Sifat, Perubahan, dan Klasifikasi Materi Bab 8

Sifat, Perubahan, dan Klasifikasi Materi

SIFAT FISIKA

Sifat fisika adalah sifat suatu zat yang dapat diamati tanpa mengubah zat-zat penyusun materi tersebut. Sifat fisika antara lain wujud zat, warna, bau, titik leleh, titik didih, massa jenis, kekerasan, kelarutan, kekeruhan, kemagnetan, dan kekentalan. Berikut ini pembahasan mengenai sifat-sifat fisika tersebut :

Wujud zat

Wujud zat dibedakan atas zat padat, cair, dan gas. Zat tersebut dapat berubah dari satu wujud ke wujud lain. Beberapa peristiwa perubahan yang kita kenal, yaitu : menguap, mengembun, mencair, membeku, meyublim, dan mengkristal.

Warna

Setiap benda memiliki warna yang berbeda-beda. Warna merupakan sifat fisika yang dapat diamati secara langsung. Warna yang dimiliki suatu benda merupakan ciri tersendiri yang

membedakan antara zat satu dengan zat lain. Misal, susu berwarna putih, karbon berwarna hitam, paku berwarna kelabu pudar dan lain–lain.

Kelarutan

Kelarutan suatu zat dalam pelarut tertentu merupakan sifat fisika. Air merupakan zat pelarut untuk zat-zat terlarut. Tidak semua zat dapat larut dalam zat pelarut. Misal, garam dapat larut dalam air, tetapi kopi tidak dapat larut dalam air.

Daya hantar listrik

Daya hantar listrik merupakan sifat fisika. Benda yang dapat menghantarkan listrik dengan baik disebut konduktor, sedangkan benda yang tidak dapat menghantarkan listrik disebut isolator. Benda logam pada umumnya dapat menghantarkan listrik. Daya hantar listrik pada suatu zat dapat diamati dari gejala yang ditimbulkannya. Misal, tembaga dihubungkan dengan sumber tegangan dan sebuah lampu. Akibat yang dapat diamati adalah lampu dapat menyala.

Kemagnetan

Berdasarkan sifat kemagnetan, benda digolongkan menjadi dua yaitu benda magnetik dan benda non magnetik. Benda magnetik adalah benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet, sedangkan benda non magnetik adalah benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet.

Titik Didih

Titik didih merupakan suhu ketika suatu zat mendidih.

Titik Leleh

Titik leleh merupakan suhu ketika zat padat berubah menjadi zat cair.

SIFAT KIMIA

Sifat kimia adalah ciri-ciri suatu zat yang berhubungan dengan terbentuknya zat jenis baru. Contoh sifat fisika antara lain mudah terbakar, mudah busuk, mudah meledak , beracun, dan berkarat (korosif). Berikut ini pembahasan mengenai sifat-sifat kimia :

Mudah terbakar

Bensin termasuk zat yang mudah terbakar. Sehingga, di stasiun pengisian bahan bakar terdapat larangan “DILARANG MEROKOK“. Dengan mengetahui sifat dari bahan-bahan yang mudah terbakar, kita akan dapat menggunakannya secara aman.

Mudah busuk

Akibat terjadi reaksi kimia dalam suatu makanan atau minuman, dapat mengakibatkan makanan dan minuman tersebut membusuk dan berubah rasa menjadi asam. Misal, nasi yang dibiarkan berhari–hari bereaksi dengan udara menjadi basi, susu yang berubah rasa menjadi asam.

Berkarat

Reaksi antara logam dan oksigen dapat mengakibatkan benda tersebut berkarat. Logam, seperti : besi dan seng memiliki sifat mudah berkarat.

Mudah meledak

Interaksi zat dengan oksigen di alam ada yang mempunyai sifat mudah meledak, seperti : magnesium, uranium dan natrium.

Racun

Terdapat beberapa zat yang memiliki sifat kimia beracun, antara lain: insektisida, pestisida, fungisida, herbisida dan rodentisida. Zat beracun tersebut digunakan manusia untuk membasmi hama, baik serangga maupun tikus.

Perubahan Materi (Fisika-Kimia)

Di alam ini, terdapat fenomena atau kejadian yang biasa kita alami dan karena sering terjadi setiap hari kita tidak pernah memperhatikannya. Pernahkah kamu melihat lilin menyala? Apa yang terjadi pada sumbu dan batangnya?

Pada saat lilin menyala, dapat kita lihat sumbu lilin yang semula putih, berubah menjadi hitam kelam dan menjadi arang. Sedangkan pada batangnya, tampak berubah menjadi cair. Lilin yang terbakar tersebut mengalami dua perubahan yaitu perubahan sumbu menjadi arang, dan perubahan batang yang menjadi cair.

Perubahan materi tersebut ada yang bersifat fisika dan bersifat kimia. Untuk mengetahuhi perubahan yang terjadi pada lilin tersebut perubahan fisika atau kimia, kita perlu mengetahui perubahan fisika-kimia dan perbedaanya terlebih dahilu.

1.      Perubahan Fisika

Perubahan fisika adalah perubahan pada zat yang tidak menghasilkan zat jenis baru.

Contohnya beras yang ditumbuk menjadi tepung.

Beras yang ditumbuk menjadi tepung, hanya menunjukkan bentuk dan ukuran yang berubah, tetapi sifat molekul zat pada beras dan tepung tetap sama.

Peristiwa perubahan wujud zat, antara lain : menguap, mengembun, mencair, membeku, menyublim, mengkristal merupakan perubahan fisika.

skema perubahan materi

Terdapat beberapa ciri- ciri pada perubahan fisika, yaitu:

1.      tidak terbentuk zat jenis baru,

2.      zat yang berubah dapat kembali ke bentuk semula,

3.      hanya diikuti perubahan sifat fisika saja.

Perubahan fisika yang lainnya adalah perubahan bentuk, perubahan ukuran, dan perubahan warna. Pada perubahan ini, memungkinkan kita mendapatkan kembali materi semula, namun tidak semuanya dalam bentuk yang utuh. Misalnya, gelas yang pecah. Pada gelas tersebut terjadi perubahan fisika meskipun wujudnya bukan gelas lagi. Hanya wujud fisiknya saja yang berubah,dan tidak terjadi perubahan sifat, gelas yang pecah masih memiliki sifat dasarnya (gelas kaca memiliki sifat seperti kaca begitu pula dengan gelas kaca yang pecah).

2. Perubahan Kimia

Perubahan kimia adalah perubahan materi yang menghasilkan zat jenis baru. Misalnya pada saat membakar kertas. Setelah kertas tersebut habis terbakar akan terdapat abu yang diperoleh akibat proses pembakaran. Kertas sebelum dibakar memiliki sifat yang berbeda dengan kertas sesudah dibakar.

Perubahan kimia disebut juga reaksi kimia. Dalam kehidupan sehari-hari, banyak reaksi kimia yang terjadi secara alamiah atau yang dibuat manusia.

Terdapat beberapa ciri-ciri perubahan kimia suatu zat, yaitu:

1.      terbentuk zat jenis baru,

2.      zat yang berubah tidak dapat kembali ke bentuk semula,

3.      diikuti oleh perubahan sifat kimia melalui reaksi kimia.

Selama terjadi perubahan kimia, massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat sesudah reaksi.

Seperti halnya perubahan fisika, perubahan kimia juga dapat kita amati di alam dan lingkungan sekitar kita. Berdasarkan faktor penyebabnya perubahan kimia dapat dibedakan menjadi lima kelompok, yaitu :

1.      Proses pembakaran, contohnya kayu yang dibakar, bom meledak dan lilin yang dibakar.

2.      Proses peragian, contohnya perubahan susu menjadi keju, singkong menjadi tape dan kedelai menjadi tempe.

3.      Proses kerusakan, contohnya pelapukan kayu, pembusukan sampah dan perkaratan besi.

4.      Proses biologis mahluk hidup, contohnya proses fotosintesis, proses pencernaan makanan dan proses pernafasan.

5.      Proses pertumbuhan dan  perkembangan mahluk hidup, contohnya tumbuhnya seorang bayi menjadi dewasa.

Ciri-ciri yang mengindikasikan adanya perubahan kimia adalah adanya perubahan warna, perubahan bau, pembentukan gas, timbulnya cahaya, pembentukan endapan baru,  dan perubahan pH.

Dari pemaparan diatas, dapat kita ketahui bahwa perubahan sumbu lilin menjadi arang termasuk ke dalam perubahan kimia karena terbentuk zat baru dan peubahannya di ikuti perubahan sifat-sifat kimia dari zatt tersebut. Sedangkan perubahan yang terjadi pada batang lilin yang mencair merupakkan perubahan fisika yang notabene tidak terbentuk zat baru.

Perubahan materi ini dapat diketahui dari perbedaan keadaan awal dan keadaan akhir materi setelah mengalami perubahan. Keadaan yang dimaksud meliputi sifat-sifat maupun strukturnya. Materi dapat dikenali berdasarkan sifat-sifat fisika maupun sifat-sifat kimianya. Yang termasuk sifat-sifat fisika antara lain wujud, warna, titik leleh, titik didih, dan kelarutan. Sifat-sifat kimia materi didasarkan pada kemampuannya dalam melakukan perubahan atau reaksi kimia.

Klasifikasi materi

A. UNSUR

Konsep: Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat lain dengan reaksi kimia biasa.

Materi tersusun dari beberapa partikel penyusun. Para ilmuwan mengklasifikasikan zat atau materi menjadi dua kelompok, yaitu: zat tunggal dan campuran. Unsur dan senyawa termasuk dalam golongan zat tunggal. Nah, apa yang dimaksud dengan unsur? Unsur terdiri dari logam dan non logam.

Zat murni memiliki sifat yang membedakan dengan zat lainnya. Misal, unsur hidrogen hanya tersusun dari atom-atom hidrogen saja. Unsur oksigen hanya tersusun dari atom-atom oksigen saja. Sifat oksigen dan hidrogen tidak tampak pada zat yang dibentuk dari keduanya, misal air (H2O). Di alam terdapat 92 jenis unsur alami, sedangkan selebihnya adalah unsur buatan. Jumlah keseluruhan unsur di alam kira-kira 106 jenis unsur.

Unsur dikelompokkan menjadi tiga (3) bagian, yaitu :

1. Unsur logam

Secara umum unsur logam memiliki sifat berwarna putih mengkilap, mempunyai titik lebur rendah, dapat menghantarkan arus listrik, dapat ditempa dan dapat menghantarkan kalor atau panas. Pada umumnya logam merupakan zat padat, namun terdapat satu unsur logam yang berwujud cair yaitu air raksa. Beberapa unsur logam yang bermanfaat dalam kehidupan sehari–hari, antara lain:

a. Khrom (Cr) Digunakan untuk bumper mobil, dan campuran dengan baja menjadi stainless steel.

b. Besi (Fe) Merupakan logam yang paling murah, sebagai campuran dengan karbon menghasilkan baja untuk konstruksi bangunan, mobil dan rel kereta api.

c. Nikel ( Ni ) Nikel padat sangat tahan terhadap udara dan air pada suhu biasa, oleh karena itu nikel digunakan sebagai lapisan pelindung dengan cara disepuh.

d. Tembaga (Cu) Tembaga banyak digunakan pada kabel listrik, perhiasan, dan uang logam. Campuran tembaga dengan timah menghasilkan perunggu sedangkan campuran tembaga dengan seng menghasilkan kuningan.

e. Seng (Zn) Seng dapat digunakan sebagai atap rumah, perkakas rumah tangga, dan pelapis besi untuk mencegah karat.

f. Platina (Pt) Platina digunakan pada knalpot mobil, kontak listrik, dan dalam bidang kedokteran sebagai pengaman tulang yang patah.

g. Emas (Au) Emas merupakan logam sangat tidak reaktif, dan ditemukan dalam bentuk murni. Emas digunakan sebagai perhiasan dan komponen listrik berkualitas tinggi. Campuran emas dengan perak banyak digunakan sebagai bahan koin.

2. Unsur non logam

Pada umumnya unsur non logam memiliki sifat tidak mengkilap, penghantar arus listrik yang buruk, dan tidak dapat ditempa. Secara umum non logam merupakan penghantar panas yang buruk, namun terdapat satu unsur non logam yang dapat menghantarkan panas dengan baik yaitu grafit. Beberapa unsur non logam yang bermanfaat dalam kehidupan sehari–hari, antara lain:

a. Fluor (F) Senyawa fluorid yang dicampur dengan pasta gigi berfungsi menguatkan gigi, freon – 12 sebagai pendingin kulkas dan AC.

b. Brom (Br) Senyawa brom digunakan sebagai obat penenang saraf, film fotografi, dan bahan campuran zat pemadam kebakaran

c. Yodium (I) Senyawa yodium digunakan sebagai antiseptik luka, tambahan yodium dalam garam dapur, dan sebagai bahan tes amilum (karbohidrat) dalam industri tepung

3. Unsur semi logam (Metaloid)

Unsur semi logam memiliki sifat antara logam dan non logam. Beberapa unsur semi logam yang bermanfaat dalam kehidupan sehari–hari, antara lain :

a. Silikon (Si) Terdapat di alam terbanyak kedua setelah oksigen, yakni 28 %dari kerak bumi. Senyawa silikon banyak digunakan dalam peralatan pemotong dan pengampelasan, untuk semi konduktor, serta bahan untuk membuat gelas dan keramik.

b. Germanium ( Ge ) Keberadaan germanium di alam sangat sedikit, diperoleh dari batu bara dan batuan seng pekat. Germanium merupakan bahan semikonduktor, yaitu pada suhu rendah berfungsi sebagai isolator sedangkan pada suhu tinggi sebagai konduktor.

Seorang ahli kimia yang bernama Demitri Mendleev (1834 ~ 1907) mengajukan susunan tabel sistem periodik unsur-unsur. Bagaimanakah nama dan lambang unsur dituliskan? Banyaknya unsur yang terdapat di alam cukup menyulitkan kita untuk mengingat-ingat nama unsur. Oleh karena itu, diperlukan suatu tata cara untuk memudahkan kita mengingat nama unsur tersebut.

Jons Jacob Berzelius (1779 ~ 1848), memperkenalkan tata cara penulisan nama dan lambang unsur, yaitu :

1. Setiap unsur dilambangkan dengan satu huruf yang diambil dari huruf awal nama unsur tersebut.
2. Lambang unsur ditulis dengan huruf kapital.
3. Untuk unsur yang memiliki huruf awal sama, maka penulisan nama dibedakan dengan cara menambah satu huruf di belakangnya dan ditulis dengan huruf kecil.

Contoh: Unsur Karbon ditulis C, oksigen ditulis O, Aluminium ditulis Al, Kalsium ditulis Ca.