Materi
Dari bagan di atas diketahui bahwa materi dikelompokkan menjadi dua, yaitu zat tunggal (zat murni) dan campuran.
Zat tunggal adalah bentuk materi yang memiliki komposisi yang tetap dan sifat yang khas. Contohnya, air, emas, oksigen, dan garam dapur. Zat tunggal dapat dibedakan dengan zat tunggal lainnya dengan melihat komposisinya dan dapat diidentifikasi melalui penampakannya, baunya, rasanya, dan sifat lainnya. Zat tunggal dapat dikelompokkan menjadi unsur dan senyawa.
Coba diskusikan dengan kelompokmu argumen yang tepat untuk mendefinisikan tentang Unsur !!
UNSUR
Penyelidikan tentang unsur sudah dilakukan bahkan sejak ilmuwan belum menemukan teknologi. Dapat kalian bayangkan, ilmuwan dari berbagai penjuru dunia melakukan pengamatan pada zat yang sama, karena unsur memang berada di mana-mana. Ilmuwan perlu memiliki kesepakatan terhadap penyebutan unsur tersebut, agar mudah dimengerti di manapun unsur itu berada. Dibutuhkan bahasa universal agar pengenalan terhadap unsur ini mudah dilakukan. IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) adalah organisasi yang bertugas memastikan bahasa universal ini diwujudkan dalam mengenal unsur-unsur di seluruh dunia. Alam semesta ini mengandung unsur yang sangat banyak, tetapi yang baru diketahui dan dipelajari oleh para ahli adalah sebanyak 118 macam unsur dimana diantaranya lebih dari 22 unsur adalah merupakan unsur buatan. Unsur-unsur dapat diberi nama berdasarkan nama penemunya, tempat atau sifat unsur tersebut. Unsur-unsur yang diberi nama berdasarkan nama penemunya misalnya curium (ditemukan oleh Piere dan Marie Curie), mendelium (ditemukan oleh Mendeleev), dan Einstenium (ditemukan oleh Albert Einsten). Unsur-unsur yang diberi nama sesuai dengan nama tempat misalnya Californium (dari kata California), Europium (dari kata Eropa), dan Francium (Prancis). Unsur-unsur yang diberi nama berdasarkan sifatnya, contohnya manganese (bersifat magnet), astatin (dari kata ”astatos” yang berarti tidak stabil) dan kalsium (dari bahasa Latin ”Calx” yang artinya kapur).
Unsur merupakan zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat-zat lain dengan reaksi kimia biasa (bukan reaksi nuklir). Unsur dalam bentuk logam, disebut sebagai unsur murni. Daftar dari nama-nama unsur tersebut dapat diketahui dalam Daftar Periodik Unsur-unsur Sistem Berkala. Berdasarkan sifat fisika dan kimia suatu unsur, ada 3 kelompok besar yang utama, yaitu logam, nonlogam, dan metaloid. Metaloid adalah unsur-unsur yang memiliki sifat antara logam dan nonlogam. Secara umum, metaloid sulit dibedakan dengan unsur logam. Oleh karena itu, beberapa ilmuwan terkadang memasukkan unsur metaloid ini ke dalam unsur logam saja.
UNSUR LOGAM
Dalam unsur logam, terdapat atom-atom penyusunnya. Atom-atom ini tersusun dengan rapat. Jika kalian masih ingat tentang wujud zat padat, ini pula yang terjadi pada unsur-unsur logam. Dikarenakan hampir semua unsur logam berwujud padat, maka sifat unsur logam juga sama dengan zat berwujud padat.Unsur-unsur logam dapat berubah bentuk jika diberi perlakuan, seperti yang terjadi pada wujud zat saat mengalami perubahan fisika (Ayo, ingat kembali materi wujud zat di kelas 7 lalu). Unsur logam dapat kembali padat dan tetap pada bentuk setelah perlakuan dihentikan, karena ikatan antaratom penyusunnya yang kuat. Sifat lain yang dimiliki unsur logam adalah memiliki kemampuan menghantarkan listrik yang baik. Oleh karena sifat penghantar listrik inilah, unsur logam sering dimanfaatkan untuk alat-alat industri yang berhubungan dengan listrik. Emas, perak, dan tembaga adalah 3 unsur logam yang memiliki daya hantar listrik terbaik. Meski demikian, untuk keperluan industri, tembaga, aluminium, atau besi lebih banyak digunakan dibanding emas atau perak. Zat yang dapat menghantarkan listrik disebut sebagai konduktor. Kebalikan dari konduktor adalah isolator.
Contoh unsur logam adalah besi, emas, perak, alumunium, tembaga, natrium, kalium, dan magnesium. Unsur-unsur logam tersebut memiliki sifatsifat, seperti semua unsur logam berupa zat padat (kecuali raksa yang berwujud cair), merupakan penghantar listrik dan panas yang baik, memiliki titik leleh dan titik lebur yang tinggi, dapat ditempa dan memiliki kilap khusus dipermukaannya.
UNSUR NON LOGAM
Sifat-sifat unsur nonlogam merupakan kebalikan dari sifat-sifat unsur logam. Jumlah unsur nonlogam yang ditemukan dan dikenali di alam semesta ini hanya 17 unsur, yang terdiri atas 11 unsur nonlogam reaktif dan 6 unsur dari golongan gas mulia. Dari 17 unsur tersebut, 5 unsur berwujud padat, 1 unsur berwujud cair, dan sisanya berwujud gas pada suhu ruang.Unsur nonlogam yang berwujud padat tidak sekuat unsur logam, ia mudah rapuh dan tidak dapat ditempa atau dibentuk. Titik didih dan titik leleh unsur nonlogam juga rendah, tidak seperti unsur logam yang memiliki titik didih dan titik leleh tinggi.Sebagaimana unsur-unsur logam, manusia juga memanfaatkan unsur nonlogam dalam kehidupan sehari-hari. Dikarenakan sifatnya yang khas dengan wujud yang cenderung lebih beragam dibanding unsur logam, penggunaan unsur nonlogam juga sangat beragam. Unsur nonlogam ada yang dapat dimanfaatkan dalam bentuk unsur murninya, ada juga yang dimanfaatkan dalam bentuk senyawanya dengan unsur-unsur lain.
Sedangkan unsur non logam tidak memiliki sifat-sifat tersebut. Contoh unsur non logam adalah oksigen, nitrogen, belerang, karbon, klorin dan iodium.Berbagai pemanfaatan unsur nonlogam murni dalam kehidupan sehari hari seperti : Balon berisi gas Helium, Lampu landas pacu menggunakan lampu yang diisi Neon atau Kripton , Lampu pada alat terapi radiasi untuk penderita kanker menggunakan gas Radon.
Berbagai pemanfaatan unsur nonlogam berbentuk senyawa dalam kehidupan seaperti : Pensil mengandung unsur karbon Senyawa bromin digunakan untuk membersihkan air di kolam renang Nitrogen adalah salah satu unsur dalam pupuk untuk tanaman.
Para ahli kimia bersepakat untuk menggunakan simbol atau lambang untuk memudahkan penulisan unsur. Penulisan lambang unsur ditemukan oleh Jons Jacob Berzellius 1813. Unsur dilambangkan dengan satu, dua atau tiga huruf. Huruf pertama dari lambang unsur selalu ditulis dengan huruf kapital dan huruf kedua atau ketiga ditulis dengan huruf kecil. Contoh penulisan lambang unsur cobal dilambangkan dengan Co. Nama dan lambang unsur lainnya misalnya Boron (B), Berilium (Be), Barium (Ba), Bismuth (Bi), Bromium (Br) dan Berkelium (Bk), Mendelevium (Md), Einstenium (Es), Germanium (Ge), Polonium (Po), Ameresium (Am), Californium (Cf), Curium (Cm), Nobelium (No), Plutonium (Po), Neptunium (Np). Jika huruf kedua dari suatu lambang adalah huruf besar maka lambang tersebut bukanlah lambang unsur, melainkan lambang senyawa. Perhatikan contoh berikut : Co adalah lambang unsur cobal sedangkan CO adalah senyawa karbon monooksida; Hf adalah lambang unsur hafnium sementara HF adalah senyawa Hidrogen Fluorida. Berikut beberapa contoh lambang unsur yang ada di tabel periodik.
PERBEDAAN ANTARA UNSUR DAN ATOM
Elektron yang berada dalam atom terus bergerak. Gerakan yang terus menerus dalam kecepatan dan lintasan yang konstan menimbulkan awan elektron yang mengelilingi inti atom. Jumlah elektron dalam atom suatu unsur berbeda-beda. Jarak letaknya terhadap inti atom pun berbeda, semakin jauh jarak elektron terluar mengakibatkan jari-jari atom semakin besar. Pada atom terdapat elektron yang disebut elektron valensi. Letak elektron valensi umumnya ada di kulit terluar atom, kecuali untuk unsur-unsur dalam golongan transisi. Elektron valensi inilah yang dapat membentuk ikatan dengan elektron dari atom lain sehingga membuat sebuah atom dapat membentuk molekul. Ikatan ini diperlukan agar atom-atom dalam unsur lebih stabil. Unsur-unsur yang memiliki jumlah elektron valensi sama umumnya memiliki sifat-sifat yang mirip. Persamaan sifat ini yang kemudian digunakan sebagai salah satu cara untuk mengelompokkan unsur dalam sebuah sistem yang disebut Tabel Periodik Unsur.
Isotop:
Isotop adalah atom-atom dari unsur yang sama, tetapi memiliki nomor massa yang berbeda.
Dengan kata lain, isotop memiliki jumlah proton dan elektron yang sama, tetapi jumlah neutron yang berbeda.
Contoh isotop:
Hidrogen (1H1) memiliki isotop deuterium (12H1) dan tritium (3H1).
Oksigen memiliki isotop 16O8, 17O8, dan 18O8.
Karbon memiliki isotop 12C6, 13C6, dan 14C6.
Isobar:
Isobar adalah atom-atom dari unsur yang berbeda, tetapi memiliki nomor massa yang sama.
Setiap isobar memiliki jumlah proton dan neutron yang berbeda, tetapi jika proton dan neutronnya dijumlahkan, hasilnya sama.
Contoh isobar:
Atom karbon (13C6) dan atom nitrogen (13N7) memiliki massa atom yang sama.
Isoton:
Isoton adalah atom-atom dari unsur berbeda, tetapi memiliki jumlah neutron yang sama.
Contoh isoton:
Atom karbon (13C) dan atom nitrogen (14N) memiliki jumlah neutron yang sama.
Oksigen
Oksigen adalah unsur kimia yang memiliki simbol “O” dalam tabel periodik dan nomor atom 8.
Nitrogen
Nitrogen adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang N dan nomor atom 7.
Belerang
Belerang atau sulfur adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang S dan nomor atom 16.
Besi
Besi atau Ferum adalah unsur kimia dengan simbol Fe (dari bahasa Latin: ferrum) dan nomor atom 26.
Emas
Emas adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Au (bahasa Latin: 'aurum') dan nomor atom 79.
Perak
Perak adalah unsur logam dengan nomor atom 47. Simbolnya adalah Ag, dari bahasa Latin argentum.
SENYAWA
Senyawa adalah zat kimia yang terbentuk dari dua atau lebih unsur. Oleh karena itu, senyawa dapat diuraikan menjadi zat lain yang lebih sederhana melalui proses kimia. Hal lain yang harus diperhatikan ketika membahas tentang senyawa adalah senyawa terbentuk dari unsur-unsurnya dengan perbandingan yang tetap.
Perbedaan sifat antara senyawa dan unsur pembentuknya menjadi hal yang sangat unik untuk dipelajari. Dua unsur yang sangat berbahaya jika dalam bentuk murninya, akan menjadi zat yang sangat bermanfaat dalam tubuh manusia saat keduanya membentuk senyawa. Senyawa memiliki perbandingan komposisi yang tetap. Air, misalnya, selalu terdiri atas unsur hidrogen dan oksigen yang tetap jumlahnya. Senyawa yang terbentuk hanya dapat diuraikan kembali menjadi unsur-unsur penyusunnya dengan cara-cara kimia.Jika di dalam unsur terdapat atom penyusunnya, di dalam senyawa terdapat molekul. Molekul terdiri atas 2 atom atau lebih yang saling berikatan. Ikatan antaratom yang membentuk molekul dapat merupakan ikatan kovalen atau ikatan ionik.
Berdasarkan atom penyusunnya, molekul dibagi menjadi 2, yaitu molekul unsur dan molekul senyawa. Molekul unsur adalah molekul yang atom penyusunnya berasal dari unsur yang sama. Molekul unsur adalah molekul yang atom penyusunnya berasal dari unsur yang sama, misalnya klorin,oksige, ozon. Sebaliknya, molekul senyawa adalah molekul yang atom penyusunnya berasal dari unsur yang berbeda, misalnya air, asam klorida, dan glukosa.
Keberadaan senyawa begitu berlimpah di alam semesta. Tidak hanya di permukaan bumi, di dalam bumi, di udara bebas, dalam makanan yang kalian santap, bahkan di dalam tubuhmu. Setiap senyawa memiliki perannya dalam menjaga keberlangsungan kehidupan di bumi. Berdasarkan komponen penyusunnya, senyawa dibagi dalam 2 kelompok besar, yaitu senyawa organik dan senyawa anorganik. Senyawa organik dibangun oleh atom karbon dan hidrogen sebagai penyusun utamanya. Senyawa organik umumnya berasal dari makhluk hidup, yang dibuat melalui serangkaian proses di laboratorium. Sifatnya mengikuti sifat karbon sebagai atom penyusun utamanya.
Berdasarkan hasil eksperimen yang dilakukannya, Joseph Louis Proust menyatakan bahwa perbandingan massa unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa adalah tetap. Postulat tersebut dikenal sebagai hukum perbandingan tetap. Sebagai contoh, perbandingan massa gas hidrogen dengan massa gas oksigen dalam air adalah 1:8, massa atom (MA) H = 2 × MA, Hidrogen (1) sedangakan O = 1 × massa oksigen 16). Jadi, 2 : 16 = 1 : 8. Senyawa kimia dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu senyawa yang berasal dari benda tak hidup yang disebut senyawa anorganik dan senyawa yang berasal dari benda hidup yang disebut senyawa organik seperti senyawa C,N,O.H. Perhatikan contoh berikut: molekul air yang memiliki rumus kimia air merupakan suatu senyawa yang tersusun dari 2 buah atom hidrogen dan 1 buah atom oksigen. Melalui proses elektrolisis, molekul air yang terbentuk dari reaksi tersebut dapat diuraikan kembali menjadi gas hidrogen dan gas oksigen. Sifat zat yang menyusun senyawa berbeda dengan sifat senyawa yang terbentuk. Pada contoh di atas, gas oksigen dan gas hidrogen berwujud gas dan mudah terbakar, sedangkan air berwujud cair dan digunakan untuk memadamkan api.
CAMPURAN
Campuran adalah kombinasi atau gabungan beberapa zat yang terbentuk tanpa melalui reaksi kimia. Misalnya, bila kita mencampurkan 1 gelas pasir dengan 2 gelas serbuk besi maka akan terbentuk campuran pasir dan besi. Contoh lainnya, bila garam dapur dilarutkan dalam air, maka akan terbentuk campuran antara air dengan garam yang disebut larutan garam.
campuran tidak memiliki komposisi yang tetap, artinya kita dapat membentuk campuran dengan mencampurkan berbagai zat dengan perbandingan yang tidak tetap. Pada campuran pasir-serbuk besi, kita masih dapat melihat dan membedakan antara besi dan pasir. Hal ini berarti, sifat asli dari zat-zat pembentuk campuran masih tampak sehingga komponen penyusun campuran tersebut dapat dikenali. Campuran dibedakan menjadi 3 jenis berdasarkan sifat fisiknya, yaitu larutan, suspensi, dan koloid.
LARUTAN
Larutan merupakan jenis campuran yang paling mudah dikenali. Larutan terbentuk dari zat yang dilarutkan ke dalam zat pelarutnya.Larutan tidak hanya terbentuk dari zat padat yang dilarutkan dalam zat cair. Larutan juga dapat dibentuk dengan melarutkan zat cair ke dalam zat cair, atau zat gas ke dalam zat cair. Saat larut, zat terlarut tidak lenyap begitu saja. Ini dapat dibuktikan dengan menimbang zat terlarut dan pelarut sebelum dicampurkan. Massa larutan merupakan jumlah dari massa zat terlarut dan pelarutnya. Contoh larutan dan zat terlarut seperti : Gas karbondioksida (zat terlarut) + Air
(zat pelarut) = Dalam minuman berkarbonasi, Natrium Klorida (zat terlarut) + Air (zat pelarut) = Cairan pembersih lensa, Metanol (zat terlarut) + Alkohol murni (zat pelarut) = Cairan pembersih cat minyak
SUSPENSI
campuran antara air dan pasir tidak disebut sebagai larutan, tetapi suspensi. Coba kembali amati hasil pengamatan kalian. Apa perbedaan suspensi pada campuran air dan pasir, dengan larutan pada campuran air dan gula? Partikel gula dalam larutan gula relatif berukuran sama dengan partikel air sebagai pelarutnya, sehingga gula dapat dilarutkan dengan sempurna. Pada suspensi pasir, partikel pasir lebih besar sehingga saat diaduk terlihat berada di antara zat pelarutnya. Jika suspensi ini didiamkan selama beberapa waktu, pasir kembali.terpisah dengan air, dan membentuk endapan di dasar gelas. Contoh suspensi adalah beberapa jenis obatobatan dan cat minyak. Suspensi dapat dipisahkan dengan metode penyaringan sederhana.
KOLOID
Campuran koloid merupakan jenis campuran di antara larutan dan suspensi. Meski memiliki sifat yang hampir mirip dengan suspensi, saat campuran koloid didiamkan, kemampuannya menahan zat terlarut relatif lebih lama dibandingkan suspensi.
Campuran terbagi menjadi dua, yaitu campuran homogen dan heterogen.
CAMPURAN HOMOGEN
Campuran homogen adalah campuran yang serba sama, contohnya udara, larutan garam dapur, campuran alkohol 70% dengan air, dan bensin, dimana zat penyusun campurannya sangat sulit untuk dibedakan dan tidak terlihat lagi bahan semulanya.
CAMPURAN HETEROGEN
Campuran heterogen yaitu campuran antara dua zat atau lebih, masih nyata sifat masing-masing, contoh campuran terigu dan gula pasir, serbuk besi-pasir.
PEMISAHAN CAMPURAN
Komponen-komponen dalam campuran dapat dipisahkan secara fisika. Beberapa metode yang dapat digunakan untuk memisahkan campuran adalah dengan cara: 1. penyaringan (filtrasi), 2. penyulingan (dIstilasi), 3. pengkristalan (kristalisasi) 4. kromatografi, dan 5. sublimasi.
1. PENYARINGAN (filtrasi)
Penyaringan adalah metode pemisahan sangat sederhana yang banyak dilakukan, tanpa perlu meng gunakan alat-alat yang sulit didapat. Tujuannya adalah untuk memisahkan partikel kecil dari partikel yang lebih besar. Lubang pada ayakan diatur sesuai kebutuhan pemisahan. Gambar 5.26 merupakan contoh metode pengayakan yang lazim digunakan. Dapatkah kalian menyebutkan contoh lainnya? Selain pengayakan, metode penyaringan menggunakan prinsip yang sama, yang pembedanya adalah ukuran partikel yang akan dipisahkan. Metode penyaringan digunakan untuk memisahkan partikel yang jauh lebih kecil dibandingkan pengayakan. Alat yang digunakan umumnya adalah kertas atau kain penyaring yang memiliki pori-pori kecil. Metode ini banyak digunakan misalnya pada penyaringan serbuk kopi agar didapatkan air kopi yang bebas endapan, atau digunakan pada masker yang digunakan untuk menahan partikel debu.
2. PENYULINGAN (dIstilasi)
Distilasi juga melibatkan penguapan seperti pada metode evaporasi, tujuannya untuk mengumpulkan pelarut yang menguap sehingga tidak membiarkannya lepas ke udara. Pelarut yang menguap didinginkan dan dikondensasikan kembali menjadi cairan, kemudian dikumpulkan. Cairan ini dikenal dengan nama distilat. Seperti dalam penguapan, zat yang tersisa di wadah aslinya dikenal sebagai residu. Air keran yang tidak murni karena mengandung zat lain seperti kotoran, fluorida, dan klor, perlu didistilasi untuk memeroleh air murni atau air suling.
3. PENGKRISTALAN (kristalisasi)
Kristalisasi atau penghabluran adalah proses pembentukan bahan padat dari pengendapan larutan, melt (campuran leleh), atau lebih jarang pengendapan langsung dari gas. Kristalisasi juga merupakan teknik pemisahan kimia antara bahan padat-cair, di mana terjadi perpindahan jisim (mass transfer) dari suatu zat terlarut (solute) dari cairan larutan ke fase kristal padat.
4. KROMATOGRAFI
Kromatografi adalah metode pemisahan yang digunakan untuk memisahkan campuran berdasarkan perbedaan afinitas komponennya terhadap fase diam dan fase gerak. Dalam kromatografi, campuran ditempatkan pada fase gerak (misalnya cairan atau gas) yang bergerak melalui fase diam (misalnya kolom kromatografi atau kertas kromatografi). Komponen campuran berinteraksi dengan fase diam dan fase gerak dengan kecepatan yang berbeda, sehingga terjadi pemisahan
5. SUBLIMASI
Sublimasi adalah proses perubahan langsung dari zat padat menjadi uap tanpa melalui fase cair. Ketika suatu zat padat dipanaskan, beberapa zat padat dapat langsung berubah menjadi uap tanpa melewati fase cair. Contoh sublimasi adalah ketika es batu menghilang secara langsung menjadi uap air di bawah tekanan atmosfer normal.
Hak Cipta © 2023 Lembar Kerja Siswa
Generated on September 5, 2023