- Pengertian Sifat Materi, Perubahan Materi dan Klasifikasi Materi
A. MATERI
a. Pengertian materi
Materi disebut juga zat adalah sesuatu yang memiliki massa, volume dan sifat-sifat.
b. Wujud materi
Menurut wujudnya materi dikelompokkan menjadi tiga yaitu : padat, cair dan gas.
Materi yang tergolong dalam wujud gas, misalnya : udara, gas bumi, gas elpiji, uap air, gas kapur, kapur barus.
Materi dalam wujud cair misalnya : air, minyak goreng, alkohol, bensin, solar, larutan gula, air laut.
Materi dalam wujud padat misalnya : baja, batu dan kapur.
c. Sifat Materi
Jenis materi dikenal berdasarkan sifat-sifatnya dan dibedakan menjadi dua macam, yaitu sifat kimia dan sifat fisika
1. Sifat fisika : Yaitu sifat materi yang berkaitan dengan peristiwa fisika,
misalnya : massa jenis, titik didih, titik lebur, kalor lebur, rasa, warna, dan bau
Contoh : – Hidrogen sulfida, zat yang tidak dapat dilihat, karena tidak dapat dilihat tetapi dikenal dengan baunya.
- Air massa jenisnya 1 gram siap dan titik didihnya 100oC
- Besi melebur pada 1500oC
2. Sifat Kimia : Sifat kimia adalah sifat suatu materi yang berkaitan dengan
peristiwa kimia yang meliputi
2.1. Keterbakaran : Tingkat kemudahan suatu materi dapat terbakar,
misalnya :
- Asbes, besi, aluminium, air tidak bisa terbakar
- Minyak lebih mudah terbakar dari pada kayu
2.2. Kereaktipan : Mudah atau tidaknya suatu materi bereaksi, misalnya
tingkat keterbakaran, inisasi, peruraian dan pembentukan.
Misalnya : – Zat-zat yang dapat terionisasi soda abu (kostik soda), asam sulfat, asam clorida, garam dapur, kalium sulfat.
- Zat-zat yang dapat terurai
- Batu kapur dipanasi terurai menjadi kapur tohor
(kapur sirih dan gas karbon dioksida).
- Mercuri oksida dipanasi menjadi logam mercuri dan gas oksigen.
3. Perubahan Materi
Materi dapat mengalami perubahan jika dipengaruhi oleh energi kalor,
listrik atau kimia perubahan materi dibedakan dalam dua macam yaitu
perubahan fisika dan perubahan kimia
a. Perubahan fisika :
Suatu materi mengalami perubahan fisika, jika jenisnya tidak berubah, meskipun sifat-sifat fisikanya mengalami perubahan.
Misalnya : Es jika dipanasi berubah air selanjutnya menjadi uap.
Dalam peristiwa ini terjadi perubahan wujud, yaitu pada menjadi cair akhirnya menjadi, tetapi jenis zat tetap yaitu air.
b. Perubahan Kimia
Suatu materi mengalami perubahan kimia jika jenis zat berubah
Perubahan kimia disebut juga reaksi kimia atau reaksi
Misalnya :
1. Batu kapur dipanasi menjadi kapur sohor dan karbon dioksida.
Batu kapur, kapur sohor dan karbon dioksida tiga zat yang berbeda
Pada peristiwa ini zat sebelum dan sesudah reaksi jenisnya berbeda
2. Kertas dibakar, zat yang terjadi sesudah pembakaran, abu, asap disertai energi kalor dan cahaya.
Zat sebelum dibakar kertas, zat setelah dibakar abu dan asap yang berbeda jenisnya dengan zat sebelum dibakar yaitu kertas.
Klasifikasi materi
Zat-zat yang kita temukan di alam semesta ini hanya ada dua kemungkinan, yaitu adalah zat tunggal dan campuran
Zat tunggal adalah materi yang memiliki susunan partikel yang tidak
mudah dirubah dan memilik komposisi yang tetap. Zat tunggal dapat
diklasifikasikan sebagai unsur dan senyawa. Zat tunggal berupa unsur
didefinisikan sebagai zat yang tidak dapat diuraikan menjadi zat lain
yang lebih sederhana. Unsur besi tidak bisa diuraikan menjadi zat lain,
jika ukuran besi ini diperkecil, maka suatu saat akan didapatkan bagian
terkecil yang tidak dapat dibagi lagi dan disebut dengan atom besi.
Unsur di alam dapat dibagi menjadi dua bagian besar yaitu unsur logam dan bukan logam (bukan logam).
Unsur logam umumnya berbentuk padat kecuali unsur air raksa atau
mercury (Hg), menghantarkan arus listrik dan panas. Logam permukaannya
mengkilat dapat ditempa menjadi plat ataupun kawat. Saat ini kita lebih
mengenal dengan nama aliasnya, seperti unsur Ferum dengan lambang Fe
yang kita kenal dengan Besi. Aurum dengan lambang Au adalah unsur Emas,
dan Argentum (Ag) untuk unsur Perak.
Unsur bukan logam memilki sifat yang berbeda seperti; tidak dapat
menghantarkan arus listrik, panas dan bersifat sebagai isolator.
Permukaan atau penampang unsurnya tidak mengkilat kecuali unsur Karbon.
Wujud unsur ini berupa gas, sehingga tidak dapat ditempa. Secara umum
unsur bukan logam juga sudah kita kenal, seperti Oksigen dengan lambang
O, Nitrogen dengan lambang N, dan unsur Sulfur dengan lambng S, dalam
istilah kita adalah Belerang.
Zat tunggal berupa senyawa didefinisikan sebagai zat yang dibentuk
dari berbagai jenis unsur yang saling terikat secara kimia dan memiliki
komposisi yang tetap. Senyawa terdiri dari beberapa unsur, maka senyawa
dapat diuraikan menjadi unsur-unsurnya dengan proses tertentu. Contoh
senyawa yang paling mudah kita kenal adalah air. Senyawa air diberi
lambang H2O. Senyawa air terbentuk oleh dua jenis unsur yaitu unsur
Hidrogen (H) dan unsur Oksigen (O), dengan komposisi 2 unsur H dan satu
unsur O. Gambar 1.11 menjelaskan perbedaan unsur dan senyawa.
Di alam senyawa dapat dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu senyawa
Organik dan senyawa Anorganik, pengelompokkan didasari pada unsur-unsur
pembentuknya
Senyawa Organik didefinisikan sebagai senyawa yang dibangun oleh
unsur karbon sebagai kerangka utamanya. Senyawa-senyawa ini umumnya
berasal dari makhluk hidup atau yang terbentuk oleh makhluk hidup
(organisme).
Senyawa ini mudah kita jumpai seperti ureum atau ure terdapat pada
air seni (urin). Gula pasir atau sakarosa yang banyak terdapat didalam
tebu dan alkohol merupakan hasil fermentasi dari lautan gula.
Senyawa Anorganik adalah senyawa-senyawa yang tidak disusun dari atom
karbon, umumnya senyawa ini ditemukan di alam, beberapa contoh senyawa
ini seperti garam dapur (Natrium klorida) dengan lambang NaCl, alumunium
hdroksida yang dijumpai pada obat maagh, memiliki lambang Al(OH)3.
Demikian juga dengan gas yang terlibat dalam proses respirasi yaitu gas
oksigen dengan lambang O 2 dan gas karbon dioksida dengan lambang CO2.
Asam juga merupakan salah satu senyawa anorganik yang mudah kita kenal
misalnya asam nitrat (HNO3), asam klorida (HCl) dan lainnya.
Campuran adalah materi yang disusun oleh beberapa zat tunggal baik
berupa unsur atau senyawa dengan komposisi yang tidak tetap. Dalam
campuran sifat dari materi penyusunnya tidak berubah.
Contoh sederhana dari campuran dapat kita jumpai di dapur misalnya
saus tomat. Campuran ini mengandung karbohidrat, protein, vitamin C dan
masih banyak zat zat lainnya. Sifat karbohidrat, protein dan vitamin C
tidak berubah.
Campuran dapat kita bagi menjadi dua jenis, yaitu campuran homogen
dan campuran heterogen. Campuran homogen adalah campuran serba sama yang
materi-materi penyusunnya berinteraksi, namun tidak membentuk zat baru.
Untuk lebih jelasnya kita perhatikan contohnya larutan gula dalam
sebuah gelas
Larutan ini merupakan campuran air dengan gula, jika kita coba
rasakan, maka rasa larutan diseluruh bagian gelas adalah sama manisnya,
baik yang dipermukaan ditengah maupun dibagian bawah. Campuran homogen
yang memiliki pelarut air sering disebut juga dengan larutan.
Campuran homogen dapat pula berbentuk sebagai campuran antara logam
dengan logam, seperti emas 23 karat merupakan campuran antara logam emas
dan perak. Kedua logam tersebut memadu sehingga tidak tampak lagi
bagian emas atau bagian peraknya. Campuran logam lain seperti perunggu,
alloy, amalgam dan lain sebagainya.
Campuran heterogen adalah campuran serbaneka, dimana materi-materi
penyusunnya tidak berinteraksi, sehingga kita dapat mengamati dengan
jelas dari materi penyusun campuran tersebut (Gambar 1.13).
Campuran heterogen tidak memerlukan komposisi yang tetap seperti
halnya senyawa, jika kita mencampurkan dua materi atau lebih maka akan
terjadi campuran. Contoh yang paling mudah kita amati dan kita lakukan
adalah mencampur minyak dengan air, kita dapat menentukan bagian minyak
dan bagian air dengan indera mata kita. Perhatikan pula susu campuran
yang kompleks, terdiri dari berbagai macam zat seperti protein,
karbohidrat, lemak, vitamin C dan E dan mineral
- Unsur dan Sistem Periodik Unsur
Unsur adalah zat murni yang dapat diuraikan lagi
menjadi zat lain yang lebih sederhana dengan reaksi kimia biasa.
Penulisan lambang unsur mengikuti aturan sebagai berikut:
- Lambang unsur diambil dari singkatan nama unsur. Beberapa lambang
unsur berasal dari bahasa Latin atau Yunani nama unsur tersebut.
Misalnya Fe dari kata ferrum (bahasa latin) sebagai lambang unsur besi.
- Lambang unsur ditulis dengan satu huruf kapital.
- Untuk Unsur yang dilambangkan dengan lebih dengan satu huruf, huruf
pertama lambang ditulis dengan huruf kapital dan huruf kedua/ketiga
ditulis dengan huruf kecil.
- Unsur-unsur yang memiliki nama dengan huruf pertama sama maka huruf
pertama lambang unsur diambil dari huruf pertama nama unsur dan huruf
kedua diambil dari huruf lain yang terdapat pada nama unsur tersebut.
Misalnya, Ra untuk radium dan Rn untuk radon.
Pada suhu kamar (25 C) unsur dapat berwujud Padat, Cair,dan Gas, secara umum unsur terbagi menjadi dua kelompok yaitu:
- Unsur Logam: umumnya unsur logam diberi nama
akhiran ium. Umumnya logam ini memiliki titik didih tinggi, mengilap,
dapat dibengkokan , dan dapt menghantarkan panas atau arus listrik.
- Unsur Non Logam: umumnya memiliki titik didih
rendah, tidak mengkilap,kadang-kadang rapuh tak dapat dibengkokkan dan
sukar menghantarkan panas atau arus listrik.
Senyawa adalah zat yang terbentuk dari penggabungan
unsur-unsur dengan pembagian tertentu. Senyawa dihasilkan dari reaksi
kimia antara dua unsur atau lebih melalui reaksi pembentukan. Misalnya,
karat besi (hematit) berupa Fe2O3 dihasilkan oleh reaksi besi (Fe)
dengan oksigen (O). Senyawa dapat diuraikan menjadi unsur-unsur
pembentuknya melalui reaksi penguraian.
Senyawa mempunyai sifat yang berbeda dengan unsur-unsur pembentuknya.
Senyawa hanya dapt diuraikan menjadi unsur-unsur pembentuknya melalui
reaksi kimia. Pada kondisi yang sama, senyawa dapat memiliki wujud
berbeda dengan unsur-unsur pembentuknya. Sifat fisika dan kimia senyawa
berbeda dengan unsur-unsur pembentuknya. Misalnya reaksi antara gas
hidrogen dan gas oksigen membentuk senyawa air yang berwujud cair.
Campuran adalah gabungan dari dua zat atau lebih
yang hasil penggabungan nya masih mempunyai sifat yang sama dengan zat
aslinya. Misalnya, campuran antara air dan gula menghasilkan cairan yang
berasa manis.
Campuran dapat berupa gabungan unsur, senyawa, atau keduanya.
Campuran Homogen memiliki komposisi maupun wujud yang seragam. Misalnya
air gula dan santan. Sebaliknya campuran heterogen memiliki komposisi
yang tidak seragam. Misalnya, campuran antara air dan pasir. Campuran
dapat dipisahikan menjadi zat-zat penyusun berdasarkan perbedaan sifat
zat-zat penyusunnya, misalnya dengan penyaringan.
Penulisan unsur dipermudah dengan adanya lambang unsur. Bagaimana
mempermudah penulisan susunan senyawa? Caranya dengan menggunakan rumus kimia, yaitu gabungan lambang unsur sesuai unsur yang menyusun senyawa. Misalnya, lambang unsur natrium adalah Na dan lambang unsur klorin adalah Cl. Jika natrium direaksikan dengan klorin akan menghasilkan senyawa natrium klorida dengan rumus kimia NaCl. Nama umum NaCl ialah garam dapur.
Sistem periodik unsur modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom
dan kemiripan sifat. Lajur horizontal, yang selanjutnya disebut periode,
disusun menurut kenaikan nomor atom, sedangkan lajur vertikal, yang
selanjutnya disebut golongan, disusun menurut kemiripan sifat.
Unsur segolongan bukannya mempunyai sifat yang sama, melainkan
mempunyai kemiripan sifat. Setiap unsur memiliki sifat khas yang
membedakannya dari unsur lainnya. Unsur-unsur dalam sistem periodik
dibagi menjadi dua bagian besar, yaitu unsur-unsur yang menempati
golongan A yang disebut unsur golongan utama, dan unsur-unsur yang
menempati golongan B yang disebut unsur transisi (James E. Brady, 1990).
Sistem periodik unsur modern yang disebut juga sistem periodik bentuk
panjang, terdiri atas 7 periode dan 8 golongan. Periode 1, 2, dan 3
disebut periode pendek karena berisi sedikit unsur, sedangkan periode
lainnya disebut periode panjang. Golongan terbagi atas golongan A dan
golongan B. Unsur-unsur golongan A disebut golongan utama, sedangkan
golongan B disebut golongan transisi. Golongan-golongan B terletak
antara golongan IIA dan IIIA. Golongan B mulai terdapat pada periode 4.
Dalam sistem periodik unsur yang terbaru, golongan ditandai dengan
golongan 1 sampai dengan golongan 18 secara berurutan dari kiri ke
kanan. Dengan cara ini, maka unsur transisi terletak pada golongan 3
sampai dengan golongan 12.
a. Periode
Sistem periodik unsur modern mempunyai 7 periode. Unsur-unsur yang
mempunyai jumlah kulit yang sama pada konfigurasi elektronnya, terletak
pada periode yang sama.
Nomor Periode = Jumlah Kulit
b. Golongan
Sistem periodik unsur modern mempunyai 8 golongan utama (A).
Unsur-unsur pada sistem periodik modern yang mempunyai elektron
valensi (elektron kulit terluar) sama pada konfigurasi elektronnya, maka
unsur-unsur tersebut terletak pada golongan yang sama (golongan
utama/A).
Nomor Golongan = Jumlah Elektron Valensi
- Energi, Macam-Macam Energi dan Contoh
PENGERTIAN ENERGI DAN BENTUK ENERGI
Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja (usaha). Satuan energi
menurut Satuan Internasional (SI) adalah joule, satuan energi yang lain:
erg, kalori, dan kWh. Satuan kWh biasa digunakan untuk menyatakan
energi listrik, dan kalori biasanya untuk energi kimia.
Konversi satuan energi:
1 kalori = 4,2 joule
1 joule = 0,24 kalori
1 joule = 1 watt sekon
1 kWh = 3.600.000 joule
Beberapa bentuk energi antara lain:
- Energi kimia adalah energi yang terkandung dalam zat, misal makanan, bahan bakar atau aki.
- Energi listrik, berasal dari arus listrik.
- Energi cahaya merupakan gelombang elektromagnetik, misal yang dipancarkan dari matahari atau lampu pijar.
- Energi bunyi dihasilkan oleh benda yang bergetar, misal gitar yang dipetik atau bel listrik.
- Energi nuklir berasal dari reaksi pembelahan atom (reaksi fisi) atau penggabungan atom (reaksi fusi).
- Energi mekanik dimiliki benda karena sifat geraknya, misal air terjun.
Hukum kekekalan energi “Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat
dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang
lain”
ENERGI MEKANIK
Energi mekanik adalah energi yang dimiliki suatu benda karena sifat
geraknya. Energi mekanik terdiri dari energi potensial dan energi
kinetik.
Secara matematis dapat dituliuskan :
Em = Ep + Ek
dimana Em = Energi Mekanik
Energi Potensial
Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya (kedudukan) terhadap suatu acuan.
Sebagai contoh sebuah batu yang kita angkat pada ketinggian tertentu
memiliki energi potensial, jika batu kita lepas maka batu akan melakukan
kerja yaitu bergerak ke bawah atau jatuh. Jika massa batu lebih besar
maka energi yang dimiliki juga lebih besar, batu yang memiliki energi
potensial ini karena gaya gravitasi bumi, energi ini disebut energi
potensial bumi.
Energi potensial bumi tergantung pada massa benda, gravitasi bumi dan ketinggian benda. Sehingga dapat dirumuskan:
Ep = m.g.h
dimana :
Ep = Energi potensial
m = massa benda
g = gaya gravitasi
h = tinggi benda