klasifikasi materi dan perubahannya
https://www.albertussulistya.my.id/2022/08/klasifikasi-materi-dan-perubahannya.html
klasifikasi materi dan perubahannya
Klasifikasi Materi dan
Perubahannya
Istilah-istilah Penting
Campuran, Zat Tunggal (Unsur dan Senyawa),
Karakteristik Zat, Perubahan Fisika, Perubahan Kimia,
Pemisahan Campuran
A. Cara Mengklasifikasikan Materi
Alam semesta terdiri atas planet-planet, contohnya bumi. Di bumi terdapat
gunung, udara, laut, dan begitu banyak hal lain. Segala sesuatu yang berada di
bumi tersusun atas materi, yang terdiri atas unsur, seperti air, udara, tanah, dan
api. Itulah gambaran keragaman materi.
Ketika kamu mengumpulkan sekelom-pok benda berdasarkan sifatnya, langkah-langkah yang dapat dilakukan adalah sebagai berikut.
• Mengamati karakteristik benda tersebut.
• Mencatat persamaan dan perbedaan sifat benda masing–masing.
• Memasukkan benda-benda yang memiliki persamaan sifat ke dalam satu kelompok.
• Memberi nama yang sesuai pada setiap kelompok benda tersebut.
Perhatikan sebuah lampu bohlam. Tersusun dari materi apa sajakah lampu tersebut? Para ilmuwan mengklasifikasi materi agar lebih mudah dipelajari dan disusun secara sistematis. Materi adalah sesuatu yang mempunyai massa dan dapat menempati sebuah ruang. Materi berdasarkan wujudnya dapat dikelompokkan menjadi zat padat, cair, dan gas. Contoh zat padat adalah beberapa jenis logam,
seperti besi, emas, dan seng. Air, minyak goreng, dan bensin merupakan contoh wujud cair. Contoh zat berwujud gas adalah udara, asap, dan uap air. Asap rokok merupakan salah satu gas yang berbahaya bagi kesehatan. Oleh karena itu, kam dilarang merokok. Merokok selain berbahaya bagi si perokok, juga berbahaya bagi orang lain yang berada di sekitar perokok, karena asap rokok akan terisap olehnya.
Orang yang merokok disebut perokok aktif sedangkan orang lain yang berada di sekitar perokok disebut perokok pasif.
Contoh wujud zat yang sederhana dan mudah kamu pahami adalah air. Ketika dalam bentuk bongkahan es, maka es tersebut dikatakan dalam wujud padat. Tetapi, ketika dipanaskan es tersebut akan berubah kembali menjadi air.
Air tersebut dikatakan dalam wujud cair. Ketika dipanaskan pada suhu 100°C, air
akan berubah menjadi uap air. Uap air dikatakan dalam wujud gas. Perbedaan sifat
zat padat, cair, dan gas dijelaskan pada Tabel 3.1.
2. Unsur, Senyawa, dan Campuran
Perhatikan semua benda di sekitarmu. Ada pensil, buku, meja, kursi, pintu,
jendela, pakaian, dan sebagainya. Tersusun dari apakah benda-benda tersebut?
Semua benda yang ada di bumi kita tersusun dari materi. Ilmuwan menggolongkan
materi berdasarkan komposisi dan sifatnya. Berdasarkan komposisinya, materi
yang ada di alam dapat diklasifikasi menjadi zat tunggal dan campuran. Perhatikan
Gambar 3.6.
Materi
Zat Tunggal
Unsur Senyawa
Koloid Larutan
Suspensi
Heterogen Homogen
Campuran
Dari Gambar 3.6, materi di alam dapat
dibagi menjadi zat murni dan campuran. Bila
kita kaji lebih mendalam lagi, zat tunggal
(murni) yang ada di alam dapat dibagi menjadi
unsur dan senyawa. Unsur merupakan zat
tunggal yang tidak dapat dibagi lagi menjadi
bagian yang lebih sederhana dan akan tetap
mempertahankan karakteristik asli dari unsur
tersebut. Sebongkah emas apabila dibagi terus
sampai bagian yang terkecil akan menjadi atom
emas. Banyak sekali unsur yang ada di alam
dapat kamu jumpai dalam kehidupan sehari-
hari. Misalnya besi, timah, seng, tembaga, dan nikel. Sama dengan contoh emas
di atas, coba kamu perhatikan potongan besi bila dibagi lagi menjadi bagian yang
terkecil akan diperoleh atom besi. Demikian pula pada timah, seng, tembaga, dan
nikel. Dari penjabaran tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa unsur merupakan
zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat yang lebih sederhana
dengan proses kimia biasa. Bagian terkecil dari unsur adalah atom.
Ketika kamu belajar alat musik, tentu saja kamu harus mempelajari simbol-
simbol musik atau not baloknya. Simbol-simbol tersebut dapat dibaca dan
dipelajari oleh semua orang, sehingga semua orang dapat mempelajarinya
dengan mudah.
Para ahi kimia juga menggunakan simbol atau lambang untuk menunjukkan
perbedaan antara unsur kimia yang satu dengan yang lainnya. Ahli kimia sudah
menemukan unsur sejak abad ke-9 dan unsur secara bertahap terus berkembang
sampai abad ke-20. Unsur di alam dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu unsur
logam dan nonlogam. Contoh unsur logam adalah besi, emas, dan seng. Contoh
unsur nonlogam adalah karbon, nitrogen, dan oksigen. Selain itu masih ada juga
unsur yang bersifat semi logam. Berikut ini disajikan beberapa contoh unsur logam
dan nonlogam yang dikenal dalam kehidupan sehari-hari beserta lambangnya
1) Campuran Homogen
Campuran homogen banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Larutan gula,
larutan garam, dan sirop merupakan contoh campuran homogen. Dalam larutan gula,
apakah kamu dapat membedakan zat-zat
penyusunnya? Tentu saja tidak. Kamu tidak
dapat membedakan zat-zat yang menyusun
larutan gula tersebut. Jadi, campuran
homogen adalah campuran yang tidak
dapat dibedakan zat- zat yang tercampur di
dalamnya.
Larutan tersusun atas pelarut (solvent) dan zat terlarut (solute). Pelarut yang
banyak digunakan adalah air. Senyawa lain yang dapat digunakan sebagai pelarut
adalah senyawa organik yang dikenal juga sebagai pelarut organik , contohnya
kloroform dan alkohol. Dalam larutan, ukuran partikel zat terlarut sangat kecil
dengan diameter kurang dari 1 nm sehingga partikel zat terlarut tidak dapat
dilihat walaupun menggunakan mikroskop ultra. Oleh karena itu, larutan terlihat
homogen (serba sama). Artinya zat yang terlarut dan pelarut dalam larutan
tersebut tidak dapat dibedakan.
Dilarutkan
Partikel zat terlarut tidak bisa terlihat, sehingga tidak bisa dibedakan dengan pelarutnya
Pelarut Larutan
Zat terlarut
Dilarutkan
Partikel zat terlarut tidak bisa
terlihat, sehingga tidak bisa
dibedakan dengan pelarutnya
Pelarut Larutan
Zat terlarut
Larutan = pelarut + zat terlarut
a) Larutan Asam, Basa, dan Garam Pada pembahasan sebelumnya, sudah dijelaskan bahwa contoh campuran homogen adalah larutan. Pada dasarnya,larutan yang dikenal dalam kehidupan
sehari-hari dapat dikelompokkan menja di larutan yang bersifat asam, basa, atau garam. Larutan seperti cuka, sirop, penghilang noda, sabun cuci, sabun mandi, soda kue, dan garam dapur me-
rupakan contoh larutan asam, larutanbasa, atau garam yang banyak dijumpai setiap har
Untuk membedakan larutan asam dan basa dapat dilakukan kegiatan berikut.
Bagaimana membedakan larutan asam dan basa?
Lakukan langkah-langkah berikut.
1. Buatlah air perasan jeruk, larutan detergen, larutan garam dapur, dan larutan soda kue.
2. Tuanglah setiap larutan tersebut dalam gelas kimia/gelas plastik (kemasan air mineral) yang sudah tidak terpakai.
3. Setiap larutan dituangkan ke dalam gelas yang berbeda.
4. Uji semua larutan dengan kertas lakmus merah dan lakmus biru.
5. Amati dan catatlah apa yang terjadi pada kertas lakmus tersebut.
Lakukan pengamatan terhadap kegiatan observasi berikut.
a. Apa yang terjadi ketika kertas lakmus merah dan biru dicelupkan ke
dalam larutan jeruk?
b. Apa yang terjadi ketika kertas lakmus merah dan lakmus biru
dicelupkan ke dalam larutan detergen dan soda kue?
c. Apa yang terjadi ketika kertas lakmus merah dan lakmus biru
dicelupkan ke dalam larutan mineral dan larutan garam?
Larutan asam dan basa dimanfaatkan secara luas untuk industri, pertanian,
kesehatan, dan penelitian di laboratorium. Oleh karena itu, dalam memahami
sifat-sifat asam dan basa merupakan hal yang sangat penting untuk memahami
berbagai macam jenis larutan yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari
(1) Asam
Tentu kamu telah mengenal larutan asam dalam kehidupan sehari-hari.
Asam banyak ditemukan dalam buah-buahan dan sayuran. Contohnya, jeruk,
lemon, dan tomat.
Pada saat memasak di dapur, tentu kamu mengenal salah satu bahan
penambah rasa makanan, yaitu cuka dapur yang mengandung asam asetat.
Aki pada kendaraan bermotor mengandung asam sulfat. Asam dalam
lambung kita, yaitu asam klorida berfungsi membantu proses pencernaan
bahan makanan.
Masih banyak contoh senyawa asam lainnya yang dikenal dalam
kehidupan sehari-hari. Kamu dapat menemukan larutan asam, baik dalam
makanan, minuman, ataupun bahan pembersih di rumah. Dari beberapa
contoh larutan asam yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, bagaimana
cara kita mengidentifikasi larutan asam? Berikut ciri atau tanda dari larutan
asam.
(a) Rasanya masam (tidak boleh dicoba kecuali dalam makanan).
(b) Dapat menimbulkan korosi.
(c) Mengubah kertas lakmus biru menjadi merah.
Selain banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari, larutan
asam dapat menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan, contohnya
terjadinya hujan asam. Di beberapa wilayah tertentu, terjadi hujan asam yang
menyebabkan kerusakan pada bangunan gedung dan patung-patung dalam
kota. Mengapa dapat terjadi hujan asam? Bila terdapat kadar gas belerang
dioksida (SO2
) dan nitrogen oksida (NO) di atmosfer sangat tinggi, maka gas
ini akan bereaksi dengan air di atmosfer dan membentuk asam sulfat, asam
nitrat, dan senyawa asam lainnya. Ketika terjadi hujan, air yang dihasilkan
bersifat lebih asam dari keadaan normal. Air hujan inilah yang dikenal dengan
hujan asam. Gas belerang dioksida dan gas nitrogen oksida dihasilkan dari
pembakaran minyak bumi yang berasal dari buangan industri dan kendaraan
bermotor. Selain merusak gedung dan patung-patung, hujan asam tersebut
dapat merusak tumbuh-tumbuhan dan dapat menyebabkan kematian pada
makhluk hidup yang ada di sungai apabila hujan asam tersebut masuk ke
sungai.
(2) Basa
Basa merupakan larutan yang banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-
hari. Contoh benda yang mengandung basa ialah sabun mandi, sabun cuci,
sampo, pasta gigi, obat mag, dan pupuk.
Dalam penggunaan sehari-hari, umumnya basa dicampur dengan zat
lain. Bagaimana cara kita mengidentifikasi larutan basa? Berikut adalah sifat-
sifat basa.
a. Mempunyai rasa agak pahit (tidak boleh dicoba).
b. Terasa licin di kulit.
c. Mengubah kertas lakmus merah menjadi biru.
Dalam kehidupan sehari-hari, larutan asam sering direaksikan dengan
larutan basa untuk menghasilkan senyawa netral atau dikenal dengan reaksi
netralisasi. Pada reaksi netralisasi ini akan dihasilkan garam dan air.
Contoh penerapan reaksi netralisasi dalam kehidupan sehari-hari adalah
untuk pengobatan bagi penderita sakit mag. Di mana sakit mag (kondisi kadar
asam lambung yang tinggi) maka obat mag adalah senyawa yang bersifat
basa (kandungannya magnesium hidroksida atau aluminium hidroksida).
Contoh lainnya adalah pengobatan akibat sengatan serangga, perlindungan
terhadap kerusakan gigi, dan pengolahan tanah pertanian.
b) Indikator
Larutan asam dan larutan basa memiliki sifat-sifat yang khas. Salah satu
cara untuk membedakan asam atau basa dapat menggunakan indikator. Suatuindikator asam-basa adalah suatu senyawa yang dapat menunjukkan perubahan
warna apabila bereaksi dengan asam atau basa. Indikator asam-basa dapat
dibedakan menjadi indikator alami dan indikator buatan.
(1) Indikator Alami
Berbagai jenis tumbuhan dapat digunakan sebagai indikator alami.
Tumbuhan yang termasuk indikator alami akan menunjukkan perubahan
warna pada larutan asam ataupun basa. Beberapa contoh tumbuhan yang
dapat digunakan sebagai indikator alami adalah kunyit, bunga mawar, kubis
merah, kubis ungu, dan bunga kembang sepatu.
Ekstrak kunyit akan memberikan warna kuning cerah pada larutan asam
dan dalam larutan basa akan memberikan warna jingga. Kubis (kol) merah
mengandung suatu zat indikator, yaitu antosianin. Zat ini berwarna merah
pada asam, berwarna hijau pada basa lemah, dan berwarna kuning pada basa
kuat. Ekstrak bunga kembang sepatu akan memberikan warna merah cerah
jika diteteskan dalam larutan asam. Jika diteteskan dalam larutan basa akan
dihasilkan warna hijau.
(2) Indikator buatan
Salah satu jenis indikator buatan yang bukan dalam bentuk larutan cair
adalah kertas lakmus. Ada dua jenis kertas lakmus, yaitu lakmus biru dan
lakmus merah. Warna kertas lakmus biru akan menjadi merah dalam larutan
asam. Warna kertas lakmus merah akan menjadi biru dalam larutan basa.
Perhatikan perubahan warna kertas lakmus pada gambar di bawah ini.
c) Garam
Jenis senyawa garam yang paling dikenal adalah garam dapur atau nama
senyawa kimianya natrium klorida (NaCl). Garam ini banyak digunakan dalam
pengolahan makanan. Bagaimana senyawa garam dapat terbentuk? Salah satu
reaksi yang dapat membentuk garam adalah reaksi asam dan basa atau reaksi
netralisasi. Pada reaksi netralisasi tersebut akan dihasilkan garam dan air.
Asam + Basa Garam + Air
Garam secara luas digunakan dalam kehidupan sehari-hari, antara lain untuk
industri pupuk, obat-obatan, pengolahan makanan, dan bahan pengawet. Contoh
reaksi asam dan basa yang membentuk berbagai jenis garam adalah:
HCl + NaOH NaCl + H2
O
Asam klorida + Natrium hidroksida Garam NaCl + air
2) Campuran Heterogen
Apakah kamu dapat membedakan campur-
an pasir dalam air pada kegiatan tersebut?
Berbeda dengan larutan gula, pada campuran
pasir dan air, tentu kamu dapat membedakan
antara pasir dan air. Campuran pasir dan air
merupakan salah satu contoh dari campuran
heterogen. Campuran heterogen terjadi karena
zat yang tidak dapat bercampur satu dengan
lain secara sempurna sehingga dapat dikenali zat
penyusunnya. Dengan demikian, pada campuran
heterogen, seluruh bagiannya tidak memiliki
komposisi yang sama (tidak serba sama).
2. Perubahan Kimia
Perhatikan, kayu yang dibakar, apakah kayu se-
belum dan setelah dibakar akan menghasilkan zat
yang sama? Kayu sebelum dibakar mengandung
serat selulosa, tetapi setelah dibakar berubah menjadi
arang atau karbon. Dengan demikian, pada proses
pembakaran kayu diperoleh zat baru yang memiliki
sifat berbeda dengan zat sebelumnya. Proses pem-
bakaran kayu yang mengakibatkan terbentuknya
zat baru merupakan salah satu contoh perubahan
kimia. Contoh lain perubahan kimia yang sering
terjadi di alam adalah proses perkaratan besi. Besi
sebelum berkarat merupakan unsur Fe, tetapi besi
setelah berkarat berubah menjadi senyawa Fe2
O3
.
nH2
O. Dengan demikian, kita dapat mendefinisikan
bahwa perubahan kimia adalah perubahan zat yang
menghasilkan zat baru dengan sifat kimia yang
berbeda dengan zat asalnya. Zat baru yang terbentuk
dalam perubahan kimia disebabkan adanya perubahan
komposisi materi. Perubahan tersebut dapat berupa
penggabungan sejumlah zat atau peruraian suatu zat.
Berlangsungnya perubahan kimia dapat diketahui
dengan ciri-ciri sebagai berikut.
(1) Terbentuknya zat baru.
(2) Terbentuknya gas
(3) Terbentuknya endapan.
(4) Terjadinya perubahan warna.
(5) Terjadinya perubahan suhu.
Salah satu ciri perubahan kimia adalahterbentuknya zat baru. Sebagaimana dijelaskan pada
pembahasan di atas. Selain terbentuknya zat baru, ciri Perubahan kimia adalah perubahan zat
yang dapat menghasilkan atau membentuk zat baru dengan sifat kimia yang berbeda dengan zat asalnya perubahan kimia lainnya adalah terbentuknya gas dan endapan. Bagaimanakah
proses terbentuknya gas dan endapan tersebut? Simaklah penjelasan berikut
dengan seksama.
a. Pembentukan Gas
Reaksi kimia bersifat unik. Beberapa reaksi kimia tertentu dapat membentuk gas. Contoh reaksi kimia yang membentuk gas ialah reaksi logam magnesium (Mg) dengan asam klorida (HCl). Reaksi tersebut dapat ditulis sebagai berikut.
Magnesium + Asam klorida Magnesium klorida + gas hidrogen
Mg + 2HCl MgCl2 + H2
Gas yang terbentuk dapat kamu lihat dalam wujud gelembung-gelembung kecil. Gas tersebut adalah gas hidrogen. Contoh reaksi pembentukan gas yang lain adalah reaksi elektrolisis air (H2O) menjadi gas hidrogen (H2) dan oksigen (O2).
b. Pembentukan Endapan
Reaksi pengendapan adalah reaksi yang menghasilkan suatu senyawayang berbentuk padatan. Padatan tersebut tidak larut (tidak bercampur secara homogen) dengan cairan di sekitarnya sehingga disebut endapan.Salah satu contoh reaksi yang dapat membentuk endapan ialah reaksi
antara barium klorida (BaCl2) dengan natrium sulfat (Na2SO4) menghasilkan endapan barium sulfat berwarna putih. Reaksi tersebut berlangsung sebagai berikut
Barium klorida + Natrium sulfat Endapan putih Barium sulfat + Natrium klorida
Contoh reaksi pembentukan endapan yang lain adalah reaksi antara
timbal nitrat (Pb(NO3)2) dengan natrium iodida (NaI) akan menghasilkanendapan timbal iodida yang berwarna kuning.
c. Perubahan Warna
Mengapa suatu reaksi kimia dapat menghasilkan warna yang berbeda? Ketika suatu reaksi kimia
berlangsung, maka akan terjadi perubahan komposisi dan terbentuk zat baru yang mungkin memiliki warna yang berbeda.
Contoh reaksi kimia yang memberikan warna
yang khas adalah reaksi antara tembaga sulfat (CuSO4)dengan air (H2O). Warna tembaga sufat adalah putih,apabila ditambahkan air, warnanya berubah menjadi biru. Warna biru tersebut adalah warna senyawa baru yang terbentuk, yaitu CuSO4.5H2O.
d. Perubahan Suhu
Reaksi kimia disertai perubahan energi. Salah
satu bentuk energi yang sering menyertai reaksi
kimia adalah energi panas. Dengan demikian, terjadinya perubahan kimia
akan ditandai dengan perubahan energi panas, atau aliran kalor dari atau
ke lingkungan. Akibatnya, suhu hasil reaksi dapat menjadi lebih tinggi atau
dapat menjadi lebih rendah daripada suhu pereaksinya.
Dari penjelasan tentang perubahan fisika dan perubahan kimia di atas,
