Monday 17 October 2016

Penggunaan Perubahan Fisis dan Perubahan Kimia dalam Industri dan Kehidupan Sehari-hari

Penggunaan Perubahan Fisis dan Perubahan Kimia dalam Industri dan Kehidupan Sehari-hari
Untuk memenuhi kebutuhan hidupnya manusia sering melakukan perubahan-perubahan pada materi, baik perubahan kimia maupun fisis. Perubahan-perubahan ini bisa dilakukan secara sederhana atau besar-besaran.
Berikut ini contoh penggunaan perubahan fisis dan pembahan kimia dalam kehidupan sehari-hari.
1.   Penggunaan Perubahan Fisis
Beberapa penggunaan perubahan fisis, antara lain sebagai berikut.
a.    Pembuatan es mulai dari es batu, es lilin, sampai es krim dengan teknik pembekuan.
b.    Penggunaan pewangi ruangan dan pewangi pakaian dari kamper berdasarkan sifat menyublim.
c.    Pembuatan LPG untuk bahan bakar gas dengan teknik pemampatan gas menjadi cair.
2.   Penggunaan Perubahan Kimia
Beberapa penggunaan perubahan kimia, antara lain sebagai berikut.
a.    Pengolahan makanan, misalnya pembuatan tape dari singkong, pembuatan minuman dari sari buah-buahan, serta pembuatan tempe dan oncom dengan proses peragian.
b.    Industri logam, tekstil, pupuk, dan obat-obatan, serta kimia dasar.
c.    Pencegahan perubahan yang tidak diinginkan.
d.    Mengatasi limbah
e.    Pengolahan sumber energi.

Kegiatan Mengelompokkan Perubahan Materi (perubahan fisika dan perubahan kimia)

 Kegiatan Mengelompokkan Perubahan Materi (perubahan fisika dan perubahan kimia)
1.    Teori dan tujuan Kegiatan
    Perubahan materi dibedakan atas perubahan fisis dan perubahan kimia. Pada perubahan kimia terbentuk zat baru, sedangkan perubahan fisis hanya merupakan perubahan bentuk atau perubahan wujud. Pada kegiatan ini kalian akan mengamati dengan seksama berbagai jenis perubahan materi tersebut.
2.    Alat dan Bahan
    Peralatan dan bahan yang dipergunakan untuk keperluan kegiatan ini antara lain adalah sebagai berikut :
a.    Tabung reaksi dan rak tabung
b.    Kawat nikrom
c.    Pembakar spiritus
d.    Lilin
e.    Tang besi
f.    Serbuk belerang
g.    Penjepit tabung
h.    Gula pasir
i.    Spatula baja
j.    Pita magnesium
   
3.    Prosedur Kerja Kegiatan
    Ikutilah langkah-langkah kerja berikut ini :
a.    Nyalakan lilin dan amati lilin yang menyala itu. Apakah lilin yang menyala menyerap atau membebaskan kalor? Masukkan spatula baja ke dalam nyala lilin selama beberapa detik. Amatilah spatula itu, apakah terbentuk zat baru pada lilin yang menyala ?
b.    Masukkan kira-kira 2 gram potongan-potongan lilin ke dalam sebuah tabung reaksi. Dengan menggunakan penjepit tabung, panaskanlah tabung itu hingga lilin di dalamnya meleleh. Kemudian biarkan tabung beserta isinya menjadi dingin. Apakah lilin yang meleleh menghasilkan zat yang baru?
c.    Lakukan seperti percobaan 2 di atas dengan
    1).    serbuk belerang
    2).    gula pasir (gula pasir dipanaskan hinga gosong) Amatilah baik-baik apakah pada kedua proses tersebut terbentuk zat baru?
d.    Ambillah sedikit serbuk belerang dengan spatula baja, kemudian bakar (tetap pada spatula baja). Perhatikan belerang yang terbakar itu. Cium bau gas yang terbentuk (Tanyakan pada guru Anda cara mencium gas). Apakah belerang yang terbakar menghasilkan zat baru?
e.    Panaskan kawat nikrom pada nyala spiritus hingga berpijar, kemudian biarkan menjadi dingin. Periksalah apakah kawat nikrom berubah menjadi zat lain?
f.    Ambil pita magnesium sepanjang 10 cm. Jepit salah satu ujungnya dengan tang besi. Kemudian bakar ujung yang satu lagi pada nyala spiritus hingga mulai berpijar. Keluarkan pita magnesium yang berpijar dari nyala spiritus (tetapi tetap dijepit). Jangan tatap langsung pita magnesium yang berpijar itu. Setelah pijarnya padam, amatilah abu yang terbentuk. Apakah abu itu sama dengan magnesium mula-mula?
g.    Potonglah pita magnesium sepanjang 10 cm kemudian masukkan ke dalam sebuah
    tabung reaksi. Tambahkan 10 mL larutan HCI IM ke dalamnya. Perhatikan peristiwa yang terjadi. Setelah reaksi berhenti tuanglah larutan dalam tabung reaksi itu ke dalam cawan porselin, kemudian uapkan hingga kering. Apakah Anda menemukan logam magnesium kembali?

4.    Pertanyaan:
    a.    Kelompokkan proses-proses yang terjadi pada kegiatan di atas ke dalam                 perubahan fisis atau perubahan kimia.
    b.    Jelaskan alasan kalian untuk pengelompokan yang dibuat itu!

Perubahan Kimia

Perubahan Kimia
Contoh perubahan kimia dalam kehidupan sehari-hari yaitu proses perkaratan, dan pembakaran. Bagaimana perubahan ini terjadi?
Perkaratan terjadi pada besi yang tidak dilindungi. Karat besi merupakan persenyawaan antara besi dengan oksigen dalam keadaan udara yang lembap. Oleh karena itu, karat berbeda dengan besi.
Contoh perubahan kimia yang lain yaitu lilin dibakar. Pada waktu lilin dinyalakan sumbunya, mula-mula lilin meleleh, kemudian menguap membentuk gas dan uap air. Lilin dan gas yang terjadi merupakan materi yang sifatnya berbeda.
Proses metabolisme pada tubuh kita juga merupakan perubahan kimia karena pada proses ini makanan yang dimakan mengalami berbagai perubahan sampai timbul energi. Semua yang dihasilkan berbeda sifatnya dengan makanan yang awal mulanya kita makan.
Dengan mengamati perubahan pada contoh tersebut, dapat disimpulkan bahwa perubahan kimia adalah perubahan materi yang menghasilkan zat baru.
Dari apa yang dijelaskan di atas mengenai perubahan fisika dan kimia, dapat diambil kesimpulan adanya perbedaan di antara  perubahan fisis dan perubahan kimia. Perbedaan itu antara lain  adalah sebagai berikut.
1.    Perubahan f’isika
    a.    Tidak terbentuk zat baru
    b.    Sifat zat baru sama dengan zat asal.
    c.    Zat baru dapat kembali seperti semula
2.    Perubahan kimia:
    a.    Menyebabkan terbentuknya zat baru., (Jika dua materi berbeda sifat fisis maupun         sifat kimianya; berarti kedua materi itu berbeda jenisnya. Oleh karena itu bila             suatu materi mengalami perubahan dan hasilnya berupa materi yang berbeda             baik sifat fisis maupun sifat kimia dari materi asal, maka dikatakan materi yang             terbentuk itu merupakan zat baru.)
    b.    Sifat zat baru berbeda dengan zat asal.
    c.    Bersifat kekal. (Kekal dapat diartikan bahwa materi hasii perubahan bersifat             tetap dan tak dapat kembali menjadi zat semula. Biasanya zat asal dapat diperoleh         kembali dengan cara melalui reaksi kimia juga. Jadi perubahan kimia                      menghasilkan materi yang sifatnya tetap atau kekal.
Dari uraian di atas dapat dikemukakan bahwa bila suatu materi mengalami perubahan dengan menghasilkan materi baru yang sifatnya kekal (baik fisis dan kimia) berarti materi itu mengalami perubahan kimia; atau reaksi kimia telah terjadi.

Memahami Pengertian Zat


Tahukah kalian apakah yang dimaksud dengan zat? Untuk memahami mengenai zat, perhatikanlah ilustrasi berikut ini dengan seksama!
Suatu materi yang tidak murni, melalui beberapa cara pemisahan dapat dipisahkan atau  dimurnikan kembali dari campurannya; misalnya melalui cara penguapan, cara penyaringan, cara tarikan magnet, dll. Cara-cara ini dapat diterapkan bergantung pada sifat campurannya.
Sebagai contoh, campuran serbuk besi dan serbuk belerang dapat dipisahkan besinya dengan menggunakan magnet sehingga besinya memisah dari belerang karena menempel pada magnet. Sedangkan air sumur dapat kita uapkan melalui pemanasan untuk memperoleh air murni. Materi seperti besi, belerang, dan air inilah yang digolongkan sebagai zat. Contoh lain dari materi di sekitar kita yang tergolong zat adalah gula, alkohol, tembaga, emas, oksigen, nitrogen, dan asam sulfat. Dapatkah kalian menyebutkan contoh lain materi yang tergolong zat di lingkungan sekitar? Coba sebutkanlah!
Dari ilustrasi yang digambarkan di atas, 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.
Selanjutnya jika kalian perhatikan baik-baik bagan skematik klasifikasi materi secara sederhana di atas, tampak bahwa zat dapat dibedakan menjadi unsur dan senyawa.
Di atas telah diberikan contoh mengenai beberapa zat yang ada di lingkungan sekitar kita. Dari serangkaian contoh mengenai zat di atas, maka 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.

MENENTUKAN BESARAN SKALA KEASAMAN DAN KEBASAAN

MENENTUKAN BESARAN SKALA KEASAMAN  DAN  KEBASAAN
Kertas lakmus atau cairan yang digunakan sebagai indikator tidak bisa menentukan kekuatan asam dan basa. Besaran skala  keasaman dan kebasaan disebut dengan skala  pH. Konsep pH diusulkan pertama kali oleh Sorensen. Sorensen adalah ilmuwan kimia yang berasal dari Denmark. Konsep pH  menyatakan banyaknya  ion H+ yang ada pada larutan.
pH adalah bilangan yang digunakan untuk menyatkan tingkat keasaman suatu larutan, yaitu konsentrasi ion hidrogen (H+) di dalam larutan tersebut.Penelitian yang dilakukan membuktikan bahwa air murni memiliki daya hantar listrik meskipun sangat kecil. Hal ini menunjukkan bahwa air murni memiliki sedikit sifat elektrolit dan sebagian kecil molekul air dapat terionisasi. Dalam satu liter air murni  terkandung ion H+ dan OH- masing-masing sebanyak sepersepuluh juta mol. Jika kita memberikan larutan asam ke dalam air tersebut, maka  ion H+ akan bertambah dan ion OH- akan berkurang. Sebaliknya jika kita memberikan larutan basa ke dalam air, maka ion H+ akan berkurang dan ion OH- akan bertambah. Jadi  besarnya konsentrasi ion H+ merupakan salah satu ukuran untuk menentukan keasaman dan kebasaan suatu larutan.
Untuk menentukan besaran  keasaman dan kebasaan diperlukan alat lain. Alat yang biasa digunakan adalah indikator universal atau pH meter atau pH meter elektronik.
Indikator universal dapat berupa kertas atau cairan. Cara menggunakan indikator universal adalah dengan cara meneteskan cairan indikator pada larutan atau kalau berupa kertas dengan cara meneteskan larutan pada kertas. Warna yang muncul kemudian dicocokan dengan standar warna yang telah ditentukan.Indikator universal yang dijual di pasaran selalu dilengkapi dengan peta warna yang menunjukkan nilai pH tertentu.
Adapun untuk alat  pengukur pH digital , angka yang tertera di layar kaca langsung menunjukkan besarnya nilai pH pada larutan tersebut.
Standar warna yang telah ditentukan menunjukkan skala pH. Angka skala pH berada pada angka 1 sampai 14. Skala 1 - 6 menunjukkan bahwa larutan bersifat asam. Skala 7 menunjukkan bahwa larutan bersifat netral. Dan skala 8-14 menunjukkan bahwa larutan bersifat basa.







Gambar 2.7 Alat pengukur pH

MENENTUKAN SIFAT ASAM, BASA, DAN GARAM DENGAN INDIKATOR

MENENTUKAN  SIFAT  ASAM, BASA, DAN GARAM DENGAN INDIKATOR
   Asam, basa, dan garam memiliki sifatnya masing-masing. Misalnya basa rasanya pahit,berlendir, dan licin. Asam rasanya masam, dan bersifat korosif..  Para ilmuwan dari zaman dahulu telah  berhasil membedakan asam, basa, dan garam berdasarkan sifat larutan. Tetapi  untuk mengetahui bahwa zat termasuk basa, asam, atau garam jangan mencicipi secara langsung atau menyentuhnya. Sebab pada umumnya kebanyakan bahan kimia beracun, dan ada larutan asam, basa, dan garam yag larutannya  sangat keras, sehingga dapat membahayakan. Untuk menentukan kandungan bahan yang mengandung asam, basa atau garam perlu dilakukan pengujian.Pengujian dilakukan dengan menggunakan indikator. Indikator disebut juga dengan penguji atau penunjuk.
    Indikator yang biasa digunakan di laboratorium biasanya menggunakan kertas atau cairan Kertas yang digunakan dinamakan kertas lakmus. Dan cairan yang digunakan misalnya cairan fenolftalein, metil merah, dan metil jingga. Selain dengan menggunakan bahan kimia dan kertas, ada juga bahan alam yag dapat digunakan sebagai indikator.

1.     Kertas Lakmus
    Kertas lakmus dapat membedakan larutan yang bersifat asam, dan yang bersifat basa. Kertas lakmus terdiri dari kertas lakmus biru dan kertas lakmus merah. Untuk melakukan pegujian  pada larutan yang bersifat asam, basa, dan garam dilakukan dengan  cara mencelupkan atau meneteskan larutan pada kertas lakmus. Jika larutan bersifat asam, maka kertas lakmus  biru berubah menjadi merah. Jika larutan bersifat basa, maka kertas lakmus  merah berubah menjadi biru. Sedangkan larutan yang bersifat garam tidak mengubah  warna kertas lakmus. Untuk membuktikan hal tersebut, marilah kita lakukan kegiatan di bawah ini.


       
   






        Gambar 2.4 Pengujian dilakukan degan cara mencelupkan kertas lakmus pada larutan

  Kegiatan          2
1.    Sediakanlah  alat dan bahan sebagai berikut.
    a.     kertas lakmus
    b.     alkohol
    c.      asam cuka
    d.     air kapur
    e.     larutan garam dapur
    f.    asam sulfat
    g.     kalium hidroksida
    h.     air jeruk
    i. air sabun
    j. soda api
2.     Teteskanlah  setiap  larutan pada kertas lakmus merah. Perhatikan perubahan yang terjadi pada kertas lakmus merah tersebut.
3.     Teteskanlah  setiap  larutan pada kertas lakmus biru. Perhatikan perubahan yang terjadi pada kertas lakmus merah tersebut.
4.     Catatlah hasil pengamatanmu pada tabel di bawah ini.

   














Dari kegiatan di atas dapat ditarik kesimpulan seperti pada tabel di bawah ini.

   






2.     Indikator Berupa Cairan
Seperti telah dijelaskan sebelumnya, bahwa cairan yang digunakan sebagai indikator yang biasa digunakan  di laboratorium adalah fenolftalein, metil merah, dan metil jingga dan brom timol biru. Cara menggunakan cairan ini adalah dengan cara meneteskan  cairan indikator pada larutan yang akan diuji.



   








Gambar 2.5 Cara menggunakan indikator berupa cairan

Pengaruh cairan pada larutan asam, basa, dan garam dapat dilihat pada tabel di bawah ini:







Untuk membuktikannya marilah kita lakukan kegiatan di bawah ini:

  Kegiatan          3
1.    Sediakanlah  alat dan bahan sebagai berikut.
    a.     cairan fenolftalein
    b.     alkohol
    c.      asam cuka
    d.     air kapur
    e.     larutan garam dapur
    f.    asam sulfat
    g.     kalium hidroksida
    h.     air jeruk
    i.     air sabun
    j.     soda api
2.     Teteskanlah  cairan fenolftalein pada setiap larutan. Perhatikan perubahan yang terjadi.
3.     Catatlah hasil pengamatanmu pada tabel di bawah ini!















3.     Indiktor Alam
Selain menggunakan kertas lakmus dan cairan fenolftalein, kamu juga bisa menggunakan bahan-bahan yang ada di sekitarmu untuk membedakan larutan asam, dan basa. Beberapa  bahan yang dapat digunakan sebagai indikator adalah  buah arbei, daun mahkota bunga seperti kembang sepatu, bogenvile, mawar, kunyit, dan lain-lain.









   
            a.    Bougenvile                            b. Bunga rose

Gambar 2.6 Beberapa indikator alam

Untuk melihat bagaimana bahan dari tumbuhan tersebut dapat digunakan sebagai indikator, marilah kita melakukan kegiatan di bawah  ini.

  Kegiatan          4

1.     Sediakanlah mahkota kembang sepatu.
2.     Giling mahkota kembang sepatu dengan alkohol 10 %.
3.     Tambahkan beberapa tetes air murni.
4.     Saring dengan menggunakan kain kasa.
5.     Ekstrak yang kamu peroleh dapat dijadikan sebagai indikator.
6.    Lakukan hal yang sama pada jenis mahkota bunga yang lain. Perhatikanlah warna ekstrak yang diperoleh.
7.     Masukkan pada tabel pengamatan di bawah ini.










Cara menggunakan indikator ini adalah dengan cara meneteskan ekstrak bunga pada larutan yang akan diuji.  Ketika kamu meneteskan ekstrak pada larutan uji, kamu akan melihat perubahan warna dalam larutan.  Untuk membuktikannya cobalah kamu lakukan kembali kegiatan 3 dengan mengganti cairan fenolftalein dengan ekstark bunga. Hasil pengamatanmu buatlah dalam bentuk laporan.

LARUTAN ELEKTROLIT DAN LARUTAN NON ELEKTROLIT

LARUTAN ELEKTROLIT  DAN LARUTAN  NON ELEKTROLIT
Tahukah kamu apa yang dimaksud dengan larutan elektrolit? Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Benarkah larutan dapat menghantarkan listrik?Benar, larutan dapat menghantarkan arus listrik. Oleh karena itu, kita sering mendengar agar kita jangan memakai alat listrik dalam keadaan basah. Tentunya juga kamu pernah mendengar ada orang mencari ikan dengan menggunakan arus listrik.
Untuk  lebih memahami lagi tentang larutan elektrolit, marilah kita lakukan kegiatan di bawah ini.
   Kegiatan        1
1.     Sediakanlah beberapa larutan seperti air murni (H2O), air ledeng, air cuka (CH3COOH), larutan gula pasir (C12H22O11), larutan garam dapur.
2.     Buatlah rangkaian seperti pada gambar.














3.     Tempatkan larutan pada gelas kimia.
4.     Celupkan elektroda pada gelas kimia.
5.     Perhatikanlah, apakah ada arus listrik yang mengalir?
        Catatan : Arus listrik mengalir ditandai dengan menyalanya lampu.
6.     Masukkan hasil pengamatanmu pada tabel di bawah ini.


   






Kegiatan di atas membuktikan bahwa ada larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Larutan yang dapat menghantarkan arus listrik dinamakan larutan elektrolit. Contoh larutan elektrolit adalah larutan asam, basa, dan garam. Sedangkan larutan yang tidak menghantarkan arus listrik dinamakan larutan non-elektrolit. Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik?
Zat-zat yang terdapat dalam larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik dikarenakan zat-zat tersebut dapat terurai menjadi ion positif (kation) dan ion negatif (anion).Ion-ion yang bermuatan listrik inilah yang menyebabkan daya hantar listrik. Di bawah ini akan diuraikan contoh-contoh ionisasi asam, basa, dan garam.
1.      NaCl bila dilarutkan ke dalam air akan terurai menjadi  Na+  dan Cl-.
   
2.     H2SO4   bila dilarutkan ke dalam air akan terurai menjadi  2H+ dan SO4=
   
3.     AgNO3 bila dilarutkan ke dalam air akan terurai menjadi  Ag+   dan  NO3-
   
Mengapa larutan non elektrolit tidak bisa menghantarkan arus listrik? Jawabannya adalah karena zat-zat pada larutan non elekrolit tidak bisa terurai menjadi ion. Sehingga pada saat ada arus dilewatkan, tidak ada yang membawa muatan-muatan untuk melewati larutan tersebut.
Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan elektrolit ada dua  jenis yaitu :
1.     Larutan elektrolit kuat
    Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang dapat menghasilkan banyak  ion. Karena pada saat larutan elektrolit kuat dilarutkan, hampir seluruh zat berubah menjadi ion.  Sehingga daya hantar listrik larutan elektrolit ini  baik. Contoh elektrolit kuat adalah HCl,  NaOh, H2SO4.
2.     Larutan elektrolit lemah
    Larutan elektrolit lemah  adalah larutan yang dapat menghasilkan sedikit  ion. Karena pada saat larutan elektrolit lemah  dilarutkan, hanya sebagian kecil zat pada larutan yang  berubah menjadi ion.  Sehingga daya hantar listrik larutan elektrolit ini  kurang baik. Contoh elektrolit  lemah  adalah CH3COOH, HCN, dan NH4OH.