Ilmu Kimia Dasar: Sifat, Perubahan, Dan Klasifikasi Materi

 Oleh : Aziz Affandi (@V04-Aziz)

Pendahuluan

lmu kimia ialah ilmu yang sungguh luas penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Perkembangan yang pesat dalam bidang kimia banyak memberi perlindungan terhadap kemajuan dalam pelbagai bidang, mirip bidang kesehatan, lingkungan, industri, dan bidang yang lain yang sungguh bersahabat kaitannya dengan kimia.

Ilmu Kimia merupakan bagian dari salah satu bidang sains yang mempelajari tentang susunan, komposisi, struktur, sifat-sifat materi dan perubahannya, serta energi yang menyertai pergeseran tersebut.

Materi dan Sifatnya

Materi yakni segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang. Istilah materi meliputi segala sesuatu yang mampu dilihat dan disentuh (seperti air, pohon, dan tanah), serta yang tidak dapat dilihat dan disentuh (mirip udara).

Setiap bahan mempunyai sifat tertentu yang khas, yang memudahkannya untuk dikenali dan dibedakan dengan zat lainnya. Sifat bahan dapat dikelompokkan menjadi dua, ialah sifat fisika dan sifat kimia.

Sifat fisika sebuah bahan dapat dilihat dan diukur secara pribadi, yang tergolong sifat fisika contohnya warna, anyir, kerapatan, titik leleh, titik beku, kelenturan, dan kekuatan. Sifat kimia yaitu sifat yang berafiliasi dengan kemampuan sebuah zat untuk bereaksi atau berubah menjadi zat lain. Untuk mengukur dan mengamati sifat kimia cuma dapat dijalankan lewat reaksi. Contohnya, gas hidrogen mampu bermetamorfosis air jikalau direaksikan dengan gas oksigen. Setelah gas hidrogen dan gas oksigen bereaksi, dihasilkan zat gres, ialah air yang sifatnya berlawanan dengan sifat zat pembentuknya

Perubahan Materi

Materi mampu mengalami pergeseran. Air akan menjelma uap air jikalau didihkan dan akan berubah menjadi es bila dibekukan. Uap air jikalau didinginkan akan berkembang menjadi air dan es kalau dipanaskan akan berubah kembali menjadi air. Perubahan wujud yang terjadi pada air termasuk ke dalam pergantian fisika, adalah pergantian bahan yang tidak menghasilkan zat baru. Pada pergantian fisika, susunan komponen zat tidak berubah. Contoh perubahan fisika yang lain yaitu kapur barus menyublim menjadi gas, gandum yang digiling menjadi tepung terigu, benang diubah menjadi kain, batang pohon dipotong-potong menjadi kayu balok dan triplek.

1. Padat menjadi cair disebut mencair, misalnya es krim yang mencair.
2. Cair menjadi gas disebut menguap, contohnya air jika dipanaskan akan menguap.
3. Gas menjadi padat disebut menghablur/mengkristal misalnya pembuatan pupuk ammonium nitrat, garam dari air maritim.
4. Padat menjadi gas disebut menyublim, contohnya kapur barus
5. Gas menjadi cair disebut mengembun, contohnya embun di pagi hari pada daun-daun.
6. Cair menjadi padat disebut membeku, contohnya pembuatan semoga-semoga atau jely.

Klasifikasi Materi

• Secara Fisika

Secara fisika, menurut wujudnya, bahan mampu dikelompokkan menjadi tiga, yaitu padat, cair dan gas.

1. Zat Padat

Sifat yang dimiliki oleh zat padat yaitu memiliki bentuk dan volume tertentu, partikel-partikel zat padat mempunyai energi yang sangat rendah, jarak partikelnya sungguh rapat sehingga partikelnya tidak dapat bergerak bebas. Jika zat padat dipanaskan, terjadi penambahan energi yang menimbulkan partikel-partikelnya bervibrasi (bergetar). Jika suhu dinaikkan maka getaran semakin cepat sehingga terjadi proses pemuaian dan jarak partikelnya kian merenggang dan menjauh, yang menjadikan pergeseran fase padat mulai mencair.

2. Zat Cair

Sifat yang dimiliki oleh zat cair adalah mempunyai volume tertentu, tetapi tidak mempunyai bentuk yang tetap. Jarak antar partikelnya lebih renggang, memiliki energi yang lebih besar dibandingkan dengan zat padat, dan partikelnya mampu bergerak bebas. Bila dilakukan pemanasan, getaran antar partikelnya semakin cepat, ikatan antar partikelnya makin lemah sehingga partikelnya dapat bergerak bebas dan saling menjauh satu sama lain. Jika pemanasan terus dilakukan maka akan terjadi pergantian zat cair menjadi gas.

3. Gas

Molekul zat gas selalu bergerak, ikatan dari antarpartikel kian lemah dan makin menjauh sehingga jarak antarpartikel kian besar alasannya bergerak sungguh bebas dan mempunyai susunan tidak beraturan.

Keadaan akan makin menjauhkan molekul satu dengan yang lain dan bergerak bebas di mana kondisi tersebut akan terjadi bila suhu dinaikkan.

• Secara Kimia

Secara kimia, materi dapat dikelompokkan ke dalam zat tunggal dan campuran. Zat tunggal mampu dibedakan menjadi dua kalangan, ialah unsur dan senyawa. Sedangkan campuran dikelompokkan menjadi campuran homogen dan heterogen.

1. Zat Tunggal atau Zat Murni

Dari skema di atas dimengerti bahwa bahan dikelompokkan menjadi dua, yaitu zat tunggal (zat murni) dan gabungan. Zat tunggal ialah bentuk materi yang mempunyai komposisi yang tetap dan sifat yang khas. Contohnya, air, emas, oksigen, dan garam dapur. Zat tunggal mampu dibedakan dengan zat tunggal yang lain dengan menyaksikan komposisinya dan dapat diidentifikasi lewat penampakannya, baunya, rasanya, dan sifat lainnya. Zat tunggal mampu dikelompokkan menjadi bagian dan senyawa.

a. Unsur

Unsur ialah zat tunggal yang tidak mampu diuraikan lagi menjadi zat- zat
lain dengan reaksi kimia biasa (bukan reaksi nuklir). Alam semesta ini mengandung bagian yang sungguh banyak, tetapi yang gres diketahui dan dipelajari oleh para mahir adalah sebanyak 118 macam komponen dimana diantaranya lebih dari 22 bagian yaitu ialah komponen bikinan. Daftar dari nama-nama unsur tersebut dapat dikenali dalam Daftar Periodik Unsur-unsur Sistem Berkala.

Unsur mampu dikelompokkan menjadi 2 bab, ialah komponen logam dan komponen non logam. Contoh unsur logam adalah besi, emas, perak, alumunium, tembaga, natrium, kalium, dan magnesium. Unsur-unsur logam tersebut mempunyai sifat- sifat, mirip semua komponen logam berupa zat padat (kecuali raksa yang berwujud cair), merupakan penghantar listrik dan panas yang baik, memiliki titik leleh dan titik lebur yang tinggi, mampu ditempa dan memiliki kilap khusus dipermukaannya. Sedangkan komponen non logam tidak memiliki sifat-sifat tersebut. Contoh bagian non logam adalah oksigen, nitrogen, belerang, karbon, klorin dan iodium.

b. Senyawa

Senyawa adalah zat kimia yang terbentuk dari dua atau lebih komponen. Oleh karena itu, senyawa dapat diuraikan menjadi zat lain yang lebih sederhana melalui proses kimia. Perhatikan pola berikut: molekul air yang mempunyai rumus kimia H2O ialah sebuah senyawa yang tersusun dari 2 buah atom hidrogen dan 1 buah atom oksigen. Molekul air dihasilkan dari reaksi antara gas hidrogen dan gas oksigen, menurut persamaan reaksi berikut:

2H2(g) + O2(g)  2H2O(c)

Melalui proses elektrolisis, molekul air yang terbentuk dari reaksi tersebut mampu diuraikan kembali menjadi gas hidrogen dan gas oksigen.

2H2O(c)  2H2(g) + O2(g)

Sifat zat yang menyusun senyawa berbeda dengan sifat senyawa yang terbentuk. Pada acuan di atas, gas oksigen dan gas hidrogen berwujud gas dan mudah terbakar, sedangkan air berwujud cair dan digunakan untuk memadamkan api.

2. Campuran

Campuran ialah kombinasi atau gabungan beberapa zat yang terbentuk tanpa lewat reaksi kimia. Misalnya, jikalau kita mencampurkan 1 gelas pasir dengan 2 gelas serbuk besi maka akan terbentuk gabungan pasir dan besi. Contoh lainnya, bila garam dapur dilarutkan dalam air, maka akan terbentuk adonan antara air dengan garam yang disebut larutan garam.

Campuran terbagi menjadi dua, ialah adonan homogen dan heterogen.

Campuran homogen yaitu adonan yang serba sama, misalnya udara, larutan garam dapur, adonan alkohol 70% dengan air, dan bensin, dimana zat penyusun campurannya sungguh sukar untuk dibedakan dan tidak terlihat lagi materi semulanya.

Campuran heterogen adalah gabungan antara dua zat atau lebih, masih faktual sifat masing-masing, contoh adonan terigu dan gula pasir, serbuk besi-pasir. Komponen-komponen dalam campuran dapat dipisahkan secara fisika.

Beberapa tata cara yang mampu digunakan untuk memisahkan adonan yakni dengan cara:

1. penyaringan (filtrasi),
2. penyulingan (destilasi),
3. pengkristalan (kristalisasi)
4. kromatografi, dan
5. sublimasi.

Daftar Pustaka

Chang, Raymond. (1994).Chemistry. New York: Mc-Graw-Hill.

David W. Ostoby. (2001). Prinsip-prinsip Kimia Modern. Jilid I dan II. Diterjemahkan oleh Suminar.

F.G. Winarno. (1992). Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.

Medika Jurnal Kedokteran Indonesia. Maret 2006.

Padmono, dkk. (2006). Kimia Terapan. Jakarta: Universitas Terbuka. Team Prevensi Badan Narkotika Provinsi DKI Jakarta 2007.