik (x1 , y1 ) maka f’(x1) = 0. y1 = f (x1 ) disebut nilai stasioner. Jadi nilai maksimal/minimum adalah . (x1 , f (x1 )) Catatan: Titik stasioner sama artinya dengan titik puncak/ titik balik. BAB 14 INTEGRAL C. INTEGRAL PARSIAL Integral adalah anti turunan. ∫ f ′(x)dx = f (x) + C ∫ UdV = UV − ∫VdU D. LUAS DAERAH A. RUMUS DASAR 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. ∫ a dx = ax + C 1 ∫ x dx = n + 1 x n+1 n b L = ∫ ( yatas − ybawah ) dx + C , syarat n ≠ −1 a 1 ∫ x dx = ln x + C ∫ sin x dx = − cos x + C b L = ∫ ( y2 − y1 )dx a ∫ cos x dx = sin x + C 1 ∫ s in x c os xdx = m + 1s in m+1 m −1 x +C d ∫ cos x sinx dx = m + 1 cos x + C ∫ ( f (x) ± g(x)) dx = ∫ f (x) dx ± ∫ g(x) dx m m+1 ∫ f '(x) ⋅ ( f (x)) dx = c d L = ∫ ( x2 − x1 ) dy c B. INTEGRAL SUBSTITUSI n L = ∫ ( xkanan − xkiri )dy ( f (x))n+1 n+1 +C [email protected] E. VOLUME BENDA PUTAR Jika y1 dan y2 dua fungsi kontinu pada p ≤ x ≤ q , maka volume benda putar yang dibatasi oleh y1 dan y2 bila diputar terhadap sumbu x. Jika x1 dan x2 dua fungsi kontinu pada r ≤ x ≤ s , maka volume benda putar yang dibatasi oleh x1 dan x2 terhadap sumbu y. q V = π ∫ (y2 )2 − (y1 )2 dx p q V = π ∫ (y jauh )2 − (ydekat )2 dx p s V = π ∫ (x2 )2 − (x1 )2 dy r s V = π ∫ (x jauh )2 − (xdekat )2 dy r BAB 15 PROGRAM LINEAR Program linear adalah salah satu bagian dari matematika terapan yang dapat memecahkan berbagai persoalan sehari-hari, di mana model matematika terdiri atas pertidaksamaan-pertidaksamaan linier yang mempunyai banyak penyelesaian, satu atau lebih memberikan hasil yang paling baik (penyelesaian optimum). n Masalah tersebut disajikan dalam bentuk model matematika kendala/syarat/masalah berupa sistem pertidaksamaan linear. n Hasil yang optimum ditentukan dengan terlebih dahulu membuat model matematika. Sasaran program berupa sebuah fungsi linier yang disebut fungsi sasaran/tujuan/objektif. A. MENENTUKAN HIMPUNAN PENYELESAIAN Daerah (himpunan) penyelesaian pertidaksamaan Ax + By + C ≥ 0 atau Ax + By + C ≤ 0 dapat ditentukan sebagai berikut. n Jadikan A (koefisien x) bernilai positif. n Jika tanda pertidaksamaan ≥ , maka daerah penyelesaian di sebelah kanan garis Ax + By + C = 0 . n Jika tanda pertidaksamaan ≤ , maka daerah penyelesaian di sebelah kiri garis Ax + By + C = 0 . s B. NILAI OPTIMUM FUNGSI OBJEKTIF Hasil optimum terletak pada/di sekitar titik pojok atau pada garis batas daerah penyelesaian sistem pertidaksamaan, dengan demikian nilai optimum (maksimum/minimum) fungsi objektif dapat ditentukan dengan: Penggunaan Garis Selidik Jika fungsi objektif f (x , y) = Ax + By + C , maka garis selidiknya adalah Ax + By + C = k . n Nilai maksimum terjadi di titik pojok/garis batas paling kanan yang dilintasi garis selidik. n Nilai minimum terjadi di titik pojok/garis batas paling kiri yang dilintasi garis selidik. Pengujian Titik Pojok Jika fungsi objektif f (x , y) = Ax + By + C disubstitusi dengan seluruh koordinat titik pojok, maka hasil yang terbesar/terkecil merupakan nilai optimum dari fungsi objektif tersebut. [email protected] BAB 16 BARISAN DAN DERET A. BARISAN ARITMATIKA n Suku pertama = U1 = a Barisan dengan selisih di antara dua suku yang berurutan besarnya sama. Contoh: 2, 4, 6, 8, ... à selisih 2. n n U U U Rasio ⇒ r = 2 = 3 = ... = n Un−1 Suku ke-n U1 U2 Jika U1 ,U2 ,U3 ,...,Un merupakan suku-suku pada barisan aritmatika maka: n Suku pertama = U1 = a n n Beda ⇒ b = U2 − U1 = U3 − U2 = ... = Un − Un−1 Suku ke-n Un = a + (n − 1)b n Jumlah n suku pertama (Sn ) Un = a ⋅ r n−1 n Sn = 1−r atau Sn = a ( r n − 1) r −1 n Rumus jumlah deret geometri tak hingga: a S∞ = 1−r n Jumlah tak hingga dari suku-suku ganjil: a Sganjil = 1 − r2 n Jumlah tak hingga dari suku-suku genap: B. BARISAN GEOMETRI Jika U1 ,U2 ,U3 ,...,Un merupakan suku-suku pada barisan geometri, maka: a (1 − r n ) C. DERET GEOMETRI TAK HINGGA n n Sn = (2a + (n − 1)b) atau Sn = (a + Un ) 2 2 Barisan dengan rasio antara 2 suku yang berurutan adalah sama. Contoh: 1, 2, 4, 8, ... à rasio 2 Jumlah n suku pertama (Sn ) Sgenap = n ar 1 − r2 Rasio deret geometri tak hingga: Sgenap r= Sganjil Deret geometri mempunyai jumlah/limit/konvergen jika −1 < r < 1 ⇔ r < 1 . BAB 17 MATRIKS Matriks adalah kumpulan elemen–elemen yang disusun dalam baris dan kolom. Contoh: a11 a1n A= a m1 amn Dengan: a11: anggota matriks A pada baris ke-1 dan kolom ke-1 amn: anggota matriks A pada baris ke-m dan kolom ke-n Ordo dari matriks dinyatakan oleh banyaknya baris dan kolom. Pada matriks A, karena banyak baris = m dan banyak kolom = n, maka matriks A memiliki ordo m × n, dan ditulis Amn. Kesamaan Matriks Dua buah matriks dikatakan sama jika: 1. ordonya sama 2. anggota yang seletak harus sama [email protected] Contoh: a1 a2 a3 A= a4 a5 a6 Determinan matriks B: – – – b1 b2 b3 B= b4 b5 b6 Jika A = B, maka a1 = b1, a2 = b2, a3 = b3, a4 = b4, a5 = b5, a6 = b6 Transpose Matriks Jika pada satu matriks baris diubah menjadi kolom dan kolom diubah menjadi baris, maka akan didapat satu matriks baru yang disebut transpose matriks. a b c det B = B = d e f g h i a b c d e f g h i + + + = (aei + bfg + cdh) – (gec + hfa + idb) C. INVERS n Suatu matriks mempunyai invers jika determinannya tidak nol. a b 1 d −b ⇒ A−1 = A= ad − bc −c a c d Determinan hanya dimiliki matriks-matriks persegi. n Matriks A disebut matriks singular jika det A = 0 a b n Matriks 2 × 2: A = c d n Transpose matriks A = At = AT B. DETERMINAN n Determinan matriks A: det A = A = ad − bc (A ) −1 −1 =A A ⋅ A−1 = A−1 ⋅ A = I 1 0 0 1 Dengan: I2×2 = identitas. a b c n Matriks 3 × 3: B = d e f g h i 1 0 0 I3 x 3 = 0 1 0 , I = matriks 0 0 1 BAB 18 VEKTOR Vektor adalah besaran yang mempunyai besar dan arah. Notasi vektor: a , b, c , dan seterusnya. a dibaca “vektor a”. A(x1 , y1 , z1 ) B(x2 , y2 , z2 ) AB = B − A = ( x2 − x1 , y2 − y1 , z2 − z1 ) Vektor posisi adalah vektor dengan titik pangkalnya adalah pusat koordinat. Vektor posisi dari titik A adalah OA = a . Sehingga dari definisi vektor posisi AB = b − a . Dua vektor dikatakan sama jika mempunyai besar dan arah yang sama. 2. Panjang vektor a dinotasikan sebagai a = a12 + a22 + a32 3. Jika a = ( a1 , a2 , a3 ) dan b = ( b1 , b2 , b3 ) maka a + b = ( a1 + b1 , a2 + b2 , a3 + b3 ) 4. Jika k adalah skalar, dan a = ( a1 , a2 , a3 ) maka ka = ( ka1 , ka2 , ka3 ) Vektor Satuan n Vektor satuan adalah vektor yang besarnya satu satuan. n A. OPERASI-OPERASI PADA VEKTOR 1. a1 a = a1 i + a2 j + a3 k = ( a1 , a2 , a3 ) = a2 a 3 Vektor satuan searah sumbu x adalah i = (1, 0, 0 ) dan vektor satuan searah sumbu y adalah j = ( 0, 1, 0 ) dan vektor satuan searah sumbu z adalah k = ( 0, 0, 1 ) . n Vektor satuan dari a adalah [email protected] a a . Rumus Pembagian Ruas Garis Jika p adalah vektor posisi dari titik P yang membagi garis AB dengan perbandingan C. PROYEKSI a bc θ AP : PB = m : n , maka m.b + n.a p= m+n B. PERKALIAN TITIK/SKALAR (DOT PRODUCT) Diketahui a = ( a1 , a2 , a3 ) dan b = ( b1 , b2 , b3 ) maka a.b = a1 ⋅ b1 + a2 ⋅ b2 + a3 ⋅ b3 n a bc Bila c adalah vektor proyeksi a pada b maka: n n a bc n Besar c (panjang vektor proyeksi a pada b ): a.b c = a cosθ = b Vektor c proyeksi vektor a pada b : a.b c = 2 .b b ( ) Diketahui a , b dan ∠ a , b = α maka a.b a.b = a . b .cosθ ⇔ cos θ = a.b BAB 19 TRANSFORMASI GEOMETRI Jika suatu transformasi dapat disajikan sebagai matriks a b MT MT = maka P(x , y) → P '(x ', y ') dengan c d B. REFLEKSI/PENCERMINAN n x ' a b x y ' = c d y A. TRANSLASI n Translasi (pergeseran) yaitu pemindahan suatu objek sepanjang garis lurus dengan arah dan jarak tertentu. n Jika sembarang titik P(x,y) ditranslasi dengan matriks T x ' x a a = , maka = + . Jadi P '(x + a , y + b) . y' y b b Pencerminan titik P(x,y) terhadap sumbu x menghasilkan bayangan P’(x, –y). sumbu x P(x , y) → P '(x , −y) 1 0 Matriks transformasinya adalah 0 −1 Pencerminan titik P(x,y) terhadap sumbu y menghasilkan bayangan P’(–x, y). sumbu y P(x , y) → P '(− x , y) −1 0 Matriks transformasinya adalah 0 1 Pencerminan titik P(x,y) terhadap sumbu y = x menghasilkan bayangan P’(y, x). garis y =x P(x , y) → P '(y , x) 0 1 Matriks transformasinya adalah 1 0 [email protected] n n Pencerminan titik P(x,y) terhadap garis y = –x menghasilkan bayangan P’(–y, –x) garis y =− x P(x , y) → P '(−y , − x) 0 −1 Matriks transformasinya adalah −1 0 Matriks refleksi terhadap garis y = x + k x ' 0 1 x 0 y ' = 1 0 y − k + k n Matriks refleksi terhadap y = –x + k x ' 0 −1 x 0 y ' = −1 0 y − k + k n Refleksi terhadap garis x = h x =h P(x , y) → P '(2h − x , k) n Refleksi terhadap garis y = k y =k P(x , y) → P '(x ,2k − y) n Refleksi terhadap garis x = h lalu y = k x =h ,y =k P(x , y) → P '(2h − x ,2k − y) n Pencerminan terhadap dua garis yang saling berpotongan Pencerminan terhadap dua garis yang berpotongan yaitu garis y1 = m1 x + c1 dan y2 = m2 x + c2 akan menghasilkan rotasi dengan: a. pusat di titik potong dua garis, b. besar sudut rotasi sama dengan dua kali lipat sudut antara kedua garis, c. arah rotasi sama dengan arah dari garis pertama ke garis kedua. Jika α sudut yang dibentuk antara garis y1 = m1 x + c1 dan y2 = m2 x + c2 , maka m1 − m2 tanα = . 1 + m1 ⋅ m2 n C. ROTASI Rotasi dengan pusat (a,b) sebesar α x '− a cosα y '− b = sinα − sinα x − a cosα y − b D. DILATASI Dilatasi adalah suatu transformasi yang mengubah ukuran (memperbesar atau memperkecil) suatu bangun, tetapi tidak mengubah bentuk bangun yang bersangkutan. Dilatasi ditentukan oleh titik pusat dan faktor dilatasi (faktor skala). n Matriks transformasi dilatasi dengan faktor skala k adalah k 0 0 k n n Dilatasi dengan pusat (0, 0) dengan faktor skala k x ' k 0 x y ' = 0 k y Dilatasi dengan pusat (a, b) dengan faktor skala k x '− a k 0 x − a y '− b = 0 k y − b E. KOMPOSISI TRANSFORMASI Jika transformasi T1 bersesuaian dengan matriks M1 dan transformasi T2 bersesuaian dengan matriks M2 , Rotasi (perputaran) pada bidang geometri ditentukan oleh titik pusat, besar sudut, dan arah sudut rotasi. Suatu rotasi dikatakan memiliki arah positif jika rotasi itu berlawanan arah dengan arah putaran jarum jam, berlaku sebaliknya. n Rotasi dengan pusat (0, 0) sebesar α x ' cosα y ' = sinα maka transformasi T1 lalu transformasi T2 ditulis T2 T1 bersesuaian dengan matriks M2 ⋅ M1 . − sinα x cosα y [email protected] FISIKA BAB 1 BESARAN Besaran adalah sesuatu yang memiliki nilai dan dapat diukur. Menurut penyusunnya besaran dibagi menjadi dua, yaitu besaran pokok dan turunan. Sedang menurut arahnya terbagi menjadi 2, yaitu besaran skalar dan vektor. A. BESARAN POKOK DAN BESARAN TURUNAN B. BESARAN SKALAR DAN VEKTOR - Besaran skalar: besaran yang hanya memiliki nilai tetapi tidak memiliki arah, contoh: massa dan waktu. Besaran vektor: besaran yang memiliki nilai dan arah, contoh: kecepatan, perpindahan, momentum. - Dua Vektor Berpadu n - Besaran pokok: besaran yang satuannya telah Resultan: R = F1 + F2 = - Selisih: F1 − F2 = ditentukan terlebih dahulu. Besaran turunan: besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Satuan dan Dimensi Besaran Pokok Besaran Pokok panjang massa waktu kuat arus listrik suhu intensitas cahaya jumlah zat Satuan m kg s A K cd mol Dimensi [L] [M] [T] [I] [q] [J] [N] Contoh Besaran Turunan Besaran Turunan Percepatan (a) Gaya (F) Momentum (p) Energi/usaha Daya (P) Satuan m/s2 kg m/s2 = newton kg m/s kg (m/s)2 = joule kg m2/s3 Dimensi LT-2 MLT-2 ML T-1 ML2 T-2 ML2 T-3 ( F1 ) 2 ( F1 ) + ( F2 ) + 2F1F2 cosθ 2 2 + ( F2 ) − 2F1F2 cosθ 2 Resultan dari Dua Vektor dengan Sudut Tertentu n R = F1 − F2 (F ) + (F ) R= 2 1 2 2 R = F1 + F2 nUraian Vektor Fx = F cosα dan Fy = F sinα y F F1 Arah: tanα = ∑F ∑F y x a F2 x [email protected] C. PENGUKURAN Alat ukur Mistar Rol meter Jangka sorong Mikrometer sekrup Ketelitian 1 mm 1 mm 0,1 mm 0,01 mm D. ATURAN ANGKA PENTING a. Semua angka bukan nol adalah angka penting. b. Angka nol yang terletak di antara dua angka bukan nol termasuk angka penting. Contoh: 3,002 memiliki 4 angka penting. c. Semua angka nol yang terletak pada deretan akhir dari angka-angka yang ditulis di belakang koma desimal termasuk angka penting. Contoh: 0,03600 memiliki 4 angka penting. 2,30 memiliki 3 angka penting. d. Dalam notasi ilmiah, semua angka sebelum orde termasuk angka penting. Contoh: 2,6 ´ 104 memiliki dua angka penting. 9,60 ´ 104 memiliki tiga angka penting. BAB 2 Aturan Perkalian atau Pembagian Hasil operasi perkalian atau pembagian hanya boleh memiliki angka penting sebanyak bilangan yang angka pentingnya paling sedikit. → 3 angka penting Contoh: 2,42 1,2 ´ → 2 angka penting 2,904 → 4 angka penting Dibulatkan menjadi 2,9 (2 angka penting). Penerapan dari GLBB 1. Gerak jatuh bebas perpindahan ⇒ besaran vektor waktu lintasan laju = ⇒ besaran skalar waktu Konsep: Gerak Lurus, dibagi menjadi 2; GLB (a = 0) dan GLBB (a≠0). A. GERAK LURUS BERATURAN (GLB) ♦ Percepatan, a = 0 ♦ Vt = V0 ♦ S = V t B. GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB) ♦ ♦ ♦ ♦ n KINEMATIKA GERAK LURUS Suatu benda dikatakan bergerak jika ia berpindah posisi ditinjau dari suatu titik acuan dalam selang waktu tertentu. kecepatan = e. Angka-angka nol yang digunakan hanya untuk tempat titik desimal adalah bukan angka penting. Contoh: 0,0075 memiliki 2 angka penting. n Aturan Penjumlahan atau Pengurangan Hasil penjumlahan atau pengurangan hanya boleh mengandung satu angka taksiran (angka terakhir dari suatu bilangan penting). → 1 adalah angka taksiran Contoh: 4,461 1,07+ → 7 adalah angka taksiran 5,531 → ada dua angka taksiran Sehingga dibulatkan menjadi 5,53; karena hanya boleh mengandung satu angka taksiran. a≠0 Vt = Vo + at St = V0 t + 1/2 a t2 Vt2 = V02 + 2as h ♦ a = g (percepatan gravitasi) ♦ V0 = 0 ♦ Vt = g t 1 2 ♦ ht = g.t 2 2. Gerak benda dilempar vertikal ke atas hmaks ♦ a = –g ♦ Ketinggian maksimum: v2 hmax = o 2.g ♦ Waktu sampai puncak: v t puncak = o g [email protected] C. PERPADUAN DUA GERAK LURUS n 1. GLB dengan GLB vP vS vR vR = ( vP ) 2 + (vS ) 2 n 2. GLBB dengan GLB Benda diluncurkan horizontal dari ketinggian h dengan kecepatan v. v ♦ Waktu sampai di tanah: 2h t= g h ♦ Jarak mendatar maksimum: 2h Xma ks = v Xmaks g Ymaks vo Kecepatan: arah X: vx = vocosa arah Y: vy = vosina – g.t Posisi: arah X = (vocosa).t dan arah Y = (vosina)t – 1 g.t2 2 v sinα Waktu sampai ke puncak: t p = 0 g Tinggi maksimum: Ymax v 2 sin2 α = 0 2g Jarak mendatar maksimum: 2.v 2 sinα cosα v02 sin(2α ) Xmax = 0 = g g D. PERSAMAAN GERAK LURUS n Posisi benda: r(t ) = x(t ) i + y(t ) j atau r(t ) = ∫ v.dt + r0 besar (|r|): r = 2 + ( ay ) 2 ∆r r2 − r1 Kecepatan rata-rata: v = = ∆t ∆t ∆v v2 − v1 Percepatan rata-rata: a = = ∆t ∆t E. GERAK MELINGKAR Konsep: Rumus gerak melingkar beraturan (GMB) identik dengan GLB, dan gerak melingkar berubah beraturan (GMBB) identik dengan GLBB. a = α. R w = 2 π f = 2 π/T 1. Sifat dari sistem roda sederhana Xmaks n ( ax ) S =q.R V = w. R a n n besar (|a|): a = Hubungan gerak rotasi dan gerak lurus 3. Gerak parabola n dv Percepatan: a = dt Dua roda sepusat Bersinggungan A ωA = ωB A 2 B v A = vB 2. Gerak Melingkar Beraturan (GMB , α = 0) θ = ω.t Gaya sentripetal: Fs = m V2 V2 , as = R R 3. Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB, α = konstan) wt = wo + a.t qt = wo.t + ½ a.t2 wt2 = wo2 + 2 a.qt ( x )2 + ( y )2 (vx ) A B v A = vB dr Kecepatan: v = atau v(t ) = ∫ a.dt + v0 dt besar (|v|): v = Dihubungkan tali + (vy ) 2 [email protected] V2 V2 , as = R R 2 = at + as2 Fs = m a total BAB 3 GAYA Gaya adalah tarikan atau dorongan. ∑F = m . a Resultan gaya ⇒ gaya yang searah dijumlahkan, dan yang berlawanan arah dikurangkan. 1. Hukum Newton Hukum Newton I ∑ F = 0 , a = 0, benda diam atau GLB n Hukum Newton II ∑ F = m.a , a ≠ 0, benda ber-GLBB n Hukum Newton III F aksi = –F reaksi w A − wB ; mA + mB a T mB mA N = = = = = m = massa benda (kg) a = percepatan benda (m/s2) Konsep: n a= a= wA w − wB .sinθ ; a= A mA + mB mA + mB percepatan sistem (massa A dan massa B) tegangan tali ; TA = TB = T massa B massa A gaya normal 4. Gaya pada Gerak Melingkar Gaya sentripetal: v2 Fs = m = mω 2 R R Percepatan sentripetal: v2 as = = ω 2 R R Arah F : ke pusat ingkaran. s n 2. Gaya Gesek Gaya gesek adalah gaya yang timbul akibat gesekan dua benda. Tali berputar vertikal Di titik tertinggi (B): Fs = T + w Di titik terendah (A): W FS Fs = T – w T Di titik C: Fs = T – w.cosq w = berat benda T = tegangan tali Fx = gaya searah perpindahan (menyebabkan pergeseran) fgesek = gaya gesek ms = koefisien gesek statis mk = koefisien gesek kinetis n Tali berputar horizontal n Benda dari keadaan diam, maka Pada luar bidang melingkar N (i) Jika Fx ≤ µ s N ⇒ benda diam ⇒ fgesek = Fx N (ii) Jika Fx > µ s N ⇒ benda bergerak dengan FS W FS W percepatan a ⇒ fgesek = µk N N adalah gaya normal benda, yaitu gaya yang diberikan bidang pada benda, tegak lurus dengan bidang. W N FS WA WA WA Di titik tertinggi (A): Fs = w – N Di titik B: Fs = w.cosq – N N = gaya normal nPada dalam bidang melingkar 3. Kasus pada Sistem Katrol Licin WB Fs = T = tegangan tali FS Di titik tertinggi (B): Fs = N + w Di titik terendah (A): Fs = N – w [email protected] 5. Pada Kasus Tikungan v = laju maksimum kendaraan ms = koefisien gesekan statis antara roda dengan jalan R = jari-jari putaran jalan q = sudut kemiringan jalan terhadap horizontal g = percepatan gravitasi 6. Kasus pada Tong Stan Laju minimum putaran motor: Ketika suatu kendaraan membelok di tikungan, bisa didekati sebagai gerak melingkar agar tidak terjadi selip maka: v2 n Tikungan Datar: = µs R.g n Tikungan Miring: BAB 4 vmin = g.R µs µ + tanθ v2 = s R.g 1 − µ s tanθ USAHA DAN ENERGI A. USAHA Usaha adalah kerja atau aktivitas yang menyebabkan suatu perubahan, dalam mekanika, kuantitas dari suatu kerja atau usaha diberikan sebagai berikut. F cosθ Jika sebuah benda ditarik dengan gaya sebesar F dan benda berpindah sejauh S , maka usaha yang dilakukan gaya terhadap benda adalah: W = F . S . cos θ untuk q = 0o, maka sehingga: nLaju benda berubah: 1 1 W = Ekakhir − Ekawal = mv22 − mv12 2 2 nPosisi tinggi benda berubah: W = Epakhir − Epawal = mg(∆h) Hukum Kekekalan Energi Mekanik Pada sistem yang konservatif (hanya gaya gravitasi saja yang diperhitungkan) berlaku kekekalan energi mekanik, yaitu energi mekanik di setiap kedudukan adalah sama besar. Contoh-contohnya: W =F.S B. ENERGI Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha atau kerja. nEnergi Kinetik: Ek = 12 m.v 2 nEnergi Potensial Gravitasi: nEnergi Mekanik: Ep = m.g.h EM = Ek + Ep EMA = EMB = EMC Dari hukum kekekalan energi mekanik pada kasus gambar-gambar di atas, untuk puncak dan dasar berlaku: v A = 2.ghB atau hB = Usaha dapat merubah energi yang dimiliki benda [email protected] v A2 2.g Sebuah Bandul Diputar Vertikal Usaha dan Energi Potensial Pegas Dari penerapan hukum kekekalan energi mekanik, maka syarat agar bandul bergerak 1 lingkaran penuh adalah: Laju di titik tertinggi (B): vB = g.R VA Laju di titik terendah (A): vB = 5g.R Energi potensial pegas: EP = 12 k.x 2 Usaha: W = ∆EP = 12 k.x22 − 12 k.x12 Jika simpangan di mulai dari titik setimbang, maka: k = konstanta pegas (N/m), x = simpangan pegas (m). W = EP = 12 k.x 2 Energi pada Gerak Harmonis n Energi potensial: EP = 12 k.A2 sin2 θ Energi pada Gerak Parabola Di dasar: 2 EP = 0 dan EK = 12 m. ( vo ) Di puncak: EP = 12 m.(vo )2 .sin2 α EK = 12 m.(vo )2 .cos2 α k = konstanta pegas, A = amplitudo, q = sudut fase. n Energi kinetik: EK = 12 k.A2 cos2 θ k = m.w2; m = massa; w = 2pf n Energi mekanik: EM = EP + EK Energi Potensial Gravitasi EP = −G M.m R G = konstanta gravitasi R = jarak 2 massa BAB 5 GAYA GRAVITASI DAN PEGAS A. GAYA GRAVITASI F =G M1 .M2 R2 F = gaya tarik-menarik antara M1 dan M2 G = konstanta gravitasi = 6,673 × 10-11 Nm2/kg2 1. Kuat Medan Gravitasi (Percepatan Gravitasi) Medan gravitasi: tempat di mana gaya gravitasi terjadi. g=G 2. Hukum Keppler a. Hukum Keppler I “Lintasan planet berbentuk elips dan matahari di salah satu titik fokusnya”. Aphelium: titik terjauh, Perihelium: titik terdekat. b. Hukum Keppler II “Garis yang menghubungkan planet dan matahari akan menyapu luas juring dan dalam waktu yang sama”. I M R2 [email protected] II III Jika: luasan I = luasan II = luasan III ⇒ tAB = tCD = tEF tAB = waktu dari A ke B 2. Gerak Harmonik pada Pegas n Simpangan 2 TA RA = TB RB 3 B. ELASTISITAS τ= Y= n Kecepatan getar τ F .L = ε A.∆L n Frekuensi sudut (rad/s) ω= 2π = 2π f T f = frekuensi getaran (Hz) T = periode getaran (s) 2. Regangan ∆L L v = ω.A cosθ = ω A2 − y 2 v: kecepatan getar y: simpangan getar A: amplitudo (simpangan maksimum) F : gaya A : Luas penampang ε= q = wt + qo 3. Modulus Young F A θ 2π y : simpangan getar (m) A : amplitudo (simpangan maksimum) (m) q : sudut fase w : frekuensi sudut (rad/s) q0 : sudut fase awal 1. Tegangan ϕ= y = A sinθ c. Hukum Keppler III “Perbandingan kuadrat periode revolusi planet (T2) terhadap jari-jari rata-rata planet pangkat tiga (R3) selalu tetap untuk setiap planet.” Dirumuskan: n Percepatan getar a = −ω 2 .A sinθ = −ω 2 y y : simpangan getar A : amplitudo (simpangan maksimum) DL : perubahan panjang L : panjang mula-mula n C. PEGAS f= 1. Gaya Pada Pegas Jika pegas diberi gaya akan mengalami perubahan panjang yang dirumuskan: 1 2π k m T= 1 f k = konstanta pegas Sedangkan untuk ayunan bandul sederhana frekuensi diberikan: F = k.x : gaya yang menarik/ mendorong pegas k : konstanta pegas (N/m) x : perubahan panjang (m) Frekuensi dan periode pada pegas dan bandul sederhana F f= f= 1 2π g l 1 gg : percepatan gravitasi 2π l : panjang tali [email protected] BAB 6 IMPULS DAN MOMENTUM A. IMPULS DAN MOMENTUM B. HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM 1. Impuls (I) Gaya bekerja pada suatu benda dalam selang waktu Dt adalah Impuls (I). n Untuk gaya F tetap I = F .∆t n m1v1 + m2v2 = m1v1′ + m2v2′ ∑ psebelum = ∑ psesudah C. TUMBUKAN Kelentingan suatu tumbukan ditentukan dengan koefisien restitusi (e). Untuk gaya F = f(t) t2 I = ∫ F .dt t1 n Pada proses tumbukan/ledakan berlaku kekekalan momentum. Untuk grafik (F - t), impuls I dinyatakan oleh luas di bawah grafik. F e=− (v1′ − v2′ ) v1 − v2 1. Lenting Sempurna: Koefisien restitusi e = 1 2. Lenting Sebagian: Koefisien restitusi 0 < e < 1 3. Tidak Lenting Sama sekali: Koefisien restitusi e = 0 t I = luas daerah yang diarsir Impuls juga merupakan perubahan hukum momentum. Dapat ditulis: D. BENDA DIJATUHKAN DAN MEMANTUL Benda yang jatuh kemudian memantul, maka besarnya koefisien restitusi dirumuskan dengan: I = ∆p = pakhir − pawal e=− 2. Momentum (p) p = mv p = momentum (kgms-1), besaran vektor m = massa (kg) v = kecepatan (ms-1) v1 ' h = 2 v1 h1 Berlaku: e= hn+1 hn Dengan hn adalah tinggi pantulan ke-n (n = 0, 1, 2). [email protected] BAB 7 DINAMIKA ROTASI DAN KESETIMBANGAN BENDA TEGAR A. DINAMIKA ROTASI Gerak Lurus n Hukum Dinamika Rotasi: ∑τ = I.α Hubungan Keduanya Gerak Rotasi Kita dapat meninjau suatu kasus benda yang menggelinding (berotasi dan bertranslasi) seperti gambar di bawah ini. S θ= R θ R: jari-jari putarannya dθ dt dω α= dt dS dt dv a= dt ∑ Momen gaya Gaya = F Momen Gaya== ∑τ Momen Inersia = I Massa = m n v R a α= R ω= v= ω= t = I.a a fgesek(R) = k.m.R2 ( ) R fgesek = k.m.a q: sudut antara F dengan R I = k.m.R 2 k = konstanta Untuk satu partikel k=1 ... (1) Dinamika rotasi: τ = R.F .sinθ Momen Inersia Besaran yang analog dengan massa untuk gerak rotasi. l = k.m.R Dinamika lurus: F – fgesek = m.a ... (2) Persamaan (2) disubtitusikan ke (1) akan didapat: k = konstanta pada rumus momen inersia: silinder pejal k= 1 2 ; bola pejal k = ; dan seterusnya. 2 5 Untuk beberapa kasus seperti gambar dapat diberikan percepatannya adalah: a= 2 g.sinθ 1+k a= g (1 + k ) dengan k = konstanta. Untuk benda yang sudah baku diberikan tabel sebagai berikut. No 1 2 3 Bentuk Benda Benda berupa titik Momen Inersia I = mR2 Benda panjang, homogen, diputar di salah satu ujung Benda panjang, homogen, diputar tepat di tengah I= 1 3 I= 1 12 ml2 ml2 4 Bola berongga I= 2 3 mR2 5 Bola pejal I= 2 5 mR2 6 Silinder berongga tipis I = mR2 7 Silinder pejal I= 1 2 mR2 8 Silinder berongga tidak tipis I= 1 2 m(R12 + R22) a= n w A − wB wA w A − wB sinθ a= a= mA + mB + k.Mkatrol mA + mB + k.Mkatrol mA + mB + k.Mkatrol Energi Kinetik Untuk benda menggelinding (rotasi & translasi) 1 Ektranslasi = .m.v 2 2 1 2 1 1 v Ekrotasi = .I.ω = .(kmR 2 )( )2 = .km.v 2 2 2 2 R 1 2 Ektotal = Ektranslasi + Ekrotasi = mv (1 + k) 2 [email protected] n Ektotal = 12 m.v 2 (1 + k ) ; vA = 2g.h (1 + k ) m.gh = 12 m.v 2 (1 + k ) Kesetimbangan Rotasi Setimbang rotasi jika di setiap titik tumpu: jumlah momen gaya = 0 ⇒ ∑τ = 0 - Jika terdapat gaya w, F, dan T bekerja pada batang seperti gambar: ;vA = laju di dasar n Momentum Sudut L = I.ω ∑ Lsebelum = ∑ Lsesudah n - Usaha dan Daya pada Gerak Rotasi W = τ .θ Usaha: Daya: Benda dikatakan setimbang jika benda tidak bergerak (percepatan = 0) baik secara translasi atau secara rotasi. n Secara Translasi - Gaya-gaya dalam arah mendatar haruslah = 0 ∑ Fx = 0 - Gaya-gaya dalam arah vertikal haruslah = 0 ∑F =0 Sehingga jika diberikan kasus setimbang di bawah: y θ ∑ Fx = 0 ⇒ w2 – Tcosq = 0 ⇒ w2 = Tcosq ∑ Fy = 0 n ∑τ = 0 W P= t B. KESETIMBANGAN BENDA TEGAR ⇒ w1 – Tsinq = 0 ⇒ w1 = Tsinq Setimbang oleh 3 Buah Gaya Berlaku: F F1 F = 2 = 3 sinθ1 sinθ2 sinθ3 Jika sistem tetap dalam keadaan setimbang rotasi maka: ⇔ (w) (RW ) . sin θW + (F ) (RF ) . sin θF - (T )(RT ) sin θT = 0 ⇔ (w) (RW ) . sin θW + (F ) (RF ) . sin θF = (T ) (RT ) sin θT n Titik Berat a. Titik berat benda pejal homogen No Bentuk Benda Titik Berat 1 Silinder pejal yo = ½ t 2 Bola pejal yo = R 3 Limas pejal yo = ¼ t 4 Kerucut pejal yo = ¼ t 5 Setengah bola pejal yo = 3/8 R b. Titik berat benda homogen berbentuk garis No Bentuk Benda Titik Berat 1. Garis lurus y0 = 2. Busur lingkaran 3. Busur setengah lingkaran y0 = R = 4. Segitiga siku-siku 1 2 l AB AB y0 = 2 πR x0 = 1 3 1 3 x ; y0 = y c. Titik berat benda berbentuk luasan (selimut bangun ruang) No Bentuk Benda Titik Berat 1. Kulit kerucut y0 = 1 3 l 2. Kulit limas y0 = 1 3 t 3. Kulit setengah bola y0 = 1 2 R 4. Kulit silinder y0 = 1 2 t Titik berat gabungan dari benda-benda teratur yang mempunyai berat W1, W2, W3, … dan seterusnya. [email protected] ∑w x ∑w ∑w y = ∑w xo = n n = w1 x1 + w2 x2 + w3 x3 + ... w1 + w2 + w3 + ... = w1 y1 + w2 y2 + w3 y3 + ... w1 + w2 + w3 + ... n yo n n n w (berat) ~ m (massa) ~ V (Volum) ~ A (luas) ~ L (panjang) ⇒ rumus di atas bisa diganti dengan besaranbesaran di atas. w = berat benda BAB 8 GELOMBANG A. GELOMBANG MEKANIK Gelombang adalah getaran yang merambat/energi yang menjalar. Setiap gelombang memiliki cepat rambat: v = l. f = v l f T l T Perut n = cepat rambat gelombang (m/s) = panjang gelombang (m) = frekuensi gelombang (Hz) = jumlah gelombang tiap waktu = periode gelombang (s) = waktu untuk terjadi satu gelombang Persamaan Gelombang 1. Gelombang berjalan + awal gelombang merambat ke atas Y = ± A sin(wt + kx + qo ) Jarak tempuh gelombang: s = v ´t dan t = waktu (s) n – awal gelombang merambat ke bawah Beberapa Bentuk Gelombang Sudut fase: q = (wt ± kx + qo ) q q = Fase: j = 2p 3600 2. Gelombang stasioner – Ujung terikat Ujung Y = 2 A sin(kx)cos(wt - k) – Ujung bebas Ujung Y = 2 A cos(kx)sin(wt - k) A : amplitudo gelombang transversal w : frekuensi sudut: w = 2p. f = f : frekuensi dan T: periode w 2p Ûf= T 2p 2p 2p k : bilangan gelombang: k = Û l = l k l : panjang gelombang x : posisi dan t : waktu l : panjang tali [email protected] Cepat rambat gelombang dapat juga dirumuskan: v = l.f = n n w k Percobaan Melde – Frekuensi Pipa Organa Terbuka: (n + 1) ´v fn = 2L – Frekuensi Pipa Organa Tertutup: (2n + 1) ´v fn = 4L Didapat cepat rambat gelombang pada dawai: n = 0, 1, 2, 3, .... n = 0 Þ nada dasar n = 1 Þ nada atas I n = 2 Þ nada atas II F v= m F m L m = gaya tegangan tali (N) = massa dawai sepanjang L (kg) = panjang dawai (m) = massa per satuan panjang dawai (kg m s–1), dengan m = n m L B. GELOMBANG BUNYI n n Jenis bunyi berdasarkan frekuensinya 1. Infrasonik; frekuensi < 20 Hz, dapat didengar oleh jangkrik dan anjing. 2. Audiosonik; frekuensi antara 20 Hz-20.000 Hz, dapat didengar oleh manusia. 3. Ultrasonik; frekuensi > 20.000 Hz, dapat didengar oleh lumba-lumba dan kelelawar. Bunyi dengan frekuensi teratur disebut nada, tinggi rendahnya nada ditentukan oleh frekuensi bunyi. Cepat Rambat Bunyi – Cepat rambat bunyi dalam gas. RT Berdasarkan Hukum Laplace: v = g M R T M g B = modulus Bulk, (N m ) r = massa jenis zat cair, (kg m-3) -2 – Cepat rambat bunyi dalam zat padat: E v= ρ E = modulus Young zat padat, (N m-2) r = masa jenis zat padat, (kg m-3) B r Efek Doppler – Jika sumber bunyi dan pendengar relatif mendekat, maka frekuensi terdengar lebih tinggi ( fp > fs ) . – Jika sumber bunyi dan pendengar relatif menjauh, maka frekuensi terdengar lebih rendah ( fp < fs ) . – Jika sumber bunyi dan pendengar relatif diam, maka freku-ensi terdengar sama ( fp = fs ) . fp = v ± vp v ± vs ´ fs vp (+): pendengar mendekat sumber bunyi. vs (+): sumber bunyi menjauh pendengar. n Energi Bunyi dan Daya Energi Gelombang: 1 E = mA2 w 2 = 2p2 m. f 2 .A2 2 = konstanta gas umum = 8,31 x 10 3 J mol–1 K–1 = suhu mutlak = berat molekul (kg mol–1) = konstanta Laplace, bergantung jenis gas – Cepat rambat bunyi dalam zat cair: v = Frekuensi pada Dawai dan Pipa organa – Frekuensi Getaran Dalam Dawai: (n + 1) ´v fn = 2L Daya: n P= E t Intensitas Bunyi (Daya tiap satu-satuan luas) I= P E = A A.t P 4pr 2 Taraf intensitas bunyi adalah tingkat/derajat kebisingan bunyi. Batas kebisingan bagi telinga manusia: 10-12 watt.m-2 sampai 1 watt.m-2. Untuk luasan bola: I= [email protected] Taraf Intensitas Bunyi diberikan: I (desi Bell atau dB) TI = 10log I0 n Perbedaan taraf intensitas bunyi terjadi karena perbedaan jarak. Sumber bunyi r1 TI1 TI2 = TI1 + 10log r2 TI2 makin jauh TI semakin kecil Maka akan diperoleh hubungan: Emaks E w =- = = c Bmaks B k I2 I1 TIn = TI1 + 10log n Taraf intensitas bunyi n kali sumber Þ makin banyak makin besar. Emaks = amplitudo medan listrik , (N/C) Bmaks = amplitudo medan magnetik, (Wb/m2) C = laju gelombang elektromagnetik dalam vakum n TI1 : taraf intensitas 1 sumber bunyi TIn : taraf intensitas n kali sumber bunyi C. GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK Kecepatan rambat gelombang elektromagnetik dalam vakum memenuhi hubungan: 1 C= mo eo Kuat Medan Listrik dan Kuat Medan Magnetik Persamaan medan listrik dan magnetik masingmasing: E = Emaks cos(kx - wt ) B = Bmaks cos(kx - wt ) Intensitas (laju energi tiap luasan) Gelombang Elektromagnetik Intensitas gelombang elektromagnetik (laju energi per m2) disebut juga Poynting (lambang S), yang nilai rata-ratanya: S =I = n Rapat Energi Rata-rata mo = permeabilitas vakum (4p x 10-7 Wb/A.m) eo = permitivitas vakum (8,85 x 10-12 C2/N.m2) n n a a a a a a a a E 2 c.B 2 P Em .Bm = = m = m A 2mo 2mo .c 2mo u= S c Sifat-sifat Gelombang Elektromagnetik Berdasarkan hasil percobaan H.R.Hertz, gelombang elektromagnetik memiliki sifat-sifat sebagai berikut. – Merupakan gelombang transversal. – Dapat merambat dalam ruang hampa. – Dapat mengalami refleksi, refraksi, difraksi. – Dapat mengalami interferensi. – Dapat mengalami polarisasi. – Tidak dibelokkan oleh medan listrik maupun magnet. n Warna Cahaya – Cahaya polikromatik: cahaya yang dapat terurai menjadi beberapa macam warna. – Cahaya monokromatik: hanya terdiri dari satu warna. – 1 warna: memiliki satu kisaran panjang gelombang. Spektrum Gelombang Elektromagnetik Urutan spektrum gelombang elektromagnetik mulai dari frekuensi terkecil ke frekuensi terbesar: n Dispersi Sinar Putih – Dispersi adalah penguraian cahaya menjadi komponen-komponen warna dasarnya. – Sinar putih dapat terurai menjadi beberapa warna. Penguraian sinar putih dapat menggunakan prisma. Dari percobaan didapat deviasi minimum berurutan dari kecil ke besar: merah - jingga - kuning - hijau - biru - nila - ungu. – Sudut dispersi (j) adalah beda sudut deviasi minimum ungu dengan sudut deviasi minimum merah. gelombang radio gelombang televisi gelombang radar sinar inframerah cahaya tampak sinar ultraviolet sinar X sinar gamma merah jingga – kuning – hijau biru nila ungu frekuensi membesar panjang gelombang mengecil c = laju GEM dalam vakum D. OPTIK FISIS [email protected] Untuk sudut yang relatif kecil maka berlaku pendekatan: j = Du - Dm = (nu - 1) - (nm - 1)b = (nu - nm )b nu = indeks bias sinar ungu nm = indeks bias sinar merah b = sudut prisma Du = deviasi minimum ungu Dm = deviasi minimum merah n sin q @ n Percobaan Interferensi Thomas Young Dengan membangkitkan sumber sinar koheren dengan meng-gunakan celah ganda. Hasil perpaduan (interferensi) berkas sinar adalah pola garis gelap terang pada layar. Untuk sudut yang relatif kecil maka berlaku pendekatan: sin q @ yn = tan q L yn = jarak antara terang pusat dengan terang ke- n L = jarak antara celah dan layar n Difraksi Celah Tunggal Difraksi celah tunggal terjadi jika cahaya dirintangi oleh celah yang sempit. – Interferensi maksimum terjadi jika: 1 d sinθ = m + λ 2 m = 1, 2, 3, ... – Interferensi minimum terjadi jika: d sin q = m.l Difraksi pada Kisi (Celah Banyak) Jika N menyatakan banyaknya garis (celah) per satuan panjang dan d adalah jarak antar kisi, maka: d= 1 N – Interferensi maksimum (terang) terjadi: d sin q = m.l m = 0, 1, 2, ... – Interferensi minimum terjadi jika: æ 1ö d sin q = çççm - ÷÷÷l è 2ø m = 1, 2, 3, ... Untuk sudut yang relatif kecil maka berlaku pendekatan: y sin q @ n = tan q L terang pusat – Interferensi maksimum (terang) terjadi: d sin q = m.l – Interferensi minimum (gelap) terjadi: æ 1ö d sin q = çççm - ÷÷÷l è 2ø m = 1, 2, 3, .... dengan: d : jarak antar celah q : sudut antara terang pusat dengan terang ke-n λ : panjang gelombang cahaya yn = tan q L n Jarak Terang/Gelap Berurutan L Dy = ´l d n Perhitungan Difraksi pada Daya Urai Suatu Lensa qm = sudut pemisah (sudut resolusi minimum) Agar dua benda titik masih dapat dipisahkan secara tepat berlaku: l sin qm = 1,22 D Karena sudut qm sangat kecil, maka berlaku sin qm qm = tan qm = menjadi: dm , sehingga persamaan L qm .L = dm = 1,22 m = 1, 2, 3, ... dengan d = lebar celah. [email protected] l.L D n Interferensi pada Lapisan Tipis – Interferensi maksimum: 2nd cos r = (m - 12 )l n Polarisasi Karena Pembiasan Ganda Polarisasi yang terjadi jika sinar dilewatkan pada sebuah bahan yang an-isotropik (arah perjalanan cahaya di setiap titik di dalam bahan tersebut tidak sama). n Polarisasi Karena Penyerapan Selektif – Proses ini menggunakan dua lensa, polarisator, dan analisator. – Mula-mula cahaya dilewatkan polarisator sehingga terpolarisasi. Untuk melihat bahwa cahaya tersebut terpolarisasi maka digunakan keping yang sama sebagai analisator. Dengan memutar analisator pada sumbu antara kedua keping dapat teramati penurunan intensitas karena telah terjadi penyerapan. m = 0, 1, 2, ... n = indeks bias lapisan tipis n Cincin Newton – Interferensi maksimum (lingkaran terang) terjadi jika 1 n.rt2 = (m - ).l.R 2 m = 1, 2, 3, ... rt = jari-jari lingkaran terang ke-m n = indeks bias medium – Interferensi minimum (lingkaran gelap) terjadi jika: n.rg2 = m.l.R m = 0, 1, 2, 3, .... rg = jari-jari lingkaran gelap ke-m n = indeks bias medium 1 I = I0 cos2 q 2 E. POLARISASI CAHAYA I= intensitas cahaya setelah melalui analisator I0= intensitas cahaya setelah melalui polarisator q= sudut antara analisator dan polarisator – Polarisasi adalah proses penyerapan sebagian arah getar gelombang transversal. – Akibat polarisasi, cahaya merambat dengan arah getar tertentu saja, sedang arah getar lain terserap atau terkurangi. n n Polarisasi Karena Pemantulan n Sudut sinar datang yang menyebabkan cahaya terpolarisasi seperti pada gambar adalah 57°. Polarisasi Karena Hamburan – Polarisasi juga dapat terjadi ketika cahaya tak terpolarisasi dilewatkan pada bahan, kemudian cahaya tersebut dihamburkan. – – Polarisasi Karena Pembiasan dan Pemantulan – Polarisasi dapat terjadi antara sudut sinar bias dan sinar pantul siku-siku = 90°. – Sudut datang yang menjadi sinar ini terpolarisasi disebut sudut Brewster (iP). n2 n1 n1 = indeks bias medium 1 n2 = indeks bias medium 2 m = 1, 2, ... – Interferensi minimum: 2nd cos r = ml tan ip = – a dan c: cahaya terpolarisasi sebagian b: cahaya terpolarisasi seluruhnya Contoh: cahaya matahari dihamburkan oleh molekul-molekul di atmosfer, hingga langit terlihat biru, karena cahaya biru paling banyak dihamburkan. [email protected] BAB 9 LISTRIK STATIS A. HUKUM COULOMB ® q = sudut antara E dan garis normal luasan Besar gaya: F = k. q1 .q2 r2 å q = muatan total yang dilingkupi oleh permukaan tertutup 2. Energi Potensial Listrik EP = k q.q ' r 3. Potensial Listrik V= Jika tidak dalam ruang hampa, maka: k= 1 4per .eo eo = permitivitas listrik dalam hampa er = permitivitas relatif bahan (di hampa er = 1 ) B. MEDAN LISTRIK DAN KUAT MEDAN LISTRIK Medan Listrik: daerah dimana gaya listrik masih terjadi. F Kuat medan: E = atau Gaya listrik: F = q.E q E : kuat medan listrik, merupakan besaran vektor. ® Medan listrik merupakan vektor, arah E menjauhi muatan sumber positif dan menuju muatan negatif. EP Û EP = q.V q Potensial oleh muatan titik potensial: q V =k r V = potensial listrik pada jarak r dari muatan sumber (V) q = muatan sumber (C) r = jarak titik terhadap muatan sumber (m) r2 Potensial listrik di titik P yang ditimbulkan oleh 4 muatan sumber q1, q2, q3 dan q4 ditulis: VP = V1 + V2 + V3 + V4 q q q q = k 1 +k 2 -k 3 -k 4 r1 r2 r3 r4 4. Usaha Untuk Memindahkan Muatan WPQ = q(V2 - V1 ) = q.DV 1. Hukum Gauss Fluks listrik total yang menembus suatu permukaan tertutup sama dengan jumlah aljabar muatan-muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tertutup itu dibagi dengan permitivitas udara e0. F = EA cos q = E = kuat medan listrik, (N/C) A = luas permukaan tertutup, (m2) F = fluks listrik Sq e0 5. Medan dan Potensial Listrik Beberapa Keadaan n Pada konduktor keping sejajar – Rapat muatannya: q s= A – Kuat medan listrik antara keping: s E= e0 – Kuat medan di luar keping: E = 0 [email protected] n n – Potensial listrik di antara kedua keping ( 0 < r ≥ d ): V = E.r – Potensial listrik di luar keping ( r > d ): V = E.d Pada konduktor bola logam berongga Bila konduktor bola berongga dimuati, maka muatan pada konduktor bola berongga akan menyebar di permukaan bola, sedang di dalam bola tidak ada muatan. Kuat medan listrik: – di dalam bola (r < R): E = 0 r ≥ R – di luar bola serta kulit (r ≥ R): q E =k 2 r Susunan Kapasitor – Seri Beda potensial totalnya adalah: V = V1 + V2 + V3 æ1 1 1ö V = ççç + + ÷÷÷.Q çè C1 C2 C3 ø÷ Dengan demikian pada rangkaian seri berlaku perbandingan tegangan: 1 1 1 V1 : V2 : V3 = : : C1 C 2 C 3 Dan didapat Kapasitas ekivalennya adalah: 1 1 1 1 = + + C C1 C 2 C 3 R = jari-jari bola Potensial listrik: – Paralel q R q – di luar bola serta di kulit: V = k r – di dalam bola: V = k C. KAPASITOR Dengan demikian muatan totalnya adalah: Perbandingan antara Q dan V disebut kapasitansi kapasitor, yang diberi lambang C. Q = Q1 + Q2 + Q3 + ... + Qn Q = (C1 + C2 + C3 + ... + C n ).V Kapasitas ekivalennya adalah:­ Q C = = C1 + C 2 + C 3 V Q C= V Q = besar muatan pada tiap-tiap keping (C) V = beda potensial antara kedua keping (V) n Energi yang Tersimpan dalam Kapasitor n Co = A d eo er n Salah satu fungsi kapasitor adalah untuk menyimpan energi: 1 W = C .V 2 2 Kapasitas Kapasitor er eo A d = luas tiap keping, (m2) = jarak antar keping, (m) = permitivitas listrik dalam vakum/udara = permitivitas relatif bahan Untuk Bola 1 1 Q2 W = QV = 2 2 C Rapat Energi dalam Medan Listrik Karena Q = CV maka: n Beda potensial diberikan: æ1 1ö DV = V1 - V2 = kQçç - ÷÷÷ çè R1 R2 ø÷ C= 4peo R2R1 R2R1 = k (R2 - R1 ) R2 - R1 Untuk yang hanya terdiri 1 bola konduktor saja, maka bisa dianggap R2 = ¥ . Hasil bagi antara W dan V disebut rapat energi listrik ue. Jadi: W ue = = 12 eo E 2 V ue = rapat energi listrik (J/m3) eo = peritivitas listrik dalam vakum (C E = kuat medan listrik (N/C) 2 [email protected] Nm2 ) BAB 10 LISTRIK DC Arus listrik adalah aliran dari elektron-elektron bebas dari suatu potensial rendah ke tinggi (dapat juga aliran muatan). I= n DQ t I = kuat arus (A) DQ = besar perubahan muatan (C) t = waktu (s) – – Susunan Penghambat – Susunan Seri Sifat: Arus: It otal = I1 = I2 = I3 Arah aliran muatan negatif berlawanan dengan arah arus listrik yang ditimbulkan. Arah aliran muatan positif searah dengan arah arus listrik yang ditimbulkan. Hambatan: Dari percobaan oleh Ohm bahwa perbandingan antara beda potensial dengan kuat arus listrik nilainya selalu konstan, nilai tersebut disebut hambatan: V R = ÛV =I .R I – i 1 1 1 Perbandingan arus= I1 : I2 : I3 = : : R1 R2 R3 Beda potensial Vt otal = e = V1 = V2 = V3 (Itotal )(Rtotal ) = I1R1 = I2R2 = I3R3 b Untuk penghantar kawat homogen dan berpenampang Beda potensial: Vt otal = e = V1 + V2 + V3 Susunan Paralel Sifat: Arus= It otal = I1 + I2 + I3 Secara fisiknya hambatan dapat dicari, perhatikan gambar penghantar kawat homogen berikut ini. L A j Vtotal V1 V2 V3 = = = Rtotal R1 R2 R3 1 1 1 1 = + + Rp R1 R2 R3 V = beda potensial listrik (V) I = kuat arus listrik (A) R = hambatan (W) E a RS = R1 + R2 + R3 n Susunan Jembatan Wheatstone L lintang sama, besaran r disebut hambatan pengA hantar. Jadi: R=r L A r = hambatan jenis bahan logam ­(W m), L = panjang penghantar (m), A = luas penampang lintang penghantar (m2), R = hambatan penghantar (W). Cara menentukan hambatan ekivalen pada susunan (rangkaian) jembatan Wheatstone. Jika R1.R4 = R2.R3, maka R5 tidak berfungsi (dapat dihilangkan), Nilai hambatan penghantar logam dapat berubah dikarenakan perubahan suhu: Rt = Ro (1 + a.DT ) [email protected] Jika R1.R4 ¹ R2.R3, maka hambatan ekivalennya dapat diselesaikan dengan transformasi D (delta) menjadi Y (star) sebagai berikut. I2 = Dengan nilai-nilai Ra, Rb dan Rc sebagai berikut. Ra = n n R1 .R3 R1 .R5 R3 .R5 ; Rb = ; Rc = R1 + R3 + R5 R1 + R3 + R5 R1 + R3 + R5 Hukum Kirchhoff 1. Hukum I Kirchhoff “Jumlah aljabar kuat arus listrik yang melalui titik cabang sama dengan nol.” (e1 - e2 )R3 + (e3 - e2 )R1 R1 .R2 + R2 .R3 + R1 .R3 Alat Ukur Listrik 1. Amperemeter Batas ukur amperemeter dapat diperbesar n kali dengan menambahkan suatu hambatan paralel, disebut hambatan Shunt. RA = hambatan dalam 1 .RA Rsh = amperemeter (n - 1) Rsh = hambatan shunt 2. Voltmeter Batas ukur voltmeter dapat diperbesar dengan menambahkan suatu hambatan secara seri, disebut hambatan depan. Rv = hambatan dalam voltmeter RD = hambatan depan n = pengali (kelipatan) RD = (n - 1)Rv Tanda positif (+) jika arah arus listrik menuju ke titik cabang. Tanda negatif (–) jika arah arus listrik meninggalkan titik cabang yang sama. I - I1 - I2 - I3 = 0 I=0 I = I1 + I2 + I3 n Energi dan Daya Listrik - Energi Listrik W = V .I.t = I 2 .R.t = å 2. Hukum 2 Kirchhoff “Dalam rangkaian tertutup (loop) jumlah aljabar GGL (e) dan jumlah penurunan potensial (IR) sama dengan nol.” å IR + å e = 0 Ketentuan tanda untuk e dan I: e = (+), jika gerak mengikuti arah loop bertemu dengan kutub (+) sumber tegangan terlebih dahulu. e = (-), jika gerak mengikuti arah loop bertemu dengan kutub (-) sumber tegangan terlebih dahulu. I = (+), jika arah loop searah dengan arah arus. I = (-), jika arah loop berlawanan dengan arah arus. Untuk rangkaian berikut dapat juga digunakan aturan loop, namun perhitungan akan panjang sehingga dapat juga digunakan rumus praktis untuk mencari arus. V2 ´t R V : beda potensial , (v) I : kuat arus listrik, (A) R : hambatan listrik, (W) t : waktu, (s) - Daya Listrik P = W V2 =V .I = = I2 .R t R Untuk alat dengan spesifikasi Pt watt, Vt volt, yang dipasang pada tegangan V (V ¹ Vt), maka daya yang diserap alat: æ V ö÷2 P = ççç ÷÷ . Pt çèV ÷ø t P = daya listrik yang diserap V = tegangan yang dipakai Vt = tegangan tertulis Pt = daya tertulis [email protected] BAB 11 MEDAN MAGNET A. MEDAN MAGNET n Solenoida adalah kumparan yang cukup panjang. Kuat medan induksi magnet adalah: Di pusat solenoida: Di salah satu ujung: Medan Magnet di sekitar Kawat Berarus Listrik Gunakan kaidah tangan kanan I seperti digambarkan di bawah: kawat berarus listrik B= I I – B Kuat Medan Magnet – B= Kawat Berarus Listrik yang Panjangnya Tak Berhingga Kuat Medan Induksi Magnet pada Toroida Toroida adalah solenoida yang dibengkokkan hingga membentuk lingkaran. Kuat medan magnet dalam toroida yang berjarak r dari pusat lingkaran adalah: I B= a p Bp = – m0 .I 2pa – mo = 4p × 10–7 Tm/A a m0 .I.N 2pr B. GAYA LORENTZ Kawat Berarus Listrik yang Panjangnya Berhingga q1 q2 p n Gaya Lorentz pada Kawat Berarus FL = B.I.L sin q n q = sudut antara B dan I Gaya Lorentz pada Partikel Bermuatan q1 q2 FL = q.v.Bsin q q = sudut antara B dan arah gerak q I m .I Bp = 0 (cos q1 + cos q2 ) 4p.a Arah gaya Lorentz diatur pakai kaidah tangan kanan II. B Kuat Medan Magnet oleh Kawat Melingkar Di pusat lingkaran (titik O) BO = m0 .I 2a F n Gaya Lorentz pada Dua Kawat Lurus Sejajar I1 I2 Di titik P (sepanjang sumbu lingkaran) BP = – m0 . I. N 2L N : jumlah lilitan solenoida L : panjang solenoid B n m0 . I. N L m0 . I 3 sin q 2a Kuat Medan Magnet oleh Solenoida F m0 .I1 .I2 = L 2.p.a [email protected] n Gerak melingkar muatan pada medan magnet homogen Bila partikel bermuatan bergerak dalam medan magnet homogen secara tegak lurus, maka yang terjadi partikel akan bergerak dengan lintasan melingkar. Jari-jari lintasan diberikan: m.v R= q .B R= n 1 2.m.(DV ) B q Gerak lurus muatan pada medan magnet dan listrik saling tegak lurus v= E B Jika muatan dipercepat dengan beda potensial DV maka: BAB 12 INDUKSI ELEKTROMAGNETIK A. FLUKS MAGNETIK C. PENERAPAN HUKUM FARADAY DAN HUKUM LENZ Fluks magnetik adalah banyaknya garis-garis magnet yang menembus secara tegak lurus pada suatu luasan. Fm = B.A = B.A.cos(q) n A = luas permukaan, a = sudut antara vektor B dengan garis normal A. Bila kawat PQ digeser ke kanan, maka luasan segiempat akan berubah (bertambah besar/ berkurang) ® Fluks juga berubah ® timbul GGL: B. HUKUM FARADAY DAN HUKUM LENZ Hukum Imbas Faraday Gaya gerak listrik (GGL) dalam sebuah rangkaian sebanding dengan laju perubahan fluks yang melalui rangkaian tersebut. e = -N Untuk GGL rata-rata: e = -.B.v B = kuat medan magnet (T), l = panjang kawat PQ, v = laju gerak kawat PQ (m/s). dF dt e = -N Perubahan luas pada kawat segiempat Untuk menentukan arah arus dapat diatur dengan kaidah tangan kanan II DF Dt N: banyaknya lilitan Tanda negatif (–) menujukkan fluks yang muncul melawan perubahan. Seperti dijelaskan pada hukum Lenz. Hukum Lenz “Arus imbas akan muncul di dalam arah yang sedemikian rupa sehingga arah tersebut menentang perubahan yang menghasilkannya.” n Kawat diputar sejajar bidang yang tegak lurus B [email protected] Bila kawat OP diputar maka luasan juring OPQ akan berubah ® Fluks juga berubah ® timbul GGL. Besarnya: B.p.2 e= T W = 12 L.I 2 n Induktansi Bersama/Silang l = panjang kawat OP (jari-jari) T = periode ( waktu 1 kali putar) n Generator AC Pembuatan generator AC didasari pada konsep perubahan fluks magnetik akibat perubahan sudut. GGL yang timbul pada kumparan primer (e1) maupun sekunder (e2) akibat fluks pada kumparan primer/sekunder disebut induksi silang atau induksi timbal balik. Besarnya GGL induksi adalah: – Di kumparan 1: dF dI e1 = -N1 12 = -M12 2 dt dt e = NBA(w)sin(wt ) n Besarnya GGL maksimum: e = NBAw w = laju putaran sudut Transformator – Di kumparan 2: VS NS = VP NP – – e2 = -N2 N1 = jumlah lilitan di kumparan 1, N2 = jumlah lilitan di kumparan 2, dF12 = perubahan fluks, timbul oleh kumparan 2 di kumparan 1, dF21 = perubahan fluks, timbul oleh kumparan 1 di kumparan 2, dI1 = perubahan arus di kumparan 1 (A), dI2 = perubahan arus di kumparan 2 (A), M12 = induktansi bersama dari kumparan 1 terhadap kumparan 2, M21 = induktansi bersama dari kumparan 2 terhadap kumparan 1. NP dan NS = jumlah lilitan pada kumparan primer dan sekunder, VP dan VS = Tegangan primer dan sekunder. Efisiensi trafo diberikan: P V .I h= S = S S PP VP .IP PP = daya kumparan primer (watt), PS = daya kumparan sekunder (watt). n Induktansi Diri eind = -L dI dt atau eind = -L DI Dt Besar induktansi bersama: N1 .F12 mo N1 .N2 . A1 = 2 I2 m N .N . A N .F M21 = 2 21 = o 1 2 2 1 I1 M12 = L = induktansi diri (henry), 1 henry = 1 volt.detik/ampere. Untuk solenoida atau toroida: L= N A mr m0 N 2 A = jumlah lilitan solenoida atau toroida, = luas penampang solenoida atau toroida (m2), l = panjang solenoida atau keliling toroida (m), mr = permeabilitas relatif bahan ; mr = 1 (untuk hampa). Energi yang tersimpan dalam solenoida atau toroida adalah: dF21 dI = -M21 1 dt dt D. ARUS AC n Sumber arus dan tegangan AC e = NBAw sin(wt ) = emax .sin(wt ) atau lebih sering ditulis: V = Vmax .sin(wt ) I = Imax .sin(wt ) [email protected] n Nilai rata-rata arus dan tegangan bolak-balik – Nilai efektif arus dan tegangan bolak-balik I V Ieff = maks dan Veff = maks 2 2 XC reaktansi kapasitif (nilai hambatan pada induktor) 1 XC = w.C – Z = Impedansi (nilai hambatan total) Rangkaian seri R, L, dan C – 2.I 2.V Ir = maks dan Vr = maks p p n n 2 Z = R 2 + ( XL - X C ) Fasa antara arus dan tegangannya adalah: R cos q = Z Ketika XL = XC hal ini disebut keadaan “RESONANSI”, yang terjadi ketika frekuensi (f) tegangan AC adalah: VR = VR-max sin(wt - q) f= VL = VL-max sin(wt - q + 90o ) 2 V = VR2 + (VL - VC ) VC = VC -max sin(wt - q - 90o ) Karena pada rangkaian seri ® arus sama besar maka: nDaya pada rangkaian arus bolak-balik – – – BAB 13 Daya Rata-rata: 1 P = Vmaks Imaks cos q atau P = Veff .Ieff cos q 2 XL reaktansi induktif (nilai hambatan pada induktor) XL = w.L Daya sesaat: æ ö 1 P = Vmaks Imaks çççcos q sin2 wt + sin q sin2wt ÷÷÷ è ø 2 2 I.Z = (I.R)2 + ((I. XL ) - (I. XC )) 1 1 2p LC cos q = faktor daya. MEKANIKA FLUIDA A. TEKANAN 1. Pengertian Tekanan P= F A F = besar gaya yang tegak lurus bidang tekanan (N), A = luas bidang tekanan (m2), P = tekanan (N/m2). Satuan tekanan: atmosfer (atm) atau Pa (pascal) = N/m2 (SI). 1 Bar = 10 Pa dan 1 atm = 76 cmHg = 1,01 × 105 Pa 6 2. Tekanan Hidrostatis Tekanan pada dasar bejana yang disebabkan oleh berat zat cair yang diam di atasnya dinamakan tekanan hidrostatik, yang dirumuskan: w ph = = r.g.h A ρ g h ph = massa jenis zat cair (kg/m3), = percepatan gravitasi bumi (m/s2), = kedalaman zat cair dari permukaannya(m), = tekanan hidrostatik pada kedalaman h (N/m2). Tekanan mutlak (total) pada kedalaman h dari permukaan zat cair adalah: pM = po + r.g.h pO = tekanan atmosfer [email protected] n Hukum Pokok Hidrostatis P1 = P2 r1 × g × h1 = r2 × g × h2 r1 × h1 = r2 × h2 rm ra hm ha = = = = massa jenis minyak (kg/m3) massa jenis air (kg/m3) ketinggian minyak (m) beda tinggi kaki kiri dan kanan 3. Hukum Pascal “Tekanan yang diberikan pada suatu zat cair yang ada di dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar.” P2 = P1 F2 F = 1 A2 A1 4. Hukum Archimedes “Sebuah benda yang tercelup ke dalam zat cair (fluida) mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya.” Fa = r.g.V r g V Fa = = = = massa jenis air (kg/m3), percepatan gravitasi bumi (m/s2), volume benda yang tercelup (m3), gaya apung = gaya Archimedes (N). Akibatnya berat benda di dalam zat cair lebih kecil daripada beratnya di udara. w f = w - Fa w = berat benda di udara wf = berat benda di dalam zat cair Fa = gaya apung – Benda akan tenggelam, jika r benda > r zat cair – Benda akan melayang, jika r benda = r zat cair – Benda akan terapung, jika r benda < r zat cair Pada kasus terapung berlaku: rbenda .Vbenda = rcair .Vcelup Keterangan: F = gaya permukaan (N), l = panjang permukaan (m), g = tegangan permukaan (N/m). Peristiwa terkait tegangan permukaan: – Permukaan zat cair cenderung mempunyai luas yang sekecil-kecilnya. Contoh: Tetesan air hujan cenderung berbentuk bola. – Permukaan zat cair cenderung mirip kulit elastis yang liat. Contoh: Nyamuk dapat hinggap di permukaan air. 6. Kapilaritas Kapilaritas adalah gejala naik turunnya permukaan zat cair di dalam pembuluh yang sempit (pipa kapiler). y= 2g cos q rgr Keterangan: y = selisih tinggi permukaan zat cair (m), g = tegangan permukaan (Nm –1), r = massa jenis zat cair (kg/m –3), g = percepatan gravitasi (m s –2), r = jari-jari pipa kapiler (m). B. FLUIDA 1. Fluida Bergerak Q= V = A.v t 2. Persamaan Kontinuitas Q1 = Q2 A1 .v1 = A2 .v2 3. Persamaan Bernoulli 5. Tegangan Permukaan g= V = volume (m3) v = laju aliran (m/s) Q = debit (m3/s) t = waktu (sekon) A = luas (m2) F [email protected] Berlaku: v1 = kecepatan zat cair yang melewati A1 (m/s), v2 = kecepatan zat cair yang melewati A2 (m/s), h = selisih tinggi zat cair di dalam pipa U (m), g = percepatan gravitasi (m/s2), r = massa jenis zat cair di dalam tabung aliran (kg/m3). P + 12 r.v 2 + r.g.h = kons tan P1 + 12 rv12 + rgh1 = P2 + 12 rv22 + rgh2 Penggunaan Persamaan Bernoulli 1. Pipa mendatar Karena v1 < v3 < v2 maka berlaku: P1 > P3 > P 2. Bejana dengan Lubang Aliran . 2 Pada venturimeter dengan manometer r = massa jenis zat cair di dalam pipa U, (sering pakai Hg) (kg/m3). Untuk mencari v1 dapat digunakan rumus: A1.v1 = A2.v2 4. Tabung Pitot Tabung Pitot adalah alat untuk mengukur laju aliran gas. Ditunjukkan gambar berikut ini. (1) v2 = 2g (h1 - h2 ) (2) GA v2 = 2.g.h h 1 = h2 h x = 2 h(h2 ) 3. Venturimeter Digunalan untuk mengukur laju aliran fluida. Ada 2 jenis venturimeter, yaitu: a. Venturimeter tanpa manometer Laju aliran fluida di bagian pipa besar: v1 = 2.g.h v1 = v1 r r’ g h 2.g.h(r ¢) r = laju gas dalam pipa aliran (ms–1), = massa jenis gas (kgm–3), = massa jenis air raksa (kgm–3), = percepatan gravitasi (ms–2), = selisih tinggi permukaan air raksa (m). 5. Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang æé ù2 ö÷ çç ê A1 ú ÷ çç ê ú - 1÷÷ ÷÷ø çè ë A2 û b. Venturimeter dengan manometer (1) (2) y=h v h v1 = h1 = h2 2.g.h(r ¢ - r ) æé ù2 ö÷ çA r çç ê 1 ú - 1÷÷÷ çç ê A2 ú èë û ø÷÷ Haruslah berlaku: v1 > v2 dan P1 < P2 Gaya angkat sayap: F = (P2 - P1 ). A = ( 12 rv12 - 12 rv22 ).A F = gaya angkat sayap pesawat terbang (N), P2 = tekanan di bawah sayap (Nm–2), P1 = tekanan di atas sayap (Nm–2), A = luas total bidang di bawah sayap (m2). A1 = luas penampang tabung (1) (m2), A2 = luas penampang tabung pada bagian (2) (m2), [email protected] BAB 14 ZAT DAN KALOR A. SUHU Hubungan antara skala termometer yang satu dengan lainnya diberikan: Setelah suhu naik DT, luasnya menjadi: A = Ao + DA 3. Pemuaian Volume DV = g.Vo.DT Vo DV DT g X - X0 Y -Y0 = Xt - X 0 Yt -Y0 – – = = = = volume mula-mula (m3), perubahan volume (m3), perubahan suhu (Co), koefisien muai volume ( /Co), g = 3 a. Setelah suhu naik DT, luasnya menjadi: V = Vo + DV X : suhu yang ditunjukkan termometer X, Y : suhu yang ditunjukkan termometer Y. Untuk skala Celcius, Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin hubungannya adalah sebagai berikut: Hukum pada Pemuaian Gas Hukum Boyle–Gay Lussac “Perbandingan antara hasil kali tekanan dan volume gas dengan suhu mutlaknya (satuan Kelvin) adalah konstan.” P .V = tetap T C : R : (F – 32) = 5 : 4 : 9 K = 273 + C Jika pada suhu T1 volume gas V1 dan tekanannya P1 dan pada suhu T2 volume gas V2 dan tekanannya P2 maka berlaku: P1 .V1 P2 .V2 = T1 T2 B. PEMUAIAN Kebanyakan zat memuai jika dipanaskan dan menyusut ketika didinginkan. Memuai berarti bertambah panjang, bertambah luas, dan bertambah volume. C. KALOR 1. Pemuaian Panjang 1. Kalor Menaikkan/Menurunkan Suhu DL = a.Lo. DT L0 DL DT a = = = = panjang mula-mula, (m) perubahan panjang, (m) perubahan suhu, (K atau Co) koefisien muai panjang, (/K atau /Co) Setelah suhu naik DT, panjangnya menjadi: L = Lo + DL 2. Pemuaian Luas DA = b.Ao.DT Ao = luas mula-mula (m2), DA = perubahan luas (m2), b = koefisien muai luas ( /K atau /Co), b = 2a. Q = m . c . DT m = massa benda (kg, gr), c = kalor jenis benda (J/kg K; kal/gr K), DT = perubahan suhu. suhu naik → kalor diserap/diterima suhu turun → kalor dilepas 2. Kalor Perubahan Wujud Q = m.L m = massa benda (kg, gr), L = kalor Laten/kalor lebur/kalor uap (J/kg; kal/gr). Mencair , menguap → kalor diserap Membeku , mengembun → kalor dilepas [email protected] 3. Asas Black 2.Laju Perpindahan Kalor secara Konveksi åQ lepas = åQ Q = h. A. DT t diserap D. PERPINDAHAN KALOR Ada 3 cara perpindahan kalor, yaitu: 1. Konduksi (hantaran/rambatan) → biasa pada zat padat. 2. Konveksi (aliran → biasa pada zat cair dan gas. 3. Radiasi (pancaran) → tanpa zat perantara. Q/t : laju kalor secara konveksi (J/s atau W), A : luas permukaan benda yang kontak dengan fluida (m2), DT : beda suhu antara benda dan fluida (Co atau K), h : koefisien konveksi (J/s m2K). 3.Laju Perpindahan Kalor secara Radiasi P= 1. Laju Perpindahan Kalor secara Konduksi A. DT Q H= =k t L Q/t : laju kalor secara konduksi (J/s), k : Konduktivitas (koefisien konduksi) termal zat, (W/m K ), A : luas penampang lintang (m2), DT : selisih suhu antara ujung-ujung zat padat (K), L : panjang (tebal) zat padat (m). Pada persambungan 2 konduktor berlaku laju rambatan kalor sama T TX TY Y X Q = e s AT 4 t P : daya (laju) radiasi energi ( J/s atau W ), e : emisivitas permukaan, s : konstanta Stefan-Boltzmann (s = 5,67 × 10-8 W/ m2K4), A : luas permukaan benda (m2) T : suhu mutlak benda (K), Jika sebuah benda berada dalam kesetimbangan termis dengan sekitarnya, T = Ts, dan benda memancarkan serta menyerap radiasi pada laju yang sama, maka laju total radiasi sebuah benda pada suhu T dengan lingkungan pada suhu Ts adalah: Ptotal = e s A (T4 – Ts4) hX = hY kX AX .(TX - T ) LX = kY AY .(T - TY ) LY [email protected] BAB 15 TEORI KINETIK GAS DAN TERMODINAMIKA A. TEORI KINETIK GAS 1. Gas Ideal Sifat-sifat gas ideal: 1. Gas ideal terdiri dari partikel-partikel yang tersebar merata dalam ruang dengan jumlah sangat banyak. 2. Partikel gas ideal bergerak secara acak. 3. Gerak partikel gas ideal menuruti hukum Newton tentang gerak. 4. Ukuran partikel gas ideal jauh lebih kecil daripada jarak antara partikel-partikelnya. 5. Tidak ada gaya luar yang bekerja pada partikel gas, kecuali bila terjadi tumbukan. 6. Bila ada tumbukan antar partikel atau partikel dengan dinding, sifatnya lenting sempurna. Rumus: p.V = nRT atau p.V = NkT p = tekanan gas (Pa) V = volume gas (m3) m N = n = jumlah mol (gr/mol) = n = M N r A T = suhu mutlak (K) R = tetapan gas umum = 8,31 J.mol – 1 . K –1 N = jumlah partikel gas k = konstanta Bolzmann = k = 1,38 . 10-23 J.K-1 m = massa gas Mr = berat molekul gas R = k . NA NA =6,02 . 10 23 molekul/mol p1 .V1 p2 .V2 = N1 .T1 N2 .T2 Dengan N m n. Bila jumlah zat sudah tertentu/ zat tidak ada tambah dan kurang/ zat ada di ruang tertutup, berlakulah: N1 = N2. Jadi, p1 .V1 p2 .V2 = T1 T2 2. Tekanan Gas Menurut Teori Kinetik P= P 1 N.mo 2 v 3 V N = jumlah molekul v 2 = rata-rata kuadrat kecepatan (m2/s2) mo = massa sebuah partikel (molekul) (kg) V = volume gas (m3) Karena mo .v 2 = 2Ek (2 kali energi kinetik ratarata), maka: P = 23 N.E k V 3. Temperatur Menurut Teori Kinetik Gas 3 E k = kT 2 T Ek k = temperatur gas (Kelvin), = energi kinetik rata-rata, = tetapan Boltzmann = 1,38 × 10-23 J/K. 4. Kecepatan Efektif Partikel Gas v r .m. s = T Mr R P r k m0 3k.T 3R.T 3P = = M r m0 = suhu mutlak gas, = berat molekul gas (kg/mol), = tetapan suhu umum (8,314 J/mol K), = tekanan gas (Pa), = massa jenis gas, = tetapan Boltzmann, = massa satu molekul gas. 5. Derajat Kebebasan Derajat kebebasan adalah banyaknya bentuk energi yang dimiliki oleh molekul gas sesuai dengan jenis dan arah gerak. Derajat kebebasan ada tiga jenis. – Derajat Kebebasan Translasi (X, Y, Z). – Derajat Kebebasan Rotasi (Rotasi terhadap sumbu X, Y, Z). – Derajat Kebebasan Vibrasi. Prinsip ekuipartisi energi menyatakan bahwa tiap derajat kebe-basan dalam molekul gas memberikan kontribusi (sumbangan) energi pada gas sebesar ( 12 kT). = tekanan gas (Pa) [email protected] n Untuk gas monoatomik: derajat kebebasan: f = 3 æ1 ö 3 Energi kinetik: E k = f ççç kT ÷÷÷ = kT è2 ø 2 Energi dalam: æ1 ö 3 3 E k = f ççç NkT ÷÷÷ = NkT = nRT è2 ø 2 2 n Catatan: Proses terjadi perubahan volume, dan suhu V V mutlak gas, berlaku: 1 = 2 T1 T2 b. Proses isokhorik (Proses iso-volume, Volume: V = konstan) W=0 Gas diatomik suhu rendah ( ± 250 K): f = 3 3 Energi kinetik: E k = kT 2 Diagram P – V pada proses isokhorik P C 2 P2 3 3 Energi dalam: E k = NkT = nRT 2 2 n Gas diatomik suhu sedang ( ± 500 K): f = 5 5 Energi kinetik: E k = kT 2 P1 n Gas diatomik suhu tinggi ( ± 1000 K): f = 7 7 Energi kinetik: E k = kT 2 7 7 Energi dalam: E k = NkT = nRT 2 2 Gas poliatomik: f = 9 B. TERMODINAMIKA 1. Usaha oleh Gas Ideal c. Proses isotermis (Suhu mutlak: T = konstan) W = nRT n P ò P : tekanan gas (Pa) V : volume gas (m3) P.dV V1 P2 Sehingga jika diberikan perubahan tekanan terhadap volume (grafik P – V), maka: P 1 C V1 B Usaha dari B ke C: WBC = Luasan segiempat xCBy Usaha dari A ke B: WAB = Luasan trapesium AByx Usaha siklus = netto = WABCA = Luasan segitiga ABC W = P (V2 - V1 ) T1 T2 V V2 Proses adiabatik berlaku juga: g g P1 (V1 ) = P2 (V2 ) Cp dengan g = . Cv V 2. Usaha dalam berbagai Proses a. Proses isobarik (Tekanan: P = konstan) Proses Adiabatik Proses Isotermik 2 P1 A C V2 P atau W = nRT n 1 V1 P2 d. Proses adiabatik adalah proses yang berlangsung tanpa adanya kalor yang masuk ke sistem atau keluar dari sistem Q = 0. Di bawah adalah diagram p – V pada proses adiabatik dan isotermik. V2 W= V Untuk 2 keadaan yang berbeda berlaku: P1 P2 = T1 T2 5 5 Energi dalam: E k = NkT = nRT 2 2 n 1 γ =tetapan Laplace (gas monoatomik g = 1,4; gas diatomik suhu sedang g = 1,67), Cp = kapasitas kalor jenis gas pada tekanan tetap, CV = kapasitas kalor jenis gas pada volume tetap. Usaha dirumuskan: W= nR 1 ( p1V1 - p2V2 ) atau W = (T1 - T2 ) g -1 g -1 [email protected] 3. Hukum I Termodinamika “Energi kalor mengalir ke dalam sebuah sistem, akan diterima sistem untuk mengubah energi di dalamnya dan atau melakukan usaha terhadap lingkungannya.” 5. Efisiensi Mesin n Mesin Pemanas Carnot Diagram alir: T1 Q1 Q = W + DU W Q = banyaknya kalor yang diserap/dilepaskan oleh sistem. W = usaha yang dilakukan oleh gas terhadap lingkungan. DU = perubahan energi-energi dalam sistem. Q2 n Perubahan Energi-dalam Untuk gas monoatomik: DU = 23 nRDT Untuk gas diatomik suhu sedang: DU = 5 2 T2 Mesin Pendingin Carnot Diagram Alir: W W= + melakukan kerja (memuai) Q2 Sistem W=– dikenakan kerja (memampat) Melepas Q = – 4. Kapasitas Kalor Gas C= Q DT Kapasitas kalor gas pada tekanan tetap CP dan Kapasitas kalor gas pada volume tetap CV, hubungan keduanya adalah: h W Q1 Q2 T1 T2 K Sehingga berlaku: n Gas monoatomik dan diatomik suhu rendah: 3 5 CV = nR dan CP = nR 2 2 n Gas diatomik suhu sedang: 5 7 CV = nR dan CP = nR 2 2 n Gas diatomik suhu tinggi: 7 9 CV = nR dan CP = nR 2 2 T2 Q2 Q1 - Q2 T K= 2 T1 - T2 K= = efisiensi mesin pemanas Carnot, = usaha yang dilakukan oleh mesin (J), = kalor yang diserap dari reservoir suhu tinggi (J), = kalor yang dilepas ke reservoir suhu rendah (J), = suhu dari reservoir tinggi (K), = suhu dari reservoir rendah (K), = Koefisien performansi mesin pendingin. 6. Hukum II Termodinamika n CP – CV = nR CP = kapasitas kalor gas pada tekanan tetap CV = kapasitas kalor gas pada volume tetap T1 > T2 Q K= 2 W T1 Q1 nRDT Perjanjian untuk tanda Q dan W Menyerap Q = + T1 > T2 W h= Q1 Q - Q2 h= 1 Q1 T -T h= 1 2 T1 n n Pernyataan Clausius: “Kalor mengalir secara spontan dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah dan tidak mengalir secara spontan dalam arah kebalikannya.” Pernyataan 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 II Termodinamika dinyatakan dalam entropi “Total entropi jagad raya tidak berubah ketika proses reversible terjadi bertambah ketika proses ireversibel terjadi.” Perubahan Entropi: æQ ö DS = ççç ÷÷÷ è T øreversibel [email protected] BAB 16 OPTIK DAN ALAT OPTIK A. PEMANTULAN CAHAYA Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung 1. Hukum Pemantulan Cahaya – Sinar datang, garis normal, sinar pantul ada pada satu bidang datar. – Sudut datang (i) = sudut pantul (r). Sifat bayangan Benda ruang III, bayangan ruang II Benda ruang II, bayangan ruang III Benda ruang I, bayangan ruang IV nyata, terbalik, diperkecil nyata, terbalik, diperbesar maya, tegak diperbesar Hubungan antara ruang benda (Rbenda) dan ruang bayangan (Rbay), yaitu: Rbenda + Rbay = 5 2. Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar Sifat-sifatnya: – maya, – tegak seperti bendanya, – sama besar dengan bendanya, – jarak bayangan ke cermin = jarak benda ke cermin, – banyaknya bayangan dari dua buah cermin datar diletakkan saling membentuk sudut a: n= 3600 -1 a c M F R II R II R III M b 1. Pembentukan Bayangan pada Cermin Cekung dan Cembung Cermin Cekung Sinar istimewa cermin cekung, yaitu: a. sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus utama (F), b. sinar datang yang melalui titik fokus utama (F) akan dipantulkan sejajar sumbu utama, c. sinar datang yang melalui titik kelengkungan (M) akan dipantulkan melalui M juga. a b c R IV a B. CERMIN CEKUNG DAN CERMIN CEMBUNG Cermin Cembung Sinar–sinar istimewa pada cermin cembung: a. sinar datang sejajar sumbu utama, dipantulkan seolah–olah berasal dari titik fokus, b. sinar datang menuju fokus, dipantulkan sejajar sumbu utama, c. sinar datang menuju jari–jari M atau pusat keleng-kungan, dipantulkan melalui M juga. Sifat bayangan: maya, tegak, diperkecil. 2. Rumus Pembentukan Bayangan dan Perbesaran Bayangan pada Cermin Rumus: 1 1 1 2 + = = so si f R M= si h = i so ho R =2f Keterangan: S o Si f R M h o hi = jarak benda dari cermin, = jarak bayangan dari cermin, = jarak fokus dari cermin, = jari–jari, = perbesaran bayangan, = tinggi benda, = tinggi bayangan. [email protected] C. PEMBIASAN CAHAYA – Pembiasan cahaya yaitu peristiwa pembelokkan arah rambatan cahaya karena melewati dua medium yang berbeda kecepatan optiknya. 1. Hukum Pembiasan Menurut Snellius – Sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar dan berpotongan pada satu titik. – Sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat akan dibiaskan mendekati garis normal. Jika sebaliknya akan dibiaskan menjauhi garis normal. Indeks bias mutlak (n): C n= Cn Indeks bias relatif: n C n21 = 2 = 2 n1 C1 C = cepat rambat cahaya pada ruang hampa = 3 × 108 m/s, Cn = cepat rambat cahaya dalam medium. n1 = indeks bias medium 1. C1 = cepat rambat cahaya dalam medium 1. q1 n1 q2 n2 > n1 – Sinar (3) sudut datang = ic, dibiaskan berimpitan permukaan bidang batas. Sinar (4) sudut datang > ic, dipantulkan total oleh permukaan bidang batas. Jadi syarat terjadinya pemantulan total adalah – Sinar merambat dari rapat ke kurang rapat. – Sudut datang (i) > sudut kritis (ic). Sudut kritis atau sudut batas adalah sudut datang yang sudut biasnya adalah n1 = indeks bias medium I n sin(ic ) = 2 n2 = indeks bias medium II n1 3. Kedalaman Semu Rumus: n d ' = 2 ´d n1 d’ = kedalaman semu d = kedalaman sesungguhnya 4. Pembiasan Cahaya pada Kaca Planparalel N i1 nu N r1 d nk i2 n2 r2 n2 sin q1 v1 l1 = = = n1 sin q2 v2 l2 q1 n1 n2 v1 v2 l1 l1 = sudut datang; q2 = sudut bias = indeks bias mutlak medium I = indeks bias mutlak medium II = kecepatan cahaya dalam medium I = kecepatan cahaya dalam medium II = panjang gelombang cahaya dalam medium I = panjang gelombang cahaya dalam medium II t =d sin(i1 − r1 ) cos(r1 ) t = d = i1 = r1 = t pergeseran sinar tebal kaca planparalel sudut datang mula-mula sudut bias di dalam kaca 5. Pembiasan Cahaya pada Prisma n2 = indeks bias relatif medium II terhadap medium I n1 2. Pemantulan Sempurna n Sudut deviasi (D) dirumuskan: D = q1 + q4 - b dan b = q2 + q3 Sudut deviasi = minimum jika: q2 = q3 dan q1 = q4 n Besar sudut deviasi minimum dapat ditentukan dengan rumus: n [email protected] – – n1 sin 15°) 1 2 (Dm + b) = n2 sin 1 2 b, untuk (b ≥ æn ö Dm = çç 2 - 1÷÷÷b , untuk (b < 15°) ÷ø çè n1 6. Pembiasan pada Permukaan Sferik Pembentukan bayangan yang dibentuk oleh permukaan sferik (lengkung bola) dengan jari-jari R ditunjukkan pada gambar berikut. h R h’ n2 n2 s’ s Hubungan antara s, s’, dan R: Perbesaran: M = n1 n2 s s’ R n1 n2 n2 - n1 + = s s' R 2. Lensa Cekung (Konkaf, Lensa Negatif (–)) Sifat: menyebarkan cahaya (divergen). a = indeks bias medium tempat benda berada = indeks bias medium tempat pengamatan = jarak benda = jarak bayangan = jari-jari kelengkungan Perjanjian tanda untuk s, s’ dan R: s (-) = (benda maya) jika letak benda di belakang permukaan sferik. s’ (-) = (bayangan maya) jika letak bayangan di depan permukaan sferik. R = (+) jika titik pusat kelengkungan di belakang permukaan sferik, (-) jika titik pusat kelengkungan di depan permukaan sferik. Depan permukaan sferik = tempat di mana sinar datang. Lensa Tipis Jarak fokus pada lensa tipis: öæ 1 1 æç nL 1ö = ç - 1÷÷÷çç + ÷÷÷ ÷ ç ç f è nm øè R1 R2 ÷ø f = jarak fokus lensa tipis nL= indeks bias lensa nm= indeks bias medium tempat lensa berada R1= jari-jari kelengkungan I R2= jari-jari kelengkungan II b c Lensa bikonkaf (cekung rangkap (a)), lensa plankonkaf (cekung datar(b)), dan lensa konvekskonkaf (cekung cembung (c)). Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung: a. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari fokus pertama. b. Sinar datang menuju ke fokus kedua dibiaskan sejajar sumbu utama. c. Sinar datang melalui titik pusat lensa tidak dibelokkan. (–) h ' n1 s ' = ´ h n2 s D. LENSA 1. R + Jika permukaannya cembung - Jika permukaannya cekung ~ Jika permukaannya datar a c O F1 F2 b 3. Lensa Cembung (Konveks, Lensa Positif (+)) Lensa cembung terdiri dari lensa cembung– cembung (bikonveks (a)), lensa cembung datar (plankonveks (b)), lensa cekung cembung (konkaf konveks (c)) a b c Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung: a. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus. b. Sinar datang melalui titik pusat lensa tidak dibelokkan. c. Sinar datang melalui titik fokus dibiaskan sejajar sumbu utama. depan belakang (+) b c a F2 O [email protected] F1 4. Metode Penomoran Ruang untuk Lensa depan Ruang benda b. Cacat mata miopi (rabun jauh) Titik dekat: PP = ± 25 cm dan Titik jauh: PR << ~ belakang (+) 4 3 Ruang bayangan 2 M1 O F1 depan III M2 III belakang (-) II IV I M2 Ruang benda F2 II I IV Ruang bayangan Ditolong pakai lensa negatif: p = - 1 O F2 F1 2 1 4 M1 3 a. Nomor ruang benda + nomor ruang bayangan =5 b. Nomor ruang benda < Nomor ruang bayangan → diperbesar dan kebalikannya c. Bayangan di depan lensa → Maya, tegak d. Bayangan di belakang lensa → Nyata, terbalik 5. Rumus Pada Lensa Cekung dan Cembung 1 1 1 = + f s0 si • • • M= si h = i so ho f (+) untuk lensa cembung dan f (–) untuk lensa cekung, jarak benda so (+) jika terletak di depan benda, jarak bayangan si (+) jika berada di belakang lensa. 6. Kekuatan Lensa 100 P= f 1 fgab = c. Hipermetropi (rabun dekat) Titik dekat: PP > ± 25 cm dan Titik jauh: PR = ~ Di tolong dengan lensa positif: 100 100 p= sn PP Biasanya sn = 25 cm. 2. Lup (Kaca Pembesar) – Mata berakomodasi maksimum: M = – Mata berakomodasi minimum: M = 1 1 1 + + + ... f1 f2 f3 E. ALAT-ALAT OPTIK 1. Mata dan Kaca Mata a. Mata normal Titik dekat: PP = ± 25 cm dan Titik jauh: PR = ~ (tak hingga) Sn +1 f Sn f – Pengamatan pada akomodasi x Bayangan s’ = –x = titik jauh pengamat s s Perbesaran: Ma = n + n f x 3. Mikroskop n Perbesaran lensa objektif: h ' s ' fob Mob = ob = ob = hob sob sob - fob n P = dioptri (D); f dalam cm 7. Lensa Gabungan Jarak fokus lensa gabungan berhimpit dirumuskan: 100 PR n n Perbesaran lensa okuler: – Akomodasi maksimum (s’ok = -sn): s Mok = n + 1 fok – Akomodasi minimum (sok = fok dan s’ok): s Mok = n fok Pembesaran total mikroskop: Mtot = Mob ´ Mok Jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler: ¢ + sok d = sob 4. Teropong Bintang/Teropong Astronomi n Tanpa Akomodasi f – Perbesaran anguler: Ma = ob fok fok =jarak fokus lensa obyektif fob = jarak fokus lensa okuler – Panjang teropong dirumuskan: d = fob + fok [email protected] n Akomodasi maksimum – Perbesaran anguler: Ma = Ma = fob sok s’ob = jarak bayangan lensa obyektif fob = jarak fokus lensa objektif fok = jarak fokus lensa okuler sok = jarak benda (bayangan lensa pembalik) ke lensa okuler. sok = jarak benda (bayangan lensa obyektif) ke lensa okuler – Panjang teropong dirumuskan: d = fob + sok 5. Teropong Pantul fob Perbesaran anguler: Ma = fok fok =jarak fokus lensa obyektif fob = jarak fokus lensa okuler 6. Teropong Bumi/Yojana/Teropong Medan n Perbesaran tanpa akomodasi: s' f Ma = ob = ob fok fok n Perbesaran akomodasi maksimum: n Panjang teropong dirumuskan: d = s’ob + 4fp + sok n Pengamatan tanpa akomodasi: d = fob + 4fp + fok fp = jarak fokus lensa pembalik 7. Teropong Panggung/Teropong Galilei/Teropong Sandiwara n n n BAB 17 s 'ob sok Perbesaran anguler tanpa akomodasi: s' Ma = ob fok Panjang teropong: d = s’ob – fok Perbesaran anguler tanpa akomodasi: s' Ma = ob sok TEORI RELATIVITAS KHUSUS A. TEORI RELATIVITAS EINSTEIN Postulat pertama: “Hukum-hukum fisika dapat dinyatakan dalam persamaan yang berbentuk sama dalam semua kerangka acuan inersial” Postulat kedua: “Kelajuan cahaya dalam ruang hampa adalah sama untuk semua pengamat, tidak bergantung pada gerak relatif antara pengamat dan sumber cahaya” Akibat postulat kedua Einstein besaran-besaran fisika nilainya menjadi bersifat relatif bergantung pada kerangka acuan satu dengan lainnya (pembuktian dengan perhitungan transformasi Lorentz). Laju peluru C menurut pengamat A adalah: v + vBC v AC = AB v .v 1 + AB 2 BC c Catatan: Jika arah berlawanan laju bertanda negatif (–). B KECEPATAN RELATIVITAS Kecepatan bersifat relatif yang berdasar teori relativitas khusus dapat digambarkan dengan: [email protected] A VAC Laju peluru C menurut pengamat B adalah: v −v vBC = AB AC v .v 1 − AB 2 AC c Catatan: Jika arah berlawanan laju bertanda negatif (–). 1. Relativitas Panjang Sebuah benda dengan panjang Lo akan terukur memendek menjadi L bila benda dan kerangka pengukur saling bergerak dengan kecepatan relatif v. Maka diberikan persamaan: 2 L = L 0 1 − vc2 2. Relativitas Massa Sebuah benda dengan panjang mo akan terukur lebih berat (m), bila benda dan kerangka pengukur saling bergerak dengan kecepatan relatif v. Maka diberikan persamaan: m= m0 1- v2 c2 3. Dilatasi Waktu Relativitas khusus mengharuskan kita memandang perbedaan selang waktu antara dua kerangka yang bergerak dengan kecepatan relatif v. Maka diberikan persamaan: Dt = Dto v2 1- 2 c Catatan: v = 0,6c Þ 1 - v 2 / c2 = 0,8 v = 0,8c Þ 1 - v 2 / c2 = 0,6 v = 12 c Þ 1 - v 2 / c2 = 12 3 C. MOMENTUM dAN ENERGI RELATIVISTIK 1. Momentum Relativistik Untuk mempertahankan hukum kekekalan momentum linier tetap berlaku dalam relativitas Einstein, maka momentum relativistik didefinisikan sebagai: p = m.v m0 v 1 - v 2 c2 2. Energi Relativistik Menurut Einstein massa adalah bentuk lain dari energi, suatu benda saat diam bermassa mo, maka benda tersebut memiliki energi (energi diam): E0 = m0 c2 Bila benda bergerak dengan laju v maka massa bertambah dan energi bertambah, energi total: Et = mo c2 2 1 - v2 c = m.c2 Karena dengan bergerak, maka energinya ditambah dengan energi gerak (Ek) maka: Et = Ek + Eo 3. Hubungan Energi dan Momentum diberikan: Et 2 = Eo2 + p2 c2 DtO=selang waktu yang terukur oleh “pengukur waktu” yang diam relatif terhadap pengamat. Dt =selang waktu yang terukur oleh “pengukur waktu” yang bergerak relatif terhadap pengamat. [email protected] BAB 18 RADIASI BENDA HITAM DAN TEORI KUANTUM A. RADIASI KALOR 2. Molekul-molekul memancarkan atau menyerap energi dalam bentuk satuan-satuan diskrit yang disebut foton atau kuanta. Tiap-tiap foton mempunyai energi sebesar: n Energi radiasi: E = e.s.T 4 A.t e : Emisivitas = koefisien emisi, (0 ≥ e ≥ 1) s : Tetapan Stefan–Boltzmann = s = 5,67×10–8 W/m2.K4 T : Suhu mutlak benda, (kelvin) E t n Daya Radiasi: P = n Intensitas Radiasi: I = P Ao Ao = luasan yang ditembus oleh radiasi kalor (seringnya berupa luasan bola 4p.R2 ). n E = h. f Molekul akan memancarkan atau menyerap energi hanya ketika molekul itu berubah tingkat energinya. Jika molekul tetap tinggal pada satu tingkat energi tertentu, maka tidak ada energi yang dipancarkan atau diserapnya. D. EFEK FOTOLISTRIK Benda hitam sempurna memiliki nilai e = 1. B. INTENSITAS RADIASI BENDA HITAM Benda hitam pada suhu tertentu akan meradiasikan energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang bervariasi. Hubungan antara panjang gelombang pada intensitas maksimum dan saat suhu mutlaknya tertentu diselidiki oleh Wien didapat grafik seperti di bawah: Ketika frekuensi cahaya diubah-ubah maka didapatlah grafik sebagai berikut. Dari grafik dapat dirumuskan (pergeseran Wien): lm .T = c lm= panjang gelombang pada intensitas maksimum (m), T = suhu mutlak benda (kelvin), c = konstanta Wien = 2,989 × 10-3 mK. C. TEORI FOTON Menurut Plank: 1. Molekul-molekul yang memancarkan energi diskrit: En = n.h. f bergetar akan n = bilangan bulat positif : 1, 2, 3, ..., yang dinamakan bilangan kuantum. f = frekuensi getaran molekul-molekul. h = tetapan Planck, yang besarnya: h = 6,63 × 10–34 Js. Penjelasan Einstein tentang Efek Fotolistrik Menurut Einstein, cahaya merambat dalam bentuk paket-paket energi disebut foton. Foton berperilaku seperti partikel dan tiap foton mengandung energi sebesar: c E = h. f = h l Ketika foton cahaya membentur permukaan logam, energi satu foton cahaya ini diserap seluruhnya oleh sebuah elektron. Bila energi foton sebesar hf ini cukup besar, maka sebagian energi digunakan untuk melepaskan elektron dari ikatannya, dan sisanya [email protected] dipakai untuk energi kinetik elektron. h. f = h. fo + Ekmax Wo hf = energi foton cahaya yang digunakan, hfO = energi foton minimal diperlukan untuk melepaskan elektron = energi ambang = fungsi kerja (ditulis Wo), EKmaks = energi kinetik maksimum fotoelektron. E. EFEK COMPTON n n n Efek Campton adalah peristiwa terhamburnya sinar-X akibat tumbukan dengan elektron. Panjang gelombang sinar-X yang terhambur menjadi lebih besar dari sebelum tumbukan. Foton (GEM, termasuk cahaya) memiliki sifat sebagai materi, tapi tetap saja foton tidak bermassa dan tidak pula bermuatan, hanya dia memiliki momentum (terkait tumbukkan) besarnya: h p= l Dari hukum kekekalan momentum serta kekekalan energi panjang gelombang pada hamburan Compton diperoleh: h l' = l + (1 - cos q ) mc l l’ h m c q = panjang gelombang foton sebelum tumbukan, = panjang gelombang foton setelah tumbukan, = tetapan Planck, = massa elektron, = kecepatan cahaya dalam vakum, = sudut hamburan foton tehadap arah semula. F. PRODUKSI PASANGAN Selain dua peristiwa di atas ada juga peristiwa lain yakni produksi pasangan adalah peristiwa dimana foton lenyap dan menjelma menjadi dua materi saling anti, contoh elektron dan positron, persamaannya: E foton = Emateri Þ h. f = 2mo c2 + Ektot f = frekuensi gelombang foton, h = tetapan Planck, mo = massa diam elektron/positron, c = kecepatan cahaya dalam vakum, Ektot = energi kinetik total (kedua materi). Dapat juga proses kebalikan dari produksi pasangan di mana materi lenyap dan menjelma menjadi foton. Emateri = Efoton G. HIPOTESA DE BROGLIE Dari hal di atas De Broglie beranggapan cahaya (foton) punya sifat sebagai partikel, maka partikel juga harus punya sifat sebagai cahaya (GEM), yang mana partikel bergerak memiliki panjang gelombang: l= h m.v l = panjang gelombang de Broglie, m = massa partikel, v = kecepatan partikel. Dan jika partikel dipercepat oleh suatu beda potensial, maka panjang gelombang diberikan: l= h = mv h 2mq(DV ) q = muatan partikel, DV = beda potensial. [email protected] BAB 19 ATOM HIDROGEN A. SPEKTRUM ATOM HIDROGEN 1. Spektrum garis atom hidrogen mempunyai keteraturan jarak garis-garisnya, semakin ke kiri semakin rapat. 2. Bila elektron bertransisi dari kulit luar ke dalam maka atom akan melepaskan energi berupa foton. Analisis terhadap gelombang yang dipancarkan atom hidrogen digambarkan dalam bentuk garisgaris spektrum, yang besarnya diberikan: 1. Elektron pada atom hidrogen tidak menempati sembarang orbit, tetapi hanya pada salah satu orbit tertentu yang momentum angulernya sama dengan kelipatan harga, atau: æhö m.v.r = nççç ÷÷÷; n = 1,2,3,... è 2p ø Pada lintasan orbit tertentu itu, elektron mengelilingi inti tanpa memancarkan energi, dinamakan orbit stasioner. é 1 1 1 ù = R êê 2 - 2 úú l nA ûú ëê nB Berdasarkan postulat ini dapat diturunkan suatu hubungan: rn = 5,3 . 10-11.n2 13,6 Em = - 2 (dalam eV) n Keterangan: λ = panjang gelombang R = tetapan Rydberg (1,0074×107 m-1) nB = kulit yang dituju 3. Deret-deret spektrum atom hidrogen lainnya adalah: 1) Deret Lyman; terletak pada daerah ultra ungu. æ 1 1ö = R ççç1 - 2 ÷÷÷; n = 2,3,4,... è l n ø 2) Deret Balmer; terletak pada daerah cahaya tampak. æ1 1 1ö = R ççç 2 - 2 ÷÷÷; n = 3,4,5,... è2 l n ø 3) Deret Paschen; terletak pada daerah infra merah-1. æ1 1 1ö = R ççç 2 - 2 ÷÷÷; n = 4,5,6,... è l 3 n ø 4) Deret Bracket; terletak pada daerah infra merah-2. æ1 1 1ö = R ççç 2 - 2 ÷÷÷; n = 5,6,7,... è4 l n ø 5) Deret Pfund; terletak pada daerah infra merah-3. æ1 1 1ö = R ççç 2 - 2 ÷÷÷; n = 6,7,8,... è5 l n ø B. MODEL ATOM BOHR Model Atom Niels Bohr didasarkan atas dua postulat fundamental, yaitu: 2,174 ´10-18 (dalam J) n2 Pada atom lain dengan atom 1 elektron maka 13,6 (Z 2 ) Em = (dalam eV) n2 Em = - Keterangan: – n = 1, 2, 3, … (–) menunjukkan energi total En merupakan energi ikat. – Untuk n = 1 r1 = 5,3. 10-11 meter, merupakan jari-jari terkecil, disebut jari-jari Bohr E1 = –13,6 eV, merupakan energi ikat terbesar, yaitu pada saat elektron berada pada jari-jari Bohr. – Untuk n = ~ r~ = ~, elektron sangat jauh dari inti E~ = 0, elektron tidak lagi terikat oleh inti – Z = nomor atom 2. Bila ada energi radiasi yang dipancarkan atau diserap oleh atom, energi harus berupa paketpaket energi (foton) yang besarnya sama dengan perubahan energi di dalam atom. h . f = E1 – E2 dengan ketentuan: – E1 > E2; energi radiasi hf dipancarkan atom – E1 < E2; energi radiasi hf diserap atom E1 = energi awal atom; E2 = energi keadaan akhir atom. Namun demikian ada beberapa hal terkait dengan elektron pada kulit atom. Elektron dapat berpindah dari satu kulit ke kulit [email protected] Besar DE pada transisi atom bukan Hidrogen dengan ion satu elektron: lain dengan disertai melepas/menyerap energi (DE). – Dari luar ke dalam → melepas DE = negatif. – Dari dalam ke luar → menyerap DE = positif. Besar DE pada transisi atom Hidrogen: æ 1 1 ö DE = -13,6ççç 2 - 2 ÷÷÷.Z 2 eV çè nB nA ÷ø æ 1 1 ö DE = -13,6ççç 2 - 2 ÷÷÷ eV çè nB nA ÷ø BAB 20 FISIKA INTI DAN RADIOAKTIVITAS A. ATOM B. DEFEK MASSA Inti atom disusun oleh nuklida yang didominasi oleh proton dan netron: A A e e X = X e Z Z Beberapa proton dan neutron bergabung membentuk inti atom, ternyata massa inti yang terbentuk selalu lebih kecil dari jumlah massa pembentuknya, selisih massa tersebut disebut defek massa. ++ + Dm = Z .mp + (A - Z ).mn - mint i Inti atom mp: massa proton dan mn: massa neutron X Z A = lambang atom (unsur, partikel juga) = nomor atom (jumlah proton) = nomor massa (jumlah proton + netron) Jumlah neutron: N = A – Z Untuk Atom bukan ion Z selain menujukkan jumlah proton, juga menujukkan jumlah elektron. Untuk unsur yang sama ® memiliki Z yang sama meskipun A kadang berbeda (isotop). Contoh: Tembaga: 61 29 Cu , 63 29 Cu , 65 29 Cu , dan lainnya. Defek massa inilah yang digunakan sebagai energi pengikat inti, disebut energi ikat inti. Eikat = Dm.c2 (kgm2 /s2 ) Eikat = Dm.(931 MeV ) C. RADIOAKTIVITAS n Kestabilan inti atom ditentukan oleh banyaknya proton (Z) dan netron (N) dalam inti. Syarat nuklida mantap: – Untuk Z ≥ 20 , nilai NZ = 1 N – Untuk (20 < Z < 83), nilai Z ±1,5 n Nuklida-nuklida yang tidak stabil akan berusaha untuk menjadi stabil dengan beberapa cara seperti: ( nuklida sebutan ZA X ) – Meluruh, memancarkan partikel beta negatif (e = -1b0) hingga muncul unsur baru dengan Z tambah 1 dan N kurang 1 dari sebelumnya. – Meluruhkan partikel beta positif (e+ = +1b0), hingga ada unsur baru dengan Z kurang 1 dan N tambah 1 dari sebelumnya. – Meluruh dengan memancarkan partikel alfa (2He4), sehingga Z berkurang 2 dan N berkurang 2. – Selain peluruhan dapat juga proses penangkapan e dan e+. Karbon: 116C , 126C , 146C , dan lainnya. Simbol nomor atom dan nomor massa juga dipakai untuk partikel-partikel: Elektron = = sinar b 0 -1 e Positron = 10 e Sinar g = magnet 0 0g = Gel. Elektro Detron = 12H (inti dari atom detrium 12H ) Proton = 11 p Triton = Neutron = 01n Neutrino = Sinar a = inti He = 4 2 He 3 1H 0 0n Antineutrino = 00n [email protected] n Proses inti meluruh menuju stabil sering disebut radioaktivitas yang reaksinya dapat dituliskan: A–q A ZX + Y Z–k Zat tersisa Unsur baru q k n Ketetapan pada Reaksi Inti Misalkan diberikan reaksi inti seperti di bawah: P eX Yang Diluruhkan Yang mana jumlah zat tersisa terhadap waktu dari hasil eksperimen dapat digambarkan: t æ 1 öT N = No .ççç ÷÷÷ 12 è2ø N = jumlah zat sisa (menujuk kuantitas zat: massa, jumlah partikel, mol, %, bagian), No = jumlah awal (menujuk kuantitas zat: massa, jumlah partikel, mol, 100%, 1 bagian), t = waktu berjalan, T 12 = waktu paruh (saat N = ½ No). Untuk tiap-tiap zat radioaktif memiliki waktu paruh sendiri-sendiri yang sering juga dinyatakan dengan konstanta peluruhan (l). ln 2 0,693 l= 1 = T2 T 12 Reaksi inti adalah proses perubahan susunan inti atom akibat tumbukan dengan partikel-partikel atau inti lain yang berenergi tinggi dan terbentuklah inti baru yang berbeda dengan inti semula. n Contoh-contoh: a. Reaksi Fusi (terbentuk inti atom yang lebih berat) + fP b ® gY c + h R d + Q(energi ) Pada Reaksi inti (termasuk peluruhan) selalu berlaku: – Hukum kekekalan nomor atom Jumlah nomor atom, sebelum reaksi = sesudah reaksi e + f = g +h – Hukum kekekalan nomor massa Jumlah nomor massa, sebelum reaksi = sesudah reaksi a + b = c +d – Hukum kekekalan energi Jumlah energi, sebelum reaksi = sesudah reaksi Dengan 1 sma setara 931 MeV, maka: Q = {(mx + mp) – (my + mR)} × 931MeV – – D. REAKSI INTI a Q > 0 dibebaskan energi (eksotermik) Q < 0 diserap energi (endotermik) Hukum kekekalan momentum Linier Jumlah momentum linier, sebelum reaksi = sesudah reaksi momentum (eXa) + momentum (fPb) = momentum (gYc) + momentum (hRd) Hukum kekekalan momentum Sudut Jumlah momentum sudut, sebelum reaksi = sesudah reaksi He4 + 7N14 → 8O17 + 1H1 2 He4 + 4Be9 → 6C12 + 0n1 2 b. Reaksi Fisi (terbentuk inti atom-atom lebih ringan) U235 + 0n1 → 92 Xe140 + 38Sr94 + 2(0n1) + Energi 54 Li7 + 1p1 → 3 He4 + 2He4 2 [email protected] KIMIA BAB 1 MATERI DAN PERUBAHANNYA A. MATERI Materi adalah sesuatu yang mempunyai massa, volume, menempati suatu ruang. Contoh: zat padat, cair, dan gas. 1. Klasifikasi Materi MATERI Zat Tunggal Unsur Senyawa Campuran Larutan Koloid yaitu pelarut (solven) dan zat terlarut (solute). Ukuran partikel < 1 nanometer (1 nm = 10-9 m). Contoh larutan adalah air gula, air garam. 2) Koloid: campuran yang bersifat heterogen yang merupakan dispersi dengan zat terdispersi. Koloid memiliki ukuran 1 nanometer – 100 nanometer. Contoh: susu, tinta, cat, asap. 3) Suspensi: campuran yang bersifat heterogen dan memiliki ukuran lebih besar dari 100 nanometer. Contoh: lumpur, pasir di sungai. Suspensi 2. Partikel Penyusun Materi a. Zat tunggal: zat yang terdiri dari satu jenis materi. 1) Unsur: zat tunggal yang paling sederhana dan tidak dapat diuraikan secara kimia biasa. – Contoh unsur yang tersusun atas atom unsur adalah: Fe (Ferum), Na (Natrium), Ca (Kalsium), Mn (Mangan). – Contoh unsur yang tersusun atas molekul unsur adalah: H2 (Hidrogen), N2 (Nitrogen), O2 (Oksigen), Cl2 (Klorin). 2) Senyawa: zat tunggal yang dapat terurai secara kimia menjadi zat-zat yang lebih sederhana. Senyawa tersusun oleh molekul senyawa. Contoh: H2O (air), NH3 (Amoniak), CO2 (Karbon dioksida). b. Campuran: bentuk materi yang terdiri atas lebih dari satu jenis materi. Campuran dapat dibagi dalam tiga jenis, yaitu: 1) Larutan: campuran yang bersifat homogen (serba sama) dan terdiri dari dua komponen, a. Partikel Unsur Atom = bagian zat yang tidak dapat dibagi lagi, contoh: Fe, Na, Ca, K, Ba, dll. Molekul = bagian zat yang dapat dipisahkan menjadi atom, contoh: O2, H2, N2, F2, Cl2, dll. b. Partikel Senyawa Senyawa terdiri atas molekul atau kumpulan atom-atom yang berbeda, contoh: H2SO4, HCl, H2O. B. TANDA ATOM UNSUR 1. Unsur Logam Berbentuk padat dalam temperatur ruang, kecuali raksa (cair). Penghantar listrik dan panas yang baik. Contoh: Aluminium (Al), besi (Fe). 2. Unsur Nonlogam Terdapat dalam tiga fasa, padat, cair, dan gas. Penghantar panas dan listrik yang buruk. Contoh: Nitrogen (N), Brom (Br). [email protected] 3. Unsur Metaloid, mempunyai beberapa sifat-sifat logam dan beberapa sifat-sifat nonlogam. Contoh: Arsen (As), Boron (B). C. PERSENYAWAAN 1. Senyawa Biner Unsur Nonlogam-Nonlogam Perhatikan urutan unsur-unsur berikut ini. B – Si – C – Sb – As – P – N – H – Te – Se – S – I – Br – Cl – O – F a. Unsur yang tertulis lebih dulu jika bersenyawa dengan unsur yang ditulis berikutnya maka dalam senyawanya juga ditulis lebih dulu. b. Unsur yang di belakang ditambah akhiran – ida. c. Jika pasangan unsur yang bersenyawa dapat membentuk lebih dari satu macam senyawa maka membedakannya dengan menyebut indeks dalam bahasa Yunani sebagai awalan (catatan: awalan mono- untuk unsur di depan tidak perlu ditulis). 1 = mono, 2 = di, 3 = tri, 4 = tetra, 5= penta Contoh: PCl3 = fosfor triklorida, PCl5 = fosfor pentaklorida, (awalan mono pada P tidak perlu ditulis), NH3 = amoniak (tidak mengikuti aturan b dan c), CO = karbon monoksida, CO2 = karbon dioksida, NO = nitrogen monoksida, N2O3 = dinitrogen trioksida. 2. Senyawa Biner Unsur Logam-Nonlogam a. Unsur logam ditulis di depan dengan bahasa Indonesia, dan unsur nonlogam ditulis di belakang dengan akhiran –ida. b. Jumlah muatan unsur logam menjadi indeks unsur nonlogam, demikian sebaliknya jumlah muatan unsur nonlogam menjadi indeks unsur logam. c. Jika jumlah muatan unsur logam lebih dari satu maka untuk membedakan jumlahnya dituliskan sebagai angka romawi di belakang unsur logam tersebut. Perhatikan tabel berikut. Kation (atom bermuatan positif) Rumus Nama Rumus Nama Na natrium Ni nikel K+ kalium Al3+ aluminium Mg2+ magnesium Sn2+ timah(II) + 2+ Anion (atom bermuatan negatif) Rumus Nama OH – hidroksida SO – CN sianida PO fosfit F fluorida PO fosfat – Rumus Contoh: NaCl = natrium klorida, MgCl2 = magnesium klorida, Cu2O = tembaga(I)oksida, CuO = tembaga(II)oksida, NH4OH = amonium hidroksida. 2– 4 3– 3 3– 4 Nama sulfat D. MEMISAHKAN CAMPURAN MATERI Untuk memisahkan campuran menjadi materi-materi penyusunnya dapat dilakukan dengan cara: 1. Distilasi Proses pemisahan campuran yang penyusunnya berupa larutan. Contoh: proses pemisahan bensin dengan minyak tanah. 2. Filtrasi Proses pemisahan campuran yang zat penyusunnya berupa cairan dan padatan dengan menggunakan saringan (filter). Contoh: menyaring pasir dari air sungai yang mengandung pasir. 3. Sentrifugasi Proses pemisahan campuran yang zat penyusunnya berupa cairan dan padatan yang merupakan partikel yang sangat kecil dan tersebar merata dalam cairan. Contoh: pemisahan kapur dari cairan suspensi air kapur. 4. Kristalisasi Proses untuk mendapatkan padatan dari suatu cairan larutan dengan pemanasan. Contoh: pada proses pembuatan garam dari air laut. 5. Kromatografi Pemisahan campuran dengan memanfaatkan perbedaan sifat kepolaran zat. Contoh: pemisahan zat warna dalam tinta. E. KADAR ZAT DALAM CAMPURAN 1. Prosentase Massa % massa = massa komponen × 100 % massa campuran [email protected] 2. Prosentase Volume % volume = volume komponen × 100 % volume campuran 3. Bagian Per Sejuta bpj massa = massa komponen × 106 massa campuran F. PERUBAHAN MATERI 1. Perubahan fisika Ciri-cirinya: yang berubah hanya sifat fisiknya saja, susunan zat tidak mengalami perubahan tetap, jenis zat tidak mengalami perubahan tetap, pada umumnya dapat dibalik ke wujud semula. BAB 2 Contoh: mencair, membeku, mengembun, menguap, mengkristal, mendesposisi. 2. Perubahan kimia Ciri-cirinya: terjadi perubahan sifat: ada endapan, suhu berubah, ada gelembung gas, warna berubah, terjadinya perubahan susunan zat, terbentuknya zat baru dengan sifat yang sama sekali berbeda dengan asalnya (permanen), tidak dapat dibalik ke wujud semula. Contoh: pembusukan, pembakaran, pengerasan semen, foto-sintesis, perkaratan, dll. ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR A. STRUKTUR ATOM 1. Perkembangan Model Atom Model Atom Dalton – Atom adalah partikel terkecil suatu zat atau materi, yang tidak dapat dibagi lagi. – Atom mempunyai sifat yang sama atau identik untuk unsur tertentu. – Atom akan berikatan untuk membentuk suatu molekul. Model Atom Thomson – Atom adalah materi pejal bermuatan positif dikelilingi muatan negatif. Atom mempunyai sifat netral. – Terkenal dengan model atom roti kismis, karena bagian pejal bermuatan positif dan elektron (bermuatan negatif) mengelilingi seperti kismis dalam roti. Model Atom Rutherford – Atom adalah inti bermuatan positif dikelilingi elektron bermuatan negatif. Massa atom terkonsentrasi pada bagian inti (pusat). – Atom bersifat netral karena jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif. Model Atom Niels Bohr – Atom adalah inti bermuatan positif dikelilingi – – elektron bermuatan negatif pada orbit tertentu. Elektron beredar pada lintasan dengan tingkat energi tertentu. Perpindahan elektron disertai penyerapan atau pelepasan energi. Atom seperti sistem tata surya yaitu inti atom sebagai matahari dan elektron sebagai planetplanet di sekitarnya dalam orbit tertentu. Model Atom de Broglie (mekanika gelombang) – Gerakan materi adalah suatu gerakan gelombang. Dengan demikian elektron yang merupakan materi adalah juga gerakan gelombang. – Elektron tidak mempunyai lintasan tertentu. Elektron menempati jarak-jarak tertentu dari inti atom. – Kedudukan elektron tidak dapat dipastikan, hanya merupakan kebolehjadian. 2. Partikel Dasar Penyusun Atom Partikel Muatan Massa (gr) Penemu proton +1 1,673 x 10–24 Goldstein netron 0 1,675 x 10–24 J. Chadwick elektron –1 9,110 x 10–28 Thomson [email protected] Letak Inti atom Inti atom Kulit atom 3. Lambang Atom A Z X Keterangan: A = massa atom X = lambang unsur Z = nomor atom Atom Netral = Atom yang tidak bermuatan listrik. Proton = elektron = nomor atom Netron = massa atom – nomor atom 4. Nuklida Nuklida adalah inti atom suatu unsur yang mengandung proton dan netron. Isotop Nuklida yang mempunyai nomor atom sama tetapi massa atomnya berbeda atau jumlah proton sama tetapi jumlah netron berbeda. Contoh: 11 H; 21 H. Isobar Nuklida yang mempunyai nomor atom beda tetapi 14 14 massa atomnya sama. Contoh: 6 C dengan 7 N. Isoton Nuklida yang mempunyai jumlah netron sama tetapi nomor atom dan massa atomnya berbeda. Contoh: 94 Be dengan 105 B; 136 C dengan 147 N. B. KONFIGURASI ELEKTRON Konfigurasi elektron adalah suatu susunan mengenai penyebaran elektron pada kulit suatu atom. 1. Bilangan Kuantum Bilangan yang menentukan letak keberadaan elektron pada kulit suatu atom. a. Bilangan kuantum utama (n) Menyatakan nomor kulit tempat elektron berada, jenisnya: K (n = 1), L (n = 2), M (n = 3). b. Bilangan kuantum azimuth (ℓ) Menyatakan subkulit tempat elektron berada, jenisnya: nilai ℓ = 0 nilai ℓ = 1 nilai ℓ = 2 nilai ℓ =3 Untuk n = 1 Untuk n = 2 (sharp) (sharp); ℓ = 1 (principal) (sharp); ℓ = 1 (principal); (diffuse) (sharp); ℓ = 1 (principal); (diffuse); ℓ = 3 (fundamental) ℓ=0 ℓ=0 ℓ=0 ℓ=2 ℓ=0 ℓ=2 Untuk n = 3 Atom bermuatan negatif = anion Atom yang kelebihan elektron karena masuknya elektron unsur lain ke dalam atom tersebut. proton = nomor atom elektron = nomor atom + muatan netron = massa atom – nomor atom Atom bermuatan listrik positif = kation Atom yang kelebihan proton karena berpindahnya elektron. proton = nomor atom elektron = nomor atom – muatan netron = massa atom – nomor atom s = sharp p = principal d = diffuse f = fundamental Untuk n = 4 c. Bilangan kuantum magnetik (m) Menyatakan orbital tempat elektron berada, jenisnya: Untuk ℓ = 0 Untuk ℓ = 1 Untuk ℓ = 2 m=0 m = –1; m = 0; m = +1 m = –2; m = –1; m = 0; m = +1; m = +2 m = –3; m = –2; m = –1; m = 0; m = +1 m = +2; m = +3 Untuk ℓ = 3 s 0 Suatu orbital dapat digambarkan sebagai berikut. p d f –1 0 +1 –2 –1 0 +1 +2 –3 –2 –1 0 +1 +2 +3 nilai m d. Bilangan kuantum spin (s) Menyatakan arah elektron dalam orbital. Jenisnya: + ½ dan – ½ untuk setiap orbital (harga m). Untuk menentukan letak elektron maka perlu mengikuti aturan-aturan tertentu yang sudah ditetapkan. = +1/2 = –1/2 Aturan Aufbau Elektron-elektron mengisi orbital dari tingkat energi terendah kemudian tingkat energi yang lebih tinggi. Diagram di bawah ini adalah cara untuk mempermudah menentukan tingkat energi orbital dari yang terendah ke yang lebih tinggi yaitu: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 6f 7s 7p 7d 7f [email protected] Contoh: Atom Li mempunyai 3 elektron à konfigurasinya: 1s2 2s1 Atom Fe mempunyai 26 elektron à konfigurasinya: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 Aturan Hund Elektron-elektron tidak membentuk pasangan elektron sebelum masing-masing orbital terisi sebuah elektron. Larangan Pauli Tidak diperbolehkan di dalam atom terdapat elektron yang mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama. 2. Beberapa Hal Penting untuk Diperhatikan dalam Konfigurasi Elektron Cara menuliskan urutan subkulit a. Subkulit ditulis berdasarkan tingkat energinya, contoh: Galium (31Ga). Ga: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p1 31 Tingkat energi subkulit 4s lebih rendah dari subkulit 3d, maka akan terisi elektron lebih dahulu dan ditulis lebih dahulu. b. Subkulit ditulis berdasarkan urutan kulit utamanya, contoh pada Galium: Ga: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p1 31 Walaupun tingkat energi subkulit 4s lebih rendah dari subkulit 3d, tetapi penulisannya berdasarkan urutan kulit utamanya adalah seperti di atas, jadi 3d ditulis lebih dahulu. c. Subkulit ditulis dengan menggunakan konfigurasi gas mulia, contoh: Ga: [Ar] 4s2 3d10 4p1 atau [Ar] 3d10 4s2 4p1 31 Gas mulia di sini yang dipakai adalah Argon (Ar) yang mempunyai nomor atom = 18. Aturan Penuh–Setengah Penuh Dalam percobaan ternyata ditemukan beberapa penyimpangan aturan Aufbau, sebagai contoh adalah untuk konfigurasi elektron Kromium (Cr) dan Tembaga (Cu): Berdasarkan aturan Aufbau: Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 atau [Ar] 4s2 3d4 4 Berdasarkan percobaan menjadi: – 24Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 atau [Ar] 4s1 3d5 (setengah penuh untuk subkulit d) – 29Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 atau [Ar] 4s1 3d10 (penuh untuk subkulit d) Untuk subkulit d, terisi elektron setengah penuh atau penuh ternyata lebih stabil dibandingkan jika menggunakan aturan Aufbau. C. SISTEM PERIODIK UNSUR Sistem Periodik Unsur adalah susunan unsur-unsur berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat-sifat yang dimiliki oleh masing-masing unsur. Henry G. Moseley Menemukan Sistem Periodik Unsur Modern dan menyatakan sifat unsur merupakan sistem periodik dari nomor atomnya di mana nomor atom merupakan jumlah proton dan elektron sebuah unsur netral. SPU Modern tersusun atas: 1. Golongan Baris vertikal menyatakan unsur-unsur yang dilaluinya sebagai unsur-unsur yang segolongan. Segolongan berarti mempunyai elektron valensi (elektron pada kulit terluar) sama. Golongan = Elektron Valensi Ada dua golongan unsur-unsur dalan SPU: Golongan Utama (Golongan A) dan Golongan Transisi (Golongan B). Golongan Utama IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA Elektron Valensi ns1 ns2 ns2 np1 ns2 np2 ns2 np3 ns2 np4 ns2 np5 ns2 np6 Golongan Utama IB IIB IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB VIIIB Elektron Valensi (n-1)d10 ns1 (n-1)d10 ns2 (n-1)d1 ns2 (n-1)d2 ns2 (n-1)d3 ns2 (n-1)d5 ns1 (n-1)d5 ns2 (n-1)d6 ns2 (n-1)d7 ns2 (n-1)d8 ns2 Nama golongan pada golongan utama: Golongan IA II A III A IV A Nama Golongan Alkali Alkali Tanah Boron Karbon Golongan VA VI A VII A VIII A Nama Golongan Nitrogen Oksigen/ Kalkogen Halogen Gas Mulia 2. Periode Baris horizontal menyatakan unsur-unsur yang dilaluinya sebagai unsur-unsur yang seperiode. [email protected] Seperiode berarti mempunyai jumlah kulit atom sama. Periode = Jumlah Kulit Maksimum di golongan Halogen, gas mulia lebih kecil keelektronegatifannya dibanding Halogen. 6. Kereaktifan, yaitu kemudahan melakukan reaksi dengan unsur lain. D. SIFAT PERIODIK UNSUR Sifat 1. Jari-jari atom adalah jarak antara inti atom dengan kulit atom paling luar yang ditempati elektron dan diukur ketika atom tersebut berikatan. 2. Potensial ionisasi (energi ionisasi) adalah energi yang dibutuhkan untuk membebaskan satu elektron suatu atom pada keadaan gas. 3. Afinitas elektron adalah energi yang dibebaskan atom netral dalam pengikatan elektron untuk membentuk ion negatif. 4. Kelogaman dan keasaman. 5. Elektronegatifitas adalah kecenderungan suatu atom menarik pasangan elektronnya dalam molekul. Jari-jari BAB 3 Potensial Ionisasi Afinitas Elektron Elektronegatifitas Kelogaman Keasaman Kereaktifan Unsur segolongan (atas-bawah) semakin ke bawah semakin besar Unsur seperiode (kiri-kanan) semakin ke kanan semakin kecil semakin kecil semakin besar semakin kecil semakin besar semakin kecil semakin besar semakin besar semakin kecil semakin besar semakin kecil semakin besar semakin kecil IKATAN KIMIA A. JENIS-JENIS IKATAN KIMIA 1. Ikatan Antaratom a. Ikatan Ion atau Ikatan Elektrovalen Ikatan atom unsur logam (elektropositif) dengan atom unsur nonlogam (elektronegatif). Unsur logam memberikan elektronnya pada unsur non logam. b. Ikatan Kovalen Ikatan atom unsur nonlogam dengan atom unsur nonlogam. Pemakaian bersama elektron dari kedua unsur tersebut. c. Ikatan Kovalen Polar Ikatan kovalen di mana pasangan elektron ikatan (PEI) tertarik lebih kuat ke salah satu atom. Pasangan elektron akan tertarik ke atom yang memiliki keelektronegatifan lebih besar. d. Ikatan Kovalen Nonpolar Ikatan kovalen dimana pasangan elektron ikatan (PEI) tertarik sama kuat ke seluruh atom. e. Ikatan Kovalen Rangkap Ikatan atom unsur nonlogam dengan atom unsur nonlogam. Terdapat pemakaian bersama lebih dari satu pasang elektron. f. Ikatan Kovalen Koordinasi Ikatan atom unsur nonlogam dengan atom unsur nonlogam. Pemakaian bersama elektron dari salah satu unsur. Sifat-sifat ikatan ion dan kovalen Ikatan ion Ikatan kovalen Daya hantar listrik kuat. Daya handar listrik kurang. Titik leleh dan titik didih tinggi. Titik leleh dan titik didih rendah. Pada suhu kamar Pada suhu kamar senyawanya senyawanya berfasa padat. berfasa padat, cair, atau gas. 2. Ikatan Antarmolekul a. Ikatan Van Der Waals Ikatan yang terjadi akibat adanya gabungan gaya London dan gaya tarik antar dipol. Gaya dispersi (gaya London) – Terjadi gaya tarik menarik antara molekul-molekul nonpolar yang terkena aliran elektron (dipol sesaat) dengan molekul nonpolar di sebelahnya yang terpengaruh (dipol terimbas) yang berdekatan. – Gaya tarik antarmolekulnya relatif lemah. Contoh: H2, N2, CH4, dan gas-gas mulia. Gaya tarik dipol – Gaya tarik antara molekul-molekul kutub positif dengan kutub negatif. [email protected] – Gaya tarik antar molekulnya lebih kuat dari gaya tarik antara molekul dipol sesaat-dipol terimbas. b. Ikatan Hidrogen Terjadi antara atom H dari suatu molekul dengan atom F atau atom O atau atom N pada molekul lain. Ada perbedaan suhu tinggi dan sangat polar di antara molekul-molekulnya. Contoh: HF, H2O, dan NH3. c. Ikatan Logam Ikatan ion logam dengan ion logam dengan bantuan kumpulan elektron sebagai pengikat atom-atom positif logam. Ikatannya membentuk kristal logam. Contoh: campuran tembaga dengan seng membentuk kuningan. B. BENTUK GEOMETRI MOLEKUL C. HIBRIDISASI Proses pembentukan orbital karena adanya gabungan (peleburan) dua atau lebih orbital atom dalam suatu satuan atom. Konsep hibridisasi ini terjadi misalnya pada senyawa CH4. Perhatikan konfigurasi elektron berikut. C : 6 1s2 Tipe molekul Bentuk molekul Contoh AX4 Tetrahedron CH4 AX3E Segitiga piramid NH3 AX2E2 Planar V H2O 2s2 2p2 2p2 2s2 Peristiwa promosi elektron akan mengubah konfigurasi elektron di atas menjadi: kemudian terbentuk orbital hibrida: s p3 1s2 Berbagai kemungkinan bentuk molekul: 1s2 2s1 2p3 Hal ini terjadi karena keempat elektron valensi dari karbon harus merupakan elektron tunggal pada tingkat energi sama untuk membentuk 4 ikatan C – H. Jadi tempat-tempat kosong pada orbital 2s dan 2p masingmasing akan diisi elektron dari hidrogen. Berbagai kemungkinan lain hibridisasi dan bentuk geometri orbital hibridanya sebagai berikut. AX5 Segitiga bipiramid PCl5 AX4E Bidang empat SF4 AX3E2 Planar T IF3 AX2E3 Linear XeF2 AX6 Oktahedron SF6 AX5E Segiempat piramid IF5 sp d 4 Persegi datar AX4E2 Segiempat planar XeF4 sp3d 5 Segitiga Bipiramidal sp3d2 6 Oktahedron Keterangan: A = Atom Pusat X = Jumlah pasangan elektron ikatan E = Jumlah pasangan elektron bebas Orbital hibrida Jumlah ikatan Bentuk geometrik sp 2 Linear sp 2 3 Segitiga datar sama sisi sp 3 4 Tetrahedron 2 [email protected] BAB 4 KONSEP MOL DAN STOIKIOMETRI A. KONSEP MOL Mol (n) adalah satuan internasional untuk menyatakan jumlah zat. Mol dapat dirumuskan dengan: massa unsur A massa molekul AB n= atau n = Ar unsur A Mr molekul AB Dalam 1 mol zat terdapat 6,02 x 1023 partikel. Jumlah partikel zat dirumuskan dengan: Jumlah partikel = n × 6,02 × 1023 Keterangan: n = mol 6,02 × 1023 = bilangan Avogadro Mr = massa molekul relatif Ar = massa atom relatif Pada kondisi standar di mana suhu 0oC dan tekanan 1 atm (Standard Temperature and Pressure = STP): 1 mol gas = 22,4 liter ⇔ n = volume gas × 100 % 22,4 Pada kondisi bukan standar maka kita gunakan Rumus Gas Ideal: PV = nRT ⇔ n = PV RT Keterangan: P = tekanan (atm) R = tetapan 0,08205 atm.L/mol.K V = volume (liter) T = suhu (kelvin) N = mol Pada kondisi suhu dan tekanan sama (P, T): n gas A volume gas A = n gas B volume gas B Hukum Proust (Ketetapan Perbandingan): Suatu senyawa perbandingan massa unsur-unsur penyusunnya selalu tetap. Hukum Dalton (Perbandingan Berganda) Jika unsur A dan unsur B membentuk lebih dari satu macam senyawa, maka untuk massa unsur A yang tetap, massa unsur B dalam senyawanya berbanding sebagai bilangan bulat sederhana. 2. Hukum-hukum Ilmu Kimia untuk Gas Hukum Gay Lussac (Perbandingan Volume) Volume gas-gas yang bereaksi dengan volume gasgas hasil reaksi akan berbanding sebagai bilangan (koefisien) bulat sederhana jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama. Rumus: koefisien gas A volume gas A = koefisien gasB volume gasB Hukum Avogadro Gas-gas dalam volume sama akan mempunyai jumlah molekul yang sama jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama. Dalam 1 mol zat mengandung 6,02 × 1023 partikel, yang disebut dengan Bilangan Avogadro. Rumus: mol gas A volume gas A = mol gasB volume gasB Hukum Boyle (Ketetapan Hasil kali tekanan dan volume) Hasil kali tekanan gas dan volume gas akan selalu tetap jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama. Rumus: PA.VA = PB.VB B. STOIKIOMETRI Stoikiometri mempelajari semua perhitungan kimia secara kuantitatif, tidak terbatas pada unsur saja tetapi juga perhitungan senyawa maupun campuran. 1. Hukum-hukum Dasar Ilmu Kimia Hukum Lavoisier (Kekekalan Massa) Massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat setelah reaksi. Hukum Boyle-Gay Lussac Hasil kali tekanan gas dan volume gas akan selalu tetap jika dibagi suhu mutlak. Rumus: PA VA PB VB = TA TB [email protected] C. RUMUS EMPIRIS DAN RUMUS MOLEKUL 1. Rumus Empiris Rumus empiris adalah rumus yang paling sederhana dalam komposisi suatu senyawa. 2. Rumus Molekul Rumus molekul adalah kelipatan dari rumus empiris. D. MASSA ATOM RELATIF DAN MASSA MOLEKUL RELATIF 1. Massa Atom Relatif (Ar) Massa atom relatif (Ar) atau juga disebut bobot atom (BA) suatu unsur adalah massa satu atom unsur tersebut dibagi dengan 121 massa satu atom isotop karbon 12. Ar unsur A = massa rata - rata atom unsur A 12 1 12 massa satu atom unsur C Menentukan Massa Atom Relatif dari Isotop-Isotop di Alam Di alam suatu unsur bisa didapatkan dalam 2 jenis atau bahkan lebih isotop, oleh karena itu kita dapat menentukan massa atom relatifnya dengan rumus berikut ini. Untuk n jenis isotop: BAB 5 Ar X = % k. X1 . Ar X1 + % k. X2 . Ar X2 + ... + % k. X n . Ar X n 100 % K = kelimpahan 2. Massa Molekul Relatif (Mr) Massa molekul relatif (Mr) atau juga disebut bobot molekul (BM) suatu senyawa adalah massa satu molekul senyawa tersebut dibagi dengan 121 massa satu atom isotop karbon 12. Mr senyawa XY = E. AIR KRISTAL Air kristal (hidrat) adalah air yang terikat pada suatu kristal senyawa tertentu dengan perbandingan molekul yang tertentu pula. Air ini dapat dibebaskan melalui pemanasan. Contoh air kristal: CuSO4.5H2O, FeSO4. 7H2O, CaSO4. 2H2O, dsb. SISTEM KOLOID A. KOLOID Koloid adalah campuran yang berada di antara larutan dan suspensi, terbentuk dari fase terdisperi dan pendispersi. Berikut adalah perbedaan larutan, koloid, dan suspensi: LARUTAN • • • • • • KOLOID • • • • • • massa satu molekul senyawa XY 12 1 12 massa satu atom C homogen dimensi kurang dari 1 nm tersebar merata tidak memisah jika didiamkan tidak dapat dilihat dengan mikroskop ultra tidak dapat disaring heterogen dimensi kurang dari 1 nm – 100 nm tersebar merata tidak memisah jika didiamkan tidak dapat dilihat dengan mikroskop ultra tidak dapat disaring SUSPENSI • • • • • • heterogen dimensi lebih dari 100 nm mengendap memisah jika didiamkan dapat dilihat dengan mikroskop biasa dapat disaring dengan saringan biasa B. JENIS-JENIS KOLOID T P Nama Contoh Cair Gas Aerosol Cair Kabut, awan Padat Gas Aerosol Padat Asap, debu Gas Cair Buih Busa sabun, krim kocok Cair Cair Emulsi Susu, santan, minyak ikan Padat Cair Sol Tinta, cat, sol emas Gas Padat Buih Padat Karet busa, batu apung Cair Padat Emulsi Padat Mutiara, opal Padat Padat Sol Padat Gelas warna, intan Keterangan: T = Terdispersi dan P = Pendispersi [email protected] C. SIFAT-SIFAT KOLOID 1. Efek Tyndall: peristiwa menghamburnya cahaya bila dipancarkan melalui sistem koloid. 2. Gerak Brown: gerakan dari partikel terdispersi dalam sistem koloid yang terjadi karena adanya tumbukan antarpartikel, gerakan ini sifatnya acak dan tidak berhenti. Reversibel, bila dikeringkan dapat membentuk koloid kembali dengan penambahan pendis-persi seperti semula. Tidak reversibel, bila dikeringkan tidak dapat membentuk koloid kembali. Viskositas besar pada pendispersi murni, bila lama didiamkan akan menyerupai agar-agar. Viskositas kecil. Tekanan permukaan pendispersi terpengaruh partikel terdispersi. Tekanan permukaan pendispersi tidak terpengaruh partikel terdispersi. 3. Elektroforesis: suatu proses pengamatan migrasi atau berpindahnya partikel-partikel dalam sistem koloid karena pengaruh medan listrik. 4. Adsorpsi: proses penyerapan bagian permukaan benda atau ion yang dilakukan sistem koloid sehingga sistem koloid ini mempunyai muatan listrik. 5. Koagulasi: suatu keadaan di mana partikelpartikel koloid membentuk suatu gumpalan yang lebih besar. Penggumpalan ini dikarenakan oleh beberapa faktor, contohnya, karena penambahan zat kimia atau enzim tertentu. Koloid Berdasar Daya Tarik terhadap Air 1. Koloid Liofil (Yunani: lio = cairan, philia = menyukai) Suatu sistem koloid di mana zat terdispersi mempunyai afinitas (daya tarik) besar terhadap medium pendispersinya. Contoh: agar-agar, kanji. 2. Koloid Liofob (Yunani: lio = cairan, phobia = membenci) Suatu sistem koloid di mana zat terdispersi mempunyai afinitas (daya tarik) kecil terhadap medium pendispersinya. Contoh: sol-sol logam. Perbedaan Koloid Liofil dan Koloid Liofob LIOFIL LIOFOB Stabil pada kondisi zat yang terdispersi mempunyai konsentrasi kecil maupun besar. Stabil hanya bila zat yang terdispersi mempunyai konsentrasi kecil. Koagulasi terjadi bila zat elektrolit yang ditambahkan dalam jumlah banyak. Mudah berkoagulasi (mengendap) dalam zat elektrolit. Ketika berkoagulasi bentuk gumpalan seperti gel. Ketika berkoagulasi bentuk gumpalan seperti mayonaise (granul). Kestabilan tidak terpengaruh dialisis. Kestabilan terpengaruh dialisis. Peristiwa efek Tyndall tidak terlihat jelas. Peristiwa efek Tyndall terlihat jelas. D. PEMBUATAN SISTEM KOLOID n Ada dua metode pembuatan sistem koloid Larutan Koloid Kondensasi Dispersi Suspensi 1. Kondensasi a. Reduksi-oksidasi Pada pembuatan sol belerang dengan reaksi: 2 H2S(g) + SO2(aq) → 3 S (koloid) + 2 H2O(l) b. Dekomposisi Pada pembuatan sol perak klorida dengan reaksi: AgNO3(aq) + HCl(aq) → AgCl ( koloid ) + HNO3(aq) c. Hidrolisis Pada pembuatan sol besi (III) hidroksida dengan reaksi: FeCl3(aq) + 3 H2O(l) → Fe(OH)3 (koloid) + 3 HCl(aq) 2. Dispersi a. Mekanik Menggerus butir kasar sampai terbentuk partikel dengan ukuran tertentu (koloid) dan kemudian mencampurkannya dengan media pendispersi sambil dilakukan pengadukan. b. Peptisasi Memecah butir-butir kasar dengan zat pemecah semacam peptid sampai terbentuk suatu partikel koloid dengan ukuran yang sudah ditentukan, misalnya proses pemecahan protein dengan bantuan enzim. c. Menggunakan busur Bredig Cara ini biasanya dilakukan untuk pembuatan sol-sol logam, dengan membuat logam sebagai elektroda dan kemudian diberi kejutan listrik sehingga logam terlepas ke air sebagai media dan kemudian logam tersebut mengalami kondensasi membentuk koloid. [email protected] n Manfaat Koloid dan Kerugian Yang Ditimbulkannya 1. Dialisis Proses penghilangan ion-ion yang mengganggu kestabilan koloid, di mana dalam proses ini sistem koloid dimasukkan dalam suatu kantong dari selaput semipermiabel (selaput yang dapat melewatkan partikel-partikel kecil tetapi menahan koloid supaya tidak keluar). Contoh: Proses dialisis digunakan pada proses cuci darah pada pasien yang mengalami sakit gagal ginjal, prosesnya sendiri disebut hemodialisis. 2. Koloid pelindung Koloid pelindung dibuat untuk menstabilkan sistem koloid yang perlu dijaga kestabilannya, di mana koloid pelindung ini akan membungkus partikel zat terdispersi supaya tidak mengelompok. Contoh: Gelatin digunakan sebagai koloid pelindung es krim yaitu untuk mencegah pembentukan kristal es. BAB 6 3. Pengolahan Air Pada pengolahan air bersih juga menggunakan dasardasar sifat koloid: adsorpsi dan koagulasi. – Koagulasi terjadi karena tawas (aluminium sulfat) berfungsi sebagai penggumpal lumpur koloid sehingga pada proses selanjutnya lumpur ini akan mudah disaring. – Adsorpsi juga terjadi karena tawas dapat membentuk Al(OH)3 yang dapat menyerap (mengadsorpsi) zat-zat pewarna dan pencemar lainnya. 4. Polusi Polusi, khususnya polusi udara, umumnya dikarenakan oleh partikel-partikel polutan yang berbentuk koloid, seperti misalnya debu dan asap. SISTEM LARUTAN A. LARUTAN ELEKTROLIT DAN NONELEKTROLIT 1.Larutan Elektrolit Larutan elektrolit adalah larutan yang zat terlarutnya dapat terionisasi dalam air sehingga dapat menghantarkan arus listrik. a. Larutan Elektrolit Kuat Larutan elektrolit yang terionisasi sempurna. Memiliki derajat ionisasi (α) = 1. Contoh: HCl, HBr, H2SO4, NaOH, Mg(OH)2. b. Larutan Elektrolit Lemah Larutan elektrolit yang terionisasi sebagian. Memiliki derajat ionisasi (α) = 0 <α <1 Contoh: HF, H3PO4, CH3COOH, NH3, H2S. 2. Larutan Nonelektrolit Larutan nonelektrolit adalah larutan yang zat terlarutnya tidak dapat terionisasi dalam air sehingga tidak dapat menghantarkan arus listrik. Contoh: CO(NH2)2, C12H22O11, C6H12O6, CH3OH, dll B. KONSENTRASI LARUTAN 1. Molalitas Menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 kg (1000 gram) pelarut. massat massat 1000 Mr m = = × massap (ki log ram) Mr massap (gram) Keterangan: m = Molalitas massat = massa zat terlarut massap = massa pelarut Mr = massa molekul relatif zat terlarut 2. Molaritas Menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter (1000 mililiter) larutan. massat massat 1000 Mr M = = × volume (liter ) Mr volume (mililiter ) Keterangan: m = Molaritas, Mr = massa molekul relatif zat terlarut, massat = massa zat terlarut, volume = volume larutan. 3. Pada Campuran Zat yang Sejenis Mc. Vc = M1.V1 + M2.V2 + … + Mn.Vn [email protected] Mc = M1 M2 Mn = = = molaritas campuran molaritas zat 1 molaritas zat 2 molaritas zat n Vc = V1 V2 Vn = = = volume campuran volume zat 1 volume zat 2 volume zat n 4. Pada Pengenceran Suatu Zat N1. V1 = N2.V2 N N1 N2 V1 V2 = = = = = netralitas = molaritas x valensi netralitas zat mula-mula netralitas zat setelah pengenceran volume zat mula-mula volume zat setelah pengenceran 5. Fraksi Mol Menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam jumlah mol total larutan atau menyatakan jumlah mol pelarut dalam jumlah mol total larutan. nt np Xt = ⇒ Xt + Xp = 1 ; Xp = nt + np nt + np Xt Xp nt np = = = = fraksi mol zat terlarut fraksi mol pelarut mol zat terlarut mol pelarut C. TEORI ASAM BASA 1. Svante August Arhenius n Asam adalah suatu senyawa yang apabila dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion hidrogen (H+) atau ion hidronium (H3O+). Contoh: HCl (aq) → H+ + Cl– n Basa adalah suatu senyawa yang apabila dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion hidroksida (OH–). Contoh: NaOH (aq) → Na+ + OH– 2. Johanes Bronsted dan Thomas Lowry (BronstedLowry) n Asam adalah zat yang bertindak sebagai pendonor proton (memberikan proton) pada basa. Asam → Basa Konjugasi + H+ n Basa adalah zat yang bertindak sebagai akseptor proton (menerima proton) dari asam. Basa + H+ → Asam Konjugasi 3. Gilbert Lewis n Asam adalah suatu zat yang bertindak sebagai penerima (akseptor) pasangan elektron. n Basa adalah suatu zat yang bertindak sebagai pemberi (donor) pasangan elektron. D. LARUTAN BUFFER Larutan buffer atau dapar adalah suatu larutan yang dapat mempertahankan pH larutan apabila ditambahkan sedikit asam atau basa. Pada dasarnya larutan penyangga ini terjadi karena adanya campuran asam lemah dengan basa konjugasinya (dalam garam) atau campuran basa lemah dengan asam konjugasinya (dalam garam). E. HIDROLISIS LARUTAN Penguraian larutan yang disebabkan oleh ion H+ dan OH– yang berasal dari molekul air. Hidrolisis terjadi pada garam-garam yang mengandung asam lemah dan atau mengandung basa lemah. F. MENGHITUNG pH Larutan dengan pH kecil (pH < 7) berarti sifatnya ASAM, sedangkan jika pH-nya besar (pH > 7) berarti bersifat BASA, jadi pH dijadikan acuan untuk menentukan larutan bersifat asam atau basa. pH = –log [H+] pOH = –log [OH–] pH = 14 – pOH Untuk mencari [H+] dan [OH–] perhatikan uraian di bawah ini! 1. Asam Kuat + Basa Kuat n Bila keduanya habis, gunakan rumus: pH larutan = 7 (netral) n Bila Asam Kuat bersisa, gunakan rumus: [H+] = Konsentrasi Asam Kuat × Valensi Asam Kuat n Bila Basa Kuat bersisa, gunakan rumus: [OH–] = Konsentrasi Basa Kuat × Valensi Basa Kuat 2. Asam Kuat + Basa Lemah n Bila keduanya habis gunakan rumus HIDROLISIS: Kw × Konsentrasi Kation Kb n Bila Asam Kuat bersisa, gunakan rumus: [H+] = Konsentrasi Asam Kuat × Valensi Asam Kuat [H+] = Bila Basa Lemah bersisa, gunakan rumus BUFFER: Konsentrasi Sisa Basa Lemah [OH–] = Kb × Konsentrasi Garam n [email protected] 3. Asam Lemah + Basa Kuat n Bila keduanya habis gunakan rumus HIDROLISIS: Kw × Konsentrasi Anion Ka n Bila Basa Kuat bersisa, gunakan rumus: [OH–] = Konsentrasi Basa Kuat × Valensi Basa Kuat n Bila Asam Lemah bersisa, gunakan rumus BUFFER: Konsentrasi Sisa Asam Lemah [H+] = Ka × Konsentrasi Garam [OH–] = 4. Asam Lemah + Basa Lemah n Bila keduanya habis gunakan rumus HIDROLISIS: Kw × Ka [H+] = Kb n Bila Asam Lemah bersisa, gunakan rumus: [H+] = n Ka × Konsentrasi Asam Lemah Bila Basa Lemah bersisa, gunakan rumus: [OH–] = Kb × Konsentrasi Basa Lemah G. KELARUTAN DAN HASIL KALI KELARUTAN n n n Kelarutan (s) adalah banyaknya jumlah mol maksimum zat yang dapat larut dalam suatu larutan yang bervolume 1 liter. Hasil kali kelarutan (Ksp) adalah hasil perkalian konsentrasi ion-ion dalam suatu larutan jenuh zat tersebut. Di mana konsentrasi tersebut dipangkatkan dengan masing-masing koefisiennya. Pengaruh ion sejenis Ion sejenis akan memperkecil kelarutan. a. Penurunan Tekanan Uap (∆P) ∆P = Po – P ∆P Po P Xt Xp ∆P = Xt . Po = = = = = penurunan tekanan uap tekanan uap jenuh pelarut murni tekanan uap jenuh larutan fraksi mol zat terlarut fraksi mol pelarut b. Kenaikan Titik Didih (∆Tb) ∆Tb = Tblar – Tbpel ∆Tb Tblar Tbpel Kb m = = = = = 1. Sifat Koligatif Larutan Nonelektrolit Contoh larutan nonelektrolit: Glukosa (C6H12O6), Sukrosa (C12H22O11), Urea (CO(NH2)2), dll. ∆Tb = Kb . m kenaikan titik didih titik didih larutan titik didih pelarut tetapan titik didih molal pelarut molalitas larutan c. Penurunan Titik Beku (∆Tf) ∆Tf = Tfpel – Tflar ∆Tf Tfpel Tflar Kb M = = = = = ∆Tf = Kf . m penurunan titik beku titik beku pelarut titik beku larutan tetapan titik beku molal pelarut molalitas larutan d. Tekanan Osmotik (π) π=M.R.T π M R T = = = = tekanan osmotik molaritas larutan tetapan gas = 0,08205 suhu mutlak = (oC + 273) K 2. Sifat Koligatif Larutan Elektrolit Contoh larutan elektrolit: NaCl, H2SO4, CH3COOH, KOH, dll. Untuk larutan elektrolit maka rumusrumus di atas akan dipengaruhi oleh: H. SIFAT KOLIGATIF LARUTAN Berdasarkan hukum Raoult, sifat koligatif adalah sifat suatu larutan yang tidak dipengaruhi oleh jenis zat tersebut tetapi dipengaruhi oleh konsentrasinya. Sifat koligatif larutan dapat terjadi karena adanya solut non volatil (tidak mudah menguap) pada larutan. Ada 4 macam sifat koligatif larutan yang dibedakan dalam 2 kelompok yaitu untuk larutan nonelektrolit dan larutan elektrolit P = Xp . Po i = 1 + (n – 1) α i n α α = faktor van’t Hoff = jumlah koefisien hasil penguraian senyawa ion = derajat ionisasi untuk asam kuat atau basa kuat = 1 a. Penurunan Tekanan Uap (∆P) ∆P = Po – P ∆P = Xt . Po P = Xp . Po Xt = nt.i nt.i + np Xp = np nt.i + np dengan [email protected] = = = = = = = = penurunan tekanan uap tekanan uap jenuh pelarut murni tekanan uap jenuh larutan fraksi mol zat terlarut fraksi mol pelarut mol zat terlarut mol pelarut faktor van’t Hoff b. Kenaikan Titik Didih (∆Tb) ∆Tb = Tblar – Tbpel ∆Tb Tblar Tbpel Kb M i = = = = = = S 1 atm R ∆Tb = Kb . m . i kenaikan titik didih titik didih larutan titik didih pelarut tetapan titik didih molal pelarut molalitas larutan faktor van’t Hoff ∆Tf = Tfpel – Tflar = = = = = = Diagram fasa menunjukkan hubungan antara penurunan tekanan uap jenuh, kenaikan titik didih, dan penurunan titik beku. P Q cair c. Penurunan Titik Beku (∆Tf) ∆Tf Tfpel Tflar Kb M i Diagram Fasa ∆Tf = Kf . m . i penurunan titik beku titik beku pelarut titik beku larutan tetapan titik beku molal pelarut molalitas larutan faktor van’t Hoff A tekanan ∆P Po P Xt Xp Nt Np i padat T gas suhu Keterangan: Sumbu x : suhu (oC) Sumbu y : tekanan (1 atm) A : titik kesetimbangan 3 fasa pelarut (R - S) = penurunan titik beku (∆Tf) T : titik kesetimbangan 3 fasa larutan P : titik didih pelarut S : titik beku larutan Q : titik didih larutan R : titik beku pelarut (Q - P): kenaikan titik didih d. Tekanan Osmotik (π) π=M.R.T.i π M R T i = = = = = Garis tebal merupakan grafik pelarut. Garis putus-putus merupakan grafik larutan (pelarut yang mengandung solut). tekanan osmotik molaritas larutan tetapan gas = 0,08205 suhu mutlak (oc + 273) K faktor van’t Hoff [email protected] BAB 7 LAJU REAKSI A. LAJU REAKSI Laju reaksi adalah bertambahnya konsentrasi hasil reaksi tiap satuan waktu atau berkurangnya konsentrasi pereaksi tiap satuan waktu. Jika ada suatu persamaan aA + bB → cAB, maka; Laju reaksi dapat dikatakan sebagai: nberkurangnya konsentrasi A tiap satuan waktu: −∆[ A] VA = ∆t nberkurangnya konsentrasi B tiap satuan waktu: −∆[B] VB = ∆t nbertambahnya konsentrasi AB tiap satuan waktu: +∆[ AB] VAB = ∆t 2. Luas Permukaan Bidang Sentuh Semakin luas permukaan bidang sentuhnya maka laju reaksi juga semakin bertambah. Luas permukaan bidang sentuh berbanding lurus dengan laju reaksi. Contoh: Apabila kita melarutkan gula batu yang bermassa 100 gram dan melarutkan gula dalam bentuk serbuk bermassa sama dalam air yang kondisinya sama maka serbuk gula akan lebih dahulu larut, hal ini dikarenakan luas permukaan sentuh serbuk gula lebih besar jika dibandingkan dengan gula batu (padat). 3. Suhu Suhu juga berbanding lurus dengan laju reaksi karena bila suhu reaksi dinaikkan maka laju reaksi juga semakin besar. Umumnya setiap kenaikan suhu sebesar 10oC akan memperbesar laju reaksi dua sampai tiga kali, maka berlaku rumus: Konsentrasi V 2 = (2) [AB] [A] dan atau [B] Waktu Grafik Laju Reaksi .V 1 V1 = laju mula-mula V2 = laju setelah kenaikan suhu T1 = suhu mula-mula T2 = suhu akhir Catatan: Bila besar laju 3 kali semula maka (2) diganti (3). B. PERSAMAAN LAJU REAKSI Bila laju diganti waktu maka (2) diganti ( 12 ). V = k. [A]x[B]y Adapun persamaan laju reaksi untuk reaksi aA + bB → cC + dD, adalah: V = laju reaksi [B] = konsentrasi zat B k = konstanta laju reaksi x = orde reaksi zat A y = orde reaksi zat B [A] = konsentrasi zat A T2 −T1 10 C. FAKTOR-FAKTOR YANG BERPENGARUH PADA LAJU REAKSI 1. Konsentrasi Bila konsentrasi bertambah maka laju reaksi akan bertambah. Sehingga konsentrasi berbanding lurus dengan laju reaksi. Contoh: Persamaan reaksi: 2SO2 + O2 → 2SO3, semakin besar konsentrasi SO2 dan O2 maka tumbukan antarmolekul-molekulnya untuk membentuk SO3 juga semakin cepat. 4. Katalisator Katalisator adalah suatu zat yang akan mempercepat (katalisator positif) atau memperlambat (katalisator negatif = inhibitor) reaksi tetapi zat ini tidak berubah secara tetap. Artinya bila proses reaksi selesai zat ini akan kembali sesuai asalnya. Secara grafik dapat digambarkan sebagai berikut: Tanpa katalisator Dengan katalisator Hasil reaksi Jalannya reaksi Catatan: Katalisator akan memperkecil energi aktivasi atau energi pengaktifan yaitu energi minimum yang diperlukan pereaksi untuk melangsungkan proses reaksi. [email protected] BAB 8 TERMOKIMIA A. REAKSI ENDOTERM DAN EKSOTERM 3. Entalpi Pembakaran (Hc) Kalor (energi) yang dibutuhkan atau dilepas pada n Reaksi endoterm terjadi jika dalam suatu reaksi peristiwa pembakaran 1 mol senyawa atau 1 mol kimia, sistem menyerap kalor dari lingkungan. unsur, menjadi senyawa lain dan atau unsur lain. Grafik Reaksi Endoterm: Contoh: Pembakaran 1 mol senyawa C3H8 oleh 5 mol ∆ H = H hasil – H pereaksi, dengan H hasil > H pereaksi O2 menjadi 3 mol CO2 dan 4 mol H2O. C3H8 + 5 O2 3 CO2 + 4 H2O nilai ∆ H = + (positif) Energi Hasil reaksi aktivasi ∆H pereaksi n Reaksi eksoterm terjadi jika dalam suatu reaksi kimia, sistem melepas kalor ke lingkungan. Grafik Reaksi Eksoterm ∆ H = H hasil – H pereaksi, dengan H pereaksi > H hasil nilai ∆ H = –(negatif) Energi aktivasi pereaksi ∆H Hasil reaksi B. ENTALPI DAN JENIS-JENIS ENTALPI Entalpi adalah jumlah energi secara total yang dimiliki oleh suatu sistem, energi ini akan selalu tetap jika tidak ada energi lain yang keluar masuk. Satuan entalpi adalah joule atau kalori, dengan 1 joule = 4,18 kalori. 1. Entalpi Pembentukan (Hf) Kalor (energi) yang dibutuhkan atau dilepas pada peristiwa pembentukan 1 mol senyawa dari unsurunsur pembentuknya. Contoh: Pembentukan 1 mol senyawa NH3 dari unsurunsurnya yaitu 0,5 mol N2 dan 1,5 mol H2. 1 N + 3 H NH3 2 2 2 2 2. Entalpi Penguraian (Hd) Kalor (energi) yang dibutuhkan atau dilepas pada peristiwa penguraian 1 mol senyawa menjadi unsurunsur pembentuknya. Contoh: Penguraian 1 mol senyawa H2O menjadi unsurunsurnya yaitu 1 mol H2 dan 0,5 mol O2. 1 2 1. Berdasarkan Hukum Hess Perubahan entalpi yang terjadi pada suatu reaksi hanya tergantung pada keadaan mula-mula dan keadaaan akhir reaksi, jadi tidak tergantung pada proses reaksinya. Jadi: C(s) + ½ O2(g) CO (g) ∆H = –A kJ/mol C(s)+ O2(g) CO2(g) ∆H = –B kJ/mol CO (g)+ ½ O2(g) CO2(g) ∆H = –C kJ/mol Persamaannya menjadi: C(s) + ½ O2(g) CO (g) ∆H = –A kJ/mol CO2(g) C(s)+ O2(g) ∆H = +B kJ/mol CO (g) + ½ O2(g) CO2(g) ∆H = –C kJ/mol Menurut Hukum Hess, pada reaksi di atas berlaku: ∆ H reaksi = – A + B – C 2. Berdasarkan Data Entalpi Pembentukan (Hf) Dengan menggunakan rumus: ∆H = H hasil reaksi – H pereaksi 3. Berdasarkan Kalorimetri q = m . c . ∆T koefisien 1 (tidak ditulis) menunjukkan 1 mol NH3 H2O H2 + C. MENGHITUNG ENTALPI q = kalor reaksi m = massa jenis pereaksi c = kalor jenis air ∆T = suhuakhir - suhuawal 4. Berdasarkan Energi Ikatan Energi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan antar atom tiap mol suatu zat dalam fasa gas. O2 [email protected] Data energi ikatan beberapa molekul (dalam kJ.mol–1) H–C 415 N–N 163 F–F 155 H–N 390 N–O 201 F – Cl 253 H–F 563 N–F 272 F – Br 237 H – Cl 431 N – Cl 200 Cl – Cl 242 H – Br 366 N – Br 243 Cl – Br 218 H–I 298 O–O 146 Cl – I 208 H–O 462 O–F 190 Br – Br 223 H–S 339 O – Cl 203 Br – I 175 H – Si 323 O–I 234 O=O 495 C–C 347 O – Si 368 N=N 418 C–N 291 S–S 266 C=O 799 C–F 485 S–F 327 C=N 619 C – Cl 328 S – Br 218 C=C 606 C – Br 276 S – Cl 253 S=S 418 C–I 240 I–I 151 S=O 323 C–O 358 N≡N 944 C–S 259 C≡C 839 C – Si 301 C≡N 891 C≡O 1072 BAB 9 a. Energi Ikatan Rata-rata ∆H = Σ energi pemutusan ikatan – Σ energi ikatan pembentukan Energi rata-rata yang dibutuhkan untuk memutuskan 1 mol senyawa gas menjadi atomatomnya untuk lebih dari tiga atom dalam molekulnya. b. Energi Atomisasi ∆H atomisasi = Σ energi ikatan Energi yang dibutuhkan untuk memutus molekul kompleks dalam 1 mol senyawa menjadi atomatom gasnya. KESETIMBANGAN KIMIA A. KESETIMBANGAN KIMIA B. TETAPAN KESETIMBANGAN Kesetimbangan kimia adalah keadaan yang terjadi jika laju reaksi ke kanan (maju) sama dengan laju reaksi ke kiri (balik). Tetapan kesetimbangan dapat dinyatakan dalam Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi (Kc) dan Tetapan Kesetimbangan Tekanan (Kp) adalah perbandingan komposisi hasil reaksi dengan pereaksi pada keadaan setimbang dalam suhu tertentu. Konsentrasi Titik Kesetimbangan [A] dan atau [B] Vmaju = Vbalik Waktu Reaksi kesetimbangan kita gunakan lambang 1. Kesetimbangan homogen (hanya satu fasa) Contoh: 2 SO2(g) + O2 (g) 2 SO3 (g) 2+ Fe3+ (aq) + CNS– (aq) Fe(CNS) (aq) 2. Kesetimbangan heterogen (lebih dari satu fasa) Contoh: AgNO3 (aq) + NaCl (aq) AgCl (s) + NaNO3 (aq) 1. Tetapan Kesetimbangan Konsentrasi Tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi zat, berlaku untuk zat-zat yang berfasa gas dan aqueous (larutan dengan pelarut air) zat yang berfasa solid (padat) dan liquid (cair) tidak disertakan dalam persamaan tetapan kesetimbangan. n Untuk persamaan: 2 SO2(g) + O2 (g) 2 SO3 (g), Kc = n [ SO3 ]2 [ SO2 ]2 [O2 ] Untuk persamaan: Fe3+ (aq) + SCN– (aq) Fe(SCN)2+ (aq), Kc = [Fe(SCN)2+ ] [Fe3+ ][ SCN − ] [email protected] n Untuk persamaan: AgNO3 (aq) + NaCl (aq) AgCl (s) + NaNO3 (aq), Kc = n [NaNO3 ] [ AgNO3 ][NaCl ] Pergeseran kesetimbangan terjadi karena hal-hal sebagai berikut. Untuk persamaan; CH3COO– (aq) + H2O (l) CH3COOH (aq) + OH– (aq), Kc = [CH3COOH ][OH − ] [CH3COO − ] 2. Tetapan Kesetimbangan Tekanan Tetapan kesetimbangan berdasar tekanan parsial, hanya berlaku untuk gas. Untuk persamaan: (P ) (P ) (P ) 2 2 SO2(g) + O2 (g) 2 SO3 (g), Kp = SO3 2 SO 2 O2 3. Hubungan Kc dengan Kp Kp = Kc (RT)∆n Perubahan sistem akibat aksi dari luar = Pergeseran kesetimbangan ∆n = jumlah koefisien kanan – jumlah koefisien kiri 4. Tetapan Kesetimbangan dengan Reaksi yang Berkaitan Misalkan suatu persamaan: aA + bB Kc = K1, cAB ; maka 1 cAB + bB; Kc = aA K1 ½aA + ½bB ½cAB; Kc = K1½ 2aA + 2bB 2cAB; Kc = K12 2 1 2cAB 2aA + 2bB; Kc= K1 1. Perubahan Konsentrasi Apabila salah satu konsentrasi zat diperbesar maka kesetimbangan mengalami pergeseran yang berlawanan arah dengan zat tersebut, bila konsentrasi diperkecil maka kesetimbangan akan bergeser ke arahnya. 2. Perubahan Tekanan Apabila tekanan dalam sistem kesetimbangan tersebut diperbesar maka kesetimbangan bergeser ke arah zat-zat yang mempunyai koefisien kecil. Apabila tekanan dalam sistem kesetimbangan tersebut diperkecil maka kesetimbangan bergeser ke arah zat-zat yang mempunyai koefisien besar. 3. Perubahan Volume Apabila volume dalam sistem kesetimbangan tersebut diperbesar maka kesetimbangan bergeser ke arah zat-zat yang mempunyai koefisien besar. Apabila volume dalam sistem kesetimbangan tersebut diperkecil maka kesetimbangan bergeser ke arah zat-zat yang mempunyai koefisien kecil. Catatan: Untuk perubahan tekanan dan volume, jika koefisien zat-zat di kiri (pereaksi) dan kanan (hasil reaksi) sama maka tidak terjadi pergeseran kesetimbangan 4. Perubahan Suhu Apabila suhu reaksi dinaikkan atau diperbesar maka kesetimbangan akan bergeser ke zat-zat yang membutuhkan panas (ENDOTERM). Sebaliknya jika suhu reaksi diturunkan kesetimbangan akan bergeser ke zat-zat yang melepaskan panas (EKSOTERM). C. DERAJAT DISOSIASI Derajat disosiasi adalah perbandingan jumlah mol zat yang terurai dengan jumlah mol zat mula-mula. α= jumlah mol zat terurai jumlah mol zat mula-mula D. PERGESERAN KESETIMBANGAN Menurut Le Chatelier Apabila dalam suatu sistem setimbang diberi suatu aksi dari luar maka sistem tersebut akan berubah sedemikian rupa supaya aksi dari luar tersebut berpengaruh sangat kecil terhadap sistem. [email protected] BAB 10 REDUKSI-OKSIDASI A. PERKEMBANGAN KONSEP REAKSI REDOKS 1. Berdasarkan Oksigen n Reaksi oksidasi adalah peristiwa pengikatan oksigen oleh suatu unsur atau senyawa, atau bisa dikatakan penambahan kadar oksigen. Oksidasi = mengikat oksigen Contoh: 2 Ba + O2 2 BaO n Reaksi reduksi adalah peristiwa pelepasan oksigen oleh suatu senyawa, atau bisa dikatakan pengurangan kadar oksigen. Reduksi = melepas oksigen Contoh: 2 CuO 2 Cu + O2 2. Berdasarkan Elektron n Reaksi oksidasi adalah peristiwa pelepasan elektron oleh suatu unsur atau senyawa. Oksidasi = melepas elektron Contoh: K K+ + e n Reaksi reduksi adalah peristiwa pengikatan elektron oleh suatu unsur atau senyawa. Reduksi = mengikat elektron Contoh: Br2 + 2e 2 Br– 3. Berdasarkan Bilangan Oksidasi n Reaksi oksidasi adalah meningkatnya bilangan oksidasi. Oksidasi = peningkatan bilangan oksidasi n Reaksi reduksi adalah menurunnya bilangan oksidasi. Reduksi = penurunan bilangan oksidasi B. MENYETARAKAN REAKSI REDOKS 1. Metode Setengah Reaksi (Ion Elektron) Contoh untuk suasana asam Setarakan reaksi: NO3– + S2– NO + S Jawab: 1. Tuliskan masing-masing setengah reaksinya Reduksi : NO3– NO Oksidasi : S2– S Catatan: Nitrogen mengalami reduksi dari +5 menjadi +4. Sulfur mengalami oksidasi dari –2 menjadi 0. 2. Setarakan atom unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi Catatan: Tidak ada perbedaan jumlah atom dari unsur yang mengalami perubahan biloks. 3. Setarakan oksigen dan kemudian hidrogen dengan ketentuan: Larutan asam Tambahkan 1 molekul H2O untuk setiap kekurangan 1 atom oksigen pada ruas yang kekurangan oksigen tersebut Setarakan H dengan menambah ion H+ pada ruas yang lain Reduksi : NO3– + 4 H+ NO + 2 H2O Oksidasi S : S 4. Setarakan muatan dengan menambahkan elektron dengan jum-lah yang sesuai, bila reaksi oksidasi tambahkan elektron di ruas kanan, bila reaksi reduksi tambahkan elektron di ruas kiri. 2– Reduksi : NO3– + 4 H+ + 3e NO + 2 H2O Oksidasi S + 2e : S 5. Setarakan jumlah elektron kemudian selesaikan persamaan Reduksi :NO3– + 4 H+ + 3e NO + 2 H2O (kali 2) Oksidasi :S2– S + 2 e (kali 3) 2 NO3– + 8 H+ + 3 S2– + 6e 2 NO + 4 H2O + 3 S + 6e 2– Hasil akhir: 2 NO3– + 8 H+ + 3 S2– 2 NO + 4 H2O +3S 2. Metode Bilangan Oksidasi (Reaksi Ion) Contoh untuk suasana basa Setarakan reaksi: MnO4– + C2O42– MnO2 + CO2 Jawab: 1. Menentukan unsur yang mengalami perubahan bilangan oksidasi. MnO4– + C2O42– MnO2 + CO2 +7 +3 +4 +4 Mn mengalami penurunan biloks dari +7 menjadi +4 (reduksi). C mengalami peningkatan biloks dari +3 menjadi +4 (oksidasi). 2. Menyetarakan unsur tersebut dengan koefisien yang sesuai. Mn sudah setara C diberi koefisien 2, sehingga: MnO4– + C2O42– MnO2 + 2 CO2 [email protected] 3. Menentukan peningkatan bilangan oksidasi 5. Menyetarakan muatan dengan menambahkan reduktor dan penurunan bilangan oksidasi OH– (suasana basa). oksidator. Muatan di ruas kiri = –8; muatan di ruas kanan = 0. Tambahkan 8 OH– di ruas yang muatannya besar Jumlah perubahan biloks = jumlah atom × perubahannya yaitu kanan sehingga persamaan menjadi: MnO4– + C2O42– MnO2 + 2 CO2 2 MnO4– + 3 C2O42– 2 MnO2 + 6 CO2 + 8 OH– +7 +3 +4 3 +4 +6 menjadi +8 2 4. Menentukan koefisien yang sesuai untuk menyamakan jumlah perubahan bilangan oksidasi. MnO4– + C2O42– MnO2 + 2 CO2 +7 +3 +4 +4 3 2 kalikan 2 6. Menyetarakan atom H dengan menambahkan H2O. Tambahkan H2O di ruas yang kekurangan H+, sehingga persamaan menjadi setara: 2 MnO4– + 3 C2O42– + 4 H2O 2 MnO2 + 6 CO2 + 8 OH– kalikan 3 Persamaan menjadi: 2 MnO4– + 3 C2O42– 2 MnO2 + 6 CO2 BAB 11 SEL ELEKTROKIMIA DAN ELEKTROLISIS A. SEL ELEKTROKIMIA Adapun urutan potensial elektroda standar reduksi beberapa logam (kecil ke besar) adalah: 1. Sel Galvani (Sel Volta) Mengubah: energi kimia energi listrik. Reaksi redoks: Reduksi terjadi di katoda (elektroda positif). Oksidasi terjadi di anoda (elektroda negatif). Notasi penulisan sel volta: M MA+ LB+ Li-K-Ba-Ca-Na-Mg-Al-Mn-Zn-Cr-Fe-Cd-Ni-Co-Sn-Pb-(H)-Cu-Hg-Ag-Pt-Au deret Volta Keterangan: - Li sampai Pb mudah mengalami oksidasi, umumnya bersifat reduktor. - Cu sampai Au mudah mengalami reduksi, umumnya bersifat oksidator. - Logam yang berada di sebelah kiri logam lain, dalam reaksinya akan lebih mudah mengalami oksidasi. L Katoda Anoda Tips menghafal deret volta: Lihat Kalau Bapak Capek Naik Motorgede Ali Minta iZin Cari Fera, Cindi, Nia Coklat Simpanan Prabowo Habis Cukup Hidangkan Agar-agar, Pasta, Anggur M = logam yang mengalami oksidasi MA+ = logam hasil oksidasi dengan kenaikan biloks = A L = logam hasil reduksi LB+ = logam yang mengalami reduksi dengan penurunan biloks = B n Potensial Elektroda (E) Potensial listrik yang muncul dari suatu elektroda dan terjadi apabila elektroda ini dalam keadaan setimbang dengan larutan ion-ionnya atau menunjukkan beda potensial antara elektroda logam dengan elektroda hidrogen yang mempunyai potensial elektroda = 0 volt. Bila diukur pada 25oC, 1 atm: Potensial elektroda = Potensial elektroda standar (Eo) n Potensial Sel = Eosel dirumuskan sebagai: Eosel = Eoreduksi – Eooksidasi n Reaksi dikatakan spontan bila nilai Eosel = POSITIF Contoh sel Volta (Galvani) dalam kehidupan sehari-hari: – Sel primer (sel yang tidak dapat diisi kembali): baterai kering, baterai alkalin. – Sel sekunder (sel yang dapat diisi kembali): aki, baterai Ni-Cd. [email protected] 2. Sel Elektrolisis Mengubah: energi listrik energi kimia. Reaksi redoks: Reduksi terjadi di katoda (elektroda negatif). Oksidasi terjadi di anoda (elektroda positif). a. Elektrolisis Larutan Bila larutan dialiri arus listrik maka berlaku ketentuan berikut ini. n Reaksi di katoda (elektroda –) Bila kation logam-logam golongan I A, golongan II A, Al, dan Mn, maka yang tereduksi adalah air (H2O): 2 H2O (l) + 2e H2(g) + 2 OH– (aq) Bila kation H+ maka akan tereduksi: 2 H+ (aq) + 2e H2(g) Bila kation logam lain selain tersebut di atas, maka logam tersebut akan tereduksi: Lm+ (aq) + me L(s) n Reaksi di anoda (elektroda +) – Anoda Inert (tidak reaktif seperti Pt, Au, C) Bila anion sisa asam atau garam oksi seperti SO42–, NO3–, dll, maka yang teroksidasi adalah air (H2O): 2 H2O (l) O2(g) + 4 H+ (aq) + 4e Bila anion OH– maka akan teroksidasi: 4 OH– (aq) O2 (g) + 2 H2O (l) +4e BAB 12 Bila Anion golongan VII A (Halida) maka akan teroksidasi: 2 F– ( aq ) F2 ( g ) + 2e 2 Cl– ( aq ) Cl2 ( g ) + 2e 2 Br– ( aq ) Br2 ( g ) + 2e 2 I– ( aq ) I2 ( g ) + 2e – Anoda Tak Inert Anoda tersebut akan teroksidasi: L(s) Lm+ (aq) + me b. Elektrolisis Leburan (Lelehan) Apabila suatu lelehan dialiri listrik maka di katoda terjadi reduksi kation dan di anoda terjadi oksidasi anion. B. HUKUM FARADAY Hukum Faraday 1 Massa zat yang dibebaskan pada reaksi elektrolisis sebanding dengan jumlah arus listrik dikalikan dengan waktu elektrolisis. massa = i . t . me 96500 i = kuat arus t = waktu me = massa ekuivalen Hukum Faraday 2 Massa zat yang dibebaskan pada reaksi elektrolisis sebanding dengan massa ekivalen zat tersebut. m1 me1 = m2 me2 KIMIA LINGKUNGAN Kimia Lingkungan adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari atau mengkaji reaksi-reaksi kimia di alam serta hubungannya dengan makhluk hidup. A. PENCEMARAN 1. Pencemaran Udara Dapat terjadi jika udara di lingkungan sekitar kita mengandung zat-zat kimia yang mempunyai nilai di atas ambang batas yang diperkenankan. Pencemaran udara dapat disebabkan oleh: a. Oksida Karbon 1) Karbon Monoksida (CO) Menyebabkan sesak nafas, nyeri di dada; menyebabkan oksigen berkurang karena hemoglobin lebih mudah mengikat CO daripada O2; menyebabkan keracunan sampai kematian. 2) Karbon Dioksida (CO2) Menyebabkan pemanasan global yang berakibat mencairkan es di kutub sehingga menyebabkan kenaikan permukaan laut. b. Oksida Belerang Oksida belerang adalah SO2 dan SO3. Menyebabkan hujan asam yang merusak tumbuhan dan menimbulkan korosi; menyebabkan sakit bila terhisap melalui pernafasan dan dapat merusak jaringan tubuh. c. Oksida Nitrogen 1) Nitrogen Monoksida (NO) Sebagai katalisator dalam penguraian ozon. [email protected] 2) Nitrogen Dioksida (NO2) Merusak paru-paru dan menyebabkan gangguan pernafasan yang bersifat kronis; sebagai katalisator dalam penguraian ozon; campurannya dengan NO menyebabkan asap kabut. 3) Dinitrogen Monoksida (N2O) Menyebabkan kenaikan suhu bumi. d. Timbal Bersifat racun dan menyebabkan kerusakan otak dan kelumpuhan. 2. Pencemaran Air Penyebab terjadinya pencemaran air: a. Raksa Raksa adalah unsur logam yang pada suhu ruang berwujud cair dan sifatnya sangat reaktif. Logam ini dapat menjadi zat pencemar apabila berada dalam air, hal ini disebabkan karena wujudnya cair sehingga dapat bercampur dengan air dan susah untuk dipisahkan walaupun mempunyai massa jenis berbeda dengan air. b. Air Sadah Air sadah adalah air yang mengandung ion kalsium (Ca2+) dan atau ion magnesium (Mg2+). 1) Air sadah sementara Air sadah sementara adalah air yang mengandung garam hidrokarbonat seperti: Ca(HCO3)2 dan atau Mg(HCO3)2. Air sadah sementara dapat dihilangkan kesadahannya dengan cara memanaskan air tersebut sehingga garam karbonatnya mengendap, mereaksikan larutan yang mengandung Ca(HCO3)2 atau Mg(HCO3)2 dengan kapur (Ca(OH)2). 2) Air sadah tetap Air sadah sementara adalah air yang mengandung garam sulfat (CaSO4 atau MgSO4) dan atau mengandung garam klorida (CaCl2 atau MgCl2). Air sadah tetap dapat dihilangkan kesadahannya dengan cara: Mereaksikan dengan soda Na2CO3 dan kapur Ca(OH)2, supaya terbentuk endapan garam karbonat dan atau hidroksida. Proses Zeolit Dengan natrium zeolit (suatu silikat) maka kedudukan natrium akan digantikan ion kalsium dan ion magnesium menjadi magnesium atau kalsium zeolit. Kerugian yang ditimbulkan oleh air sadah: – Dalam rumah tangga kerugiannya berupa pemborosan sabun karena sabun tidak akan berbusa jika ion Ca2+ dan ion Mg2+ tidak diendapkan terlebih dulu. – Timbul kerak pada alat memasak atau ketel sehingga terjadi pendidihan dengan waktu yang lebih lama mengakibatkan pemborosan bahan bakar. – Menyebabkan penyumbatan pada pipa air dan juga pipa pada radiator. – Jika dikonsumsi maka akan menyebabkan penumpukan logam-logam tersebut dalam tubuh kita sehingga kesehatan kita terancam. 3. Pencemaran Tanah Penyebab terjadinya pencemaran tanah a. Limbah Plastik Umumnya plastik tidak dapat dibiodegradasi (diurai oleh mikroorganisme dalam tanah) sehingga akan menjadi pencemar dalam tanah. b. Limbah Pertanian Limbah ini ada apabila zat-zat kimia dalam pupuk buatan terlalu banyak terdapat dalam tanah, sehingga tanah tidak menjadi subur tetapi justru rusak. c. Limbah Logam Seperti halnya palstik logam pun tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme sehingga dalam jumlah yang berlebihan akan menyebabkan terjadinya pencemaran tanah. B. ZAT ADITIF 1. Pewarna Nama Warna Jenis Pewarna untuk Klorofil Hijau alami selai, agar-agar Karamel Coklat-Hitam alami produk kalengan Anato Jingga alami minyak,keju Beta-Karoten Kuning alami keju Eritrosin Merah buatan saus, produk kalengan 2. Pemanis Nama Jenis Pemanis untuk Gula tebu (sukrosa) alami minuman dan makanan sehari-hari Gula buah (fruktosa) alami minuman dan makanan sehari-hari Pemanis susu (laktosa) alami Susu alami [email protected] 4. Antioksidan Sakarin buatan Permen Siklamat buatan Minuman ringan Sorbitol buatan Selai, agar-agar Silitol buatan Permen karet Maltitol buatan Permen karet 3. Pengawet Nama Jenis Pengawet untuk Garam alami daging, ikan Gula alami buah-buahan Cuka alami acar Asam propanoat buatan roti, keju Asam benzoat buatan saos, kecap minuman ringan (botolan) Nama Kegunaan Asam askorbat daging kalengan, ikan kalengan, buah kalengan BHA (butilhidroksianol) lemak dan minyak BHT (butilhidroktoluen) margarin dan mentega 5. Penguat/Penyedap Mononatrium glutamat (Monosodium glutamate = MSG). Contoh: vetsin. 6. Pembuat Rasa dan Aroma IUPAC Trivial Aroma dan rasa Etil etanoat Etil asetat apel Etil butanoat Etil butirat nanas Natrium nitrat buatan daging olahan, keju olahan Oktil etanoat Oktil asetat jeruk Natrium nitrit buatan daging kalengan , ikan kalengan Butil metanoat Butil format raspberri Etil metanoat Etil format rum Amil butanoat Amil butirat pisang BAB 13 KIMIA UNSUR Berikut adalah pengelompokan unsur-unsur berdasarkan golongannya. n A. GOLONGAN IA DAN IIA Golongan IA (Alkali) Golongan IIA (Alkali tanah) Li 3 4 Na Be Mg 11 12 K 19 20 Ca Rb 38 Sr Cs 56 Fr 88 37 Ba 55 Ra 87 Sifat-sifat logam alkali dan alkali tanah: n Logam alkali dan memiliki elektron valensi 1, yaitu nS1. Logam alkali tanah memiliki elektron valensi 2, yaitu nS2. n Merupakan logam yang reaktif. n Ditemukan di alam dalam bentuk senyawa. n Bersifat reduktor kuat. n Energi ionisasi rendah. Sehingga mudah melepaskan elektron. – – Logam alkali: X X+ + e Logam alkali tanah: X X2+ + 2e n n Mudah bereaksi dengan air kecuali Be. Sedangkan Mg bereaksi dengan air panas. Reaksi dengan air menghasilkan gas hidrogen dan membentuk basa. 2Na(s) + 2 H2O(l) 2 NaOH(aq) + H2(g) Logam alkali sifat kelogamannya lebih kuat dibanding sifat logam alkali tanah. Dalam satu golongan, baik alkali maupun alkali tanah makin ke bawah makin kuat sifat logamnya. Warna tes nyala unsur alkali dan alkali tanah: Unsur Warna Natrium Kuning Kalium Ungu Kalsium Merah Stronsium Merah tua Barium Hijau pucat B. UNSUR GOLONGAN VIIA (HALOGEN) F 9 Cl 17 Br 35 I 53 At 85 [email protected] n n n n n n n n Unsur halogen memiliki elektron valensi 7, yaitu ns2 np5. Merupakan unsur non logam yang sangat reaktif karena mudah menangkap elektron: X2 + 2e– 2X– Ditemukan di alam dalam bentuk senyawa. Pada suhu kamar F2 dan Cl2 berwujud gas, Br2 berwujud cair, dan I2 berwujud padat. At merupakan unsur radiokatif yang memiliki umur pendek sehingga jarang ditemukan. Merupakan oksidator kuat, makin ke bawah oksidator makin lemah. Kekelektronegatifan makin ke bawah makin lemah. Jari-jari atom makin ke bawah makin besar. n n n n n Bersifat logam, maka sering disebut logam transisi. Bersifat logam, maka mempunyai bilangan oksidasi positif dan pada umumnya lebih dari satu. Banyak di antaranya dapat membentuk senyawa kompleks. Pada umumnya senyawanya berwarna. Beberapa di antaranya dapat digunakan sebagai katalisator. E. UNSUR–UNSUR DI ALAM Logam Besi He Fe2O3 Magnetit Fe3O4 Siderit FeCO3 Pirit FeS2 Limonit Fe2O3.H2O Pentlandit (FeNi)S garnerit H2(NiMg)SiO4.2H2O Alumunium Bauksit Al2O3×2H2O Timah Kasiterit SnO2 Tembaga Kalkopirit CuFeS2 Natrium Sendawa chili NaNO3 Dalam air laut NaCl Magnesit MgCO3 Garam Inggris MgSO4.7H2O Karnalit KCl.MgCl2.6H2O Dolomit MgCO3.CaCO3 Dalam air laut MgCl2 Nikel Ne 10 Ar 18 Kr 36 Xe 54 n n n n Rn 86 Unsur-unsur gas mulia mengandung 8 elektron pada kulit terluarnya kecuali He mengandung 2 elektron. Energi ionisasinya sangat tinggi, akibatnya unsurunsur gas mulia sukar bereaksi dengan unsurunsur lainnya. Pada tabel dapat dilihat bahwa titik leleh dan titik didihnya sangat rendah, namun baik titik leleh maupun titik didih makin ke bawah makin tinggi, sesuai dengan makin besarnya massa atom gas mulia. Molekul gas mulia monoatomik. D. UNSUR PERIODE III (TRANSISI) Unsur Sc Ti V Cr Mn Konfigurasi Elekt.val 3d1 4s2 3d2 4s2 3d3 4s2 3d5 4s1 3d5 4s2 Unsur Fe Co Ni Cu Konfigurasi Elekt.val 3d6 4s2 3d7 4s2 3d8 4s2 3d10 4s2 Rumus Hematit C. UNSUR GAS MULIA VIIIA (GAS MULIA) 2 Mineral Magnesium n Proses Pengolahan Logam Nama Proses Logam Down Magnesium Tanur tinggi Besi Hall-Heroult Aluminium n Proses Industri Nama Proses Pembuatan Haber-Bosch Amonia (NH3) Kontak (Katalis V2O5) Asam sulfat (H2SO4) Bilik timbal (Katalis uap NO dan NO2) Asam sulfat (H2SO4) [email protected] BAB 14 KIMIA ORGANIK A. KLASIFIKASI SENYAWA ORGANIK Berdasarkan susunan atom-atom dalam molekulnya, senyawa organik dibagi menjadi 2 golongan, yaitu sebagai berikut. 1. SENYAWA ALIFATIK Senyawa afiatik adalah senyawa organik yang mempunyai rantai atom karbon (C) terbuka. Contoh: Alkana, Alkena, Alkuna, turunan Alkana a. Senyawa Alifatik Jenuh Senyawa alifatik jenuh adalah senyawa organik rantai terbuka yang tidak mempunyai ikatan rangkap atau tidak dapat mengikat atom H lagi. 1) ALKANA Alkana adalah senyawa organik yang bersifat jenuh atau hanya mempunyai ikatan tunggal dengan rumus umum: CnH2n + 2 n = jumlah atom karbon (C) 2n + 2 = jumlah atom hidrogen (H) Sifat-sifat Alkana: – Senyawa nonpolar tidak larut dalam air. – Mempunyai massa jenis kurang dari satu. – Pada suhu dan tekanan normal empat suku pertama alkana berwujud gas, suku-5 sampai 17 cair, dan suku 18 ke atas padat. – Alkana mengalami oksidasi. – Alkana dengan unsur halogen maka atom H akan tersubstitusi dengan halogen tersebut serta terbentuk hidrogen halogenida. – Makin banyak atom C, titik didihnya semakin tinggi. – Bila jumlah C sama, maka yang bercabang sedikit, mempunyai titik didih tinggi. Beberapa senyawa alkana: Atom C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rumus Molekul CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 C8H18 C9H20 C10H22 Nama Metana Etana Propana Butana Pentana Heksana Heptana Oktana Nonana Dekana Kedudukan atom karbon dalam senyawa karbon CH3 CH3 C CH2 CH2 CH CH3 CH3 CH3 C primer = atom C yang mengikat satu atom C lainà(CH3) C sekunder = atom C yang mengikat dua atom C lainà(CH2) C tersier = atom C yang mengikat tiga atom C lainà (CH) C kuartener = atom C yang mengikat empat atom Cà(C) Tata Nama Alkana 1. Untuk rantai C terpanjang dan tidak bercabang nama alkana sesuai jumlah C tersebut dan diberi awalan n (normal). CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 = n-heksana 2. Untuk rantai C terpanjang dan bercabang beri nama alkana sesuai jumlah C tersebut, tentukan atom C yang tidak terletak pada rantai terpanjang sebagai alkil. CH3 CH2 CH2 CH CH2 CH3 rantai utama: jumlah c = 6 (heksana) cabang: jumlah C = 1 (Metil) CH3 3. Beri nomor rantai terpanjang dan usahakan atom C yang mengikat alkil di nomor terkecil. 1 CH3 2 3 CH2 CH 4 CH2 5 CH2 6 CH3 CH3 3- metil heksana 4. Apabila dari kiri dan dari kanan atom C-nya mengikat alkil di nomor yang sama utamakan atom C yang mengikat lebih dari satu alkil terlebih dahulu. 5. Alkil tidak sejenis ditulis namanya sesuai urutan abjad, sedang yang sejenis dikumpulkan dan beri awalan sesuai jumlah alkil tersebut; di- untuk 2, tri- untuk 3 dan tetra- untuk 4. metil CH3 1 CH3 2 CH 3 CH2 4 CH2 CH2 CH3 metil etil CH2 5 CH2 6 C CH3 metil 4-etil-2,2,6-trimetil heksana [email protected] 7 CH3 heptana 2) GUGUS ALKIL Gugus alkil adalah gugus yang terbentuk karena salah satu atom hidrogen dalam alkana digantikan oleh unsur atau senyawa lain, rumus umumnya: Tata Nama Alkena 1. Rantai terpanjang mengandung ikatan rangkap dan ikatan rangkap di nomor terkecil dan diberi nomor. CnH2n + 1 Rumus Molekul CH3 – C2H5 – C3H7 – C4H9 – C5H11 – Nama metil etil propil butil amil b. Senyawa Alifatik Tidak Jenuh Senyawa alifatik tidak jenuh adalah senyawa organik rantai terbuka yang mempunyai ikatan rangkap sehingga pada reaksi adisi ikatan itu dapat berubah menjadi ikatan tunggal dan mengikat atom H. Contoh: Alkena, Alkuna, Alkadiena. 1) ALKENA Alkena adalah senyawa organik yang bersifat tak jenuh mempunyai ikatan rangkap dua, dan mempunyai rumus umum: CnH2n Sifat-sifat Alkena: – Alkena mempunyai sifat yang hampir sama dengan alkana. – Alkena dapat mengalami polimerisasi. – Karena mempunyai ikatan rangkap, alkena dapat mengalami adisi bukan substitusi seperti alkana. – Dibandingkan dengan alkana, alkena lebih mudah larut dalam air. – Mudah terbakar. Beberapa senyawa alkena: Atom C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rumus Molekul C2H4 C3H6 C4H8 C5H10 C6H12 C7H14 C8H16 C9H18 C10H20 Nama Etena Propena Butena Pentena Heksena Heptena Oktena Nonena Dekena CH CH3 CH2 CH CH2 atau CH CH CH3 2-pentena CH3 2. Untuk menentukan cabang-cabang aturannya seperti pada alkana. Beberapa senyawa alkil: Atom C 1 2 3 4 5 CH3 5 CH3 4 3 2 CH2 CH 1 CH CH3 CH3 2-metil-2-pentena 2) ALKUNA Alkuna adalah senyawa organik yang bersifat tak jenuh mempunyai ikatan rangkap tiga, dan mempunyai rumus umum: CnH2n – 2 Sifat-sifat Alkuna: – Dibanding alkana, alkuna lebih kurang reaktif. – Sama seperti alkena, alkuna mengalami reaksi adisi. Beberapa senyawa alkuna: Atom C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rumus Molekul C2H2 C3H4 C4H6 C5H8 C6H10 C7H12 C8H14 C9H16 C10H18 Nama Etuna Propuna Butuna Pentuna Heksuna Heptuna Oktuna Nonuna Dekuna Tata Nama Alkuna 1. Rantai terpanjang mengandung ikatan rangkap dan ikatan rangkap di nomor terkecil dan diberi nomor, sama seperti pada alkena. CH C CH2 CH2 CH2 CH3 1-heksuna 2. Untuk menentukan cabang-cabang aturannya seperti pada alkana dan alkena, jelasnya perhatikan contoh-contoh berikut. 1 CH 2 C 3 CH2 4 CH 5 CH2 6 CH3 CH3 4-metil-1-heksuna [email protected] 3) ALKADIENA Alkadiena adalah senyawa organik yang bersifat tak jenuh mempunyai 2 buah ikatan rangkap dua. Contoh penamaan alkadiena: CH2 C CH2 CH3 1, 2-pentadiena CH 4) ALKADIUNA Alkadiuna adalah senyawa organik yang bersifat tak jenuh mempunyai 3 buah ikatan rangkap dua. Contoh penamaan alkadiena: CH2 C CH2 C CH 1, 4-pentadiuna GUGUS FUNGSI Gusus fungsi adalah gugus pengganti yang menentukan sifat senyawa karbon. Pembuatan Alkanol 1. Alkil Halida + Basa à Alkanol + Senyawa Halida Contoh: CH3CH2Cl + KOH à CH3CH2OH + KCl 2. Alkena + H2O à Alkanol Contoh: CH3CH2 ═ CH2 + H2O à CH3CH(OH) CH3 3. Reduksi Aldehida Contoh: C2H5CHO + H2 à C2H5CH2OH 4. Reduksi Keton Contoh: C2H5COC2H5 + H2 à C2H5CH(OH)C2H5 Tata Nama Alkanol 1. Rantai utama adalah rantai terpanjang yang mengandung gugus OH. 2. Gugus OH harus di nomor terkecil. Contoh: CH3 Rumus Gugus Fungsi Alkohol R — OH — OH Alkil Alkanoat Eter R — OR’ —O— IUPAC Trivial Alkanol Alkanal Aldehid R — CHO — CHO Alkanon Keton R — COR’ — CO — Asam Alkanoat Asam Karboksilat R — COOH — COOH Alkil Alkanoat Ester R — COOR’ — COO — Alkil Amina Amina R — NH2 — NH2 1. ALKANOL Sifat-sifat Alkanol: 1. Metanol, Etanol, dan Propanol dapat tercampur dengan air. 2. Semakin tinggi massa molekul relatifnya maka titik leleh dan titik didihnya semakin tinggi. 3. Bersifat sebagai basa Lewis. 4. Bereaksi dengan Natrium membentuk Natrium alkanolat (Natrium alkoksida) à untuk membedakan alkanol dengan alkoksi alkana. 5. Bereaksi dengan asam alkanoat membentuk alkil alkanoat. 6. Dapat dioksidasi dengan ketentuan sebagai berikut: - Alkanol Primer dioksidasi menjadi Alkanal selanjutnya dioksidasi lagi menjadi Asam Alkanoat. - Alkanol Sekunder dioksidasi menjadi Alkanon. - Alkanol Tersier tidak dapat dioksidasi. CH2 CH2 CH2 OH 1-pentanol Homolog CH2 Macam-macam Alkanol/Alkohol 1. Alkohol Primer Gugus hidroksi diikat oleh atom C yang mengikat satu atom C lain, atau gugus hidroksi diikat oleh atom C primer. Contoh: 1-butanol CH3 CH2 CH2 CH2 OH C mengikat 1 OH dan 1 C lain 2. Alkohol Sekunder Gugus hidroksi diikat oleh atom C yang mengikat dua atom C lain, atau gugus hidroksi diikat oleh atom C sekunder. Contoh: 2-butanol CH3 CH2 CH CH3 OH C mengikat 1 OH dan 2 C lain 3. Alkohol Tersier Gugus hidroksi diikat oleh atom C yang mengikat tiga atom C lain, atau gugus hidroksi diikat oleh atom C tersier. Contoh: 2-metil-2-propanol CH3 CH3 C OH CH3 C mengikat 1 OH dan 3 C lain 2. ALKOKSI ALKANA Sifat-sifat Alkoksi Alkana: 1. Beraroma sedap dan sukar larut dalam air. 2. Mudah menguap dan mudah terbakar uapnya. [email protected] 3. Titik didih lebih rendah dibanding alkohol dalam jumlah C sama. 4. Tidak bereaksi dengan Natrium untuk membedakan-nya dengan alkohol. 5. Dapat terurai menjadi hidrogen halida. 6. Bereaksi dengan hidrogen halida membentuk alkohol. Contoh: CH3OCH3 + HBr à CH3OH + CH3Br. Pembuatan Alkoksi Alkana: 1. Sintesis Williamson Natrium alkanolat + Alkilhalida à Alkoksi Alkana + Natriumhalida Contoh: CH3CH2ONa + CH3I → CH3CH2OCH3 + NaI 2. Alkanol + Asam Sulfat pekat (dalam Suhu 130oC) Contoh: C2H5OH + H2SO4 → C2H5SO3OH + H2O (tahap 1) C2H5SO3OH + C2H5OH → C2H5OC2H5 + H2SO4 (tahap 2) Tata Nama Alkoksi Alkana: 1. Jika gugus alkil berbeda maka yang C-nya kecil sebagai alkoksi. 2. Gugus alkoksi di nomor terkecil. Contoh: CH3 CH CH3 CH2 CH3 CH O CH2 gugus metoksi di nomor 3 bukan di nomor 4 Contoh: CH3 CH3 CH CH2 C H O 3-metil butanal 4. ALKANON Sifat-sifat Alkanon: 1. Berbau segar dan larut dalam air untuk sukusuku rendah. 2. Untuk suku-suku tengah tidak larut dalam air walaupun merupakan zat cair. 3. Suku-suku tinggi berbentuk padatan. 4. Dapat diadisi. 5. Hanya dapat berpolimerisasi kondensasi. 6. Bereaksi dengan halogen juga dengan PX5 (X = halogen). 7. Tidak dapat dioksidasi. Pembuatan Alkanon Dengan Oksidasi Alkanol Sekunder Contoh: −H O oksidasi 2 CH3CH2OHCH3 → CH3C(OH)2CH3 → CH3COCH3 CH3 5-metil-3-metoksi heksana 3. ALKANAL Sifat-sifat Alkanal 1. Pada suhu ruang metanal berbau tidak sedap. 2. Semakin banyak atom C-nya semakin berbau wangi. 3. Reduktor untuk pereaksi Tollens dan Fehling (membedakannya dengan Alkanon). 4. Karena mempunyai ikatan rangkap maka alkanal dapat diadisi. 5. Dapat mengalami polimerisasi adisi dan kondensasi. 6. Bereaksi dengan halogen juga dengan PX5 (X = halogen). 7. Bila dioksidasi akan membentuk asam alkanoat. Pembuatan Alkanal: 1. Oksidasi alkanol Primer Contoh: oksidasi 2. Alkilester asam formiat dengan pereaksi Grignard Contoh: CHOOCH3 + C2H5MgI → CHOC2H5 + CH3OMgI Tata Nama Akanal: Gugus CHO selalu dihitung sebagai nomor 1. −H O 2 CH3CH2OH → CH3CH(OH)2 → CH3CHO Tata Nama Alkanon: 1. Rantai terpanjang dengan gugus karbonil CO adalah rantai utama. 2. Gugus CO harus di nomor terkecil. Contoh: O CH3 CH2 CH2 C CH3 2-pentanon 5. ASAM ALKANOAT Sifat-sifat Asam Alkanoat: 1. Suku rendah zat cair encer, suku tengah zat cair kental, dan suku tinggi padat. 2. Makin banyak atom C makin tinggi titik lelehnya. 3. Semua merupakan asam lemah. 4. Bereaksi dengan alkanol membentuk alkil alkanoat (esterifikasi). 5. Reaksi substitusi OH dalam gugus COOH dengan halogen. 6. Asam formiat dapat melepuhkan kulit. [email protected] 7. Bereaksi dengan garam. Pembuatan Asam Alkanoat 1. Hidrolisis alkil alkanoat basa membentuk Contoh: C2H5COOC2H5 + H2O à C2H5COOH + C2H5OH 2. Oksidasi alkanol primer Contoh: −H O oksidasi 2 CH3CH2OH → CH3CH(OH)2 → CH3CHO Tata Nama Asam Alkanoat: Gugus COOH selalu sebagai nomor satu, seperti halnya gugus alkanal. Contoh: CH3 CH3 C CH2 C OH C3H7 O asam 3,3-dimetilheksanoat 6. ALKIL ALKANOAT Sifat-sifat alkil alkanoat: 1. Alkil alkanoat suku rendah terdapat dalam buah-buahan dan umumnya berwujud cair. 2. Alkil alkanoat suku tinggi terdapat dalam minyak (cair) dan lemak (padat). 3. Dapat dihidrolisis menjadi alkanol dan asam alkanoat. 4. Tidak bereaksi dengan natrium. 6. Dengan basa dapat terbentuk sabun dalam reaksi yang disebut SAFONIFIKASI (penyabunan). Pembuatan Alkil Alkanoat: Esterifikasi yaitu reaksi Asam Alkanoat dengan Alkanol. Contoh: C3H7COOH + C2H5OH à C3H7COOC2H5 + H2O Tata Nama Alkil Alkanoat: R C O O R alkanoat alkil Gugus alkilnya selalu berikatan dengan O Contoh: CH3 CH2 CH2 C OC2H5 O etil butanoat 7. AMINA Sifat-sifat Amina: 1. Dua suku pertama berwujud gas pada suhu ruang, suku-suku tengah berwujud cair pada suhu ruang, dan suku-suku tinggi berbentuk padatan. 2. Larut dalam air terutama yang berwujud gas dan cair. 3. Berbau menyengat seperti amoniak maka amina dapat dikatakan sebagai turunan amoniak bukan turunan alkana. Pembuatan Amina: 1. Alkil sianida dengan gas Hidrogen Contoh: CH3CN + 2 H2 → CH3CH2NH2 2. Metode Hoffman Alkil klorida + amoniak dalam air atau alkohol Contoh: C2H5Cl + NH3 à C2H5NH2 + HCl àC2H5NH2.HCl Tata Nama Amina: 1. Amina Primer CH3 CH2 CH CH2 CH3 NH2 3-amino-pentana/sekunder amil amina 2. Amina Sekunder CH3 CH2 NH CH2 CH3 dietil amina 3. Amina Tersier CH3 CH2 N CH3 CH3 etil-dimetil-amina ISOMER Isomer adalah senyawa-senyawa dengan rumus molekul sama tetapi strukturnya berbeda. 1. ISOMER KERANGKA Rumus molekul dan gugus fungsi sama, tetapi rantai induk berbeda strukturnya. Contoh: CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 n-heksana Berisomer fungsi dengan: CH3 CH3 CH isoheksana CH2 CH2 CH3 2. ISOMER POSISI Rumus molekul dan gugus fungsi sama, tetapi [email protected] posisi gugus fungsinya berbeda. Contoh: CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 Contoh: H OH 1-pentanol CH3 Berisomer posisi dengan: CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH3 – O OH propanol metoksi etana CH2 CH CH3 3 Alkanal (Aldehid) dengan Alkanon (Keton) Contoh: CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 C*= C asimetris mengikat CH3, H, OH, dan C3H7. Berisomer fungsional dengan: CH3 CH2 1-pentanol 2-pentanol 3. ISOMER FUNGSIONAL (ISOMER GUGUS FUNGSI) Rumus molekul sama tetapi gugus fungsionalnya berbeda. Senyawa-senyawa yang berisomer fungsional: – Alkanol (Alkohol) dengan Alkoksi Alkana (Eter) Contoh: CH3 CH2 OH OH CH3 C* COH pentanal 2. SENYAWA SIKLIK Senyawa siklik adalah senyawa organik yang mempunyai rantai atom karbon (C) tertutup (melingkar). Contoh: Benzena, Naftalena, Antrasena, turunan Benzena. 1. BENZENA Benzena adalah suatu senyawa organik aromatis, yang mempunyai 6 atom karbon dan 3 ikatan rangkap yang berselang-seling (berkonjugasi) dan siklik (seperti lingkaran). Strukturnya Simbol H C HC CH HC metil butanoat CH C H Sifat-sifat Benzena: 1. Bersifat nonpolar. 2. Larut dalam pelarut organik seperti eter. 3. Sifat adisi tidak menonjol. 4. Atom H dalam Benzena dapat digantikan oleh klor atau Brom dengan katalisator tertentu. 5. Jika direaksikan dengan campuran HNO3 dan H2SO4 maka 1 atom H akan disubstitusi oleh NO2. 4. ISOMER GEOMETRIS Rumus molekul dan rumus struktur sama, tetapi berbeda susunan ruang atomnya dalam molekul yang dibentuknya. Contoh: Reaksi Benzena: a. Adisi Cirinya adanya perubahan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal. Adisi dilakukan oleh H2 atau Cl2 pada suhu dan tekanan tinggi. Contoh: Berisomer fungsional dengan: OH CH3 – CH2 C 3-pentanon CH2 CH3 Asam Alkanoat (Asam Karboksilat) dengan Alkil Alkanoat (Ester) Contoh: CH3 CH2 CH2 CH2 COOH asam pentanoat Berisomer fungsional dengan: OH CH3 CH2 CH3 CH3 C H C cis 2-butena H CH2 C OCH3 Berisomer geometris dengan: H CH3 C H C H C HC CH3 HC trans 2-butena 5. ISOMER OPTIS Isomer yang terjadi terutama pada atom C asimetris (atom C terikat pada 4 gugus berbeda). H2 C CH CH C H + 3H2 CH2 H2C H2C C H2 CH2 Siklo Heksana b. Substitusi Cirinya tidak ada perubahan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal atau sebaliknya. Sustitusi benzena dibedakan menjadi: [email protected] – Monosubstitusi Penggantian satu atom hidrogen pada benzena dengan atom atau senyawa gugus yang lain. Rumus umum monosubstitusi: C6H5A H C A = pengganti atom hidrogen A HC C HC CH Sumber: Hasil ekstraksi ter batubara. Kegunaan: - Dalam industri pewarna. - Kamfer atau kapur barus adalah merupakan naftalena yang berguna sebagai pewangi pakaian dan mengusir hewan perusak pakaian. - Digunakan sebagai resin. 3. ANTRASENA C H – Disubstitusi Penggantian dua atom hidrogen pada benzena dengan atom atau senyawa gugus yang lain. Ada tiga macam disubstitusi: A A A A A orto – A para meta Trisubstitusi Penggantian tiga atom hidrogen pada benzena dengan atom atau senyawa gugus yang lain. Ada tiga macam Trisubstitusi: A A A A A A A vasinal asimetris A A simetris 2. NAFTALENA Naftalena adalah suatu senyawa organik aromatis, yang mempunyai 10 atom karbon dan 5 ikatan rangkap yang berselang-seling (berkonjugasi) dan siklik (seperti lingkaran). Strukturnya: H C HC HC CH C C H CH C H Sifat-sifat Naftalena: 1. Padatan kristal berwarna putih. 2. Bau tajam menyengat (bau kapur barus). 3. Mudah terbakar. 4. Tidak larut dalam air. 5. Larut dalam pelarut organik. H C H C HC C HC C C H CH C CH C C H C H Sifat-sifat Antrasena: 1. Padatan kristal. 2. Tidak mempunyai warna. Sumber: Hasil penyulingan ter batubara. Kegunaan: Dalam industri pewarna. B. BIOKIMIA Biokimia adalah cabang ilmu kimia untuk mempelajari peristiwa kimia (reaksi kimia) yang terjadi dalam tubuh makhluk (organisme) hidup. Senyawa kimia yang termasuk biokimia adalah senyawa-senyawa yang mengandung atau tersusun oleh unsur-unsur seperti: Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N), Belerang (S), Fosfor (P), dan beberapa unsur lain dalam jumlah yang kecil. Nutrisi yang diperlukan dalam tubuh: Nutrisi Karbohidrat Fungsi Sumber energi. Sumber Nasi, kentang, gandum, umbi-umbian. Lemak Sumber energi, cadangan makanan. Mentega, margarine, minyak Protein Pertumbuhan dan perbaikan jaringan, pengontrol reaksi kimia dalam tubuh. Daging, ikan, telur, kacangkacangan, tahu, tempe, susu. Garam mineral Beraneka peran khusus. Daging, sayuran. Vitamin Pembentukan organ, meningkatkan daya tahan tubuh, memaksimalkan fungsi panca indera. Pelarut, penghantar, reaksi hidrolisis. Buah-buahan, sayuran. H C C H C Air Air minum 1. KARBOHIDRAT Rumus umum: Cn(H2O)m Dalam karbohidrat juga terdapat gugus fungsional [email protected] antara lain: gugus hidroksil dan sebuah gugus aldehida atau keton. Fehling, Tollens, dan Benedict dan disebut sebagai gula pereduksi. b) Sukrosa Hidrolisis 1 mol sukrosa akan membentuk 1 mol glukosa dan 1 mol fruktosa. Jenis-jenis Karbohidrat a. Berdasarkan hidrolisis dibagi menjadi: 1) Monosakarida: karbohidrat yang tidak dapat terhidrolisis lagi menjadi satuan yang lebih kecil. Glukosa Fruktosa Galaktosa Komposisi C6H12O6 C6H12O6 C6H12O6 Terdapat dalam Buah-buahan Buah-buahan, madu Tidak ditemukan secara alami Jenis monosakarida berdasarkan jumlah atom C: Jml C 2 Nama Diosa Rumus C2(H2O)2 3 Triosa C3(H2O)3 4 Tetrosa C4(H2O)4 5 Pentosa C5(H2O)5 6 Heksosa C6(H2O)6 Contoh Monohidroksiasetaldehida Dihiroksiketon Gliseraldehida Trihidroksibutanal Trihidroksibutanon Ribulosa, Deoksiribosa, Ribosa, Milosa Glukosa, Manosa, Galaktosa, Fruktosa, Jenis monosakarida berdasarkan gugus fungsinya: w Aldosa: monosakarida yang mempunyai gugus fungsi aldehid (alkanal). w Ketosa: monosakarida yang mempunyai gugus fungsi keton (alkanon). 2) Disakarida: karbohidrat yang bila dihidrolisis akan menjadi 2 monosakarida. Komposisi Glukosa + Glukosa Glukosa + Fruktosa Glukosa + Galaktosa Maltosa Sukrosa Laktosa C12H22O11 Sukrosa Terdapat dalam Kecambah biji-bijian Gula tebu, gula bit Susu Disakarida dibentuk oleh 2 mol monosakarida heksosa: Rumusnya: C6H12O6 + C6H12O6 à C12H22O11 + H2O Contoh: Glukosa + Fruktosa → Sukrosa + air Reaksi pada Disakarida: Disakarida Maltosa Sukrosa Laktosa dalam air larut larut koloid Reduksi: Fehling, Tollens, Benedict Optik-aktif positif negatif positif dekstro dekstro dekstro a) Maltosa Hidrolisis 1 mol maltosa akan membentuk 2 mol glukosa. C12H22O11 Maltosa + H2O à C6H12O6 Glukosa + + H2O C6H12O6 Glukosa à + C6H12O6 Fruktosa Reaksi hidrolisis berlangsung dalam suasana asam, dengan bantuan ini sering disebut sebagai proses inversi dan hasilnya adalah gula invert. c) Laktosa Hidrolisis 1 mol laktosa akan membentuk 1 mol glukosa dan 1 mol galaktosa. C12H22O11 Laktosa + H2O à C6H12O6 Glukosa + C6H12O6 Galaktosa Seperti halnya maltosa, laktosa mempunyai gugus aldehid bebas sehingga dapat bereaksi dengan reagen Fehling, Tollens, dan Benedict dan disebut gula pereduksi. 3) Polisakarida: karbohidrat yang bila dihidrolisis akan menjadi beberapa monosakarida. Glikogen Pati Kanji Selulosa Komposisi Polimer Glukosa Polimer Glukosa Polimer Glukosa Terdapat dalam Simpanan energi hewan Simpanan energi tumbuhan Serat tumbuhan Polisakarida terbentuk dari polimerisasi senyawasenyawa monosakarida, dengan rumus umum: (C6H10O5)n Reaksi pada Polisakarida: Polisakarida dalam air Reduksi: Fehling, Tollens, Benedict Amilum Glikogen Selulosa Koloid Koloid Koloid negatif positif negatif Tes Iodium biru violet putih b. Berdasarkan daya reduksi terhadap pereaksi Fehling, Tollens, atau Benedict dibagi menjadi 1) Gula terbuka Karbohidrat yang mereduksi reagen Fehling, Tollens, atau Benedict. 2) Gula tertutup Karbohidrat yang tidak mereduksi reagen Fehling, Tollens, atau Benedict. 2. ASAM AMINO C6H12O6 Asam amino adalah monomer dari protein, yaitu asam Glukosa Maltosa mempunyai gugus aldehid bebas sehingga dapat bereaksi dengan reagen karboksilat yang mempunyai gugus amina (NH2) pada atom C ke-2, rumus umumnya: [email protected] R CH – COOH NH2 Contoh: Asam 2 amino propionat (alanin): CH3 CH Fungsi NH2 Jenis asam amino: a. Asam amino essensial Tidak dapat disintesis tubuh. Contoh: isoleusin, lisin, valin, treonin, triptofan, histidin. b. Asam amino nonessensial Dapat disintesis tubuh. Contoh: glisin, alanin, serin, sistein, tirosin, sistin, arginin, asam glutamat, norleusin. 3. PROTEIN Senyawa organik yang terdiri dari unsur-unsur C, H, O, N, S, P dan mempunyai massa molekul relatif besar (makromolekul). Sifat-Sifat protein: – Amfoter, mempunyai gugus —COOH (asam) dan —NH2 (basa). – Dapat terhidrolisis. – Dapat digumpalkan, jika gumpalan tersebut tidak kembali larut dinamakan denaturasi protein. Penggolongan protein: – Berdasar ikatan peptida: a. Protein Dipeptida à jumlah monomernya = 2 dan ikatan peptida = 1 b. Protein Tripeptida à jumlah monomernya = 3 dan ikatan peptida = 2 c. Protein Polipeptida à jumlah monomernya > 3 dan ikatan peptida > 2 Berdasar hasil hidrolisis: a. Protein Sederhana à hasil hidrolisisnya hanya membentuk asam α amino. b. Protein Majemuk à hasil hidrolisisnya membentuk asam α amino dan senyawa lain selain asam α amino. Contoh Kulit, tulang, gigi, rambut,bulu, kuku, otot, kepompong Semua jenis enzim dalam tubuh Struktur Proteksi, penyangga, pergerakan Enzim Katalisator biologis Hormon Pengaturan fungsi tubuh insulin Transport Pergerakan senyawa antar dan atau intra sel hemoglobin Pertahanan Mempertahankan diri antibodi Racun Penyerangan Bisa ular dan bisa laba-laba Kontraktil Sistem kontraksi otot aktin, miosin COOH Sifat-sifat asam amino: – Bersifat amfoter, yaitu: Sebagai pembawa sifat asam gugus —COOH, sebagai pembawa sifat basa gugus —NH2. – Bersifat optis aktif kecuali glisin. – Dalam air membentuk zwitter ion (ion bermutan positif-negatif), seperti glisin dalam air membentuk CH2NH3+COO–. – Berdasar fungsi: Protein Reaksi identifikasi protein No Pereaksi Reaksi 1 Biuret Protein + NaOH + CuSO4 2 3 Xantoprotein Millon Protein + HNO3 Protein + Millon Warna merah atau ungu kuning merah Catatan: Millon = larutan merkuro dalam asam nitrat 4. LIPIDA Sifat-sifat lipida: – Tidak larut dalam air dan bersifat nonpolar. – Berfungsi sebagai transportasi vitamin A, D, K. – Berfungsi sebagai cadangan makanan. Tiga golongan lipida yang terpenting: a. Lemak berasal dari asam lemak + gliserol Lemak Jenuh (padat): - Terbentuk dari asam lemak jenuh dan gliserol. - Berbentuk padat pada suhu kamar. - Banyak terdapat pada hewan. Contoh: gliseril-tristearat; gliseril-tripalmitat Lemak tak jenuh (minyak): - Terbentuk dari asam lemak tak jenuh dan gliserol. - Berbentuk cair pada suhu kamar. - Banyak terdapat pada tumbuhan. Contoh: gliseril-trioleat; gliseril-trilinoleat b. Fosfolipid berasal dari asam lemak + asam fosfat + gliserol c. Steroid merupakan Siklo hidrokarbon [email protected] 5. ASAM NUKLEAT w DNA = Deoxyribo Nucleic Acid (Asam Deoksiribo Nukleat) Basa yang terdapat dalam DNA: Adenin, Guanin, Sitosin, Thimin. w RNA = Ribo Nucleic Acid ( Asam Ribo Nukleat ) Basa yang terdapat dalam RNA: Adenin, Guanin, Sitosin, Urasil. c. Beberapa Jenis Polimer Penting Lain C. POLIMER Polimer adalah bahan kimia yang berupa plastik, serat, karet, dan lainnya yang berguna dalam kehidupan kita sehari-hari maupun dalam kegiatan industri. 1. Pembentukan Polimer/Polimerisasi a. Secara Adisi Pembentukan polimer secara adisi dapat terjadi dari monomer-monomer berikatan rangkap. b. Secara Kondensasi Pembentuan polimer secara kondensasi ditandai dengan pelepasan molekul H2O atau molekul sederhana lain. Polimer metil metakrilat polimetilmetakrilat adisi akrilonitril poliakrilonitril adisi fenol dan metanal bakelit kondensasi alat listrik, kursi etilen glikol dan asam terftalat dakron kondensasi pita rekaman urea dan alkanal urea formaldehid kondensasi lem kayu melamin dan alkanal melamin kondensasi perangkat makan dan minum 2. Macam-macam Polimer a. Polimer Alami Monomer C6H12O6 C6H12O6 asam amino nukleotida isoprena Polimer amilum selulosa protein DNA karet alami Polimerisasi kondensasi kondensasi kondensasi kondensasi adisi Terdapat dalam ulat sutera, wol biri-biri gandum, kentang serat kayu gen, kromosom karet gelang, ban b. Polimer Buatan/Sintetik Monomer Polimer Polimerisasi 1,6-diaminheksana dan asam adipat nilon kondensasi 1,2-etanadiol dan benzena 1,2 dikarboksilat poliester kondensasi stirena polistiren adisi vinil klorida PVC adisi etilen / etena polietilen adisi tetrafluoroetilen teflon adisi Terdapat dalam benang, kaus, bahan pakaian benang, kaus, bahan pakaian,dll berbagai jenis mainan pipa, isolasi ember, gayung, botol minum panci atau penggorengan anti lengket [email protected] Polimerisasi Terdapat dalam kaca pesawat, lampu mobil/motor karpet Monomer BIOLOGI BAB 1 HAKEKAT BIOLOGI DAN ASAL-USUL KEHIDUPAN A. HAKEKAT KEHIDUPAN Biologi berasal dari kata bios (hidup) dan logos (ilmu) sehingga biologi merupakan ilmu yang mempelajari kehidupan. Cabang ilmu biologi antara lain: 1. Morfologi, yaitu ilmu yang mempelajari penampilan fisik makhluk hidup. 2. Anatomi, yaitu ilmu yang mempelajari struktur tubuh makhluk hidup. 3. Botani, yaitu ilmu yang mempelajari tumbuhan. 4. Zoologi, yaitu ilmu yang mempelajari hewan. 5. Mikrobiologi, yaitu ilmu yang mempelajari mikroorganisme. 6. Mikologi, yaitu ilmu yang mempelajari jamur. 7. Ekologi, yaitu ilmu yang mempelajari hubungan makhluk hidup dengan lingkungan. 8. Genetika, yaitu ilmu yang mempelajari pewarisan sifat makhluk hidup. 9. Taksonomi, yaitu ilmu yang mempelajari tentang klasifikasi makhluk hidup. 10. Evolusi, yaitu ilmu yang mempelajari perkembangan dan kekerabatan makhluk hidup. 1. Aspek-aspek Ilmu Biologi Biologi sebagai ilmu memiliki 3 aspek keilmuan. a. Aspek Ontologi (obyek keilmuan): obyek yang dipelajari Biologi adalah makhluk hidup dan halhal yang berkaitan dengannya. b. Aspek metodologi (cara mempelajari): pembelajaran Biologi yang benar yaitu menggunakan langkahlangkah khusus yang disebut metode ilmiah. c. Aspek Aksiologi (manfaat ilmu): Biologi memiliki manfaat yang jelas baik bagi ilmu itu sendiri maupun bagi manusia. 2. Metode Ilmiah Merupakan suatu cara penyelesaian permasalahan melalui tahapan-tahapan tertentu. Langkah-langkah pemecahan masalah dengan metode ilmiah yaitu sebagai berikut. 1. Melakukan observasi. 2. Merumuskan masalah. 3. Mengumpulkan data untuk memecahkan masalah 4. Mengajukan hipotesis 5. Pengujian hipotesis dengan melakukan eksperimen/ percobaan. 6. Menarik kesimpulan. 7. Menguji kesimpulan dengan melakukan percobaan yang sama kembali, apabila didapatkan hasil konstan, maka hasil percobaan tersebut menjadi sebuah teori. 3. MANFAAT BIOLOGI - Biologi memberikan manfaat bagi manusia untuk membantu mengenal dirinya sebagai manusia dan lingkungan sekitar serta membantu memecahkan permasalahan-permasalahan yang berkaitan dengan sumber makanan baru, sumber sandang dan papan, obat-obatan, bibit unggul pertanian. - Manfaat biologi untuk ilmu itu sendiri, yaitu biologi berperan sebagai ilmu dasar (basic science) yang mendasari ilmu-ilmu lain seperti kedokteran, farmasi, dan sebagainya. B. ASAL-USUL KEHIDUPAN 1. Evolusi Kimiawi Haldane dan Oparin pada tahun 1920-an membuat postulat bahwa kondisi bumi primitif mendukung terjadinya reaksi kimia untuk mensintesis senyawa organik dari senyawa anorganik yang terdapat pada lautan purbakala. Kemudian pada tahun 1953 Stanley Miller dan H.Urey menguji hipotesis Oparin-Haldane dengan melakukan percobaan menggunakan labu air (sebagai laut primitif) dan atmosfer buatan yang terdiri dari H2O, H2, CH4, dan NH3 (gas-gas yang diyakini para peneliti 1950-an, banyak terdapat di atmosfer purba). Kilatan listrik juga dibuat untuk meniru kilat pada masa purba. Memasang kondensor, sehingga uap menjadi embun Membuat hujan buatan, sehingga terjadi sirkulasi pada peralatan tersebut. Setelah satu minggu, Miller dan Urey menganalisis isi larutan, ternyata berisi bahan organik seperti beberapa asam amino sebagai bahan penyusun protein pada organisme. Hipotesis OparinHaldane terbukti. 2. Evolusi Biologi Merupakan proses evolusi dari supramolekul seperti membran sel, ribosom, kromatin, mikrotubulus menjadi sel prokariotik (sel belum memiliki membran inti/ nukleoplasma) kemudian berkembang menjadi sel eukariotik yang memiliki membran inti sel dan organelorganel. Berdasarkan cara mendapatkan makanannya, perjalanan evolusi makhluk hidup adalah heterotrof, autotrof-hederotrof. 3. Teori-teori Asal Usul Kehidupan a. Teori Abiogenesis (Generatio spontanea) Teori ini dikemukakan oleh Aristoteles, seorang ahli filsafat dan ilmu pengetahuan Yunani kuno. Teori tersebut mengemukakan bahwa makhluk hidup pada mulanya berasal dari benda tak hidup. b. Teori Biogenesis • Fransesco Redi (1626-1697) Melakukan percobaan dengan 3 botol yang masing-masing berisi daging. Perlakuan yang diberikan pada botol pertama, yaitu ditutup rapat, botol kedua ditutup dengan kain kasa, dan ketiga dibiarkan terbuka. Hasilnya: setelah beberapa hari kemudian, pada botol tertutup rapat tidak ditemukan belatung, botol yang ditutup kasa ditemukan beberapa belatung, dan botol yang dibiarkan terbuka membusuk dengan banyak belatung • • di dalamnya. Fenomena tersebut berlawanan dengan teori abiogenesis, karena belatung yang terdapat di dalam botol berpenutup kasa dan tak berpenutup berasal dari telur lalat yang hinggap di atasnya. Lazaro Spalanzani (1729-1799) Melakukan percobaan seperti Redi akan tetapi bahan yang digunakan bukan daging melainkan kaldu yang dimasukkan ke dalam botol. Perlakuan yang diberikan yaitu kaldu yang dipanaskan dengan botol berpenutup dan tidak. Pada kaldu yang dipanaskan dengan botol tak berpenutup, setelah beberapa hari kemudian diamati dengan mikroskop, tampak mikrobia di dalamnya berkembang pesat, sedangkan pada kaldu yang dipanaskan dalam botol tertutup tampak tidak mengandung mikrobia setelah didiamkan beberapa hari kemudian. Spallanzani menyimpulkan bahwa kehidupan hanya mungkin setelah ada kehidupan sebelumnya, jadi mikroorganisme tersebut telah ada dan tersebar di udara sehingga dapat mengkontaminasi dan tumbuh berkembang dalam air kaldu pada botol tak berpenutup. Louis Pasteur (1822-1895) Pasteur melakukan percobaan menyempurnakan percobaan Spallanzani dengan merebus kaldu pada botol dengan penutup gabus rapat kemudian ditembus oleh pipa dengan bentuk leher angsa. Pipa berbentuk leher angsa tersebut bertujuan agar udara tetap masuk ke dalam botol, akan tetapi mikroorganisme pengkontaminan tertahan pada bagian leher botol, sehingga tidak mengkontaminasi kaldu. Setelah diamati beberapa hari, tampak tidak terjadi pertumbuhan mikroorganisme di dalamnya (kaldu jernih). Setelah itu labu tersebut dimiringkan hingga air kaldu menyentuh bagian ujung pipa berbentuk leher angsa. Setelah didiamkan beberapa waktu, air kaldu menjadi keruh, busuk dan banyak mengandung mikroorganisme. Berdasarkan percobaan-percobaan yang dilakukan Redi, Spallanzani, dan Pasteur maka teori abiogenesis tumbang dan muncullah teori biogenesis “Omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo” (setiap makhluk hidup berasal dari telur, setiap telur berasal dari makhluk hidup). [email protected] BAB 2 KEANEKARAGAMAN HAYATI DAN SISTEM KLASIFIKASI A. KEANEKARAGAMAN HAYATI 1. Manfaat Keanekaragaman a. Mengetahui ciri-ciri spesies. b. Mengetahui manfaat-manfaat spesies bagi manusia. c. Mengetahui hubungan kekerabatan makhluk hidup yang beragam. d. Mengetahui sifat ketergantungan antara makhluk hidup. 2. Macam-macam Keanekaragaman a. Keanekaragaman tingkat gen. Menimbulakan variasi genetik antarindividu dalam satu spesies/jenis. Contoh: padi (IR64, rojolele, cisadane, membramo, mentikwangi, super toy, merah putih, dan sebagainya). b. Keanekaragaman tingkat spesies. Menimbulkan perbedaan bentuk, penampakan antara satu spesies dengan yang lain. Contoh: macan, harimau, kucing, ikan lele, gurameh. c. Keanekaragaman tingkat ekosistem. Disebabkan oleh perbedaan komponen abiotik dan biotik penyusun ekosistem. Contoh: ekosistem waduk sempor, rawa jombor, danau Toba, sawah, hutan tropis. B. KLASIFIKASI MAKHLUK HIDUP - - - Klasifikasi merupakan upaya untuk mengelompokkan makhluk hidup secara sistematis berdasarkan persamaan dan perbedaan sifat yang dimiliki. Ilmu yang mempelajari klasifikasi adalah ilmu taksonomi. Metode penamaan obyek studi dalam klasifikasi disebut nomenclature. 1. Tahap-tahap Klasifikasi 1. Identifikasi Identifikasi makhluk hidup yang memiliki persamaan, perbedaan ciri satu dengan yang lain baik morfologi, anatomi, fisiologi maupun kromosomnya. 2. Pemberian nama Dilakukan setelah terbentuk kelompokkelompok makhluk hidup berdasarkan persamaan ciri. Kemudian setelah diberikan nama, dilakukan penyusunan klasifikasi. - - - Carolus Linnaeus adalah seorang tokoh klasifikasi yang mengemukakan bahwa unit dasar dalam klasifikasi adalah spesies. Penamaan spesies dilakukan Linnaeus menggunakan tata penamaan ganda (Binomial nomenclature) sesuai dengan kode internasional yang benar. Nama bagian depan menunjukkan genus, sedangkan nama bagian belakang sebagai penunjuk spesies. Terkadang terdapat penamaan dengan tiga kata. Kata ketiga tersebut dapat berarti menunjukkan varietas. Contoh: Oryza sativa var.IR64. Contoh penamaan: Hibiscus rosasinensis L Hibiscus rosasinensis merupakan nama spesies, sedangkan huruf L dibelakang nama spesies menunjukkan nama penemu. 2. Urutan Takson dalam Klasifikasi Klasifikasi hewan: Klasifikasi tumbuhan: Kingdom Kingdom Filum Divisio Kelas Kelas Ordo Ordo Familia Familia Genus Genus Spesies Spesies 3. Perkembangan Sistem Klasifikasi 1. Sistem 2 kingdom (oleh Aristoteles sampai pertengahan tahun 1800). Organisme dibedakan menjadi dua kelompok besar yaitu: Plantae dan Animalia 2. Sitem 3 kingdom (oleh E. Haeckel (1866)). Pembagian ini berdasarkan cara makhluk memperoleh nutrien: • Plantae (fotosintesis) • Protista (sebagai deterotrof/mengurai dan menyerap) • Animalia (sebagai organisme heterotrof yang menelan makanan dalam bentuk padat) 3. E. Chatton (1937) Kelompok Eukariota dan Prokariota. 4. Sistem 5 kingdom (oleh R. H. Whittaker (1969)). [email protected] Monera (bakteri dan ganggang hijau biru), Protista (Protozoa dan ganggang), Fungi (jamur), Plantae (Bryophyta, Pterydophyta, dan Spermatophyta), dan Animalia 5. Sistem 6 kingdom (oleh Solomon (19992002)). Bakteria, Arkhaea, Protista, Fungi, Animalia, dan Plantae. Dalam sistem klasifikasi terbaru, makhluk hidup dikelompokkan ke dalam 3 domaian yaitu sebagai berikut. 1. Domain Bakteria Terdiri atas satu dunia yaitu dunia bakteria. 2. Domain Arkhaea Terdiri atas satu dunia yaitu dunia arkhaea. BAB 3 3. Domaian Eukaria Terdiri dari empat dunia yaitu dunia animalia, plantae, fungi dan dunia protista. 4. Manfaat Klasifikasi Klasifikasi pada makhluk hidup mempunyai banyak manfaat, di antaranya sebagai berikut. a. Memudahkan untuk mengenal mahkluk hidup. b. Memudahkan untuk mempelajari mahkluk hidup. c. Mengetahui adanya hubungan kekerabatan antara mahkluk hidup. VIRUS DAN MONERA A. VIRUS 2. Peranan Virus dalam Kehidupan Manusia Virus merupakan agensia penginfeksi nonseluler yang sangat kecil (20 - 300 nm). Virus pada awalnya ditemukan oleh A. Meyer seorang ilmuan Jerman yang mengamati mosaik pada daun tembakau yang menyebabkan daun berbintik. Virus memiliki informasi genetik (DNA atau RNA saja). Informasi genetik tersebut diselubungi oleh protein disebut kapsid yang tersusun oleh kapsomer. Virus tidak memiliki protoplasma. Virus memiliki bentuk bervariasi seperti bulat, oval, bentuk T, dan bentuk batang. Virus dapat berkembang biak dengan cara duplikasi. a. Virus yang merugikan 1) Virus penyebab penyakit pada tumbuhan Tobacco mosaic Virus (TMV) yaitu penyakit bercak-bercak kuning pada tembakau, Beet Yellow Virus (BYV) yang dapat menyebabkan penyakit pada tanaman aster, juga virus CVPD pada jeruk. 2) Virus penyebab penyakit pada hewan Rhabdovirus yaitu virus penyebab rebies pada anjing, Polyma yaitu virus penyebab tumor pada hewan, NCD (New Castle Disease) penyebab penyakit tetelo pada ayam. 3) Virus penyebab penyakit pada manusia HIV (Human Imunodediency Virus) penyebab penyakit AIDS, Virus Dengue penyebab penyakit demam berdarah, Paramyxovirus penyebab penyakit campak. b. Peranan virus yang menguntungkan Kemampuan virus untuk menginfeksi bakteri (sebagai bakteriofag) dimanfaatkan dalam teknik rekayasa genetika untuk menghasilkan produk yang bermanfaat bagi kesejahteraan manusia. Selain itu, beberapa virus tertentu yang telah dilemahkan dapat dijadikan sebagai vaksin. 1. Daur Hidup Virus Daur hidup virus ada dua macam, yaitu fase litik dan lisogenik. a. Litik - Adsorbsi (penempelan) - Penetrasi - Penggabungan - Pembelahan b. Lisogenik - Adsorbsi - Penetrasi - Replikasi (penggandaan) - Perakitan - Fase Litik B. MONERA Monera meliputi semua bakteri dan Cyanophyta (alga hijau biru). [email protected] 1. Bakteri Bakteri digolongkan menjadi Arkhaeobacteria dan Eubacteria. Arkhaeobacteria umumnya memiliki habitat di tempat yang ekstrim. Sedangkan Eubacteria dapat ditemukan di berbagai habitat. a. Ciri-ciri bakteri 1) Bersel tunggal. 2) Pada umumnya memiliki tubuh dengan diameter 0,5 µ - 1 µ dengan panjang sekitar 0,1 µm - 1 µm. Namun juga terdapat bakteri yang berukuran besar yaitu Thiomargaritta nambibiensis (750 µm) dan Epulofiscium fischellsoni (600 µm). 3) Prokarioti, yaitu tidak memiliki sistem endomembran (kloroplas, mitokondria, membran inti). 4) Berperan sebagai dekomposer. 5) Dapat ditemukan di berbagai habitat (ubiquity). 6) Dapat digunakan sebagai agensia pengubah substrat menjadi produk yang dapat dimanfaatkan untuk kesejahteraan manusia. b. Penggolongan bakteri 1) Bakteri sulfur hijau (green sulfur bacteria). 2) Bakteri sulfur ungu (purple sulfur bacteria). 3) Bakteri hijau biru (Cyanobacteria). 4) Bakteri gram positif (terpulas biru dengan pengecatan gram). 5) Bakteri gram negatif (terpulas merah dengan pengecatan gram). 6) Spiroseta. c. Struktur bakteri 1) Terdapat dinding sel (tersusun dari peptidoglikan) 2) Ribosom 3) Membran sel 4) Cadangan makanan 5) Sitoplasma 6) DNA d. Reproduksi bakteri Bakteri pada umunya berkembang biak dengan cara aseksual yaitu dengan pembelahan biner. Perkembangbiakan secara seksual tidak terjadi pada bakteri, melainkan berupa pemindahan materi genetik dari satu sel bakteri ke sel lain yang disebut paraseksual. Terdapat tiga macam paraseksual yaitu sebagai berikut. 1) Transformasi Pemindahan sedikit materi genetik (DNA) bahkan hanya satu gen dari satu sel bakteri ke sel lain melalui proses fisiologi yang kompleks. 2) Konjugasi Pemindahan materi genetik dari satu bakteri ke bakteri lain menggunakan pili seks. 3) Transduksi Pemindahan materi genetik dari satu sel bakteri ke sel lain dengan perantaraan virus. e. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri Keberadaan nutrien, CO2, O2, temperatur, derajat keasaman (pH), cahaya, kelembapan dan keberadaan zat kimia tertentu yang mampu menghambat pertumbuhan (seperti senyawa antibiotik streptomisin, penisilin, dan sebagainya). f. Macam-macam bakteri Berdasarkan cara memperoleh nutrisi, bakteri dibedakan menjadi: 1) Bakteri autotrof: mampu membuat makanan sendiri dari senyawa anorganik. - Fotoautotrof (menggunakan cahaya sebagai sumber energi. Contoh: Cyanobacteria dan green sulfur bacteria) - Khemoautotrof (menggunkan reaksi kimia/ oksidasi senyawa anorganik sebagai sumber energi. Contoh: bakteri nitrifikasi dan nonphotosynthetic bacteria. 2) Bakteri heterototrof: tidak mampu membuat makanan sendiri dari senyawa anorganik. Berdasarkan kebutuhan akan oksigen, bakteri dibedakan menjadi: 1) Bakteri Aerob 2) Bakteri Anaerob g. Peranan bakteri bagi kehidupan 1) Peran positif bakteri - digunakan untuk menghasilkan produkproduk yang bermanfaat bagi manusia (antibiotik, yogurt, keju, nata de coco), - membantu petani guna mempertahankan kesuburan tanah, - membantu proses pembusukan dalam colon dan dalam pembentukan vitamin K, - dapat digunakan sebagai pengendali hama. 2) Peran negatif bakteri Terdapat beberapa bakteri penyebab penyakit seperti: - Escericia coli penyebab diare, - Salmonella typosa penyebab typus, - Shygella dysentriae penyebab disentri, [email protected] - - Diplococcus pneumoniae penyebab radang paru-paru, Mycobacterium leprae penyebab penyakit lepra. 2. Alga Hijau-Biru (Cyanobacteria) Merupakan mikroorganisme yang tidak memiliki membran inti sel (prokariotik) dan mampu melakukan fotosintesis. a. Ciri-ciri alga hijau-biru • Warna biru kehijauan disebabkan oleh pigmen fikosianin. Selain warna tersebut, alga ini juga memiliki warna kuning, merah, coklat dan hitam (tergantung komposisi pigmen yang dimiliki). • Sel alga hijau-biru pada umumnya memiliki ukuran yang lebih besar dari sel prokariotik lain (berkisar antara 1-50 mikron). • Alga hijau-biru dapat bersifat uniseluler (Chroococcus) maupun membentuk koloni (Nostoc) dan filamen (Oscillatoria). • Alga hijau-biru yang berbentuk filamen memiliki bentuk sel khusus yang disebut heterosista yang di dalamnya terdapat enzim nitrogenase guna mereduksi nitrogen bebas menjadi amonia (proses fiksasi nitrogen). BAB 4 b. Reproduksi alga hijau-biru Caranya: 1) Pembelahan sel 2) Fragmentasi c. Peran Alga Hijau-Biru - Alga hijau-biru pada ekosistem air tawar berperan sebagai produsen bagi zooplankton, ikan–ikan kecil, dan udang. - Beberapa spesies alga hijau-biru seperti Anabaena azollae juga dapat bersimbiosis dengan paku air Azolla pinnata. Simbiosis tersebut dapat memfiksasi nitrogen bebas, sehingga daerah perairan tersebut kaya akan unsur nitrogen. - Bagi manusia alga hijau-biru dapat dimanfaatkan sebagai sumber pangan (misalnya Spirullina yang dikenal sebagai sumber makanan alernatif protein sel tunggal). PROTISTA Protista merupakan organisme eukariotik uniseluler yang hidup secara berkelompok (membentuk koloni) maupun soliter (sendiri-sendiri). Protista dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu protozoa, algae, dan jamur lendir. A. PROTOZOA Protozoa adalah protista yang menyerupai hewan. Protozoa bersifat uniseluler, heterotrof, mikroskopis, mampu membentuk kista, pada umunya tidak memiliki dinding sel yang kuat, berhabitat di tempat berair/basah, di lautan berperan sebagai zooplankton. Berdasarkan perbedaan alat gerak, protozoa diklasifikasikan menjadi 4 kelas yaitu sebagai berikut. 1. Flagellata (Mastigophora) Memiliki alat gerak berupa flagela. • Phytoflagellata: menyerupai tumbuhan laut maupun perairan tawar, berklorofil, autotrof. • Contohnya: Noctiluca miliaris yang menyebabkan laut berpendar pada malam hari. Zooflagellata: tidak berklorofil, bersifat heterotrof. Contohnya: - Trypanosoma crusi anemia, - Trypanosoma gambiense penyebab penyakit tidur, - Leismania donovani penyakit kalaazar. 2. Cilliata (Cilliophora) Memiliki alat gerak berupa rambut getar pada saat masih muda atau sepanjang hidupnya, pada umumnya bersifat parasit dan hidup di air tawar. Contohnya: Paramecium. 3. Rhizopoda (Sarcodina) Memiliki alat gerak berupa kaki semu, hidup bebas atau sebagai parasit, berhabitat di dasar kolam atau sungai beraliran tenang yang banyak terdapat pada sisa organisme mati, bentuk tubuh tidak tetap. Contohnya: [email protected] Amoeba. - 4. Sporozoa Tidak memiliki alat gerak khusus, bersifat parasit, bereproduksi dengan pembelahan biner. Contohnya: - - - - 2. Phaeophyta (Alga Cokelat) Bentuknya menyerupai tumbuhan tingkat tinggi. Berhabitat di laut khusunya wilayah yang bersuhu rendah, memiliki klorofil dan fukosantin (yang menyebabkan algae berwarna cokelat), berkembang biak secara vegetatif (dengan zoospora berflagela) dan generatif (dengan sel telur dan spermatozoid pada konseptakulum dalam reseptakulum yang terletak di ujung lembaran fertil) - Plasmodium vivax malaria tertiana (2 x 24jam), Plasmodium malaria malaria quartana (3 x 24 jam), Plasmodium falciparum malaria tropika (tidak menentu), Plasmodium ovale malaria ovale (gejala menyerupai malaria tertiana). Perkembangbiakan Plasmodium sp.: a. Secara Vegetatif Dilakukan dengan schizogoni yaitu proses membelah diri (berlangsung dalam tubuh inang/ manusia) dan sporogoni yaitu membuat spora (berlangsung dalam tubuh inang/manusia). b. Secara Generatif Melalui perkawinan sel-sel gamet (terjadi pada tubuh inang sementara /nyamuk). Sel gamet jantan (mikrogamet) berukuran lebih kecil dari sel gamet betina (makrogamet). B. ALGAE Algae merupakan jenis protista yang menyerupai tumbuhan. Algae merupakan salah satu jenis Thalophyta (tumbuhan bertalus), bersifat uniseluler maupun multiseluler, berhabitat di tempat basah/ berair, memiliki klorofil dan pigmen tambahan lain, mampu membentuk gamet dalam alat pembiakan bersel satu. Berdasarkan pigmen dominan yang dimiliki, algae/ganggang dibagi mejadi 4 kelas. 1. Chlorophyta (Alga Hijau) Merupakan kelompok algae yang terbesar, bersifat uniseluler maupun multiseluler, pada umumnya berhabitat di darat (melekat pada tumbuhan atau hewan) dan di laut (berperan sebagai plankton atau bentos). Bereproduksi secara vegetatif (fragmentasi) dan generatif (konjugasi). Macam-macam: - Chlorophyta bersel satu Euglena (dapat bergerak) dan Chlorella), - Chlorophyta berbentuk koloni Volvox (dapat bergerak) dan Hydrodictyon, Chlorophyta bentuk benang Spyrogyra dan Oedogonium), Chlorophyta berbentuk lembaran Ulva dan Chara. 3. Chrysophyta (Algae Keemasan) Bersifat uniseluler (misalnya Navicula) maupun multiseluler, berwarna kuning hingga keemasan dikarenakan adanya pigmen karoten. Berhabitat di tempat basah, di perairan tawar atau laut (berperan sebagai ditoplankton). 4. Rhodophyta (Algae Merah) Bersifat multiseluler, berbentuk seperti benang maupun lembaran, memiliki pigmen klorofil sedangkan yang dominan adalah fikoeritrin (yang menyebabkan algae berwarna merah), berhabitat di perairan tawar maupun laut (zona dalam), tidak memiliki alat gerak, berkembang biak dengan peleburan gamet jantan dan betina yang nantinya membentuk individu diploid (2n). Contoh Rhodophyta: Glacilaria dan Gelidium (untuk agar-agar). C . JAMUR LENDIR/SLIME MOLDS Protista yang menyerupai jamur. Memiliki fase asimilatif (bentuk berupa lendir) dan fase plasmodium (fase bergerak dan merayap). Jamur lendir akan memasuki fase reproduksi seksual (plasmogami kariogami meiosis) apabila saat fase plasmodium telah mengering dan membetuk kotak spora yang menghasilkan spora. Setelah spora terbentuk, dua plasma dari spora mengalami peleburan dan [email protected] menghasilkan zigot. Contohnya: Physarium polycephalum. BAB 5 JAMUR/FUNGI Fungi merupakan organisme eukariotik, dengan sifat: - tidak memiliki klorofil, - bersifat heterotrof, terkadang ada yang parasit dan saprobe (pengurai), - fungi bersifat uniseluler maupun multiseluler dengan membentuk hifa yang bercabang-cabang membentuk miselium, - fungi berhabitat di tempat yang lembab, kurang cahaya matahari, dan cenderung asam, - perkembangbiakan fungi dapat secara seksual (dengan konjugasi askospora maupun basidio-spora) dan secara aseksual (pembentukan spora, membelah diri, fragmentasi, dan dengan konidium). Fungi dibagi menjadi 4 divisi yaitu sebagai berikut. • Contoh: Auricularia polytricha (jamur kuping), Volvariela volvaceae (jamur merang), Mikorhiza (hasil simbiosis dengan akar pohon mlinjo/pinus). 3. Zygomycotina • Hifa bersekat dan tidak bersekat, dinding sel dari bahan kitin. • Hidup sebagai saprofit. • Reproduksi seksual, zigot tumbuh menjadi sporangium disebut zigosporangium yang di dalamnya terjadi pembelahan meiosis yang menghasilkan dua macam zigospora (n). Reproduksi aseksual dengan pembentukan spora pada sporangium yang berada di hifa aerial. 1. Ascomycotina • Merupakan fungi kantung, menghasilkan spora seksual di dalam aski menyerupai kantung. • Bersel satu (Saccharomyces/jenis khamir) maupun multiseluler (membentuk miselium bersekat seperti Penicilium). • Reproduksi terjadi secara aseksual yaitu dengan membentuk konidia (spora vegetatif), pembentukan tunas dan seksual dengan konjugasi antara dua gametangia menghasilkan zigot (2n) membesar menjadi askus (di dalamnya terjadi meiosis dan terbentuk 4 sel askospora (n) yang merupakan spora generatif). Reproduksi seksual dan aseksual dengan pertunasan terjadi pada Ascomycota bersel satu seperti khamir Saccharomyces. Sedangkan pada Ascomycota multiseluler, askospora yang merupakan spora generatif dibentuk pada ujung hifa. 4. Deuteromycotina • Fungi ini belum diketahui proses reproduksi seksualnya, sedangkan reproduksi aseksual dengan pembentukan hifa vegetatif yaitu konidia. • Hidup sebagai saprofit dan parasit (tanaman). • Contoh: Aspergillus wentii (berperan dalam pembuatan kecap). 2. Basidiomycota • Merupakan fungi yang berbentuk seperti gada, bagian bawah tudung sebagai tempat terbentuknya basidium (tepatnya pada ujung hifa generatif yang berinti dua/dikariotik). • Hidup sebagai saprofit. • Reproduksi secara seksual dengan membentuk tubuh buah yang rumit disebut basidiokarpus (di dalamnya terdapat basidia sebagai sumber spora seksual atau basidiospora). Reproduksi aseksual dengan pembentukan spora vegetatif yaitu konidia. • Hifa bersekat dan hifa vegetatifnya memiliki satu inti bersifat haploid. a. Aspergillus niger penyebab penyakit otomikosis pada manusia. b. Phytoptora infestans parasit pada kentang. c. Pucinia graminis parasit pada tanaman gandum. Manfaat Fungi Fungi yang menguntungkan manusia. a. b. c. d. e. f. g. Aspergilus oryzae membuat tempe. Aspergillus wentii membuat kecap. Neurospora sitophila membuat keju. Saccharomyces cerevisiae roti. Volvariela polytricadapat dimakan. Rhizopus nigricans penghasil asam fumarat. Penicillium notatum & P. chryzogenum antibiotik penisilin. Fungi yang merugikan manusia. LICHEN Lichen bukanlah lumut, tumbuhan sederhana, maupun organisme individual. Lichen merupakan asosiasi simbiotik dari berjuta-juta mikroorganisme fotosintetik (alga hijau uniseluler/multiseluler maupun Cyanobacateria) yang disatukan dalam jaringan hifa fungi (Ascomycetes maupun Basidiomycetes). Lichen berkembang biak dengan fragmentasi atau dengan soredium. [email protected] BAB 6 PLANTAE Merupakan organisme multiseluler, autotrof, bereproduksi secara generatif dan vegetatif, vaskuler dan nonvaskuler. • Bakal biji tertutup, terdapat di dalam daun buah (putik). • Terjadi pembuahan ganda: Peleburan inti generatif + ovum embrio Plantae Spermatophyta Angiospermae (lembaga) Monokotyledone Peleburan inti generatif + inti kandung lembaga sekunder calon endosperma (berfungsi seDykotyledone bagai cadangan makanan saat perkecambahan) Gymnospermae Selang waktu penyerbukan dengan pembuahan Bryophyta relatif singkat. • Subdivisi Angiospermae dibagi menjadi dua kelas Pteridophyta yaitu: - Monocotyledonae (tumbuhan berkeping satu). - Dycotyledonae (tumbuhan berkeping dua). A. TUMBUHAN BERBIJI (SPERMATOPHYTA) Perbedaan ciri-ciri monokotil dan dikotil. Kelompok tumbuhan berbiji menggunakan biji sebagai Monokotil Dikotil alat reproduksi generatif. Ciri-ciri spermatophyta: Pertulangan daun berbentuk sejajar Pertulangan daun menyirip dan a. Menghasilkan biji yang terdapat embrio. dan melengkung. menjari. b. Memiliki organ tubuh yang terdiri dari akar, Kotiledon pada setiap biji terdapat Kotiledon pada setiap biji terdapat batang, dan daun. Serta di dalam organ-organ 1 buah. 2 buah. tersebut sudah terdapat jaringan-jaringan yang Terdapat koleorhiza batang lembaga Tidak terdapat koleorhiza batang kompleks seperti jaringan pengangkut, parenkim. (koleoptil) sebagai pelindung ujung lembaga. akar dan batang lembaga. c. Alat reproduksi jantan dan betina terpisah. Memiliki kaliptra (tudung akar). Tidak memiliki. d. Sporofit merupakan tanaman utama dan gametofit pada spermatophyte mengalami reduksi. Tidak memiliki kambium pada akar Memiliki kambium. dan batang. Divisi spermatophyta dibagi menjadi 2 subdivisi yaitu Gymnospermae dan Angiospermae. Ciri-cirinya adalah sebagai berikut. 1. Gymnospermae • Berbiji terbuka. • Berakar tunggang, daun sempit, tebal dan kaku (misalnya daun pinus). • Batang dan akar berkambium. • Biji terdapat dalam daun buah (makrosporofil) dan serbuk sari terdapat dalam mikrosporofil. • Berkas pembuluh pengangkut pada akar dan batang belum menyatu dengan sempurna. • Terjadi pembuahan tunggal, selang waktu antara pembuahan dan penyerbukan cukup lama. Contoh spesies: Gnetum gnemon (melinjo), Cycas rumphii (pakis haji), Pinus sp. 2. Angiospermae • Memiliki bunga yang sesungguhnya (terdiri dari kelopak, mahkota, benang sari dan putik). Perakaran sistem akar serabut. Perakaran sistem akar tunggang. Akar dan batang tidak dapat tumbuh membesar. Dapat tumbuh membesar. B. TUMBUHAN PAKU (PTERYDOPHYTA) Tubuhnya sudah dapat dibedakan menjadi akar , batang dan daun. Batang bercabang-cabang dan tersusun dari epidermis, korteks, dan silinder pusat. Memiliki berkas pengangkut yang tersusun konsentris (xilem dikelilingi floem). Daun terdapat yang kecil (mikrofil) dan yang besar (makrofil). Tumbuhan paku dibagi menjadi 4 kelas:Pailophytinae, Equisetinae, Licopodinae, dan Felicinae. Berdasarkan spora yang dihasilkan, tumbuhan paku dibagi menjadi 3 golongan: 1. Paku homospor (menghasilkan spora yang memilki persamaan bentuk dan fungsi). Misal: Lycopodium sp. 2. Paku heterospor (menghasilkan spora yang memilki perbedaan dalam bentuk dan fungsi). Misal: Adiantum sp. dan Marsilea sp. [email protected] 3. Paku peralihan (menghasilkan spora yang bentuknya sama tetapi berbeda fungsinya). Misal: Equisetum sp. (paku ekor kuda) Spora (n) Protalium (n) Antheridium (n) Spermatozoid (n) Arkhegonium (n) Ovum (n) Zigot (2n) Tumbuhan paku (2n) C. TUMBUHAN LUMUT (BRYOPHYTA) Tubuh terdiri dari bagian gametofit (penghasil gamet) dan sporofit (generasi penghasil spora). Lumut dianggap sebagai bentuk peralihan antara tumbuhan bertalus (thalofita) dan tumbuhan berkormus (kromofita). Lumut memiliki batang semu, daun semu, dan akar semu (rhizoid). Lumut belum memiliki jaringan pembuluh angkut (xilem dan floem). Tumbuhan lumut bereproduksi dengan metagenesis (pergiliran keturunan). Berkembang biak secara vegetatif (dengan spora maupun kuncup) dan generatif (bersatunya gamet jantan dan betina membentuk sporogonium yang menghasilkan spora haploid). Pada lumut, gametofit merupakan generasi yang dominan serta berumur panjang (tumbuhan lumut itu sendiri). Sporangium Spora (n) Sel induk spora Protonema Meiosis Tumbuhan lumut (n) Sporangium tumbuhan paku terkumpul dalam sorus yang dilindungi selaput indusium. Tumbuhan paku bereproduksi dengan metagenesis (pergiliran keturunan). - Fase gametofit: dimulai dari protalium hingga menghasilkan zigot. - Fase sporofit: dimulai dari tumbuhan paku hingga menghasilkan spora. Antheridium (n) Arkhegonium (n) Spermatozoid (n) Zigot (2n) Ovum (n) Sporogonium (2n) Sel induk spora (2n) Meiosis BAB 7 ANIMALIA Animalia dikelompokkan menjadi invertebrata dan vertebrata. • • A. INVERTEBRATA 1. Porifera (Hewan Berpori) • Diplobastik (terdiri dari 2 lapisan; ektoderm dan endoderm). • Bersel banyak, radial simetris. • Memiliki pori-pori (ostia) di seluruh tubuhnya, yang memiliki saluran rongga (spongocoel), pada ujung bebasnya terdapat lubang oskuluum. • Memiliki rangka tubuh yang berbentuk seperti duri (spikula). Reproduksi secara aseksual dengan pembentukan kuncup dan seksual dengan pembuahan internal. Klasifikasi dibagi menjadi 3, yaitu: a. Calcarea Spikula tersusun dari zat kapur. Contoh: Sycon sp. b. Hexactinellida Spikula tersusun dari zat kersik. Contoh: Pheronema sp. c. Demospongia Tidak memiliki rangka atau rangka terdiri dari serabut sponging dengan rangka berupa duri. Contoh: Spongilla sp. [email protected] 2. Coelenterata (Hewan Berongga) • Diplobastik (terdiri dari 2 lapisan: ektoderm dan endoderm). • Bersel banyak, tubuh tidak bersegmen, memiliki rongga pencernaan (rongga gastrovaskuler). • Memiliki tentakel yang dilengkapi dengan knidoblas dan nematokis. • Tubuh berbentuk polip atau medusa. • Rangka disusun oleh zat kapur atau tanduk. • Reproduksi seksual dengan membentuk gamet dan aseksual dengan membentuk tunas. Memiliki 2 bentuk kehidupan yaitu polip dan medusa. • Coelenterata belum memiliki alat peredaran darah, pernafasan dan ekskresi. • Klasifikasi Coelenterata dibagi menjadi: a. Hydrozoa Tubuh hewan dewasa berbentuk polip. Contoh: Hydra sp. b. Scypozoa Tubuh hewan dewasa berbentuk medusa. Contoh: Aurelia sp. c. Anthozoa Tubuh hewan dewasa berbentuk polip. Contoh: Fungia sp. d. Ctenophora Contoh: Pleurobranchia. 3. Plathyhelminthes (cacing pipih) Plathyhelminthes dibagi menjadi 3 kelas yaitu: a. Tubelaria Hidup bebas, permukaan tubuh ditutupi oleh silia. Contoh: Planaria sp. b. Trematoda Cacing hisap, bersifat parasit, memiliki alat hisap di sekitar mulut, memiliki saluran pencernaan. Contoh: Fasciola hepatica, Chlonorcis sinensis, Fasciolopsis butskii, Scistosoma sp. c. Cestoda (cacing pita) Tubuh bersegmen-segmen (proglotid), kepala (skoleks) dilengkapi alat penghisap berkait (rostelum), tidak memiliki mulut dan saluran pencernaan. Contoh spesies: Taenia solium, T. saginata, Diphyllobotrium latum, dsb. 4. Nemathelmynthes (cacing gilig) Tubuh berbentuk gilig, triplobastik (ektoderm, mesoderm, endoderm), memiliki rongga tubuh semu (pseudocoelom), reproduksi secara seksual dengan perkawinan antara jantan dan betina, alat eksresi berupa protonefridia. Contoh spesies: Necator americanus (cacing tambang daerah Amerika), Ascaris lumbricoides, Ancylostoma duodenale (cacing tambang daerah Asia Afrika), Oxyuris vermicularis (kremi), dsb. 5. Annelida (cacing gelang) Tubuh berbentuk gilig dan bersegmen-segmen, triplobastik, memiliki rongga tubuh, reproduksi secara seksual dengan perkawinan antara jantan dan betina, alat ekskresi berupa nefridia. Berdasarkan keberadaan rambut (cetae) pada tubuhnya, Annelida dibagi menjadi: a. Polychaeta Tubuh ditutupi banyak rambut dan memiliki parapodia untuk berjalan. Contoh: Lycidice sp.(cacing wawo) dan Eucinice viridis (cacing palolo). b. Oligochaeta Tubuh ditutupi sedikit rambut dan tidak memiliki parapodia. Contoh: Pheretima sp. dan Lumbricus terrestris (cacing tanah). c. Hirudinea Tubuh tidak ditutupi rambut dan memiliki alat hisap di sekitar mulutnya. Contoh: Hirudo medicinalis (lintah) dan Haemodipsa zeylanica (pacet). 6. Echinodermata Tubuh tidak bersegmen-semen dan ditutupi oleh epidermis yang dilengkapi dengan duri-duri kapur, memiliki kaki amburakral, reproduksi seksual dengan pembuahan eksternal dan aseksual dengan regenerasi bagian-bagian tubuh dan pembelahan sel. Berdasarkan bentuk tubuhnya, Echinodermata dibagi menjadi: a. Asteroidea (bintang laut) Tubuh berbentuk bintang dengan 5 lengan. Contoh: Asteroidea forberi (bintang laut). b. Ophiuroidea (bintang ular) Tubuh berbentuk bola cakram kecil dengan 5 lengan panjang. Contoh: Ophiotix fragilis (bintang ular). c. Holothuroidea (teripang) Tubuh bulat memanjang seperti mentimun dan tidak berduri. Contoh: Holothuria sp. d. Crinoidea (lili laut) Tubuh menyerupai tumbuhan lili. Contoh: Metacrinus interuptus (lili laut). e. Echinoidea (landak laut) Tubuh berbentuk bola atau oval tanpa lengan. Contoh: Diadema saxtile (bulu babi). [email protected] 7. Mollusca Memiliki tubuh yang lunak, tidak bersegmen, bilateral simetris, bercangkang dan ada yang tidak memiliki cangkang (cumi-cumi), reproduksi seksual dengan fertilisasi internal. Mollusca dibagi menjadi 3 kelas: a. Pelecypoda/Bivalva/Lamellibranchiata Kaki pipih, memiliki cangkang berjumlah sepasang, cangkang tersusun dari 3 lapisan. b. Cephalopoda Kaki berada di bagian kepala (cephalopoda), tidak memiliki cangkang (kecuali Nautillus sp.), memiliki kantung tinta untuk perlindungan diri. Contoh Loligo indica (cumi-cumi) dan Octopus sp. (gurita). c. Gastropoda Kaki berada di bagian perut (gastropoda), memiliki cangkang (kecuali Vaginula sp.). Contoh: Achatina fulica (berkicot) dan Lymnaea sp. 8. Arthropoda Tubuh terbagi menjadi ruas kepala (cephalus), dada (thoraks), dan perut (abdomen), triploblastik, rangka luar tersusun dari zat kitin, reproduksi seksual dengan fertilisasi internal maupun eksternal, alat pernafasan disebut paru-paru buku. Arthropoda dibagi menjadi 4 kelas: a. Crustacea Tubuh terbagi menjadi cephalothoraks (persatuan kepala dan dada) dan abdomen (perut), memiliki mata majemuk, reproduksi seksual dengan fertilisasi eksternal. Contohnya : Leander sp. (udang). b. Myriapoda Tubuh terbagi menjadi kepala dan perut (tidak memiliki dada), perut bersegmen-segmen, pada setiap segmen terdapat sepasang kaki. Kelas Myriapoda dibagi menjadi 2 ordo yaitu: Diplopoda (tubuh pipih, contoh: lipan) dan Chilopoda (tubuh gilig, contoh: keluwing). c. Arachnoidea Tubuh terbagi menjadi cephalothoraks dan abdomen, memiliki 2 pasang mulut yaitu kelisera dan pedipalpus. Arachnoidea dibagi menjadi 3 ordo. - Scorpionida. Contoh: Theophonus caudatus atau kalajengking. - Arachnoida.Contoh: Mastigopractus giganteus atau laba-laba raksasa. - Acarina Contoh: Sarcoptes scabei atau caplak dan Trobikula akamushi atau tungau. d. Insecta Tubuh terbagi menjadi kepala, dada, dan perut, memiliki 3 pasang kaki pada bagian dada dan pada umumnya bersayap. Berdasarkan keberadaan sayap, Insecta dibagi menjadi: Pterygota (bersayap dan mengalami metamorfosis) dan Apterygota (tak bersayap dan tidak mengalami metamorfosis). Pterygota dibagi menjadi Eksopterygota dan Endopterygota. a. Eksopterygota, dibagi menjadi 4 ordo • Hemiptera (walang sangit) • Homoptera (bersayap sama; contoh: wereng) • Orthoptera (belalang, kecoa) • Isoptera b. Endopterygota, dibagi menjadi 6 ordo • Diptera (sayap sepasang; contoh: nyamuk, lalat,) • Hymenoptera (sayap selaput; lebah madu) • Siphonoptera (kutu manusia) • Coeloptera (sayap tebal dan keras; contoh:kumbang, kepik, kunang-kunang) • Lepidoptera (ngengat) • Neuroptera (undur-undur) B. VERTEBRATA Chordata (hewan yang memiliki chorda dorsalis) dibagi menjadi 4 subfilum yaitu Hemichordata, Urochordata, Chepalochodata, dan Vertebrata (memiliki ruas tulang belakang). Subfilum Vertebrata dibagi menjadi 7 kelas yaitu: 1. Chondrichtyes Ikan bertulang rawan, memiliki rahang, jantung beruang dua, mulut terletak di daerah ventral kepala, insang terletak di bagian luar dan tidak memiliki penutup. Contoh: ikan pari dan hiu. 2. Osteichthyes Ikan bertulang sejati, insang tertutup oleh tutup insang, tutup tertutup oleh sisik yang terbentuk melalui proses osifikasi, jantung memiliki 1 serambi dan 1 bilik, berdarah dingin tetapi suhu badan tidak dipengaruhi suhu lingkungan. Contoh: lele, gurameh, belut. 3. Agnatha Bentuk menyerupai ikan, tidak memiliki rahang, dan tidak bersisik, rangka tersusun dari tulang rawan, sirip tidak berpasangan, jantung memiliki 1 bilik. Contoh: belut laut dan ikan lamprey (Pteromyzon sp.) [email protected] 4. Amphibia Berhabitat di darat maupun air, larva berhabitat di air dan bernafas dengan insang, larva berkembang, bernafas dengan insang dalam, setelah dewasa bernafas dengan paru-paru dan kulit, jantung memiliki 2 serambi dan 1 bilik, mengalami metamorfosis, berdarah dingin dan suhu tubuh dipengaruhi lingkungan, berkembang biak dengan bertelur dan fertilisasi eksternal. Contoh: kodok, katak. bebas berupa tungkai depan dan tungkai belakang, bentuk kaki disesuaikan dengan fungsinya, sisik bermodifikasi menjadi rambut, bersifat homoiotherm (suhu tubuh tetap), pernafasan dengan paru-paru, jantung terdiri dari bilik kanan dan kiri serta serambi kanan dan kiri, sekat sudah sempurna, sel darah merah tidak berinti, otak sudah berkembang dengan baik, fertilisasi internal. Contoh: kucing, kancil, monyet. 5. Reptilia Telah beradaptasi hidup di lingkungan darat, memiliki dua pasang tungkai yang berkuku dan pada Reptilia yang hidup di lingkungan aquatik tungkainya berubah berselaput, kulit kering bersisik dari zat tanduk serta pada umumnya tidak memiliki kelejar lendir, sel darah merah berinti, jantung terdiri dari 2 serambi dan 2 bilik serta sekat antara bilik kanan dan kiri belum sempurna. Contoh: kadal, biawak, iguana. 7. Aves Pada umumnya berhabitat di darat walaupun terdapat Aves yang mencari makanan di air, anggota gerak depan berupa sayap, berdarah panas dengan suhu tubuh tetap, fertilisasi secara internal, jantung 2 serambi dan 2 bilik serta sekatnya telah sempurna, alat pernafasan paru-paru dan pundi-pundi hawa (pada burung-burung yang terbang), testis sepasang berkembang dengan baik sedangkan ovarium yang berkembang hanya sebelah kiri, rangka tubuh terdiri dari tulang-tulang yang kuat dan berisi udara. Contoh: ayam, bebek, blekok, kuntul. 6. Mamalia Pada umunya berhabitat di darat, pada kulit terdapat kelenjar minyak, keringat, mamalia darat anggota gerak BAB 8 PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN A. PERTUMBUHAN TUMBUHAN 1. Pertumbuhan Primer Merupakan pertumbuhan akibat aktivitas jaringan meristem yang aktif membelah. a. Pembelahan sel: terjadi pada bagian titik tumbuh akar dan batang serta pada jaringan kambium (bersifat meristematik). b. Pembentangan sel: sel pada bagian meristem primer akar dan batang setelah mengalami pembelahan secara apikal, akan mengalami pemanjangan yang mengakibatkan pertambahan panjang akar dan batang. c. Diferensiasi sel: setelah sel mengalami pemanjangan dan pendewasaan, sel akan mengalami diferensiasi (perubahan ke bentuk lain). Berdasarkan teori Histogen dari Hasnstein, titik tumbuh pada ujung akar dan batang dibagi menjadi tiga. a. Dermatogen (lapisan terluar) membentuk epidermis. b. Periblem (lapisan tengah) membentuk korteks. c. Plerom (lapisan dalam) membentuk stele (silinder pusat). Berdasarkan teori Tunika Korpus dari Schmidt, titik tumbuh akar dibedakan menjadi 2 bagian. a. Bagian tunika: terdiri beberapa lapis sel pada bagian terluar akar yang aktif membelah sehingga ujung akar akan bertambah luas. b. Bagian korpus: terdiri dari beberapa lapis sel pada bagian dalam dan aktif membelah ke segala arah. Pada tumbuhan monokotil, pertumbuhan primer juga terjadi pada meristem interkalar yang terdapat di buku-buku batang.Contoh: pohon kelapa dan bambu. [email protected] 2. Pertumbuhan Sekunder Merupakan pertumbuhan akibat aktivitas kambium (jaringan yang telah dewasa) bersifat meristematik kembali. Pertumbuhan sekunder mengakibatkan diameter dan panjang tumbuhan bertambah. Dua meristem lateral yang berfungsi untuk pertumbuhan sekunder: a. Kambium vaskuler: menghasilkan xilem sekunder (kayu) dan floem. b. Kambium gabus (felogen): pertumbuhan ke luar membentuk felem dan ke dalam membentuk feloderm. Kambium interfasis juga berfungsi dalam pertumbuhan sekunder untuk membentuk jari- jari empulur. B. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN TUMBUHAN Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan: a. Faktor dari dalam: faktor genetik dan hormonal. b. Faktor luar: nutrien, suhu, cahaya, air, kelembaban, derajat keasaman tanah (pH). Pertumbuhan juga dapat dipicu dengan adanya penambahan zat pengatur tubuh (ZPT)/hormon sintetik. Macam-macam hormon pada tumbuhan dan fungsinya adalah sebagai berikut. a. Auksin: perpanjangan sel, diferensiasi, percabangan akar, fototropisme dan geotropisme, perkembangan buah, serta dominansi apikal. b. Sitokinin: pembelahan sel, diferensiasi sel, dan antidominansi apikal. c. Giberelin: memicu perkecambahan biji, aktivitas kambium, memicu pembungaan sebelum waktunya, meningkatkan pembelahan sel. d. Etilen: memicu pemasakan buah, pengguguran daun. e. Asam absisiat: berfungsi untuk menghambat pertumbuhan saat kondisi lingkungan tidak memungkinkan untuk pertumbuhan dengan cara: - mempertahankan dormansi, - menghambat pertumbuhan, - menutup stomata. f. Kalin: merupakan hormon yang mempengaruhi pertumbuhan organ. Hormon kalin dibagi menjadi: - Rhizokalin: merangsang pertumbuhan akar - Kaulokalin: merangsang pertumbuhan batang - Filokalin: merangsang pertumbuhan daun - Antokalin: merangsang pertumbuhan bunga C. PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN Perkembangan pada tumbuhan ditunjukkan dengan bertambahnya organ-organ pada tumbuhan seperti daun, munculnya bunga, juga pembentukan buah. Buah berbiji itu sendiri merupakan hasil perkembangan dari bakal biji dewasa yang telah menjadi embrio dan ovarium (menjadi daging buah). Perkembangan tersebut terjadi pada putik bunga. D. PERKEMBANGAN PADA HEWAN 1. Perkembangan Embrio Fertilisasi Zigot Morula (zigot yang membelah secara terus menerus membentuk bola sel padat) Blastula (Setelah di dalam morula terbentuk rongga yang penuh cairan) Gastrula (menghasilkan ektoderm, endoderm, dan mesoderm) mengalami diferensiasi serta organogenesis. 2. Perkembangan Fase Pascaembrionik Setelah terbentuk organ dan sistem organ, kemudian berkembang menjadi individu dewasa. Pada hewan tertentu sebelum mencapai dewasa mengalami proses metamorfosis (perubahan bentuk menuju dewasa). Metamorfosis pada serangga dibagi menjadi: a. Metamorfosis sempurna (Holometabola) Telurlarva pupa imago (dewasa) Contoh: Kupu-kupu, lalat, lebah madu. b. Metamorfosis tidak sempurna (Hemimetabola) Telur nymphaimago Contoh: Kecoa, belalang, jangkrik. c. Ametabola Telur imago (dewasa) Pada katak perubahan telur yang dibuahi menjadi kecebong disebut: prometamorfosis. [email protected] BAB 9 SEL DAN JARINGAN A. SEL 1. Bagian-bagian Sel, Struktur, dan Fungsinya Sel merupakan kesatuan unit terkecil yang bersifat fungsional bagi makhluk hidup. Pada umumnya sel (sel eukariotik) terdiri dari bagian-bagian berikut ini. a. Inti sel (nucleus): tersusun dari asam nukleat, protein, dan lipid (pada membran nukleus). b. Membran sel: tersusun dari lipid dan protein, berfungsi untuk pertahanan sel dari lingkungan eksternal, memberikan bentuk sel, mengatur transport lintas membran, dan sebagainya. c. Dinding sel: tersusun dari lignin, pektin, dan selulose, berfungsi untuk pertahanan sel dari lingkungan eksoternal, memberikan bentuk dan menguatkan sel, dan sebagainya. d. Sitoplasma: cairan yang terdapat di dalam sel. Berfungsi sebagai media untuk reaksi-reaksi kimiawi yang terdapat di dalam sel. e. Ribosom: berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Secara struktural, ribosom dapat terikat dengan retikulum endoplasma dan dapat bebas pada sitoplasma. f. Retikulum endoplasma: organel sel yang berupa jaringan tubula (jalinan rongga-rongga) dan gelembung membran (sisterne), berfungsi sebagai tempat sintesis protein, sintesis hormon steroid, dan pengangkutan zat. Secara struktural, retikulum endoplasma dibagi menjadi dua jenis, yaitu RE kasar (terdapat ribosom pada permukaan sitoplasmiknya)dan halus (tidak terdapat ribosom). g. Lisosom: merupakan kantung yang berisi enzim hidrolitik yang digunakan sel untuk mencerna makromolekul. h. Mitokondria: organel sel yang berbentuk lonjong, dibungkus oleh membran luar dan dalam (sebagai matriks mitokondria), berfungsi sebagai tempat sintesis ATP (energi). i. Sentriol: berfungsi saat pembelahan sel. j. Badan golgi: berbentuk seperti kantung-kantung pipih bertumpuk-tumpuk, berfungsi untuk sekresi dan ekskresi sel. 2. Membran Sel Model membran sel diusulkan oleh: a. Davson-Danielli (1935): menyerupai sandwich bilayer fosfolipid di antara dua lapisan protein. b. Model mosaik fluida (1970) (digunakan hingga saat ini) Membran sel tersusun dari komponen protein, lipid bilayer, dan karbohidrat. 3. Perbedaan Sel Eukariotik (Plantae, Animalia, dan Fungi) dengan Prokariotik (Bakteri) Eukariotik Prokariotik Memiliki membran inti sel. Tidak memiliki membran inti. Materi genetik terkumpul pada zona yang menyerupai inti, yaitu: nukleoid. Memiliki organela-orgenela seperti retikulum endoplasma, badan golgi, mitokondria. Tidak memiliki. Terdapat beberapa sel yang memiliki alat gerak berupa flagela. Tidak memiliki flagela, tetapi alat gerak berupa silia (pada beberapa prokariotik). 4. Perbedaan Sel Hewan dan Tumbuhan Hewan Tumbuhan Tidak memiliki dinding sel, hanya membran sel. Memiliki dinding sel dan membran sel. Tidak memiliki plastida. Memiliki plastida. Memiliki sentrosom. Tidak memiliki. Mempunyai lisosom. Tidak memiliki. Timbunan zat makanan berupa glikogen (gula otot). Timbunan zat makanan berupa pati. B. JARINGAN 1. Jaringan Hewan Jaringan merupakan kesatuan sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama. Jaringan pada manusia dan hewan dibagi menjadi 4 yaitu sebagai berikut. a. Jaringan Epitel Jaringan yang menutupi tubuh (baik dalam maupun luar) serta melindungi tubuh dari pengaruh buruk faktor eksternal. Jaringan epitel berfungsi sebagai pelindung (epitel pada kulit), sekresi (pada sel-sel epitelium rongga mulut), dan juga penyerapan (pada usus). Macam–macam jaringan epitel: 1) Berdasarkan Bentuk - Epitelium pipih selapis (pada epitel alveolus) dan berlapis banyak (epitel rongga mulut). [email protected] - Epitelium kubus selapis (epitel pada indung telur) dan berlapis banyak (epitel pada kelenjar minyak dan keringat) - Epitelium silinder selapis (epitel pada usus dan lambung), berlapis banyak (epitel pada langit-langit), silinder selapis bersilia (epitel pada saluran ekskresi, pernafasan, dan saluran reproduksi). 2) Berdasarkan Fungsi Epitel pelindung, epitelium kelenjar, epitelium absorpsi, dan epitelium sensori. b. Jaringan Otot - Otot polos: inti satu di tengah, sel berujung runcing, bekerja di luar kesadaran, reaksinya lambat, tidak cepat lelah (pada saluran pencernaan, pembuluh darah, dan saluran pernafasan). - Otot lurik: berinti banyak di bagian tepi sel, bekerja sesuai kehendak, reaksinya cepat, cepat lelah (terdapat pada rangka). - Otot jantung: inti berada di tengah, reaksi lambat, tahan kelelahan, bekerja di luar kesadaran, serabut bercabang (terdapat di dinding jantung). c. Jaringan Saraf Jaringan ini terdiri dari sel-sel saraf (neuron). Neuron terdiri dari dendrit, badan sel, dan neurit. d. Jaringan Ikat Terdapat beberapa jaringan ikat di dalam tubuh, yaitu: jaringan ikat longgar, jaringan ikat padat, jaringan lemak, jaringan tulang rawan (tulang rawan hialin, fibrosis, dan elastis), jaringan tulang, dan jaringan darah serta limpa. Organ dan Sistem Organ Organ terbentuk dari beberapa jaringan yang saling bekerja sama untuk melakukan fungsi tertentu. Berdasarkan letaknya organ dibedakan menjadi organ dalam (jantung, ginjal, usus, hati, dan paru-paru) dan organ luar (mata, telinga, mulut, tangan, dan kaki). Organ-organ di dalam tubuh saling bekerja sama untuk melakukan fungsi pada sistem tertentu. Misalnya pada sistem pencernaan, terdiri dari organ-organ pencernaan, yaitu usus, ginjal, hati, dan lambung. 2. Jaringan Tumbuhan Jaringan pada tumbuhan secara garis besar dibedakan menjadi dua yaitu jaringan meristem (sel-selnya masih aktif membelah) dan jaringan dewasa (permanen, jaringan ini tidak bersifat meristematik). a. Jaringan meristem 1) Promeristem: jaringan meristem yang telah ada sejak tumbuhan pada fase embrional. 2) Meristem primer: jaringan meristem pada tumbuhan dewasa yang masih aktif membelah, terdapat pada titik tumbuh, menyebabkan tumbuhan bertambah tinggi. 3) Meristem sekunder: merupakan jaringan meristem yang berasal dari meristem primer, menyebabkan tumbuhan menjadi besar, terdapat pada kambium. b. Jaringan dewasa (permanen) 1) Jaringan epidermis (jaringan pelindung): terdapat di seluruh permukaan tubuh, berfungsi sebagai pelindung. 2) Jaringan perenkim (jaringan dasar): terdapat hampir di semua bagian tubuh, berdasarkan fungsinya dibagi menjadi parenkim untuk fotosintesis, penyimpan udara, dan penyimpan cadangan makanan. 3) Jaringan penyokong: terdapat dua macam jaringan penyokong yaitu sklerenkim (sel bersifat mati, keras, penebalan dari lignin) dan kolenkim (sel bersifat hidup, lentur, dinding sel mengalami penebalan selulosa). 4) Jaringan pengangkut: terdiri dari xilem (pengangkut mineral dari akar ke daun) dan floem (pengangkut fotosintat dari daun ke seluruh tubuh). Organ Tumbuhan Organ pada tumbuhan dikelompokkan menjadi dua yaitu organ nutritif dan organ reproduksi. a. Organ nutritif Merupakan organ-organ yang berkaitan dengan pembentukan makanan. Terdiri dari akar, batang, dan daun. 1) Akar Berfungsi: - menyerap air dan unsur hara, - menyimpan cadangan makanan, - memperkokoh tumbuhan, - sebagai alat perkembangbiakan vegetatif. Struktur akar tersusun atas epidermis, korteks, dan silinder pusat (stele). Tipe perakaran: serabut (Monokotil & Pteridofita), tunggang (Dikotil dan Gimnospermae). 2) Batang Struktur batang terdiri dari epidermis, korteks, dan silinder pusat. Tipe berkas pengangkut [email protected] pada batang yaitu kolateral terbuka (pada Dikotil dan Gimnospermae) dan kolateral tertutup (Monokotil). Jaringan penyusun batang yaitu sebagai berikut. - Jaringan primer Monokotil: epidermis, berkas pembuluh, empulur, dan sklerenkim. Dikotil: epidermis, korteks, xilem, floem, dan kambium pembuluh. - Jaringan sekunder Terdapat pada tumbuhan dikotil yaitu floem sekunder, xylem sekunder, dan kambium gabus. BAB 10 3) Daun Berfungsi sebagai: - tempat fotosintesis, - alat reproduksi vegetatif, - tempat penyimpan bahan makanan, - alat untuk transpirasi. Struktur dalam daun terdiri dari epidermis atas dan bawah, mesofil (pada Dikotil terdiri dari jaringan palisade dan spons), berkas pengangkut (xylem dan floem), dan stomata. b. Organ reproduktif Berkaitan dengan proses reproduksi, yaitu bunga sebagai alat pembentuk sel kelamin (bunga lengkap dan tak lengkap), buah dan biji. METABOLISME Merupakan semua reaksi kimiawi yang terarah yang terjadi di dalam tubuh organisme dan dikatalisis oleh enzim (pemercepat reaksi). Metabolisme terdiri dari: a. Anabolisme: reaksi pembentukan molekul-molekul kompleks dari molekul-molekul yang lebih sederhana. Reaksi ini membutuhkan energi. b. Katabolisme: reaksi pemecahan molekul-molekul kompleks menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana. Reaksi pemecahan ini menghasilkan energi. Faktor–faktor yang mempengaruhi kerja enzim. 1. Konsentrasi enzim. Semakin tinggi konsentrasi enzim, makin tinggi kerja enzim. 2. Konsentrasi substrat. Semakin rendah konsentrasi substrat, makin tinggi kerja enzim. 3. Derajat keasaman (pH). 4. Temperatur. 5. Keberadaan inhibitor. Semakin tinggi keberadaan inhibitor, makin rendah kerja enzim. A. ENZIM Respirasi merupakan proses oksidasi suatu senyawa organik secara terarah yang menghasilkan energi untuk pemeliharaan metabolisme di dalam tubuh makhluk hidup. Respirasi di atas bukan merupakan respirasi tingkat organisme, melainkan tingkat selular. Respirasi dibagi menjadi 2, yaitu sebagai berikut. a. Respirasi aerob: respirasi yang membutuhkan oksigen bebas. Oksigen tersebut berfungsi sebagai penerima (akseptor) elektron/hidrogen terakhir. b. Respirasi anaerob: respirasi yang tidak membutuhkan oksigen bebas. Sehingga penerima elektron/hidrogen terakhir merupakan senyawasenyawa tertentu selain oksigen seperti sulfat (SO42-), karbonat (CO32-), piruvat, asetaldehid. Enzim merupakan protein yang mempunyai sisi katalitik sehingga mampu mengubah substrat menjadi produk tertentu.Sifat-sifat enzim: 1. Merupakan protein. 2. Memiliki sisi aktif/katalitik sebagai tempat substrat berkombinasi dengan enzim. 3. Mempercepat reaksi kimia dengan menurunkan energi aktivasi (energi untuk mengawali suatu reaksi). 4. Sebagai katalisator hayati yang mampu mempercepat suatu reaksi tanpa ikut bereaksi. 5. Tidak mengubah kesetimbangan suatu reaksi. 6. Enzim memiliki substrat yang spesifik, satu enzim, satu substrat. 7. Kerja enzim dapat dihambat oleh suatu substrat ‘asing’ yang disebut inhibitor dan dapat diaktivasi dengan adanya aktivator. 8. Bekerja pada suhu kisaran tertentu. B. RESPIRASI AEROB DAN ANAEROB Respirasi sel secara aerob berlangsung melalui 4 tahap: 1. Glikolisis • Mengalami reaksi pemecahan glukosa (senyawa berkarbon fruktosa 1, 6 phosphat) menjadi 2 molekul asam piruvat (senyawa berkarbon 3). [email protected] • • • Glukosa dirubah menjadi fruktosa 1, 6 phosphat menggunakan 2 ATP. Terjadi di dalam sitoplasma. Berlangsung secara anaerob. Menghasilkan energi sebesar 2 ATP dan 2 NADH untuk setiap molekul glukosa (1 NADH = 3 ATP). 2. Dekarboksilasi Oksidatif Asam Piruvat • Mengubah Asam Piruvat (senyawa berkarbon 3) menjadi Asetil-KoA (senyawa berkarbon 2). • Berlangsung pada matriks mitokondria. • Menghasilkan 1 NADH, CO2, dan 1 Asetil-KoA untuk setiap pengubahan molekul Asam Piruvat (Total dihasilkan 2 Asetil KoA, karena Asam Piruvat yang diubah sebanyak 2 mol). 3. Siklus Krebs • Asetil-KoA (senyawa berkarbon 2) yang dihasilkan dari dekarboksilasi oksidatif diubah menjadi CO2 (senyawa berkarbon 1). • Berlangsung pada matriks mitokondria. • Setiap molekul Asetil-KoA dihasilkan 1 ATP, 1 FADH, 3 NADH (1 FADH= 2 ATP), dan 2 CO2. 4. Transfer Elektron • Melalui rantai respirasi, elektron/hidrogen dari NADH dan FADH yang dihasilkan dari glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus krebs, dilepaskan dan diterima oleh O2 sebagai penerima elektron terakhir, sehingga terbentuk H2O dan energi (ATP) secara bertahap. • NADH dan FADH merupakan senyawa pereduksi (reduktor) yang menghasilkan elektron/ ion hidrogen. • Reaksi ini terjadi pada membran dalam (matriks) mitokondria. • Satu molekul NADH akan menghasilkan 3 ATP, sedangkan satu molekul FADH akan menghasilkan 2 ATP Total energi yang dihasilkan untuk setiap pemecahan (oksidasi) satu molekul glukosa pada sel prokariotik yaitu: 1. Glikolisis : 8 ATP 2. Dekarboksilasi oksidatif: 6 ATP (2 NADH) 3. Siklus krebs: 24 ATP Jumlah: 38 ATP Pada sel eukariotik dihasilkan 36 ATP karena transport 2 NADH ke dalam matriks mitokondria membutuhkan energi sebesar 2 ATP. C. FOTOSINTESIS Merupakan reaksi sintesis bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan cahaya dan kloroplas. (Cahaya, kloroplas) nCO2 + n H2O (CH2O)n + n O2 Karbondioksida Air Glukosa Oksigen Fotosintesis bukanlah merupakan tahap tunggal, melainkan dua tahap yang masing-masing memiliki banyak langkah. Tahap fotosintesis yaitu sebagai berikut. 1. Reaksi Terang • Terjadi di tilakoid dalam kloroplas. • Terjadi proses fotolisis air, sehingga reaksi terang menghasilkan O2. • Reaksi ini membutuhkan cahaya untuk menghasilkan energi berupa ATP (melalui proses fosforilasi pada ADP) dan NADPH (hasil reduksi dari NADP+). 2. Reaksi Gelap (Siklus Calvin) • Terjadi di stroma dalam kloroplas. • Reaksi diawali dengan pengikatan (fiksasi) CO2 ke dalam senyawa organik pada kloroplas kemudian CO2 direduksi menjadi karbohidrat. Proses reduksi dilakukan oleh NADPH yang memperoleh elektron hasil reaksi terang. CO2 H2O Cahaya Reaksi Terang NADPADP +P i Siklus Calvin ATP NADPH O2 [email protected] CH2O (gula) BAB 11 SISTEM GERAK A. RANGKA Fungsi rangka adalah sebagai berikut. - Penyokong dan pemberi bentuk tubuh. - Sebagai tempat perlekatan otot . - Pelindung organ-organ dalam yang lunak. - Tempat pembentukan sel darah merah dan sel darah putih. - Tempat penimbunan mineral dalam tubuh. 1. Bagian Rangka Rangka manusia terdiri dari: a. Bagian aksial berfungsi untuk: - memberikan sumbu topangan untuk tubuh tegak (bipedal), - mengelilingi dan melindungi otak, sumsum tulang belakang, paru-paru dan jantung. Misalnya pada tulang tengkorak dan tulang bagian badan (gelang pundak, tulang rusuk, tulang dada, tulang panggul, tulang belakang). b. Bagian apendikular berfungsi untuk menopang lengan dan kaki. Misalnya pada tulang anggota gerak (tulang tangan dan kaki). 2. Persendian pada Rangka Manusia Persendian pada rangka dibagi menjadi 3, yaitu: a. Sinartrosis Sendi yang tidak bisa digerakkan. Dibagi menjadi: 1) Sinkondrosis: dihubungkan oleh tulang rawan, misalnya sendi antara tulang rusuk dengan tulang dada 2) Sinfibrosis: dihubungkan oleh serabut, misalnya sendi di antara tulang-tulang tengkorak b. Diartrosis Sendi yang memungkinkan pergerakan. Diartrosis dibagi menjadi: 1) Sendi lesung (peluru): sendi pada tulang lengan atas yang berhubungan dengan pundak; tulang paha berhubungan dengan tulang pelvis. Sendi ini memungkinkan terjadinya pergerakan untuk memutar lengan dan kaki sehingga dapat digerakkan dalam beberapa sumbu. 2) Sendi engsel: antara tulang lengan atas dengan tulang hasta. Sendi ini membatasi pergerakan hanya pada sumbu tunggal (satu arah). 3) Sendi putar: memungkinkan untuk memutar lengan depan pada siku (satu gerakan berputar). 4) Sendi pelana: persendian pada ibu jari. c. Amfiartrosis Sendi yang memungkinkan untuk sedikit gerak. Misalnya pada sendi di antara tulang rusuk dengan tulang punggung. B. TULANG Tulang penyusun rangka terdiri dari: 1. Tulang rawan (kartilago) Tulang rawan bersifat elastis, matriks tulang berupa kolagen, serta disusun dari sel-sel kondroblas. Macam-macamnya: tulang rawan hialin, elastis, dan fibrosa. 2. Tulang keras (osteon) Tulang keras bersifat keras/kaku, matriks tulang mengandung kapur, serta dibentuk dari sel-sel osteoblas. Berdasarkan bentuknya, tulang pada manusia dibedakan menjadi: 1. Tulang pipih (seperti tulang rusuk dan tengkorak), 2. Tulang panjang (seperti tulang paha dan tulang kering), dan 3. Tulang pendek (tulang pada jari-jari kaki dan tangan). 4. Tulang tak beraturan (seperti pada wajah dan tulang belakang) Kelainan pada Tulang - Skoliosis: tulang punggung berbentuk seperti huruf S (dapat dikarenakan posisi duduk yang salah). - Lordosis: posisi tulang panggul membelok ke depan - Kifosis: tulang punggung membungkuk. - Fraktura: tulang mengalami keretakan. - Nekrosa: kerusakan pada selaput tulang, sehingga suplai makanan terhenti. - Artritis sika: pengeringan minyak sendi, sehingga pergerakan sendi terhambat. - Artritis eksudatif: peradangan pada bagian sendi (dapat disebabkan oleh infeksi bakteri). [email protected] C. OTOT Otot dapat mengalami kontraksi sehingga dapat menimbulkan suatu gerakan tubuh. Pergerakan otot dapat bekerja secara: 1. Sinergis (searah) Macam gerakan otot sinergis yaitu gerak pronasi oleh otot-otot pronator di lengan bagian bawah 2. Antagonis (berlawanan) Macam gerak antagonis, yaitu: - abduktor-adduktor: menjauhkan dan mendekatkan lengan dari tubuh, - fleksor-ekstensor: gerakan meluruskan dan membengkokkan lengan, - pronator-supinator: gerakan menelungkup dan mengadahkan telapak tangan, - depresor-elevator: menurunkan dan mengangkat lengan ke atas. Mekanisme Gerak Otot Sebuah otot terdiri dari berkas serat otot (sel-sel BAB 12 otot lurik dan berinti banyak) yang disebut myofibril. Masing-masing myofibril tersebut terdiri dari miosin (filamen tebal) dan aktin (filamen tipis) yang diatur dalam unit kontraktil yang disebut sarkomer. Pada saat otot melakukan relaksasi, panjang bagian sarkomer tersebut lebih panjang daripada saat terjadi kontraksi otot. Saat otot berkontraksi, sarkomer tampak memendek karena filamen aktin dan myosin saling meluncur di atas satu sama lain. Mekanisme kinerja otot dipengaruhi datangnya rangsang untuk bergerak. Rangsangan dari luar oleh tubuh akan diubah menjadi sinyal kimiawi dalam bentuk asetilkolin. Asetilkolin yang terlepas, akan membebaskan ion kalsium (Ca2+) yang berada di antara sel-sel otot, sehingga pada akhirnya menyebabkan filamen aktin meluncur mendekati filamen myosin (membentuk aktomiosin) yang mengakibatkan sarkomer memendek dan terjadinya kontraksi otot untuk bergerak. SISTEM SIRKULASI DAN DIGESTI A. SISTEM SIRKULASI - Sistem sirkulasi pada dasarnya merupakan pengaturan transport darah di dalam tubuh. Sistem sirkulasi terbagi menjadi 2, yaitu: 1. Sistem sirkualsi terbuka Darah menggenangi organ internal secara langsung, tanpa melalui pembuluh darah, sehingga darah juga bercampur dengan cairan interstitial. 2. Sistem sirkulasi tertutup (sistem kardiovaskuler) Darah ditransport melalui pembuluh darah dan terpisahkan denan cairan interstisial. Contohnya pada manusia dan vetebrata Komponen sistem kardiovaskuler, yaitu jantung, pembuluh darah, dan darah. a. Jantung Jantung terdapat di dalam rongga dada, memiliki bilik yang menerima darah yang kembali ke jantung dan serambi (sinister) yang memompakan darah keluar dari jantung. b. Pembuluh darah Pembuluh darah terdiri dari: - arteri (membawa darah dari jantung menuju organ-organ di seluruh tubuh), kapiler (merupakan cabang arteri, pembuluh mikroskopis dengan dinding tipis dan berpori), dan - vena (mengembalikan darah ke jantung). c. Darah Merupakan cairan yang beredar di dalam pembuluh darah yang terdiri dari: 1) sel-sel darah (terdiri dari eritrosit untuk mengangkut oksigen dan CO2; sel darah putih leukosit untuk pertahanan tubuh, dan trombosit sebagai pembeku darah), 2) plasma darah, serum darah, dan faktor-faktor lain. Darah berfungsi untuk mengangkut nutrien, senyawa-senyawa sisa metabolisme, oksigen, hormon, mengatur keseimbangan pH dalam tubuh, serta sebagai pertahanan tubuh. Skema Sirkulasi Darah pada Manusia Darah dari seluruh tubuh vena cava superior dan inferior serambi kanan bilik kanan arteri pulmonalis paru-paru darah bersih dari paruparu vena pulmonalis serambi kiri bilik kiri aorta seluruh tubuh darah dari seluruh tubuh [email protected] Sistem Sirkulasi pada Hewan 1. Pada serangga dan artropoda: sistem tertutup. 2. Ikan: sistem tertutup dan merupakan sirkulasi tunggal, jantung terdiri dari 1 bilik dan 1 serambi. 3. Reptil dan burung: sistem peredaran darah ganda (darah dipompa dua kali di kapiler pada paru-paru atau kulit setelah kehilangan tekanannya untuk memastikan aliran darah yang kuat ke otak, otot, dan organ-organ lain), jantung memiliki 2 serambi dan 2 bilik. 4. Katak: peredaran darah ganda, jantung memiliki 2 serambi dan 1 bilik. B. SISTEM PENCERNAAN Makhluk hidup membutuhkan makanan untuk menjaga keseimbangan dan berlangsungya proses metabolisme di dalam tubuh. Komponen-komponen zat makanan yang dibutuhkan meliputi: 1. Karbohidrat Karbohidrat merupakan kompleks senyawa yang tersusun dari molekul gula, terdiri dari unsur C, H, dan O. Karbohidrat dibagi menjadi: - polisakarida (tersusun dari 2 molekul gula atau lebih, misalnya: selulosa, pektin, lignin), - disakarida (tersusun dari 2 molekul gula, misalnya sukrosa, laktosa, dan maltosa), dan - monosakarida (tersusun dari 1 molekul gula, misalnya glukosa, fruktosa, galaktosa). Karbohidrat dicerna sejak memasuki mulut oleh enzim amilase pada ludah (saliva), sehingga menjadi kompleks senyawa gula yang lebih sederhana. Kemudian senyawa-senyawa tersebut dicerna lagi oleh enzim amilase pankreas menjadi karbohidrat sederhana seperti maltosa. Kemudian enzim maltase mencerna maltosa menjadi glukosa. Hasil pemecahan karbohidrat diserap di usus halus. Kadar glukosa dalam darah harus normal, apabila berlebihan dapat menyebabkan hiperglikemia (pada penderita diabetes melitus), sedangkan bila kurang disebut hipoglikemia. 2. Protein - Protein merupakan makromolekul yang tersusun dari asam amino-asam amino yang terhubungkan dengan ikatan peptida. - Merupakan molekul yang mengandung unsur C, H, O, N dan terkadang S, P. Protein dicerna sejak di lambung oleh enzim pepsin, sehingga protein dapat dipecah menjadi bentuk yang lebih sederhana menjadi proteosa dan pepton. Pepton dan albuminosa hasil pemecahan protein di lambung, nantinya akan dicerna lagi setelah mencapai usus oleh enzim erepsin menjadi asam amino. Selain itu juga terdapat enzim-enzim dalam usus dua belas jari yang mencerna protein seperti tripsin, kimotripsin, karboksipeptidase (memecah asam amino satu persatu), dan aminopeptidase. Asam amino dibagi menjadi dua. a. Asam amino esensial, yaitu asam amino yang tidak dapat dibentuk oleh tubuh dan didapatkan dengan cara mengkonsumsi bahan makanan. b. Asam amino nonesensial, yaitu asam amino yang dapat dibentuk oleh tubuh. Setiap 1 gram pencernaan protein, dihasilkan energi sebesar 4,1 kalori. Fungsi protein adalah: a. sebagai zat pembangun tubuh, b. pembentuk hormon, c. sumber energi. 3. Lemak - Lemak merupakan makromolekul yang tersusun dari asam lemak dan gliserol, serta merupakan zat makanan yang menghasilkan kalori paling besar yaitu 9,3 gram untuk setiap kalorinya. - Lemak dicerna dalam usus dua belas jari oleh enzim lipase atau steapsin sehingga lemak mengalami emulsi kemudian pecah menjadi asam lemak dan gliserol. Fungsi lemak adalah: a. sebagai sumber energi, b. pelarut vitamin A, D, E, dan K, c. bahan untuk pembentukan hormon-hormon yang mengandung gugus lemak. 4. Vitamin - Merupakan senyawa organik yang berfungsi sebagai koenzim (kofaktor organik) untuk kinerja enzim-enzim di dalam tubuh. - Berdasarkan sifat kelarutannya, vitamin dibagi menjadi vitamin yang larut air (B dan C) dan vitamin larut lemak (A, D, E, dan K). 5. Air Air merupakan pelarut universal yang berfungsi sebagai medium reaksi-reaksi yang terjadi di dalam tubuh. Selain itu air juga berfungsi untuk memelihara keseimbangan tubuh, sebagai bahan pengangkut senyawa-senyawa metabolit, dan pelarut vitamin B dan C. Tubuh manusia sebagian besar terdiri dari komponen air, sehingga membutuhkan air dalam jumlah besar. 6. Mineral Berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur [email protected] (misalnya mekanisme penghantaran rangsang oleh ion Ca2+). Beberapa unsur mineral turut berfungsi sebagai kofaktor kinerja enzim-enzim metabolisme tubuh. Pencernaan makanan di dalam tubuh manusia melalui 4 tahap yaitu: 1) penelanan (ingestion), sebelumnya melalui proses pertama pencernaan yaitu mengunyah; 2) pencernaan (digestion), yaitu perombakan makanan menjadi senyawa yang lebih sederhana; 3) penyerapan (absorption); 4) pembuangan (eliminasi). Sistem pencernaan pada manusia terdiri dari: 1. Saluran pencernaan (organ pencernaan yang dilewati oleh bahan makanan), yaitu mulut, kerongkongan, lambung, usus halus, dan usus besar. 2. Kelenjar pencernaan (organ pencernaan yang berfungsi menghasilkan getah/enzim pencernaan), yaitu mulut, lambung, usus halus, hati, dan penkreas. Berdasarkan prosesnya, pencernaan dibagi menjadi: 1. Pencernaan mekanis, yaitu pencernaan yang menyebabkan perubahan bentuk dan ukuran makanan, contohnya pencernaan oleh gigi. 2. Pencernaan kimiawi, perubahan zat makanan dari senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim (senyawa kimia). 1. Mulut a. Gigi Terbentuk dari tulang gigi (dentin). Strukturnya terdiri dari mahkota gigi, leher, dan akar gigi. Ada 3 macam gigi pada manusia, yaitu: - gigi seri (untuk memotong makanan), - gigi taring (untuk mengoyak makanan), dan - gigi geraham (untuk mengunyah makanan). Pada anak-anak disebut gigi susu (20 buah) sedangkan pada orang dewasa gigi tetap (38 buah). b. Lidah Fungsi lidah: a. sebagai pengecap makanan, b. mengatur letak makanan dalam mulut sehingga lebih mudah dikunyah, c. membantu menelan dan mendorong makanan ke dalam kerongkongan. c. Kelenjar Ludah Menghasilkan cairan lendir yang berfungsi: - memperlicin makanan sehingga makanan lebih mudah ditelan, dan - melapisi makanan supaya tidak melukai rongga pencernaan. Kelenjar ludah juga berfungsi menghasilkan enzim ptyalin atau enzim amylase. 2. Kerongkongan - Faring adalah persimpangan antara kerongkongan dengan tenggorokan. Pada pangkal faring terdapat katup yang memisahkan rongga kerongkongan dengan rongga tenggorokan yang disebut epiglotis. - Makanan yang masuk kerongkongan akan didorong ke bawah oleh gerak mengkerut dan mengendurnya otot leongitudinal pada kerongkongan yang disebut gerak peristaltik. 3. Lambung Terletak pada rongga perut sebelah kiri atas. Tempat berlangsungnya pencernaan protein oleh enzim pepsin dan renin yang dihasilkan oleh lambung. Selain itu di dalam rongga lambung juga dihasilkan HCl/asam lambung. Berikut enzim beserta fungsinya. - HCL: mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin, mematikan bakteri yang merugikan. - Pepsin: mengubah protein menjadi pepton. - Renin: mengubah kaseinogen menjadi kasein. - Lipase: mengubah lemak menjadi asam lemak dan gliserol. 4. Usus Halus Terdiri dari tiga bagian, yaitu sebagai berikut. a. Duodenum (usus dua belas jari) Merupakan muara dari saluran getah pankreas yang mengandung enzim tripsin, amylase, dan lipase. Juga sebagai muara saluran empedu. b. Jejenum (usus tengah) Merupakan tempat pencernaan terakhir sebelum sari makanan diserap. c. Ileum (usus penyerapan) Permukaan rongga usus berupa jonjot-jonjot usus yang berfungsi memperluas permukaan penyerapan sari makanan. Banyak terdapat pembuluh darah yang siap mengedarkan sari makanan ke seluruh tubuh. 5. Usus Besar Merupakan kelanjutan dari usus halus. Di dalam rongga usus besar air pada makanan diserap sehingga feces memadat. Pada usus besar terdapat bakteri coli (Eschericia coli) yang membantu proses pembusukkan [email protected] sisa pencernaan makanan. Selain itu, E. coli juga berperan dalam pembentukkan vitamin K. Usus besar terdiri dari bagian yang menaik (ascending colon), bagian yang mendatar (tranverse colon), dan bagian yang menurun (descending colon). Usus besar mempunyai tambahan yang disebut usus buntu (appendix). Usus besar berfungsi untuk mengatur kadar air pada sisa makanan. Sisa makanan yang tidak terpakai oleh tubuh akan dikeluarkan melalui anus. Penyakit dan Kelainan pada Sistem Pencernaan Beberapa kelainan dan penyakit pada sistem pencernaan adalah: 1. Parotitis (penyakit gondong) Penyakit yang disebabkan virus, menyerang kelenjar air ludah di bagian bawah telinga. Akibatnya, kelenjar ludah menjadi bengkak. 2. Yerostomia Mulut kering karena rendahnya produksi air liur. 3. Tukak lambung Luka pada dinding lambung bagian dalam. 4. Apendiksitis/usus buntu 5. Diare/feses encer 6. Konstipas/sembelit. Sistem Pencernaan Mamalia Pada umunya, sistem pencernaan pada mamalia sama, perbedaannya terdapat pada struktur gigi dan lambung. 1. Dentisi dan Jenis Makanan a. Karnivora: pada umunya memiliki gigi seri dan gigi taring runcing untuk membunuh mangsanya serta merobek-robek dagingnya. Gigi geraham depan dan geraham bergerigi digunakan untuk menggerus dan melumatkan makanan. b. Herbivora: memiliki geligi dengan permukaan yang luas dan bergelombang untuk melumatkan tumbuh-tumbuhan. Gigi seri dan gigi taring umumnya termodifikasi untuk menggigit dan memotong tumbuhan. c. Omnivora: dentisi omnivora relatif tidak terspesialisasi. Susunan geligi permanen berjumlah 32. Gigi seri digunakan untuk memotong, gigi taring tajam untuk merobek, 2 geraham depan untuk menggerus dan 3 geraham untuk melumatkan. 2. Lambung Ruminansia Saluran pencernaan pada herbivora sangat panjang, dan memiliki ruangan fermentasi khusus di mana bakteri dan protista simbitotik hidup. Mikroorganisme tersebut tidak hanya mencerna selulosa, tetapi juga gula. Pada bagian lambung ruminansia terdapat 4 ruangan. Setelah makanan dicerna di mulut rumen retikulum (tempat prokariota dan protista simbiotik hidup) yang menghasilkan hasil samping metabolisme yaitu asam lemak makanan dimuntahkan kembali ke mulut, sapi mengunyah kembali makanan tersebut ditelan kembali, lalu begerak ke omasum abomasum. [email protected] BAB 13 SISTEM RESPIRASI DAN EKSKRESI - A. RESPIRASI Respirasi merupakan proses pertukaran gas yang meliputi pengambilan molekul oksigen (O2) dari lingkungan dan pembuangan karbon dioksida (CO2) yang bertujuan untuk menghasilkan energi. Sistem respirasi pada hewan berbeda-beda. Ikan berespirasi dengan insang, serangga dengan trakea, reptil dengan paru-paru, burung dengan paru-paru dibantu dengan pundi-pundi hawa. 1. Sistem Respirasi pada Mamalia Sistem respirasi diawali ketika udara memasuki lubang hidung, kemudian disaring oleh rambut, dihangatkan, dilembabkan udara menuju ke faring trakhea bronkhus bronkiolus alveoli. Pengangkutan karbon dioksida oleh darah dilakukan dengan tiga cara yaitu: a. karbon dioksida terikat haemoglobin membentuk karbominohaemoglobin, b. karbon dioksida larut di dalam plasma membentuk asam karbonat dengan enzim karbonat anhidrase, c. karbon dioksida terikat dalam gugus ion bikarbonat (HCO3-) melalui proses pertukaran klorida. 2. Sistem Respirasi pada Serangga (Sistem Trakhea) Sistem trakhea tersusun dari pipa udara yang bercabang di seluruh tubuh, merupakan bentuk variasi permukaan respirasi internal yang melipatlipat. Pipa yang paling besar disebut trakhea. Setelah udara memasuki trakhea, kemudian udara dialirkan menuju cabang-cabang pipa yang halus menjulur dan memanjang ke permukaan hampir setiap sel. Udara mengalami difusi sepanjang epitelium lembab yang melapisi ujung pangkal sistem trakhea. 3. Sistem Respirasi pada Burung - Sistem respirasi burung menggunakan paru-paru sebagai alat pernafasan. - Pertukaran udara pada burung terjadi di bagian parabronkus yang banyak mengandung pembuluh darah. - Paru-paru pada burung memiliki keistimewaan karena mengalami perluasan menjadi saccus pneumaticus (pundi-pundi hawa). - Pundi-pundi hawa tersebut berfungsi untuk membantu pernafasan burung saat terbang, memperbesar ruang siring (alat suara) sehingga menghasilkan suara lebih keras, melindungi tubuh dari proses kehilangan panas, dan menyelubungi organ dalam dari udara dingin. Pada saat terbang, konsumsi O2 dapat meningkat 20 kali. Ekspirasi (pengeluaran gas) terjadi saat sayap diturunkan, sedangkan inspirasi terjadi saat gerakan sayap dinaikkan. Proses inspirasi dan ekspirasi dilakukan oleh pundi-pundi hawa yang berrada di antara tulang korakoid dan di bagian ketiak. Skema respirasi pada burung Glottis trakhea bercabang membentuk bronkus primaries mesobronkus berhubungan dengan saccus pneumaticus mesobronkus bercabang membentuk bronkus sekundarius caudodorsal dan caudomedial bronkus sekundarius caudomedial bercabang menjadi bronkiolus (banyak pembuluh darah). B. SISTEM EKSKRESI Sistem ekskresi merupakan sistem yang mengatur pembuangan zat-zat sisa metabolisme yang sudah tidak diperlukan bagi tubuh. 1. Sistem Ekskresi pada Manusia Sistem eksresi pada manusia terdiri dari organ-organ ekskresi yaitu ginjal, hati, dan paru-paru serta jaringan ekskresi yaitu kulit. a. Ginjal • Sistem ekskresi pada ginjal menghasilkan urin melalui dua proses utama yaitu: filtrasi cairan tubuh dan penyulingan larutan cair yang dihasilkan dari proses filtrasi tersebut. • Ginjal terdiri dari 3 bagian utama yaitu: korteks (terdapat badan malpighi yang tediri dari simpai bowman dan glomerolus), medula (mengandung tubulus kontortus dan tubulus kolektivus), dan rongga ginjal atau pelvis renalis (tempat penampung urin). Mekanisme sistem ekresi pada ginjal yaitu: - filtrasi darah. Terjadi di glomerolus, menghasilkan urin primer. Urin primer: urin yang mengandung asam amino, glukosa, ureum, keratin dan kreatinin. [email protected] - reabsorbsi urin primer, yaitu penyerapan kembali zat-zat yang masih berguna bagi tubuh. Terjadi di tubulus kolektivus proksimalis, menghasilkan urin sekunder). Urin sekunder: mengandung garam, ureum, keratin, dan kreatinin - augmantasi, yaitu proses penambahan zatzat buangan ke dalam urin. Terjadi di tubulus kolektivus distalis, proses ini menghasilkan urin sesungguhnya yang selanjutnya urin ditampung di tubulus kolektivus. Urin yang terbentuk dialirkan melalui ureter ke dalam kantung kemih (vesica urinaria). Urin dikeluarkan dari tubuh melalui saluran uretra. b. Hati Hati merupakan kelenjar terbesar yang terdapat di dalam tubuh, berfungsi menghasilkan empedu yang dapat menawarkan racun-racun di dalam tubuh. c. Paru-paru Sebagai organ ekskresi yang mengatur pembuangan gas karbon dioksida dan air sebagai hasil meta-bolisme tubuh. d. Kulit Bagian kulit yang berperan dalam eksresi yaitu kelenjar keringat yang mengeluarkan keringat. Kelenjar keringat tersebut terdapat pada lapisan dermis (lapisan di bawah epidermis). 2. Sistem Ekskresi pada Invertebrata a. Ekskresi pada Cacing Pipih - Memiliki sistem ekskresi tubuler yang disebut sebagai protonefridia. - Organnya disebut protonefridium, merupakan jaringan kerja tubula tertutup yang tidak memiliki pembukaan internal, bercabang di seluruh tubuh dan cabang paling kecil diselimuti oleh sel-sel api bersilia. - Pergerakan silia sel-sel api tersebut dapat menggerakkan air sepanjang saluran ekskresi, sehingga zat-zat sisa dapat dikeluarkan melewati nefridiofor. b. Ekskresi pada Belalang - Organ ekskresi pada serangga dan artropoda disebut tubula Malpighi (berfungsi seperti ginjal pada vertebrata). Organ-organ tersebut berfungsi mengeluarkan limbah bernitrogen dari haemofilia (cairan sirkulasi pada serangga), dan berperan dalam osmoregulasi. - Selain tubula Malpighi, sistem ekskresi pada serangga juga memiliki trakhea yang berfungsi mengatur pembuangan karbondioksida hasil proses metabolisme. c. Ekskresi pada Annelida dan Mollusca Annelida dan Mollusca memiliki organ ekskresi yang disebut metanefridia. Masingmasing segmen cacing memiliki metanefridia. Metanefridia berfungsi untuk pengaturan eksresi dan osmoregulasi. Metanefridia bertindak sebagai penyaring yang mengeluarkan sisa metabolisme dan mengembalikan zat-zat yang masih dibutuhkan ke dalam tubuh. Proses Perombakan sel darah Merah di dalam Tubuh Sel darah merah mengandung haemoglobin yang terdiri dari protein globin, Fe, dan hemin. Komponen protein globin pada sel darah merah yang akan dirombak dimanfaatkan kembali untuk sintesa protein dan pembentukan haemoglobin baru. Sedangkan Fe akan diambil kembali dan disimpan dalam hati. Komponen hemin nantinya akan dirombak menjadi bilirubin dan biliverdin (pada empedu) yang nantinya akan dimanfaatkan dalam sistem pencernaan, dan akhirnya akan dikeluarkan (dalam bentuk feses (sterobilin), urin urobilin) dan tetap disimpan di hati karena adanya siklus interhepatik. [email protected] BAB 14 SISTEM KOORDINASI A. SISTEM SARAF - Sistem saraf tersusun dari sel-sel saraf (neuron). Setiap neuron terdiri dari badan sel neurit saraf, dendrite, akson. - Sistem saraf Sistem saraf pusat Otak Otak besar, tengah, kecil. Sumsum Sumsum lanjutan, sumsum tulang belakang Sistem saraf tepi Sistem saraf somatik 12 pasang serabut saraf otak, 31 pasang serabut saraf sumsum tulang belakang Sistem saraf otonom Sistem saraf simpatik, parasimpatik 1. Saraf Pusat Mekanisme Penghantaran Impuls a. Melalui perubahan muatan listrik pada sel saraf 1) Potensial aksi dibangkitkan ketika ion natrium mengalir ke dalam akson melintasi membran pada satu lokasi. 2) Depolarisasi potensial aksi pertama telah menyebar ke wilayah yang bersebelahan dengan membran tersebut, mendepolarisasi wilayah tersebut dan memulai potensial aksi kedua. Pada lokasi potensial aksi yang pertama, membran mengalami repolarisasi ketika K+ mengalir ke luar akson. 3) Potensial aksi ketiga merambat secara berurutan, saat repolarisasi berlangsung. Melalui mekanisme ini, aliran ion lokal menembus membran plasma dan menghasilkan impuls saraf yang merambat di sepanjang akson. b. Lewat sinapsis Sinapsis merupakan persambungan yang mengontrol komunikasi antara satu neuron dengan neuron yang lain. Saraf Kranial Terdapat 12 macam saraf kranial yang terdiri dari: - neuron-neuron sensorik (saraf olfaktori, optik, dan auditori), neuron-neuron motorik (okulomotorik, troklear, pathenik, abdusen, spinalis dan hipigoglosal), dan, saraf-saraf gabungan neuron motorik dan sensorik yaitu (saraf trigeminal, facial, dan vagus). Pada saraf kranial terdapat satu saraf yang memiliki daerah perebaran yang luas sehingga disebut saraf pengembara (nervus vagus). Saraf Spinal Saraf pada tulang belakang memiliki 31 pasang serabut saraf, yang merupakan gabungan neuron sensorik dan motorik. Saraf sensorik memasuki sumsum tulang belakang dari bagian akar dorsal, sedangkan bagian dendrit berasal dari reseptor. Saraf motorik memasuki sumsum tulang belakang melalui akar ventral dan semua bagian neuritnya menuju ke efektor. 2. Sistem Saraf Tepi - Berdasarkan arah impuls, sistem saraf tepi dibagi menjadi 2 yaitu: sistem aferen dan eferen (menghantarkan informasi dari sistem saraf pusat ke otot atau kelenjar). - Sistem saraf somatik mengandung saraf yang menghantarkan impuls dari otak (sistem saraf pusat) ke otot pada rangka. Sistem saraf ini hanya menghasilkan gerakan di jaringan otot rangka. - Sistem saraf otonom merupakan sistem saraf yang mengontrol organ-organ dalam. Saraf otonom terdiri dari 3 jenis yaitu sistem saraf simpatik (merangsang kinerja organ, neurotransmitter; noradrealin) dan saraf parasimpatik (menghambat kinerja organ; neurotransmitter asetil-kolin). B. ALAT INDRA 1. Mata Mata memiliki reseptor penangkap cahaya yang disebut fotoreseptor. Mata memiliki bagian-bagian sebagai berikut. a. Lapisan luar: sklera, pada bagian depan bersifat transparan disebut kornea. b. Lapisan tengah: koroid yang terdapat: - iris (pemberi pigmen pada mata) berfungsi untuk membantu pelebaran dan penyempitan lubang pupil, [email protected] - pupil sebagai tempat masuknya cahaya. c. Lapisan mata dalam: retina yang terdapat: - lensa mata: untuk mengatur fokus mata melalui daya akomodasi, - bintik kuning (fovea): sebagai tempat pembentukan bayangan (terdiri dari sel batang yang peka terhadap cahaya redup dan sel kerucut yang peka terhadap cahaya terang), dan - bintik buta sebagai tempat masuk dan pembelokan sel saraf menuju saraf pusat, serta terdapat pula cairan pengisi bolamata (aqueous humor dan vitreous humor). Mekanisme penglihatan: Rangsang cahaya korneacairan pengisi bola mata aqueous humor lensa mata cairan pengisi bola mata vitreous humor retina saraf pusat melihat . 2. Telinga Telinga memiliki reseptor bunyi yang disebut fonoreseptor dan memiliki alat keseimbangan. Bagian-bagian telinga adalah sebagai berikut. a. Bagian luar: cuping telinga dan saluran telinga luar. b. Bagian telinga tengah: membrana tymphani, fenestra ovalis, tulang maleus (martil), inkus, dan stapes (sanggurdi) yang berfungsi sebagai penghantar getaran suara. c. Bagian telinga dalam: canalis semicircularis, tingkap oval, koklea atau rumah siput yang terdapat fonoreseptor yaitu organonkorti, organon vestibuli sebagai alat keseimbangan (stratireseptor), dan saraf. Mekanisme mendengar: Rangsang bunyi membrana tymphani tulang martillandasan sanggurdi tingkap oval cairan limfa dalam koklea sel-sel fonoreseptor selaput tingkap saraf auditori saraf pusat mendengar. 3. Kulit Pada kulit terdapat reseptor untuk sentuhan, panas, dingin, dan tekanan. Macam-macam reseptor tersebut yaitu: - Paccini (ujung saraf penerima tekanan kuat), Meissner (ujung saraf peraba), - Krausse (ujung saraf perasa dingin), - Merkel (ujung saraf perasa sentuhan dan tekanan ringan), dan - ujung saraf tanpa selaput (untuk perasa nyeri). 4. Indera Pembau (Hidung) Pada hidung terdapat reseptor berupa khemoreseptor yang terdapat di permukaan dalam hidung. Reseptor tersebut merupakan akhiran dari saraf olfactori. 5. Indera Pengecap (Lidah) Pada lidah terdapat kemoreseptor (peka terhadap zat kimia yang larut) yang berada di papilla lidah dan sedikit di bagian langit-langit. Bagian ujung lidah merasakan rasa manis, bagian samping depan merasakan rasa asin, bagian samping belakang merasakan asam, dan bagian pangkal merasakan pahit. C. HORMON Hormon merupakan bagian dari sistem koordinasi yang bekerja bersama sistem saraf. Hormon disekresikan oleh kelenjar-kelenjar endokrin langsung ke peredaran darah yang berfungsi untuk keseimbangan internal, reproduksi, pertumbuhan dan perilaku. Kelenjarkelenjar endokrin pada tubuh manusia, antara lain: 1. Hipofisis (pituitari), menghasilkan hormon a. Adrenocorticotropic Hormon (ACTH), berfungsi untuk merangsang kelenjar adrenal untuk mensekresi glukokortikoid (untuk mengatur metabolisme karbohidrat). b. Somatropic Hormone (STH), berfungsi untuk pertumbuhan. c. Lutenizing Hormone (LTH), berfungsi merangsang terjadinya ovulasi. d. Tyroid Stimulating Hormone (TSH), berfungsi mengatur pertumbuhan dan fungsi kelenjar tiroid. e. Gonadotropic Hormone (GH). f. Vasopresin, berfungsi menurunkan tekanan darah. g. Oksitosin, berfungsi mempengaruhi kontraksi otot usus. 2. Kelenjar Gondok (Tiroid): menghasilkan hormon tiroksin untuk pertumbuhan. 3. Thymus: menghasilkan hormon somatropin 4. Kelenjar anak gondok (paratiroid) yang menghasilkan hormon PTH 5. Kelenjar kelamin Menghasilkan hormon testosteron (pada pria) dan estrogen serta progesteron pada wanita. 6. Kelenjar anak ginjal (adrenal) Menghasilkan hormon kortison, adrenalin, dan aldosteron. [email protected] BAB 15 REPRODUKSI MANUSIA A. ALAT REPRODUKSI B. MENSTRUASI 1. Alat Reproduksi Pria a. Testis: sepasang, berbentuk bulat, di dalamnya terdiri dari saluran yang melilit-lilit, dikelilingi beberapa lapis jaringan ikat. Di dalamnya terdapat tubulus seminiferus (tempat pembentukan sperma), dan terdapat sel-sel Leydig yang tersebar di antara tubulus seminiferus yang menghasilkan hormon testosteron dan androgen. b. Skrotum: pembungkus testis. c. Saluran reproduksi: epididimis (tempat pendewa-saan sperma) dan vas deferens (lanjutan epididimis yang berfungsi untuk mengangkut sperma ke vesicula seminalis. d. Kelenjar kelamin: sepasang vesicula seminalis (mensekresikan semen), kelenjar prostat (tempat sekresi semen), kelenjar bulbusuretralis (sebelum proses ejakulasi menghasilkan getah bening untuk menetralkan urin asam yang tersisa di uretra). e. Penis: berfungsi untuk bekopulasi. f. Uretra: saluran tempat keluarnya sperma dan urin. 2. Alat Reprodusksi Perempuan a. Ovarium: sepasang, terdapat di rongga perut, dilindungi oleh kapsul pelindung keras yang banyak mengandung folikel (menghasilkan hormon estrogen, progresteron dan menghasilkan sel telur). b. Vagina: berfungsi untuk kopulasi. c. Saluran reproduksi: oviduk (saluran telur) yang terdapat tuba falopi tempat bertemunya sel kelamin jantan dan betina. d. Rahim: sebagai tempat perkembangan embrio. Menstruasi terjadi apabila sel telur tidak dibuahi oleh sel sperma, sehingga akan terjadi peluruhan dinding rahim (endometrium). Prosesnya sebagai berikut. 1. Fase Menstruasi Sel telur tidak dibuahi, saat ini korpus luteum menghentikan produksi hormon progresteron (hormon yang mempertahankan dinding uterus), sehingga endometrium berikut pembuluh darah di dalamnya akan luruh. 2. Fase Sebelum Ovulasi Konsentrasi progresteron yang menurun memicu kelenjar hipofisis mensekresikan hormon Folikel Stimulating Hormone (FSH) untuk merangsang pembentukan folikel baru pada ovarium. Setelah folikel masak, dapat mensekresikan hormon estrogen yang berfungsi menghambat hormon FSH serta memicu pembentukan horman LH untuk melepaskan sel telur (ovulasi). Pada proses pengaturan kehamilan, sekresi hormon FSH dan LH dicegah dengan menggunakan alat kontrasepsi seperti pil, suntikan depoprvera, dan susuk KB. 3. Ovulasi Sekresi hormon LH memicu pelepasan sel telur dari ovarium menuju rahim. Folikel yang telah membebaskan ovum akan membentuk korpus luteum yang mensekresikan hormon pemerkuat dinding rahim yaitu progresteron. 4. Fase sesudah Ovulasi Fase ini merupakan fase di antara ovulasi dan tahap menstruasi selanjutnya, apabila tidak terjadi pembuahan, korpusl luteum akan berubah menjadi korpus allbicans (tidak menghasilkan estrogen dan progresteron lagi), akibatnya dinding endometrium akan luruh dan mengalami fase menstruasi kembali. [email protected] BAB 16 EKOLOGI DAN LINGKUNGAN A. EKOLOGI Ekologi (Bahasa Yunani oikos: rumah, logos: ilmu) adalah ilmu mengenai interaksi antara organisme dengan lingkungannya. Lingkungan terdiri dari: a. Komponen abiotik: faktor-faktor kimiawi dan fisik tak hidup yang berada di sekitar organisme. b. Komponen biotik: komponen yang bersifat hidup. 1. Konsep Ekologi Kajian ekologi mencakup interaksi antarkomponen dari tingkat individu hingga tingkat bioma (salah satu komunitas utama di dunia, diklasifikasikan berdasarkan vegetasi dominan dan ditandai adaptasi organisme terhadap tempat tertentu tersebut). Organisasi kehidupan dari yang terkecil hingga terbesar adalah sebagai berikut. a. Individu: organisme tunggal. b. Populasi: sekumpulan individu sejenis di suatu tempat, dalam waktu tertentu. c. Komunitas: kumpulan beberapa populasi yang menempati wilayah yang sama dan saling berinteraksi. d. Ekosistem: kesatuan fungsional antara komponen biotik dan abiotik. e. Biosfer: kesatuan seluruh ekosistem di bumi. 2. Rantai Makanan Merupakan jalur di mana makanan dipindahkan dari satu tingkatan trofik ke tingkatan trofik yang lain. Rantai makanan dimulai dari produsen. Tingkatan trofik organisme dalam rantai makanan meliputi: a. Tingkat trofik I: produsen, yaitu tumbuhan yang melakukan fotosintesis. b. Tingkat trofik II: meliputi konsumen primer, yaitu hewan-hewan herbivor. c. Tingkat trofik III: meliputi konsumen sekunder, yaitu hewan-hewan karnivor. d. Tingkat trofik IV: meliputi organisme pengurai (detrivor), yaitu bakteri dan fungi. 3. Aksi-Interaksi Adanya interaksi menunjukkan adanya hubungan yang saling mempengaruhi antara faktor biotik, dan abiotik, dalam suatu ekosistem. Interaksi ini terjadi di setiap tingkatan trofik organisme kehidupan. Beberapa interaksi yang terjadi di antara makhluk hidup: a. Kompetisi: interaksi antara dua organisme berbeda populasi dikarenakan kesamaan kebutuhan dan habitatnya. b. Predasi: interaksi antara organisme pemangsa (predator) dan yang dimangsa. Predator umumnya memiliki tubuh yang lebih besar dibanding yang dimangsa. c. Simbiosis mutualisme: interaksi antara organisme yang bersifat saling menguntungkan. d. Simbiosis komensalisme: interaksi antara dua organisme, salah satu pihak diuntungkan dan pihak lain tidak mendapat pengaruh. e. Simbiosis parasitisme: interaksi antara parasit dan inangnya. Ukuran parasit lebih kecil dari ukuran inangnya. f. Netral: interaksi antarpopulasi tidak saling mempengaruhi. Sedangkan interaksi yang melibatkan komponen biotik dan abiotik adalah sebagai berikut. a. Arus energi Energi (matahari) produsen konsumen I konsumen II konsumen III pengurai. b. Produktivitas Ekosistem Merupakan laju perubahan energi cahaya atau energi kimiawi anorganik menjadi energi kimiawi organik (senyawa organik) oleh organisme autotrof pada suatu ekosistem, yang nantinya dapat digunakan sebagai bahan makanan. c. Daur Biogeokimia Siklus yang melibatkan perpindahan senyawa kimia (senyawa anorganik) melalui jalur organisme (sebagai perantara) dan kemudian senyawa tersebut kembali ke lingkungan fisiknya. Misal : daur karbon. d. Organisme Autotrofik Makhluk tersebut mampu membentuk zat organik dari bahan anorganik yang diperoleh dari lingkungan. Organisme autotrofik dibagi menjadi: - fototrofik: menggunakan cahaya sebagai energi sintesis nutrien, dan - kemoautotrof: menggunakan energi kimia sebagai energi sintesis nutrien. e. Organisme Heterotrofik Makhluk tersebut memperoleh makanan dari hasil pembentukan organisme lain (senyawa organik). [email protected] 4. Suksesi Ekologis Merupakan perubahan komposisi spesies dalam suatu komunitas biologis (sering kali disebabkan karena adanya gangguan). Contoh: munculnya tumbuh-tumbuhan baru pada suatu hutan pasca terjadi kebakaran. Suksesi dapat dibagi menjadi: - suksesi primer: suksesi terjadi pada daerah yang sebelumnya tidak terdapat organisme), contohnya suksesi pada lahar bekas bencana letusan gunung Galunggung, - suksesi sekunder: suksesi yang terjadi pada daerah yang komunitas di tempat tersebut telah dimusnahkan atau dihilangkan karena adanya gangguan, contohnya suksesi padang rumput menjadi hutan. B. LINGKUNGAN Keseimbangan lingkungan dipengaruhi keseimbangan yang terjadi pada tingkat rantai makanan makhluk hidup. Apabila salah satu mata rantai hilang dan tidak proporsional, maka tingkatan rantai makanan berikutnya akan terganggu, akibatnya keseimbangan lingkungan akan terganggu. Selain itu, keseimbangan lingkungan dapat terganggu oleh ulah manusia juga peristiwa alam. 1. Pencemaran Udara Dapat disebabkan oleh pembakaran tidak sempurna kendaraan yang (menghasilkan gas CO), gas CO2, H2S dari asap pabrik. 2. Pencemaran Air Dapat disebabkan tumpahan minyak dari kapal tangker di laut, sampah-sampah yang dibuang di laut, limbah-limbah industri rumah tangga yang dibuang sembarangan (tidak pada septictank) sehingga dapat mencemari air tanah dan sungai. 3. Pencemaran Tanah Dapat disebabkan oleh sampah plastik dan pestisida. 4. Pencemaran Suara Disebabkan oleh suara kendaraan bermotor, suara mesin pabrik, suara pesawat , dan suara kereta api. Reduce, Reuse, Recycle (3R) Merupakan upaya yang dapat dilakukan manusia untuk mengurangi dampak pencemaran lingkungan yaitu dengan: - reduce: mengurangi penggunaan bahan-bahan yang dapat mencemari lingkungan seperti plastik, pestisida, CFC; - reuse: pemanfaatan barang bekas yang masih dapat digunakan kembali; dan - recycle: mendaur ulang barang-barang bekas pakai (khususnya yang dapat mencemari lingkungan) untuk dimanfaatkan kembali menjadi bahan baku pembuatan suatu produk. [email protected] BAB 17 PEWARISAN SIFAT A. SUBSTANSI GENETIK - - - - - Gen merupakan sepenggal DNA yang berfungsi mengontrol pembentukan/sintesis protein untuk perkembangan dan metabolisme, sekaligus sebagai alat pewarisan sifat ke keturunan selanjutnya. Gen tersebut ditentukan oleh urutan basa nitrogen yang terdapat pada DNA. DNA tersebut teruntai di dalam kromosom. Selain terdapat DNA, dalam kromosom juga terdapat protein dan RNA. Kromosom tersebut terdapat di dalam inti sel dan dapat mengalami pembelahan saat meiosis. Komosom homolog adalah pasangan kromosom (salah satu diturunkan dari ibu dan satunya dari ayah) dengan panjang, posisi sentromer, dan memiliki pola pewarnaan sama (saat dipreparasi) yang memiliki gen untuk karakter yang sama pada lokus yang berkaitan. Lokus merupakan tempat gen berada pada kromosom. Gen–gen yang menempati lokus yang sama pada kromosom homolog dan memiliki tugas yang serupa/hampir serupa disebut alel (merupakan bentuk alternatif suatu gen). Apabila pada lokus yang sama terdapat lebih dari satu alel, maka disebut alel ganda. B. STRUKTUR KIMIA DNA DAN RNA Materi genetik terdapat di dalam kromosom yang berada di dalam nukleus (khususnya sel eukariotik). Nukleus tersebut merupakan nukleoprotein yang terdiri dari protein dan asam nukleat. Terdapat dua jenis asam nukleat yaitu sebagai berikut. 1. DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) • Tersusun dari deoksiribosa (gula pentosa), gugus fosfat, dan basa nitrogen. Basa nitrogen DNA terdiri dari : - Purin: Guanin (G) dan Adenin (A) - Pirimidin: Timin (T) dan Sitosin (S) • Berbentuk jalinan pita ganda yang panjang (double helix). • Fungsi DNA berkaitan dengan sintesis protein dan pewarisan sifat. • Teruntai di dalam kromosom pada nukleus dan di dalam mitokondria. 2. RNA (Ribo Nucleic Acid) • Tersusun dari ribosa (gula ribosa), dan basa nitrogen. Basa nitrogen RNA terdiri dari: - Purin : Guanin (G) dan Adenin (A) - Pirimidin : Urasil (U) dan Sitosin (S) RNA tidak memiliki basa Timin pada pirimidinnya tetapi digantikan oleh Urasil (U). • Terdapat di nukleus dan sitoplasma. RNA berdasarkan tempat dan fungsinya dibagi menjadi: a. mRNA (messenger RNA) Jenis RNA yang disintesis dari DNA, nantinya akan menentukan struktur primer dari suatu protein yang akan disintesis (membawa kode-kode dari DNA). b. tRNA (transfer RNA) Berfungsi untuk membawa asam amino-asam amino sesuai kode yang ditentukan DNA (spesifik) dan mengenali kodon yang tepat pada mRNA saat proses sintesis protein. c. rRNA (ribosomal RNA) Jenis RNA yang paling melimpah. Bersama-sama dengan protein RNA ini akan membentuk struktur ribosom sebagai tempat terjadinya sintesis protein (tempat koordinasi pengkodean berurutan molekul tRNA dengan seri kodon mRNA). Berikut penjelasan mengenai proses sintesis protein yang melibatkan DNA dan RNA 1. Transkripsi Proses ini merupakan sintesis mRNA dengan menggunakan DNA sebagai cetakan. 2. Translasi Setelah mRNA terbentuk, mRNA keluar dari nukleus menuju ribosom untuk memulai tahap translasi. Translasi merupakan proses sintesis polipeptida dengan menggunakan informasi genetik yang dikode pada suatu molekul mRNA. Saat proses tersebut, tRNA akan membawa asam amino-asam amino yang sesuai dengan kode genetik pada mRNA, untuk kemudian dirangkai menjadi suatu polipeptida. 3. Post translation Pada tahap ini polipeptida yang telah disintesis kemudian mengalami beberapa tahapan tertentu (folding, penambahan gugus tertentu, pemutusan ikatan untuk aktivasi) sehingga terbentuk protein. [email protected] C. REPRODUKSI SEL masing-masing haploid (n)/ setengah dari induk. Sel mampu bereproduksi dengan cara mengalami pembelahan. Sel dapat mengalami pembelahan mitosis, meiosis, dan amitosis. 1. Pembelahan Mitosis Pembelahan mitosis adalah pembelahan sel yang menghasilkan sel anakan dengan jumlah kromosom sama dengan jumlah kromosom sel induk. Tahaptahapnya adalah sebagai berikut. a. Profase: nukleolus menghilang, kromosom mulai memadat, terbentuk benang- benang kromatin. b. Metafase: kromosom terletak sejajar dengan bidang ekuator, tampak benang spindel yang terpancang dari sentriol ke sentromer. c. Anafase: tampak kromatid tertarik menuju ke sentriol. d. Telofase: nukleous muncul kembali dan terjadi sitokinesis (pembelahan sitoplasma). Sehingga terbentuk 2 sel anak dengan jumlah kromosom sama sengan induk (2n). 2. Pembelahan Meiosis Pembelahan meiosis adalah pembelahan sel yang menghasilkan sel anakan dengan jumlah kromosom setengah dari jumlah kromosom sel induk. Meiosis I (Pemisahan kromosom homolog) a. Profase I - Leptoten: kromosom mulai memadat. - Zigoten: kromosom homolog yang masingmasing tersusun dari dua kromatid saudara muncul secara bersamaan (membentuk bivalen). - Pakiten: bivalen mengalami pemendekan. - Diploten: kromosom homolog merenggang, kemudian kromatid terpisah membentuk tetrad (sebuah kompleks empat kromatid). - Diakinesis: sentromer dari kromosom homolog merenggang, kromatid mengalami pemendekan. b. Metafase I: kromosom berjajar di bagian ekuator, masih dalam pasangan homolog. c. Anafase I: kromosom bergerak ke arah kutub sel. Akan tetapi kromatid saudara tetap terikat pada sentromernya. Kromosom homolog tertarik bergerak ke arah berlawanan (hal ini berkebalikan dengan perilaku kromosom selama mitosis). d. Telofase I: pada fase ini terjadi pembelahan sitoplasma (sitokinesis), terbentuk 2 sel anak yang Meiosis II (Pemisahan kromatid saudara) a. Profase II: proses meiosis II menyerupai mitosis. b. Metafase II:kromosom berada di bidang ekuatorial c. Anafase II: sentromer kromatid saudara akhirnya memisah, dan kromatid saudara dari masingmasing pasangan, kini merupakan kromosom individual, bergerak ke arah kutub sel berlawanan. d. Telofase II: terjadi sitokinesis. Pada akhir sitokinesis menghasilkan 4 sel anak, masing-masing dengan jumlah kromosom haploid (n) (dari kromosom yang tidak direplikasi). 3. Gametogenesis Merupakan proses pembentukan gamet. Gametogenesis terjadi pada sel-sel germinal pada kelenjar kelamin. Gametogenesis pada pria disebut spermatogenesis, sedangkan pada wanita disebut oogenesis. a. Spermatogenesis Spermatogonium (2n) spermatosit primer (2n) terjadi meiosis I menjadi spermatosit sekunder, menghasilkan dua sel anakan (n) mengalami meiosis II menjadi spermatid, total 4 sel anak (n) menjadi sel sperma (n). b. Oogenesis Oogonium (2n)oosit primer mengalami meiosis I menjadi satu sel oosit sekunder dan satu sel badan polar pertama (n) oosit sekunder mengalami meiosis II menjadi satu sel ovum (n) dan satu sel badan polar kedua (n). D. PRINSIP-PRINSIP HEREDITAS Prinsip dasar hereditas ditemukan oleh Gregor Mendel dengan membudidayakan kacang Ercis sebagai objek penelitian. Hukum Mendel I Pada saat pembentukan gamet, pasangan alel akan memisah secara bebas (hukum segregasi). Misalnya: Individu Aa gametnya A dan a. Hukum Mendel II Pada saat pembentukan sel gamet (pembelahan meiosis), gen-gen sealel akan memisah dan megelompok dengan gen lain yang bukan alelnya secara bebas. Misalnya: Individu HhKk [email protected] Penyimpangan Hukum Mendel 1. Penyimpangan semu a. Interaksi Gen Saling pengaruh antara dua pasang gen atau lebih yang mempengaruhi individu. Contoh: Ayam berpial rose (RRpp) dikawinkan dengan ayam berpial pea (rrPP). Menghasilkan keturunan ayam berpial walnut (RrPp). Keturunan F2 nya memiliki perbandingan fenotip: 9(R_P_):3(R_pp):3(rrP_):1(rrpp) b. Epistasis-Hipostasis Gen dominan maupun gen resesif yang menutupi gen dominan atau gen resesif lain yang bukan alelnya. Contoh: Jagung berbiji hitam (HHkk) dikawinkan dengan jagung berbiji kuning (hhKK): • menghasilkan keturunan F1 jagung berbiji hitam (HhKk) karena hitam (H) epistasis terhadap gen kuning (K), • keturunan F2 memiliki perbandingan fenotip 12 Hitam: 3 Kuning: 1 Putih. c. Kriptomeri Gen dominan yang tidak menunjukkan pengaruhnya apabila berdiri sendiri tanpa pengaruh gen dominan yang lain (kriptomeri = tersembunyi). Contoh: Bunga merah (MMpp) dikawinkan dengan bunga putih (mmPP): • menghasilkan keturunan F1 bunga ungu (MmPp), • keturunan F2 memiliki perbandingan fenotip 9 ungu : 3 merah : 4 putih. d. Sifat Intermediet Pengaruh gen dominan maupun resesif sama kuat sehingga menghasilkan sifat keduanya (jika heterozigot). Contoh: Bunga merah (MM) dikawinkan dengan bunga putih (mm) menghasilkan keturunan bunga merah muda (Mm). e. Polimeri Perkawinan heterozigotik dengan banyak sifat beda yang masing-masing berdiri sendiri, akan tetapi mempengaruhi bagian yang sama pada individu. Contoh: Gandum biji merah (M1M1M2M2) dengan gandum biji putih (m1m1m2m2): • menghasilkan keturunan F1 gandum biji merah (M1m1M2m2), • keturunan F2 memiliki perbandingan fenotip 15 merah :1 putih. f. Gen Komplementer Gen-gen saling berinteraksi dan saling melengkapi, apabila salah satu gen tidak muncul maka kemunculan salah satu karakter akan terhambat. 2. a. b. c. d. e. Contoh: Bunga putih (CCpp) dikawinkan dengan bunga putih (ccPP): • menghasilkan keturunan F1 dengan warna ungu (CcPp), • keturunan F2 memiliki perbandingan fenotip 9 ungu : 7 putih. Penyimpangan sejati Pautan • Merupakan dua gen yang terletak pada kromosom yang sama (dalam satu kromosom homolog) dan letaknya saling berdekatan atau tidak. Kondisi letak gen saling berdekatan atau tidak diadakan tes cross hibrid. • Pautan antara dua macam gen atau lebih akan menghasilkan keturunan dengan perbandingan genotip dan fenotip yang lebih sedikit dibandingkan gen-gen yang tidak berpautan (karena gamet-gamet yang dihasilkan jumlahnya sedikit). Pindah Silang (Crossing Over) • Merupakan pertukaran timbal balik bahanbahan genetik antara kromatid-kromatid bukan saudara pada kromosom homolog selama sinapsis meiosis I. • Pindah silang menghasilkan keturunan: kombinasi Parental (KP) dan rekombinan (RK) Pautan Seks Merupakan gen-gen yang berlokus/terletak pada kromosom seks. Contoh: gen penentu sifat buta warna pada manusia terpaut pada kromosom X. Alel Ganda Merupakan alel yang dapat menyusun genotip lebih dari dua variasi gen. Contohnya, golongan darah manusia. Determinasi Seks Penentuan jenis kelamin ditentukan terutama oleh komposisi kromosom seks. Berikut beberapa sistem pengelompokan jenis kelamin. - Sistem XY (pada manusia; wanita: 44A+XX, pria: 44A+XY). - Sistem XO (pada belalang; betina: 22A+XX, jantan: 22A+XO). - Sistem ZW (pada unggas; betina 78A+ZW dan jantan 78A+ZZ). - Sistem haplo-diploid (pada lebah). Letak Gen pada Kromosom 1. Gen Bebas Merupakan gen-gen tidak terletak dalam satu kromosom. Gen-gen tersebut mengikuti hukum [email protected] Mendel yaitu pemisahan secara bebas (segregasi) dan pengelompokan secara bebas (asortasi). Misalnya: individu AaBb saat gametogenesis menghasilkan gamet: AB, Ab, aB, ab dengan peluang yang sama yaitu 1:1:1:1. 2. Gen Terangkai (terpaut) Merupakan gen-gen yang terletak dalam satu kromosom dan cenderung memisah bersamasama (sesuai kaidah W.S. Sutton ). Gen yang terletak semakin dekat, ikatannya semakin erat. E. HEREDITAS MANUSIA 1. Jenis kelamin Manusia memiliki 23 pasang kromosoom (46 kromosom). Jenis kelamin manusia dikendalikan oleh sepasang kromosom seks yaitu kromosom X dan Y untuk laki-laki serta X dan X untuk perempuan. Saat pembelahan meiosis, sel gamet yang dihasilkan perempuan hanya satu macam yaitu X, sedangkan pada laki-laki akan dihaslkan dua macam sel gamet yaitu X dan Y. 2. Cacat dan Penyakit Menurun a. Hemofilia Merupakan keadaan darah seseorang sukar membeku saat mengalami luka. Hal tersebut disebabkan adanya gen resesif h yang terpaut pada kromosom seks X (sex X linkage resesive). Apabila dalam keadaan homozigot bersifat letal. Sehingga: • pada laki-laki kemungkinannya normal (XY) dan Hemofilia (XhY), • pada perempuan kemungkinannya normal (XX), normal carier (HhX) dan hemofilia (XhXh) secara teoritis kenyataannya letal. b. Albino Merupakan keadaan seseorang mengalami proses pigmentasi yang tidak normal (tidak memilki selsel pembawa pigmen tubuh). Gen resesif tidak terpaut seks (autosomal resesive) dan muncul dalam keadaan homozigot resesif. Misalnya: Perkawinan individu jantan Aa dengan betina Aa menghasilkan keturunan AA:2Aa:aa. Sifat genotip aa inilah yang dapat mengasilkan keturunan albino. c. Buta warna Keadaan seseorang tidak dapat membedakan warna. Hal ini disebabkan oleh gen resesif yang terpaut seks pada kromosom X. Gen ini terpaut pada kromosom X, sehingga: • pada laki-laki terdapat kenmungkinan normal (XY) dan buta warna (XcbY), • pada perempuan terdapat kemungkinan normal (XX), normal carier (XcbX) dan buta warna (XcbXcb). d. Golongan darah manusia Sistem Jenis Gen Genotip ABO A,B,AB,O I ,I ,I I I ,I I ,I I ,I I ,I I ,I I RH RH+, RH- Rh,rh RhRh,Rhrh,rhrh MN M,MN,N I ,I IMIM,IMIN,ININ A B O M N A A A O B B B O A B O O Pengetahuan mengenai golongan darah sangat penting dalam membantu proses transfusi darah (sistem ABO), membantu menentukan genotip induk, mengetahui kemungkinan terjadi eritoblastosis pada bayi (sistem RH), juga penting untuk menentukan orang tua bayi (sistem MN). Eritoblastis adalah gugurnya janin dari kandungan ibunya karena perbedaan resus ibu dan janin yang dikandungnya. F. MUTASI Merupakan perubahan pada struktur kimiawi penyusun gen yang dapat menimbulkan perubahan sifat pada individu dan bersifat menurun. Mutasi dapat terjadi pada gen dan kromosom. Berikut berbagai jenis mutasi. 1. Mutasi Titik/Point Mutation/Mutasi Gen a. Mutasi tidak bermakna (nonsense mutatuion) Perubahan pada triplet basa nitrogen, akan tetapi perubahan tersebut tidak mempengaruhi protein yang dibentuk. b. Mutasi Ganda Terjadi pengurangan atau penambahan 3 basa nitrogen. 2. Mutasi Kromosom (Mutasi Besar) Terjadi perubahan jumlah kromosom, perubahan struktur atau susunan DNA. Mutasi ini terbagi menjadi beberapa jenis yaitu sebagai berikut. • Kerusakan kromosom: - Delesi: pengurangan salah satu gen dari sebuah kromosom bisa di awal (delesi terminal) atau tengah (delesi interstitial). - Duplikasi: suatu kromosom menerima tambahan gen dari kromosom homolognya. - Inversi: kromosom mengalami patah akibat sebelumnya kromosom membentuk lingkaran dan ujung kromosom yang melekat pada [email protected] - - - bagian tengah kromosom tidak dapat lepas. Katenasi: bagian ujung dua kromosom homolog mengalami pertemuan dan gen-gen yang satu alel pada ujung-ujung kromosom tersebut menjadi berurutan. Fisi: terputusnya kromosom homolog pada bagian sentromer, bagian ujung kromosom melekat dengan bagian ujung lain dan bagian pangkal menyatu dengan bagian pangkal yang lain. Translokasi: terdapat tiga jenis translokasi, yaitu homozigot atau respirok (tukar menukar segmen kromosom non-homolog); heterozigot atau non-respirok (satu segmen kromosom bergabung dengan kromosom lain nonhomolog); dan roberston atau fusi (dua kromosom akrosentrik menjadi satu kromosom metasentrik). BAB 18 • • Euploid. Peristiwa kromosom kehilangan atau meng-alami penambahan perangkatnya. Misal dari 2nn atau 2n4n. Aneuploid. Kromosom mengalami perubahan pada salah satu atau lebih dari satu genom. Berdasarkan prosesnya mutasi dibagi menjadi dua. 1. Mutasi alami, yaitu mutasi yang terjadi tanpa campur tangan manusia 2. Mutasi Buatan, yaitu mutasi yang kejadiannya disengaja oleh manusia, misalkan menggunakan bahan kimia atau sinar x. Penyebab mutasi adalah sebagai berikut. 1. Bahan kimia: DDT (pestisida), pengawet makanan, benzopyrene pada asap rokok. 2. Bahan fisika: sinar UV, radioaktif. 3. Bahan biologi: virus dan bakteri. EVOLUSI A. TEORI EVOLUSI Evolusi adalah perubahan yang terjadi pada makhluk hidup dalam kurun waktu yang relatif lama. Para ahli evolusi yang mengemukakan teori mengenai evolusi: 1. Jean Baptise Lamarck (1744-1829) Perubahan yang terjadi akibat pengaruh lingkungan. 2. Charles Darwin (1809-1882) Perubahan terjadi akibat adanya seleksi alam. B. MEKANISME EVOLUSI Evolusi dapat berlangsung akibat variasi genetik dan seleksi alam. Keturunan dari perkawinan bersifat bervariasi. Variasi dalam satu keturunan disebabkan oleh adanya mutasi gen dan adanya rekombinasi gengen dalam satu keturunan. Sedangkan seleksi alam terjadi berdasarkan kemampuan makhluk hidup untuk bertahan dan menyesuaikan diri terhadap lingkungan. C. PETUNJUK ADANYA EVOLUSI 1. Variasi antara Individu-individu dalam Satu Spesies Variasi tersebut dibedakan menjadi: - variasi somatis (terjadi pada sel-sel somatis seperti ukuran tubuh dan fungsi fisiologis, bersifat tidak diturunkan), - variasi germinal (variasi pada sel kelamin). 2. Fosil Fosil merupakan sisa-sisa tubuh makhluk hidup yang telah membatu. 3. Homologi Homologi yaitu alat-alat tubuh yang memiliki bentuk asal yang sama, kemudian mengalami perubahan struktur sehingga fungsinya menjadi berbeda. Misalnya: kerangka tungkai pada mamalia dibangun dari unsur kerangka yang sama, akan tetapi pada kenyataannya memiliki fungsi yang berbeda (tungkai depan manusiaberjalan; tungkai depan kelelawarsayap terbang ). 4. Embriologi Perbandingan Organisme yang memiliki hubungan kekerabatan yang dekat akan mengalami tahapan yang sama dalam perkembangan embrionya. Pada hewan vertebrata, beberapa spesies menunjukkan persamaan pada fasefase embrio tertentu. Setelah itu terjadi diferensiasi membentuk organ-organ tubuh sesuai dengan jenis masing-masing. D. FREKUENSI GEN Frekuensi gen adalah kehadiran suatu gen di dalam suatu populasi dihubungkan dengan frekuensi semua alelnya. Frekuensi gen dihitung menggunakan hukum Hardy-Weinberg. [email protected] Hukum Hardy-Weinberg Mengemukakan tentang keseimbangan frekuensi genotip AA, Aa, dan aa dan perbandingan gen A dan a dari generasi ke generasi selalu sama selama dalam keadaan sebagai berikut. 1. Genotip AA, Aa, dan aa memiliki variabilitas dan fertilitas yang sama. 2. Perkawinan secara acak. 3. Tidak terjadi seleksi alam serta jumlah anggota populasi besar. 4. Kemungkinan mutasi dari gen-gen A dan a harus sama. 5. Tidak terjadi migrasi. 6. Frekuensi gen dalam populasi pada keadaan seimbang. Contoh penggunaan hukum di atas. Frekuensi penderita albino pada suatu wilayah 1 : 10.000) (persentase 0,01%). Berapakah persentase orang memiliki genotip Aa? Penyelesaian : Diketahui penderita albino (aa) = 0,01%. aa = q2 = 1/10000 = 0,0001 ⇔ q = 0,1 Diketahui p+q=1 ⇔p = 1 - q = 1 - 0,01 = 0,99 Orang yang bergenotip Aa (berfungsi 2pq): = 2 x 0,99 x 0,01 = 0,0198 Persentasenya: 0,0198 x 100%= 1,98% Secara matematis, hukum Hardy-Weinberg dinyatakan sebagai berikut. Diketahui p = frekuensi gen; q = alel, maka: p+q=1 (p + q)(p + q) = 1 p2 + 2pq + q2 = 1 BAB 19 BIOTEKNOLOGI A. PEMANFAATAN MIKROORGANISME DALAM BIOTEKNOLOGI 1. Mikroorganisme (jamur dan bakteri) sebagai agensia pengubah substrat bahan pangan menjadi produk makanan tertentu seperti yogurt, keju, tape, oncom, roti. 2. Penggunaan mikroorganisme sebagai penghasil antibiotik (bakteri Streptomyces griseus penghasil streptomisin, jamur Penicillium notatum penghasil penisilin). 3. Sebagai agensia pengendali hayati populasi hama pe-rusak tanaman perkebunan karena bakteri tersebut menghasilkan endotoksin (Bacillus thuringiensis terhadap kumbang perusak tanaman kelapa). 4. Mengatasi pencemaran perairan terhadap adanya logam yang berbahaya bagi kesehatan apabila terakumulasi dalam tubuh (contoh: Bacillus ferooxidant). B. REKAYASA GENETIKA Merupakan teknik pencangkokan bahan genetik dari suatu individu ke individu lain dengan harapan agar dihasilkan susunan bahan genetik baru yang dapat memberikan perubahan bagi makhluk hidup yang memilikinya. Rekayasa genetika berkembang sejak ditemukan: • Enzim Restriksi (gunting biologi) Berfungsi untuk memotong DNA. Berdasarkan bagian yang dipotong (dalam atau luar), enzim ini dibedakan menjadi dua jenis yaitu: endonuklease restriksi dan eksonuklease restriksi. • Enzim Ligase (lem biologi) Untuk menghubungkan kembali potongan DNA yang telah dipotong dan disisipi gen baru. • Plasmid Merupakan penyimpan materi genetik (DNA), berbentuk melingkar, terletak di luar nukleoid, digunakan sebagai vektor untuk transfer gen pada bioteknologi. [email protected] Teknik Hibridoma Merupakan teknik pengambilan dan penggabungan (fusi) dua sel dari jaringan yang berbeda baik dari organisme yang sama maupun tidak, sehingga nantinya dihasilkan sel hibrid. Teknik ini dimanfaatkan untuk membuat antibodi monoklonal guna mendeteksi penyakit (antibodi yang dihasilkan oleh suatu klon sel-sel sehingga sangat spesifik terhadap determinan antigen yang khas). C. TEKNIK KULTUR JARINGAN TUMBUHAN DAN KLONING Dampak Negatif Rekayasa Genetika 1. Berpotensi menyebabkan pergeseran gen pada organisme hasil rekayasa genetika (transgenik). Hal ini dapat berdampak buruk bagi organisme transgenik tersebut. 2. Organisme transgenik berpotensi mudah terserang penyakit. 3. Berpotensi menimbulkan penyakit bagi organisme lain. 4. Berpotensi mengalami perubahan genotip terhadap komunitas ekologis. 2. Kloning Kloning memiliki konsep dasar membentuk individu dengan komposisi genetik yang sama. Berikut skema umum proses kloning. BAB 20 1. Teknik Kultur Jaringan Tumbuhan - Merupakan teknik penggandaan tanaman secara in vitro (dalam tabung) menggunakan bagian tanaman. - Bagian tanaman (seperti pucuk daun) yang akan dikulturkan dalam botol kultur disebut eksplan. Sel telur organisme dihilangkan inti selnya (dirusak dengan radiasi UV) untuk dijadikan sebagai sel resipien kemudian inti sel pada sel resipien digantikan dengan inti sel somatik organisme tersebut kemudian dirangsang dengan kejutan listrik (agar inti sel tersebut menyatu dengan sel resipien) setelah itu sel ditanamkan di rahim organisme tersebut mengalami perkembangan menjadi clon. EVOLUSI A. MACAM-MACAM KEKEBALAN TUBUH Manusia memiliki dua jenis sistem kekebalan tubuh yaitu sistem kekebalan bawaan (innate) dan sistem kekebalan yang didapat (adaptif). 1. Sistem Kekebalan Bawaan (Innate) Kekebalan bawaan merupakan sistem kekebalan yang diperoleh manusia sejak lahir, bersifat tidak khas. Misalnya: a. Kulit manusia yang berfungsi sebagai “barier fisik” yang menghalangi segala serangan organisme patogen dari lingkungan eksternal. b. Adanya enzim lisozim (pemecah dinding sel bakteri) mampu melawan bakteri berbahaya yang masuk ke dalam tubuh. c. Keberadaan enzim-enzim pencernaan dapat membunuh bakteri bahaya yang masuk ke dalam sistem pencernaan. d. Adanya senyawa kimia tertentu dalam darah yang dapat menyerang organisme patogen yang masuk ke dalam tubuh. 2. Sistem Kekebalan yang Didapat (Adaptif) Selain kekebalan bawaan, manusia juga dapat membentuk sistem kekebalan tubuh dari infeksi organisme patogen maupun toksin virus. Sistem kekebalan didapat ini penting untuk pertahanan tubuh dari invasi organisme, dimana tubuh tidak memiliki sistem kekebalan bawaan untuk organisme infektif tersebut. Oleh sebab itu, proses vaksinasi dengan vaksin sangat penting untuk kekebalan tubuh manusia. Vaksin merupakan sediaan yang biasanya dibuat dari suatu patogen infektif, diberikan untuk menyediakan kekebalan tubuh manusia tanpa menyebabkan rasa sakit. Sistem kekebalan didapat (adaptif) dibagi mejadi dua: [email protected] - - kekebalan humoral (pembentukan antibodi yang beredar di dalam tubuh untuk menyerang antigen dari agensia penginfeksi), dan kekebalan seluler (pembentukan limfosit atau sel darah putih yang mampu menyerang agensia asing penginfeksi dan menghancurkannya). B. ANTIGEN DAN ANTIBODI 1. Antigen - Antigen merupakan suatu senyawa kimia spesifik yang dimiliki oleh organisme penginvasi yang dapat mendorong timbulnya respon imun tertentu. - Antigen tersebut dapat berupa makromolekul seperti protein toksin pada bakteri, polisakarida berukuran besar, lipoprotein dari agensia penginfeksi, yang dapat berikatan secara spesifik dengan komponen respon imun tubuh manusia (antibodi). - Bagian antigen yang mengenali antibodi disebut epitop. 2. Antibodi - Antibodi merupakan molekul protein di dalam tubuh yang dapat mengenali antigen asing spesifik. - Pada antibodi terdapat bagian yang mengenali antigen tertentu yaitu bagian paratop. - Antibodi bekerja dengan 3 macam cara untuk melindungi tubuh. a. Langsung menyerang agensia penginfeksi: melalui proses pembentukan kompleks antigen dan antibodi dalam suatu gumpalan (aglutinasi), melalui presipitasi (kompleks antigen yang larut dan antibodi tidak larut), antibodi langsung menyerang agensia penginfeksi sehingga sel pecah (lisis), dan antibodi mengadakan netralisasi terhadap toksin antigen. b. Aktivasi sistem komplemen yang pada akhirnya dapat menghancurkan agensia penginfeksi. c. Aktivasi sistem anadilaktik sehingga lingkungan sekitar antigen penginfeksi berubah, sehingga toksisitasnya dapat dicegah. C. PERAN JARINGAN LIMFATIK TERHADAP SISTEM KEKEBALAN TUBUH Sistem limfatik terdiri dari komponen: pembuluh limfatik, sel limfoid (limfosit dan makrofag), jaringan limfoid, dan organ limfoid (nodus limfaticus, spleen, thymus, dan tonsil). Sistem limfatik turut terlibat dalam sistem pertahanan tubuh (baik seluler maupun humoral). Hal tersebut salah satunya ditunjukkan oleh: sel limfosit T (sel T) berasal dari thymus berfungsi untuk mengenali antigen dan melepaskan senyawa cytokines yang dapat mendorong pertumbuhan dan respon sel B dan makrofag terhadap antigen. Selain limfosit T juga terdapat limfosit B (sel B) yang berasal dari sumsum tulang belakang, nantinya akan berkembang menjadi antibodi yang dapat mengikat antigen spesifik. D. ALERGI Alergi merupakan efek samping yang ditimbulkan oleh imunitas (kekebalan tubuh). Alergi dapat terjadi pada setiap orang normal dan terdapat pula beberapa orang yang memiliki kecenderungan untuk memiliki alergi. 1. Alergi pada Orang Normal a. Alergi yang disebabkan reaksi antara antigenantibodi yang berat. Reaksi antigen-antibodi dapat mengaktifkan sistem komplemen untuk segera menghancurkannya. Pengaktifan tersebut dapat memicu aktivitas enzim-enzim proteolitik (pemecah protein), akibatnya pembuluh-pembuluh darah kecil dapat mengalami luka dan peradangan. b. Alergi-reaksi tertunda - Misalnya alergi kulit yang disebabkan oleh obat-obatan, zat kimia tertentu dan beberapa kosmetik. - Reaksi alergi-tertunda ini disebabkan oleh limfosit yang disentisasi akibat terjadinya beberapa kali kontak dengan alergen. Limfosit yang disentisasi akan berdifusi ke darah dan mengikat toksin dari alergen. Reaksi pengikatan tersebut merupakan reaksi kekebalan seluler yang dapat memicu aktivasi makrofag yang pada akhirnya apabila reaksi terlalu berat dapat menyebabkan kerusakan jaringan. 2. Reaksi pada Orang yang Memiliki Kecenderungan untuk Alergi Alergi-reaksi tertunda Alergi tersebut secara genetik bersifat diturunkan. Hal tersebut ditunjukkan dengan antibodi IgE (disebut regain/sensitizing antibody) beredar dalam jumlah besar (tidak normal). Antibodi tersebut melekat pada seluruh tubuh terutama di sel mast dan basofil, sehingga reaksi antigen dan antibodi IgE tersebut [email protected] dapat merusak sel yang mengakibatkan pecahnya sel mast dan basofil diikuti pengeluaran histamin (reaksi imun jenis anafilaktoid ). Jenis-jenis reaksi anafilaktoid yaitu: a. Anafilaksis b. Urtikaria: akibat antigen yang masuk daerah kulit tertentu dan menyebabkan reaksi anafilaktoid terlokalisasi. Hal tersebut dapat menyebabkan peningkatan permeabilitas kapiler sehingga kilit membengkak dan terjadinya pelebaran pembuluh darah. c. Asma: merupakan reaksi antigen-antibodi IgE dalam bronkiolus paru-paru. Zat anafilaksis bereaksi lambat yang dibebaskan sel mast rusak (akibat reaksi antigen-antibodi berlebihan), dapat menyebabkan spasme pada otot polos bronkiolus, sehingga penderita susah bernafas. d. Hay Fever Pada hay fever, reaksi antigen-antibodi IgE terjadi di hidung, sehingga histamin yang dikeluarkan dari reaksi ini menyebabkan pelebaran pembuluh darah pada hidung. Akibat pelebaran tersebut, sel yang membatasi hidung pada akhirnya membengkak dan mensekresikan cairan. [email protected] BAHASA INDONESIA BAB 1 PARAGRAF A. PENGERTIAN PARAGRAF Paragraf adalah bagian karangan yang terdiri atas beberapa kalimat yang berkaitan secara utuh dan padu serta membentuk satu kesatuan pikiran. Fungsi utama paragraf adalah menandai awal ide atau gagasan baru. Fungsi yang lain adalah sebagai pengembangan lebih lanjut tentang ide sebelumnya atau sebagai penegasan terhadap gagasan yang diungkapkan sebelumnya. Paragraf sering disebut dengan istilah alinea. B. UNSUR PARAGRAF 1. Gagasan Utama - Gagasan utama adalah gagasan yang menjadi dasar pengembangan paragraf. - Kalimat topik adalah kalimat yang merangkum gagasan secara menyeluruh dan mewakili kalimat-kalimat lain dalam sebuah paragraf. 2. Gagasan Penjelas - Gagasan penjelas adalah gagasan yang berfungsi menjelaskan gagasan utama. - Gagasan penjelas terdapat pada kalimat penjelas atau kalimat pengembang, yaitu kalimat yang menjelaskan kalimat utama. C. SYARAT PARAGRAF 1. 2. 3. 4. Kesatuan (Unity) Kelengkapan (Completness) Koherensi (Coherence) Urutan Pikiran (Order) D. CIRI PARAGRAF EFEKTIF 1. Hanya memiliki satu ide utama. 2. Memiliki keterangan atau penjelasan yang relatif lengkap tentang ide utama. 3. Menarik perhatian pembaca. 4. Terorganisasi dengan baik. E. POLA PENGEMBANGAN PARAGRAF 1. Susunan Alami Paragraf yang dikembangkan dengan susunan alami mengenal dua macam urutan. • Urutan Ruang (Spasial) Pembaca dibawa dari satu titik ke titik berikutnya dalam sebuah ruang, misalnya gambaran dari depan ke belakang, luar ke dalam, atas ke bawah, dan sebagainya. • Urutan Waktu (Kronologis) Pengembangan paragraf dengan urutan waktu menggambarkan urutan terjadinya peristiwa, perbuatan, atau tindakan. 2. Susunan Logis • Klimaks dan Antiklimaks - Jika gagasan disusun dari urutan yang paling sederhana menuju urutan kompleks, paragraf tersebut dikembangkan dengan cara klimaks. - Jika gagasan disusun dari urutan paling kompleks menuju urutan yang paling sederhana, pengembangan paragraf tersebut menggunakan cara antiklimaks. • Umum-Khusus atau Khusus-Umum - Cara umum-khusus dilakukan dengan meletakkan gagasan utama pada awal paragraf kemudian diikuti perincian-perincian. Menghasilkan paragraf deduktif. - Cara khusus-umum dimulai dengan perincianperincian dan diakhiri dengan gagasan utama. Menghasilkan paragraf induktif. • Sebab-Akibat Sebab berfungsi sebagai gagasan utama dan akibat sebagai gagasan penjelas. • Definisi Dilakukan dengan mengungkapkan definisi kemudian dikembangkan dengan pikiran-pikiran penjelas yang mendukungnya. • Perbandingan dan Pertentangan Dilakukan dengan membandingkan atau mempertentangkan dua hal yang tingkatannya sama dan memiliki persamaan serta perbedaan. • Klasifikasi Dimulai dengan pengungkapan gagasan utama kemudian dikembangkan ke dalam kalimat-kalimat penjelas berupa klasifikasi dari gagasan utamanya. • Contoh-contoh Kalimat-kalimat penjelas yang digunakan dalam paragraf berupa contoh-contoh. • Syarat-Hasil Syarat-syarat tentang sesuatu disampaikan terlebih dahulu kemudian diikuti hasilnya jika syarat tersebut dipenuhi atau dilaksanakan. F. JENIS PARAGRAF 1. Berdasarkan Letak Gagasan Utama • Paragraf Deduktif Paragraf deduktif adalah paragraf yang gagasan utamanya terletak di awal paragraf. Kalimat utama pada paragraf ini adalah kalimat topik. Kalimat kedua dan seterusnya merupakan kalimat penjelas. • • Paragraf Induktif Paragraf induktif adalah paragraf yang letak gagasan utamanya di akhir paragraf. Macammacam: 1) Analogi, yaitu menarik kesimpulan berdasarkan persamaan isi dengan sesuatu yang sudah dikenal. 2) Generalisasi, yaitu proses pengambilan kesimpulan dengan memberikan pernyataan yang bersifat khusus berupa perihal atau kejadian untuk mendapatkan simpulan yang bersifat umum. 3) Kausal, yaitu hubungan ketergantungan antara dua kalimat atau lebih, artinya suatu akibat akan terjadi jika ada sebab. Paragraf Campuran (Deduktif-Induktif) Paragraf campuran adalah paragraf yang gagasan utamanya tersebar pada seluruh kalimat. Jenis paragraf ini terdapat pada karangan deskripsi dan narasi. 2. Berdasarkan Tujuannya • Paragraf Deskripsi Paragraf deskripsi adalah paragraf yang menggambarkan sesuatu menurut pengalaman pancaindera manusia dengan tujuan agar pembaca seolah-olah melihat dan merasakan sendiri objek yang digambarkan. • Paragraf Narasi Paragraf narasi adalah paragraf yang menceritakan suatu peristiwa atau kejadian dengan tujuan pembaca seolah-olah mengalami kejadian yang diceritakan. • Paragraf Argumentasi Paragraf argumentasi adalah paragraf yang menyajikan suatu permasalahan dengan mengemukakan bukti-bukti dan alasan yang kuat agar pembaca meyakini kebenaran yang diungkapkan oleh penulis atau menyatakan persetujuannya. • Paragraf Eksposisi Paragraf eksposisi adalah paragraf yang memaparkan pengetahuan atau informasi dengan tujuan pembaca mendapatkan informasi dan pengetahuan sejelas-jelasnya. Untuk memperjelas pemaparan, dikemukakan pula data dan fakta. • Paragraf Persuasi Paragraf persuasi adalah paragraf yang bertujuan mempengaruhi pembaca dengan memberikan data sebagai penunjang, sehingga pembaca mengikuti pendapat yang dikemukakan penulis. [email protected] BAB 2 RESENSI A. PENGERTIAN RESENSI - - Resensi adalah ulasan yang memberikan pertimbangan atau penilaian terhadap buku. Resensi dibuat untuk menyampaikan keunggulan dan kelemahan buku, karya sastra atau karya seni kepada pembaca, sehingga pembaca dapat menentukan perlu tidaknya karya tersebut. B. PRINSIP-PRINSIP RESENSI Pembuatan resensi harus memperhatikan beberapa hal, yaitu objektif, singkat, menyeluruh, jelas, langsung pada sasaran, lugas, jujur, dan sesuai dengan keadaan dan kemampuan pembaca. C. BAGIAN-BAGIAN RESENSI 1. Jenis Buku Jenis buku berarti bahwa penulis resensi harus mengklasifikasikan golongan buku yang diresensi termasuk fiksi atau nonfiksi. Jika buku tersebut termasuk fiksi, penulis harus menyebutkan bentuknya berupa roman, novel, atau yang lain. BAB 3 2. Latar Belakang Buku Meliputi bentuk atau format buku, ilustrasi, gambar, cover, kertas yang dipakai, jenis huruf, dan sebagainya. 3. Isi dan Bahasa (Kelemahan dan Keunggulan) Dari segi isi, penulis resensi mengulas unsur intrinsiknya, seperti tema, alur, cerita, perwatakan, sudut pandang, dan sebagainya. Dari segi bahasa, diulas struktur kalimat, gaya bahasa, ungkapan, dan sebagainya. Cara yang digunakan penulis buku dalam mengungkapkan penyelesaian masalah dan cara pengolahan materi juga perlu diperhatikan oleh penulis resensi. 4. Nilai-nilai Buku Nilai buku dapat ditentukan dengan membandingkan dengan karya lain dari pengarang yang sama atau dengan pengarang lain yang isinya kurang lebih sama. Nilai buku meliputi gambaran umum isi buku, kemurnian ide, dan sebagainya. 5. Kesimpulan Penulis resensi menyimpulkan perlu tidaknya sebuah buku atau karya sastra dibaca. WAWANCARA A. PENGERTIAN WAWANCARA Wawancara adalah tanya jawab yang terjadi antara orang yang mencari informasi (pewawancara) dengan orang yang memberikan informasi (narasumber). 1. Wawancara Serta-Merta Wawancara ini merupakan wawancara dalam situasi alami. Dalam wawancara ini, pertanyaan disampaikan seperti komunikasi sehari-hari. 2. Wawancara Menggunakan Seperangkat Pertanyaan yang Telah Dibakukan Pewawancara sudah menyiapkan urutan katakata dan pertanyaannya sehingga dia tinggal membacanya saja ketika wawancara berlangsung. 3. Wawancara dengan Petunjuk Umum Dalam wawancara ini, kerangka atau pokok masalah yang akan ditanyakan kepada narasumber sudah disusun sebelumnya. Wawancara dapat dilakukan secara tertutup dan terbuka. - Wawancara tertutup merupakan wawancara yang dilakukan untuk mengetahui permasalahan yang sifatnya rahasia atau pribadi. - Wawancara terbuka adalah wawancara yang dilakukan berkaitan dengan kepentingan umum, misalnya debat terbuka di televisi. [email protected] B. TAHAP-TAHAP WAWANCARA 1. Pembukaan Pewawancara memperkenalkan diri dan menyatakan maksud serta tujuan wawancara. Pewawancara juga menanyakan identitas pribadi narasumber. Dalam melakukan wawancara, pewawancara harus menggunakan perkataan yang sopan dan menghormati narasumber. Pewawancara terlebih dahulu menyampaikan pertanyaan-pertanyaan yang akan diajukan. BAB 4 2. Inti Pewawancara mengajukan pertanyaan secara sistematis dan mencatat setiap jawaban penting yang diberikan oleh narasumber. Pertanyaan yang diajukan mengandung unsur apa, siapa, kapan, di mana, mengapa, dan bagaimana. 3. Penutup Wawancara diakhiri dengan ucapan terima kasih oleh pewawancara dan memberikan kesan baik serta menyenangkan. BERITA, PIDATO, DAN DISKUSI A. BERITA Berita adalah laporan peristiwa atau pendapat yang aktual, menarik, penting, serta cermat dalam fakta. Laporan yang berguna itu disusun dalam suatu jenis penulisan tertentu, sehingga dapat dipahami oleh pembaca. Dengan kata lain, berita merupakan laporan fakta. Suatu peristiwa atau kejadian atau fakta disebut sebagai berita jika peristiwa tersebut sudah dilaporkan. 1. Syarat Berita Berita harus memenuhi syarat sebagai berikut. a. Berlandaskan fakta b. Aktual Aktual berarti bahwa berita tersebut disiarkan tidak lama setelah terjadi peristiwa. Dengan kata lain, jarak waktu terjadinya peristiwa dan waktu penyiaran berita berdekatan. c. Menarik bagi setiap orang yang menyimak berita tersebut Sebuah berita dikatakan menarik jika memenuhi faktor-faktor seperti: berguna, dekat dengan pembaca, bersifat konflik, merupakan berita lanjutan, berkaitan dengan tokoh-tokoh terkenal, berita sesama manusia, memiliki daya pengaruh yang kuat, berupa berita bencana, humor, seks, aneh (luar biasa), kemajuan (kesuksesan), dan berita yang menimbulkan emosi bagi pembacanya. d. Seimbang Berita harus ditulis dengan objektif dan tidak berat sebelah. Sebuah berita disebut objektif apabila disampaikan tanpa prasangka dan tanpa usaha untuk mempengaruhi pembaca. e. Lengkap Berita harus mampu menjawab pertanyaan 5W+1H (what, who, when, where, why, how), yaitu menjawab pertanyaan apa, siapa, kapan, di mana, mengapa, dan bagaimana. f. Sistematis Berita ditulis dengan sifat piramida terbalik, yaitu bagian yang berjangkauan luas dan penting diletakkan pada bagian awal, sedangkan bagian yang khusus, sempit, dan kurang penting berada pada bagian akhir. g. Berita harus dapat dipahami Sebuah berita memiliki kejernihan pengungkapan masalah, ditulis secara ringkas menggunakan bahasa Indonesia yang baik dan benar, serta tidak menggunakan bahasa yang rancu. 2. Unsur Struktur Berita a. Judul - Judul berita berfungsi memperkenalkan isi berita. - Judul berita harus memenuhi beberapa syarat, antara lain mencerminkan isi, singkat, lengkap, mudah dipahami, menarik, tidak memiliki makna ganda, merupakan kata kunci berita, kata kerja aktif, dan mengandung hubungan sebab-akibat. b. Dateline (tempat dan tanggal penulisan berita) c. Lead (teras berita) Lead mewakili isi berita sehingga dalam lead diinformasikan unsur-unsur 5W+1H. d. Body (tubuh berita) [email protected] • • • Penghubung (bridge) Body (tubuh) Penutup (ending) 3. Menyusun Naskah Berita Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menyusun naskah berita yaitu sebagai berikut. a. Menggunakan struktur tata bahasa yang benar. b. Menggunakan penalaran logika yang benar (logis). c. Tidak mengandung makna ambigu. d. Menggunakan diksi atau pilihan kata yang tepat. 4. Fakta dan Opini Fakta dan opini merupakan dua unsur yang berbeda. - Fakta adalah keadaan atau peristiwa yang benarbenar terjadi. - Opini merupakan kejadian yang masih berada dalam angan-angan dan belum menjadi kenyataan. Dengan kata lain, opini merupakan informasi berupa gagasan, pendapat, dan harapan. Perbedaan ini menjadi sangat penting dalam menulis berita. Sebuah berita harus benar-benar menyajikan fakta yang didukung oleh data. Jika dalam berita terdapat opini dari narasumber atau dari wartawan, opini tersebut harus dapat dibedakan dari fakta. Dengan demikian, sebuah berita benar-benar menyajikan informasi yang benar dan tidak membohongi publik. B. PIDATO Pidato adalah bentuk komunikasi lisan yang ditujukan kepada khalayak atau orang banyak. Dalam berpidato terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu penampilan, ekspresi muka, perilaku, dan intonasi. 1. Jenis Pidato Berdasarkan persiapan yang dilakukan sebelum berpidato dan metodenya, pidato dibedakan menjadi empat, yaitu sebagai berikut. a. Impromtu atau serta-merta Impromtu adalah pidato yang dilakukan tanpa ada persiapan yang memadai. Pembicara berpidato berdasarkan pengetahuan dan kemahiran yang dimiliki. b. Manuskrip atau naskah Jenis pidato ini disebut pidato dengan naskah karena pembicara hanya membacakan naskah pidato yang telah dipersiapkan. c. Memoriter atau menghapal Pidato memoriter merupakan jenis pidato yang dilakukan dengan menghapal naskah yang telah dipersiapkan sebelumnya. d. Ekstempore atau ekstemporan Ekstemporan merupakan jenis pidato yang paling baik karena terjadi komunikasi yang baik antara pembicara dengan pendengar. Pembicara menyiapkan pokok-pokok pikiran yang akan disampaikannya dan menyampaikannya dengan bahasa sendiri. Berdasarkan tujuannya, pidato dibedakan menjadi berikut. 1. Pidato Informatif Pidato informatif merupakan pidato yang bertujuan memberitahukan atau menambah pengetahuan pendengar. 2. Pidato Persuasif Pidato persuasif bertujuan mempengaruhi pendengar. Pidato ini ditujukan agar pendengar mempercayai sesuatu, melakukannya, serta terbakar semangat dan motivasinya. 3. Pidato Rekreatif Pidato rekreatif merupakan pidato yang digunakan untuk menghibur pendengar. 2. Ciri-ciri Pidato yang Baik 1. Materi yang disampaikan dapat dipertanggungjawabkan kebenarannya atau objektif. 2. Isi materi dan cara penyampaiannya jelas dan mudah dimengerti oleh pendengar. 3. Berisi hal-hal baru dan mengejutkan. Oleh karena itu, pembicara harus mempunyai pengetahuan yang luas. 4. Menciptakan klimaks atau menutup pidato dengan uraian yang penting. 5. Tujuannya jelas. C. DISKUSI - - - - Diskusi adalah pembicaraan antara dua atau beberapa orang dengan tujuan mendapatkan suatu pengertian, kesepakatan, atau keputusan bersama mengenai suatu masalah. Dalam diskusi terdapat pimpinan diskusi, notulis, dan peserta diskusi. Pimpinan diskusi bertugas membuka diskusi, mengatur jalannya diskusi, menyimpulkan dan memutuskan hasil diskusi. Notulis bertugas mencatat pelaksanaan diskusi dari awal sampai akhir serta menulis laporan diskusi. [email protected] - Peserta diskusi bertugas mengemukakan pendapat atau gagasan dan bertanggung jawab terhadap pelaksanaan dan hasil diskusi. 1. Hal-hal Yang Harus Diperhatikan dalam Diskusi a. Mengemukakan Pendapat • Menggunakan bahasa Indonesia yang baik dan benar. • Menyampaikan pendapat dengan kalimat yang singkat dan jelas. • Gagasan dan tanggapan yang disampaikan disertai alasan-alasan yang dapat dipertanggung-jawabkan. • Bersikap wajar, tidak kaku, tidak angkuh, tidak pemalu, dan tidak pesimis. b. Menolak Pendapat • Pendapat disampaikan dengan alasan yang logis dan berkaitan dengan hal yang ditolak. • Menunjukkan kekurangan pendapat yang ditolak tanpa menghina dan menyinggung perasaan. c. Bertanya • Menanyakan hal-hal yang benar-benar belum diketahui. • Bersikap rendah hati. • Menawarkan jawaban sebagai saran. • Menyampaikan pertanyaan dengan singkat dan jelas. 2. Laporan Hasil Diskusi Penyusunan laporan hasil diskusi harus sistematis dan meliputi hal-hal berikut. a. Judul laporan b. Kata pengantar c. Daftar isi d. Bab perencanaan diskusi e. Bab pelaksanaan diskusi f. Bab kesimpulan diskusi g. Lampiran Dalam menyusun laporan, harus diperhatikan hal-hal berikut. a. Penyajian laporan objektif dan faktual. b. Laporan disusun secara kronologis dan sistematis. c. Ditulis dengan bahasa yang singkat dan jelas. d. Menghindari unsur subjektif. 3. Jenis-jenis Diskusi 1. Konferensi Konferensi adalah pertemuan beberapa perwakilan kelompok atau organisasi untuk merundingkan suatu masalah tertentu. 2. Panel Panel merupakan bentuk diskusi yang terdiri atas beberapa panelis dan moderator. Panelis terdiri atas orang-orang yang berbeda keahliannya yang bersepakat mengutarakan pendapat dan pandangannya mengenai suatu masalah dari kepentingan pengunjung atau majelis. Permasalahan yang didiskusikan akan memberi penerangan atau perluasan pengetahuan kepada umum tentang permasalahan yang sedang hidup di masyarakat. 3. Simposium - Simposium merupakan bentuk diskusi yang digunakan untuk mengetahui berbagai aspek suatu masalah dalam waktu yang relatif singkat. - Simposium diikuti oleh seorang moderator, beberapa orang pembicara, dan banyak peserta. 4. Seminar Seminar sering disebut sebagai diskusi ilmiah meja bundar. Seminar bertujuan menemukan cara atau jalan pemecahan masalah yang biasanya diadakan oleh seseorang yang sedang melaksanakan tugas. 5. Brainstorming Brainstorming merupakan bentuk diskusi yang digunakan untuk memecahkan permasalahan. Keterampilan berbicara dan penguasaan teknik pengutaraan pendapat sangat dibutuhkan. Dalam brainstorming, diharapkan akan tercetus kritik serta gagasan sebanyak-banyaknya. Semakin aneh, tegas, dan semakin berani sebuah gagasan, brainstorming dianggap semakin baik. 6. Kolokium Kolokium merupakan bentuk diskusi yang menghadirkan orang-orang yang ahli dalam diskusi sebagai narasumber yang bisa meluruskan suatu pembicaraan yang menyimpang dari persoalan yang menjadi pokok diskusi. 7. Workshop atau lokakarya Workshop atau lokakarya adalah pertemuan yang dihadiri oleh sekelompok orang dengan pekerjaan sejenis. Pembicaraan yang dilakukan berkaitan dengan masalah teknis pekerjaan mereka. [email protected] BAB 5 SURAT Surat merupakan bentuk komunikasi tertulis antara seseorang atau lembaga dengan orang atau lembaga lainnya. 3. Surat Pemberitahuan Surat yang isinya memberitahukan sesuatu agar diketahui orang lain. A. BAGIAN-BAGIAN SURAT 4. Surat Perjanjian Adalah surat yang berisi kesepakatan dua belah pihak mengenai suatu urusan. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan surat perjanjian, yaitu judul perjanjian, identitas pihak-pihak yang mengadakan perjanjian, isi perjanjian, hak dan kewajiban serta ketentuan yang disepakati yang ditulis dalam bentuk pasal-pasal, dan tanda tangan kedua belah pihak di atas materai, serta adanya saksi. Surat resmi terdiri atas bagian-bagian berikut. 1. Kepala Surat 2. Pembukaan • tanggal surat, • nomor surat, • lampiran surat, • perihal surat, • alamat surat. 3. Isi Surat atau Tubuh Surat • salam pembuka, • isi surat. 4. Penutup • salam penutup, • tanda tangan dan nama terang, • jabatan, • tembusan. B. JENIS-JENIS SURAT Secara umum, surat dibedakan menjadi dua jenis. 1. Surat resmi: surat yang digunakan dalam situasi resmi, misalnya dalam kedinasan dan perdagangan. 2. Surat tidak resmi: surat yang digunakan untuk kepentingan yang tidak resmi, misalnya untuk kepentingan keluarga. Berdasarkan isinya, surat dapat dibedakan menjadi berikut. 1. Surat Permohonan Izin Berisi permohonan izin dari pengirim kepada penerima mengenai sesuatu. Dalam surat permohonan izin, harus dituliskan kejelasan alasan pengajuan permohonan tersebut. 2. Surat Permohonan Maaf Surat yang berisi permintaan maaf, disampaikan oleh pihak yang telah melakukan kesalahan atau menyakiti suatu pihak kepada pihak yang disakiti tersebut. 5. Surat Edaran Surat edaran adalah surat yang berisi informasi yang harus diketahui banyak pihak dalam suatu lembaga. 6. Surat Undangan Surat yang berisi permintaan atau undangan kepada penerima surat agar berpartisipasi dalam kegiatan yang diadakan oleh pengirim. 7. Surat Kuasa Surat kuasa merupakan surat yang pemberian wewenang atas sesuatu. berisi 8. Surat Lamaran Pekerjaan Surat lamaran pekerjaan ditulis oleh seseorang kepada instansi atau perusahaan untuk dapat diterima menjadi pegawai pada instansi atau perusahaan tersebut. Isi surat lamaran pekerjaan harus singkat, padat, sopan, dan langsung pada persoalan. Dalam surat tersebut, penulis mengemukakan identitas serta pekerjaan yang dikehendaki. Selain itu, perlu disebutkan pula sumber pengajuan lamaran tersebut, misalnya dari koran, radio, televisi, atau inisiatif sendiri. 9. Memorandum atau Memo Memorandum merupakan surat yang berisi catatan singkat tentang pokok-pokok permasalahan yang ingin dibicarakan. Memo dibuat oleh pihak atasan kepada bawahan atau pejabat setingkat dengan pembuat memo. [email protected] BAB 6 KARYA TULIS A. PENGERTIAN KARYA TULIS ILMIAH - - Karya tulis ilmiah adalah karangan ilmiah yang memiliki sifat atau ciri-ciri ilmu pengetahuan, yaitu objektif, tidak berprasangka, tanpa penilaian atau pendapat pribadi, sistematis, dan didasarkan pada suatu penelitian dalam hubungannya dengan sebuah teori. Karya tulis ilmiah juga dapat diartikan sebagai tulisan atau karangan yang mengungkapkan masalah dan pemecahannya secara ilmiah, didukung oleh fakta, bersifat tepat, lengkap, dan benar, pengembangannya secara sistematis dan logis dengan landasan metode ilmiah dan bersifat tidak memihak serta tidak emosional. B. KARAKTERISTIK KARYA TULIS Sebagai sebuah karangan yang membahas suatu persoalan dan memiliki sifat-sifat pengetahuan, karya tulis mempunyai karakter sebagai berikut. 1. Merupakan hasil kajian literatur dan laporan pelaksanaan suatu kegiatan lapangan. 2. Menunjukkan pemahaman penulis tentang masalah yang dikaji secara teoretis dengan kemampuan penulis dalam menerapkan prosedur dan prinsip atau teori. 3. Menunjukkan kemampuan pemahaman terhadap isi dari berbagai sumber yang digunakan. BAB 7 4. Menunjukkan kemampuan mengumpulkan berbagai sumber informasi dalam suatu kegiatan secara utuh. C. SISTEMATIKA KARYA TULIS Sistematika karya tulis adalah sebagai berikut. 1.Pendahuluan Berisi persoalan yang akan dibahas, latar belakang masalah, masalah yang akan dibahas, prosedur pemecahan masalah, dan sistematika uraian. 2.Isi dan Pembahasan Berisi topik-topik masalah yang akan dibahas atau dibicarakan. Bagian ini menunjukkan kemampuan penulis dalam menjawab permasalahan yang diajukan. 3.Kesimpulan Berisi makna yang diberikan penulis terhadap uraian yang tidak diuraikan dalam bab isi. Kesimpulan bukan berisi ringkasan ini. AFIKS A. PENGERTIAN AFIKS B. JENIS-JENIS AFIKS - 1. Prefiks Prefiks atau awalan adalah afiks yang dibubuhkan pada awal sebuah kata. Prefiks meliputi me-, ber-, di-, pe(nasal)-, pe-, ke-, se-, ter-, per-, me(nasal)-. - - Imbuhan (afiks) adalah sisipan yang dibubuhkan pada sebuah kata. Afiks meliputi beberapa jenis, yaitu prefiks (awalan), infiks (sisipan), sufiks (akhiran), dan konfiks (imbuhan gabung). Proses pemberian imbuhan atau afiksasi mengakibatkan perubahan bunyi, menghasilkan makna gramatikal, dan mengubah fungsi atau kelas kata. 2. Infiks Infiks atau sisipan adalah afiks yang dibubuhkan pada tengah kata. Infiks meliputi -em-, -el-, -er-, -in-. [email protected] 3. Sufiks Sufiks atau akhiran adalah afiks yang terletak di akhir kata, meliputi –an, -i, -kan, -nya. 4. Konfiks (Imbuhan Gabung) Konfiks atau imbuhan gabung adalah imbuhan berupa awalan dan akhiran yang digunakan sekaligus. Konfiks meliputi ber-an, pe(nasal)-an, pe-an, ke-an, se-nya. • • • • • C. FUNGSI AFIKSASI 1. Fungsi Prefiks atau Awalan • me-, berfungsi membentuk kata kerja transitif dan intransitif; membentuk kata keterangan atau adverbial; membentuk kata sifat; dan membentuk kata benda. • ber-, berfungsi membentuk kata kerja, kecuali yang memiliki arti ‘mempunyai’. • di-, berfungsi membentuk kata kerja pasif. • pe(nasal)-, berfungsi membentuk kata benda. • pe- , berfungsi membentuk kata benda. • ke-, berfungsi membentuk kata bilangan dan kata benda. • se-, berfungsi membentuk kata kerja pasif. 2. Fungsi Sufiks atau Akhiran • -an, berfungsi membentuk kata benda dan kata sifat. • -i, membentuk kata kerja transitif. • -kan, berfungsi membentuk kata kerja transitif. • -nya berfungsi membentuk kata benda, kata keterangan dan kata tugas, serta kata sandang penentu. 3. Fungsi Konfiks atau Imbuhan Gabung • ber-an, berfungsi membentuk kata kerja. • pe(nasal)-an, berfungsi membentuk kata benda. • pe-an, berfungsi membentuk kata beda. • ke-an,berfungsi membentuk kata benda. D. MAKNA AFIKSASI • • • ‘dalam keadaan’. ber-, menyatakan makna ‘menggunakan’, ‘mempunyai’, ‘menjadi’, ‘kumpulan’, ‘dalam keadaan’, melakukan perbuatan untuk diri sendiri’, ‘resiprok’. di-, menyatakan ‘suatu tindakan pasif’. pe(nasal)-, menyatakan makna ‘alat untuk melakukan tindakan’, ‘orang yang memiliki sifat’, ‘yang menyebabkan jadi’, ‘orang yang (biasa) melakukan’. pe-, menyatakan makna ‘orang yang...’. ke-, menyatakan ‘bilangan tingkat’ dan ‘orang atau sesuatu yang di....’. se-, menyatakan makna ‘satu’, ‘kesatuan’, ‘setelah’, ‘menyerupai’, ‘sebanyak’. ter-, menyatakan ‘tingkat superlatif’, ‘setelah’, ‘sama dengan atau menyerupai’. per-, menyatakan makna ‘membuat jadi’, ‘membuat lebih’, ‘menyatakan intensitas’. 2. Makna Infiks atau Sisipan Infiks atau sisipan pada umumnya menyatakan ‘banyak’, ‘intensitas’, dan ‘mempunyai sifat’. 3. Makna Sufiks atau Akhiran • -an, menyatakan ‘tempat’, ‘alat melakukan sesuatu’, ‘hasil’, ‘hal atau cara’, ‘sesuatu yang biasa di...’, ‘tiap-tiap’, ‘menyerupai’, ‘bersifat’. • -kan, menyatakan ‘kausatif’, ‘benefaktif’, ‘menyebabkan’, ‘membawa ke...’. • -i, menyatakan ‘tindakan dilakukan berulangulang’, ‘objek lokatif’, ‘mengeluarkan’, ‘kausatif’. • -nya sebagai akhiran merupakan bentuk –nya yang tidak bermakna ‘dia’. 4. Makna Konfiks atau Imbuhan Gabung • ber-an, menyatakan ‘resiprok’, ‘perbuatan berulang-ulang’. • per-an, menyatakan ‘hal yang berhubungan dengan’, ‘tempat atau daerah’, ‘hal atau hasil’. • ke-an, menyatakan ‘tempat’, ‘hal’, ‘dapat di’, ‘dalam keadaan’, ‘tidak sengaja’, ‘terlalu’, ‘agak’. • se-nya, menyatakan ‘superlatif’ atau ‘paling’. 1. Makna Prefiks atau Awalan • me-, sebagai kata kerja transitif, me- menyatakan makna ‘menghasilkan’, ‘melakukan perbuatan’, dan ‘mempergunakan’; sebagai kata kerja intransitif, me- menyatakan ‘mengerjakan sesuatu’, ‘menuju’, ‘menjadi’, [email protected] BAB 7 NOVEL, CERPEN, DAN PUISI A. NOVEL DAN CERPEN - - • Novel adalah karya imajinatif dalam bentuk prosa yang mengisahkan kehidupan seorang atau beberapa tokoh. Cerpen adalah karangan pendek berbentuk prosa yang menyajikan peristiwa yang cermat dan jelas, berfokus pada satu aspek cerita, dan isi ceritanya logis dengan kehidupan nyata. 1. Perbedaan Novel dan Cerpen a. Dilihat dari segi cerita, novel mengemukakan cerita dengan lebih rinci dan detail (alur sederhana), dengan permasalahan yang kompleks sehingga alur menjadi lebih panjang yang ditandai dengan perubahan nasib pada diri tokoh, sedangkan cerpen mengemukakan cerita dengan lebih ringkas. b. Novel memungkinkan munculnya banyak tokoh dalam berbagai karakter, sedangkan dalam cerpen tokoh yang dimunculkan hanya beberapa orang saja. c. Tema dalam novel lebih kompleks, sedangkan pada cerpen tema relatif sederhana. d. Latar dalam novel dilukiskan secara rinci, sehingga dapat memberikan gambaran yang lebih jelas, konkret dan pasti. Sebaliknya, cerpen tidak memerlukan detail-detail khusus tentang keadaan latar. 2. Unsur Intrinsik dan Ekstrinsik Novel dan Cerpen - Unsur intrinsik adalah unsur-unsur yang membangun karya sastra dan secara langsung ikut serta membangun cerita. - Unsur ekstrinsik adalah unsur-unsur yang berada di luar karya sastra dan secara tidak langsung mempengaruhi bangunan karya sastra. a. Unsur Intrinsik Novel dan Cerpen • Tema Tema adalah gagasan atau amanat utama yang menjalin struktur isi cerita. Tema juga dapat diungkapkan sebagai dasar cerita atau gagasan dasar umum novel dan cerpen. Tema biasanya menyangkut masalah kehidupan, seperti cinta, kecemasan, dendam, religius, harga diri, kesetiakawanan, keadilan, kebenaran, dan sebagainya. • • • Alur Alur merupakan cerita yang berisi urutan kejadian dan setiap kejadian dihubungkan secara sebab akibat. Berdasarkan jumlah pengembangan ceritanya, alur dibedakan menjadi berikut. 1) Alur tunggal, yaitu alur yang hanya mempunyai satu pengembangan cerita. 2) Alur ganda, yaitu alur yang mempunyai beberapa pengembangan cerita. Berdasarkan kepaduannya, alur dibedakan menjadi berikut. 1) Alur erat, yaitu alur yang mempunyai hubungan padu antara peristiwa yang satu dengan yang lain. 2) Alur longgar, yaitu alur yang hubungan antarperistiwa di dalamnya terjalin renggang. Latar atau setting - Latar atau setting mengacu pada pengertian tempat, hubungan waktu, dan lingkungan sosial tempat terjadinya peristiwa-peristiwa yang diceritakan. - Latar dalam karya fiksi, seperti novel dan cerpen, tidak terbatas pada penempatan lokasi-lokasi tertentu yang bersifat fisik saja, tetapi juga berwujud tata cara, adat istiadat, kepercayaan, dan nilai-nilai yang berlaku di tempat yang bersangkutan. Penokohan Penokohan adalah perlukisan gambaran yang jelas tentang seseorang yang ditampilkan dalam sebuah cerita. Tokoh dilukiskan dengan teknik langsung dan tidak langsung. - Teknik langsung diungkapkan oleh pengarang dengan memberikan deskripsi, uraian, atau penjelasan secara langsung, seperti penjelasan tentang sifat, tingkah laku, dan ciri fisik tokoh. - Teknik tidak langsung diungkapkan oleh pengarang melalui cakapan yang dilakukan oleh tokoh, tingkah laku tokoh, pikiran dan perasaan tokoh, reaksi tokoh terhadap suatu kejadian, dan reaksi tokoh lain. Sudut pandang Sudut pandang adalah posisi pengarang dalam [email protected] • • membawakan cerita atau posisi peristiwa dan tindakan. Sudut pandang dapat dibedakan menjadi dua. - Sudut pandang orang pertama menempatkan pengarang sebagai seseorang yang terlibat di dalam cerita. - Sudut pandang orang ketiga menempatkan pengarang sebagai seseorang yang berada di luar cerita yang menampilkan tokoh-tokoh cerita dengan menyebut nama dan kata gantinya. Gaya Gaya menyangkut cara khas pengarang dalam mengungkapkan ekspresi berceritanya dalam novel atau cerpen yang ia tulis. Gaya tersebut menyangkut bagaimana seorang pengarang memilih tema, persoalan, meninjau persoalan, dan menceritakannya dalam sebuah novel atau cerpen. Dengan kata lain, gaya berkaitan dengan nada cerita dan cara pemakaian bahasa yang spesifik oleh pengarang. Amanat Amanat merupakan sesuatu yang ingin disampaikan oleh pengarang kepada pembaca, merupakan makna yang terkandung dalam sebuah karya dan disarankan melalui cerita. b. Unsur Ekstrinsik Novel dan Cerpen Unsur ekstrinsik yang terdapat dalam sebuah karya sastra antara lain berupa sikap, keyakinan, dan pan-dangan hidup pengarang yang mempengaruhi karya yang ditulisnya. Selain itu, terdapat pula unsur ekstrinsik berupa keadaan lingkungan pengarang, seperti ekonomi, politik, dan sosial. 3. Nilai Moral Novel dan Cerpen - Moral, akhlak, atau budi pekerti mengandung dua pengertian, yaitu: ajaran baik buruk yang diterima umum mengenai perbuatan, sikap, kewajiban, dan sebagainya; ajaran kesusilaan yang terungkap dari suatu cerita. - Karya sastra tidak hanya berisi cerita, tetapi di dalamnya terkandung berbagai ajaran kesusilaan, ajaran tentang bagaimana harus berbuat dan bersikap, baik kepada diri sendiri, sesama manusia, binatang, alam, maupun terhadap Tuhan. B. PUISI Puisi merupakan jenis karya sastra (karangan terikat) yang biasa diungkapkan dengan bahasa yang padat, menekankan pemakaian kata konotatif yang penuh dengan perbandingan, asosiasi, perlambang, kiasan, dan sering bermakna ganda (ambigu), serta memerlukan kemerduan pengungkapan. 1. Unsur Puisi a. Unsur Bentuk Unsur bentuk meliputi hal-hal berikut. • Bunyi Unsur bunyi dalam puisi berperan agar puisi tersebut merdu ketika dibaca dan didengarkan. Unsur bunyi terdiri atas rima dan irama. 1) Rima Rima disebut juga sajak, yaitu bunyi yang berselang atau berulang, baik di dalam (tengah) maupun di akhir baris atau larik. − Berdasarkan perulangan bunyi dalam puisi tersebut. a) Rima sempurna adalah perulangan bunyi yang timbul sebagai akibat ulangan kata tertentu. b) Rima paruh merupakan perulangan bunyi yang terdapat pada sebagian baris dan kata-kata tertentu. c) Aliterasi adalah perulangan bunyi konsonan. d) Asonansi adalah perulangan bunyi vokal yang terdapat pada baris-baris puisi. − Berdasarkan posisi kata yang mendukungnya. a) Rima awal merupakan perulangan bunyi yang terdapat pada tiap awal baris. b) Rima tengah mengalami perulangan bunyi pada tengah baris. c) Rima akhir mengalami perulangan bunyi pada akhir baris. − Berdasarkan hubungan antarbaris dalam tiap bait. a) Rima merata (terus) ditandai dengan adanya perulangan bunyi a-a-a-a pada semua akhir baris. b) Rima berselang atau rima silang (a-b-a-b). c) Rima berangkai (a-a-b-b). d) Rima berpeluk (a-b-b-a). 2) Irama Irama adalah paduan yang menimbulkan unsur musikalitas, baik berupa alunan keras-lunak, tinggi-rendah, panjang- [email protected] • • • pendek, dan kuat-lemah, yang mampu menimbulkan kemerduan, kesan suasana dan makna tertentu. Dengan kata lain, irama dalam sebuah puisi berfungsi mendukung makna dan menimbulkan suasana tertentu. Berdasarkan suasana yang ditimbulkan, dibedakan adanya bunyi euphony, cacophony, dan anomatope. - Euphony: bunyi yang menimbulkan suasana menyenangkan. - Cacophony: bunyi yang menimbulkan suasana muram dan tidak menyenangkan. - Anomatope: bunyi berupa peniruan atas bunyi-bunyi yang terdapat di alam, seperti bunyi angin, laut, dan binatang. Diksi Diksi adalah pilihan kata atau frase dalam karya sastra. Bahasa Kias Bahasa kias merupakan penyimpangan dari pemakaian bahasa yang biasa, yang makna katanya atau rangkaian katanya digunakan dengan tujuan mencapai efek tertentu. Bahasa kias dalam puisi dibedakan menjadi beberapa jenis. 1) Personifikasi: bentuk kiasan yang menyamakan benda dengan manusia. 2) Metafora: bentuk kiasan yang menyatakan sesuatu sebagai hal yang sebanding dengan hal lain yang sesungguhnya tidak sama. 3) Perumpamaan (simile): kiasan yang menyamakan satu hal dengan hal lain dengan menggunakan kata-kata pembanding seperti bagai, laksana, seperti, seumpama, dan lain-lain. 4) Metonimia diartikan sebagai pengertian yang satu digunakan sebagai pengertian lain yang berdekatan. 5) Sinekdok dibedakan menjadi sinekdok pars prototo (sebagian untuk mewakili keseluruhan) dan sinekdok totem proparte (keseluruhan untuk menyebut atau mewakili sebagian). 6) Alegori: cerita kiasan atau lukisan yang mengiaskan hal lain, alegori merupakan perluasan dari metafora. Citraan Citraan merupakan gambaran-gambaran angan dalam puisi yang ditimbulkan melalui • kata-kata. Citraan dibedakan menjadi citraan penglihatan, pendengaran, rabaan, pengecapan, penciuman, dan gerak. Misalnya, citra pengecapan dapat dirasakan pada kutipan puisi: ingin kuhalau hidup yang terasa pahit tembakau, berganti manisnya madu…. Bentuk Visual Bentuk visual meliputi penggunaan tipografi dan susunan baris. Tipografi berfungsi membuat penampilan puisi menjadi artistik dan memberikan nuansa makna dan nuansa tertentu. Baris dalam puisi disebut juga larik. Beberapa contoh bentuk tipografi puisi adalah sebagai berikut. 1) Bentuk seperti prosa Kalau ada daham-daham terdengar di malam hari, aku tahu itu saudara kembarku. Ia menanti aku di pekarangan, karena aku melarang ia masuk. Pernah ia begitu rindu kepadaku dan tiba-tiba hadir di tengah keluargaku dengan tamu-tamu yang sedang berpesta merayakan hari lahirku. Mereka semua ketakutan melihat ia duduk di dalam, karena muka saudara kembarku sangat buruk. Aku malu dan minta ia menunggu di luar kalau mau bertemu dengan aku. (Saudara Kembarku) Subagio Sastrowardoyo 2) Bentuk konvensional hatiku angin mengembara mengalir terhirup nafasmu hatiku angin menyebar kosong tak terlihat mencemari nadi meracun darah hingga kaku bagai patung diriku (Hatiku Angin) Evi Idawati 3) Bentuk zigzag Contoh puisi: (Tragedi Winka & Sihka) Sutardji Calzoum Bachri [email protected] 2. Unsur Makna Berbeda dengan unsur bentuk yang dapat diamati secara visual, makna merupakan unsur puisi yang hanya bisa ditangkap melalui kepekaan batin dan daya kritis pembaca. Secara umum, makna puisi terdiri atas perasaan (sense), pokok persoalan (subject matter), sikap penyair (feeling), dan nada (tone). • Perasaan (sense) Perasaan (sense) merupakan gambaran dunia yang diciptakan oleh penyair. • Pokok Persoalan (subject matter) Pokok persoalan (subject matter) merupakan rincian perasaan dalam bentuk satuan-satuan yang problematik. • Sikap Penyair (feeling) Sikap penyair (feeling) merupakan unsur makna yang terkandung di dalam puisi yang berhubungan dengan pendirian penyair terhadap pokok-pokok persoalan yang dihadapinya. • Nada (tone) Nada (tone) merupakan sikap pengarang terhadap pembaca. Sikap penyair kepada pembaca dapat berupa sikap menasihati, menyindir, masa bodoh, memberikan sebuah solusi, dan sebagainya. 2. Jenis Puisi a. Puisi Lama Puisi lama merupakan puisi rakyat yang tidak dikenal nama pengarangnya dan sangat terikat oleh aturan-aturan seperti jumlah baris tiap bait, jumlah suku kata maupun rima. Puisi lama terbagi atas pantun, syair, dan gurindam. • Pantun Ciri-ciri pantun: 1) Setiap bait terdiri atas empat baris. 2) Setiap baris atau larik terdiri atas empat kata dan 8-12 suku kata. 3) Baris pertama dan kedua berisi kiasan yang disebut sampiran, baris ketiga dan keempat merupakan isi atau maksud yang sesungguhnya. 4) Pola rima pantun adalah a-b-a-b. 5) Isi pantun berupa curahan perasaan. Berdasarkan jumlah larik atau baris, pantun dibedakan menjadi berikut. 1) Pantun biasa, yaitu pantun yang terdiri atas empat baris. 2) Karmina atau pantun kilat, yaitu pantun yang terdiri atas dua baris (pantun dua seuntai). 3) Talibun, yaitu pantun yang tiap bait terdiri atas 6, 8, atau 10 baris. 4) Pantun berkait atau pantun rantai atau seloka. • • Berdasarkan isinya, pantun dapat dibedakan menjadi pantun nasib, pantun adat, pantun agama, pantun cinta kasih, pantun anak, pantun muda-mudi, pantun nasihat, pantun teka-teki, dan pantun jenaka. Syair Syair merupakan bentuk puisi lama yang berasal dari Arab. Syair tidak hanya berisi cerita atau kisah tetapi berisi nasihat, ajaran ilmu, kemasyarakatan, adat, dan sebagainya. Ciri-ciri syair yaitu sebagai berikut. 1) Setiap bait terdiri atas empat baris. 2) Setiap baris merupakan kalimat lengkap yang terdiri atas 8-12 suku kata dan 3-4 kata. 3) Memiliki pola sajak a-a-a-a. 4) Semua baris merupakan isi. 5) Rangkaian bait satu dengan bait berikutnya merupakan rangkaian cerita. Gurindam Gurindam merupakan puisi lama yang timbul akibat adanya pergaulan dengan orang-orang Hindu. Gurindam memiliki ciri-ciri berikut. 1) Terdiri atas dua baris dengan pola rima a-a-a-a. 2) Kedua baris pada gurindam mempunyai hubung-an sebab-akibat, baris pertama merupakan syarat dan baris kedua adalah jawabannya. 3) Pada umumnya, gurindam berisi nasihat. b. Puisi Baru Puisi baru muncul pada tahun 30-an. Puisi baru terbagi menjadi delapan, yaitu sebagai berikut. • Distikon (puisi dengan untaian 2 baris). • Terzina (untaian 3 baris). • Kuatren (untaian 4 baris). • Kuin (untaian 5 baris). • Sekstet (untaian 6 baris). • Septima (untaian 7 baris). • Oktaf (untaian 8 baris). • Soneta (untaian 14 baris). [email protected] c. Puisi Bebas Puisi bebas adalah puisi yang tidak mengindahkan kaidah-kaidah puisi, seperti rima, irama, baris, dan bait. d. Puisi Kontemporer Puisi kontemporer terdiri atas jenis puisi berikut. • Puisi mini kata, yaitu puisi yang menggunakan sedikit kata. • Puisi mantra, yaitu puisi yang mengutamakan kata sebagai unsur bunyi. • Puisi konkret, yaitu puisi yang membuat bunyi dan kata menjadi berwujud. • Puisi tipografi, yaitu puisi yang mengutamakan bentuk atau bangun. • Puisi mbeling, yaitu puisi yang berisi kelakar atau humor dengan permasalahan yang sederhana. • Puisi tanpa kata, yaitu puisi yang mengutamakan titik-titik, garis, dan simbol-simbol lain. 3. Menafsirkan Puisi Sebuah puisi dapat ditafsirkan dalam bentuk tulisan atau prosa. Untuk dapat memahami isi sebuah puisi, dapat dilakukan dengan langkah-langkah berikut. a. Memparafrasekan puisi, yaitu dengan memberi penanda makna atau mencari makna setiap kata yag digunakan oleh penyair. b. Merasakan dan menghubungkan kata-kata secara lugas, kias, dan lambang dengan tidak hanya mengandalkan pikiran. c. Memperhatikan pengiasan dan pelambangan penyair, penggunaan kata-kata abstrak, lukisan yang hidup, dan nilai-nilai yang dikandung. C. DRAMA Drama adalah cerita tentang konflik manusia yang ditampilkan dalam bentuk dialog atau percakapan dan action pada pentas di hadapan penonton (audience). 1. Jenis Drama Menurut waktunya, drama dapat dibedakan dalam dua jenis, yaitu drama baru dan drama lama. a. Drama baru adalah drama yang memiliki tujuan untuk memberikan pendidikan kepada masyarakat yang umumnya bertema kehidupan manusia sehari-hari. b. Drama lama adalah drama khayalan yang umumnya menceritakan tentang kesaktian, kehidupan istana atau kerajaan, kehidupan dewa-dewi, kejadian luar biasa, dan lain sebagainya. Berdasarkan isi kandungan cerita, drama dibedakan menjadi berikut. a. Drama komedi adalah drama yang lucu dan menggelitik penuh keceriaan. b. Drama tragedi adalah drama yang ceritanya sedih penuh kemalangan. c. Drama tragedi komedi adalah drama yang mengandung cerita sedih dan lucu. d. Opera adalah drama yang mengandung musik dan nyanyian. e. Lelucon/dagelan adalah drama yang lakonnya selalu bertingkah pola jenaka merangsang gelak tawa penonton. f. Operet/operette adalah opera yang ceritanya lebih pendek. g. Pantomim adalah drama yang ditampilkan dalam bentuk gerakan tubuh atau bahasa isyarat tanpa pembicaraan. h. Tablau adalah drama yang mirip pantomim yang dibarengi oleh gerak-gerik anggota tubuh dan mimik wajah pelakunya. i. Passie adalah drama yang mengandung unsur agama/religius. j. Wayang adalah drama yang menggunakan pemain berupa boneka wayang. 2. Unsur-unsur Drama a. Tema (Topik) Tema merupakan pokok pikiran atau sesuatu yang melandasi suatu karya sastra. Tema atau topik adalah ide pokok dari lakon atau drama. Istilah tema dalam drama sering disebut dengan premise, yang berperan sebagai landasan pengembangan pola bangun cerita. b. Tokoh Tokoh adalah pelaku yang mengemban peristiwa dalam cerita, sehingga peristiwa tersebut mampu menjalin suatu cerita yang padu. Untuk menganalisis tokoh dalam sebuah drama dapat dilakukan melalui pemahaman dialog dan tingkah laku atau perbuatan tokoh yang hadir dalam drama. c. Situasi (Latar) Latar adalah lingkungan tempat untuk mengekspresikan diri tokoh dan tempat terjadinya peristiwa. Latar dapat berfungsi sebagai metonimia atau metafora yaitu sebagai ekspresi dari tokoh-tokoh yang ada. [email protected] Fungsi latar dibedakan menjadi dua, yaitu fungsi fisikal dan fungsi psikologis. - Fungsi fisikal memberikan informasi situasi (ruang dan tempat) sebagaimana adanya, sehingga sebuah cerita menjadi logis. - Fungsi psikologis, sebagai keadaan batin para tokoh, menjadi metafor dari keadaan emosional dan spiritual tokoh. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa berdasarkan macamnya, latar dibagi menjadi latar fisik dan latar sosial. Secara fungsional latar dapat dibedakan menjadi latar fisik dan latar psikologis. d. Lakuan (Plot) Plot sebuah naskah drama ialah pengembangan peristiwa-peristiwa dramatik melalui munculnya motivasi-motivasi yang mengenai karakter tokoh. BAB 8 SASTRA MELAYU KLASIK A. PENGERTIAN SASTRA MELAYU KLASIK - - 3. Unsur Intrinsik dan Ekstrinsik Drama Di dalam cerita drama, juga terdapat tema, amanat, karakteristik tokoh, alur, Iatar cerita, dan dialog. Unsur yang tidak ditemukan adalah sudut pandang cerita (point of view) karena drama merupakan seni bertutur langsung. Latar divisualisasikan melalui dekorasi panggung dan diperkuat dengan efek-efek tertentu. Karakterisasi drama sepenuhnya dilakukan secara dramatik melalui akting pemain, kostum, make-up, dan visualisasi latar dalam dekorasi panggung. Sastra Melayu Klasik merupakan sastra yang tumbuh dan berkembang pada masa masyarakat Melayu zaman dahulu. Di dalam karya sastra pada zaman Melayu Klasik ini, terdapat beberapa nilai moral, antara lain berisi ajaran untuk bersikap dan berbuat kepada orangtua, orang yang lebih muda, anggota keluarga, lawan, dan kawan. Dalam sastra Melayu Klasik juga disampaikan ajaran tentang ilmu pengetahuan, teknologi, negara, dan lain-lain. B. JENIS SASTRA MELAYU KLASIK Jenis sastra pada masa Melayu Klasik dibedakan menjadi dua bentuk, yaitu puisi dan prosa. Bentuk puisinya adalah pantun dan syair. Bentuk prosa meliputi cerita asal-usul (legenda), cerita binatang, cerita pelipur lara, cerita jenaka, dan cerita sejarah atau hikayat. 1. Cerita Asal-Usul (Legenda) Cerita asal-usul merupakan cerita tentang asal mula terjadinya sesuatu. Cerita asal-usul terbagi atas ceita asal-usul dunia binatang, cerita asal-usul dunia tumbuhan, dan cerita asal-usul terjadinya suatu tempat. 2. Cerita Binatang (Fabel) Cerita binatang merupakan cerita yang tokohnya berupa binatang. Dalam cerita binatang, digambarkan hewan dapat bertingkah laku seperti manusia. Cerita binatang penuh dengan sindiran dan nasihat. 3. Cerita Penglipur Lara Cerita penglipur lara digunakan untuk menghibur hati yang sedih. Oleh karena itu, apa yang dikisahkan dalam cerita ini adalah hal-hal yang indah, penuh angan-angan, dan keajaiban. Contoh cerita penglipur lara adalah Hikayat Malin Dena dan Si Lumbut Mada. 4. Cerita Jenaka Cerita jenaka merupakan cerita yang mengandung unsur humor di dalamnya. Contoh: Pak Belalang dan Lebai Malang. 5. Cerita Sejarah (Hikayat) Hikayat merupakan cerita yang sumbernya berasal dari kisah-kisah kehidupan raja dan dewa. Contoh: Hikayat Banjar dan Hikayat Raja Pasai. BAHASA INGGRIS BAB 1 TENSES Tenses adalah perubahan bentuk kata kerja (verb) karena perubahan waktu dan sifat kejadian tertentu pada suatu konteks kalimat. A. PRESENT TENSES 1. Simple Present Tense Kalimat Verbal: (+) S + V1 / Vs/es + Complement (C)/Object (O)/ Adverb (A) (─) S + don’t/doesn’t + V1 + C/O/A (? ) Do/Does + S + V1 + C/O/A? Kalimat Nominal: (+) S + be (is, am, are) + C (─) S + be (is, am, are) + not + C (? ) Be (is, am , are) + S + C? Keterangan: • Kalimat verbal: kalimat yang predikatnya kata kerja. • Kalimat nominal: kalimat yang predikatnya bukan kata kerja. • Do dipakai untuk subjek: I, you,we, they. • Does dipakai untuk subjek: He, she, it. • Am dipakai untuk subjek: I • Is dipakai untuk subjek: He, she, it • Are dipakai untuk subjek: We, They Contoh: Kalimat verbal: (+) I go to school everyday. (─) I don’t go to school everyday. (? ) Do you go to school everyday? Kalimat nominal: (+) She is hungry. (─) She is not hungry. (? ) Is she hungry? Fungsi: a. Untuk menunjukkan kebiasaan (ditandai dengan keterangan frekuensi: everyday, usually, every, always, never, once, twice, dll). Contoh: They visit me everyday. b. Untuk menunjukkan kebenaran umum. Contoh: The world is round. c. Untuk menunjukkan keadaan pada waktu sekarang (factual state). Contoh: I want a glass of coffee. 2. Present Continuous Tense Kalimat Verbal: (+) S + be (is, am, are) + V-ing + C/O/A (─) S + be (is, am, are) + not V-ing + C/O/A (? ) Be (is, am, are) + S + V-ing + C/O/A? Kalimat Nominal: (+) S + be (is, am, are) + being + C (─) S + be (is, am, are) + not being + C (? ) Be (is, am, are) + S + being + C? Contoh: Kalimat verbal: (+) I am repairing your bicycle now. (─) I am not repairing your bicycle now. (? ) Are you repairing my bicycle now? Kalimat nominal: (+) She is being very sad right now. (─) She is not being very sad right now. (? ) Is she being very sad right now? Fungsi: a. Untuk menyatakan suatu perbuatan/peristiwa yang sedang berlangsung saat ini (sedang dibicarakan). Keterangan waktu yang biasa digunakan: now, at this moment, look!, right now, at present, listen! Contoh: He is reading an English text now. b. Untuk menyatakan situasi yang berubah-ubah. Contoh: The population of the world is rising very fast. 3. Present Perfect Tense Kalimat Verbal: (+) S + has/have + V3 + C/O/A (─) S + has/have not + V3 +C/O/A (? ) Has/have +S + V3 +C/O/A? Kalimat Nominal: (+) S + has/have + been + C (─) S + has/have not + been + C (? ) Has/have + S + been + C? Contoh: Kalimat verbal: (+) I have opened the door since 7 o’clock. (─) I have not opened the door. (? ) Have you opened the door? Kalimat nominal: (+) She has been there since this morning. (─) She has not been there till now. (? ) Has she been there since this morning? Fungsi: Untuk menyatakan peristiwa yang telah terjadi dan masih berhubungan dengan sekarang. Keterangan waktu: already, just, yet, since, for, lately, these weeks/month, so far, till now, recently. Contoh: They have been here since 2 o’clock. 4. Present Perfect Continuous Tense Kalimat Verbal: (+) S + has/have + been + V-ing + C/O/A (─) S + has/have not + been + V-ing + C/O/A (? ) Has/have + S + been + V-ing + C/O/A? Kalimat Nominal: (+) S + has/have + been + being + C (─) S + has/have not + been + being + C (? ) Has/have + S + been + being + C? Contoh: Kalimat verbal: (+) I have been waiting for two hours. (─) I have not been meeting her since 1998. (? ) Have you been waiting for two hours? Kalimat nominal: (+) She has been being in the hospital for two weeks. (─) She has not been being here for five minutes. (? ) Has she been being here for two hours? Fungsi: - Untuk menyatakan pekerjaan yang dimulai di waktu lampau dan masih dikerjakan sampai saat ini. - Keterangan waktu yang biasa digunakan: for, all this morning, since, the whole day. Contoh: He has been writing a letter for 1 hour. B. FUTURE TENSES 1. Simple Future Tense Kalimat Verbal: (+) S + will/shall +V1 + C/O/A (─) S + will/shall not + V1 + C/O/A (? ) Will/shall + S + V1 + C/O/A? Kalimat Nominal: (+) S + will/shall + be + C (─) S + will/shall not + be + C (? ) Will + S + be + C? Contoh: Kalimat verbal: (+) I will go to Jakarta next week. (─) I will not go to Jakarta next week. (? ) Will you go to Jakarta next week? Kalimat nominal: (+) I will be in Jakarta tomorrow. (─) I will not be there tomorrow. (? ) Will you be there tomorrow? Fungsi: a. Untuk menyatakan pekerjaan yang akan dikerjakan di waktu yang akan datang. Keterangan waktu: the day after tomorrow, tomorrow next, tonight, soon, next week, dll. Contoh: John will come to see you tomorrow. b. Untuk menunjukkan peristiwa yang akan terjadi apabila syarat peristiwa lain terpenuhi. Contoh: You will find many foreign tourists when you come to Bali. 2. Future Continuous Tense Kalimat Verbal: (+) S + will/shall + be + V-ing + C/O/A (─) S + will/shall not + be + V-ing + C/O/A (? ) Will/shall + S + be + V-ing + C/O/A? Kalimat Nominal: (+) S + will/shall + be + being + C (─) S + will/shall not + be + being + C (? ) Will/shall + S + be + being + C? [email protected] Contoh: Kalimat verbal: (+) I will be coming there next week. (─) I will not be coming there next week. (? ) Will you be coming there next week? Kalimat nominal: (+) I will be being in London next month. (─) I will not be being in London next month. (? ) Will you be being in London next month? Fungsi: Untuk menyatakan pekerjaan yang akan sedang dikerjakan di waktu yang akan datang. Keterangan waktu: next/tomorrow at ... o ‘clock, this time tomorrow/next. Contoh: I will be visiting my girlfriend tomorrow at 3 o’clock. 3. Future Perfect Tense Kalimat Verbal: (+) S + will/shall +have + V3 + C/O/A (─) S + will/shall not + have + V3 + C/O/A (? ) Will/shall + S + have + V3 + C/O/A? Kalimat Nominal: (+) S + will/shall + have + been + C (─) S + will/shall not + have + been + C (? ) Will/shall + S + have + been + C? Contoh: Kalimat verbal: (+) I will have finished this job by the end of this week. (─) I will not have finished this job by the end of this week. (? ) Will you have finished this job by the end of this week? Kalimat nominal: (+) I will have been in Jogja by the time you get there. (─) I will not have been in Jogja by the time you get there. (? ) Will you have been in Jogja by the end of this week? Fungsi: Untuk menyatakan pekerjaan yang akan telah diselesaikan di waktu yang akan datang. Keterangan waktu: by the time, by the end of, in 3 weeks/ years/ months for, after/ before + S + V1 after/ before + S +V1. Contoh: will have been visited my girlfriend by this time next week. 4. Future Perfect Continuous Tense Kalimat Verbal: (+) S + will/shall +have + been + V-ing + C/O/A (─) S + will/shall not + have + been + V-ing + C/O/A (? ) Will/shall + S + have + been + V-ing + C/O/A? Contoh: Kalimat verbal: (+) I will have been finishing this job by the end of this week. (─) I will not have been finishing this job by the end of this week. (? ) Will you have been finishing this job by the end of this week? Kalimat nominal: (+) I will have been being in Japan by the end of this year. (─) I will not have been being in Japan by the end of this year. (? ) Will you have been being in Japan by the end of this year? Fungsi: Untuk menunjukkan peristiwa yang akan telah terjadi dan masih akan berlanjut pada saat peristiwa lain terjadi di waktu mendatang. Keterangan waktu: for, by the time, by the end of, dll. Contoh: He will have been sleeping for 2 hours before she arrives. C. PAST TENSE 1. Simple Past Tense Kalimat Verbal: (+) S + V2 + C/O/A (─) S + did not + V1 + C/O/A (? ) Did + S + V1 + C/O/A? Kalimat Nominal: (+) S + be (was, were) + C (─) S + be (was,were) not + C (? ) Was/were + S + C? Contoh: Kalimat verbal: (+) John came here yesterday. (─) John did not come here yesterday. (? ) Did John come here yesterday? Kalimat nominal: (+) She was in the hospital yesterday. (─) She was not in the hospital yesterday. (? ) Were you in the hospital yesterday? Fungsi: Untuk menyatakan peristiwa yang terjadi pada waktu lampau. Keterangan waktu: last, ago, previously, yesterday, in 1973, the day before yesterday. Contoh: He bought a new bicycle last year. Kalimat Nominal: (+) S + will/shall + have + been + being + C (─) S + will/shall not + have + been + being + C (? ) Will/shall + S + have + been + being + C? [email protected] 2. Past Continuous Tense Kalimat Verbal: (+) S + be (was, were) + V-ing + C/O/A (─) S + be (was, were) not + V-ing + C/O/A (? ) Be (was,were) + S + V-ing + C/O/A? Kalimat Nominal: (+) S + be (was, were) + being + C (─) S + be (was, were) not + being + C (? ) Be (was,were) + S + being + C? Contoh: Kalimat verbal: (+) I was sleeping when she arrived. (─) I was not sleeping when she arrived. (? ) Were you sleeping when she came yesterday? Kalimat nominal: (+) She was being at home when her father died. (─) She was not being at home when her father died. (? ) Were you being at home when your father died? Fungsi: Untuk menunjukkan kegiatan atau peristiwa yang sedang berlangsung pada masa lampau. Keterangan waktu yang biasa digunakan: when, as, while. Contoh: - John was reading a book when I came. - John was being at home while I was reading. 3. Past Perfect Tense Kalimat Verbal: (+) S + had + V3 + C/O/A (─) S + had not + V3 + C/O/A (? ) Had + S + V3 + C/O/A? Kalimat Nominal : (+) S + had + been + C (─) S + had not + been + C (? ) Had + S + been + C? yang terjadi pada masa lampau. Keterangan waktu: for ... , when/after/before + S + V2 , after/before + S + V2 Contoh: Johny had studied English for 2 hours before I came. 4. Past Perfect Continuous Tense Kalimat Verbal: (+) S + had + been + V-ing + C/O/A (─) S + had not + been + V-ing + C/O/A (? ) Had + S + been + V-ing + C/O/A? Kalimat Nominal: (+) S + had + been + being + C (─) S + had not + been + being + C (? ) Had + S + been + being + C? Contoh: Kalimat verbal: (+) I had been living in London for 2 years before I moved to Italy. (─) I had not been living in London for 2 years before I moved to Italy. (? ) Had you been living in London for 2 years before you moved to Italy? Kalimat nominal: (+) He had been being famous before he won the singing competition. (─) He had not been being famous before he won the singing competition. (? ) Had he been being famous before he won the singing competition? Fungsi: Untuk menyatakan kegiatan yang masih dikerjakan pada saat kejadian lain terjadi di waktu lampau. Tenses ini juga ditandai oleh peristiwa lain yang terjadi pada masa lampau. Adverb pada tenses ini adalah sama dengan bentuk Present Perfect Tense. Keterangan waktu: for ... , when/after/before + S + V2 , after/ before + S + V2 Contoh: - Johny had been studying English for 2 hours before I came. - They had been being in the office when their boss came. Contoh: Kalimat verbal: (+) I had gone to Jakarta before I met her. (─) I had not gone to Jakarta before I met her. (? ) Had you gone to Jakarta before you met her? Kalimat nominal: (+) He had been in Jakarta before he got the bad news. (─) He had not been in Jakarta before he got the bad news. (? ) Had he been in Jakarta before he got the bad news? Fungsi: Untuk menyatakan kegiatan yang sudah selesai dikerjakan pada waktu lampau. Tenses ini ditandai oleh peristiwa lain [email protected] BAB 2 CONDITIONAL SENTENCES Conditional sentence (kalimat bersyarat) adalah kalimat yang di dalamnya mengandung syarat. Alat yang digunakan sebagai syarat meliputi: if (jika), unless (kecuali jika), provided that (asalkan), on condition that (dengan syarat), dan susunan inversi. A. STRUKTUR KALIMAT BERSYARAT Conditional terdiri dari dua klausa: if clause (anak kalimat) dan main clause (induk kalimat). TIPE TENSE IF CLAUSE MAIN CLAUSE FAKTA 1 PRESENT If + S + VI S + will + VI FUTURE 2 PAST If + S + V2 S + would + VI PRESENT 3 PAST PERFECT If + S + had + V3 S + would have + V3 PAST Keterangan: 1. Tipe 1 merupakan pengandaian yang kemungkinan akan terjadi. Tipe 2 dan 3 merupakan pengandaian yang tidak mungkin terjadi. Fakta untuk tipe 2 adalah present (tidak terjadi di waktu sekarang) dan untuk tipe 3 adalah past (tidak terjadi di waktu lampau). 2. To be yang digunakan untuk semua subyek dengan Past Tense adalah ‘were’. 3. Letak If Clause tidak selalu di depan Main Clause. Salah satu dari klausa tersebut dapat diletakkan di depan. Apabila anak kalimat berada di depan induk kalimat, dalam tata tulis menggunakan koma setelah anak kalimat (If Clause). Contoh: 1. If he studies hard, he will pass the exam. (It is possible that he will pass the exam) 2. If he studied hard, he would pass the exam. (He doesn’t study, so he doesn’t pass the exam) 3. If he had studied, he would have passed the exam. (He didn’t study, so he didn’t pass the exam) Untuk mencari fakta no. 2 dan 3, kita bisa memakai RUMUS PRAKTIS berikut. Perhatikan! PENGANDAIAN V1 V2/were Had V3 Kalimat Negatif (-) Kalimat Positif (+) FAKTA Possibility (will + V1) V1/is, am, are V2/was, were Kalimat Positif (+) Kalimat Negatif(-) FAKTA He doesn’t study so he doesn’t pass the exam. (VI (-)) He didn’t study so he didn’t pass the exam. (V2 (-)) Keterangan: - Pengandaian pada kalimat 2 dalam bentuk positif V2 (studied), maka fakta harus bentuk negatif VI (doesn’t study). - Pengandaian pada kalimat 3 dalam bentuk positif had V3 (had studied), maka fakta harus negatif V2 (didn’t study). B. BENTUK INVERSI/SUSUN BALIK Tipe 1 diawali dengan should, tipe 2 diawali dengan were, dan tipe 3 diawali dengan had. Contoh: Tipe 1 2 3 Tipe 1 2 3 Contoh: Noninversi If you meet Ann, tell her that I will go to her house. If the weather were fine now, we would go swimming. If he had ridden his bike fast, he would not have been late to school. Inversi Should you meet Ann, tell her that I will go to her house. Were the weather fine now, we would go swimming. Had he ridden his bike fast, he would not have been late to school. PENGANDAIAN If he studied he would pass the exam. (V2 (+)) If he had studied he would have passed the exam. (Had V3 (+)) [email protected] BAB 3 SUBJUNCTIVE AND CAUSATIVE A. SUBJUNCTIVE B. CAUSATIVE Subjunctive merupakan suatu kalimat yang mengemukakan suatu pengharapan yang biasanya bertentangan dengan kenyataan yang sesungguhnya terjadi. Kalimat subjunctive menggunakan penanda pengandaian, yaitu: wish (berharap), if only (seandainya saja), as if/as though (seolah-olah), would rather (lebih suka). Causative adalah penggunaan kata kerja-kata kerja tertentu dalam bahasa Inggris yang bermakna menyuruh orang lain mengerjakan sesuatu, entah karena subyek merasa tidak sanggup mengerjakan sendiri atau ingin agar orang lain mengerjakannya. Causative yang umum dikenal adalah have dan get. 1. Present Subjunctive 1. Untuk Obyek Aktif (Manusia) a. Subject 1 + wish/would rather + Subject 2 + Past (V2/were) b. If only + Subject + Past (V2/were) c. Subject 1 + Present (V1) + as if/as though + Subject 2 + Past (V2/were) Contoh: I wish I were a doctor. (Saya berharap saya seorang dokter (Kenyataannya saya bukan seorang dokter/I am not a doctor)). 2. Past Subjunctive a. Subject 1 + (wish, if, as if, as though, would rather) + Subject 2 + Past Perfect b. If only + Subject + Past Perfect c. Subject1 + Past (V2) + as if/as though + Subject 2 + Past Perfect Contoh: I wish I had typed a letter. (Seandainya (lampau) saya telah mengetik sebuah surat (Kenyataannya saya tidak mengetik sebuah surat (lampau)/I didn’t type a letter). Keterangan: Untuk to be Past Subjunctive harus selalu ‘were’ apapun subjeknya, tidak boleh ‘was’ RUMUS PRAKTIS PENGANDAIAN FAKTA Would/could V1 Possibility (will + V1) V2/were V1/is/am/are Had V3 V2 Kalimat Negatif(-) Kalimat Positif (+) Kalimat Positif (+) Kalimat Negatif(-) Keterangan: Perubahan fakta ke pengandaian sama persis dengan rumus conditional. Contoh: I wish she had come. Means: She didn’t come. a. Rumus: S + has/have/had + obyek aktif (manusia) + V1 Berarti: S + ask/asked + obyek aktif (orang) + to + V1 Contoh: I have John wash my car. Berarti: I ask John to wash my car. b. Rumus S + get/got/gotten + obyek aktif (manusia) + to + V1 Berarti: S + ask/asked + obyek aktif (orang) + to + V1 Contoh: I get John to wash my car. Berarti: I ask John to wash my car. 2. Untuk Obyek Pasif (Benda) Rumus: S + has/have/had /get/got/gotten + O pasif (benda) + V3 Berarti: S + ask/asked + someone/somebody + to + V1 + O Contoh: I have/get my car washed (by John). Berarti: I ask some one/some body (John) to wash my car. Keterangan: - Bila have diikuti obyek aktif (orang), verb yang mengikuti adalah V1 . - Bila get diikuti obyek aktif (orang), verb yang mengikuti adalah to V1 . - Bila have atau get diikuti obyek pasif (benda), verb yang mengikuti adalah V3. [email protected] BAB 4 TO INFINITIVE AND GERUND A. TO INFINITIVE Bentuk kata kerja simple (V1) dengan awalan to. Fungsi dan Penggunaan No Penggunaan Contoh 1 Setelah be (is, am, are, was, were) untuk menyatakan keharusan. The students are to do the school assignment. 2 Sebagai subject. To study hard makes us clever. 3 Menerangkan tujuan. Rumus: alasan + to infinitive (tujuan) He comes here to meet me alasan tujuan 4 Sebagai verb setelah obyek pelaku. Doni asked me to go with him. 5 Menerangkan noun/kata benda. Rumus: (kalimat) + N + to infinitive I need a glass of milk to drink. 6 Menerangkan adjective/kata sifat. Rumus: (kalimat) + Adj + to infinitive English is easy to learn. 7 Setelah Adjective/kata sifat. Dedi is too young to run the business. 8 Mengikuti verb tertentu, berfungsi sebagai obyek I want to go. kata kerja atau komplemen obyek. I want you to go. Rumus: S + V tertentu + (O) + to infinitive She expects me to study. Verb tertentu yang diikuti to infinitive: Ask, allow, advice, beg, decide, expect, hope, intend, invite, instruct, learn, mean, need, propose, promise, permit, want, warn, would like, tell, teach, urge, dll. B. GERUND Ving yang berfungsi sebagai noun (kata benda). Fungsi dan Penggunaan No Penggunaan Contoh 1 Sebagai subyek (S (gerund)+ V + O). Swimming is my hobby. 2 Sebagai obyek (S + V + O (gerund)). I like swimming. 3 Sebagai pelengkap (complement). His job is working on the field. 4 Mengikuti preposisi / kata depan. He is good at speaking English. Preposisi: in, on, at, of, for, from, by, with, without, after, before 5 Possessive pronoun + gerund. I don’t mind her smoking here. Keterangan: Possessive Pronoun (kata ganti kepunyaan): my, his, her, their, your, our, John ‘s. [email protected] 6 Mengikuti prepositional object Preposisi to berikut ini diikuti gerund: - to be used to: terbiasa - to be accustomed to: terbiasa - object to: keberatan - look forward to: menanti/ ingin sekali - to take to: senang - confess to: mengakui I am looking forward to hearing from you soon. 7 Membentuk noun phrase (frase kata benda): Ving + Noun swimming pool (kolam untuk berenang), walking stick (tongkat untuk berjalan) (bedakan dengan frase kata benda active participle) 8 Mengikuti verb (kata kerja) tertentu: He enjoys smoking. (V tertentu + gerund) I avoid answering my question. Keterangan: verb tertentu yang diikuti gerund: avoid, admit, appreciate, anticipate, continue, consider, deny, detest, delay, enjoy,escape, excuse, finish, forgive, fancy, imagine, keep, mind, postpone,practice, prevent, quit, risk, resist, suggest. 9 Digunakan setelah frase berikut: Can’t help/stand (tidak It is no use waiting for her. tahan), no use (tidak ada gunanya) 10 Sebagai obyek kata kerja: need/want/require (perlu) dan I have seen the film. I think it is worth seeing. kata sifat worth (layak) dengan makna pasif. 11 Kata kerja yang bisa diikuti Ving atau to V1 - a. Tidak ada perbedaan makna: advise, begin, continue, dislike, dread, hate, intend, like, love, prefer, propose, start. b. Ada perbedaan makna: - S + forget/remember/stop/regret + Ving: pekerjaannya sudah dilakukan S + forget/remember/stop/regret + to V1: pekerjaannya belum dilakukan Catatan khusus: Apa bedanya used to dan to be used to? Jawabannya adalah: 1. used to + V1: kebiasaan lampau. 2. to be used to + gerund: kebiasaan hingga sekarang. Contoh: I used to play soccer. (sekarang sudah tidak lagi) I am used to playing soccer. (sampai sekarang masih dilakukan) I forget giving her a letter. (lupa telah memberi) I forget to give her a letter. (lupa belum memberi) I stop smoking . (berhenti dari kebiasaan merokok) I stop to smoke. (berhenti dari melakukan suatu pekerjaan untuk merokok) C. PERBEDAAN ‘GERUND’ DAN ‘ACTIVE PARTICIPLE’ 1. Modifiers of Noun - a swimming pool (Gerund/Kolam untuk berenang) a swimming child (Participle/Anak yang sedang berenang) - a walking stick (Gerund/Tongkat untuk berjalan) a walking girl (Participle/Gadis yang sedang berjalan) Keterangan : Kalau tidak dapat diterjemahkan dengan kata ‘untuk’, berarti bukan ‘Gerund’ tetapi ‘Participle’ [email protected] 2. Sentence Pattern - Walking in the jungle makes the young man happy. (Gerund) Walking in the jungle, the young man felt happy. (Participle) - Studying with teachers can solve the problem. (Gerund) Studying with teachers, she can solve the problem. (participle) Keterangan: Kalau setelah bentuk ‘ing’, tidak ada ‘koma’, berarti kalimat tersebut belum mempunyai ‘Subject’, sehingga bentuk ‘ing’ tersebut berfungsi sebagai ‘subject’ dan berbentuk Gerund, kalau ada ‘koma’, berarti kalimat tersebut sudah mempunyai ‘Subject’ dan berbentuk ‘Participle’. BAB 5 ACTIVE PARTICIPLE AND PASSIVE PARTICIPLE Kata kerja (verb) dapat memiliki bentuk yang bermacammacam, yaitu: Infinitive (V1), To infinitive (To V1), Past (V2), Past Participle (V3), dan Present Participle (V-ing). Present participle (V-ing) menunjuk kegiatan aktif sedangkan Past Participle (V3 ) menunjuk kegiatan pasif. A. ACTIVE PARTICIPLE V-ing yang berfungsi sebagai penjelas. 1. Pembentukan di Depan Kalimat V-ing S + P ... Having + V3 Keterangan: V-ing dan Having V3 yang diletakkan di awal kalimat mengandung tiga makna: a. kejadian sebab-akibat b. kejadian berurutan c. kejadian bersamaan Contoh: - Sebab-akibat: Studying, he passed the test (He passed the test because/as/for, since he studied) - Berurutan: Having opened the drawer, I take the gun (After I have opened the drawer, I take the gun) - Bersamaan: Studying, he watches the TV (While he is studying he watches the TV) 2. Apabila Subyek Melakukan Dua Pekerjaan pada Saat yang Sama S + V + V-ing + Object Contoh: He runs kicking the ball 3. Setelah Obyek dari Kata Kerja S + Verb panca indera + orang + V-ing Keterangan: - V-ing mengikuti Verb panca indera seperti: see, notice, observe, watch ,find, smell, listen, hear, feel. Contoh: When I came back home, I saw the boy trying to get on the roof. - Jika diikuti V1, peristiwanya lengkap dari awal hingga akhir. Jika diikuti V-ing, peristiwanya tak lengkap, hanya saat sedang dikerjakan. 4. Digunakan Sebagai Kata Sambung dalam Gabungan Kalimat yang Menggunakan Relative Pronoun (kalimat) + N + V-ing Contoh: Kalimat 1: I meet the girl Kalimat 2: She smiles Gabungan kalimatnya: 1. I meet the girl who smiles. (relative pronoun) 2. I meet the girl smiling. (active participle) 5. Membentuk Noun Phrase (Frase Kata Benda) Noun Phrase : V-ing + N Contoh: I meet the smiling girl (noun phrase) B. PASSIVE PARTICIPLE V3 yang berfungsi sebagai penjelas. 1. Pembentukan di Depan Kalimat V3 + S + P ... Having + been + V3 Keterangan: [email protected] V3 dan Having been V3 yang diletakkan di awal kalimat mengandung tiga makna: a. kejadian sebab-akibat b. kejadian berurutan c. kejadian bersamaan Contoh: • Sebab-akibat: Surrounded by mountain, the city has a cool climate. (Because/as/since the city is surrounded by mountain, the city has a cool climate). • Berurutan: Having been beaten by Joko, Joni became a polite man. (After Joni had been beaten by Joko, he became a polite man.) • Bersamaan: Studied, he watched the movie (While he is studying he watches the movie) 2. Setelah Obyek dari Kata Kerja Sensasi S + V panca indera + benda + being V3 Keterangan: V3 mengikuti verb panca indera jika obyeknya adalah obyek pasif (benda). Contoh: When I came back home, I saw the roof being tried to get on. BAB 6 3. Digunakan Gabungan Kalimat dengan Menggunakan Relative Pronoun (kalimat) + N + V3 Keterangan: Dalam kalimat V3 berfungsi menerangkan Noun (kata benda) mengacu arti yang di-. Contoh: The book is good The book is written by Mr. Covey Gabungan kalimatnya: 1. The book which is written by Mr. Covey is good 2. The book written by Mr. Covey is good (passive participle) 4. Membentuk Frase KB (Kata Benda) V3 + N = yang di / ter Contoh: - The tired boy (anak lelaki yang lelah) - Hidden treasure (harta karun yang terpendam) - Written story (cerita yang tertulis) DIRECT-INDIRECT SPEECH A. DIRECT SPEECH Doni Direct speech adalah kalimat langsung/kutipan asli suatu pembicaraan tanpa adanya suatu perubahan. Penulisan direct speech selalu diapit oleh tanda kutip dan kalimat selalu diawali huruf kapital. B. INDIRECT SPEECH Indirect speech adalah kalimat tidak langsung/ bentuk kalimat yang menceritakan kembali pendapat/ pembicaraan seseorang yang mengalami modifikasi tertentu. Terdapat tiga jenis Indirect Speech: 1. Kalimat Berita/Pernyataan (declarative/ statement) a. Direct : He says: ‘I go to school everyday.’ Indirect : He says that he goes to school everyday. b. Direct : Doni said: ‘I am doing my job here now.’ Indirect : Doni said that he was doing his job there then. said told that he was doing his job there then Catatan: - Kedua bentuk mempunyai arti yang sama. - Kalau induk kalimatnya present, anak kalimatnya tidak ada perubahan tenses, yang berubah hanya kata ganti (pronoun) dan kata keterangan (adverbial).(Lihat contoh a) - Kalau induk kalimatnya past, anak kalimatnya ada perubahan tenses, pronoun, dan adverbial. (Lihat contoh b) 2. Kalimat Perintah (imperative/command/request) a.Positive Imperative Direct : Doni said: ‘Close the door!’ Indirect : Doni asked me to close the door. [email protected] C. PERUBAHAN TENSES Asked Me Told Him Advised Her Commanded Joko Ordered The Girl Doni Direct Close the door to b. Negative Imperative Direct : Doni said: ‘Don’t close the door!’ Indirect : Doni asked me not to close the door. Doni Asked Me Told Him Commanded Joko Ordered The boy Not To Present Perfect Continuous Tense Past Perfect Continuous Tense Simple Past Tense Past Perfect Tense Past Perfect Continuous Tense Past Future Tense Simple Future Tense Close the door Future Continuous Tense Past Future Continuous Tense Future Perfect Tense Past Future Perfect Tense Future Perfect Continuous Tense Past Future Perfect Tense Past Future Tense Past Perfect Future Tense Past Future Continuous Tense Past Perfect Future Continuous Tense Perubahan pada asked Doni Simple Past Tense Past Continuous Tense Past Perfect Tense Past Continuous Tense 3. Kalimat Tanya (interogative/question) a. Tanpa kata tanya Direct : Doni asked: ‘Do you know Stephen Covey?’ Indirect : Doni asked if (whether) I knew Stephen Covey. wondered If/ whether wanted to know I knew Stephen Covey Pronoun Possessive Pronoun Keterangan Tempat (Adverb of Place) Demonstrative Adjective inquired Catatan: Kalimat tanya tanpa kata dapat dijawab: ‘Yes, I do’ atau ‘No, I don’t’. b. Dengan kata tanya Direct : Doni asked: Who is Stephen Covey?’ Indirect : Doni asked who Stephen Covey is. Me Him Asked Her Joko Doni who inquired who Direct is Stephen Covey is Keterangan Waktu (Adverb of Time) about Stephen Covey about Stephen Covey Indirect I We My Our She/He They Her/His Their Here There This That These Those Now Today Then That day The next day The day after The following day The day before ____ before Tomorrow Stephen Covey The Girl wanted to know Indirect Simple Present Tense Present Continuous Tense Present Perfect Tense Yesterday ________ ago The day before yesterday Last ____ Next ____ Catatan: Semua kata tanya dapat dipergunakan (who, whom, whose, what, which, why, where, when, how) [email protected] Two days before The____ before The ____ after The following ____ BAB 7 DEPENDENT-INDEPENDENT CLAUSE Dependent-independent clause adalah kalimat majemuk yang terdiri dari induk kalimat sebagai independent clause (dapat berdiri sendiri) dan anak kalimat sebagai dependent clause (tidak dapat berdiri sendiri). POLA KALIMAT Independent Clause + Question word/that/if/whether + S + V/auxiliary Dependent clause Keterangan: - Question word/kata tanya: what, when, whom, which, whose, how, how many, how much, dsb. - That - If atau whether (Yes/No Question) Contoh-contoh verb yang bisa dipergunakan sebagai verb untuk independent clause dalam susunan Dependent-independent Clause: be afraid expect explain hope to be learn agree teach be worried sorry believe tell ask decide hope feel learn think promise say see show suppose understand guess hear imagine know remember wonder Contoh: 1. Diawali kata tanya I don’t know where he comes from. - I don’t know = induk kalimat/main clause/ independent clause (dapat berdiri sendiri) - where he comes from = anak kalimat/ dependent clause (tidak dapat berdiri sendiri) 2. Diawali ‘that’ You hope that Joni will come with me tonight. - You hope = induk kalimat/main clause/ independent clause (dapat berdiri sendiri) - that Joni will come with me tonight = anak kalimat/dependent clause (tidak dapat berdiri sendiri) 3. Diawali ‘if/whether’ I don’t know if/whether she can come on time. - I don’t know = induk kalimat/Main clause/ Independent Clause (dapat berdiri sendiri) - if/ whether she can come on time = anak kalimat/Dependent Clause (tidak dapat berdiri sendiri) Aturan-aturan Bentuk Kalimat Dependentindependent Clause 1. Jika tense untuk induk kalimat dalam bentuk Present Tense atau Future Tense maka tense untuk anak kalimat bisa dalam bentuk tense apa pun. Contoh: You hope that Joni will come with me tonight. 2. Jika tense untuk induk kalimat Past Tense maka tense untuk anak kalimat juga harus dalam bentuk Past Tense. Contoh: You hoped that Joni would come with me tonight. 3. Susunan anak kalimat/dependent clause harus selalu dalam bentuk affirmative/pernyataan. 4. Untuk bentuk negatif dan interrogatif, yang berubah hanya induk kalimatnya saja. Contoh: - Kalimat positif: You hope that Joni will come with me tonight. - Kalimat negatif: You do not hope that Joni will come with me tonight. - Kalimat interrogatif: Do you hope that Joni will come with me tonight? [email protected] BAB 8 PASSIVE VOICE A. POLA KALIMAT PASIF Pola Dasar: S + to be + V3 Pola Continuous: S + to be + being + V3 Pola Perfect: S + have/has/had + been + V3 Pola Future: S + will/shall/would/should + be + V3 B. POLA PERUBAHAN KALIMAT AKTIF MENJADI KALIMAT PASIF 1. Pola Dasar Aktif S + V+O Pasif S + to be V3 + by ____ Contoh: Aktif: John bites Mary. Pasif: Mary is bitten by John. 2. Pola Continuous Aktif Pasif S + to be Ving + O S + to be being V3 + by ___ Contoh: Aktif: John is bitting Mary. Pasif: Mary is being bitten by John. 3. Pola Perfect Aktif Pasif S + to be (has/hav/had) V3 + O 4. Pola Future Aktif Pasif S + modal (will,shall,dll) V + O S + modal (will/shall,dll) be V3 + by ___ Contoh: Aktif: John will bite Mary. Pasif: Mary will be bitten by John. Keterangan: Untuk mengubah kalimat aktif menjadi kalimat pasif adalah sebagai berikut. a. Tense kalimat pasif sama dengan tense kalimat aktif. b. Subjek dalam kalimat pasif berasal dari objek kalimat aktif. c. Objek dalam kalimat pasif berasal dari subjek kalimat aktif. d. Verb/kata kerja dalam kalimat aktif berubah menjadi to be + V3 atau to be + being + V3. C. PASIF UNIK need S + want + Ving require need atau S + want + tobe V 3 require Contoh: ‘The room needs cleaning’ atau ‘The room needs to be cleaned.’ S + to be (has/hav/had) been V3 + by ___ Contoh: Aktif: John has bitten Mary. Pasif: Mary has been bitten by John. [email protected] BAB 9 CONJUNCTION Conjunction adalah kata sambung/penghubung atau kelompok kata dalam bahasa Inggris yang berfungsi menghubungkan dua kata, frase, atau kalimat. Dalam penggunaannya diperlukan pemahaman konteks kalimat dan arti dari conjunction-nya. Macam-macam kata hubung ada dua, yaitu coordinative conjunction dan subordinative conjunction. A. Coordinative Conjunction Konjugasi yang menghubungkan klausa yang setara. 1. Correlative Conjunction Konjungsi yang dalam pemakaiannya berpasangan dengan konjungsi lain. a. Both... and... = keduanya baik... maupun... . Contoh: Both my brother and sister are in London now. b. Either... or... = baik... atau... . Contoh: You can go to the market either by bus or by motorcycle. c. Neither... nor... = tidak... maupun... . Contoh: He has neither food nor water. d. Not only... but also... = tidak hanya... tetapi juga... . Contoh: She has not only a big house but also a wide garden. 2. Conjunctive Adverb Conjunctive adverb yaitu kata keterangan yang berfungsi sebagai penghubung klausa atau kalimat. a. Nevertheless, however, yet = namun Contoh: She doesn’t earn much; however, he can send his children to college. b. Therefore, accordingly, hence, as a result = oleh karena itu Contoh: She always works hard; therefore, she is promoted to a manager of the company. c. Thus = dengan demikian Contoh: The girl is very beautiful; thus, she is liked by the boys. d. Besides, in addition = di samping itu Contoh: She is clever; in addition, she is rich. e. Moreover, furthermore = lagi pula Contoh: He was very handsome; moreover, he was very polite. B. Subordinative Conjunction Konjungsi yang menghubungkan klausa yang tidak setara. 1. Keterangan Sebab Ditandai dengan konjungsi: as, since, because, because of, due to, on account of the fact that, owing to the fact that... = karena. Contoh: a. She is absent because/as/for/since he is sick. kalimat b. She is sick due to/because of the cold weather. noun 2. Keterangan Pertentangan Ditandai dengan konjungsi: although, though, even though, even if, despite, in spite of = meskipun/ walaupun. Contoh: He is happy although he has no money at all. 3. Keterangan Syarat Ditandai dengan konjungsi: if (jika, seandainya), unless (kecuali jika), provided that (asalkan), on condition that (dengan syarat), as long as (selama), otherwise (jika tidak). Contoh: I will give the money if you work for me. 4. Keterangan Waktu Menggunakan konjungsi: when/as/while (ketika), since (sejak), after (setelah), before (sebelum), as soon as (segera setelah), in the mean time (sementara itu), till/until (sampai). Contoh: She has been living here since 1980. 5. Keterangan Akibat dan Tujuan Ditandai dengan konjungsi: so that (sehingga), so...that (sangat... sehingga), such... that (sangat... sehingga), in order that (agar, supaya). Contoh: They studied hard in order that they passed the exam. 6. Keterangan Perbandingan dan Cara Menggunakan konjungsi: as if, as though (seolaholah), as (sebagaimana), as...as (se.../ sama...), than (daripada). Contoh: He walked around as though he was in a daze. [email protected] BAB 10 MODALS Modal sering disebut juga sebagai auxiliary karena fungsinya dalam kalimat adalah sebagai kata kerja bantu. A. MODAL PRESENT Rumus: S + MODAL (will, shall, must, may, ought to, can) + V1 Modal Fungsi Will (to be going to) = akan Shall = akan Must (has/have to) = harus, pasti May = mungkin, boleh Ought to = seharusnya Can = dapat, mampu Contoh menyatakan peristiwa yang akan datang He will arrive tomorrow menyatakan permintaan sopan Will you open the door, please? menyatakan peristiwa yang akan datang We shall leave here next month. menyatakan persetujuan Shall I open the door? menyatakan keputusan yang harus dilaksanakan You shall open the door now! keharusan (tidak boleh tidak dikerjakan) You must study hard. kesimpulan sekarang (present) He has been living in USA for 10 years. He must speak English well. kemungkinan sekarang (present) He is absent. He may be sick. ijin May I go now? menyatakan keharusan You ought to practice a lot before the competition. kemampuan I can sing. menyatakan kebolehan/ijin Can I borrow your car? B. MODAL PAST Rumus: S + MODAL PAST (would, should, must/had to, might, could) + V1 Modal past Keterangan Fungsi Contoh Would = akan bentuk past dari will menyatakan permintaan sopan Would you like to open the door, please? Should = akan bentuk past dari will menyatakan sesuatu yang seharusnya dikerjakan/tidak dikerjakan The man should not swim in that dangerous beach. Must (had to) = harus, pasti bentuk past dari will/has to/have to keharusan (tidak boleh tidak dikerjakan) You must/had to study in biology class yesterday. kesimpulan sekarang (present) He has been living in USA for 10 years. He must speak English well. Might = mungkin, boleh bentuk past dari may menyatakan ungkapan yang lebih sopan Joni might do the exam well. menyatakan kemungkinan besar Ariel was absent yesterday. He might be sick. menyatakan permintaan yang lebih sopan Could you open the door please? menyatakan kebolehan/ijin You could open the window. Could bentuk past = dapat, mampu dari can [email protected] C. MODAL PERFECT Rumus: S + MODAL (must, might, should, could) + have + V3 Modal past Fungsi Contoh Must have + V3 kesimpulan lampau Anto passed the exam. He must have studied. Might have + V3 kemungkinan lampau Anto was absent. He might have been sick. keharusan yang tak dikerjakan pada waktu lampau Contoh: Anto didn’t pass. He should have studied. Fakta berlawanan arti: He didn’t study. kesimpulan sekarang (present) He has been living in USA for 10 years. He must speak English well. kemampuan yang tak digunakan di waktu lampau Anto could have done the homework himself. Fakta berlawanan arti: He didn’t do the homework himself. Should have + V3 Could have + V3 BAB 11 CONCORD AND AGREEMENT Concord merupakan pola persesuaian (agreement) antara subyek (noun) dengan kata kerja (verb) atau kata kerja bantu (auxiliary) dalam suatu kalimat. Juga persesuaian antara satu kata dengan kata lainnya (word agreement). - Apabila subyek singular (tunggal), maka verb/ auxiliary tunggal. - Apabila subyek plural (jamak), maka verb/auxiliary jamak. Contoh: He comes there; T T They come there. J J ATURAN-ATURAN DALAM CONCORD 1. Bila subyek mempunyai dua noun yang dihubungkan preposisi/kata depan of, in, on, at, maka verb yang mengikuti bisa jamak bisa juga tunggal bergantung noun di depan preposisi. Contoh: - Different interpretations on the same event by various newspapers make readers confused and angry. - A period of eight hours is not enough to finish this assignment. 2. Bila subyek mempunyai dua noun yang dihubungkan oleh together with, accompanied by, dan as well as, a long with bisa diikuti verb jamak maupun tunggal, tergantung noun depan. Contoh: - The minister together with the wives and children attends the meeting. - The ministers together with the wives and children attend the meeting. 3. Bila subyek: the number of + verb tunggal. Contoh: The number of students does the exam. 4. Bila subyek: a number of + verb jamak. Contoh: A number of students do the exam. 5. Bila subyek: everyone, everybody, somebody, someone, something, no one/none, nothing, no body, anyone, anybody, anything + verb tunggal maka kata ganti jamak. Keterangan: kata-kata di atas diikuti oleh verb tunggal tetapi kata gantinya jamak. Contoh: - Everyone likes her. They are happy. - Nobody knows their faults. 6. Bila subyek: each of, each, every, neither/neither of, one of, either/either of + verb tunggal. Contoh: Each of students studies hard. 7. Bila subyek menyatakan jumlah jarak, waktu, uang, berat, volume + verb tunggal Contoh: - One hundred dollars is expensive for this hat. - Two hours is not enough to do the test. 8. Bila subyek: benda-benda sepasang seperti shoes, trousers, glasses, socks, scissors + verb jamak. Contoh: His glasses are nice. [email protected] 9. Bila subyek: gerund dan kata benda yang dianggap abstrak + verb tunggal. Contoh: Swimming is her hobby. 10. Bila subyek: judul buku, cerita, film + verb tunggal. Contoh: Romeo and Juliet is a good story. 11. Bila subyek: benda-benda berbentuk jamak berikut ini diikuti verb tunggal: billiards, dominos, cards + verb tunggal. Contoh: Billiards is an interesting game. 12. Kata benda kolektif berikut bisa diikuti verb tunggal maupun jamak: team, staff, family, jury, village. Dianggap tunggal bila dilihat kesatuannya. Dianggap jamak bila dititikberatkan pada anggotaanggotanya. Contoh: - The staff is slim. It is composed of five members. (mengacu pada kesatuannya) - The staff are strong. They are always ready to join the competition. (mengacu pada anggota-anggotanya/bermakna orang) 13. Kesesuaian antara pronoun (kata ganti) dengan antecedent (kata atau bagian kalimat yang mendahului kata ganti). Contoh: - John loves his daughter very much. (his: John) - Stephen and Sandra love their children. (their: Stephen and Sandra). 14. Bila kata ‘either’ diikuti oleh ‘or’ dan ‘neither’ diikuti oleh ‘nor’, maka kata kerja/verb dan auxiliary-nya mungkin tunggal atau jamak bergantung pada kata setelah ‘or’ atau ‘nor’ tunggal atau jamak. Kalaupun kata ‘or’ atau ‘nor’ berdiri sendiri verb/ auxiliary-nya tetap ditentukan oleh kata setelah ‘or’ atau’nor’. Contoh: - Neither Novi nor Vivi is going to class today. - Either Novi or Wiwit is going to the beach today. - Neither Novi nor her friends are going to class today. - Either Novi or his classmates are going to the beach today. 15. Kata hubung ‘and’ menghubungkan pemakaian jenis dan bentuk kata yang setara, misalnya gerund dengan gerund, klausa dengan klausa, noun dengan noun, adjective dengan adjective, frase dengan frase, dst. Contoh: - Debby enjoys playing on the beach and swimming in the ocean. - I know Dean as a loyal employee and a hard worker. 16. Subyek yang terbentuk dari kata benda yang tak dapat dihitung (uncountable noun) harus dianggap singular. Contoh: - The meat has a lot of fat. - The news of Sapti’s marriage is surprising many boys. 17. Nama-nama cabang ilmu berikut ini harus dianggap singular: mathematics, physics, mechanics, statistics, politics, economics, optics, phonetics + verb tunggal Contoh: - Economics is a social science. - Politics has become a favourite subject. 18. Untuk kata-kata all, no, half sangat mengacu kepada kata yang ditekankan. Contoh: - No motorcycle is expensive. - No motorcycles are expensive. [email protected] BAB 12 WORDS ORDER Words order adalah urutan kata yang tepat dan benar dalam kalimat bahasa Inggris. - O = Ordinative Contoh: one, two, three, second, first, dsb. Kata sifat yang diberi awalan more, most dan akhiran -er, -est E = Epithet/Adjective = kata sifat Contoh: nice, fantastic, strong, beautiful, small C = Classifying = kata benda yang berfungsi sebagai kata sifat Contoh: American man C H = Head = kata benda utama Pada kata: The three beautiful American women, head-nya adalah women. Kadang epithet/adjective pada noun phrase lebih dari satu. Maka rumusnya menjadi: Noun phrase (kelompok kata benda) Disusun dengan urutan: D O E C H - Contoh: The three beautiful American women D O E C H - Keterangan: - D = Determiner Contoh: a. Articles b. Possessive c. Demonstrative d. Quantitatives Keterangan: - Di = - Si = - A = - T = - Sha = - C = - M = - PA = - a, an, the my, your, our, her, his, its this, that, these, those some, many, a lot of, much, little, any, few, Di Si A Epithet Sha T descriptive enumerator : size = ukuran : age = umur : temperature = suhu : shape = bentuk : colour = warna : Material = bahan : V3 yang berfungsi sebagai adjective: C M PA beautiful, expensive, strong, cheap, interesting,etc. big, small, thick, short, etc. young, old, new, etc. cold, cool, warm, hot, etc. square, round, triangle, etc. red, black, white, etc. plastic, metal, leather, diamond, etc. bored, well-trained, handmade, etc. Rumus Lengkap: D O Di Si A Epithet T Sha C M PA C H Contoh: 1. The most intelligent handsome tall young black well-trained French Actor. D O The most intelligent Di Si A handsome tall young Epithet T Sha - - C M black - PA welltrained C French H Actor 2. The two clever fat old white bored English teachers. D O The two Di clever Si fat A old Epithet T Sha - C white M - PA bored [email protected] C H English teachers BAB 13 DERIVATION 1. Susunan kata yang tepat dan benar dalam kalimat bahasa Inggris menurut fungsinya, yakni subyek, predikat, obyek, dan keterangan. 2. Juga merupakan pola pembentukan kata turunan yang berasal dari kata dasar dengan memberikan penam-bahan imbuhan (awalan dan akhiran), baik kata benda, kata kerja, kata sifat maupun kata keterangan. A. KATA BENDA (NOUN/N) 1. Fungsi Kata Benda Dalam kalimat berfungsi sebagai subyek dan juga obyek. a. Letak Sebelum Verb Contoh: - John is a patriot. - Education is very important for the future. b. Letak Setelah Verb Contoh: - We need Education. - We love John. 2. Ciri-Ciri Kata Benda a. Setelah determiners: a, the, my, our, his, your, this, that, those, some, many, each, few, one, two, dsb. Contoh: - Their English is still bad. - We must carry out our development. b. Pola pembentukan kata benda (noun) yang berasal dari kata kerja (verb), menggunakan akhiran. Akhiran Contoh –ion, -tion collection, correction, confusio -ment agreement, appointment -ance, -ence attendance, difference -ness carelessness, clearness, dsb. -er, -or, -ist, -ent actor, typist, applicant, dsb. -t complaint, joint, gift, dsb -ure, -ture, -ature failure, furniture, mixture, dsb. Akhiran Contoh -al arrival, approval, proposal, dsb. -age carriage, package, marriage, dsb. -ity creativity, ability, dsb. -y, -ery, -ary delivery, discovery, boundary, dsb. -hood brotherhood, childhood, dsb. -ship leadership, relationship, dsb. B. KATA KERJA (VERB/V) 1. Fungsi Kata Kerja Dalam kalimat berfungsi sebagai predikat. a. Letak setelah subyek. Rumus: S + verb Contoh: He studied. b. Letak setelah kata Don’t, Let’s, dan Please pada kalimat perintah. Rumus: Don’t, Let’s, Please + Verb Contoh: Don’t go!, Let’s go!, Please help me! c. Letak setelah auxiliaries (is, am, are, was, were, can, may, must, has, have). Rumus: Auxiliaries + Verb Contoh: I am swimming. They have written a novel. 2. Ciri-Ciri Kata Kerja a. Menggunakan awalan: en Contoh: enlarge, encourage, enrich, dst. b. Menggunakan akhiran. Akhiran Contoh -ze, -ize apologize, standardize, dst. -en lengthen frighten hasten threaten, dst. -d succeed, offend, applaud, dst. -fy, -ify classify, solidity, beautify, dst. -ve prove, believe, relieve, dst. -s yang dibaca /z/ (dari noun yang berakhiran desis s) use /z/, excuse /z/, advice /z/, dst. -ed atau -ing cleaned, asked, asking, dst. [email protected] C. KATA SIFAT (ADJECTIVE/ADJ) 1. Fungsi Kata Sifat Dalam kalimat berfungsi sebagai predikat. a. Letak setelah to be. Rumus: S + to be (is, am, are, was, were) + adjective Contoh: She is beautiful; They are happy b. Letak setelah linking verb. Rumus: S + linking verb + adjective Macam-macam linking verb: - seem, appear, look (nampak) - get, become, turn (berubah jadi ... ) - sound (terdengar) - stay, remain, keep (tetap) - feel (terasa) Contoh: He looks calm adj c. Letak sebelum kata benda/ menerangkan kata benda. Rumus: Adjective + noun Contoh: Beautiful girl. 2. Ciri-Ciri Kata Sifat a. Setelah kata: very, so, quite, too, more, most. Contoh: - He is very handsome. - The ball is so expensive. b. Menggunakan akhiran. Akhiran Contoh - ive imaginative, creative, active. -ous dangerous, suspicious. -ful beautiful, powerful. -less jobless, homeless, powerless. -y wealthy, hairy, sadly. -ly monthly, friendly, daily. Akhiran Contoh -able reasonable, adaptable, questionable. -ing satisfying, interesting, disappointing. -ish Reddish, childish. -al astronomical, economical, accidental. -ic basic, sympathetic. -ed bored, satisfied. D. KATA KETERANGAN (ADVERB/ADV) Fungsi Kata Keterangan Dalam kalimat berfungsi menerangkan kata kerja. a. Letak sesudah verb/predikat. Rumus: S + V + Adv Contoh: He walks carefully. b. Letak sebelum verb/predikat yang diterangkan. Rumus: S + Adv + V Contoh: He carefully ran away. c. Letak di awal kalimat. Rumus: Adv + S + V Contoh: Everyday, I wake up early. d. Letak sesudah obyek. Rumus: S + V + O + Adv Contoh: He studies Mathematics carefully. Catatan: Posisi adverb tergantung jenis adverb-nya. Ada yang hanya bisa di satu posisi, ada yang bisa ada di berbagai macam posisi. [email protected] BAB 14 ELLIPTIC SENTENCES Penggabungan dua kalimat dengan penghilangan bagian predikat yang sama dari suatu kalimat. A. GABUNGAN SETARA Gabungan setara menggunakan kata hubung ‘and’. Gabungan setara dibagi dua, yaitu positif dan negatif. 1. Positif Untuk kalimat positif digunakan kata hubung ‘so’ dan ‘too’. Polanya: a. Menggunakan auxiliary. S1 + auxiliary + (V) – and – S2 + auxiliary + too S1 + auxiliary + (V) – and – so + auxiliary + S2 Contoh: - Anton is handsome and Joko is too. - Anton is handsome and so is Joko. b. Tidak menggunakan auxiliary: S1 + V1 – and – S2 + do/does + too S + V1 – and – so + did + S2 1 Contoh: - I like Madonna. He likes Madonna. I like Madonna and he does too. I like Madonna and so does he. - He came there. She came there. He came there and she did too. He came there and so did she. Auxiliary (kata kerja bantu) dibagi dua, yaitu: 1. auxiliary - Past did, was, were 2. auxiliary - Present is, am, are, do, does 2. Negatif Untuk kalimat negatif digunakan kata hubung ‘either’ dan ‘neither’. Polanya: S1 + auxiliary not (V) – and – S 2 + auxiliary not + either S1 + auxiliary not (V) – and – neither + auxiliary + S2 B. GABUNGAN SETARA BERLAWANAN Untuk kondisi berlawanan digunakan kata hubung ‘but/while’. Polanya: S1 + auxiliary (V) – but/while – S2 + auxiliary not S1 + auxiliary not (V) – but/while – S2 + auxiliary Contoh: My sister will be interested in reading this book while my son won’t. S1 + V1 – but/while – S2 + do/does not S1 + V2 – but/while – S2 + did not Contoh: - I like ice cream but he doesn’t. - He doesn’t like ice cream but I do. C. GABUNGAN/KATA SAMBUNG BERPASANGAN 1. Untuk kalimat positif dan negatif Polanya: Either ____ or .. (baik: .. , maupun ... ) Contoh: The boy goes to the party. We go to the party. Either the boy or we go to the party. 2. Untuk kalimat negatif Polanya: Neither ____ nor ____ (baik ... maupun ... tidak ... ) Contoh: - He is not a teacher. She is not a teacher. Neither he nor she is a teacher. - He doesn’t speak French. I don’t speak French. Neither he nor I speak French. Contoh: - He is not studying. She is not studying. He is not studying and she is not either. He is not studying and neither is she. [email protected] BAB 15 ADJECTIVE CLAUSE Adjective clause adalah klausa yang berfungsi sebagai kata sifat yang menerangkan kata benda sebelumnya/ orang atau benda. A. UNTUK ORANG 1. Pengganti Subyek Polanya: Orang + ____ who/that ____ + P Contoh: The boy is kind. He visits her house. Gabungan: The boy who visits her house is kind. 2. Pengganti Obyek Polanya: Orang + ____ whom/that ____ + S + P Contoh: The girl is cute. He loves her indeed. Gabungan: The girl whom he loves indeed is cute. 3. Pengganti Kepunyaan Polanya: Orang + ____ whose ____ + Noun Contoh: The man is charming. His hair is white. Gabungan: The man whose hair is white is charming. B. UNTUK BENDA/BINATANG 1. Untuk Pengganti Subyek Polanya: Benda + ____ which/that ____ + P Contoh: The book is good. The book is written by Covey. Gabungan: The book which is written by Covey is good. 2. Untuk Pengganti Obyek Polanya: Benda + ____ which/that ____ + S + P Contoh: The book is good. We bought it yesterday. Gabungan: The book which/that we bought yesterday is good. 3. Untuk Pengganti Kepunyaan Polanya: Benda + ___ whose/of which ___ + Noun (kepunyaan) Contoh: The bicycle is cheap. Its colour is red. Gabungan: The bicycle whose/of which colour is red is cheap. C. UNTUK KETERANGAN TEMPAT Polanya: Ket. Tempat + ____ where/in which ____ + S + P Contoh: The house is haunted. We lived there last year. Gabungan: The house where/in which we lived last year is haunted. D. UNTUK KETERANGAN WAKTU Polanya: Ket. Waktu + ____ when/on which ____ + S + P Contoh: The month was April. The APEC conference was held on April. Gabungan: The month when/on which the APEC conference was held was April. [email protected]