MATERI DAN PERUBAHANNYA

 

 

A. Pengertian Materi

Materi didefinisikan sebagai segala sesuatu yang menempati ruang dan mempunyai massa. Materi tersebut amat banyak ragamnya. Setiap materi mempunyai sifat khas yang membedakanya dari materi lainnya. Namun demikian, antara berbagai macam materi terdapat juga berbagai kesamaanya. Seperti air, batu, pasir, tanah, oksigen, kayu, besi, emas, plastik, dan sebagainya.

      Setiap materi mempunyai sifat-sifat khas yang membedakannya dari materi lainnya. Namun demikian, antara berbagai macam materi terdapat juga berbagai persamaan, sehingga kita dapat membuat pengelompokan. Misalnya, pengelompokan berdasarkan wujud (padat, cair, dan gas), komposisi kimia, daya hantar listrik, dan sebagainya.

 

 

v  Sejarah

Sebelum abad ke-20, istilah "materi" hanya termasuk "materi biasa" yang terdiri dari atom-atom, dan belum termasuk fenomena-fenomena energi lainnya seperti cahaya dan suara. Konsep ini bisa digeneralisasikan dari atom-atom hingga objek manapun yang memiliki massa sampai mencapai ke tahap istirahatnya (Energi diam), tetapi ini diragukan karena massa dari sebuah objek dapat timbul (mungkin yang tak bermassa) dari faktor gerakan dan interaksi energi. Jadi, dalam ilmu fisika sampai hari ini, materi tidak mempunyai arti yang universal, atau tidak juga konsep yang fundamentil. Materi juga digunakan dengan bebas sebagai istilah umum untuk substansi yang melengkapi benda fisik yang bisa diobservasi.

Benda sehari-hari yang sering ditemui terdiri dari atom-atom. Materi atom ini terbentuk karena adanya interaksi dari partikel subatom sebuah inti atom dari beberapa proton dan neutron, serta awan dari garis edar elektron-elektron. Secara khusus, sains menganggap gabungan dari partikel-partikel ini merupakan materi karena mereka memiliki massa diam dan volume. Sebaliknya, partikel tak bermassa, seperti foton, tidak dianggap sebagai materi karena mereka tidak mempunyai massa diam atau pun volume. Bagaimanapun juga, tidak semua partikel dengan massa diam mempunyai volume klasik, semenjak partikel mendasar seperti kuark dan lepton (terkadang disamakan dengan materi) dianggap sebagai 'acuan partikel' dengan ukuran dan volume yang tidak efektif. Meskipun demikian, kuark dan lepton menyusun "materi biasa", dan interaksi mereka memberikan kontribusi untuk volume efektif dari gabungan dari partikel-partikel yang menyusun "materi biasa".

 

v  Penggolongan Materi

Berikut ini akan dibahas pengelompokan materi berdasarkan komposisi kimianya.

1. Zat Tunggal Berupa Zat Murni Dan Campuran.

 

                                           

                                      Gambar 1.1 Air laut sebagai salah contoh materi

 

Materi dapat digolongkan ke dalam zat tunggal (zat murni) atau campuran. Zat tunggal terdiri dari sejenis materi, sedangkan campuran terdiri dari dua atau lebih jenis materi. Sebagai contoh, bandingkanlah dengan air laut. Air adalah zat tunggal, sedangkan air laut adalah campuran. Air laut terdiri dari air dan berbagai zat yang tercampur di dalamnya, misalnya garam.

 2. Zat Tunggal Berupa Unsur Dan Senyawa.

   

Gambar 1.2 Beberapa unsur senyawa dan campuran

 

            Zat tunggal dapat berupa unsur dan senyawa. Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan secara kimia, sedangkan senyawa dapat diuraikan menjadi dua macam zat atau lebih zat yang lebih sederhana.

            Air merupakan suatu zat tunggal. Namun demikian, air dapat diuraikan, misalnya dengan arus listrik, menjadi dua jenis zat tunggal yang baru, yaitu gas hidrogen dan gas oksigen. Berbeda halnya dengan air, hidrogen dan oksigen tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat lain yang lebih sederhana. Zat seperti hidrogen dan oksigen, yaitu zat tunggal yang secara kimia tidak dapat diuraikan menjadi zat lain yang lebih sederhana, disebut unsur, sedangkan zat seperti air, yaitu zat tunggal yang dapat diuraikan menjadi zat lain yang lebih sederhana, disebut senyawa. 

a. Unsur

Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan menjadi zat lain yang lebih sederhana. Contohnya, yaitu besi, emas, aluminium, karbon, nitrogen, dan oksigen. Jenis unsur tidaklah terlalu banyak. Di alam hanya terdapat 90 jenis unsur. Namun demikian, berkat kemajuan ilmu pengetahuan, para ahli telah berhasil membuat beberapa unsur baru. Sampai saat buku ini ditulis telah dikenal tidak kurang dari 114 jenis unsur dan mungkin masih akan bertambah lagi.

     Nama Unsur (latin dan lambang).

·         Karbon, nama Latin Carbonium, Lambang C

·         Kalsium, nama Latin Calsium, Lambang Ca

• Klorin , nama Latin Clorine, Lambang Cl
• Tembaga, nama Latin Cuprum, Lambang Cu
• Kalium, nama Latin Kalium, Lambang K
• Perak, nama Latin Argentum, Lambang Ag

 

 

 

b. Lambang Unsur

            Untuk meringkaskan penulisan, maka setiap unsur diberi lambang yang disebut lambang unsur atau lambang atom. Sejarah mencatat berbagai cara/lambang untuk menandai atom unsur. Adapun cara pemberian lambang atom yang digunakan sekarang dikemukakan oleh Jons Jakob Berzelius (1779-1848). Menurut cara ini, setiap unsur dilambangkan dengan satu huruf, yaitu huruf awal dari nama Latin unsur yang bersangkutan dan ditulis dengan huruf besar.

            Unsur yang mempunyai huruf awal sama, lambangnya dibedakan dengan menambahkan satu huruf lain dari nama unsur itu yang ditulis dengan huruf kecil.

Perhatikanlah beberapa contoh berikut. 

 

Gambar 1.3 Nama-nama unsur dan lambangnya

 

c. Logam Dan Nonlogam

            Unsur dapat digolongkan ke dalam logam atau nonlogam. Perbandingan sifat antara logam dan nonlogam. Besi, aluminium, emas, dan raksa tergolong logam; sedangkan hidrogen, oksigen, dan belerang tergolong nonlogam.

 

 d. Senyawa

 

 

Gambar 1.4 Air sebagai salah satu senyawa

Senyawa adalah zat murni yang dapat terurai dengan reaksi kimia biasa membentuk zat-zat lain yang lebih sederhana. Senyawa merupakan gabungan dari dua unsur atau lebih yang terdapat dalam suatu materi, yang dihasilkan melalui reaksi kimia. Adapun contoh dari senyawa: minyak bumi, karbohidrat, lemak, protein, kapur, dan banyak lagi yang lainnya.

Senyawa terbentuk oleh perikatan kimia dari dua atau lebih jenis unsur. Air, sebagai contoh, terbentuk dari hidrogen dan oksigen. Dewasa ini tidak kurang dari 10 juta senyawa telah dikenal dan setiap hari ribuan senyawa baru dibuat atau dikenali. Meskipun senyawa terbentuk dari perikatan kimia dari beberapa unsur, senyawa mempunyai sifat tertentu yang berbeda dari sifat unsur penyusunnya. 

 

 

v   Campuran.

Suatu materi yang tersusun atas dua atau lebih zat dengan komposisi tidak tetap dan masih memiliki sifat-sifat zat asalnya dinamakan campuran. Dengan kata lain, suatu jenis materi dikatakan campuran apabila materi tersebut memiliki keragaman dalam komposisi dan sifat-sifat zat asalnya masih tampak. Campuran dapat dikenal secara langsung disebabkan keragaman komponen penyusunnya. Walaupun demikian, kadang-kadang komponen penyusun campuran demikian halus, sehingga bila diamati tanpa bantuan alat mikroskop sukar dibedakan komponen-komponen penyusunnya.

 

 

 

 

Gambar 1.5 Contoh salah satu campuran

 

Campuran dapat digolongkan ke dalam :

·           campuran serbaneka (heterogen)

·           campuran serbasama (homogen)

Suatu campuran dikatakan homogen apabila keseluruhan materi penyusun campuran itu tidak dapat dibedakan satu dengan lannya, tetapi sifat masing-masing komponennya masih tampak.

Misalnya air teh manis yang merupakan campuran dari air, teh dan gula. Dari sudut pandang manapun kita amati, air teh manis itu tampak homogen. Baik warna, rasa, maupun kekentalannya, sehingga dari dalam gelas tersebut, dapat dibedakan bagian yang merupak teh, air, atau gula. Tetapi sifat dari masing-masing komponennya masih ada, seperti rasa manis dari gula warna merah dari teh. Atau wujud cair yang berasal dari sifat fisika air. Berbeda dengan senyawa, sifat-sifat komponen dalam campuran tidak hilang.

 

e. Larutan

Larutan adalah campuran homogen. Suatu campuran dikatakan homogen jika antar komponennya tidak terdapat bidang batas sehingga tidak terbedakan lagi walaupun menggunakan mikroskop ultra. Larutan terdiri atas pelarut dan zat terlarut.

 

f. Suspensi

Suspensi adalah campuran kasar dan bersifat heterogen. Antar komponennya masih terdapat bidang batas dan seringkali dapat dibedakan tanpa menggunakan mikroskop, contoh lain ialah campuran terigu atau kapur dengan air.

 

f. Koloid

Koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaanya terletak antara larutan dan suspensi. Contohnya yaitu santan, air susu, air sabun, dan cat. Secara makroskopil koloid terlihat homogen, tetapi jika diamati dengan mikroskop ultra akan tampak heterogen, masuk dapat dibedakan atas komponennya.