Zat dan Perubahannya - Memahami Zat dan Materi

A. Memahami Zat dan Materi

Materi adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang dengan memiliki volume. Semua benda sehari-hari yang dapat disentuh pada akhirnya terdiri dari atom, yang terdiri dari partikel subatom yang berinteraksi. Dalam penggunaan sehari-hari serta ilmiah,"materi" umumnya mencakup atom dan apa pun yang tersusun darinya, dan partikel apa pun (atau kombinasi partikel) yang bertindak seolah-olah mereka memiliki massa dan volume diam. Namun, partikel-partikel tersebut tidak termasuk partikel tak bermassa seperti foton atau energi atau gelombang lain seperti cahaya atau panas. Materi terdapat dalam berbagai keadaan (juga dikenal sebagai fase). Keadaan ini turut termasuk fase yang umum dijumpai sehari-hari seperti padat, cair, dan gas.

1. Klasifikasi Zat

Suatu zat dapat diklasifikasikan menjadi zat tunggal dan campuran.

a. Zat tunggal adalah susunan dari satu jenis zat dengan memiliki sifat yang sama. Zat tunggal dapat diklasifikasikan lagi menjadi unsur dan senyawa.

1. Unsur, yaitu suatu zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi bentuk yang sederhana melalui reaksi kimia biasa. Unsur-unsur disusun dalam suatu tabel sistem periodik unsur (tabel SPU).
   
   Unsur-unsur dapat dikelompokkan berdasarkan karakteristiknya, antara lain sebagai berikut.
   1. Berdasarkan sifatnya, terdiri atas logam (metal), nonlogam, dan semi logam (metaloid).
   2. Berdasarkan wujudnya pada suhu ruang, terdiri atas padat, cair, dan gas.
   3. Berdasarkan sifat radioaktif.
   4. Berdasarkan unsur-unsur yang jarang ditemukan di tanah.
   5. Berdasarkan unsur-unsur yang mudah membentuk sifat asam atau basa.
   6. Berdasarkan unsur yang tidak mudah bereaksi dengan unsur lain (unsur stabil).
2. Senyawa, yaitu zat tunggal yang tersusun dari dua atau lebih unsur dengan perbandingan tetap. Suatu senyawa secara karakteristiknya dapat diuraikan dengan menggunakan reaksi kimia biasa seperti melibatkan perpindahan elektron. Senyawa memiliki sifat yang berbeda dengan sifat dari unsur-unsur penyusunnya.

b. Campuran adalah campuran antara dua atau lebih zat murni yang dapat bergabung tanpa melalui suatu reaksi kimia biasa. Adapun proses pemisahan campuran dapat dilakukan dengan cara-cara sebagai berikut.

1. Filtrasi
   
   Filtrasi merupakan proses pemisahan campuran dengan cara menyaring suatu campuran untuk dapat dipisahkan antara cairan dan padatan yang tidak dapat larut. Proses filtrasi dapat dilakukan dengan menggunakan kertas saringan sebagai alat penyaringnya. Hasil cairan yang dapat lolos pada kertas penyaring disebut filtrat dan padatan yang tertinggal di dalam kertas penyaring disebut residu. Contohnya penyaringan santan kelapa.
   
   
2. Sentrifugasi
   
   Sentrifugasi merupakan proses pemisahan campuran dengan prinsip menggunakan gaya sentripetal yang didasarkan kerapatan dan ukurannya. Pemisahan dilakukan dengan cara memutar tabung reaksi yang berisi campuran dengan gaya sentripetal sehingga akan diperoleh zat yang telah berpisah dari hasil proses sentrifugal tersebut.
   
   
3. Distilasi
   
   Distilasi merupakan proses pemisahan campuran yang terjadi antara dua zat cair yang memiliki titik didih yang berbeda. Contohnya pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi dari minyak mentah
   
   
4. Kromatografi
   
   Kromatografi merupakan proses pemisahan campuran yang didasarkan pada perbedaan koefisien kecepatan perambatan dari komponen zat dan suatu medium. Kromatografi pada prinsipnya memisahkan komponen ke dalam dua fase yaitu fase diam dan fase bergerak.
   
   
5. Sublimasi
   
   Sublimasi merupakan proses pemisahan campuran yang didasarkan pada perbedaan campuran titik didih dengan penyubliman. Proses sublimasi berlangsung dengan mengubah zat padat akibat pengaruh panas akan menjadi zat gas. Gas yang dihasilkan ketika didinginkan akan berubah menjadi kristal padat.
   
   
6. Evaporasi
   
   Evaporasi (penguapan), yaitu proses pemisahan campuran melalui proses penguapan langsung. Contohnya pembuatan garam dari air laut.

2. Wujud Zat

Zat terdiri atas tiga golongan yaitu zat padat, zat cair, dan zat gas. Ketiga zat-zat tersebut tentunya memiliki karakteristik zat yang khas. Berikut karakteristik-karakteristik zat yang terdapat pada zat padat, zat cair, dan zat gas.

1. Zat padat
   Zat padat adalah zat yang dalam wujudnya memiliki bentuk berupa padatan. Karakteristik suatu zat padat dapat ditandai dengan adanya ciri-ciri sebagai berikut.
   1. Memiliki bentuk dan volume tetap, akan tetapi tidak tergantung pada tempatnya.
   2. Memiliki susunan partikel yang teratur.
   3. Memiliki jarak antarpartikel yang sangat berdekatan.
   4. Memiliki gaya tarik antarpartikel yang relatif kuat.
   5. Memiliki gerak partikel yang tidak bebas.
2. Zat cair
   Zat cair adalah zat yang dalam wujudnya memiliki bentuk berupa cairan. Karakteristik suatu zat cair dapat ditandai dengan adanya ciri-ciri sebagai berikut.
   1. Memiliki bentuk sesuai dengan tempatnya dan volumenya tetap.
   2. Memiliki susunan partikel yang tidak teratur.
   3. Memiliki jarak antarpartikel yang agak berjauhan.
   4. Memiliki gaya tarik antarpartikel yang relatif lemah.
   5. Memiliki gerak partikel yang bebas, akan tetapi masih dalam ikatan kelompoknya.
3. Zat gas
   Zat gas adalah zat yang dalam bentuknya memiliki bentuk berupa gas. Karakteristik suatu zat gas dapat ditandai dengan adanya ciri-ciri sebagai berikut.
   1. Memiliki bentuk dan volume yang sesuai dengan tempatnya.
   2. Memiliki susunan partikel yang sangat tidak teratur.
   3. Memiliki jarak antarpartikel yang sangat berjauhan.
   4. Memiliki gaya tarik antarpartikel yang sangat lemah.
   5. Memiliki gerak partikel yang sangat bebas

3. Sifat-Sifat Zat

Zat dapat digolongkan berdasarkan pada sifat-sifat yang meliputi sifat intensif dan sifat ekstensif.

1. Sifat intensif adalah sifat suatu zat yang tidak dipengaruhi oleh jumlah dan ukuran zat. Sifat intensif dapat diklasifikasikan kembali menjadi sifat fisika dan sifat kimia.
   1. Sifat fisika, yaitu sifat zat yang terkait dengan perubahan-perubahan zat yang terjadi secara fisika. Indikator sifat-sifat fisika suatu zat, antara lain:
      • warna,
      • bau,
      • rasa,
      • kerapatan,
      • titik didih,
      • titik lebur
      • titik beku,
      • kemagnetan,
      • kekerasan,
      • daya hantar, dan
      • kelarutan.
   2. Sifat kimia, yaitu sifat zat yang terkait dengan adanya reaksi kimia yang dialami suatu zat dan interaksi antarzat yang terjadi. Indikator sifat-sifat kimia suatu zat, antara lain:
      • kestabilan,
      • kereaktifan,
      • mudah tidaknya suatu zat terbakar, dan
      • perkaratan.
   3. Sifat ekstensif adalah sifat suatu zat yang dipengaruhi oleh jumlah dan ukuran zat. Zat yang memiliki sifat ekstensif, antara lain sebagai berikut.
      • Massa, di mana makin banyak jumlah suatu zat, maka massa yang dimiliki suatu zat akan makin besar.
      • Volume, di mana makin besar ukuran suatu zat, maka volume yang dimiliki suatu zat akan makin besar.