A. Pilihlah salah-satu jawaban yang paling benar dengan memberi tanda silang!
1. Massa benda per satuan volume disebut....
a. berat jenis
b. massa jenis
c. massa jenis relatif
d. berat jenis relatif
2. Perbandingan antara massa jenis suatu benda dengan massa jenis air disebut....
a. berat benda
b. berat jenis
c. massa jenis relatif
d. berat jenis relatif
3. Massa jenis air dalam satuan Sistem Intemasional adalah....
a. 1 kg/m3
b. 1000 kg/m3
c. 1 gram/cm2
d. 1 gram/cm3
4. Ukuran banyaknya zat yang terkandung pada sebuah benda adalah ....
a. volume
b. massa
c. berat
d. energi
5. Gula yang dilarutkan dalam air disebut perubahan ....
a. kimia
b. fisika
c. wujud
d. energi
6. Besi berkarat adalah salah satu contoh peristiwa perubahan....
a. wujud
b. fisika
c. berat
d. energi
7. Perubahan kimia bersifat....
a. abadi
b. sementara
c. mekanik
d. listrik
8. Oksigen termasuk....
a. senyawa
b. unsur
c. larutan
d. campuran
9. Contoh campuran adalah.....
a. hidrogen
b. udara
c. garam dapur
d. air
10. Molekul besi adalah....
a. dapat dilihat
b. dapat dilihat dengan mikroskop cahaya
c. dapat dilihat dengan mikroskop elektrik
d. dapat dilihat meskipun dengan mikroskop yang terbaik
B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan singkat dan tepat!
1. Disebut perubahan apakah bila suatu zat diuraikan menjadi berapa atom dan perubahan apakah bila suatu zat diuraikan dalam bentuk molekul-molekul ?
2. Mengapa zat padat mempunyai bentuk yang selalu letap?
3. Mengapa zat cair mempunyai bentuk yang selalu berubah-ubah atau tidak tetap?
4. Mengapa penguraian gas tidak terbatas pada ruang dan tempat?
5. Mengapa air dapat membasahi dinding gelas, sedangkan raksa tidak?
6. Jika sebuah kayu yang sama diukur dalam volume yang berbeda dan massa yang berbeda-beda pula. Apakah hasil bagi volume dan massanya selalu tetap?Jelaskanlah!
7. Turunkanlah satuan massa jenis berdasarkan pengertian massa jenis!
8. Sebutkanlah faktor-faktor yang menentukan nilai massa jenis!
9. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :
a. perubahan kimia.
b. perubahan fisika
Masing-masing berilah contoh!
10. Jelaskan tentang klasifikasi zat!
Monday 29 August 2016
KLASIFIKASI ZAT
Klasifikasi Zat
Menurut salah satu sifat alam atau fisika, yakni daya hantar listrik zat dibagi dalam tiga jenis, yaitu konduktor, isolator, dan semikonduktor. Sementara menurut sifat kimianya, zat dibagi dalam tiga kelompok, yaitu unsur, senyawa, dan campuran.
1. Unsur
Unsur adalah suatu zat yang molekul-molekulnya terdiri dari satu jenis atom dan tidak dapat diuraikan menjadi zat lain dengan reaksi kimia biasa. Menurut hasil penelitian di alam, unsur juga disebut unsur alam. Selain itu, ada pula yang disebut unsur buatan (sintetis). Unsur buatan ini dibuat dari unsur yang ada, misalnya neptuniom dan plutonium, sehingga jumlah seluruhnya menjadi 103 unsur.
Unsur alam yang paling ringan adalah hidrogen, sedangkan yang paling berat adalah uranium. Menurut hasil penelitian, sebagian besar kulit bumi terdiri dari unsur oksigen, silikon, alumunium, besi, kalsium, kalium, dan magnesium. Di antara unsur-unsur tersebut, jumlah oksigenlah yang paling banyak. Tubuh manusia sebagian besar terdiri dari unsur oksigen, hidrogen, dan karbon.
2. Senyawa
Senyawa adalah unsur yang molekul-molekulnya terdiri dari atom yang jenisnya lebih dari satu dan dapat diuraikan menjadi unsur-unsur pembentuk melalui reaksi kimia. Misalnya gula. Gula dikatakan sebagai suatu senyawa karena dapat diuraikan secara kimia menjadi unsur-unsur pembentuk, yaitu karbon, oksigen, dan hidrogen.
3. Campuran
Di dalam suatu campuran, zat-zat penyusun masih mempunyai sifat-sifat asli. Berdasarkan sifat-sifat tersebut, zat-zat dapat dipisahkan dari campurannya. Misalnya, gula dan kopi. Pencampuran gula dan kopi masih jelas terlihat. Dengan demikian, persenyawaan tidak lagi memiliki sifat-sifat yang sama, melainkan lebih baru. Misalnya, besi dan belerang. Ketika keduanya dipanaskan pada tabung reaksi, terjadilah persenyawaan baru antara besi dan belerang.
Di dalam campuran, perbandingan bagian-bagian zat yang menyusunnya dapat diambil secara sembarang, kecuali pada larutan yang memiliki batas daya larut. Itulah sebabnya, pada senyawa perbandingan,berat zat-zat yang menyusunnya selalu tetap.
Pada suatu senyawa, akan terlihat jelas unsur-unsur molekul pembentuknya yang terdiri dari atom-atom tak sejenis. Misalnya, air dan gula. Air adalah persenyawaan antara oksigen dan hidrogen. Setiap molekul air terdiri dari satu atom oksigen dan dua atom hidrogen. Sementara gula adalah persenyawaan antara karbon, hidrogen, dan oksigen. Setiap molekul gula terdiri dari 12 atom karbon, 22 atom hidrogen, dan 11 atom oksigen sehingga rumus kimianya adalah C12H22O11.
Menurut salah satu sifat alam atau fisika, yakni daya hantar listrik zat dibagi dalam tiga jenis, yaitu konduktor, isolator, dan semikonduktor. Sementara menurut sifat kimianya, zat dibagi dalam tiga kelompok, yaitu unsur, senyawa, dan campuran.
1. Unsur
Unsur adalah suatu zat yang molekul-molekulnya terdiri dari satu jenis atom dan tidak dapat diuraikan menjadi zat lain dengan reaksi kimia biasa. Menurut hasil penelitian di alam, unsur juga disebut unsur alam. Selain itu, ada pula yang disebut unsur buatan (sintetis). Unsur buatan ini dibuat dari unsur yang ada, misalnya neptuniom dan plutonium, sehingga jumlah seluruhnya menjadi 103 unsur.
Unsur alam yang paling ringan adalah hidrogen, sedangkan yang paling berat adalah uranium. Menurut hasil penelitian, sebagian besar kulit bumi terdiri dari unsur oksigen, silikon, alumunium, besi, kalsium, kalium, dan magnesium. Di antara unsur-unsur tersebut, jumlah oksigenlah yang paling banyak. Tubuh manusia sebagian besar terdiri dari unsur oksigen, hidrogen, dan karbon.
2. Senyawa
Senyawa adalah unsur yang molekul-molekulnya terdiri dari atom yang jenisnya lebih dari satu dan dapat diuraikan menjadi unsur-unsur pembentuk melalui reaksi kimia. Misalnya gula. Gula dikatakan sebagai suatu senyawa karena dapat diuraikan secara kimia menjadi unsur-unsur pembentuk, yaitu karbon, oksigen, dan hidrogen.
3. Campuran
Di dalam suatu campuran, zat-zat penyusun masih mempunyai sifat-sifat asli. Berdasarkan sifat-sifat tersebut, zat-zat dapat dipisahkan dari campurannya. Misalnya, gula dan kopi. Pencampuran gula dan kopi masih jelas terlihat. Dengan demikian, persenyawaan tidak lagi memiliki sifat-sifat yang sama, melainkan lebih baru. Misalnya, besi dan belerang. Ketika keduanya dipanaskan pada tabung reaksi, terjadilah persenyawaan baru antara besi dan belerang.
Di dalam campuran, perbandingan bagian-bagian zat yang menyusunnya dapat diambil secara sembarang, kecuali pada larutan yang memiliki batas daya larut. Itulah sebabnya, pada senyawa perbandingan,berat zat-zat yang menyusunnya selalu tetap.
Pada suatu senyawa, akan terlihat jelas unsur-unsur molekul pembentuknya yang terdiri dari atom-atom tak sejenis. Misalnya, air dan gula. Air adalah persenyawaan antara oksigen dan hidrogen. Setiap molekul air terdiri dari satu atom oksigen dan dua atom hidrogen. Sementara gula adalah persenyawaan antara karbon, hidrogen, dan oksigen. Setiap molekul gula terdiri dari 12 atom karbon, 22 atom hidrogen, dan 11 atom oksigen sehingga rumus kimianya adalah C12H22O11.
WUJUD DAN TEORI PARTIKEL ZAT
Wujud dan Teori Partikel Zat
Wujud zat dibagi dalam tiga macam, yaitu padat, cair, dan gas. Zat cair dan padat mempunyai kesamaan sifat, yaitu hanya mengalami sedikit perubahan volume apabila ditekan. Volume zat padat selalu sama bentuknya selama tidak ada pengaruh dari luar.
Sebaliknya, zat cair berada dalam keadaan seimbang ketika dipengaruhi oleh benda bentuk apapun. Zat cair dan gas mempunyai beberapa sifat yang sama. Oleh karena itu, perubahan kedua bentuk zat ini tidak saling bertentangan. Dengan perkataan lain:
Sifat zat padat : volume, dan bentuknya selalu tetap.
Zat cair akan segera mengambil bentuk didalam bejana yang ditempatinya, sedangkan gas akan segera mengisi volume yang dimilikinya. Kedua zat itu tidak bereaksi terhadap gaya yang bekerja sejajar dengan lapisan permukaannya. Oleh sebab itu, bila ada sentuhan sedikit saja, kedua lapisan yang berdampingan akan bergerak antara satu terhadap lainnya.
Sifat zat cair volumenya tetap, bentuknya berubah-ubah sesuai dengan volume, dan bentuk wadah yang ditempatinya.
Perbedaan antara zat cair dan gas adalah volume zat cair selalu tetap dan tidak dapat dimanpatkan, sedangkan zat cair yang ada di dalam bejana terbuka mempunyai permukaan yang mendatar.
1. Perubahan Wujud Zat
a. Perubahan fisika
Adalah perubahan dari suatu tingkat wujud zat ke tingkat wujud zat lainnya di mana susunan molekul zat itu tidak mengalami perubahan. Dengan perkataan lain, perubahan fisika terjadi bila identitas zat itu tidak hilang. Sebaliknya, bila terjadi perubahan, yakni terjadi zat baru dengan sifat-sifat yang juga baru, perubahan seperti itu disebut perubahan kimia. Ilmu yang mempelajari perubahan zat secara fisika ini disebut ilmu fisika (ilmu alam).
Beberapa contoh perubahan fisika adalah es berubah menjadi air (mencair), air berubah menjadi es (membeku), air berubah menjadi uap air (menguap), dan gula larut dalam air. Air, es, dan uap air adalah zat yang sama jenisnya, tetapi berlawanan wujudnya.
Perubahan wujud dari cair menjadi padat disebut membeku, sebaliknya, dari padat menjadi cair disebut melebur. Perubahan wujud zat dari cair ke uap disebut menguap dan dari uap air ke air disebut mengembun.Penguapan yang terjadi di seluruh zat cair berarti zat cair itu larut ke dalam air, meskipun wujudnya tidak tampak lagi. Misalnya, gula, semula gula adalah zat padat, kemudian larut dalam air. Meskipun gula tidak tampak lagi, tetapi sifatnya tidak berubah, sehingga ketika kamu mencicipi air itu pasti terasa manis. Dengan demikian, di dalam perubahan wujud zat (melarut) terjadi perubahan yang panjang, pemuaian volume, dan zat yang dipanaskan.
b. Perubahan kimia
Adalah perubahan zat yang mengakibatkan terbentuknya zat jenis baru. Ilmu pengetahuan yang mempelajari perubahan kimia disebut ilmu kimia. Contoh perubahan kimia adalah kayu terbakar dan air susu yang menjadi asam. Perubahan ini terjadi karena terbentuknya zat baru. Misalnya, besi menjadi berkarat, pelapukan kayu, pernapasan, peruraian, persenyawaan, dan asimilasi.
2. Teori Partikel Zat
Salah seorang ahli teori fisika yang tertarik terhadap partikel zat adalali Johannes Frederick van der Waals (1837-1923). Van der Waals terkenal karena penelitiannya tentang sifat zat cair dan gas. Ia juga mempelajari teori termodinamika, teori kapiler, teori kinetika gas, dan kontinuitas unsur-unsur bersifat gas dan cair.
Hasil penelitian Van der Waals dirumuskan dalam bentuk teori, yaitu:
a. Susunan benda terdiri dari molekul-molekul. Molekul adalah bagian dari zat terkecil yang masih mempunyai sifat zat tersebut. Sedemikian kecilnya, sehingga kita tidak dapat melihat, dengan bantuan mikroskop optik yang paling baik sekalipun. Garis tengah molekul hidrogen kira-kira 1,4 mikron, sedangkan 1 mikron kira-kira 0,001 milimeter. Dengan demikian, garis tengah molekul hidrogen kira-kira 0,000004 mm.
b. Molekul saling tarik menarik. Gaya tarik-menarik di antara molekul sejenis disebut kohesi, sedangkan yang tak sejenis disebut adhesi. Gaya kohesi antar molekul benda dapat lebih besar dari pada benda cair dan gas.
c. Molekul yang satu dipindahkan dari molekul lainnya oleh mata ruang kecil yang disebut ruang intermolekul. Pada benda padat, letak molekul satu sama lain lebih berdekatan daripada benda cair, sedangkan pada gas berjauhan. Sebagaimana molekul, ruang intermolekul pun tidak dapat dilihat. Bila zat padat larut dalam zat cair, sebagian ruang intermolekul pun turut larut oleh zat yang dilarutkan.
d. Molekul-molekul selalu bergerak atau bergetar. Pada benda padat, molekul- molekul hanya bergetar dalam satu kedudukan yang seimbang. Pada zat cair lebih bebas, sedangkan pada gas senantiasa berbenturan satu sama lain. Benturan ini disebabkan oleh zat yang mempunyai tekanan. Bila volume gas diperkecil.jumlah benturannya semakin besar sehingga tekanannya pun bertambah. Demikian pula bila dipanaskan, geraknya semakin bertambah besar sehingga jarak antar molekul juga bertambah besar. Itulah sebabnya, benda padat dapat memuai dan mencair.
Selain teori molekul yang dikemukakan oleh Van der Waals, ada juga teori atom yang dikemukakan oleh John Dalton (1766-1844). Dalton adalah ahli fisika dan kimia berkebangsaan Inggris yang telah berhasil mengadakan eksprimen dan merumuskannya dalam bentuk teori atom (1803). Isi teori yang berkaitan erat dengan zat ini adalah:
a. Atom adalah partikel terkecil dari unsur yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Secara kimia kata atom ini berasal dari atomas (bahasa Yunani) yang berarti tidak dapat dibagi-bagi. Pengertian atom sebagai bagian terkecil dari suatu zat telah dikenal oleh para ahli filsafat Yunani kuno, antara lain Leucipus (500 SM) dan Demokritus.
Selain Dalton, ilmuwan lain yang juga mengkaji teori atom adalah Gay Lussac dan Avogadro.
b. Tiap unsur terdiri dari atom-atom yang sama dan sifatnya juga sama.
c. Atom-atom biasanya berkelompok membentuk kesatuan yang disebut molekul, yaitu bagian terkecil yang masih mempunyai sifat-sifat yang sama dengan zat induk dan dapat diuraikan ke dalam bentuk atom. Misalnya, atom oksigen (02 ), hidrogen (H2), dan nitrogen yang selalu berpasangan membentuk molekul. Ada pula unsur yang molekulnya terdiri dari dua atom atau lebih. Misalnya, belerang (molekulnya terdiri dari 8 atom) dan fosfor (molekulnya terdiri dan 4 atom). Molekul suatu unsur selalu terdiri dari atom-atom yang sama.
3. Perubahan Fisika
Teori molekul selain menguraikan masalah atom juga menjelaskan perubahan fisika, tetapi tidak menjelaskan perubahan kimia. Isi perubahan fisika adalah:
a. Zat padat yang mempunyai bentuk tetap, molekul-molekulnya sangat berdekatan. Gaya tarik-menarik antar molekul-molekul tersebut sangat besar sehingga tidak mudah dicerai beraikan.
b. Zat cair mempunyai volume yang tetap, tetapi bentuknya berubah-ubah. Perubahan ini disebabkan oleh letak molekul yang tidak berdekatan seperti halnya benda padat.
Dengan demikian, diantara molekul-molekul itu masih ada sedikit gaya tarik-menarik. Oleh sebab itu, molekul zat cair dapat berpindah-pindah meskipun tidak mudah meninggalkan kelompoknya.
c. Pada gas jarak antara molekul-molekul sangat berjauhan, sehingga gaya tarik-menarik antar molekul sangat kecil, bahkan hampir tidak ada. Oleh sebab itu, gas dapat mengisi seluruh ruangan yang ditempatinya. Selain itu, gas juga dapat dimampatkan dan diregangkan. Pemampatan dan perenggangan tidak bisa dilakukan oleh zat padat dan cair, karena letak molekul-molekulnya sangat berdekatan.
d. Zat akan memuai bila dipanaskan, karena molekul-molekulnya bergerak lebih cepat dan saling menjahui. Sebaliknya, zat akan menyusut bila didinginkan, karena molekul- molekulnya bergerak lebih lambat dan saling mendekati.
e. Bila sudah mencapai titik lebur, zat padat yang terus-menerus dipanaskan akan melebur, karena molekul-molekulnya bergetar.
f. Meniskus air dalam pipa gelas berbentuk cekung, karena adanya gaya adhesi antara molekul-molekul. Gaya adhesi antara molekul air dan gelas lebih besar daripada kohesi antara molekul air itu sendiri.
4. Kohesi dan Adhesi
Pernahkah kamu melihat air diatas daun talas?Bagaimana bentuk butir air itu?Apakah permukaan daun talas basah? Sekarang tumpahkan sedikit air ke atas meja. Apa yang terjadi pada air di atas meja tersebut?Apakah bentuk butir air sama dengan bentuk air di atas daun talas?
Bentuk butir air pada daun talas berbentuk bola dan tidak membasahi permukaan daunnya. Sedangkan air yang ditumpahkan ke atas meja bentuknya melebar dan membasahi permukaan meja. Mengapa terjadi demikian?Diantara partikel partikel zat yang sejenis terjadi gaya tarik menarik yang disebut kohesi. Sebaliknya gaya tarik antara partikel-partikel zat yang berbeda dinamakan adhesi.
Bentuk butir air di atas daun talas berbentuk bola dikarenakan gaya tarik menarik antara partikel air dengan partikel air lebih besar dibandingkan gaya tarik menarik antara partikel air dengan partikel daun talas. Dengan kata lain dapat dikatakan bahwa gaya kohesi air lebih besar dibandingkan dengan gaya adhesi air dengan daun talas.
Bentuk butir air di permukaan meja bentuknya melebar dikarenakan gaya tarik menarik antara air dengan meja lebih besar dibandingkan gaya tarik menarik antara air dengan air. Dengan kata lain dapat dikatakan bahwa gaya adhesi air dan meja lebih besar dibandingkan dengan gaya kohesi air.
5. Meniskus Cembung dan Meniskus Cekung
Gaya kohesi dan gaya adhesi dapat menyebabkan permukaan air di dalam tabung permukaannya tidak rata Untuk memahami kejadian tersebut, kamu dapat melakukan kegiatan dengan cara memasukkan air dan air raksa ke dalam dua tabung yang berbeda. Perhatikan, apakah bentuk kedua permukaan air pada tabung tersebut sama? Dari hasil pengamatan diperoleh bahwa permukaan zat cair yang menempel pada kaca tabung sedikit melengkung. Kelengkungan permukaan zat cair dalam tabung itu disebut meniskus.
Permukaan air di dalam tabung reaksi yang diisi raksa berbentuk cembung dan disebut meniskus cembung. Sedangkan permukaan air dalam tabung reaksi yang diisi air berbentuk cekung dan disebut meniskus cekung.
6. Kapilaritas
Kapilaritas adalah peristiwa meresapnya air atau zat cair lainnya melalui celah-celah kecil.
Gejala kapilaritas terjadi, karena antara gelas dan air ada gaya adhesi yang lebih besar daripada kohesi antara molekul-molekul air, sedangkan adhesi antara gelas dan air lebih kecil daripada kohesi antara molekul-molekul gelas.
Contah gejala kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari adalah pengisapan air didalam bunga karang, kayu, kertas isap, dinding rumah pada musim hujan, dan naiknya minyak tanah dalam lampu teplok. Kertas koran yang dimasukkan sebagian ke dalam air mengakibatkan sebagiannya lagi yang ada diluar air, akan menjadi basah, karena air naik melalui saluran-saluran lembut di dalam serat kertas.
Pada tumbuhan, gejala kapiler mempunyai peranan penting dalam proses pengangkutan air. Air masuk melalui akar dan naik ke bagian atas tanaman melalui proses kapilaritas dalam serabut akar dan batang.
Wujud zat dibagi dalam tiga macam, yaitu padat, cair, dan gas. Zat cair dan padat mempunyai kesamaan sifat, yaitu hanya mengalami sedikit perubahan volume apabila ditekan. Volume zat padat selalu sama bentuknya selama tidak ada pengaruh dari luar.
Sebaliknya, zat cair berada dalam keadaan seimbang ketika dipengaruhi oleh benda bentuk apapun. Zat cair dan gas mempunyai beberapa sifat yang sama. Oleh karena itu, perubahan kedua bentuk zat ini tidak saling bertentangan. Dengan perkataan lain:
Sifat zat padat : volume, dan bentuknya selalu tetap.
Zat cair akan segera mengambil bentuk didalam bejana yang ditempatinya, sedangkan gas akan segera mengisi volume yang dimilikinya. Kedua zat itu tidak bereaksi terhadap gaya yang bekerja sejajar dengan lapisan permukaannya. Oleh sebab itu, bila ada sentuhan sedikit saja, kedua lapisan yang berdampingan akan bergerak antara satu terhadap lainnya.
Sifat zat cair volumenya tetap, bentuknya berubah-ubah sesuai dengan volume, dan bentuk wadah yang ditempatinya.
Perbedaan antara zat cair dan gas adalah volume zat cair selalu tetap dan tidak dapat dimanpatkan, sedangkan zat cair yang ada di dalam bejana terbuka mempunyai permukaan yang mendatar.
1. Perubahan Wujud Zat
a. Perubahan fisika
Adalah perubahan dari suatu tingkat wujud zat ke tingkat wujud zat lainnya di mana susunan molekul zat itu tidak mengalami perubahan. Dengan perkataan lain, perubahan fisika terjadi bila identitas zat itu tidak hilang. Sebaliknya, bila terjadi perubahan, yakni terjadi zat baru dengan sifat-sifat yang juga baru, perubahan seperti itu disebut perubahan kimia. Ilmu yang mempelajari perubahan zat secara fisika ini disebut ilmu fisika (ilmu alam).
Beberapa contoh perubahan fisika adalah es berubah menjadi air (mencair), air berubah menjadi es (membeku), air berubah menjadi uap air (menguap), dan gula larut dalam air. Air, es, dan uap air adalah zat yang sama jenisnya, tetapi berlawanan wujudnya.
Perubahan wujud dari cair menjadi padat disebut membeku, sebaliknya, dari padat menjadi cair disebut melebur. Perubahan wujud zat dari cair ke uap disebut menguap dan dari uap air ke air disebut mengembun.Penguapan yang terjadi di seluruh zat cair berarti zat cair itu larut ke dalam air, meskipun wujudnya tidak tampak lagi. Misalnya, gula, semula gula adalah zat padat, kemudian larut dalam air. Meskipun gula tidak tampak lagi, tetapi sifatnya tidak berubah, sehingga ketika kamu mencicipi air itu pasti terasa manis. Dengan demikian, di dalam perubahan wujud zat (melarut) terjadi perubahan yang panjang, pemuaian volume, dan zat yang dipanaskan.
b. Perubahan kimia
Adalah perubahan zat yang mengakibatkan terbentuknya zat jenis baru. Ilmu pengetahuan yang mempelajari perubahan kimia disebut ilmu kimia. Contoh perubahan kimia adalah kayu terbakar dan air susu yang menjadi asam. Perubahan ini terjadi karena terbentuknya zat baru. Misalnya, besi menjadi berkarat, pelapukan kayu, pernapasan, peruraian, persenyawaan, dan asimilasi.
2. Teori Partikel Zat
Salah seorang ahli teori fisika yang tertarik terhadap partikel zat adalali Johannes Frederick van der Waals (1837-1923). Van der Waals terkenal karena penelitiannya tentang sifat zat cair dan gas. Ia juga mempelajari teori termodinamika, teori kapiler, teori kinetika gas, dan kontinuitas unsur-unsur bersifat gas dan cair.
Hasil penelitian Van der Waals dirumuskan dalam bentuk teori, yaitu:
a. Susunan benda terdiri dari molekul-molekul. Molekul adalah bagian dari zat terkecil yang masih mempunyai sifat zat tersebut. Sedemikian kecilnya, sehingga kita tidak dapat melihat, dengan bantuan mikroskop optik yang paling baik sekalipun. Garis tengah molekul hidrogen kira-kira 1,4 mikron, sedangkan 1 mikron kira-kira 0,001 milimeter. Dengan demikian, garis tengah molekul hidrogen kira-kira 0,000004 mm.
b. Molekul saling tarik menarik. Gaya tarik-menarik di antara molekul sejenis disebut kohesi, sedangkan yang tak sejenis disebut adhesi. Gaya kohesi antar molekul benda dapat lebih besar dari pada benda cair dan gas.
c. Molekul yang satu dipindahkan dari molekul lainnya oleh mata ruang kecil yang disebut ruang intermolekul. Pada benda padat, letak molekul satu sama lain lebih berdekatan daripada benda cair, sedangkan pada gas berjauhan. Sebagaimana molekul, ruang intermolekul pun tidak dapat dilihat. Bila zat padat larut dalam zat cair, sebagian ruang intermolekul pun turut larut oleh zat yang dilarutkan.
d. Molekul-molekul selalu bergerak atau bergetar. Pada benda padat, molekul- molekul hanya bergetar dalam satu kedudukan yang seimbang. Pada zat cair lebih bebas, sedangkan pada gas senantiasa berbenturan satu sama lain. Benturan ini disebabkan oleh zat yang mempunyai tekanan. Bila volume gas diperkecil.jumlah benturannya semakin besar sehingga tekanannya pun bertambah. Demikian pula bila dipanaskan, geraknya semakin bertambah besar sehingga jarak antar molekul juga bertambah besar. Itulah sebabnya, benda padat dapat memuai dan mencair.
Selain teori molekul yang dikemukakan oleh Van der Waals, ada juga teori atom yang dikemukakan oleh John Dalton (1766-1844). Dalton adalah ahli fisika dan kimia berkebangsaan Inggris yang telah berhasil mengadakan eksprimen dan merumuskannya dalam bentuk teori atom (1803). Isi teori yang berkaitan erat dengan zat ini adalah:
a. Atom adalah partikel terkecil dari unsur yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Secara kimia kata atom ini berasal dari atomas (bahasa Yunani) yang berarti tidak dapat dibagi-bagi. Pengertian atom sebagai bagian terkecil dari suatu zat telah dikenal oleh para ahli filsafat Yunani kuno, antara lain Leucipus (500 SM) dan Demokritus.
Selain Dalton, ilmuwan lain yang juga mengkaji teori atom adalah Gay Lussac dan Avogadro.
b. Tiap unsur terdiri dari atom-atom yang sama dan sifatnya juga sama.
c. Atom-atom biasanya berkelompok membentuk kesatuan yang disebut molekul, yaitu bagian terkecil yang masih mempunyai sifat-sifat yang sama dengan zat induk dan dapat diuraikan ke dalam bentuk atom. Misalnya, atom oksigen (02 ), hidrogen (H2), dan nitrogen yang selalu berpasangan membentuk molekul. Ada pula unsur yang molekulnya terdiri dari dua atom atau lebih. Misalnya, belerang (molekulnya terdiri dari 8 atom) dan fosfor (molekulnya terdiri dan 4 atom). Molekul suatu unsur selalu terdiri dari atom-atom yang sama.
3. Perubahan Fisika
Teori molekul selain menguraikan masalah atom juga menjelaskan perubahan fisika, tetapi tidak menjelaskan perubahan kimia. Isi perubahan fisika adalah:
a. Zat padat yang mempunyai bentuk tetap, molekul-molekulnya sangat berdekatan. Gaya tarik-menarik antar molekul-molekul tersebut sangat besar sehingga tidak mudah dicerai beraikan.
b. Zat cair mempunyai volume yang tetap, tetapi bentuknya berubah-ubah. Perubahan ini disebabkan oleh letak molekul yang tidak berdekatan seperti halnya benda padat.
Dengan demikian, diantara molekul-molekul itu masih ada sedikit gaya tarik-menarik. Oleh sebab itu, molekul zat cair dapat berpindah-pindah meskipun tidak mudah meninggalkan kelompoknya.
c. Pada gas jarak antara molekul-molekul sangat berjauhan, sehingga gaya tarik-menarik antar molekul sangat kecil, bahkan hampir tidak ada. Oleh sebab itu, gas dapat mengisi seluruh ruangan yang ditempatinya. Selain itu, gas juga dapat dimampatkan dan diregangkan. Pemampatan dan perenggangan tidak bisa dilakukan oleh zat padat dan cair, karena letak molekul-molekulnya sangat berdekatan.
d. Zat akan memuai bila dipanaskan, karena molekul-molekulnya bergerak lebih cepat dan saling menjahui. Sebaliknya, zat akan menyusut bila didinginkan, karena molekul- molekulnya bergerak lebih lambat dan saling mendekati.
e. Bila sudah mencapai titik lebur, zat padat yang terus-menerus dipanaskan akan melebur, karena molekul-molekulnya bergetar.
f. Meniskus air dalam pipa gelas berbentuk cekung, karena adanya gaya adhesi antara molekul-molekul. Gaya adhesi antara molekul air dan gelas lebih besar daripada kohesi antara molekul air itu sendiri.
4. Kohesi dan Adhesi
Pernahkah kamu melihat air diatas daun talas?Bagaimana bentuk butir air itu?Apakah permukaan daun talas basah? Sekarang tumpahkan sedikit air ke atas meja. Apa yang terjadi pada air di atas meja tersebut?Apakah bentuk butir air sama dengan bentuk air di atas daun talas?
Bentuk butir air pada daun talas berbentuk bola dan tidak membasahi permukaan daunnya. Sedangkan air yang ditumpahkan ke atas meja bentuknya melebar dan membasahi permukaan meja. Mengapa terjadi demikian?Diantara partikel partikel zat yang sejenis terjadi gaya tarik menarik yang disebut kohesi. Sebaliknya gaya tarik antara partikel-partikel zat yang berbeda dinamakan adhesi.
Bentuk butir air di atas daun talas berbentuk bola dikarenakan gaya tarik menarik antara partikel air dengan partikel air lebih besar dibandingkan gaya tarik menarik antara partikel air dengan partikel daun talas. Dengan kata lain dapat dikatakan bahwa gaya kohesi air lebih besar dibandingkan dengan gaya adhesi air dengan daun talas.
Bentuk butir air di permukaan meja bentuknya melebar dikarenakan gaya tarik menarik antara air dengan meja lebih besar dibandingkan gaya tarik menarik antara air dengan air. Dengan kata lain dapat dikatakan bahwa gaya adhesi air dan meja lebih besar dibandingkan dengan gaya kohesi air.
5. Meniskus Cembung dan Meniskus Cekung
Gaya kohesi dan gaya adhesi dapat menyebabkan permukaan air di dalam tabung permukaannya tidak rata Untuk memahami kejadian tersebut, kamu dapat melakukan kegiatan dengan cara memasukkan air dan air raksa ke dalam dua tabung yang berbeda. Perhatikan, apakah bentuk kedua permukaan air pada tabung tersebut sama? Dari hasil pengamatan diperoleh bahwa permukaan zat cair yang menempel pada kaca tabung sedikit melengkung. Kelengkungan permukaan zat cair dalam tabung itu disebut meniskus.
Permukaan air di dalam tabung reaksi yang diisi raksa berbentuk cembung dan disebut meniskus cembung. Sedangkan permukaan air dalam tabung reaksi yang diisi air berbentuk cekung dan disebut meniskus cekung.
6. Kapilaritas
Kapilaritas adalah peristiwa meresapnya air atau zat cair lainnya melalui celah-celah kecil.
Gejala kapilaritas terjadi, karena antara gelas dan air ada gaya adhesi yang lebih besar daripada kohesi antara molekul-molekul air, sedangkan adhesi antara gelas dan air lebih kecil daripada kohesi antara molekul-molekul gelas.
Contah gejala kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari adalah pengisapan air didalam bunga karang, kayu, kertas isap, dinding rumah pada musim hujan, dan naiknya minyak tanah dalam lampu teplok. Kertas koran yang dimasukkan sebagian ke dalam air mengakibatkan sebagiannya lagi yang ada diluar air, akan menjadi basah, karena air naik melalui saluran-saluran lembut di dalam serat kertas.
Pada tumbuhan, gejala kapiler mempunyai peranan penting dalam proses pengangkutan air. Air masuk melalui akar dan naik ke bagian atas tanaman melalui proses kapilaritas dalam serabut akar dan batang.
MASSA JENIS DAN SATUANNYA
Massa Jenis dan Satuannya
1. Massa jenis
Kamu tentu sering menemukan bermacam-macam benda, baik benda padat , benda cair, maupun gas. Batu, air, gas, dan benda-benda lainnya yang ada di alam ini termasuk zat. Zat di definisikan sebagai suatu yang memiliki massa dan menempati ruang. Salah satu ciri zat dapat ditunjukkan oleh massa jenisnya. Apakah yang kamu ketahui tentang massa jenis?Apakah kamu pernah mengamati daur perubahan air? Dalam keadaan yang sangat dingin, air dapat membeku menjadi es. Sebaliknya, jika dipanaskan es akan berubah menjadi cair kembali. Melalui proses pemanasan, air dapat berubah menjadi uap. Kejadian seperti ini terus berlangsung hingga kini di seluruh bumi secara berulang-ulang. Lalu apakah yang membedakan air dari es dan uap? Untuk dapat menjawab pertanyaan di atas, lakukanlah kegiatan percobaan berikut ini.
Percobaan 1
a. Sediakan air dan gelas ukur
b. Isilah gelas ukur hingga penuh terisi air.
c. Ukurlah massa air di dalam gelas ukur dan hitung pula volumenya.
d. Bagi massa air dengan volume air. Berapa hasilnya?
d. Masukkan kembali air sebanyak setengah ukuran gelas ukur. Timbanglah berapa massanya dan hitung pula volumenya.
e. Bagi massa air dengan volume air. Berapa hasilnya?
f. Bandingkan hasil perhitungan massa per volume pada bagian d dengan perhitungan massa per volume pada bagian e.
g. Apa kesimpulanmu?
Percobaan itu membuktikan, bahwa hasil massa dibagi dengan volume nilainya sama. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa:
Nilai hasil massa dan volume zat yang sejenis adalah tetap
Disebabkan nilai hasil bagi massa dan volume zat menunjukkan jenis zat yang sejenis,nilai ini disebut massa jenis. Jadi, salah satu ciri khas zat adalah massa jenisnya, artinya zat-zat yang sejenis memiliki massa jenis yang sama. Lalu, apakah zat-zat yang jenisnya berbeda memiliki massa jenis yang berbeda pula?
Untuk membuktikan kebenaran pernyataan di atas, bahwa zat-zat yang jenisnya berbeda memiliki massa jenis yang berbeda pula, lakukanlah percobaan berikut.
Percobaan 2
a. Siapkan tiga buah balok yang berukuran sama, tetapi jenisnya berbeda. Misalnya, balok besi, alumunium, dan kayu
b. Timbanglah massa tiap-tiap balok dangan bantuan neraca.
c. Urutkan massa masing-masing balok dari nilai terkecil hingga terbesar.
d. Hitunglah volume ketiga balok tersebut.
e. Hitunglah massa jenis ketiga balok tersebut dengan membagi nilai massa dengan volume benda.
e. Perhatikan, zat manakah yang massa jenisnya terbesar dan terkecil ?
Percobaan di atas membuktikan, bahwa massa jenis ketiga balok tersebut berbeda -beda, sekalipun ukurannya sama. Nilai hasil bagi massa dan volume ketiga kelereng yang berbeda juga mendapatkan hasil yang berbeda. Dengan demikian, terbukti bahwa zat-zat yang jenisnya berbeda memiliki massa jenis yang berbeda pula.
Percobaan 3
a. Sediakan tiga buah balok kayu yang sejenis tetapi ukurannya berbeda.
b. Ukurlah panjang, lebar, dan tinggi setiap balok tersebut.
c. Hitung volume setiap balok dengan meng gunakan persamaan berikut :
Volume = panjang x lebar x tinggi
d. Timbang massa setiap balok dengan menggunakan neraca.
e. Carilah nilai pembagian dari massa per volume setiap balok, kemudian masukkan hasilnya ke dalam tabel berikut.
Tabel 2.1 Massa jenis balok
Untuk dapat menentukan massa jenis sebuah benda, terlebih dahulu harus diketahui dua besaran pokok, yaitu massa dan volume. Massa jenis didefinisikan sebagai massa benda per satuan volume atau secara matematis dirumuskan sebagai berikut.
Keterangan:
= massajenis (kg/m3)
m = massa benda (kg)
V = volume benda (m3)
2. Satuan Massa Jenis
Jika massa benda diukur satuan kg, volume benda diukur dalam satuan m3, maka satuan massa jenis diukur dengan rumus:
Dengan demikian, satuan massa jenis menurut Sistem Intemasional adalah kg / m3. Satuan massa jenis lainnya yang sering digunakan adalah g / cm3. Sebagaimana kita ketahui, 1 g = 0,001 kg dan 1 cm3 = 10-6 m3, sehingga 1 g / cm3 = 103 kg / m3
a. Massa jenis berbagai zat
Sebagaimana telah kamu ketahui, bahwa zat-zat yang jenisnya berbeda memiliki massa jenis yang berbeda pula. Tabel dibawah memperlihatkan massa jenis berbagai zat.
Berdasarkan tabel tersebut, apakah yang dapat kamu simpulkan.
Tabel 2.2 Massa jenis berbagai zat
Tabel di atas memperlihatkan, bahwa massa jenis suatu zat pada temperatur tertentu hanya bergantung kepada jenis zat tersebut, bukan kepada jumlahnya. Dengan perkataan lain:
Nilai massa jenis benda bergantung kepada jenis bahannya dan bukan kepada bentuk, volume, atau massa benda itu.
Cobalah kamu amati massa jenis logam padat (zat padat) yang lebih besar dari pada zat cair, sedangkan massa jenis zat cair jauh lebih besar dari pada gas. Menurut pendapatmu, apakah temperatur dapat mempengaruhi massa jenis suatu zat ?
a. Massa jenis zat padat
Untuk dapat menentukan massa jenis zat padat, langkah-langkah pelaksanaannya harus kamu ketahui lebih dulu agar mendapatkan hasil yang akurat. Langkah-langkah yang harus dilakukan itu adalah:
1. Ukurlah massa zat padat, misalnya batu atau batu bata, dengan menggunakan neraca pegas.
2. Ukurlah volume zat padat tersebut dengan menggunakan neraca gelas (gelas ukur). Perhatikan, ketika membaca hasil pengukuran, posisi mata harus sejajar dengan permukaan air yang datar.
3. Hitunglah massa jenisnya dengan rumus berikut.
b. Massa jenis zat cair
Sebagaimana pengukuran massa jenis zat padat, zat cair pun memerlukan langkah-langkah pelaksanaannya, yaitu:
1. Timbanglah neraca gelas batang dengan sebuah neraca biasa. Misalnya, massanya = m1.
2. Isilah neraca gelas tersebut dengan zat cair, misalnya air, lalu bacalah volumenya.
3. Timbanglah neraca gelas yang berisi air itu dengan neraca biasa, misalnya m2.
4. Hitunglah massa air melalui selisih antara massa neraca gelas berisi air dengan neraca gelas kosong. Hasilnya:
m = m1 - m2
5. Hitung pula massa jenisnya dengan rumus
6. Ulangi percobaan di atas dengan volume air yang berbeda, kemudian bandingkan hasilnya.
3. Manfaat Massa Jenis
Suatu ilmu dikatakan bermanfaat bila dapat menyelesaikan permasalahan yang dihadapi oleh kehidupan manusia. Berkaitan dengan hal tersebut, penerapan teknologi di dunia industri atau laboratorium sering terjadi kasus di mana suatu pekerjaan tertentu terhambat oleh keterbatasan bahan baku, baik bahan yang bermassa jenis tinggi maupun rendah.
Misalnya polityrene yang banyak digunakan dalam pembutan mebel karena dapat memberikan tampilan dan dapat ditentukan pada ruang yang luas. Akan tetapi, massa jenis bahan ini cukup rendah (tidak berat). Alumunium juga banyak digunakan sebagai bahan logam pesawat terbang karena alumunium adalah jenis logam yang kuat dan tahan lama, meskipun massa jenisnya cukup berat dan dapat mengisi balon udara sehingga menghasilkan gaya angkat.
Para ahli geologi perlu mengukur lebih dulu massa jenis batuan yang ditemukannya Pengukuran massa jenis ini akan mempermudah pemilihan dan pengklasifikasian jenis batuan tersebut. Berdasarkan pemilihan dan pengklasifikasian ini, ahli geologi dapat menentukan tempat di mana batuan tersebut diperoleh.
Dalam dunia permobilan pun, pengukuran massa jenis suatu benda sangat membantu. Misalnya, montir mobil harus mengukur massa jenis baterai mobil (akumulator) lebih dulu sebelum menentukan apakah muatan baterai itu kurang atau tidak. Bila muatan baterai kurang, harus segera diisi kembali.
4. Massa Jenis Relatif
Pengukuran volume biasanya tidak terlalu teliti bila dibandingkan dengan pengukuran massa. Oleh sebab itu, timbullah gagasan untuk melakukan pengukuran massa saja tanpa menyertakan volume dalam menentukan massa jenis. Gagasan ini memunculkan pergantian massa jenis relatif.
Massa jenis relatif suatu bahan didefinisikan sebagai:
Nilai perbandingan masa jenis bahan tersebut dengan masa jenis air yaitu 1 gram / cm3 atau 1.000 kg/m3.
Rumusan sederhana matematikanya adalah:
Contoh:
Massa jenis kuningan adalah 8,40 gram/cm3, sedangkan massa jenis air adalah 1 gram/cm3. Berapakah massa jenis relatif kuningan itu?
Jawab:
= 8,40 gram/cm3
= 8,4 gram/cm3
1. Massa jenis
Kamu tentu sering menemukan bermacam-macam benda, baik benda padat , benda cair, maupun gas. Batu, air, gas, dan benda-benda lainnya yang ada di alam ini termasuk zat. Zat di definisikan sebagai suatu yang memiliki massa dan menempati ruang. Salah satu ciri zat dapat ditunjukkan oleh massa jenisnya. Apakah yang kamu ketahui tentang massa jenis?Apakah kamu pernah mengamati daur perubahan air? Dalam keadaan yang sangat dingin, air dapat membeku menjadi es. Sebaliknya, jika dipanaskan es akan berubah menjadi cair kembali. Melalui proses pemanasan, air dapat berubah menjadi uap. Kejadian seperti ini terus berlangsung hingga kini di seluruh bumi secara berulang-ulang. Lalu apakah yang membedakan air dari es dan uap? Untuk dapat menjawab pertanyaan di atas, lakukanlah kegiatan percobaan berikut ini.
Percobaan 1
a. Sediakan air dan gelas ukur
b. Isilah gelas ukur hingga penuh terisi air.
c. Ukurlah massa air di dalam gelas ukur dan hitung pula volumenya.
d. Bagi massa air dengan volume air. Berapa hasilnya?
d. Masukkan kembali air sebanyak setengah ukuran gelas ukur. Timbanglah berapa massanya dan hitung pula volumenya.
e. Bagi massa air dengan volume air. Berapa hasilnya?
f. Bandingkan hasil perhitungan massa per volume pada bagian d dengan perhitungan massa per volume pada bagian e.
g. Apa kesimpulanmu?
Percobaan itu membuktikan, bahwa hasil massa dibagi dengan volume nilainya sama. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa:
Nilai hasil massa dan volume zat yang sejenis adalah tetap
Disebabkan nilai hasil bagi massa dan volume zat menunjukkan jenis zat yang sejenis,nilai ini disebut massa jenis. Jadi, salah satu ciri khas zat adalah massa jenisnya, artinya zat-zat yang sejenis memiliki massa jenis yang sama. Lalu, apakah zat-zat yang jenisnya berbeda memiliki massa jenis yang berbeda pula?
Untuk membuktikan kebenaran pernyataan di atas, bahwa zat-zat yang jenisnya berbeda memiliki massa jenis yang berbeda pula, lakukanlah percobaan berikut.
Percobaan 2
a. Siapkan tiga buah balok yang berukuran sama, tetapi jenisnya berbeda. Misalnya, balok besi, alumunium, dan kayu
b. Timbanglah massa tiap-tiap balok dangan bantuan neraca.
c. Urutkan massa masing-masing balok dari nilai terkecil hingga terbesar.
d. Hitunglah volume ketiga balok tersebut.
e. Hitunglah massa jenis ketiga balok tersebut dengan membagi nilai massa dengan volume benda.
e. Perhatikan, zat manakah yang massa jenisnya terbesar dan terkecil ?
Percobaan di atas membuktikan, bahwa massa jenis ketiga balok tersebut berbeda -beda, sekalipun ukurannya sama. Nilai hasil bagi massa dan volume ketiga kelereng yang berbeda juga mendapatkan hasil yang berbeda. Dengan demikian, terbukti bahwa zat-zat yang jenisnya berbeda memiliki massa jenis yang berbeda pula.
Percobaan 3
a. Sediakan tiga buah balok kayu yang sejenis tetapi ukurannya berbeda.
b. Ukurlah panjang, lebar, dan tinggi setiap balok tersebut.
c. Hitung volume setiap balok dengan meng gunakan persamaan berikut :
Volume = panjang x lebar x tinggi
d. Timbang massa setiap balok dengan menggunakan neraca.
e. Carilah nilai pembagian dari massa per volume setiap balok, kemudian masukkan hasilnya ke dalam tabel berikut.
Tabel 2.1 Massa jenis balok
Untuk dapat menentukan massa jenis sebuah benda, terlebih dahulu harus diketahui dua besaran pokok, yaitu massa dan volume. Massa jenis didefinisikan sebagai massa benda per satuan volume atau secara matematis dirumuskan sebagai berikut.
Keterangan:
= massajenis (kg/m3)
m = massa benda (kg)
V = volume benda (m3)
2. Satuan Massa Jenis
Jika massa benda diukur satuan kg, volume benda diukur dalam satuan m3, maka satuan massa jenis diukur dengan rumus:
Dengan demikian, satuan massa jenis menurut Sistem Intemasional adalah kg / m3. Satuan massa jenis lainnya yang sering digunakan adalah g / cm3. Sebagaimana kita ketahui, 1 g = 0,001 kg dan 1 cm3 = 10-6 m3, sehingga 1 g / cm3 = 103 kg / m3
a. Massa jenis berbagai zat
Sebagaimana telah kamu ketahui, bahwa zat-zat yang jenisnya berbeda memiliki massa jenis yang berbeda pula. Tabel dibawah memperlihatkan massa jenis berbagai zat.
Berdasarkan tabel tersebut, apakah yang dapat kamu simpulkan.
Tabel 2.2 Massa jenis berbagai zat
Tabel di atas memperlihatkan, bahwa massa jenis suatu zat pada temperatur tertentu hanya bergantung kepada jenis zat tersebut, bukan kepada jumlahnya. Dengan perkataan lain:
Nilai massa jenis benda bergantung kepada jenis bahannya dan bukan kepada bentuk, volume, atau massa benda itu.
Cobalah kamu amati massa jenis logam padat (zat padat) yang lebih besar dari pada zat cair, sedangkan massa jenis zat cair jauh lebih besar dari pada gas. Menurut pendapatmu, apakah temperatur dapat mempengaruhi massa jenis suatu zat ?
a. Massa jenis zat padat
Untuk dapat menentukan massa jenis zat padat, langkah-langkah pelaksanaannya harus kamu ketahui lebih dulu agar mendapatkan hasil yang akurat. Langkah-langkah yang harus dilakukan itu adalah:
1. Ukurlah massa zat padat, misalnya batu atau batu bata, dengan menggunakan neraca pegas.
2. Ukurlah volume zat padat tersebut dengan menggunakan neraca gelas (gelas ukur). Perhatikan, ketika membaca hasil pengukuran, posisi mata harus sejajar dengan permukaan air yang datar.
3. Hitunglah massa jenisnya dengan rumus berikut.
b. Massa jenis zat cair
Sebagaimana pengukuran massa jenis zat padat, zat cair pun memerlukan langkah-langkah pelaksanaannya, yaitu:
1. Timbanglah neraca gelas batang dengan sebuah neraca biasa. Misalnya, massanya = m1.
2. Isilah neraca gelas tersebut dengan zat cair, misalnya air, lalu bacalah volumenya.
3. Timbanglah neraca gelas yang berisi air itu dengan neraca biasa, misalnya m2.
4. Hitunglah massa air melalui selisih antara massa neraca gelas berisi air dengan neraca gelas kosong. Hasilnya:
m = m1 - m2
5. Hitung pula massa jenisnya dengan rumus
6. Ulangi percobaan di atas dengan volume air yang berbeda, kemudian bandingkan hasilnya.
3. Manfaat Massa Jenis
Suatu ilmu dikatakan bermanfaat bila dapat menyelesaikan permasalahan yang dihadapi oleh kehidupan manusia. Berkaitan dengan hal tersebut, penerapan teknologi di dunia industri atau laboratorium sering terjadi kasus di mana suatu pekerjaan tertentu terhambat oleh keterbatasan bahan baku, baik bahan yang bermassa jenis tinggi maupun rendah.
Misalnya polityrene yang banyak digunakan dalam pembutan mebel karena dapat memberikan tampilan dan dapat ditentukan pada ruang yang luas. Akan tetapi, massa jenis bahan ini cukup rendah (tidak berat). Alumunium juga banyak digunakan sebagai bahan logam pesawat terbang karena alumunium adalah jenis logam yang kuat dan tahan lama, meskipun massa jenisnya cukup berat dan dapat mengisi balon udara sehingga menghasilkan gaya angkat.
Para ahli geologi perlu mengukur lebih dulu massa jenis batuan yang ditemukannya Pengukuran massa jenis ini akan mempermudah pemilihan dan pengklasifikasian jenis batuan tersebut. Berdasarkan pemilihan dan pengklasifikasian ini, ahli geologi dapat menentukan tempat di mana batuan tersebut diperoleh.
Dalam dunia permobilan pun, pengukuran massa jenis suatu benda sangat membantu. Misalnya, montir mobil harus mengukur massa jenis baterai mobil (akumulator) lebih dulu sebelum menentukan apakah muatan baterai itu kurang atau tidak. Bila muatan baterai kurang, harus segera diisi kembali.
4. Massa Jenis Relatif
Pengukuran volume biasanya tidak terlalu teliti bila dibandingkan dengan pengukuran massa. Oleh sebab itu, timbullah gagasan untuk melakukan pengukuran massa saja tanpa menyertakan volume dalam menentukan massa jenis. Gagasan ini memunculkan pergantian massa jenis relatif.
Massa jenis relatif suatu bahan didefinisikan sebagai:
Nilai perbandingan masa jenis bahan tersebut dengan masa jenis air yaitu 1 gram / cm3 atau 1.000 kg/m3.
Rumusan sederhana matematikanya adalah:
Contoh:
Massa jenis kuningan adalah 8,40 gram/cm3, sedangkan massa jenis air adalah 1 gram/cm3. Berapakah massa jenis relatif kuningan itu?
Jawab:
= 8,40 gram/cm3
= 8,4 gram/cm3
Sunday 28 August 2016
WUJUD ZAT
Di sekitar kita terdapat berbagai benda, seperti air, besi, kayu, alkohol, udara yang kita hirup atau gas helium yang digunakan untuk mengisi balon udara. Benda-benda tersebut kita kelompokkan menjadi tiga wujud zat, yaitu:
1. Zat padat, contoh: besi dan kayu,
2. Zat cair, contoh: air dan alkohol,
3. Gas, contoh: udara dan gas helium.
Wujud itu ada karena berubah dari wujud yang lain. Berikut ini Anda bisa menyelidiki proses terjadinya perubahan wujud tersebut.
Kegiatan 4.1.
Mengubah wujud zat
1. Alat yang digunakan:
Kaki tiga, sebuah bejana, es yang sudah dipotong-potong, kasa dan pembakar spiritus.
2. Urutan kegiatan:
a. Masukkan beberapa potong es ke dalam bejana!
b. Letakkan bejana tersebut di atas kasa dan pasanglah pada kaki tiga!
c. Nyalakan pembakar spiritus dan pasang di bawah kaki tiga!
d. Amati dan tulis perubahan wujud es!
Es (padat) menjadi .................................
e. Apa kesimpulan Anda?
Dari percobaan tersebut es berubah wujudnya menjadi air, jika dipanaskan terus air akan mendidih dan berubah menjadi uap air. Dapat kita simpulkan bahwa zat terdiri dari tiga wujud yaitu padat, cair dan gas.
Setelah Anda menyelidiki tentang terjadinya perubahan wujud zat, apakah Anda tahu apa itu sebenarnya zat? Untuk mengetahui pengertian zat, bisa dilakukan percobaan berikut.
Kegiatan 4.2.
Pengertian zat
1. Alat yang digunakan:
Dua buah balon yang belum ditiup, benang dan lidi.
2. Urutan kerja:
a. Ikatlah dua balon yang belum ditiup pada ujung-ujung lidi!
b. Ikatlah lidi yang bagian ujung-ujungnya ada balon tersebut dengan benang di tengah-tengah lidi sehingga kedudukan kedua balon seimbang!
c. Beri tanda di mana balon berada, kemudian tiup salah satu balon dan pasang kembali ke tempat semula!
d. Sekarang amati kedudukan balon!
e. Tulis kesimpulan Anda
Dari percobaan tersebut ternyata balon yang tadinya kempes setelah ditiup menjadi mengembung menunjukkan bahwa udara menempati ruang. Udara adalah zat dan zat menempati ruang. Kedudukan kedua balon setelah yang satu ditiup, balon menjadi tidak seimbang. Hal ini menunjukkan bahwa udara atau zat memiliki massa. Jadi dapat disimpulkan bahwa zat selain menempati ruang juga memiliki massa.
Ternyata zat padat, zat cair, dan gas itu memiliki sifat yang berbeda. Untuk itu, mari kita amati benda-benda di sekitar kita!
1. Sifat Zat Padat
a. Letakkan sebuah pulpen di dalam botol, amati bentuk dan volum pulpen tersebut!
b. Kemudian pindahkan pulpen tersebut ke dalam mangkuk, amati lagi bentuk dan volumnya. Apakah terjadi perubahan bentuk maupun volumnya?
Jawab:
Kesimpulan:
Dari pengamatan tersebut ternyata pulpen diletakkan di dalam botol bentuknya seperti pulpen, diletakkan di dalam mangkuk bentuknya pun seperti pulpen. Volum atau besar pulpen pun tetap dimanapun pulpen berada. Jadi dapat kita simpulkan bahwa : sifat zat padat bentuk dan volumnya selalu tetap.
2. Zat Cair
a. Siapkan beberapa wadah seperti mangkok, piring, gelas dan toples.
b. Isilah gelas dengan air sampai penuh!
c. Tuangkan air dari gelas tersebut ke wadah yang lain misalnya ke
toples, ke piring, ke mangkok kemudian kembalikan ke gelas
kembali!
d. Apakah bentuk air berbeda-beda ketika berada dalam gelas, piring,
toples, mangkok?
Jawab:
e. Apakah volum air berubah?
Jawab:
Kesimpulan:
Dari percobaan tersebut ternyata bentuk air ketika berada di dalam gelas seperti gelas, ketika berada di dalam piring bentuknya seperti piring dan di dalam mangkok seperti mangkok. Tetapi volum tetap. Jadi bisa disimpulkan bahwa sifat zat cair bentuk berubah sesuai tempat yang ditempatinya dan volumnya tetap.
3. Zat Gas
Jika air dipanaskan sampai 1000C, maka air akan berubah wujudnya menjadi uap air (gas). Jika uap ini ditampung maka cenderung akan mengisi seluruh ruangan dan bentuknya otomatis seperti yang ditempatinya. Jadi sifat gas adalah bentuk dan volum selalu berubah sesuai wadah yang ditempatinya.
Apa yang tercium olehmu ketika melewati jalan yang penuh dengan durian? Bau durian itu tercium kemana-mana bukan? Begitu juga jika botol yang berisi minyak wangi dibuka baunya tercium kemana-mana. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut.
a. Ketika botol minyak wangi itu dibuka, partikel-partikel minyak wangi dalam wujud gas bergerak ke seluruh ruangan sehingga Anda mencium bau minyak wangi. Padahal banyaknya partikel gas minyak wangi sama dengan ketika dalam wujud cair. Jadi jarak partikel ketika menjadi gas lebih besar daripada jarak partikel ketika menjadi cair.
b. Pernahkah Anda membuat teh manis? Ketika anda mencampur satu sendok gula pasir ke dalam satu gelas air teh, sesaat kemudian air teh itu menjadi manis. Mengapa demikian?
Ini menunjukkan bahwa partikel-partikel gula menyebar ke seluruh bagian air teh. Banyaknya partikel gula pasir dalam wujud cair sama dengan ketika berwujud padat. Hal ini menunjukkan bahwa jarak partikel zat cair lebih jauh daripada jarak antar partikel pada zat padat. Perubahan jarak antar partikel inilah yang menyebabkan terjadinya perubahan wujud.
Perhatikan gambar jarak antar partikel zat padat, cair dan gas!
a. Zat padat
Ini disebabkan gaya tarik menarik antar partikel zat padat sangat kuat.
b. Zat cair
Ini disebabkan gaya tarik menarik antar partikel zat cair kurang kuat.
c. Gas
Ini disebabkan gaya tarik menarik antar partikel gas sangat lemah.
b. Tuangkan raksa secara hati-hati ke dalam tabung, amati permukaan (miniskus) raksa dalam tabung! apakah permukaannya cembung?
Jawab:
c. Kesimpulan
Miniskus air .................................. karena adhesi antara air dan kaca .................................. daripada kohesi antar partikel air.
Miniskus raksa .................................. karena adhesi antar partikel antara raksa dan kaca .................................. daripada kohesi antar partikel raksa.
Dari pengamatan tersebut ternyata:
1. Miniskus air cekung karena adhesi antara air dan kaca lebih besar daripada kohesi antar partikel air.
2. Miniskus raksa cembung karena kohesi antar partikel raksa lebih besar daripada adhesi antara partikel raksa dan kaca.
1. Zat padat, contoh: besi dan kayu,
2. Zat cair, contoh: air dan alkohol,
3. Gas, contoh: udara dan gas helium.
Wujud itu ada karena berubah dari wujud yang lain. Berikut ini Anda bisa menyelidiki proses terjadinya perubahan wujud tersebut.
Kegiatan 4.1.
Mengubah wujud zat
1. Alat yang digunakan:
Kaki tiga, sebuah bejana, es yang sudah dipotong-potong, kasa dan pembakar spiritus.
2. Urutan kegiatan:
a. Masukkan beberapa potong es ke dalam bejana!
b. Letakkan bejana tersebut di atas kasa dan pasanglah pada kaki tiga!
c. Nyalakan pembakar spiritus dan pasang di bawah kaki tiga!
d. Amati dan tulis perubahan wujud es!
Es (padat) menjadi .................................
e. Apa kesimpulan Anda?
Dari percobaan tersebut es berubah wujudnya menjadi air, jika dipanaskan terus air akan mendidih dan berubah menjadi uap air. Dapat kita simpulkan bahwa zat terdiri dari tiga wujud yaitu padat, cair dan gas.
Setelah Anda menyelidiki tentang terjadinya perubahan wujud zat, apakah Anda tahu apa itu sebenarnya zat? Untuk mengetahui pengertian zat, bisa dilakukan percobaan berikut.
Kegiatan 4.2.
Pengertian zat
1. Alat yang digunakan:
Dua buah balon yang belum ditiup, benang dan lidi.
2. Urutan kerja:
a. Ikatlah dua balon yang belum ditiup pada ujung-ujung lidi!
b. Ikatlah lidi yang bagian ujung-ujungnya ada balon tersebut dengan benang di tengah-tengah lidi sehingga kedudukan kedua balon seimbang!
c. Beri tanda di mana balon berada, kemudian tiup salah satu balon dan pasang kembali ke tempat semula!
d. Sekarang amati kedudukan balon!
e. Tulis kesimpulan Anda
Dari percobaan tersebut ternyata balon yang tadinya kempes setelah ditiup menjadi mengembung menunjukkan bahwa udara menempati ruang. Udara adalah zat dan zat menempati ruang. Kedudukan kedua balon setelah yang satu ditiup, balon menjadi tidak seimbang. Hal ini menunjukkan bahwa udara atau zat memiliki massa. Jadi dapat disimpulkan bahwa zat selain menempati ruang juga memiliki massa.
Ternyata zat padat, zat cair, dan gas itu memiliki sifat yang berbeda. Untuk itu, mari kita amati benda-benda di sekitar kita!
1. Sifat Zat Padat
a. Letakkan sebuah pulpen di dalam botol, amati bentuk dan volum pulpen tersebut!
b. Kemudian pindahkan pulpen tersebut ke dalam mangkuk, amati lagi bentuk dan volumnya. Apakah terjadi perubahan bentuk maupun volumnya?
Jawab:
Kesimpulan:
Dari pengamatan tersebut ternyata pulpen diletakkan di dalam botol bentuknya seperti pulpen, diletakkan di dalam mangkuk bentuknya pun seperti pulpen. Volum atau besar pulpen pun tetap dimanapun pulpen berada. Jadi dapat kita simpulkan bahwa : sifat zat padat bentuk dan volumnya selalu tetap.
2. Zat Cair
a. Siapkan beberapa wadah seperti mangkok, piring, gelas dan toples.
b. Isilah gelas dengan air sampai penuh!
c. Tuangkan air dari gelas tersebut ke wadah yang lain misalnya ke
toples, ke piring, ke mangkok kemudian kembalikan ke gelas
kembali!
d. Apakah bentuk air berbeda-beda ketika berada dalam gelas, piring,
toples, mangkok?
Jawab:
e. Apakah volum air berubah?
Jawab:
Kesimpulan:
Dari percobaan tersebut ternyata bentuk air ketika berada di dalam gelas seperti gelas, ketika berada di dalam piring bentuknya seperti piring dan di dalam mangkok seperti mangkok. Tetapi volum tetap. Jadi bisa disimpulkan bahwa sifat zat cair bentuk berubah sesuai tempat yang ditempatinya dan volumnya tetap.
3. Zat Gas
Jika air dipanaskan sampai 1000C, maka air akan berubah wujudnya menjadi uap air (gas). Jika uap ini ditampung maka cenderung akan mengisi seluruh ruangan dan bentuknya otomatis seperti yang ditempatinya. Jadi sifat gas adalah bentuk dan volum selalu berubah sesuai wadah yang ditempatinya.
Apa yang tercium olehmu ketika melewati jalan yang penuh dengan durian? Bau durian itu tercium kemana-mana bukan? Begitu juga jika botol yang berisi minyak wangi dibuka baunya tercium kemana-mana. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut.
a. Ketika botol minyak wangi itu dibuka, partikel-partikel minyak wangi dalam wujud gas bergerak ke seluruh ruangan sehingga Anda mencium bau minyak wangi. Padahal banyaknya partikel gas minyak wangi sama dengan ketika dalam wujud cair. Jadi jarak partikel ketika menjadi gas lebih besar daripada jarak partikel ketika menjadi cair.
b. Pernahkah Anda membuat teh manis? Ketika anda mencampur satu sendok gula pasir ke dalam satu gelas air teh, sesaat kemudian air teh itu menjadi manis. Mengapa demikian?
Ini menunjukkan bahwa partikel-partikel gula menyebar ke seluruh bagian air teh. Banyaknya partikel gula pasir dalam wujud cair sama dengan ketika berwujud padat. Hal ini menunjukkan bahwa jarak partikel zat cair lebih jauh daripada jarak antar partikel pada zat padat. Perubahan jarak antar partikel inilah yang menyebabkan terjadinya perubahan wujud.
Perhatikan gambar jarak antar partikel zat padat, cair dan gas!
a. Zat padat
Ini disebabkan gaya tarik menarik antar partikel zat padat sangat kuat.
b. Zat cair
Ini disebabkan gaya tarik menarik antar partikel zat cair kurang kuat.
c. Gas
Ini disebabkan gaya tarik menarik antar partikel gas sangat lemah.
b. Tuangkan raksa secara hati-hati ke dalam tabung, amati permukaan (miniskus) raksa dalam tabung! apakah permukaannya cembung?
Jawab:
c. Kesimpulan
Miniskus air .................................. karena adhesi antara air dan kaca .................................. daripada kohesi antar partikel air.
Miniskus raksa .................................. karena adhesi antar partikel antara raksa dan kaca .................................. daripada kohesi antar partikel raksa.
Dari pengamatan tersebut ternyata:
1. Miniskus air cekung karena adhesi antara air dan kaca lebih besar daripada kohesi antar partikel air.
2. Miniskus raksa cembung karena kohesi antar partikel raksa lebih besar daripada adhesi antara partikel raksa dan kaca.
SOAL-SOAL LATIHAN SIFAT UNSUR, SENYAWA, DAN CAMPURAN
A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat !
1. Materi dapat dikelompokkan ke dalam ....
A. zat dan unsur
B. senyawa dan campuran
C. senyawa dan unsur
D. campuran dan zat
2. Pernyataan yang tidak sesuai dengan sifat zat adalah.....
A. Senyawa dapat diperoleh dari campurannya melalui proses fisis
B. Senyawa dapat diurai menjadi bagian yang lebih sederhana
C. Senyawa bersifat tunggal dan bersifat serbasama (homogen)
D. Senyawa mempunyai susunan yang lebih sederhana dari unsur
3. Di antara zat berikut ini yang merupakan senyawa adalah....
A. air
B. baja
C. kuningan
D. gas oksigen
4. Pernyataan yang tidak tepat adalah . ..
A. unsur termasuk dalam golongan campuran.
B. unsur lebih sederhana susunannya daripada senyawa
C. unsur tergolong zat tunggal dan homogen
D. unsur tak dapat diurai menjadi bagian yang lebih sederhana.
5. Hal berikut ini yang tidak benar mengenai air...
A. Jika dielektrolisis, air akan mengurai
B. Air murni dapat diperoleh dari distilasi air kolam
C. Air lebih komplek susunannya daripada gas oksigen atau gas hidrogen
D. Air bersifat zat tunggal dan homogen.
6. Manakah di antara materi berikut ini yang bukan golongan campuran?
A. Perunggu
B. Nasi
C. Tanah
D. Baja
7. Unsur yang bersifat logam adalah ....
A. karbon
B. Raksa
C. Nitrogen
D. Fosfor
8. Ketiga materi berikut yang berturut-turut termasuk unsur, senyawa, dan campuran adalah....
A. emas, cuka, air laut
B. aluminium, alkohol, air laut
C. air, tanah, sirop
D. udara, air, tanah
9. Dari percobaan reaksi antara tembaga dengan belerang yang menghasilkan tembaga (II) sulfida, diperoleh data sebagai berikut:
Massa tembaga(gram) Massa Tembaga sulfida(gram) Massa belerang (gram)
0,24 0,36 0.12
0,30 0,45 0,15
0,40 0,60 0,20
0,50 0,75 0,25
Dari data di atas, perbandingan massa tembaga dengan massa belerang adalah....
A. 1:2
B. 2:1
C. 3:1
D. 2:5
10. Berikut ini yang merupakan campuran adalah ....
A. aluminium
B. pasir dalam air
C. besi
D. air
B. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar!
1. Nyatakanlah perbedaan antara kedua kelompok materi berikut.
a. Campuran heterogen dan campuran homogen.
b. Campuran dan zat.
2. Gas karbon monoksida rnerupakan pencemaran udara yang sangat berbahaya. Jika pada 10 liter udara terdapat 5 cm3 gas karbon monoksida, berapa ppm kadar gas tersebut di udara?
3. Asam sulfat pekat diperdagangkan dengan kadar 98% dan massa jenis 1,8 kg L-1. Berapa gram asam sulfat terdapat dalam 400 mL asam sulfat pekat itu?
4. Berapa gram gula harus dicampur dengan 100 gram air untuk membuat larutan gula 20%?
5. Ke dalam 100 gram larutan yang mengandung 10% glukosa, ditambahkan lagi glukosa sebanyak 10 gram. Berapa kadar glukosa sekarang?
1. Materi dapat dikelompokkan ke dalam ....
A. zat dan unsur
B. senyawa dan campuran
C. senyawa dan unsur
D. campuran dan zat
2. Pernyataan yang tidak sesuai dengan sifat zat adalah.....
A. Senyawa dapat diperoleh dari campurannya melalui proses fisis
B. Senyawa dapat diurai menjadi bagian yang lebih sederhana
C. Senyawa bersifat tunggal dan bersifat serbasama (homogen)
D. Senyawa mempunyai susunan yang lebih sederhana dari unsur
3. Di antara zat berikut ini yang merupakan senyawa adalah....
A. air
B. baja
C. kuningan
D. gas oksigen
4. Pernyataan yang tidak tepat adalah . ..
A. unsur termasuk dalam golongan campuran.
B. unsur lebih sederhana susunannya daripada senyawa
C. unsur tergolong zat tunggal dan homogen
D. unsur tak dapat diurai menjadi bagian yang lebih sederhana.
5. Hal berikut ini yang tidak benar mengenai air...
A. Jika dielektrolisis, air akan mengurai
B. Air murni dapat diperoleh dari distilasi air kolam
C. Air lebih komplek susunannya daripada gas oksigen atau gas hidrogen
D. Air bersifat zat tunggal dan homogen.
6. Manakah di antara materi berikut ini yang bukan golongan campuran?
A. Perunggu
B. Nasi
C. Tanah
D. Baja
7. Unsur yang bersifat logam adalah ....
A. karbon
B. Raksa
C. Nitrogen
D. Fosfor
8. Ketiga materi berikut yang berturut-turut termasuk unsur, senyawa, dan campuran adalah....
A. emas, cuka, air laut
B. aluminium, alkohol, air laut
C. air, tanah, sirop
D. udara, air, tanah
9. Dari percobaan reaksi antara tembaga dengan belerang yang menghasilkan tembaga (II) sulfida, diperoleh data sebagai berikut:
Massa tembaga(gram) Massa Tembaga sulfida(gram) Massa belerang (gram)
0,24 0,36 0.12
0,30 0,45 0,15
0,40 0,60 0,20
0,50 0,75 0,25
Dari data di atas, perbandingan massa tembaga dengan massa belerang adalah....
A. 1:2
B. 2:1
C. 3:1
D. 2:5
10. Berikut ini yang merupakan campuran adalah ....
A. aluminium
B. pasir dalam air
C. besi
D. air
B. Jawablah pertanyaan berikut dengan benar!
1. Nyatakanlah perbedaan antara kedua kelompok materi berikut.
a. Campuran heterogen dan campuran homogen.
b. Campuran dan zat.
2. Gas karbon monoksida rnerupakan pencemaran udara yang sangat berbahaya. Jika pada 10 liter udara terdapat 5 cm3 gas karbon monoksida, berapa ppm kadar gas tersebut di udara?
3. Asam sulfat pekat diperdagangkan dengan kadar 98% dan massa jenis 1,8 kg L-1. Berapa gram asam sulfat terdapat dalam 400 mL asam sulfat pekat itu?
4. Berapa gram gula harus dicampur dengan 100 gram air untuk membuat larutan gula 20%?
5. Ke dalam 100 gram larutan yang mengandung 10% glukosa, ditambahkan lagi glukosa sebanyak 10 gram. Berapa kadar glukosa sekarang?
SIFAT UNSUR,SENYAWA, DAN CAMPURAN
Zat
Zat dapat kita didefinisikan sebagai materi yang bersifat tunggal dan homogen. Bersifat tunggal artinya hanya satu-satunya zat dan tidak ada zat lain selain dirinya; bersifat homogen artinya sifat di semua bagian zat itu bersifat serbasama baik sifat fisis yang meliputi wujud, warna, rasa, bau, maupun sifat kimianya yaitu rumus kimia, dan kereaktifannya.
Zat dapat dibedakan menjadi unsur dan senyawa. Yang termasuk golongan senyawa adalah air, alkohol, asam sulfat, dan gula; sedangkan yang termasuk golongan unsur adalah besi, belerang, tembaga, emas, oksigen, dan nitrogen. Sekarang timbul pertanyaan, bagaimanakah kita dapat menyimpulkan bahwa suatu zat adalah senyawa atau unsur? Untuk mendapatkan pemahaman mengenai hal ini berikut akan dijelaskan.
1. Unsur dan Sifatnya
Unsur bersifat tunggal dan homogen serta tak dapat diuraikan atau dipecah lagi menjadi bagian yang lebih kecil atau lebih sederhana dengan hanya menggunakan reaksi kimia sederhana. Dengan demikian, unsur dapat dikatakana merupakan bagian terkecil dan sebagai komponen dasar penyusun semua jenis materi yang terdapat di alam. Jadi unsur dapat didefinisikan sebagai zat tunggal yang tak dapat diurai menjadi bagian yang lebih sederhana dengan cara reaksi kimia biasa.
Pertanyaan selanjutnya, yaitu di manakah unsur dapat kita jumpai dan bagaimana sifat-sifatnya? Unsur yang terdapat di alam dapat kita temukan dimana-mana: di udara, di permukaan tanah, di air, bahkan ada yang berada di perut bumi. Sampai sekarang ini telah dikenal sebanyak 94 jenis unsur alam.Beberapa unsur alam yang keberadaannya paling dekat dengan kehidupan kita yaitu antara lain besi, aluminium, tembaga, emas, seng, karbon, fosfor, belerang, nitrogen, oksigen, neon, dan banyak lagi yang lainnya. Dapatkah kalian menyebutkan yang lainnya?
Selain banyak unsur yang dapat kita temukan di alam, sekarang ini manusia telah berhasil membuat beberapa unsur. Unsur seperti ini dinamakan unsur buatan. Sampai saat sekarang ini telah dikenal tidak kurang dari 16 unsur buatan. Dengan demikian secara keseluruhan sampai sekarang ini telah dikenal ada 110 jenis unsur. Beberapa unsur buatan lainnya kini sedang dalam proses penelitian. Untuk lebih jelasnya mengenai keberadaan unsur, pada gambar berikut diperlihatkan grafik komposisi rata-rata dalam presen volume. Perhatikanlah dengan baik !
Unsur di Alam Semesta Unsur di Bumi
Unsur dalam Air Laut Unsur dalam Tubuh Manusia
Gambar 3.1 Keberadaan Komposisi Rata-rata Unsur (%-massa) di Alam
Setiap unsur yang terdapat di alam memiliki sifat tertentu, artinya setiap unsur memiliki sifatnya sendiri-sendiri. Ada unsur yang bersifat reaktif ( mudah bereaksi dengan unsur lain) dan ada yang kurang rekatif. Ada unsur yang berada dalam keadaan bebas, dan ada pula yang berada dalam keadaan terikat dengan unsur lain.
Dalam keseharian, unsur-unsur bebas di alam sebagian besar berwujud padat, dan hanya sebagian kecil yang berwujud cair dan berwujud gas. Unsur-unsur yang berwujud cair contohnya yaitu brom, raksa, galium fransium, sedangkan yang berwujud gas misalnya hidrogen, oksigen, nitrogen, fluor, klor, dan unsur gas mulia.
Selain itu dikenal juga unsur logam. Unsur-unsur yang dikelompokkan sebagai logam mempunyai sifat sebagaimana layaknya logam yaitu berbentuk padatan, terlihat mengkilap, liat, dapat dibentuk, titik leleh tinggi, penghantar panas/listrik yang baik, dan dapat dibuat paduannya. Berlawanan dengan unsure logam, dikenal pula unsur bukan-logam dengan sifat umum antara lain rapuh, titik leleh dan titik didih rendah, serta merupakan penghantar panas dan listrik yang buruk.
Selain memiliki sifat-sifat seperti yang dijelaskan di atas, sifat unsur yang lainnya adalah sifat radioaktif yaitu sifat unsur yang dapat memancarkan sinar radioaktif. Sinar radioaktif amat berbahaya dan dapat mengancam manusia dan lingkungan kehidupan. Namun demikian hanya sebagian kecil saja unsur di alam yang bersifat radioaktif, sedangkan unsur buatan hampir semuanya bersifat radioaktif.
2. Senyawa dan Sifatnya
Senyawa didefinisikan sebagai zat tunggal homogen yang dapat dipecah atau diuraikan lagi menjadi beberapa bagian zat yang lebih sederhana dengan cara reaksi kimia biasa.
Dengan demikian kita dapat mengenal senyawa melaui sifatnya yang berbeda jika dibandingkan dengan sifat yang dimiliki unsur. Sifat senyawa lebih kompleks dari pada unsur; senyawa dapat diurai menjadi bagian yang lebih sederhana melalui reaksi kimia biasa, sementara unsur tidak bisa.
Untuk memahami mengenai senyawa kita dapat melakukan percobaan memanaskan gula pasir. Gula pasir yang tadinya bersifat padat, putih, dan manis, apabila dipanaskan akan terbakar. Kejadian terbakarnya gula pasir membuktikan bahwa gula itu mengalami reaksi, dan hasil reaksinya dapat kita amati sebagai berikut:
Sebelum reaksi Setelah reaksi
Gula Teramati :
Padat, putih, manis. padat, hitam, titik-titik cairan,
pahit tak berwarna,
tak berasa,tak bertau.
Gejala-gejala:
Zat Titik-titik air Gas
(Zat baru) (Zatbaru) (Zat baru)
Hasil reaksi :
karbon air karbondioksida
KesimpuIan percobaan:
Gula dapat dipecah menjadi karbon, air, dan gas karbondioksida melalui
reaksi pembakaran.
Keterangan :
Air kapur dapat dibuat dengan melarutkan kapur tohor ke dalam air; caranya: tambahkan akuades ke dalam sebongkah kapur tohor, dan aduklah; setelah melarut diamkan semalam; setelah memisah, buang cairan bagian atas; tambahkan kembali akuades 2x volume kapur, aduk, dan biarkan semalam; ambil cairan jernihnya. Larutan jernih ini siap digunakan untuk mendeteksi adanya gas karbon dioksida, C02
Sifat senyawa sangat berbeda dengan sifat unsur-unsur pembentuknya. Sebagai contoh adalah garam dapur (natrium klorida) yang terbentuk dari natrium dan klor. Garam dapur berwujud padat, berwarna putih, rasanya asin, tidak beracun, bahkan sangat dibutuhkan oleh tubuh. Sementara natrium merupakan logam yang sangat reaktif, bahkan dapat meledak bila dicelupkan ke dalam air. Adapun klor merupakan unsur non logam yang berwujud gas, berwarna hijau muda, dan beracun.
3. Campuran dan Sifatnya
Jika dua unsur atau senyawa bergabung, tidak selamanya membentuk senyawa, kadang-kadang hanya bercampur saja.Campuran dan senyawa sangat berbeda. Senyawa merupakan zat tunggal, sedangkan campuran terdiri dari dua atau lebih zat. Untuk lebih jelasnya, perhatikan tabel yang memperlihatkan perbedaan di antara campuran dan senyawa berikut ini.
Tabel 3.1
Perbedaan campuran dan senyawa
Campuran Senyawa
Mengandung dua atau lebih zat.
Sifatnya hampir sama dengan zat
pembentuknya.
Sering dengan mudah untuk dipisahkan.
Jumlah unsur tidak terbatas.
Seperti telah dikatakan di atas, bahwa campuran tergolong materi yang terdiri dari sekumpulan zat. Beberapa contoh campuran yaitu paduan logam, tanah, air lumpur, air sumur, asap, udara, air gula, kabut. dll. Jika kita amati dengan cermat, sifat zat asal pembentuknya tidak hilang seluruhnya, dan muncul sebagai sifat campurannya. Jadi dapat didefinisikan bahwa Campuran merupakan gabungan antara 2 zat atau lebih.
Untuk melatih pemahaman kalian mengenai unsur, senyawa dan campuran, lakukanlah percobaan berikut.
percobaan 1
Mengklasifikasikan Materi ke dalam Unsur, Senyawa dan Campuran
Seperti telah kalian ketahui pada penjelasan di atas, materi terdiri atas unsur, senyawa atau campuran. Unsur dan senyawa tergolong zat tunggal dan bersifat homogen. Sedangkan Campuran terdiri atas dua jenis atau lebih zat tunggal. Unsur tidak dapat diuraikan secara kimia menjadi zat-zat lain sedangkan senyawa dapat diuraikan.
Pada kegiatan ini, kalian harus mencatat paling sedikit 20 macam materi yang biasa kalian temukan dalam kehidupan sehari-hari. Kemudian kalian kelompokkan ke dalam 3 bagian, yaitu unsur, senyawa atau campuran. Berikan alasan pengelompokan yang kalian lakukan. Sebaiknya alasan yang kalian kemukan berdasarkan percobaan atau pengamatan mengenai materi tersebut.
No. Jenis Materi Golongan Alasan
Unsur Senyawa Campuran
1. Dapat diuraikan dengan reaksi pembakaran v menjadi karbon, air, dan gas karbondioksida.
2. Kayu
3. Tanah
4. Udara
5. Besi
6. Air
7. Alumunium
8. Bensin
9. Susu
10. Sirop
Zat dapat kita didefinisikan sebagai materi yang bersifat tunggal dan homogen. Bersifat tunggal artinya hanya satu-satunya zat dan tidak ada zat lain selain dirinya; bersifat homogen artinya sifat di semua bagian zat itu bersifat serbasama baik sifat fisis yang meliputi wujud, warna, rasa, bau, maupun sifat kimianya yaitu rumus kimia, dan kereaktifannya.
Zat dapat dibedakan menjadi unsur dan senyawa. Yang termasuk golongan senyawa adalah air, alkohol, asam sulfat, dan gula; sedangkan yang termasuk golongan unsur adalah besi, belerang, tembaga, emas, oksigen, dan nitrogen. Sekarang timbul pertanyaan, bagaimanakah kita dapat menyimpulkan bahwa suatu zat adalah senyawa atau unsur? Untuk mendapatkan pemahaman mengenai hal ini berikut akan dijelaskan.
1. Unsur dan Sifatnya
Unsur bersifat tunggal dan homogen serta tak dapat diuraikan atau dipecah lagi menjadi bagian yang lebih kecil atau lebih sederhana dengan hanya menggunakan reaksi kimia sederhana. Dengan demikian, unsur dapat dikatakana merupakan bagian terkecil dan sebagai komponen dasar penyusun semua jenis materi yang terdapat di alam. Jadi unsur dapat didefinisikan sebagai zat tunggal yang tak dapat diurai menjadi bagian yang lebih sederhana dengan cara reaksi kimia biasa.
Pertanyaan selanjutnya, yaitu di manakah unsur dapat kita jumpai dan bagaimana sifat-sifatnya? Unsur yang terdapat di alam dapat kita temukan dimana-mana: di udara, di permukaan tanah, di air, bahkan ada yang berada di perut bumi. Sampai sekarang ini telah dikenal sebanyak 94 jenis unsur alam.Beberapa unsur alam yang keberadaannya paling dekat dengan kehidupan kita yaitu antara lain besi, aluminium, tembaga, emas, seng, karbon, fosfor, belerang, nitrogen, oksigen, neon, dan banyak lagi yang lainnya. Dapatkah kalian menyebutkan yang lainnya?
Selain banyak unsur yang dapat kita temukan di alam, sekarang ini manusia telah berhasil membuat beberapa unsur. Unsur seperti ini dinamakan unsur buatan. Sampai saat sekarang ini telah dikenal tidak kurang dari 16 unsur buatan. Dengan demikian secara keseluruhan sampai sekarang ini telah dikenal ada 110 jenis unsur. Beberapa unsur buatan lainnya kini sedang dalam proses penelitian. Untuk lebih jelasnya mengenai keberadaan unsur, pada gambar berikut diperlihatkan grafik komposisi rata-rata dalam presen volume. Perhatikanlah dengan baik !
Unsur di Alam Semesta Unsur di Bumi
Unsur dalam Air Laut Unsur dalam Tubuh Manusia
Gambar 3.1 Keberadaan Komposisi Rata-rata Unsur (%-massa) di Alam
Setiap unsur yang terdapat di alam memiliki sifat tertentu, artinya setiap unsur memiliki sifatnya sendiri-sendiri. Ada unsur yang bersifat reaktif ( mudah bereaksi dengan unsur lain) dan ada yang kurang rekatif. Ada unsur yang berada dalam keadaan bebas, dan ada pula yang berada dalam keadaan terikat dengan unsur lain.
Dalam keseharian, unsur-unsur bebas di alam sebagian besar berwujud padat, dan hanya sebagian kecil yang berwujud cair dan berwujud gas. Unsur-unsur yang berwujud cair contohnya yaitu brom, raksa, galium fransium, sedangkan yang berwujud gas misalnya hidrogen, oksigen, nitrogen, fluor, klor, dan unsur gas mulia.
Selain itu dikenal juga unsur logam. Unsur-unsur yang dikelompokkan sebagai logam mempunyai sifat sebagaimana layaknya logam yaitu berbentuk padatan, terlihat mengkilap, liat, dapat dibentuk, titik leleh tinggi, penghantar panas/listrik yang baik, dan dapat dibuat paduannya. Berlawanan dengan unsure logam, dikenal pula unsur bukan-logam dengan sifat umum antara lain rapuh, titik leleh dan titik didih rendah, serta merupakan penghantar panas dan listrik yang buruk.
Selain memiliki sifat-sifat seperti yang dijelaskan di atas, sifat unsur yang lainnya adalah sifat radioaktif yaitu sifat unsur yang dapat memancarkan sinar radioaktif. Sinar radioaktif amat berbahaya dan dapat mengancam manusia dan lingkungan kehidupan. Namun demikian hanya sebagian kecil saja unsur di alam yang bersifat radioaktif, sedangkan unsur buatan hampir semuanya bersifat radioaktif.
2. Senyawa dan Sifatnya
Senyawa didefinisikan sebagai zat tunggal homogen yang dapat dipecah atau diuraikan lagi menjadi beberapa bagian zat yang lebih sederhana dengan cara reaksi kimia biasa.
Dengan demikian kita dapat mengenal senyawa melaui sifatnya yang berbeda jika dibandingkan dengan sifat yang dimiliki unsur. Sifat senyawa lebih kompleks dari pada unsur; senyawa dapat diurai menjadi bagian yang lebih sederhana melalui reaksi kimia biasa, sementara unsur tidak bisa.
Untuk memahami mengenai senyawa kita dapat melakukan percobaan memanaskan gula pasir. Gula pasir yang tadinya bersifat padat, putih, dan manis, apabila dipanaskan akan terbakar. Kejadian terbakarnya gula pasir membuktikan bahwa gula itu mengalami reaksi, dan hasil reaksinya dapat kita amati sebagai berikut:
Sebelum reaksi Setelah reaksi
Gula Teramati :
Padat, putih, manis. padat, hitam, titik-titik cairan,
pahit tak berwarna,
tak berasa,tak bertau.
Gejala-gejala:
Zat Titik-titik air Gas
(Zat baru) (Zatbaru) (Zat baru)
Hasil reaksi :
karbon air karbondioksida
KesimpuIan percobaan:
Gula dapat dipecah menjadi karbon, air, dan gas karbondioksida melalui
reaksi pembakaran.
Keterangan :
Air kapur dapat dibuat dengan melarutkan kapur tohor ke dalam air; caranya: tambahkan akuades ke dalam sebongkah kapur tohor, dan aduklah; setelah melarut diamkan semalam; setelah memisah, buang cairan bagian atas; tambahkan kembali akuades 2x volume kapur, aduk, dan biarkan semalam; ambil cairan jernihnya. Larutan jernih ini siap digunakan untuk mendeteksi adanya gas karbon dioksida, C02
Sifat senyawa sangat berbeda dengan sifat unsur-unsur pembentuknya. Sebagai contoh adalah garam dapur (natrium klorida) yang terbentuk dari natrium dan klor. Garam dapur berwujud padat, berwarna putih, rasanya asin, tidak beracun, bahkan sangat dibutuhkan oleh tubuh. Sementara natrium merupakan logam yang sangat reaktif, bahkan dapat meledak bila dicelupkan ke dalam air. Adapun klor merupakan unsur non logam yang berwujud gas, berwarna hijau muda, dan beracun.
3. Campuran dan Sifatnya
Jika dua unsur atau senyawa bergabung, tidak selamanya membentuk senyawa, kadang-kadang hanya bercampur saja.Campuran dan senyawa sangat berbeda. Senyawa merupakan zat tunggal, sedangkan campuran terdiri dari dua atau lebih zat. Untuk lebih jelasnya, perhatikan tabel yang memperlihatkan perbedaan di antara campuran dan senyawa berikut ini.
Tabel 3.1
Perbedaan campuran dan senyawa
Campuran Senyawa
Mengandung dua atau lebih zat.
Sifatnya hampir sama dengan zat
pembentuknya.
Sering dengan mudah untuk dipisahkan.
Jumlah unsur tidak terbatas.
Seperti telah dikatakan di atas, bahwa campuran tergolong materi yang terdiri dari sekumpulan zat. Beberapa contoh campuran yaitu paduan logam, tanah, air lumpur, air sumur, asap, udara, air gula, kabut. dll. Jika kita amati dengan cermat, sifat zat asal pembentuknya tidak hilang seluruhnya, dan muncul sebagai sifat campurannya. Jadi dapat didefinisikan bahwa Campuran merupakan gabungan antara 2 zat atau lebih.
Untuk melatih pemahaman kalian mengenai unsur, senyawa dan campuran, lakukanlah percobaan berikut.
percobaan 1
Mengklasifikasikan Materi ke dalam Unsur, Senyawa dan Campuran
Seperti telah kalian ketahui pada penjelasan di atas, materi terdiri atas unsur, senyawa atau campuran. Unsur dan senyawa tergolong zat tunggal dan bersifat homogen. Sedangkan Campuran terdiri atas dua jenis atau lebih zat tunggal. Unsur tidak dapat diuraikan secara kimia menjadi zat-zat lain sedangkan senyawa dapat diuraikan.
Pada kegiatan ini, kalian harus mencatat paling sedikit 20 macam materi yang biasa kalian temukan dalam kehidupan sehari-hari. Kemudian kalian kelompokkan ke dalam 3 bagian, yaitu unsur, senyawa atau campuran. Berikan alasan pengelompokan yang kalian lakukan. Sebaiknya alasan yang kalian kemukan berdasarkan percobaan atau pengamatan mengenai materi tersebut.
No. Jenis Materi Golongan Alasan
Unsur Senyawa Campuran
1. Dapat diuraikan dengan reaksi pembakaran v menjadi karbon, air, dan gas karbondioksida.
2. Kayu
3. Tanah
4. Udara
5. Besi
6. Air
7. Alumunium
8. Bensin
9. Susu
10. Sirop
RUMUS KIMIA ZAT
Rumus Kimia Zat
Rumus kimia zat bergantung pada jenis partikel yang menyusun zat itu dan harus menggambarkan sifat zat yang bersangkutan. Rumus kimia merupakan salah satu sifat kimia yang berperan penting dalam ilmu kimia. Oleh karenanya beberapa aturan dalam menyatakan rumus kimia zat yang telah disepakati harus dipatuhi.
1. Rumus Kimia Unsur
Rumus kimia unsur umumnya sama dengan lambang atomnya. Sebagai contoh diperlihatkan berikut ini.
Nama Unsur Lambang Atom Rumus Kimia Unsur
Karbon C C
besi Fe Fe
tembaga Cu Cu
seng Zn Zn
dst.
Keterangan :
Jika hafal nama unsur dan lambang atomnya, maka dengan sendirinya akan diketahui pula rumus kimia unsur itu. Rumus kimia ini sangat berguna pada pembahasan persamaan reaksi yang akan kalian jumpai pada pelajaran mengenai perubahan kimia.
Hanya ada beberapa unsur yang tidak selalu demikian. Unsur-unsur ini di antaranya ditunjukkan pada tabel berikut ini .
Tabel 2.3 Beberapa Unsur dan Pengecualian Rumus Kimianya
Nama Unsur Lambang Atom Rumus Kimia Unsur Wujud
Hidrogen H H2 gas
Nitrogen N N2 gas
Oksigen O O2 gas
Fluor F F2 gas
Klor Cl Cl2 gas
Brom Br Br2 cair
Iod I I2 padat
Fosfor P P4 padat
Sulfur S S8 padat
(*) Rumus kimia unsur untuk kelompok unsur ini sering disebut sebagai rumus molekul unsur.
Keterangan :
Tabel mengenai percobaan Proust dan tabel di atas merupakan kunci penting untuk memperkirakan rumus kimia unsur. Semua unsur, rumus kimianya sama dengan lambang atomnya; kecuali unsur-unsur yang tertera pada tabel di atas.
2. Rumus Kimia Senyawa
Dalton menyatakan molekul terbentuk sebagai hasil penggabungan kimia dari atom-atom. Juga telah dikemukakan bahwa senyawa dibangun dari partikel-partikel kecil yang disebut molekul senyawa. Hanya molekul-molekul senyawa ini terbentuk dari hasil penggabungan kimia dari atom-atom yang berbeda jenisnya.
Karena senyawa merupakan gabungan dari beberapa unsur tak sejenis, maka lambang molekulnya pun merupakan kumpulan lambang / tanda atom unsurnya. Lambang molekul senyawa dengan sendirinya menjadi rumus kimia senyawa atau umumnya disebut sebagai rumus molekul. Tabel berikut dapat memperjelas mengenai hal ini.
Tabel 2.4 Nama, Jenis Molekul, Lambang Molekul, Rumus Kimia, dan Rumus Molekul dari Beberapa Senyawa.
Senyawa Molekul Lambang Rumus Kimia Senyawa Molekul Senyawa (Rumus Molekul Senyawa)
Karbon monoksida Terbentuk dari 1
atom C, dan 1 atom O CO CO
karbon dioksida Terbentuk dari 1 atom
C, dan 2 atom O CO2 CO2
air Terbentuk dari 2 atom
H, dan 1 atom O. H2O H2O
amoniak Terbentuk dari 1 atom
N, dan 3 atom H. NH3 NH3
alkohol Terbentuk dari 2 atom
C, 6 atom H, dan 1
atom O. C2H6O C2H6O
glukosa Terbentuk dari 6 atom
C, 12 atom H, dan 6
atom O C6H12O6 C6,H12O6
Rumus molekul suatu senyawa ditetapkan berdasarkan pengujian komposisi unsur-unsur yang menyusunnya, dan dari hasil ini selanjutnya ditetapkan “rumus perbandingan jumlah atomnya yang disebut rumus empirik.
Di alam sering ditemukan ada 2 senyawa dengan rumus molekul berbeda tetapi keduanya memiliki rumus empirik yang sama. Contoh yang diperlihatkan pada tabel berikut memperlihatkan hubungan rumus empirik dan rumus molekul Perhatikanlah dengan saksama.
Perbandingan jumlah atom Rumus Empirik Rumus Molekul
H : O = 2 : 1 H2O H2O
N : O = 1 : 2 NO2 NO2 : N2O4
C : H = 1 : 2 CH2 C2H4 ; C3H6 ; C4H8 ; C5H10 ; dst
Untuk memastikan apakah rumus empirik terdiri dari beberapa rumus molekul harus dilakukan melalui pengujian. Dari 2 jenis unsur dapat dibentuk lebih dari 1 senyawa; padahal di alam terdapat lebih dari 110 unsur. Dapat kalian bayangkan betapa banyaknya senyawa di alam ini.
Banyak senyawa telah tersedia di alam; jadi alamlah yang membentuk senyawa itu (disebut senyawa alami). Di samping senyawa alami, dikenal pula senyawa buatan (senyawa sintetis). Senyawa pemberi rasa, bau, warna yang berasal dari alam, kini telah dapat dibuat secara sintesis. Karet, serat, plastik, batu permata, juga dapat dibuat secara sintetis.
Rumus kimia zat bergantung pada jenis partikel yang menyusun zat itu dan harus menggambarkan sifat zat yang bersangkutan. Rumus kimia merupakan salah satu sifat kimia yang berperan penting dalam ilmu kimia. Oleh karenanya beberapa aturan dalam menyatakan rumus kimia zat yang telah disepakati harus dipatuhi.
1. Rumus Kimia Unsur
Rumus kimia unsur umumnya sama dengan lambang atomnya. Sebagai contoh diperlihatkan berikut ini.
Nama Unsur Lambang Atom Rumus Kimia Unsur
Karbon C C
besi Fe Fe
tembaga Cu Cu
seng Zn Zn
dst.
Keterangan :
Jika hafal nama unsur dan lambang atomnya, maka dengan sendirinya akan diketahui pula rumus kimia unsur itu. Rumus kimia ini sangat berguna pada pembahasan persamaan reaksi yang akan kalian jumpai pada pelajaran mengenai perubahan kimia.
Hanya ada beberapa unsur yang tidak selalu demikian. Unsur-unsur ini di antaranya ditunjukkan pada tabel berikut ini .
Tabel 2.3 Beberapa Unsur dan Pengecualian Rumus Kimianya
Nama Unsur Lambang Atom Rumus Kimia Unsur Wujud
Hidrogen H H2 gas
Nitrogen N N2 gas
Oksigen O O2 gas
Fluor F F2 gas
Klor Cl Cl2 gas
Brom Br Br2 cair
Iod I I2 padat
Fosfor P P4 padat
Sulfur S S8 padat
(*) Rumus kimia unsur untuk kelompok unsur ini sering disebut sebagai rumus molekul unsur.
Keterangan :
Tabel mengenai percobaan Proust dan tabel di atas merupakan kunci penting untuk memperkirakan rumus kimia unsur. Semua unsur, rumus kimianya sama dengan lambang atomnya; kecuali unsur-unsur yang tertera pada tabel di atas.
2. Rumus Kimia Senyawa
Dalton menyatakan molekul terbentuk sebagai hasil penggabungan kimia dari atom-atom. Juga telah dikemukakan bahwa senyawa dibangun dari partikel-partikel kecil yang disebut molekul senyawa. Hanya molekul-molekul senyawa ini terbentuk dari hasil penggabungan kimia dari atom-atom yang berbeda jenisnya.
Karena senyawa merupakan gabungan dari beberapa unsur tak sejenis, maka lambang molekulnya pun merupakan kumpulan lambang / tanda atom unsurnya. Lambang molekul senyawa dengan sendirinya menjadi rumus kimia senyawa atau umumnya disebut sebagai rumus molekul. Tabel berikut dapat memperjelas mengenai hal ini.
Tabel 2.4 Nama, Jenis Molekul, Lambang Molekul, Rumus Kimia, dan Rumus Molekul dari Beberapa Senyawa.
Senyawa Molekul Lambang Rumus Kimia Senyawa Molekul Senyawa (Rumus Molekul Senyawa)
Karbon monoksida Terbentuk dari 1
atom C, dan 1 atom O CO CO
karbon dioksida Terbentuk dari 1 atom
C, dan 2 atom O CO2 CO2
air Terbentuk dari 2 atom
H, dan 1 atom O. H2O H2O
amoniak Terbentuk dari 1 atom
N, dan 3 atom H. NH3 NH3
alkohol Terbentuk dari 2 atom
C, 6 atom H, dan 1
atom O. C2H6O C2H6O
glukosa Terbentuk dari 6 atom
C, 12 atom H, dan 6
atom O C6H12O6 C6,H12O6
Rumus molekul suatu senyawa ditetapkan berdasarkan pengujian komposisi unsur-unsur yang menyusunnya, dan dari hasil ini selanjutnya ditetapkan “rumus perbandingan jumlah atomnya yang disebut rumus empirik.
Di alam sering ditemukan ada 2 senyawa dengan rumus molekul berbeda tetapi keduanya memiliki rumus empirik yang sama. Contoh yang diperlihatkan pada tabel berikut memperlihatkan hubungan rumus empirik dan rumus molekul Perhatikanlah dengan saksama.
Perbandingan jumlah atom Rumus Empirik Rumus Molekul
H : O = 2 : 1 H2O H2O
N : O = 1 : 2 NO2 NO2 : N2O4
C : H = 1 : 2 CH2 C2H4 ; C3H6 ; C4H8 ; C5H10 ; dst
Untuk memastikan apakah rumus empirik terdiri dari beberapa rumus molekul harus dilakukan melalui pengujian. Dari 2 jenis unsur dapat dibentuk lebih dari 1 senyawa; padahal di alam terdapat lebih dari 110 unsur. Dapat kalian bayangkan betapa banyaknya senyawa di alam ini.
Banyak senyawa telah tersedia di alam; jadi alamlah yang membentuk senyawa itu (disebut senyawa alami). Di samping senyawa alami, dikenal pula senyawa buatan (senyawa sintetis). Senyawa pemberi rasa, bau, warna yang berasal dari alam, kini telah dapat dibuat secara sintesis. Karet, serat, plastik, batu permata, juga dapat dibuat secara sintetis.
UNSUR DAN LAMBANG UNSUR/TANDA ATOM
a. Unsur
Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat-zat lain yang lebih sederhana dengan reaksi kimia biasa. Hingga kini telah dikenal 114 jenis unsur. 92 jenis di antaranya merupakan unsur alam dan sisanya merupakan unsur buatan. Beberapa unsur dapat bergabung membentuk senyawa melalui rekasi kimia.
Untuk memudahkan dalam mempelajari unsur-unsur, para ahli telah berhasil menggolongkan unsur-unsur menurut kesamaan sifat-sifatnya. Unsur-unsur dengan sifat yang sama ditaruh ke dalam satu golongan. Penggolongan unsur-unsur ini dapat dilihat secara lengkap dalam daftar berkala dan sistem periodik.
b. Lambang Unsur atau Tanda Atom
Para ilmuwan zaman dulu memberikan lambang pada unsur-unsur yang telah ditemukan. Lambang-lambang itu dimaksudkan untuk merahasiakan penemuan-penemuannya sehingga catatan-catatan yang dibuatnya tidak diketahui orang banyak.
Setelah menyadari betapa pentingnya ilmu pengetahuan bagi orang banyak, maka disusunlah suatu sistem lambang yang dapat digunakan dan dimengerti semua orang. Perkembangan lambang kimia untuk tiga logam digambarkan berikut ini.
Tabel 2.1 Perkembangan lambang unsur dari tahun 1500-an sampai sekarang
Lambang-lambang unsur atau tanda atom yang diperlihatkan pada tabel di atas, kurang praktis dan masih dianggap membingungkan. Lambang unsur telah diusulkan oleh beberapa ahli agar unsur-unsur dapat dipelajari dengan lebih mudah. Usulan Jons Jacob Berzelius (Swedia) pada tahun 1813 kemudian diterima di kalangan ilmuwan sebagai aturan penulisan lambang unsur dan tetap digunakan sampai kini.
Jons Jacob Berzelius menciptakan lambang unsur yang berupa huruf-huruf kapital dengan mengambil huruf pertama, atau huruf pertama diikuti dengan huruf kedua atau ketiga dari nama unsur tersebut dalam bahasa Latin atau Yunani. Jika lambang unsur itu terdiri dari satu huruf, maka ditulis dengan huruf besar, sedangkan jika lambang unsur itu terdiri dari dua huruf, maka huruf pertama ditulis dengan huruf besar dan huruf kedua dengan huruf kecil. Contoh penulisan beberapa lambang unsur yang diusulkan Berzelius dapat dilihat pada tabel berikut.
Selanjutnya Berzelius menjelaskan bahwa untuk unsur-unsur yang mempunyai huruf kapital awal yang sama (seperti Helium, Cobaltum, dst.), maka lambang unsurnya dinyatakan sebagai “huruf kapital plus’ yakni huruf kapital awal yang diikuti dengan salah satu huruf belakang nama Latin unsur yang bersangkutan. Sebagai contoh seperti yang diperlihatkan pada tabel berikut.
Catatan:
Ada beberapa unsur, lambang atau tanda atomnya tidak diturunkan dari nama Latinnya tetapi dari nama menurut bahasa asalnya, misalnya W diturunkan dari wolfram (Jerman) dan bukan dari tungsten (Latin).
Sebagian dari lambang unsur (tanda atom) yang berlaku secara Internasional sekarang ini dapat kalian amati pada tabel berikut.
Tabel 2.2 Beberapa Nama Unsur dan Lambang Atomnya
Tanda Atom Nama Unsur
Ag Perak (Argentum)
Al Aluminium
Ar Argon
As Arsen
Au Emas
B Boron
Ba Barium
Be Berilium
Bi Bismut
Br Bromin;brom
C Karbon
Ca Kalsium
Cd Kadmium
Cl Klorin;klor
Co Kobal
Cr Krom
Cu Tembaga
F Fluorin
Fe Besi
H Hidrogen
He Helium
Hg Raksa
I Iodium
Keterangan :
1. Tabel di atas hanya mencakup sebagian dari 110 unsur yang kini berhasil ditemukan atau dibuat.
2. Tabel di atas harus selalu dibaca karena nama dan tanda atomnya sering digunakan pada setiap pembahasan kimia.
3. Nama unsur di antara dua tanda kurung merupakan nama Latin unsur; cetak tebal merupakan nama populer atau nama yang juga sering digunakan.
Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat-zat lain yang lebih sederhana dengan reaksi kimia biasa. Hingga kini telah dikenal 114 jenis unsur. 92 jenis di antaranya merupakan unsur alam dan sisanya merupakan unsur buatan. Beberapa unsur dapat bergabung membentuk senyawa melalui rekasi kimia.
Untuk memudahkan dalam mempelajari unsur-unsur, para ahli telah berhasil menggolongkan unsur-unsur menurut kesamaan sifat-sifatnya. Unsur-unsur dengan sifat yang sama ditaruh ke dalam satu golongan. Penggolongan unsur-unsur ini dapat dilihat secara lengkap dalam daftar berkala dan sistem periodik.
b. Lambang Unsur atau Tanda Atom
Para ilmuwan zaman dulu memberikan lambang pada unsur-unsur yang telah ditemukan. Lambang-lambang itu dimaksudkan untuk merahasiakan penemuan-penemuannya sehingga catatan-catatan yang dibuatnya tidak diketahui orang banyak.
Setelah menyadari betapa pentingnya ilmu pengetahuan bagi orang banyak, maka disusunlah suatu sistem lambang yang dapat digunakan dan dimengerti semua orang. Perkembangan lambang kimia untuk tiga logam digambarkan berikut ini.
Tabel 2.1 Perkembangan lambang unsur dari tahun 1500-an sampai sekarang
Lambang-lambang unsur atau tanda atom yang diperlihatkan pada tabel di atas, kurang praktis dan masih dianggap membingungkan. Lambang unsur telah diusulkan oleh beberapa ahli agar unsur-unsur dapat dipelajari dengan lebih mudah. Usulan Jons Jacob Berzelius (Swedia) pada tahun 1813 kemudian diterima di kalangan ilmuwan sebagai aturan penulisan lambang unsur dan tetap digunakan sampai kini.
Jons Jacob Berzelius menciptakan lambang unsur yang berupa huruf-huruf kapital dengan mengambil huruf pertama, atau huruf pertama diikuti dengan huruf kedua atau ketiga dari nama unsur tersebut dalam bahasa Latin atau Yunani. Jika lambang unsur itu terdiri dari satu huruf, maka ditulis dengan huruf besar, sedangkan jika lambang unsur itu terdiri dari dua huruf, maka huruf pertama ditulis dengan huruf besar dan huruf kedua dengan huruf kecil. Contoh penulisan beberapa lambang unsur yang diusulkan Berzelius dapat dilihat pada tabel berikut.
Selanjutnya Berzelius menjelaskan bahwa untuk unsur-unsur yang mempunyai huruf kapital awal yang sama (seperti Helium, Cobaltum, dst.), maka lambang unsurnya dinyatakan sebagai “huruf kapital plus’ yakni huruf kapital awal yang diikuti dengan salah satu huruf belakang nama Latin unsur yang bersangkutan. Sebagai contoh seperti yang diperlihatkan pada tabel berikut.
Catatan:
Ada beberapa unsur, lambang atau tanda atomnya tidak diturunkan dari nama Latinnya tetapi dari nama menurut bahasa asalnya, misalnya W diturunkan dari wolfram (Jerman) dan bukan dari tungsten (Latin).
Sebagian dari lambang unsur (tanda atom) yang berlaku secara Internasional sekarang ini dapat kalian amati pada tabel berikut.
Tabel 2.2 Beberapa Nama Unsur dan Lambang Atomnya
Tanda Atom Nama Unsur
Ag Perak (Argentum)
Al Aluminium
Ar Argon
As Arsen
Au Emas
B Boron
Ba Barium
Be Berilium
Bi Bismut
Br Bromin;brom
C Karbon
Ca Kalsium
Cd Kadmium
Cl Klorin;klor
Co Kobal
Cr Krom
Cu Tembaga
F Fluorin
Fe Besi
H Hidrogen
He Helium
Hg Raksa
I Iodium
Keterangan :
1. Tabel di atas hanya mencakup sebagian dari 110 unsur yang kini berhasil ditemukan atau dibuat.
2. Tabel di atas harus selalu dibaca karena nama dan tanda atomnya sering digunakan pada setiap pembahasan kimia.
3. Nama unsur di antara dua tanda kurung merupakan nama Latin unsur; cetak tebal merupakan nama populer atau nama yang juga sering digunakan.
Subscribe to:
Posts (Atom)