UNSUR SENYAWA-CAMPURAN-KLASIFIKASI DAN MASSA JENIS ZAT

KLASIFIKASI MATERI

Segala sesuatu yang ada di alam semesta ini tersusun atas materi. Semua benda yang ada di dunia ini, seperti batu, tanah, tumbuhan, hewan, dan alat-alat rumah tangga yang ada di sekitarmu merupakan materi.

Istilah materi biasa disebut juga benda atau zat. Materi adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang.

Berdasarkan wujudnya, materi atau zat dibedakan menjadi: 

1. Zat Padat, contoh: meja, kursi, besi, batu, dll

2. Zat Cair, contoh: air, bensin, minyak goreng, dll 

3.  Zat Gas, contoh: udara, nitrogen, oksigen, dll

Perbedaan 3 macam wujud zat tersebut dapat dilihat dalam tabel di bawah ini:

Tabel 1. Perbedaan Wujud Zat

No	Zat Padat	Zat Cair	Zat Gas
1	Mempunyai bentuk dan volume tertentu.	Mempunyai volume tertentu, tetapi tidak mempunyai bentuk yang tetap, bergantung pada media yang digunakan.	Tidak mempunyai volume dan bentuk yang tertentu.
2	Jarak antarpartikel zat padat sangat rapat.	Jarak antarpartikel zat cair lebih renggang.	Jarak antarpartikel gas sangat renggang.
3	Partikel-pertikel zat padat tidak dapat bergerak bebas.	Partikel-pertikel zat cair dapat bergerak bebas, namun terbatas.	Partikel-partikel gas dapat bergerak sangat bebas.

Ketiga wujud zat ini dapat mengalami perubahan seperti pada diagram dan tabel di bawah ini:

Tabel 2. Perubahan Wujud Zat

No	Perubahan	Istilah	Contoh
1	Zat padat menjadi cair	Mencair	Es batu menjadi air
2	Zat cair menjari padat	Membeku	Air menjadi es batu
3	Zat cair menjadi gas	Menguap	Air dipanaskan menguap
4	Zat gas menjadi cair	Mengembun	Tetesan hujan dari awan
5	Zat padat menjadi gas	Menyublim	Kapur barus menguap
6	Zat gas menjadi padat	Menyublim	Gas belerang jadi belerang padat

Perubahan wujud zat menghasilkan zat yang sifatnya masih sama dengan sifat wujud zat asalnya sehingga disebut perubahan fisika. Sifat es batu masih sama dengan air, air dapat menjadi es batu dan sebaliknya es batu dapat berubah menjadi air.

Jika perubahan zat menghasikan zat baru yang sifatnya berbeda dari zat asalnya disebut dengan perubahan kimia, contoh: nasi membusuk, besi berkarat, dll.

Perubahan fisika ditandai dari adanya perubahan sifat fisis seperti: bentuk, warna, ukuran, bau, kekerasan, titik didih, titik beku, titik leleh, daya hantar, ukuran partikel, dan massa jenis (densitas).

MASSA JENIS ZAT

Massa jenis zat didefinisikan sebagai besaran massa setiap satuan volume zat tersebut. Zat yang sama memiliki massa jenis yang sama walaupun ukuranya berbeda. Setiap zat yang berbeda jenis, memiliki massa jenis yang berbeda.

Massa jenis air 1 g/cm³ artinya: setiap 1 cm³ air memiliki massa 1 gram. Berbeda dengan garam yang memiliki massa jenis 2,2 g/cm³ artinya setiap 1 cm³ garam memiliki massa 2,2 gram.

Contoh massa jenis berbagai zat:

Tabel 3. Massa Jenis Zat

 

Jika massa suatu zat adalah m, volume zat tersebut adalah V, maka massa jenis (ρ) zat tersebut dirumuskan:

m = massa zat (kg) atau (gram)

V = volume zat (m³) atau (cm³)

ρ = massa jenis zat (kg/m³) atau (g/cm³)

Contoh:

1.       Amin mengukur sebuah balok logam dengan menggunakan penggaris dengan hasil sebagai berikut: panjang 3 cm, lebar 2 cm, dan tinggi 1 cm. Kemudian Amin menimbang balok logam tersebut dengan menggunakan neraca 4 lengan dengan hasil 16,3 gram. Dengan mengacu pada tabel 3 di atas, prediksikan jenis logam yang diukur Amin!

Diketahui:

m = 16,3 gram

logam berbentuk balok: p = 3 cm, l = 2 cm, t = 1 cm

maka volume balok logam: V = p x l x t = 3cm x 2cm x 1cm = 6 cm^{3 ­}

sehingga massa jenis logam tersebut:

Jadi massa jenis logam tersebut adalah 2,72 g/cm3, dan berdasarkan data dari tabel 3, maka logam tersebut diprediksi logam aluminium.

UNSUR, SENYAWA DAN CAMPURAN

Berdasarkan komposisinya, materi yang ada di alam dapat diklasifikasi menjadi zat tunggal dan campuran. Perhatikan diagram di bawah ini.

UNSUR

Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat dibagi lagi menjadi bagian yang lebih sederhana dan akan tetap mempertahankan karakteristik asli dari unsur tersebut.

Sebongkah emas apabila dibagi terus sampai bagian yang terkecil akan didapat partikel terkecinya yang disebut atom emas. Contoh unsur yang lain seperti: besi, timah, seng, tembaga, dan nikel. Sepotong besi bila dibagi lagi menjadi bagian yang terkecil akan diperoleh atom besi. Demikian pula pada timah, seng, tembaga, dan nikel.

Jadi, unsur merupakan zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat yang lebih sederhana dengan proses kimia biasa.

Bagian terkecil dari unsur adalah atom.

Ahli kimia Jöns Jacob Berzelius menggunakan lambang unsur untuk membedakan unsur yang satu dengan yang lain. Lambang unsur terdiri atas 1 huruf kapital, atau 2 huruf atau 3 huruf (hanya untuk unsur buatan) dengan diawali huruf kapital yang merupakan singkatan nama unsur tersebut dalam bahasa latin. Lihat contoh di bawah ini.

No	Nama Latin	Lambang Unsur	Nama Indonesia
1	Hidrogen	H	Hidrogen
2	Helium	He	Helium
3	Carbon	C	Karbon
4	Calsium	Ca	Kalsium
5	Cobalt	Co	Kobal
6	Cuprum	Cu	Tembaga
7	Kalium	K	Kalium
8	Nitrogen	N	Nitrogen
9	Natrium	Na	Natrium
10	Nikel	Ni	Nikel
11	Neon	Ne	Neon
12	Plumbum	Pb	Timbal
13	Phosphorus	P	Fosfor
14	Ferrum	Fe	Besi
15	Flour	F	Flour
16	Argentum	Ag	Perak
17	Aurum	Au	Emas
18	Aluminium	Al	Aluminium
19	Stannum	Sn	Timah
20	Oksigen	O	Oksigen
21	Iodium	I	Iodin
22	Magnesium	Mg	Magnesium
23	Ununbium	Uub	Ununbium
24	Ununtrium	Uut	Ununtrium

Daftar nama unsur lebih lengkap dapat dilihat dalam tabel Sistem Periodik Unsur berikut ini.

Unsur-unsur tersebut dapat digolongkan menjadi:
1.  Unsur logam seperti: besi, emas, perak, platina, dan tembaga
2. Unsur non logam seperti: oksigen, nitrogen, dan helium, belerang, karbon, fosfor, dan iodin
3.   Unsur metaloid (semi logam) seperti: arsen, germanium, silikon

Perbedaan sifat unsur tersebut dapat dilihat dalam tabel di bawah ini.

No	Unsur Logam	Unsur non logam	Unsur metaloid
1	Mengkilap	Tidak mengkilap	Memiliki sifat logam dan non logam
2	Penghantar listrik dan penghantar panas yang baik (konduktor)	Bukan penghantar listrik dan panas yang baik (isolator), kecuali grafit	Bersifat semikonduktor: tidak dapat menghantarkan listrik dengan baik pada suhu yang rendah, tetapi sifat hantaran listriknya menjadi lebih baik ketika suhunya lebih tinggi.
3	Berwujud padat pada suhu dan tekanan normal, kecuali raksa (Hg) yang berwujud cair	Berwujud gas dan padat pada suhu dan tekanan normal kecuali bromin (Br)
4	Dapat ditempa dan diregangkan sehingga dapat dibentuk menjadi benda benda lainnya.	Getas atau rapuh, dan tidak dapat ditempa

SENYAWA DAN RUMUS KIMIA

Senyawa adalah zat-zat yang tersusun atas dua unsur atau lebih yang bergabung secara kimia dengan perbandingan massa tertentu dan tetap. Jadi, sifat senyawa tidak sama dengan sifat unsur pembentuknya. Senyawa dapat dipisahkan menjadi unsur-unsur atau menjadi senyawa yang lebih sederhana melalui reaksi kimia.

Contoh air dengan rumus kimia H₂O merupakan senyawa yang terbentuk dari gas hidrogen (H₂) dan gas oksigen (O₂) secara kimia dengan perbandingan massa tertentu dan tetap. Garam dapur (NaCl) terbentuk dari natrium (Na) dan klorin (Cl). Gula tebu atau sukrosa C₁₂H₂₂O₁₁ terbentuk dari karbon, hidrogen dan oksigen.

Jika bagian/partikel terkecil dari unsur disebut atom, maka partikel terkecil dari senyawa disebut molekul. Partikel dari unsur oksigen adalah atom oksigen, partikel terkecil dari unsur hidrogen adalah atom hidrogen. Sedangkan partikel terkecil dari senyawa air adalah molekul air yang tersusun atas 2 atom H dan 1 atom O.

Rumus kimia menyatakan jumlah atom penyusun molekul suatu senyawa. Perhatikan contoh rumus kimia di bawah ini.

No	Nama Senyawa	Rumus Kimia	Penyusun Molekul
1	Amoniak	NH3	1 atom N dan 3 atom H
2	Asam cuka	CH3COOH	2 atom C, 2 atom O, dan 4 atom H
3	Asam sulfat	H2SO4	2 atom H, 1 atom S, dan 4 atom O
4	Karbon dioksida	CO2	1 atom C, 2 atom O
5	Dinitrogen trioksida	N2O3	2 atom N dan 3 atom O
6	Urea	CO(NH2)2	1 atom C, 1 atom O, 2 atom N dan 4 atom H

CAMPURAN

Campuran adalah suatu materi yang terdiri atas dua zat atau lebih yang masih mempunyai sifat zat asalnya. Contoh teh manis yang merupakan campuran air, teh, dan gula. Contoh lain: sirop, air kopi, air susu, udara, tanah, air sungai dan lain-lain. Campuran masih memiliki sifat zat penyusunnya dan dapat dipisahkan dengan cara fisika.

Campuran dibedakan menjadi dua, yaitu campuran homogen dan campuran heterogen.

Campuran homogen adalah campuran yang tidak dapat dibedakan zat- zat yang tercampur di dalamnya. Campuran homogen disebut juga larutan. Larutan tersusun atas pelarut (solvent) dan zat terlarut (solute). Pelarut yang banyak digunakan adalah air. Larutan dibedakan menjadi 3 macam yaitu:

Larutan Asam

Larutan Basa

Larutan Garam

Akan dibahasa pada topik tersendiri

Contoh larutan air manis yang tersusun dari gula dan air yang kedua komponen ini bersatu dan tidak dapat dibedakan. Gula disebut sebagai zat terlarut dan air sebagai pelarut.

Contoh campuran homogen berwujud padat seperti logam stainless steel yang merupakan campuran dari logam besi, krom dan nikel.

Campuran heterogen campuran yang masih dapat dibedakan zat- zat yang tercampur di dalamnya. Contoh air keruh berisi tanah, air kopi bubuk, campuran air dan minyak.

Tabel Perbedaan Unsur Senyawa dan Campuran

CARA MEMISAHKAN CAMPURAN

Metode pemisahan campuran banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari seperti untuk penjernihan air dan pembuatan garam. Beberapa metode pemisahan campuran yang sering digunakan antara lain penyaringan (filtrasi), sentrifugasi, sublimasi, kromatografi, dan distilasi.

1. Filtrasi (Penyaringan)

Penyaringan adalah metode pemisahan campuran yang digunakan untuk memisahkan cairan dan padatan yang tidak larut berdasarkan pada perbedaan ukuran partikel zat-zat yang bercampur.

2. Sentrifugasi

Pemisahan campuran dengan cara diputar secara sentrifugal. Biasanya dilakukan sebagai pengganti filtrasi jika partikel padatan yang terdapat dalam campuran memiliki ukuran sangat halus dan jumlah campurannya lebih sedikit. Contoh sentrifuasi digunakan untuk memisahkan sel-sel darah merah dan sel-sel darah putih dari plasma darah. Dalam hal ini, padatan adalah sel-sel darah merah dan sel-sel darah putih yang akan mengumpul di dasar tabung reaksi, sedangkan plasma darah berupa cairan yang berada di bagian atas.

3. Destilasi (Penyulingan)

Pemisahan campuran dengan prinsip kerja didasarkan pada perbedaan titik didih dari zat cair yang bercampur, sehingga saat menguap setiap zat akan terpisah.

4. Kromatografi

Metode pemisahan dengan cara kromatografi digunakan di antaranya untuk memisahkan berbagai zat warna dan tes urine untuk seseorang yang dicurigai menggunakan obat terlarang atau seorang atlet yang dicurigai menggunakan doping.

5. Sublimasi

Prinsip kerja metode pemisahan campuran dengan cara sublimasi didasarkan pada campuran zat yang memiliki satu zat yang dapat menyublim (perubahan wujud padat ke wujud gas) sedangkan zat yang lainnya tidak dapat menyublim. Contohnya, campuran iodin dengan garam dapat dipisahkan dengan cara sublimasi.