Di bab kemarin, kita sudah mempelajari berbagai jenis benda yang sering kita temui. Benda yang ada di sekitar tersusun atas materi. Sekarang kita akan membahas materi dan perubahannya. Materi adalah sesuatu yang mempunyai massa dan dapat menempati sebuah ruang.
Daftar Isi
Wujud dan Komposisi Materi
Berdasarkan wujudnya
Pembahasan pertama materi dan perubahannya adalah berdasarkan wujudnya. Materi penyusun benda dapat berwujud padat, cair, maupun gas. Contoh benda padat seperti, besi, kayu, kertas, dan sebagainya. Benda cair seperti air, minyak, oli, dan sebagainya. Sedangkan, benda gas contohnya udara, oksigen, asap, dan uap air.
Perbedaan sifat zat padat, cair, dan gas:
| Padat | Cair | Gas |
|---|---|---|
| Bentuk dan volume tetap. | Mempunyai volume tertentu. Bentuk tidak tetap menyesuaikan dengan wadah yang ditempatinya. | Bentuk dan volume tidak tetap, menyesuaikan dengan wadahnya. |
| Jarak antarpartikel sangat rapat. | Antar partikel zat cair lebih renggang. | Pada gas, jarak antar partikel sangat renggang. |
| Partikel-partikel tidak dapat bergerak bebas. | Partikelnya dapat bergerak bebas namun terbatas. | Partikel gas dapat ergerak sangat bebas. |
Berdasarkan Komposisinya
Sedangkan berdasarkan komposisinya, materi dapat berupa zat tunggal (unsur, senyawa) dan campuran.
Baca juga: Klasifikasi Makhluk Hidup, Simak Penjelasannya
Unsur
Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat dibagi lagi menjadi bagian yang lebih sederhana dan akan tetap mempertahankan karakteristik asli dari unsur tersebut. Bagian terkecil dari suatu unsur adalah atom. Contoh unsur dalam kehidupan sehari-hari, yaitu besi, emas, timah, nikel, tembaga, dan masih banyak lagi.
Untuk membedakan unsur satu dengan lainnya, tiap unsur dilambangkan dengan simbol tertentu. Di alam, unsur terbagi menjadi 2 jenis, ada unsur logam dan non logam. Selain itu, ada juga yang disebut semi logam.
Berikut daftar beberapa unsur beserta simbolnya:
| Nama Indonesia | Nama Latin | Lambang |
|---|---|---|
| Alumunium | Alumunium | Al |
| Emas | Aurum | Au |
| Perak | Argentum | Ag |
| Calcium | Calcium | Ca |
| Tembaga | Cuprum | Cu |
| Besi | Ferrum | Fe |
| Natrium | Natrium | Na |
| Timbal | Plumbun | Pb |
| Timah | Stannum | Sn |
| Karbon | Carbon | C |
| Hidrogen | Hydrogen | H |
| Belerang | Sulphur | S |
| Fosfor | Phosphorus | P |
| Nitrogen | Nitrogen | N |
| Iodin | Iodium | I |
| Oksigen | Oxygen | O |
Unsur mulai ditemukan sejak abad ke-9 dan berkembang hingga abad ke-20. Unsur diberi nama dari bahasa Latin berdasarkan penemunya atau tempat ditemukannya. Saat ini sistem penamaan yang digunakan secara internasional adalah menurut usulan Jons Jacob Berzelius.
Tabel Periodik Unsur
Unsur-unsur disusun dalam sistem periodik unsur berdasarkan kemiripan sifat. Sifat yang hampir sama ditempatkan dalam satu kolom.
Unsur-unsur logam berada di bagian kiri bawah (warna kuning), unsur-unsur nonlogam terletak di bagian kanan atas (warna hijau), sedangkan unsur semi logam
(warna biru) di antara warna kuning dan hijau.
Perbedaan Unsur Logam dan Nonlogam
Unsur logam dan nonlogam memiliki perbedaan. Unsur logam berwujud padat pada suhu kamar (kecuali raksa), dapat ditempa dan diregangkan. Sebagai konduktor listrik dan panas. Sedangkan, wujud unsur nonlogam ada yang padat, cair maupun gas. Unsur nonlogam bersifat rapuh dan tidak dapat ditempa. Selain itu, termasuk ke dalam nonkonduktor (kecuali grafit)
Unsur juga bermanfaat dalam kehidupan kita sehari-hari. Contohnya Natrium merupakan salah satu unsur yang ada dalam garam dapur yang biasa kita konsumsi. Selain itu, paduan Magnesium digunakan untuk bahan pesawat.
Senyawa
Di dapur rumahmu biasanya tersimpan gula, garam, cuka, dan beberapa bahan lainnya untuk memasak. Itu adalah bahan-bahan yang termasuk kedalam senyawa. Air yang kamu minum sehari-hari juga termasuk senyawa.
Senyawa adalah gabungan dua atau lebih unsur. Bagian terkecil dari senyawa yaitu molekul. Molekul ini terbentuk dari reksi kimia antara gabuangan dua atau lebih atom.
Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan pula, bahwa senyawa merupakan zat tunggal/murni yang dapat diuraikan menjadi dua atau lebih zat yang lebih sederhana dengan proses kimia biasa. Misalnya, garam dapur dengan rumus senyawa NaCl dapat diuraikan menjadi unsur Natrium (Na) dan Klorin (Cl). Contoh lainnya, Air (H2O) diuraikan menjadi Hidrogen (H) dan Oksigen (O).
Baca juga: Energi dalam Sistem Kehidupan, Yuk Simak Materinya
Campuran
Teh atau kopi yang biasanya kamu minum merupakan contoh campuran. Campuran adalah materi yang terdiri atas dua zat atau lebih yang masih mempunyai sifat zat asalnya. Dibagi menjadi dua, yaitu campuran homogen dan campuran heterogen.
Campuran Homogen
Campuran homogen merupakan campuran yang tidak dapat dibedakan zat- zat yang tercampur di dalamnya. Bisakah kamu membedakan zat penyusun pada larutan gula? Tentu sulit. Kamu tidak bisa membedakan zat-zat penyusun larutan gula tersebut. Contoh campuran homogen lainnya, yaitu larutan garam, sirup, dan udara.
Campuran homogen disebut juga dengan larutan. Larutan tersusun atas pelarut (solvent) dan zat terlarut (solute). Pelarut yahg biasanya digunakan seperti, alkohol, dan kloroform.
Ukuran partikel zat terlarut berdiameter kurang dari 1 nm. Ukuran tersebut sangat kecil, sehingga pelarut dan zat terlarutnya tidak bisa dibedakan. Semua terlihat serba sama (homogen). Bahkan partikel zat terlarutnya tidak dapat diamati menggunakan mikroskop ultra. Larutan dibedakan menjadi 3 kelompok, yaitu asam, basa, dan garam.
Asam
Larutan asam banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari pada buah dan sayur. Contoh lainnya asam asetat pada cuka dapur yang biasa kita tambahkan dalam makanan. Kemudian, asam sulfat pada aki kendaraan bermotor. Di lambung kita juga ada asam klorida (HCl) yang berfungsi dalam membantu proses pencernaan secara kimiawi.
Selain larutan asam yang bermanfaat di atas, ada juga yang merugikan seperti hujan asam. Pembakaran minyak bumi ndustri dan kendaraan betmotor menghasilkan buangan berupa gas belerang dan oksida nitrogen. Bila kadarnya sangat tinggi dan bereaksi dengan air di atmosfer akan membentuk asam sulfat, asam nitrat, dan senyawa asam lainnya. Ketika terjadi hujan, air yang dihasilkan bersifat lebih asam lebih dari keadaan normal.
Hujan asam dapat merusak gedung dan patung-patung. Selain itu dapat menyebabkan kerusakan pada tumbuhan. Bila mengalir ke sungai, makhluk hidup yang ada di sungai pun akan mengalami kematian.
Basa
Larutan basa dapat ditemukan di sekitar kita. Contohnya sabun mandi, shampo, pasta gigi, dan pupuk. Larutan asam dan basa jika direaksikan dengan akan menghasilkan senyawa netral disebut juga dengan reaksi netralisasi. Reaksi ini menghasilkan garam dan air.
Pada pengobatan penderita sakit mag, terjadi penerapan reaksi netralisasi. Ketika sakit mag, kondisi asam lambung yang tinggi). Sedangkan, obat mag merupakan senyawa yang bersifat basa. Di dalam obat mag terkandung hidroksida atau aluminium hidroksida.
Perbedaan Asam dan Basa:
| Asam | Basa |
|---|---|
| Rasanya asam (tidak untuk dicoba, kecuali dalam makanan) | Rasanya agak pahit (jangan dicoba) |
| Dapat menimbulkan korosi | Terasa licin di kulit |
| Mengubah lakmus biru menjadi merah | Mengubah lakmus merah menjadi biru |
Dalam membedakan larutan asam dengan larutan basa salah satu caranya menggunakan indikator. Indikator asam-basa merupakan suatu senyawa yang jika direaksikan dengan asam atau basa akan menunjukkan perubahan warna.
Ada indikator alami dan indikator buatan. Indikator alami yang biasanya terdapat pada tumbuhaan contohnya, kunyit, kol merah, bunga mawar, dan bunga kembang sepatu. Indikator buatan, salah satunya yaitu kertas lakmus. Berikut contoh reaksi dan perubahan warna dari kedua indikator tersebut:
| Indikator alami | Indikator Buatan (Kertas lakmus) |
|---|---|
| Ekstrak kunyit warna kuning cerah (asam), warna jingga (basa) | Warna kertas lakmus biru akan menjadi merah dalam larutan asam. Warna kertas lakmus merah akan menjadi biru dalam larutan basa |
| Kol merah: merah (asam), hijau (basa lemah), dan kuning (basa kuat) | |
| Ekstrak bunga kembang sepatu: merah cerah (asam), hijau (basa) |
Sumber: amongguru.com
Garam
Garam salah satunya terbentuk dari reaksi asam dan basa, dikenal pula dengan reaksi netralisasi. 
.
Contoh reaksi pembentukan garam:
Campuran Heterogen
Campuran heterogen adalah campuran yang masih dapat dikenali zat penyusunnya terjadi karena zat yang tidak dapat bercampur satu dengan lain secara sempurna. Contohnya, campuran antara minyak dan air.
Untuk memisahkan campuran, dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya: penyaringan, sentrifugasi, sublimasi, penyulingan, dan kromatografi.
Penyaringan (filtrasi)
Penyaringan adalah pemisahan cairan dan padatan yang tidak larut berdasarkan pada perbedaan ukuran partikel zat-zat yang bercampur.
Sentrifugasi
Pemisahan yang dilakukan jika partikel padatan yang ada dalam campuran mempunyai ukuran yang sangat halus dan jumlah campurannya lebih sedikit.
Sublimasi
Cara sublimasi digunakan dimana pada suatu campuran terdapat satu zat yang dapat menyublim (perubahan wujud padat ke wujud gas), sedangkan zat yang lainnya tidak dapat menyublim.
Baca juga: Suhu dan Kalor, Simak Materinya Yuk!
Penyulingan (distilasi)
Cara ini digunakan untuk memisahkan zat cair dengan memanfaatkan perbedaan titik didih zat cair yang bercampur. Ketika zat cair ini menguap, maka setiap zat akan terpisah.
Kromatografi
Pada umumnya digunakan untuk mengidentifikasi suatu zat yang berada dalam suatu campuran. Cara kromatografi memanfaatkan perbedaan kecepatan merambat antara partikel-partikel zat yang bercampur dalam medium diam ketika dialiri suatu medium gerak.
Perubahan Fisika dan Kimia
Tetap semangat belajarnya teman-teman, materi dan perubahannya sangat seru dan bisa kamu praktikan juga loh dalam kehidupan sehari-hari.
Materi mengalami perubahan dapat berlangsung cepat atau bisa juga memerlukan waktu yang lama. Contohnya ketika kamu membakar kertas. Proses pembakaran tidak akan memakan waktu yang lama untuk berubah menjadi abu. Sedangkan ketika proses berkaratnya besi akan membutuhkan waktu yang relatif lama.
Zat yang tersusun dari suatu materi memiliki sifat-sifat tertentu, diantaranya sifat fisika dan kimia. Sifat fisika meliputi, bentuk, warna, bau, titik lebur, titik didih, titik beku, titik leleh, daya hantar, ukuran partikel, dan kerapatan zat. Sedangkan, sifat zat yang berhubungan dengan mudah atau sukarnya zat tersebut untuk bereaksi secara kimia dinamakan sifat kimia.
Perubahan Fisika
Perubahan zat yang tidak disertai dengan terbentuknya zat baru dan komposisi materi tersebut juga tidak akan berubah dinamakan perubahan fisika. Contohnya antara lain peristiwa membeku, mencair, mengembun, menguap, menyublim, serta perubahan bentuk lainnya.
Perubahan Kimia
Perubahan zat yang menghasilkan zat baru dengan sifat kimia yang berbeda dengan zat asalnya. Selain itu, berubahnya komposisi materi juga menyebabkan terbentuknya zat baru , berupa penggabungan sejumlah zat atau peruraian suatu zat.
Ciri-ciri terjadinya perubahan kimia:
- Terbentuknya zat baru
- Perubahan warna
- Perubahan suhu
- Terbentuknya gas
- Terbentuknya endapan
Perbedaan perubahan fisika dan kimia:
| Perubahan Fisika | Perubahan Kimia |
|---|---|
| Tidak terbentuk zat baru | Menghasilkan zat baru |
| Komposisi materi tidak berubah | Komposisi materi sebelum dan sesudah reaksi mengalami perubahan atau perbedaan |
| Benda dapat kembali ke wujud semula | Benda tidak dapat kembali ke wujud semula |
| Contoh: es mencair, kawat memuai, besi meleleh | contoh: kertas yang dibakar, besi berkarat, beras menjadi nasi |
Kerapatan Zat
Pembahasan terakhir materi dan perubahannya adalah tentang kerapatan zat. Kerapatan zat/ massa jenis zat merupakan salah satu penanda suatu zat selain wujud zat dan partikel penyusunnya. Massa jenis ditentukan berdasarkan perbandingan massa dengan volume suatu zat.
Keterangan:
massa jenis (dalam kg/m3 atau g/cm3) massa ( dalam kg atau g) Volume (dalam m3 atau cm3)
Massa jenis suatu zat akan tetap sama nilainya, tidak bergantung pada seberapa banyak zat tersebut. Contoh, massa jenis air 1 g/cm3. Sesendok air, segelas, ataupun sekolam, massa jenisnya tetap 1 g/cm3.
Tabel Massa Jenis Berbagai Zat:
| Jenis Zat | Massa Jenis | |
|---|---|---|
| (kg/m3) | (g/cm3) | |
| Hidrogen | 0,09 | 0,00009 |
| Oksigen | 1,3 | 0,0013 |
| Gabus | 240 | 0,24 |
| Alkohol | 790 | 0,79 |
| Minyak | 800 | 0,80 |
| Es | 920 | 0,92 |
| Air | 1.000 | 1,0 |
| Gula | 1.600 | 1,6 |
| GAram | 2.200 | 2,2 |
| Kaca | 2.600 | 2,6 |
| Alumunium | 2.700 | 2,7 |
| Besi | 7.900 | 7,9 |
| Tembaga | 8.900 | 8,9 |
| Timah | 11.300 | 11,3 |
| Raksa | 13.600 | 13,6 |
| Emas | 19.300 | 19,3 |
Demikian artikel tentang materi dan perubahannya kali ini. Semoga bisa bermanfaat dan menambah pengetahuan.
Referensi:
Widodo W, Rachmadiarti F, Hidayati SN. 2017. Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs Kelas VII Semester 1. Jakarta (ID): Pusat Kurikulum dan Perbukuan, Balitbang, Kemendikbud.
