Pemuaian

Apa itu pemuaian?

Apakah pemuaian itu semakin panjangnya suatu benda? Apakah tumbuhan yang semakin bertambah panjang itu pemuaian? Apakah balon ditiup semakin mengembang adalah pemuaian? Belum cukup pemuain itu adalah bertambahnya ukuran suatu benda. Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor.

Coba lihat gambar berikut!

<____________lt______________>

Pemuaian terjadi pada 3 zat yaitu pemuaian pada zat padat, pada zat cair, dan pada zat gas.

Pemuaian pada zat padat ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang (untuk satu demensi), pemuaian luas (dua dimensi) dan pemuaian volume (untuk tiga dimensi).

1. Pemuaian panjang

adalah bertambahnya ukuran panjang suatu benda karena menerima kalor. Pada pemuaian panjang nilai lebar dan tebal sangat kecil dibandingkan dengan nilai panjang benda tersebut. Sehingga lebar dan tebal dianggap tidak ada. Contoh benda yang hanya mengalami pemuaian panjang saja adalah kawat kecil yang panjang sekali.

Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu panjang awal benda, koefisien muai panjang dan besar perubahan suhu. Koefisien muai panjang suatu benda sendiri dipengaruhi oleh jenis benda atau jenis bahan. Alat yang digunakan untuk mengukur pemuaian panjang zat padat adalah muschenbroek

Gambar muschenbroek

Secara matematis persamaan yang digunakan untuk menentukan pertambahan panjang benda setelah dipanaskan pada suhu tertentu adalah

Tabel 1.1. Koefisien muai panjang

2. Pemuaian luas

adalah pertambahan ukuran luas suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian luas terjadi pada benda yang mempunyai ukuran panjang dan lebar, sedangkan tebalnya sangat kecil dan dianggap tidak ada. Contoh benda yang mempunyai pemuaian luas adalah lempeng besi yang lebar sekali dan tipis.

Seperti halnya pada pemuian luas faktor yang mempengaruhi pemuaian luas adalah luas awal, koefisien muai luas, dan perubahan suhu. Karena sebenarnya pemuaian luas itu merupakan pemuian panjang yang ditinjau dari dua dimensi maka koefisien muai luas besarnya sama dengan 2 kali koefisien muai panjang. Pada perguruan tinggi nanti akan dibahas bagaimana perumusan sehingga diperoleh bahwa koefisien muai luas sama dengan 2 kali koefisien muai panjang.

3. Pemuaian volume

adalah pertambahan ukuran volume suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian volume terjadi benda yang mempunyai ukuran panjang, lebar dan tebal. Contoh benda yang mempunyai pemuaian volume adalah kubus, air dan udara. Volume merupakan bentuk lain dari panjang dalam 3 dimensi karena itu untuk menentukan koefisien muai volume sama dengan 3 kali koefisien muai panjang. Sebagaimana yang telah dijelskan diatas bahwa khusus gas koefisien muai volumenya sama dengan 1/273

Persamaan yang digunakan untuk menentukan pertambahan volume dan volume akhir suatu benda tidak jauh beda pada perumusan sebelum. Hanya saja beda pada lambangnya saja. Perumusannya adalah

B. Pemuaian Zat Cair

Pada zat cair tidak melibatkan muai panjang ataupun muai luas, tetapi hanya dikenal muai ruang atau muai volume saja. Semakin tinggi suhu yang diberikan pada zat cair itu maka semakin besar muai volumenya. Pemuaian zat cair untuk masing-masing jenis zat cair berbeda-beda, akibatnya walaupun mula-mula volume zat cair sama tetapi setelah dipanaskan volumenya menjadi berbeda-beda. Pemuaian volume zat cair terkait dengan pemuaian tekanan karena peningkatan suhu.

Anomali Air
Khusus untuk air, pada kenaikan suhu dari 0º C sampai 4º C volumenya tidak bertambah, akan tetapi justru menyusut. Pengecualian ini disebut dengan anomali air. Oleh karena itu, pada suhu 4ºC air mempunyai volume terendah. Hubungan volume dengan suhu pada air dapat digambarkan pada grafik berikut.

Gambar 3. Es mengapung karena massa jenisnya kecil. massa jenis kecil karena volume yang besar.volume yang besar karena pemuaian. pemuaian ini bukan karena diberi kalaor tetapi karena kalor turun (heran bukan)inikarena an

Pada suhu 4ºC, air menempati posisi terkecil sehingga pada suhu itu air memiliki massa jenis terbesar. Jadi air bila suhunya dinaikkan dari 0ºC – 4ºC akan menyusut, dan bila suhunya dinaikkan dari 4ºC ke atas akan memuai. Biasanya pada setiap benda bila suhunya bertambah pasti mengalami pemuaian. Peristiwa yang terjadi pada air itu disebut anomali air. Hal yang sama juga terjadi pada bismuth dengan suhu yang berbeda.

C. Pemuaian pada Gas

1. Pemuaian Gas pada Suhu Tetap (Isotermal)
Pernahkah kalian memompa ban dengan pompa manual. Apa yang kalian rasakan ketika baru pertama kali menekan pompa tersebut? Apa yang kalian rasakan ketika kalian menekannya lebih jauh? Awalnya mungkin terasa ringan. Namun, lama kelamaan menjadi berat. Hal ini karena ketika kita menekan pompa, itu berarti volume gas tersebut mengecil. Pemuaian gas pada suhu tetap berlaku hukum Boyle, yaitu gas di dalam ruang tertutup yang suhunya dijaga tetap, maka hasil kali tekanan dan volume gas adalah tetap. Dirumuskan sebagai:

                         P1V1 =P2V2

Keterangan:
P = tekanan gas (atm)
V = volume gas (L)

2. Pemuaian Gas pada Tekanan Tetap (Isobar)
Pemuaian gas pada tekanan tetap berlaku hukum Gay Lussac, yaitu gas di dalam ruang tertutup dengan tekanan dijaga tetap, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlak gas. Dalam bentuk persamaan dapat dituliskan sebagai:

                         V1/T1 = V2/T2

Keterangan:
V = volume (L)
T = suhu (K)

3. Pemuaian Gas Pada Volume Tetap (Isokhorik)
Pemuaian gas pada volume tetap berlaku hukum Boyle-Gay Lussac, yaitu jika volume gas di dalam ruang tertutup dijaga tetap, maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya. Hukum Boyle-Gay Lussac dirumuskan sebagai

                      P1/T1 = P2/T2

D. Pemuaian dalam kehidupan Sehari-hari

1. Kabel

Kabel dipasang kendur karena ketika dingin tidak putus.

2. Celah rel kereta api

Pemasanagn rel kereta api dibuat celah antar rel karena biar ada ruang untuk memuai. kalau tidak diberi celah bisa jadi rela akan melengung

3. Jembatan

Jembatan dibuat celah karena ketika panas ada ruang untuk memuai.

All About Science

ILMU ALAM

KIMIA

1. Teori Dasar Kimia

BIOLOGI

1. Peredaran Darah Pada Manusia
2. Bioteknologi
3. Penyakit Tumbuhan
4. Contoh Klasifikasi Makhluk Hidup
5. Hewan Vertebrata

FISIKA

1. Tata Surya
2. Pemuaian

Sistem Peredaran Darah Pada Manusia

Peredaran darah pada manusia dilakukan oleh sel darah dan melalui pembuluh darah. Oleh karena itu disebut peredaran darah tertutup. Peredaran darah berlangsung secara sistemik (disebut juga peredaran darah besar) dan pulmonal (peredaran darah kecil).

A. ALAT-ALAT PEREDARAN DARAH MANUSIA

Alat-alat peredaran darah pada manusia terdiri atas darah, pembuluh darah dan jantung. Ketiganya memiliki fungsi yang berbeda-beda. Sistem transportasi pada manusia ada dua yaitu peredaran darah dan peredaran limfe (getah bening).

1.       Darah

Fungsi darah :

·         Sebagai alat pengangkut sari makanan dan O2 ke seluruh tubuh dan sisa-sisa metabolisme ke alat ekskresi.

·         Menjaga agar temperatur tubuh tetap.

·         Mengedarkan air, selain mengedarkan sari makanan juga air yang berfungsi untuk reaksi enzimatis atau untuk menjaga tekanan osmosis tubuh.

·         Mengedarkan getah bening.

·         Menghindarkan tubuh dari infeksi (membentuk antibody berupa sel darah putih dan sel darah pembeku).

·         Menjaga kestabilan suhu tubuh.

·         Mengatur keseimbangan asam basa (Hb).

Darah manusia tersusun atas beberapa komponen. Adapun komponen darah adalah :

a.       Sel darah yang terdiri atas : sel darah merah (erytrosit), sel darah putih (leukosit) dan keeping-keping darah pembeku (trombosit).

b.      Plasma darah (cairan) yang terdiri atas :

·         Air, hamper 90% berupa cairan

·         Protein : albumin (53%) berperan dalam menjaga tekanan osmosis darah, globulin (43%) berperan dalam pembuatan antibody, fibrinogen (4%) berperan dalam pembekuan darah.

·         Gas berupa O2, CO2 dan N2.

·         Nutrien : lemak, glukosa, asam amino, vitamin, dll.

·         Garam mineral : NaCl, KCl, fosfat, sulfat, bikarbonat, dll.

·         Zat sisa : urea, kretinin, asam urat, bilirubin.

·         Hormon dan enzim.

c.       Dalam plasma terdapat antigen (protein asing) yang berguna untuk membentuk antibody; presipitin yang menggumpalkan antigen; lisin yang mampu menguraikan antigen; antitoksin untuk menawarkan racun.

Macam-macam sel darah :

a.       Sel darah merah (erytrosit)

Bentuk sel darah merah bulat gepeng, kedua permukaannya cekung (bikonkaf), dan tidak berinti, pada pria jumlahnya kira-kira 5 juta/mm3 sedangkan wanita kira-kira 4 juta/mm3. Mengandung hemoglobin (zat warna merah pada darah) yang berfungsi mengikat O2, mengandung zat besi (Fe), berwarna merah. Sel darah merah dibentuk dalam sumsum merah tulang, pada tulang pipih. Sel darah merah dapat hidup 120 hari, yang sudah tua/rusak akan dirombak dalam limfa (kura). Hemoglobin yang terlepas akan dibawa ke hati untuk dirombak menjadi zat warna empedu (bilirubin). Adapun zat besi yang terlepas akan digunakan dalam membentuk sel darah merah baru.

Jika sel-sel darah kekurangan zat besi maka akan mengalami penyakit yang disebut anemia. Adapun jika kekurangan darah O2 dinamakan sianosis.

b.      Sel darah putih (leukosit)

Macam-macam sel darah putih :

·         Monosit, dengan ciri-ciri inti bulat, besar, bersifat fagosit dan dapat bergerak cepat.

·         Limfosit, dengan ciri-ciri berinti satu, tidak dapat bergerak, berfungsi untuk imunitas.

Bentuk leukosit tidak tetap (ameboid), tidak berwarna, memiliki inti, bulat/cekung, jumlahnya pada orang normal kira-kira 6.000-9.000/mm3 . Umur sel darah putih sekitar 12-13 hari. Dibuat dalam sumsum tulang merah, limfe dan jaringan retikuloendothelium. Fungsi sel darah putih untuk melindungi tubuh terhadap infeksi. Jika ada kuman sel darah putih akan memakan kuman tersebut, apabila kalah akan berubah menjadi nanah. Selain itu leukosit juga sebagai prengangkutan zat lemak, pembuluh chyl dan limfe serta bersifat fagosit.

c.       Sel darah pembeku (trombosit)

Bentuk keping darah pembeku tidak tetap. Fungsinya untuk pembekuan darah, jumlahnya kira-kira 200.000-400.000/mm3, dibuat dalam sumsum tulang (megakariosit). Jika seseorang luka, keping darah mengalir bersama darah luka, pada waktu menyentuh permukaan luka akan pecah dan terbentuk trombokinase, dengan bantuan ion kalsium akan mengubah protrombin (dalam plasma darah) menjadi trombin. Trombin yang terbentuk akan mengubah fibrinogen menjadi fibrin (benang-benang halus) yang akan menutup luka sehingga perdarahan berhenti.

Proses pembekuan darah :

1.   Trombosit pecah (anti hemofili)     --->      Tromboplastin (trombokinase)

2.       Protrombin                     --->                  Trombin

3.       Fibrinogen                --->                       Fibrin

2.       Jantung

Jantung manusia letaknya dalam rongga dada dan diatas diafragma. Jantung terdiri atas : prikardium (pembungkus jantung), miokardium (otot jantung) dan endokardium (pembatas ruang jantung). Terdapat arteri umbilikus yang menghubungkan aliran darah pada fetus yang menyerap oksigen dan sari makanan, sedangkan foramen ovale merupakan lubang jantung pada fetus.

Jantung manusia terbagi menjadi 4 ruang yaitu 2 serambi (atrium) dan 2 bilik (ventrikel). Ventrikel (bilik) memiliki dinding yang lebih tebal dibanding atrium (serambi), bagian sebelah kiri juga lebih tebal dari yang sebelah kanan. Hal ini berkaitan dengan fungsinya yaitu bagian sebelah kiri untuk memompa darah bersih ke seluruh tubuh. Antara serambi kiri dan bilik kiri terdapat valvula bikuspidalis dan antara serambi kanan dan bilik kanan terdapat valvula trikuspidalis. Valvula semilunaris bentuknya seperti bulan sabit, terdapat pada klep jantung agar darah tetap searah.

Diastole merupakan darah yang dihisap masuk jantung, sedangkan sistole merupakan darah yang dipompa keluar jantung. Jadi pada orang yang tertera pada tensimeter dikatakan misalnya 120/100 mmHg merupakan tekanan sistole 120 per menit dan tekanan diastole 100 per menit. Koronariasis merupakan penyumbatan pada nadi tajuk/arteri koronaria pada jantung.

1.       Pembuluh Darah

a.       Pembuluh nadi (arteri)

·         Fungsi arteri adalah untuk mengalirkan darah keluar dari jantung. Terdiri dari :

-          Arteri pulmonalis, berfungsi mengalirkan darah dari bilik kanan ke paru-paru, banyak mengandung CO2.

-          Aorta (nadi besar), berfungsi mengalirkan darah dari bilik kiri menuju seluruh tubuh, banyak mengandung oksigen.

b.      Pembuluh balik (vena)

o   Fungsi vena untuk mengalirkan darah menuju jantung. Terdiri dari :

-          Vena pulmonalis, berfungsi mengalirkan darah dari paru-paru menuju serambi kiri jantung.

-          Vena cava superior, berfungsi mengalirkan darah dari tubuh bagian atas.

-          Vena cava inferior, berfungsi membawa darah dari tubuh bagian bawah.

c.       Pembuluh kapiler

Pembuluh kapiler merupakan pembuluh darah yang sangat halus dan langsung berhubungan dengan sel-sel jaringan tubuh. Pembuluh kapiler menghubungkan ujung pembuluh nadi terkecil (arteriola) dan ujung pembuluh vena terkecil (venula).

Perbedaan antara arteri dan vena :

Pembuluh darah vena

Ø  Disebut sebagai pembuluh balik.

Ø  Berisi darah kotor kecuali pada vena pulmonalis.

Ø  Di sepanjang pembuluh banyak terdapat katup.

Ø  Dinding tipis.

Ø  Pembuluh ini terletak dekat permukaan tubuh.

Ø  Apabila diraba tidak terasa.

Pembuluh darah arteri

Ø  Disebut sebagai pembuluh nadi.

Ø  Berisi darah bersih kecuali pada arteri pulmonalis.

Ø  Di sepanjang pembuluh hanya terdapat satu katup.

Ø  Memiliki dinding yang tebal dan elastic.

Ø  Pembuluh ini terletak di bagian dalam dari tubuh.

Ø  Apabila diraba akan berdenyut.

B. SISTEM PEREDARAN DARAH MANUSIA

                Sistem peredaran darah manusia ada dua yaitu system peredaran darah besar dan system peredaran darah kecil.

1.       Sistem Peredaran Darah Besar (Sistemik)

                Peredaran darah besar dimulai dari darah keluar dari jantung melalui aorta menuju ke seluruh tubuh (organ bagian atas dan organ bagian bawah). Melalui arteri darah yang kaya akan oksigen menuju ke sistem-sistem organ, maka disebut sebagai sistem peredaran sistemik. Dari sistem organ vena membawa darah kotor menuju ke jantung. Vena yang berasal dari sistem organ di atas jantung akan masuk ke bilik kanan melalui vena cava inferior, sementara vena yang berasal dari sistem organ di bawah jantung dibawa oleh vena cava posterior.

                Darah kotor dari bilik kanan akan dialirkan ke serambi kanan, selanjutnya akan dipompa ke paru-paru melalui arteri pulmonalis. Arteri pulmonalis merupakan satu keunikan dalam sistem peredaran darah manusia karena merupakan satu-satunya arteri yang membawa darah kotor (darah yang mengandung CO2).

Urutan perjalanan peredaran darah besar : bilik kiri – aorta – pembuluh nadi – pembuluh kapiler – vena cava superior dan vena cava inferior – serambi kanan.

2.       Sistem Peredaran Darah Kecil (Pulmonal)

                Peredaran darah kecil dimulai dari dari darah kotor yang dibawa arteri pulmonalis dari serambi kanan menuju ke paru-paru. Dalam paru-paru tepatnya pada alveolus terjadi pertukaran gas antara O2 dan CO2. Gas O2 masuk melalui sistem respirasi dan CO2 akan dibuang ke luar tubuh. O2 yang masuk akan diikat oleh darah (dalam bentuk HbO) terjadi di dalam alveolus. Selanjutnya darah bersih ini akan keluar dari paru-paru melalui vena pulmonalis menuju ke jantung (bagian bilik kiri). Vena pulmonalis merupakan keunikan yang kedua dalam system peredaran darah manusia, karena merupakan satu-satunya vena yang membawa darah bersih.

Urutan perjalanan peredaran darah kecil : bilik kanan jantung – arteri pulmonalis – paru-paru – vena pulmonalis – serambi kiri jantung.

3.       Pembuluh Limfe (Pembuluh Getah Bening)

                Pembuluh limfe kanan; dari kepala, leher, dada, paru-paru, jantung dan lengan sebelah kanan, bermuara di pembuluh balik yang letaknya di bawah tulang selangka kanan.

Pembuluh limfe dada; dari bagian lain, bermuara dalam vena di bawah tulang selangka kiri.

Pembuluh limfe adalah bermuaranya pembuluh lemak (pembuluh kil). Peredaran limfe adalah terbuka, merupakan alat penyaring kuman, karena di kelenjar limfe diproduksi sejenis sel darah putih yang disebut limfosit untuk imunitas.

C. GANGGUAN PADA SISTEM PEREDARAN DARAH MANUSIA

                Berikut beberapa gangguan pada sistem peredaran darah manusia.

1.       Hemofili, merupakan suatu penyakit yang mengakibatkan darah tidak membeku secara genetis. Hemofili ini merupakan penyakit menurun.

2.       Anemia, merupakan penyakit kekurangan darah yang dapat terjadi karena infeksi kuman misalnya apabila terkena cacing tambang, atau dapat juga karena berkurangnya kadar Hb dalam darah.

3.       Leukimia (kanker darah) merupakan penyakit di mana pertambahan sel darah putih secara tidak terkendali (abnormal) sekitar 500.000/mm3 darah. Hal ini akan sangat merugikan si penderita karena sifat sel darah putih adalah memakan kuman penyakit, karena tidak ada kuman penyakit maka akan memakan sel darah merah yang ada.

4.       Varises merupakan penyakit pelebaran pembuluh darah, biasanya di tangan/kaki. Penyakit ini biasanya dialami para wanita setelah melahirkan. Kemungkinan besar disebabkan oleh beban si ibu selama hamil dan masih aktif bekerja, apalagi sering menggunakan sepatu berhak tinggi. Tetapi tidak menutup kemungkinan terjadi pada pria pekerja berat misalnya kuli bangunan atau kuli pasar yang biasa mengangkat beban berat dan kaki sebagai tumpuannya.

5.       Haemoroid (ambein), merupakan penyakit yang hamper sama dengan varises, tetapi terjadi di bagian dubur. Biasanya dialami oleh orang yang sering duduk dalam posisi yang sama dan dalam waktu yang lama. Gejala awal mula-mula apabila Buang Air Besar (BAB) terasa sakit, panas dan keluar darah menetes. Apabila tidak diobati kadang-kadang pada waktu duduk darah akan keluar sendiri dan membasahi celana, dan apabila sudah parah maka spinkter dalam akan keluar karena telah banyak pembuluh darah yang pecah. Apabila sampai hal ini terjadi maka harus segera dioperasi.

6.       Koronariasis, merupakan penyakit di mana terjadi penyempitan nadi tajuk jantung (jantung koroner).

7.       Hipertensi, merupakan penyakit di mana terjadi tekanan darah tinggi. Tekanan darah penderita hipertensi ini melebihi 200 mm Hg, sehingga akan berakibat pusing dan apabila mengalami jatuh dapat mengakibatkan terjadinya pecahnya pembuluh darah atau penyumbatan pembuluh darah (stroke).

8.       Hipotensi merupakan kebalikan dari hipertensi yaitu orang yang memiliki darah kurang dari 100 mm Hg atau sering disebut dengan penyakit tekanan darah rendah. Biasanya penderita akan cepat merasa lelah dan kadang-kadang sering kesemutan di anggota gerak misalnya pada kaki dan tangan.

9.       Pingsan, yaitu hilangnya kesadaran karena berkurangnya suplai oksigen yang dibawa oleh darah.

10.   Thalasemia, yaitu penyakit kelainan darah turunan yang ditandai oleh adanya sel darah merah yang abnormal.

Teori Dasar Kimia

Tatanama

Logo IUPAC.

Tatanama kimia merujuk pada sistem penamaan senyawa kimia. Telah dibuat sistem penamaan spesies kimia yang terdefinisi dengan baik. Senyawa organik diberi nama menurut sistem tatanama organik. Senyawa anorganik dinamai menurut sistem tatanama anorganik.

Atom

Model atom Rutherford

Atom adalah suatu kumpulan materi yang terdiri atas inti yang bermuatan positif, yang biasanya mengandung proton dan neutron, dan beberapa elektron di sekitarnya yang mengimbangi muatan positif inti. Atom juga merupakan satuan terkecil yang dapat diuraikan dari suatu unsur dan masih mempertahankan sifatnya, terbentuk dari inti yang rapat dan bermuatan positif dikelilingi oleh suatu sistem elektron.

Unsur

Bijih uranium

Unsur adalah sekelompok atom yang memiliki jumlah proton yang sama pada intinya. Jumlah ini disebut sebagai nomor atom unsur. Sebagai contoh, semua atom yang memiliki 6 proton pada intinya adalah atom dari unsur kimia karbon, dan semua atom yang memiliki 92 proton pada intinya adalah atom unsur uranium.

Ion

Ion atau spesies bermuatan, atau suatu atom atau molekul yang kehilangan atau mendapatkan satu atau lebih elektron. Kation bermuatan positif (misalnya kation natriumNa⁺) dan anion bermuatan negatif (misalnya klorida Cl⁻) dapat membentuk garam netral (misalnya natrium klorida, NaCl). Contoh ion poliatom yang tidak terpecah sewaktu reaksi asam-basa adalah hidroksida (OH⁻) dan fosfat (PO₄³⁻).

Senyawa

Karbon dioksida(CO₂), contoh senyawa kimia

Senyawa merupakan suatu zat yang dibentuk oleh dua atau lebih unsur dengan perbandingan tetap yang menentukan susunannya. sebagai contoh, air merupakan senyawa yang mengandung hidrogen dan oksigendengan perbandingan dua terhadap satu. Senyawa dibentuk dan diuraikan oleh reaksi kimia.

Molekul

Molekul adalah bagian terkecil dan tidak terpecah dari suatu senyawa kimia murni yang masih mempertahankan sifat kimia dan fisik yang unik. Suatu molekul terdiri dari dua atau lebih atom yang terikatsatu sama lain.

Zat kimia

Suatu 'zat kimia' dapat berupa suatu unsur, senyawa, atau campuran senyawa-senyawa, unsur-unsur, atau senyawa dan unsur. Sebagian besar materi yang kita temukan dalam kehidupan sehari-hari merupakan suatu bentuk campuran, misalnya air, aloy,biomassa, dll.

Ikatan kimia

Orbital atom dan orbital molekul elektron

Ikatan kimia merupakan gaya yang menahan berkumpulnya atom-atom dalammolekul atau kristal. Pada banyak senyawa sederhana, teori ikatan valensi dan konsep bilangan oksidasi dapat digunakan untuk menduga struktur molekular dan susunannya. Serupa dengan ini, teori-teori dari fisika klasik dapat digunakan untuk menduga banyak dari struktur ionik. Pada senyawa yang lebih kompleks/rumit, seperti kompleks logam, teori ikatan valensi tidak dapat digunakan karena membutuhken pemahaman yang lebih dalam dengan basismekanika kuantum.

Wujud zat

Fase adalah kumpulan keadaan sebuah sistem fisik makroskopis yang relatif serbasama baik itu komposisi kimianya maupun sifat-sifat fisikanya (misalnya masa jenis, struktur kristal, indeks refraksi, dan lain sebagainya). Contoh keadaan fase yang kita kenal adalah padatan, cair, dan gas. Keadaan fase yang lain yang misalnya plasma, kondensasi Bose-Einstein, dan kondensasi Fermion. Keadaan fase dari material magnetik adalah paramagnetik, feromagnetik dan diamagnetik.

Reaksi kimia

Reaksi kimia antara hidrogen klorida danamonia membentuk senyawa baru amonium klorida

Reaksi kimia adalah transformasi/perubahan dalam struktur molekul. Reaksi ini bisa menghasilkan penggabungan molekul membentuk molekul yang lebih besar, pembelahan molekul menjadi dua atau lebih molekul yang lebih kecil, atau penataulangan atom-atom dalam molekul. Reaksi kimia selalu melibatkan terbentuk atau terputusnya ikatan kimia.

Kimia kuantum

Kimia kuantum secara matematis menjelaskan kelakuan dasar materi pada tingkat molekul. Secara prinsip, dimungkinkan untuk menjelaskan semua sistem kimia dengan menggunakan teori ini. Dalam praktiknya, hanya sistem kimia paling sederhana yang dapat secara realistis diinvestigasi dengan mekanika kuantum murni dan harus dilakukan hampiran untuk sebagian besar tujuan praktis (misalnya, Hartree-Fock, pasca-Hartree-Fock, atau teori fungsi kerapatan, lihat kimia komputasi untuk detilnya). Karenanya, pemahaman mendalam mekanika kuantum tidak diperlukan bagi sebagian besar bidang kimia karena implikasi penting dari teori (terutama hampiran orbital) dapat dipahami dan diterapkan dengan lebih sederhana.

Dalam mekanika kuantum (beberapa penerapan dalam kimia komputasi dan kimia kuantum), Hamiltonan, atau keadaan fisik, dari partikel dapat dinyatakan sebagai penjumlahan dua operator, satu berhubungan dengan energi kinetik dan satunya dengan energi potensial. Hamiltonan dalam persamaan gelombang Schrödinger yang digunakan dalam kimia kuantum tidak memiliki terminologi bagiputaran elektron.

Penyelesaian persamaan Schrödinger untuk atom hidrogen memberikan bentuk persamaan gelombang untuk orbital atom, dan energi relatif dari orbital 1s, 2s, 2p, dan 3p. Hampiran orbital dapat digunakan untuk memahami atom lainnya seperti helium, litium, dankarbon.

Hukum kimia

Hukum-hukum kimia sebenarnya merupakan hukum fisika yang diterapkan dalam sistem kimia. Konsep yang paling mendasar dalam kimia adalah Hukum kekekalan massa yang menyatakan bahwa tidak ada perubahan jumlah zat yang terukur pada saat reaksi kimiabiasa. Fisika modern menunjukkan bahwa sebenarnya energilah yang kekal, dan bahwa energi dan massa saling berkaitan. Kekekalan energi ini mengarahkan kepada pentingnya konsep kesetimbangan, termodinamika, dan kinetika.