I. Materi

Pengertian Materi
Materi adalah setiap objek atau bahan yang membutuhkan ruang, yang jumlahnya diukur oleh suatu sifat yang disebut massa.^[1] Secara umum materi dapat juga didefinisikan sebagai sesuatu yang memiliki massa dan menempati volume^[2]. Materi juga di artikan sebagai sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa.

Materi tersusun atas molekul-molekul, dan molekul pun tersusun atas atom-atom^[3]. Materi umumnya dapat dijumpai dalam empat fase berbeda, yaitu padat, cairan, gas, dan plasma (wujud zat). Namun demikian, terdapat pula fase materi yang lain, seperti kondensat Bose-Einstein

Massa merupakan ukuran yang menunjukkan kelembaman atau bertahannya suatu benda terhadap suatu gaya yang bekerja pada benda tersebut. Massa juga merupakan ukuran yang menunjukkan jumlah materi yang menyusun benda tersebut. Satuan massa biasanya dalam gram (g).
Massa (m) berbeda dengan berat (w). Berat merupakan gaya yang bekerja pada suatu benda yang bermassa m dengan percepatan grafitasi (g) atau biasa disebut gaya gravitasi.
W = m . g
Satuan berat biasanya dalam newton (N = kg.m/dt2).

Sifat Materi

SIFAT FISIKA

Sifat fisika adalah sifat suatu zat yang dapat diamati tanpa mengubah zat-zat penyusun materi tersebut. Sifat fisika antara lain wujud zat, warna, bau, titik leleh, titik didih, massa jenis, kekerasan, kelarutan, kekeruhan, kemagnetan, dan kekentalan. Berikut ini pembahasan mengenai sifat-sifat fisika tersebut :

Wujud zat

Wujud zat dibedakan atas zat padat, cair, dan gas. Zat tersebut dapat berubah dari satu wujud ke wujud lain. Beberapa peristiwa perubahan yang kita kenal, yaitu : menguap, mengembun, mencair, membeku, meyublim, dan mengkristal.

Warna

Setiap benda memiliki warna yang berbeda-beda. Warna merupakan sifat fisika yang dapat diamati secara langsung. Warna yang dimiliki suatu benda merupakan ciri tersendiri yang

membedakan antara zat satu dengan zat lain. Misal, susu berwarna putih, karbon berwarna hitam, paku berwarna kelabu pudar dan lain–lain.

Kelarutan

Kelarutan suatu zat dalam pelarut tertentu merupakan sifat fisika. Air merupakan zat pelarut untuk zat-zat terlarut. Tidak semua zat dapat larut dalam zat pelarut. Misal, garam dapat larut dalam air, tetapi kopi tidak dapat larut dalam air.

Daya hantar listrik

Daya hantar listrik merupakan sifat fisika. Benda yang dapat menghantarkan listrik dengan baik disebut konduktor, sedangkan benda yang tidak dapat menghantarkan listrik disebut isolator. Benda logam pada umumnya dapat menghantarkan listrik. Daya hantar listrik pada suatu zat dapat diamati dari gejala yang ditimbulkannya. Misal, tembaga dihubungkan dengan sumber tegangan dan sebuah lampu. Akibat yang dapat diamati adalah lampu dapat menyala.

Kemagnetan

Berdasarkan sifat kemagnetan, benda digolongkan menjadi dua yaitu benda magnetik dan benda non magnetik. Benda magnetik adalah benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet, sedangkan benda non magnetik adalah benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet.

Titik Didih

Titik didih merupakan suhu ketika suatu zat mendidih.

Titik Leleh

Titik leleh merupakan suhu ketika zat padat berubah menjadi zat cair.

SIFAT KIMIA

Sifat kimia adalah ciri-ciri suatu zat yang berhubungan dengan terbentuknya zat jenis baru. Contoh sifat fisika antara lain mudah terbakar, mudah busuk, mudah meledak , beracun, dan berkarat (korosif). Berikut ini pembahasan mengenai sifat-sifat kimia :

Mudah terbakar

Bensin termasuk zat yang mudah terbakar. Sehingga, di stasiun pengisian bahan bakar terdapat larangan “DILARANG MEROKOK“. Dengan mengetahui sifat dari bahan-bahan yang mudah terbakar, kita akan dapat menggunakannya secara aman.

Mudah busuk

Akibat terjadi reaksi kimia dalam suatu makanan atau minuman, dapat mengakibatkan makanan dan minuman tersebut membusuk dan berubah rasa menjadi asam. Misal, nasi yang dibiarkan berhari–hari bereaksi dengan udara menjadi basi, susu yang berubah rasa menjadi asam.

Berkarat

Reaksi antara logam dan oksigen dapat mengakibatkan benda tersebut berkarat. Logam, seperti : besi dan seng memiliki sifat mudah berkarat.

Mudah meledak

Interaksi zat dengan oksigen di alam ada yang mempunyai sifat mudah meledak, seperti : magnesium, uranium dan natrium.

Racun

Terdapat beberapa zat yang memiliki sifat kimia beracun, antara lain: insektisida, pestisida, fungisida, herbisida dan rodentisida. Zat beracun tersebut digunakan manusia untuk membasmi hama, baik serangga maupun tikus.

Klasifikasi Materi

Materi dapat dibedakan (diklasifikasikan) menjadi:

a. Zat tunggal (zat murni). Zat tunggal dapat dibedakan menjadi:

1. Unsur, yaitu zat tunggal yang tidak dapat diuraikan secara kimia menjadi

zat lain.

2. Senyawa, yaitu zat tunggal yang dapat diuraikan secara kimia menjadi zat

lain (unsur-unsur penyusunnya atau senyawa yang lebih sederhana).

b. Zat campuran. Zat campuran dapat dibedakan menjadi:

1. Campuran yang bersifat homogen (larutan).

2. Campuran yang bersifat heterogen.

Menurut Einstein massa (m) dapat berubah menjadi energi (E), atau sebaliknya.

E = m . c2

c = cepat rambat cahaya (kecepatan cahaya).

Energi merupakan penyebab utama terjadinya perubahan materi. Perubahan materi

dapat dibedakan menjadi:

a. Perubahan Fisika (perubahan fisik), yaitu perubahan pada wujud atau

penampilan fisik (sifat fisik) tetapi identitas dasarnya (sifat kimianya) tetap

(masih materi semula). Perubahan fisika ini tidak menghasilkan zat lain.

Contoh: lilin meleleh karena dipanaskan, air menguap, kayu dibuat menjadi

bangku.

b. Perubahan kimia, yaitu perubahan pada identitas dasar (sifat kimia), sehingga

materinya berbeda dengan materi semula. Perubahan kimia ini menghasilkan

materi lain (materi baru).

Contoh: lilin terbakar, kayu melapuk, besi berkarat.

Setiap molekul zat memiliki cirinya masing-masing, yaitu :

Ciri Khas Molekul Zat Padat

- Gaya tarik menarik sangat kuat

- Susunannya berdekatan satu sama lain

- Tidak bisa bergerak bebas

- Gerak partikel bersamaan

- Memiliki volume dan bentuk yang tetap

- Tidak mempunyai sifat mengalir

2. Ciri Khas Molekul Zat Cair

- Gaya tarik menarik tidak begitu kuat atau lemah

- Susunannya tidak beraturan

- Jarak antar partikel berdekatan

- Bergerak bebas berpindah-pindah tempat secara bersama

- Memiliki volume tetap

- Bentuk berubah

- Mempunyai sifat mengalir

3. Ciri Khas Molekul Zat Gas

- gaya tarik menarik sangat kecil

- susunannya sangat tidak teratur

- letak antar partikel saling berjauhan

- bergerak sangat bebas secara individu

- bentuk dan volume berubah

- mempunyai sifat mengalir

Berikut penjelasan dari masin-masing wujud zat

Padat

Setiap zat padat memiliki bentuk dan volume yang tetap, sebab partikel zat padat saling berdekatan dan terikat kuat oleh gaya antar partikel tersebut. Hal ini menyebabkan volume zat padat tidak dapat dimampatkan menjadi lebih kecil. Partikel-partikel itu mampu menggetarkan tetangga dekatnya, namun partikel-partikel itu tidak mempunyai energi yang cukup untuk keluar dari posisisnya atau melepaskan diri dari ikatannya.

Zat padat dapat berupa kristal atau amorf. Pada kebanyakan zat padat, partikel-partikelnya tertata secara teratur dan berulang. Zat padat yang demikian disebut kristal. Jenis zat padat yang berbeda, mempunyai bentuk kristal yang berbeda pula. Beberapa za zat padat, seperti gelas dan beberapa jenis plastik dan lilin, memiliki susunan partikel yang tidak teratur. Zat padat semacam ini disebut amorf. Susunan zat padat dapat diamati dengan difraksi sinar-X.

Cair

Seperti halnya zat padat, zat cair tidak dapat dimampatkan sehingga volumenya menjadi lebih kecil. Seperti jika kita menekan ke bawah satu liter air dengan tangan kita, volumenya akan tetap satu liter. Zat cair yang dituangkan ke dalam suatu wadah maka zat cair tersebut akan berbentuk seperti wadah tempat zat cair tersebut dituangkan.

Menurut teori kinetik zat hal ini disebabkan partikel-partikel zat cair juga saling berdekatan dan merapat. Berbeda dengan zat padat, partikel-partikel zat cair mempunyai energi yang cukup untuk berpindah atau mengembara. Gerak partikel tersebut menyebabkan zat cair mengalir dan mengambil bentuk seperti wadahnya.

Gas

Berbeda dengan zat padat maupun zat cair, gas dapat dimampatkan untuk mengisi ruang yang lebih kecil. Gas memiliki bentuk dan volume yang tidak tetap. Gas juga dapat memuai dan menyusut mengikuti ruang yang tersedia. Hal ini dapat dijelaskan melalui teori kinetik zat, partikel-partikel gas mempunyai energi yang cukup untuk memisahkan diri dari pertikel-partikel lainnya. Oleh karena itu partikel-partikel itu bebas bergerak ke segala arah sampai gas menyebar merata ke seluruh wadahnya. Karena partikel-partikel gas tidak saling berdekatan dan merapat, maka partikel-partikel itu dapat juga dimampatkan ke dalam ruangan yang lebih kecil.

PERUBAHAN WUJUD

Ada beberapa perubahan wujud suatu zat yaitu melebur, membeku, menguap, menyublim dan mengembun.

Peleburan

Peleburan adalah suatu peristiwa perubahan wujud zat padat menjadi zat cair. Contoh peleburan dalam kehidupan sehari-hari adalah seperti ketika kita memasukkan es ke dalam air hangat maka kita akan mengamati bahwa es itu segera mencair setelah dimasukkan.

Pembekuan

Pembekuan adalah suatu peristiwa perubahan wujud zat cair menjadi zat padat. Contoh pembekuan dalam kehidupan sehari-hari adalah seperti ketika kita memasukkan air ke dalam ruang pembeku almari es dan kita tunggu berapa jam maka kita akan mengamati bahwa air yang kita masukkan telah berubah menjadi es batu.

Penguapan

Penguapan adalah suatu peristiwa perubahan wujud zat cair menjadi gas. Contoh penguapan dalam kehidupan sehari-hari adalah seperti ketika kita merebus. Air yang kita rebus setelah beberapa saat akan mendidih dan banyak uap air di atas permukaan air yang mendidih tersebut.

Penyubliman

Penyubliman adalah suatu peristiwa perubahan wujud zat padat menjadi gas. Contoh penyubliman dalam kehidupan sehari-hari adalah seperti ketika kita meletakkan kapur barus di ruangan terbuka dalam waktu yang cukup lama, kemudian kita mengamati kapur barus tersebut ternyata ukuran kapur barus tersebut tidak tetap. Makin lama kapur barus tersebut menjadi kecil ukurannya. Peristiwa penyusutan ini karena sebagian besar kapur barus telah berubah menjadi gas.

Pengembunan

Pengembunan adalah suatu peristiwa perubahan wujud zat dari gas menjadi cair. Contoh pengembunan dalam kehidupan sehari-hari adalah seperti ketika kita mengamati adanya titik-titik air di luar gelas yang berisi air es. Titik-titik air pada gelas itu merupakan uap air di udara yang berubah menjadi air.

PLASMA

Plasma adalah gas yang terionisasi, artinya gas tersebut sudah kehilangan elektron-elektronnya. Kita tahu bahwa sebuah unsur terdiri atas elektron dan nukleus (yang terdiri atas proton dan neutron). Dalam zat padat, atom-atom terikat satu sama lain membentuk molekul, yang masing-masing terikat dalam suatu ikatan kimia yang kuat. Pada zat cair, molekul-molekul terikat dalam ikatan kimia lemah, dan dalam gas, molekul-molekul terpisah satu sama lain tanpa adanya ikatan kimia.

Dalam plasma, unsur-unsur tersebut tidak lagi bersatu membentuk molekul, dan unsur-unsur tersebut kehilangan elektron-elektronnya. Jadi dalam plasma, yang ada adalah sebuah “sup” yang terdiri atas nukleus dan elektron.

Karena plasma memiliki banyak elektron bebas, maka plasma dapat menjadi konduktor yang baik sekali. Contoh plasma adalah lampu neon atau display komputer.

Plasma sifatnya berbeda menurut komposisi partikel-partikel bermuatannya, sehingga plasma seringkali dipandang sebagai fase ke empat dari zat. Fase zat klasik yang sudah kita kenal adalah fase gas, cair, dan padat. Jadi, yang keempat adalah fase plasma.

Sifat-sifat materi

Berdasar kaitannya dengan perubahan materi, sifat-sifat materi dapat dibedakan menjadi:

a. Sifat fisika (sifat fisik), yaitu sifat yang berhubungan dengan penampilan fisik

yang biasanya dapat diamati dari luar materi. Sifat fisik ini tidak menyebabkan

terbentuknya zat lain.

Contoh: warna, bau, rasa, titik didih, massa jenis.

b. Sifat kimia, yaitu sifat khas yang menjadi identitas dasar materi yang dapat

diamati di dalam materi tersebut. Sifat kimia ini berhubungan dengan

perubahan menjadi zat lain (menyebabkan terbentuknya zat lain).

Contoh: keelektronegatifan, kereaktifan, energi ionisasi, energi ikatan.

Berdasarkan kaitannya dengan ukuran atau jumlah materi, sifat-sifat materi dapat

dibedakan menjadi:

a. Sifat ekstrinsik, yaitu sifat yang besarnya bergantung pada jumlah/ukuran

materi.

Contoh: massa, berat, volume

b. Sifat intrinsik, yaitu sifat yang tidak bergantung pada jumlah/ukuran materi.

Contoh: bau, warna, rasa, massa jenis, titik didih, sifat kimia (misalnya:

keelektronegatifan, kereaktifan, energi ikatan).

Hukum-hukum dasar yang berhubungan dengan materi

1. Hukum kekekalan massa oleh Antoine Laurent Lavoiser (1789).

Tidak ada penambahan atau pengurangan massa zat dalam reaksi (massa zat

kekal/tetap), sehingga massa zat-zat hasil reaksi sama dengan massa zat-zat yang

bereaksi.

Contoh: 56 g besi (Fe) bereaksi dengan 32 g belerang (S) menghasilkan 88 g

senyawa besi sulfida (FeS).

2. Hukum perbandingan tetap (susunan tetap) oleh Joseph Proust (1799).

Dalam suatu senyawa perbandingan massa unsur-unsur penyusunnya selalu tetap.

Contoh: dalam senyawa FeS:

Massa Fe (g)             Massa S (g)   Massa Fe : massa S

56                    32                                7 : 4

14                    8                                  7 : 4

3,5                   2,0                               7 : 4

5,6                   3,2                               7 : 4

3. Hukum perbandingan berganda oleh Dalton (1805).

Bila dua unsur dapat membentuk lebih dari satu macam senyawa, maka

perbandingan sederhana massa kedua unsur dalam senyawanya berbanding sebagai

bilangan bulat.

Contoh:

Fe dan S dapat membentuk senyawa FeS atau FeS2. Dalam FeS, 56 g Fe

bersenyawa dengan 32 g S dan dalam FeS2, 56 g Fe bersenyawa dengan 64 g S.

Jika massa Fe dalam FeS dan FeS2 masing-masing 56 gram (sama), maka

perbandingan massa S dalam FeS dan FeS2 adalah = 32 : 64 = 1 : 2

Pada kedua senyawa tersebut, perbandingan massa S sama dengan perbandingan

jumlah atom S, yaitu = 1 : 2

Bab 1. Materi

http://romdhoni.staff.gunadarma.ac.id/Downloads

3

Untuk menentukan perbandingan berganda unsur Fe, maka massa S harus

disamakan, misalnya 64 g. Pada FeS perbandingan massa Fe : S = 56 : 32,

sehingga massa Fe dalam FeS = 112 g.

Jadi perbandingan massa Fe dalam FeS dan FeS2 = 112 : 56 = 2 : 1

Pada kedua senyawa tersebut, perbandingan massa Fe sama dengan perbandingan

jumlah atom Fe. Perbandingan massa Fe = kebalikan dari perbandingan massa S.

SOAL LATIHAN

1. Jelaskan dan berilah contoh-contohnya yang dimaksud:

a. Unsur.

b. Senyawa.

c. Campuran homogen.

d. Campuran heterogen.

e. Sifat kimia.

f. Sifat fisika.

g. Sifat intrinsik.

h. Sifat ekstrinsik.

i. Perubahan kimia.

j. Perubahan fisika.

2. Sebutkan perbedaan antara:

a. Unsur dan senyawa.

b. Senyawa dan campuran.

c. Campuran homogen dan campuran heterogen.

3. Sebanyak 2,8 gram gas N2 habis bereaksi dengan 3,2 gram gas O2

menghasilkan gas NO. berapa gram gas NO yang dihasilkan ?

4. Sebanyak 2,8 gram gas N2 habis bereaksi dengan 6,4 gram gas O2

menghasilkan gas NO2. berapa gram gas NO2 yang dihasilkan ?

5. Berapa gram gas SO3 yang bereaksi dengan 1,8 gram uap air menghasilkan

9,8 gram H2SO4 ?

6. Berapa gram gas O2 yang bereaksi dengan 4,6 gram alkohol menghasilkan 8,8

gram gas CO2 dan 5,4 gram uap air ?

7. Berapa perbandingan massa N dan O dalam senyawa:

a. NO (soal nomor 3).

b. NO2 (soal nomor 4).

8. Jika massa atom relatif (Ar) N= 14, O = 16, maka berapakah perbandingan

massa N : O dalam senyawa:

a. N2O3

b. N2O5

9. Berapa perbandingan massa O dalam senyawa NO, NO2, N2O3, dan N2O5 ?

10. Berapa perbandingan massa N dalam senyawa NO, NO2, N2O3, dan N2O5 ?