BAB 8
Pengertian Materi, Sifat Materi,
Perubahan Materi dan Klasifikasi Materi
Ø Pengertian
Materi
Materi
adalah segala sesuatu yang menempati ruang dan mempunyai massa. Semua
benda yang kita temui tersusun oleh materi. Makin besar massa suatu benda,
makin banyak materinya dan sebaliknya. Massa adalah jumlah zat atau materi yang
terkandung dalam suatu benda. Suatu materi apapun bentuknya ada 3 wujud, yaitu
padat, cair, gas. Setiap materi memiliki karakteristik yang dapat digunakan
dalam mendeskripsikan materi tersebut, karakteristik ini lebih dikenal sebagai
sifat materi.
Sifat
fisik suatu materi merupakan karakter yang dapat diketahui secara langsung
tanpa melalui pengubahan suatu zat menjadi zat baru. Sifat fisik ini dibagi
menjadi dua, yaitu sifat kualitatif dan
sifat kuantitatif. Sifat
kualitatif ialah sifat yang dapat di deskripsikan dengan kata-kata,
sedangkan sifat kuantitatif ialah sifat yang hanya dapat di deskripsikan mmdengan
angka dan pengukuran.
Ø Sifat
Materi
Sifat
fisika dari sebuah materi adalah sifat-sifat yang terkait dengan
perubahan fisika, yaitu sebuah sifat yang dapat diamati karena adanya perubahan
fisika atau perubahan yang tidak kekal. Air sebagai zat cair memiliki sifat
fisika seperti mendidih pada suhu 100oC. Sedangkan logam memiliki titik lebur
yang cukup tinggi, misalnya besi melebur pada suhu 1500oC. Sifat kimia dari
sebuah materi merupakan sifat-sifat yang dapat diamati muncul pada saat terjadi
perubahan kimia, misalnya minyak dan kayu. Jika kita melakukan pembakaran, maka
minyak lebih mudah terbakar dibandingkan kayu, sehingga mudah tidaknya sebuah zat
terbakar merupakan sifat kimia dari zat tersebut.
Ø Perubahan
Materi
Perubahan
materi adalah perubahan sifat suatu zat atau materi menjadi zat yang lain baik
yang menjadi zat baru maupun tidak. Perubahan materi terjadi dipengaruhi oleh
energi baik berupa kalor maupun listrik. Perubahan materi dibedakan dalam dua
macam yaitu perubahan fisika dan perubahan kimia. Perubahan fisika, yaitu jenis
perubahan yang tidak melibatkan pergantian komposisi materi, contohnya es yang
mencair. Sedangkan perubahan kimia adalah perubahan yang melibatkan prgantian
komposisi materi, contohnya kayu yang dibakar.
Ø Klasifikasi
Materi
Setiap
materi dapat diklasifikasikan ke dalam dua kelompok, yaitu zat campuran dan zat
murni. Zat
campuran merupakan kombinasi fisik dari dua materi atau lebih.
Contohnya tanah merupakan campuran dari pasir, lumpur dan humus dedaunan. Zat
campuran yang tercampur secara merata dan sukar dipisahkan disebut sebagai
campuran homogen, sedangkan yang dapat dengan mudah dipisahkan,
disebut heterogen. Zat murni merupakan zat yang memilki
komposisi tunggal, tidak bercampur dengan zat lain. Contohnya sebatang besi
merupakan satu materi murni. Zat murni yang berasal dari satu unsur kimia
disebut elemen/unsur kimia,
sedangkan zat murni yang merupakan gabungan hasil reaksi dua unsur
disebut senyawa kimia.
Contoh unsur kimia : Tembaga(Cu), emas(Au), Hidrogen(H2), gas
Helium(He), gas Nitrogen(N2).
Contoh senyawa kimia : Air(H2O), Metana(CH4), Propana(C3H8) dll.
1.1. Pengenalan
Unsur dan Sistem Periodik Unsur
Ø 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:
1. 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.
2. Lambang unsur ditulis dengan
satu huruf kapital.
3. Untuk Unsur yang dilambangkan dengan lebih dengan
satu huruf, huruf pertama lambang ditulis dengan huruf kapital dan huruf
kedua/ketiga ditulis dengan huruf kecil.
4. 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, Rauntuk 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.
Ø Senyawa
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.
Ø Sistem
Periodik Unsur
Tabel periodik adalah tampilan unsur-unsur kimia dalam bentuk tabel. Unsur-unsur tersebut
disusun berdasarkan nomor atom (jumlah proton dalam inti atom), konfigurasi elektron, dan keberulangan sifat kimia.
Tabel juga terbagi menjadi empat blok: blok -s, -p, -d, dan -f. Secara umum, dalam
satu periode (baris), di sebelah kiri bersifat logam, dan di sebelah kanan
bersifat non-logam. Baris pada tabel disebut periode, sedangkan kolom disebut golongan. Enam golongan (kolom) mempunyai nama selain
nomor: contoh, unsur golongan 17 adalah halogen,
dan golongan 18 adalah gas mulia.
Tabel periodik dapat digunakan untuk menurunkan hubungan antara sifat-sifat
unsur, dan memperkirakan sifat unsur baru yang belum ditemukan atau disintesis.
Meskipun ada para pendahulunya, tabel
periodik Dmitri Mendeleev adalah yang paling dipercaya, dalam
publikasinya, pada tahun 1869, sebagai tabel periodik yang pertama kali diakui
secara luas. Tabel periodik Mendeleev telah dikembangkan dan dilengkapi dengan penemuan atau sintesis
unsur-unsur baru dan
pengembangan model teoritis baru untuk menjelaskan perilaku kimia.
Tabel periodik standar memberikan informasi
dasar mengenai suatu unsur. Ada juga cara lain untuk menampilkan unsur-unsur kimia dengan memuat keterangan lebih atau dari
persepektif yang berbeda.
1.2. Pengertian
Energi, Macam-macam dan Contohnya
Ø Pengertian
Energi
Energi
adalah kemampuan untuk melakukan suatu tindakan atau pekerjaan (usaha). Kata
“Energi” berasal dari bahasa yunani yaitu “ergon” yang berarti kerja. Dalam
melakukan sesuatu kita selalu memanfaatkan energi, baik secara sadar maupun
tidak sadar, Contohnya ketika kita berjalan kita memerlukan energi. Namun
setiap kegiatan memerlukan energi dalam jumlah dan bentuk yang berbeda-beda.
Energi tidak dapat dilihat namun pengaruhnya dapat dirasakan. Energi dapat
berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Contohnya pada setrika
terjadi perubahan bentuk dari energi listrik menjadi energi panas.
Ø Macam-macam
energi dan contohnya
1. Energi Mekanik
Energi mekanik adalah energi yang dimiliki
suatu benda karena sifat geraknya. Energi Mekanik dibagi lagi menjadi dua,
yaitu :
- Energi Potensial, yaitu energi yang dimiliki
suatu benda karena posisi atau kedudukannya, artinya saat benda tersebut
diam pada posisi tertentu. Contohnya adalah ketika kita meregangkan karet,
terjadi perubahan sifat fisik karena adanya gaya elastik,
- Energi Kinetik adalah Energi yang dimiliki
suatu benda karena pergerakan atau kelajuannya. Contohnya adalah ketika
sebuah mobil melaju, semakin kencang kecepatan mobil tersebut, maka semakin
pula energi kinetiknya.
2. Energi Bunyi
Energi Bunyi adalah energi yang dihasilkan
oleh getaran partikel-partikel udara di sekitar sumber bunyi. Semakin kuat
getarannya, semakin besar pula energi bunyi yang dihasilkan. Contohnya adalah
ketika bermain gendang, semakin kuat gendang dipukul, otomatis semakin besar
getarannya, dan semakin besar bunyi yang dihasilkan.
3. Energi Panas
(Kalor)
Energi panas merupakan energi yang berpindah
dari suatu partikel yang bersuhu tinggi ke partikel bersuhu lebih rendah.
Contohnya ketika memanaskan air dengan api, suhu dari api akan berpindah ke air
sehingga membuat air dapat mendidih.
4. Energi Cahaya
Energi Cahaya adalah energi yang dihasilkan
oleh gelombang elektromagnetik. Contohnya adalah ketika cahaya dari lampu,
semakin jauh kita dari sumber cahaya maka semakin sedikit pengaruh cahaya
tersebut terhadap penglihatan.
5. Energi Kimia
Energi Kimia adalah energi yang dihasilkan
karena adanya interaksi secara kimia dari reaksi kimia yang terjadi. Contoh adalah
makanan yang masuk ke dalam tubuh memiliki unsur kimia dan akan mengalami
reaksi kimia agar dapat dimanfaatkan oleh tubuh.
6. Energi Nuklir
Energi Nuklir adalah Energi yang dihasilkan dari
reaksi inti oleh bahan radioaktif. Energi ini dihasilkan oleh inti atom
yang membelah atau dua inti atom yang menyatu. Contohnya adalah penggunaan bom.
1.3. Sifat
Fisika, Cabang-cabang Fisika dan Hubungannya dengan Pengetahuan Lain
Ø Sifat
Fisika
Sifat
fisika adalah perubahan yang dialami suatu benda tanpa membentuk zat baru. Sifat
fisika diantaranya adalah : wujud zat, warna, bau, titik leleh, titik didih,
massa jenis, kekerasan, kelarutan, kekeruhan dan kekentalan.
1.
Wujud Zat
- Zat
Padat
Zat
padat mempunyai sifat bentuk dan volumenya tetap. Bentuk yang tetap dikarenakan
partikel-partikel pada zat padat saling berdekatan (rapat), tersusun teratur
dan mempunyai gaya tarik antar partikel yang sangat kuat. volumenya tetap
dikarenakanbpartikel pada zat padat dapat bergerak dan berputar pada
kedudukannya saja.
- Zat
Cair
Zat
cair mempunyai sifat bentuk yang berubah-ubah dan volumenya tetap. Bentuknya
yang berubah-ubah dikarenakan partikel-partikel pada zat cair berdekatan tetapi
renggang, tersusun teratur, dan gaya tarik antar partikel agak lemah. Volumenya
tetap dikarenakan partikel pada zat cair mudah berpindah, tetapi tidak dapat
meninggalkan kelompoknya.
- Zat
Gas
Zat
gas mempunyai sifat bentuk dan volume yang berubah-ubah. Bentuknya berubah-ubah
dikarenakan partikel-partikel pada zat gas berjauhan, tersusun tidak teratur,
dan gaya tarik antar partikel sangat lemah. Volumenya berubah-ubah karena
partikel pada zat gas dapat bergerak bebas meninggalkan kelompoknya.
2. Kekeruhan (Turbidity)
Kekeruhan terjadi pada zat cair. Kekeruhan cairan disebabkan adanya
partikel suspensi yang halus. Jika sinar cahaya dilewatkan pada cairan yang
keruh, maka intensitasnya akan berkurang karena dihamburkan. Hal ini bergantung
pada konsentrasinya. Alat untuk mengetahui intensitas cahaya pada zat cair yang
keruh atau untuk mengukur tingkat kekeruhan disebut turbidimetry.
3. Kekentalan (Viskositas)
Kekentalan adalah ukuran ketahanan zat cair untuk mengalir. Untuk
mengetahui kekuatan mengalir (flow rate) zat cair, digunakan alat viskometer.
Flow rate digunakan untuk menghitung indeks viskositas. Viskositas cairan
terjadi karena gesekan molekul-molekul.
Viskositas juga sangat dipengaruhi oleh struktur molekul cairan. Jika
struktur molekulnya kecil dan sederhana maka molekul tersebut dapat bergerak
cepat, contohnya air. Dan sebaliknya, jika molekulnya besar dan saling
bertautan, maka zat tersebut akan bergerak sangat lambat, contohnya oli.
Molekul-molekul cairan yang bergerak cepat, dikatakan memiliki
viskositas/kekentalan rendah, sedangkan apabila molekul cairan bergerak lambat,
maka dikatakan memiliki viskositas/kekentalan yang tinggi.
4. Titik Didih
Titik didih merupakan suhu ketika suatu zat mendidih. Mendidih berbeda dengan
menguap, Mendidih terjadi pada suhu tertentu yaitu pada titik didih, sedangkan
menguap terjadi pada suhu berapa saja di bawah titik didih. Contohnya, pada
saat kita menjemur pakaian, maka airnya menguap bukan mendidih, sedangkan
apabila kita memanaskan air di kompor hanya pada titik suhu tertentu air
tersebut dapat mendidih. titik didih berbagai zat berbeda, bergantung pada
struktur dan sifat bahan.
5. Titik Leleh
Titik leleh merupakan suhu ketika zat padat berubah menjadi zat cair.
Misalnya garam dapur jika dipanaskan akan meleleh menjadi cairan. Perubahan ini
dipengaruhi oleh struktur kristal pada zat tersebut. Zat cair dan zat gas juga
memiliki titik leleh, tetapi perubahannya tidak dapat diamati pada suhu kamar.
6. Kelarutan
Larutan merupakan campuran homogen yang terdiri dari dua komponen, yaitu
pelarut dan terlarut. Pelarut merupakan zat yang melarutkan, dan biasanya
jumlahnya lebih banyak, sedangkan zat terlarut adalah zat yang dilarutkan,
biasanya dengan jumlah yang lebih sedikit. Kelarutan dipengaruhi oleh berbagai
faktor, diantaranya sebagai berikut :
a) Suhu
Pada saat kita melarutkan kopi dan gula, akan lebih cepat larut dalam
air panas dibandingkan dengan air dingin. Mengapa demikian? Kenaikan suhu
menyebabkan energi kinetik partikel zat bertambah sehingga partikel pada suhu
yang tinggi akan bergerak lebih cepat dibandingkan dengan suhu yang rendah.
Kondisi ini menyebabkan terjadinya tumbukan antara partikel zat pelarut dengan
partikel zat terlarut.
b) Volume Pelarut
Pada saat kita melarutkan 2 sendok gula kedalam 100 mL air, dan 2 sendok
gula kedalam 500 mL air, maka gula tersebut akan lebih cepat larut dalam 500 mL
air, mengapa demikian?. Semakin besar volume pelarut, maka jumlah partikel
pelarut akan semakin banyak. kondisi ini memungkinkan lebih banyak terjadinya
tumbukan antara zat pelarut dengan zat terlarut, sehingga zat padat pada
umumnya akan lebih cepat larut.
c) Ukuran Zat Terlarut
Apabila kita melarutkan 2 sendok gula pasir kedalam 100 mL air, dan 1
sendok gula batu kedalam 100 mL air, mengapa yang lebih cepat larut adalah 2
sendok gula pasir?. Hal ini karena gula pasir halus memiliki ukuran partikel
yang lebih kecil sehingga memiliki permukaan sentuh yang lebih luas
dibandingkan gula batu. Jadi, makin kecil ukuran zat terlarut, makin besar
kelarutan zat tersebut.
d) Jenis zat terlarut
e) Jenis Pelarut
1.4. Pengukuran,
Besaran dan Dimensi
Ø Pengukuran
Dalam ilmu fisika
pengukuran dapat dilakukan pada sesuatu yang terdifinisi dengan jelas.
misalnya : pengukuran panjang, massa, temperatur, dll. Pengukuran dapat dilakukan dengan dua cara yaitu :
1. Pengukuran Langsung
Dengan sesuatu alat ukur langsung memberikan hasil pengukuran
contoh : pengukuran lebar meja
2. Pengukuran tak langsung :
Dengan suatu cara dan perhitungan pengukuran ini barulah memberikan hasilnya.
contoh : pengukuran benda-benda kuno.
misalnya : pengukuran panjang, massa, temperatur, dll. Pengukuran dapat dilakukan dengan dua cara yaitu :
1. Pengukuran Langsung
Dengan sesuatu alat ukur langsung memberikan hasil pengukuran
contoh : pengukuran lebar meja
2. Pengukuran tak langsung :
Dengan suatu cara dan perhitungan pengukuran ini barulah memberikan hasilnya.
contoh : pengukuran benda-benda kuno.
Ø Satuan
Pengukuran selalu dibuat relatif terhadap satuan tertentu. Sistem satuan yang dipakai sekarang adalah sistem Internasional yang disingkat dengan SI (dari bahasa perancis Le Systeme International D’Unites ) dan sistim Inggris.
Dalam SI terdapat 2 sistim satuan yaitu sistem MKS (meter-kilo-sekon) dan sistem CGS (centi-gram-sekon)
Pengukuran selalu dibuat relatif terhadap satuan tertentu. Sistem satuan yang dipakai sekarang adalah sistem Internasional yang disingkat dengan SI (dari bahasa perancis Le Systeme International D’Unites ) dan sistim Inggris.
Dalam SI terdapat 2 sistim satuan yaitu sistem MKS (meter-kilo-sekon) dan sistem CGS (centi-gram-sekon)
Ø Dimensi
Dimensi menyatakan sifat fisis dari suatu besaran . Atau dengan kata lain dimensi merupakan simbul dari besaran pokok, seperti terlihat dalam tabel 1. Dimensi dapat dipakai untuk mengecek rumus – rumus fisika. Rumus fisika yang benar harus mempunyai dimensi yang sama pada kedua ruas
Dimensi menyatakan sifat fisis dari suatu besaran . Atau dengan kata lain dimensi merupakan simbul dari besaran pokok, seperti terlihat dalam tabel 1. Dimensi dapat dipakai untuk mengecek rumus – rumus fisika. Rumus fisika yang benar harus mempunyai dimensi yang sama pada kedua ruas
Tidak ada komentar:
Posting Komentar