KONSEP PARTIKEL MATERI
URAIAN MATERI
Perhatikan gambar di bawah ini !
Gambar 8.1
Minuman te hangat yang dibuat dari sari daun teh dan kristal gula pasir
Beberapa saat setelah kristal
gula dan serbuk daun te diseduh dalam air hangat warna air dalam
gelas berubah menjadi merah kekuningan. Rasanya pun tidak awar lagi tetapi
manis. Ketika diamati lebih dekat aroma te begigitu terasa. Ada ampas daun teh
melayang-layang bebas dalam air tetapi tidak ditemukan lagi kristal gula pasir.
Mengapa demikian ? Coba diskusikan ini dengan temanmu, temukan jawabannya.
Di sekeliling kita terdapat beraneka
ragam materi atau zat yang mengisi
setiap celah ruang. Wujudnya bisa berupa padatan, cair atau gas. Setiap materi
memiliki sifat khas yang membedakannya dengan jenis materi lain. Kerekatan bahan
atau partikel penyusun masing-masing materi tersebut berbeda-beda. Ada yang sangat
kuat sehingga sulit dipecahkan dan ada juga yang sangat lemah, mudah dipecah-pecahkan
menjadi partikel yang lebih kecil dan sederhana. Pertikel terkecil dari suatu materi
yang masih memiliki sifat khas materi itu disebut molekul. Sifat molekul menentukan sifat materi
secara keseluruhan. Seperti apa sifat molekul, tergantung pada sifat unsur kimia pembentuknya.
Unsur Kimia dan Lambang-Lambangnya
Meteri padat, cair atau gas di
alam semesta ini terbentuk dari kurang lebih 118 jenis unsur kimia. Setiap unsur mempunyai sifat
khas dan berbeda dengan unsur lainnya. Supaya mudah dikenal dan dipelajari maka
unsur-unsur kimia penyusun materi itu
diberi nama dan ditulis dengan lambang sendiri-sendiri.
1. Penulisan Nama dan
lambang Unsur
Nama unsur biasanya berasal
dari kata latin yang menunjukan ciri khas unsur, atau nama tokoh penemunya. Pada
masa sebelum abad ke-8 Masehi beberapa unsur kimia yang sudah dikenal waktu itu
ditulis dengan lambang khusus seperti berikut ini.
Tabel 8.1. Lambang-lambang unsur sebelum abad 8 Masehi
Sekitar tahun 1813 Jons Jacob
Berselius mengusulkan agar sebaiknya lambang unsur menggunakan huruf kapital
yang diambil dari huruf pertama nama
unsur. Karena ada beberapa unsur memiliki nama dengan huruf pertama sama, maka untuk
kelompok seperti ini lambangnya ditulis
dengan dua atau tiga huruf. Huruf pertama dari huruf depan nama unsur, ditulis dengan
huruf kapital diikuti satu atau dua huruf berikutnya yang tidak ditulis kapital.
Tabel 8.2. Contoh penulisan nama dan lambang unsur kimia
No
|
Nama unsur
|
Lambang Unsur
|
No
|
Nama unsur
|
Lambang Unsur
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
Oksigen
Hidrogen
Helium
Nitrogen
Natrium
Carbon
Calsium
Clor
Fluor
Ferum (besi)
|
O
H
He
N
Na
C
Ca
Cl
F
Fe
|
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
|
Meitnerium
Roengenium
Copernicium
Hassium
Ununtrium
Ununquadium
Ununhexium
Ununseptium
Nobelium
Rutherfordium
|
Mt
Rg
Cn
Hs
Uut
Uuq
Uuh
Uus
No
Rf
|
2. Penggolongan Unsur
Menurut sifat kimianya
unsur-unsur di alam dibedakan menjadi tiga kelompok yaitu : unsur logam, unsur
bukan logam dan unsur gas mulia.
a.
Unsur Logam :
Unsur logam adalah unsur yang
memiliki sifat logam antara lain, padatan keras (kecuali raksa), mudah ditempa,
mampu menghantarkan panas dan arus listrik.
Tabel 8.3. Daftar Unsur-unsur
logam
No
|
Nama Unsur
|
Lambang
Unsur
|
No
|
Nama Unsur
|
Lambang
Unsur
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
|
Litium
Berilium
Natrium
Magnesium
Aluminium
Kalium
Calsium
Galium
Germanium
Rubidium
Stronsium
Skandum
Ferum (besi)
Cobalt
|
Li
Be
Na
Mg
Al
K
Ca
Ga
Ge
Rb
Sr
Sc
Fe
Co
|
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
|
Indium
Stanum
Platinum
Cesium
Barium
Talium
Plumbum
Bismut
Polonium
Fransium
Radium
Argentum (perak)
Aurum (emas)
Zinsum (seng)
|
In
Sn
Pt
Cs
Ba
Tl
Pb
Bi
Po
Fr
Rd
Ag
Au
Zn
|
b.
Unsur Bukan Logam :
Unsur bukan logam adalah unsur
yang tidak memiliki sifat-sifat logam. Unsur-unsur bukan logam antara lain :
Tabel 8.4. Daftar unsur-unsur
bukan logam
No
|
Nama Unsur
|
Lambang
Unsur
|
No
|
Nama Unsur
|
Lambang
Unsur
|
1
2
3
4
5
6
7
8
|
Hidrogen
Boron
Carbon
Nitrogen
Oksigen
Fluor
Silikon
Pospor
|
H
B
C
N
O
F
Si
P
|
9
10
11
12
13
14
15
16
|
Sulfur
Clor
Arsen
Selenium
Brom
Telurium
Iodium
Astitin
|
S
Cl
As
Se
Br
Te
I
At
|
c.
Unsur Gas Mulia :
Gas mulia adalah kelompok unsur
gas alam yang paling sulit bereaksi dengan unsur-unsur lain. Gas mulia di alam
meliputi :
Tabel 8.5. Daftar unsur-unsur
gas mulia
No
|
Nama Unsur
|
Lambang
Unsur
|
1
2
3
4
5
6
|
Helium
Neon
Argon
Kripton
Xenon
Radon
|
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rd
|
3. Sistem Periodik Unsur (SPU)
Untuk mempermudah pemahaman
tentang karakeristik masing-masing unsur maka penulisan lambang atom setiap
unsur harus disertai dengan nomor atom
dan nomor massa atomnya.
Nomor atom (Z) menyatakan jumlah proton dalam inti atom. Nomor massa atom ditentukan
menurut jumlah elektron yang
mengelilingi inti atom ditambah jumlah netron (N) dalam inti. Biasanya jumlah
netron sama dengan jumlah proton. Pada
atom netral (tidak bermuatan) jumlah proton sama dengan jumlah elektron.
Berdasarkan nomor atom dan nomor massanya unsur-unsur
kimia di alam ini disusun dalam suatu tabel khusus yang dinamakan tabel Sistem
Periodik Unsur (SPU). Masing-masing unsur menempati satu
kotak yang berisi nomor atom, lambang unsur, dan nomor massa. Kotak-kotak
tersebut diurutkan dari kiri ke kanan berdasarkan kenaikan nomor atom.
Susunan kotak arah horizontal membentuk
lajur yang disebut periode, arah vertikal membetuk kolom yang disebut golongan.
Setiap periode diberi nomor dari 1 hingga 7. Setiap golongan diberi nomor dari
I sampai VIII. Untuk unsur-unsur utama nomor golongannya ditambah huruf A,
sedangkan unsur-unsur transisi ditambah
huruf B. Dengan demikian maka unsur-unsur golongan IA−VIIIA termasuk golongan
utama, golongan IB−VIIIB termasuk golongan logam transisi. Dua deret unsur di
bagian bawah, yakni lanthanida dan aktinida, disebut unsur logam transisi
dalam.
Gambar 8.2
Sistem Periodik Unsur menurut Dimitri Mendeleev,
1869
Sifat-sifat Periodik Unsur :
a.
Sifat logam; Berdasarkan
sifatnya, unsur-unsur dapat dikelompokkan menjadi logam, nonlogam, dan
metalloid atau semi logam. Unsur-unsur logam memiliki sifat antara lain : konduktor panas dan arus listrik yang baik,
dapat ditempa, titik leleh relatif tinggi, cenderung melepaskan elektron kepada unsur nonlogam.
Sifat unsur Unsur-unsur
non logam: Tidak dapat menghantarkan panas dan arus listrik, tidak dapat ditempa karena
sangat rapuh, kebanyakan berwujud gas pada temperatur kamar, cenderung menerima
elektron dari unsur logam.
Sifat unsur-unsur metalloid mirip dengan sifat
logam akan tetapi daya hantar panas dan arus listriknya agak lemah.
Dalam golongan sifat logam unsur dari kiri ke kanan
semakin berkurang. Sedangkan menurut periodiknya dari atas ke bawah makin
bertambah. Kecuali hidrogen. Unsur-unsur metalloid berada pada tangga yang
membatasi unsur-unsur logam dan nonlogam.
b.
Jari-jari atom; Dalam satu golongan, dari atas ke bawah
jari-jari atom unsurnya semakin besar. Dalam satu periode, dari kiri ke kanan jari-jari
atom semakin kecil.
c.
Energi ionisasi; adalah energi yang dibutuhkan oleh suatu atom atau ion dalam fase gas untuk melepaskan
sebuah elektronnya. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, energi ionisasi semakin kecil. Dalam satu periode, dari kiri
ke kanan, energi ionisasi makin besar.
d.
Jari-jari ion; adalah
jari-jari dari ion positif atau ion negtif yang dihitung berdasarkan jarak antara dua
inti dalam kristal ionik. Dalam satu
golongan, dari atas ke bawah, jari-jari ion unsurnya semakin besar. Dalam satu periode, semakin besar muatan
kation semakin kecil jari-jari ionnya.
e.
Afinitas electron; Merupakan
kuantitas perubahan energi ketika sebuah atom atau ion dalam fase gas menerima
sebuah elektron. Dalam satu golongan
dari atas ke bawah, afinitas elektron
semakin kecil. Dalam satu periode, dari kiri ke kanan, sampai golongan VIIA,
afinitas elektron cenderung makin besar.
Atom
dan Molekul
Partikel terkecil dari suatu materi yang tidak
dapat dibagi-bagi lagi melalui reaksi kimia biasa disebut atom. Sebuah atom hanya dapat
dipecahkan dengan reaksi inti atau reaksi nuklir. Kumpulan atom-atom unsur akan membentuk suatu molekul.
Jika atom-atom yang berkumpul itu hanya berasal dari satu jenis unsur saja maka
molekul yang terbentuk disebut molekul unsur. Jika lebih dari satu macam unsur
maka molekul yang terbentuk disebut molekul senyawa.
1.
Struktur Atom
Niels Bohr, seorang
Fisikawan Berkebangsaan Denmark, menggambarkan atom sebagai suatu partikel
sangat kecil yang memiliki bagian inti
dan kulit. Pada inti atom terdapat proton dan netron, sedangkan pada
kulit terdapat elektron. Proton
bermuatan positif, elektron bermuatan negatif, sedangkan netron tidak
bermuatan atau netral. Jumlah kulit atom bisa lebih dari satu.
|
Gambar 8.3
Struktur atom
|
Muatan dari suatu atom
tergantung perbandingan antara jumlah proton dengan jumlah elektronnya. Atom
bermuatan positif bila jumlah proton (p) lebih banyak dari elektron (e) atau (p
› e). Sebaliknya bermuatan negatif bila
jumlah proton lebih sedikit dari elektron (p ‹ e). Jika jumlah proton sama dengan elektron maka
atom tersebut bersifat netral. Atom yang bermuatan baik positif, maupun negatif
disebut ion.
Atom netral bersifat sangat
stabil, sulit membentuk ikatan dengan atom lain. Berbeda dengan atom netral,
Atom dalam bentuk ion sangat mudah berikatan dengan ion atom lain.
2.
Struktur
Molekul
Struktur dan bentuk sebuah molekul
tergantung jenis unsur dan jumlah atom pembentuknya. Ada nolekul yang hanya dibentuk
dari dua atom saja, ada pula yang lebih dari dua atom. Molekul dengan dua atom
pembentuk disebut molekul dwiatom,
tiga atom pembentuk disebut molekul
triatom, empat atom pembentuk disebut molekul
tetraatom dan banyak atom (lebih
dari empat atom) pembentuk disebut molekul
poliatom.
Contoh dwiatom, triatom,
tetraatom dan poliatom :
a.
Molekul oksigen (O2); merupakan molekul unsur
yang terbentuk dari ikatan antara dua atom oksigen. Berwujud gas, termasuk
jenis gas yang sangat dibutuhkan dalam pernafasan manusia dan hewan.
|
Gambar 8.4.
Struktur molekul oksigen
|
b.
Molekul karbondioksida (CO2); Merupakan molekul senyawa
triatom yang terbentuk dari ikatan antara
satu atom karbon dengan dua atom oksigen. Senyawa karbon dioksida adalah gas
sisa pembakaran yang banyak dijumpai di alam.
Biasa juga disebut zat asam arang.
|
Gambar 8.5
Struktur molekul karbonsioksida
|
c.
Molekul air (H2O); Termasuk molekul
senyawa triatom yang terbentuk dari
ikatan satu atom oksigen dengan dua
atom hidrogen. Pada suhu kamar berwujud cair. Dalam keadaan bebas molekul air
berwujud uap.
|
Gambar 8.6
Struktur molekul air
|
d.
Molekul pospor (P4); adalah sebuah tetraatom
yang berwujud kristal padat. Termasuk molekul unsur yang terbentuk dari
ikatan empat atom pospor.
|
Gambar 8.7
Struktur molekul pospor
tetra atom
|
e.
Molekul Sulfur (S8); Sama dengan Pospor molekul slfur atau belerang
juga termasuk molekul unsur. Rantai ikatannya cukup panjang karena terbentuk
dari delapan atom belerang. Termasuk poliatom yang banyak dijumpai di alam
terutama di sekitar kawah gunung berapi. Belerang merupakan bahan utama
pembentuk magma.
|
Gambar 8.8
Struktur
molekul belerang poliatom
|
3.
Rumus Molekul
Supaya mudah dipelajari maka baik molekul unsur maupun molekul senyawa dinyatakan
dengan rumus yang sederhana. Aturan penulisan rumus molekul ditetapkan menurut jumlah dan jenis atom pembentuknya.
Ketentuan penulisannya:
Ø Jenis atom ditulis menurut lambang unsur pembentuk.
Ø Jumlah atom dinyatakan dengan angka koofisien,
ditulis didepan lambang unsur dalam posisi agak lebih rendah. Biasanya
koofisien satu tidak ditulis.
Ø Angka koofisien jumlah atom disebut dengan bahasa
latin
Ø Nama unsur disebut dengan akhiran –ida.
Ø Dengan diberi akhiran –ida maka suku kata terakhir nama unsur hilang.
Ø Biasanya koofisien jumlah atom disebut terlebih
dahulu baru diikuti nama unsur.
Ø Khusus untuk molekul yang terdiri dari dua macam unsur
atau lebih akhiran –ida hanya berlaku
pada unsur terakhir saja.
Tabel 8.6. Penamaan bilangan
yang menunjukan jumlah atom
Jumlah atom
|
Nama Latin
|
Jumlah atom
|
Nama Latin
|
satu
dua
tiga
empat
lima
|
mono
di
tri
tetra
penta
|
enam
tujuh
delapan
sembilan
sepuluh
|
heksa
hepta
okta
nona
deka
|
Contoh rumus molekul :
Tabel 8.7. Rumus kimia
beberapa molekul unsur dan senyawa sederhana
No
|
Nama Indonesia
|
Nama Latin
|
Rumus molekul
|
Jumlah atompenyusun
|
1
2
3
4
5
6
7
|
oksigen
Air
Asam arang
Fosfor
Belerang
Amonium
asam clorida
|
Dioksida
Dihidrogen monoksida
Carbondioksida
Tetrafosforida
Oktasulfida
Nitrogen trihidrogenida
Hidrogen monoclorida
|
O2
H2O
CO2
P4
S8
NH3
HCl
|
2 atom oksigen
2 atom hidrogen + 1 atom
oksigen
1 atom karbon + 2 atom
oksigen
4 atom pospor
8 atom sulfur
1 atom nitrogen + 3 atom
hidrogen
1 atom hidrogen + 1 atom
klor
|
Klasifikasi Materi
Zat tunggal Baik dalam bentuk molekul unsur maupun senyawa
yang mengisi alam semesta ini bukanlah molekul lepas atau tercerai-berai. Setiap
materi terbentuk dari zat-zat penyusun yang memiliki massa dan energi. Ada zat
yang hanya terdiri dari satu macam unsur saja dan ada pula yang mengandung
lebih dari satu macam unsur.
Penyatuan unsur-unsur pembentuk
zat itu berlangsung secara kimia dan secara fisika
Secara umum materi di alam ini
dapat diklasifikasikan sebagai berikut : .
Gambar 8.9
Klasifikasi materi di alam
1.
Unsur
Unsur adalah zat tunggal yang tidak
dapat diuraikan lagi menjadi zat lain yang lebih sederhana. Unsur terbentuk dari atom-atom
unsur sejenis melalui reaksi kimia. Contoh
molekul unsur seperti berikut ini :.
Tabel 8.8. Daftar nama dan
rumus beberapa molekul unsur
No
|
Nama Unsur
|
Rumus Molekul
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
|
gas
oksigen
gas
hidrogen
gas nitrogen
gas
clor
iodium
argentum
atau perak
aurum
atau emas
cuprum
atau tembaga
seng
|
O2
H2
N2
Cl2
I2
Ag
Au
Cu
Zn
|
Ciri dan sifat molekul unsur :
Ø Terbentuk dari atom unsur
sejenis
Ø Tidak dapat diuraikan lagi
melalui reaksi kimia menjadi molekul yang lebih sederhana.
Ø Hanya dbisa diuraikan melalui
reaksi inti atau reaksi nuklir.
Ø Dapat bereaksi dengan unsur lain membentuk suatu molekul senyawa.
Ø Dapat dikenal dari wujud,
warna, bau dan rasa.
2.
Senyawa
Senyawa adalah zat tunggal yang terbentuk
dari dua unsur atau lebih. Senyawa terbentuk melalui reaksi kimia. Contohnya seperti pada
daftar berikut ini :
Tabel 8.9. Daftar nama dan
rumus molekul beberapa senyawa
No
|
Nama Senyawa
|
Rumus Molekul
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
|
Karbon dioksida
Air
Amoniak atau zat pendingin
Glukosa
Gula tebu
Asam clorida atau pembersih lantai
Natrium
clorida atau garam dapur
Asam
asetat atau cuka makan
Asam
askorbat atau vitamin C
Kalsium
karbonat atau Kapur tohor
Natrium
hidrokarbonat atau soda kue
Aspirin
Magnesium
hidroksida atau penawar asam
Natrium
hidroksida atau bahan pengering
Asam
sulfat atau pengisi aki
Pupuk
urea
|
CO2
H2O
NH3
C6H12O6
C12H22O11
HCl
NaCl
CH3COOH
C6H8O6
CaCO3
NaHCO3
C9H8O4
Mg(OH)2
NaOH
H2SO4
CO(NH2)2
|
Reasksi
pembentukan beberapa Senyawa :
a.
Pembentukan karbondioksida = CO2 :
Satu molekul senyawa karbondioksida terbentuk dari 1 atom unsur carbon dan 2 atom
unsur oksigen.
secara teoritis dapat ditulis
:
Pada kenyataannya senyawa
karbondioksida di alam hanya terbentuk melalui reaksi pembakaran atau
penguraian karbohidrat dalam bentuk gula sederhana atau glukosa. Ketika
ditambahkan enam molekul oksigen satu molekul glukosa akan diuraikan menjadi
enam molekul air dan enam molekul karbondioksida.
Catatan : Angka koefisien 6 ditambahkan dengan tujuan untuk
menyamakan jumlah atom unsur sebelum dan sesudah reaksi.
b.
Pembentukan air = H2O
Satu molekul senyawa air
terbentuk dari 2 atom hidrogen dan 1 atom oksigen.
Secara teoritis dapat ditulis
:
Pada kenyataanya hidrogen yang
bebas di udara selalu dalam bentuk molekul H2 sedangkan oksigen
bebas dalam bentuk molekul O2. Dengan demikian maka molekul air
hanya mungkin bisa terbentuk dari molekul H2 dan O2.
Reaksi pembentukannya sebagai
berikut :
Ciri dan sifat molekul senyawa :
Ø Terbentuk dari dua atau lebih jenis atom unsur
Ø Dapat diuraikan kembali menjadi unsur-unsur pembentuknya
Ø Dapat bereaksi dengan unsur
atau senyawa lain membentuk molekul senyawa baru.
Ø Dapat dikenal dari wujud,
warna, bau dan rasa
3.
Larutan
Larutan adalah campuran serba sama atau homogen. Suatu larutan terdiri dari
zat pelarut dan zat terlarut. Ukuran diameter partikel zat terlarut lebih kecil
0,0000001 cm atau < 10-7cm (10-7cm = 10-9 m = 10-6 mm = 1 nanometer
). Dalam campuran homogen antara
pelarut dengan bahan terlarut sulit dibedakan. Oleh karena itu maka larutan disebut
campuran berfase satu. Tidak ada beda antara fase pelarut dengan fase terlarut.
Ciri-ciri dari suatu larutan adalah :
Ø Ukuran diameter partikel zat
terlarut l 10-7 cm
Ø Nampak jernih
Ø Tidak dapat dibedakan antara
fase pelarut dengan fase terlarut
Ø Tidak dapat dipisakan secara
fisik antara zat terlarut dengan pelarut.
Ø Tidak menunjukan gejala efek
Tyndall bila terkena cahaya
Ø campuran bersifat homogen atau
satu fase
Kadar larutan dapat dihitung
dengan cara membandingkan jumlah zat terlarut dengan jumlah larutan. Berikut
ini adalah persamaan dasar dalam menghitung kadar larutan.
mt
%P =
---------- x 100
mt + mp
|
%P = Kadar
larutan dalam persen
mt
= massa zat terlarut
mp
= massa zat pelarut
|
Contoh soal :
1.
Hitunglah prosentase larutan dari campuran 10 gram gula
dalam 240 ml air.
Penyelesaian
Diketahui
Ditanya
|
:
:
:
|
mt = 10 g
mp
= 250 ml
Karena dalam kesetaraan
pengukuran pada suhu biasa 1 kg adalah setara dengan 1 liter, maka 250 ml
setara dengan 250 gram.
Kadar larutan dalam persen
(%P)
|
Jawab
|
:
|
mt
%P = ---------- x 100
mt
+ mp
10
%P = ------------- x 100
10 + 250
10
%P = ---------- x 100
260
P =
4 %
|
4.
Koloid
Koloid termasuk campuran
heterogen dengan ukuran diameter partikel lebih besar dari larutan dan lebih kecil dari suspensi. Dalam campuran yang sangat encer sulit dibedakan
antara sistem koloid dengan larutan sejati. sulit dipisahkan antara fase
pendispersi dengan fase terdispersi. Meski demikian koloid tetap tergolong campuran dua fase.
ciri umum sistem
koloid sebagai berikut :
Ø Ukuran dimeter partikel antara
0,0000001 cm – 0,00001 cm atau 10-7 cm – 10-5 cm. (> 1
nm (nanometer), < 100 nm).
Ø nampak keruh
Ø antara fase medium dispersi
dengan fase zat terdispersi dapat dibedakan
Ø Dapat menembus kertas saring
tetapi tidak dapat menembus selaput semi
permiabel
Ø Fase pendispersi dengan fase
terdispersi hanya dapat dipisakan dengan penyaringan ultra.
Ø Menunjukan gejala efek Tyndall
bila terkena cahaya.
Ø Campuran dua fase tetapi lebih
halus dari suspensi.
. Sifat menghablurkan cahaya dari suatu sistem
koloid disebut gejala efek Tydall. Gejala ini terjadi karena
partikel koloid membelokan arah cahaya. Pada sistem campuran koloid terjadi dispersi atau
pembauran cahaya antara fase zat terdispersi dengan fase pendispersi. Jenis koloid ditentukan oleh
jenis zat pendispersi dan zat terdispersinya.
|
Gambar 8.10
Gejala efek tyndall
|
Tabel 8.10. Beberapa contoh koloid
dalam kehidupan sehari-hari
Fase
Terdispersi
|
Medium
Pendispersi
|
Nama Koloid
|
Contoh
|
Gas
Gas
Cair
Cair
Cair
Padat
Padat
padat
|
Cair
Padat
Gas
Cair
Padat
Gas
cair
padat
|
Busa atau buih
Busa padat
Aerosol cair
Emulsi
Emulsi padat
Aerosol padat
Sol cair
Sol padat
|
Busa sabun
Karet busa, batu apung
Kabut, awan
Air susu
Mutiara, keju, mentega
Asap, debu
Cat, kanji
Kaca warna, kuningan,
perunggu, baja magnet
|
5. Suspensi
Suspensi merupakan suatu campuran
heterogen dengan sistem dispersi kasar.
Diameter partikel zat terdispersi lebih besar dari pertikel koloid. Terlihat
jelas perbedaan antara fase medium dispersi dengan fase zat terdispersi.
Ciri-ciri Suspensi :
Ø Ukuran partikel zat
terdispersi > 10-5 cm.
Ø nampak keruh
Ø Fase medium pendispersi dan
fase zat terdispersi berbeda nyata
Ø Tidak stabil, fase terdispersi
akan mengendap bila didiamkan
Ø Fase campuran dapat dipisahkan dengan penyaringan biasa
Ø Menunjukan gejala efek Tyndall
bila terkena cahaya
Ø Merupakan campuran dua fase
dengan ukuran partikel kasar.
6.
Prinsip Pemisahan Campuran :
Suatu campuran baik yang
homogen maupun heterogen dapat dipisahkan dengan beberapa teknik. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan teknik
pemisahan campuran antara lain :
Ø Jenis campuran (koloid atau
suspensi)
Ø wujud campuran
Ø Perbedaan titik didih zat-zat
yang bercampur
Ø Sifat zat pendispersi dan terdispersi
Ø Jumlah dan perbandingan antara zat pendispersi
dengan terdispersi.
a.
Pemisahan dengan penyaringan :
Teknik penyaringan dipakai untuk memisahkan campuran
heterogen dengan ukuran partikel berbeda. Contohnya seperti pasir dan debu
dalam air. Bahan campuran yang ukurannya lebih besar dari pori alat penyaring
akan tertinggal sedangkan yang lebih keli akan menembus lapisan penyaring.
Apabila ukuran partikel padatan yang bercampur bervariasi maka
proses penyaringgannya dapat dilakukan secara bertingkat. Contohnya seperti
pada pengolahan air bersih dengan teknik penyaringan.
|
Gambar
8.11
Pemisahan
campuran dengan kertas saring
|
Gambar 8.12
Sistem pengolahan air bersih
dengan penyaringan
Pejelasan umum :
Ø Air sungai yang kotor
mula-mula dialirkan melalui penyaring kasar. Tujuannya untuk memeisahkan bahan
padat berukuran besar seperti sampah
dedauanan dan ranting kering.
Ø Dari penyaring kasar air
diteruskan ke rumah ukur. Di tempat ini cepat alir air dikur.
Ø Dari rumah ukur air
dipindahkan dengan pompa menuju tandon
penahan.
Ø Dari tandon penahan air
dialirkan melalui pancuran pengudaraan. Tujuannya untuk menguapkan beberapa gas
terlarut yang mudah dilepaskan.
Ø Dari pencuran pengudaraan air dialirkan
menuju penyaring mikro atau renik untuk memisahkan lumpur dan endapan lainnya.
Ø Kotoran yang masih lolos melui
saringan mikro dibersihkan dalam bak
penapis pasir.
Ø Dari penapis pasir air disalurkan
memalui stasiun klorinasi. Di stasiun ini kuman yang terkandung dalam air dibunuh.
Ø Setelah melalui stasiun
klorinasi air dipindahkan ke stasiun pencampur. Di sini air akan
dicampurdengan beberapa mineral penting.
Ø Akhirnya dengan menggunakan
pompa airdipindahkan ke tangki tandon untuk selanjutnya didistribusikan ke
rumah konsumen.
b.
Pemisahan campuran dengan penyulingan atau
destilasi
Teknik penyulingan atau destilasi
cocok untuk memisahkan campuran zat cair yang berbeda titik didihnya. Semakin
besar perbedaan titik didih semakin mudah dipisahkan.
Melalui teknik ini jens zat
cair dengan titik didih lebih rendah akan segera berubah menjadi uap dan
meninggalkan wadah. Dalam pipa pendidingin uap zat cair tersebut berubah lagi
menjadi cair melalui pengembunan kemudian mengalir keluar melalui ujung pipa penetes.
|
Gambar
8.13
Pemisahan campuran dengan teknik destilasi
|
c.
Pemisahan campuran dengan cara sublimasi
Sublimasi adalah proses perubahan wujud zat dari
padat menjadi gas. Contohnya sperti sublimasi kapur barus atau kamper. Pada
suhu yang cukup tinggi kamper akan berubah seluruhnya menjadi uap. Bila suhu
menurun lagi uap kamper yang terkumpul akan mengkristal lagi jadi padat.
|
Gambar
8.14
Pemisahan campuran
dengan teknik sublimasi
|
d.
Pemisahan campuran dengan kristalisasi
Kristalisasi bertujuan untuk
memisahkan zat padat yang bercampur dalam zat cair. Melalui pemanasan seluruh zat pelarut berubah menjadi uap dan
terpisah dari bahan terlarutnya. Contohnya seperti proses membuatan garam
secara tradisional.
Gambar 8.15
Proses pembuatan garam secara
tradisional
1 = Air laut disaring dengan
alat penyaring halus;
2= hasil penyaringan direbut
dengan wajan sambil diaduk-aduk;
3 = endapan kristal garam
didiamkan hingga mengering;
4 = kristal garam dapaur yang
dihasilkan.
e.
Pemisahan campuran dengan cara kromatografi
Teknik kromatografi didasarkan pada prisnsip
cepat rambat zat mellui suatu medium. Contohnya seperti pada cepat rambat beberpa zat pewarna yang
terkandung dalam tinta hitam. Bahwa ketika kertas saring yang ditetesi tinta
hitam dicelup ke dalam air rembesan air akan membentuk pola warna yang
berbeda. Ini menjadi bukti bahwa zat warna yang terkandung dalam tinta hitam
memiliki cepat rambat berbeda.
|
Gambar
8.16
Pemisahan zat
pewarna tinta hitam melalui teknik kromatografi
|
Asam, Basa dan Garam
Perhatikan tiga jenis makanan berikut ini !
Gambar 8.17
Bahan makanan yang
mengandung asam, basa dan garam
Ketika dicicipi ketiga jenis
makanan ini tentu memberi nilai rasa yang
berbeda. Jeruk nipis terasa asam, pare
terasa pahit dan ikan asin sudah pasti asin. Cita rasa makanan yang terkecapi sangat
tergantung pada senyawa kimia penyusunnya. Menurut kamu apakah asam, basa dan
garam ? Coba diskusikan !
1. Sifat Asam, Basa dan
Garam
a.
Sifat Asam :
1)
Rasanya masam
2)
dalam bentuk larutan dapat menghantarkanarus listrik atau
bersifat elektrolit
3)
Mampu bereaksi dengan logam membentuk senyawa logam atau
bersifat korosif.
4)
Bila terkena kulit terasa gatal
5)
Dapat mengubah lakmus biru menjadi merah
6)
Dapat bereaksi dengan basa membentuk senyawa garam
Contoh reaksi :
Asam klorida merupakan suatu senyawa asam kuat dan soda api atau sering dikenal
dengan soda sabun adalah suatu basa
kuat.
b.
Sifat Basa :
1)
Rasanya pahit
2)
terasa sangat licin bila disentuh
3)
dalam bentuk larutan dapat menghantarkanarus listrik atau
bersifat elektrolit
4)
Dapat mengubah lakmus merah menjadi biru
5)
Dapat bereaksi dengan asam membentuk senyawa garam
c.
Sifat Garam :
1)
Rasanya asin
2)
Umumnya tersedia dalam wujud kristal
3)
Dalam bentuk larutan dapat menghantarkan arus listrik
atau bersifat elektrolit
4)
Dapat diuraikan secara kimia membentuk senyawa asam
dan basa.
5)
Garam yang terbentuk dari asam kuat dan basa kuat
bersifat netral. karena sifat ini garam tidak dapat mengubah warna lakmus.
Contoh reaksi penguraian garam :
2.
Mengidentifikasi Asam dan Basa
Ada tidaknya kandungan asam
atau basa dalam suatu bahan dapat diuji dengan menggunakan indikator asam-basa.
Alat yang dijadikan indikator asam-basa merupakan suatu zat warna yang bisa berubah
bila bersentuhan dengan senyawa asam atau basa.
Jenis indikator asam-basa yang
sering digunakan antara lain :
1)
Kertas lakmus; merupakan indikator asam
basa yang tersedia dalam bentuk lembaran kertas berwarna merah dan biru. Lakmus
merah akan berubah menjadi biru bila bersentuhan dengan senyawa basa, sedangkan
lakmus biru akan berubah menjadi merah bila bersentuhan dengan senyawa asam.
Tabel 8.11. Warna lakmus dalam
larutan asam, basa dan garam
Warna awal
|
Dalam asam
|
Dalam basa
|
Dalam garam
|
Merah
biru
|
merah
merah
|
Biru
biru
|
Merah
biru
|
2)
Indikator universal; Jenis indikator ini mampu mengukur kadar keasamam
dari suatu zat melalui spektrum warna. Seberapa besar kadar kemasaman dinyatakan
dengan nilai pH.
Dalam rentangan bilangan bulat
nilai pH zat dimulai dari 0 s/d 14. Ketentuannya, nilai dibawah 7 termasuk
kelompok asam, nilai tujuh adalah netral (garam) dan nilai diatas 7 termasuk
kelompok basa.
Gambar 8.18
Indikator universal dan skala
pengukurannya
Ada juga indikator universal
yang dirancang dengan sistem digital. Alat ini lebih dikenal dengal sebutan pH meter. Nilai pH zat yang diukur terbaca melalui
layar digital
|
Gambar
8.19
pH meter
digital
|
3)
Indikator alami; Indikator
pH bisa dibuat dari bahan-bahan alam
seperti daun, akar, batang, bunga atau buah
yang memiliki sifat perubahan warna yang khas. Contohnya seperti daun
semanggi, bunga kembang sepatu, bunga bogenvil, kunyit, akar mengkudu, kulit
mamggis dan kubis. warna dari ekstrak bahan-bahan alam tersebut bisa berubah
karena berkontak dengan senyawa asam,
basa atau garam.
Tabel 8.12. Indikator asam basa pada ekstrak kubis
ungu
Warna indikator
|
Sifat larutan
|
merah tua
merah
merah keunguan
ungu
biru kehijauan
hijau
kuning
|
asam kuat
asam medium
asam lemah
netral
basa lemah
basa medium
basa kuat
|
3.
Senyawa Asam, Basa dan Garam dalam Bahan Makanan dan kebutuhan
rumah tangga
a.
Asam dalam bahan makanan dan kebutuhan rumah tangga;
Senyawa asam dalam bahan makanan dan kebutuhan rumah tangga kita ada yang
hadir secara alami dan ada juga yang sengaja ditambahkan oleh manusia melalui bahan pengawet, bahan pelengkap, bahan pencuci
dan pemusnah hama.
Tabel 8.13. Beberapa
senyawa asam dalam bahan makanan dan kebutuhan
rumah tangga
Nama senyawa asam
|
Terdapat dalam
|
asam asetat
asam askorbat
asam sitrat
asam karbonat
asam tartrat
asam malat
asam laktat
asam bensoat
asam borat
asam fosfat
asam nitrat
asam sulfat
asam klorida
|
larutan cuka
jeruk, tomat dan sayuran
jeruk
minuman berkarbonasi
anggur
apel
keju dan makan basi
bahan pengawet
larutan pencuci mata
dtergen dan pupuk
pupuk
batrei mobil dan pupuk
pembesih lantai
|
b.
Basa
dalam bahan makanan dan kebutuhan rumah tangga; Senyawa basa lebih banyak
dijumpai dalam berbagai produk kebutuhan rumah tangga. Beberapa diantaranya
menrupakan senyawa beracun yang membahayakan
manusia.
Tabel 8.14. Beberapa senyawa
basa dalam kebutuhan rumah tangga
Nama senyawa asam
|
Terdapat dalam
|
aluminium hidroksida
amonium hidroksida
kalsium hidroksida
magnesium hidroksida
natrium hidroksida
natrium hidroksida
|
deodorant dan obat antasid
pupuk dan bahan pembersih kaca
air kapur dan cat tembok
obat antasid
sabun dan bahan pembersih
bahan baku sabun
|
Garam dalam bahan makanan dan kebutuhan rumah tangga; Garam adalah senyawa yang sangat dikenal. Garam dapur sangat dibutuhkan. Tanpa garam dapur cita rasa makanan menjadi hambar.
Tabel 8.15. Beberapa
senyawa garam dalam bahan makanan kebutuhan
rumah tangga
Nama
|
Rumus
|
Nama Dagang
|
Kegunaan
|
natrium klorida
natrium hidrogen karbonat
kalsium karbonat
kalium nitrat
kalium karbonat
natrium fosfat
amonium klorida
|
NaCl
NaHCO3
CaCO3
KNO3
KCO3
Na3PO4
NH4Cl
|
garam dapur
natrium bikarbonat /baking soda
kalsit
saltpeter
potash
TSP
sal amoniak
|
cita rasa makanan
cita rasa makanan
bahan cat dan karet
bahan pupuk, peledak
bahan sabun dan kaca
bahan pupuk , deterjen
isi batrei kering
|
Bahan Kimia
Berbahaya
Bahan-bahan kimia baik yang
digunakan di rumah, maupun di laboratorium atau industri umumnya memiliki
dampak negatif yang membahayakan kehidupan. Oleh karena itu sifat spesifik atau karakteristik bahan harus
diketahui supaya dapat dicegah pengaruh buruknya. Untuk mencegah bahaya yang
tidak diinginkan maka biasanya pada kemasan bahan kimia selalu dicantumkan
simbol atau tanda khusus yang menunjukan karakteristik bahan.
1.
Simbol dan Karakteristik Bahan Kimia Berbahaya
a.
Bahan Mudah Meledak ( Explosive);
Jenis bahan dengan simbol
ini mudah meledak karena
pukulan/benturan, gesekan, dan
pemanasan. Dapat juga meladak karena dicampur dengan bahan oksidator.
Risiko ledakan tergantung jenis bahannya. Contohnya seperti senyawa 2,4,6-trinitrotoluen (TNT), 2,4 dinitrotoluena,
dibenzoilperoksida.
|
b.
Bahan Mudah Terbakar (flammable);
Titik nyala dari kategori bahan ini kurang lebih 21oC.
Beberapa jenis diantaranya bahkan bisa terbakar pada temperatur kamar tanpa tambahan pasokan energi
dari luar. Contohnya seperti Al alkil fosfor, fosfor putih, hidrida, aseton, benzena, logam natrium..
|
c.
Bahan Sangat mudah Terbakar (Extremely flammable);
Bahan dengan simbol ini sangat mudah terbakar.
Memiliki titik nyala di bawah 0oC dan titik didih kurang lebih 35oC.
Pada lingkungan normal jenis bahan
ini sangat mudah meledak bila
bercampur dengan udara bebas. Contohnya seperti dietil eter dan gas propana.
|
d.
Bahan Beracun (Toxic);
Bahan
kimia yang ditandai dengan notasi ini ’ pada kadar rendah dapat menyebabkan
kesehatan tubuh terganggu, pada kadar tinggi bisa mematikan. Masuknya bisa
melalui mulut atau kontak permukaan kulit. Contoh bahannya seperti methanol
dan bensena.
|
e.
Bahan Sangat Beracun (Very Toxic);
Bahan dengan
notasi sangat beracun dapat memtikan. Masuknya bisa melalui mulut,
hidung atau kontak permukaan kulit. Contohnya seperti kalium sianida, hidrogen
sulfida, nitrobenzene dan atripin
|
f.
Bahan Berbahaya (Harmful);
Notasi ini diberikan untuk jenis bahan kimia yang membahayakan kesehatan
manusia tetapi tidak dipastikan apakah berupa efek karsinogenik atau kangker,
gangguan pernafasaan dan gangguan pencernaan makanan. Contohnya seperti senyawa
piridyn,
etilen glikol, diklorometan.
|
g.
Bahan Iritasi (Irritant);
Bahan dengan notasi ini bisa menimbulkan iritasi kulit
bila berkontak langsung. Dalam jumlah banyak dapat menyebabkan peradangan sekitar
permukaan kulit. Contohnya seperti : senyawa isopropilamina, kalsium klorida, asam dan
basa encer.
|
h.
Bahan Korosif (Corrosive);
Jenis bahan
yang diberi notasi ini sangat reaktif terhadap kulit. Dapat mengakibatkan
kerusakan apabila kontak dengan jaringan tubuh atau bahan logam. Contohnya
seperti Klor, belerang dioksida, asam klorida, asam sulfat dan soda api (NaOH).
|
i.
Bahan perusak lingkungan;
Senyawa
kimia dengan notasi ini dapat menyebabkan kerusakan pada sistem lingkungan hidup. Efek nyatanya
seperti kematian tanaman atau organisme tertentu. Contoh bahan perusak
lingkungan seperti tributil timah klorida, tetraklorometan, sabun, dan
petroleum bensin.
|
j.
Bahan Radioaktif;
Bahan radioaktif memamg
sangat berbahaya. Kerusakan yang ditimbulkan biasanya bersifat permanen.
Bahkan ada beberapa kelainan dapat
diwariskan secara turun temurun. Contoh bahan radioaktif seperti senyawa
uranium.
|
k.
Bahan bertekanan (Compressed gases);
Notasi ini diberikan untuk
jenis gas atau cair yang disimpan dibawah tekanan tertentu. Perubahan tekanan
bisa menimbulkan ledakan.
|
l.
Bahan Karsinogenik;
Bahan dengan notasi ini dapat menyebabkan kangker. Pada stadium
pertumbuhan kangker tertentu bisa mematikan. Contohnya seperti : benzena,
benzidin, asbestos, naftilamin, senyawaan nikel, vinyl klorida, warfarin,
roaccutane.
|
m. Bahan Oksiator;
Jenis bahan dengan
notasi ini memang tidak mudah terbakar akan tetapi oksigen yang dihasilkannya
dapat menimbulkan kebakaran. Contohnya seperti : Hidrogen peroksida, kalium klorat, kalium
permanganat, asam nitrat, ammonium nitrat.
|
2.
Mencegah Bahaya Penggunaan Bahan Kimia di Rumah
dan di Tempat Kerja
Kebanyakan jenis bahan kimia baik yang digunakan di
rumah maupun di dunia industri atau pengobatan selalu membawa dampak negatif bagi kesehatan tubuh dan lingkungan. Aneka bahan penyedap kimia misalnya, di satu
membuat makanan terasa lebih lesat
tetapi di sisi lain bisa mengganggu kerja saraf dan otot yang berakibat pada
kelumpuhan. Limbah bahan pembersih kimia
seperti rinso dan soklin dapat merusak kesuburan dan menjadi racun mematikan
bagi organisme tanah. Sering juga kita
dengar berita kecelakaan yang berhubungan dengan penggunaah bahan-bahan kimia
di pabrik, laboratorium dan rumah sakit.
Kecelakaan atau timbulnya risiko karena penggunaan bahan kimia pada dasarnya
disebabkan oleh faktor sikap serta wawasan
sang pemakainya. Keterbatasan
pengetahuan, sikap ceroboh, tidak taat prosedur dan tidak disiplin dalam
bekerja merupakan kelemahan yang bisa
memperbesar risiko. Untuk mekecilkan
risiko penggunaan bahan kimia perlu diperhatikan hal-hal berikut ini :
a. Gunakan bahan-bahan kimia yang dianjurkan
para pakar dan hindari bahan-bahan yang tidak dianjurkan;
b. Pelajari dan pahami dengan baik
karakteristik bahan kimia yang hendak digunakan termasuk kemungkinan risiko
yang ditimbulkannya;
c. Pahami prosedur pennggunaannya dan patuhi
kedisiplinan dalam bekerja;
d. Hindari pembuangan limbah bahan kimia
secara langsung ke lingkungan tanpa melalui daur ulang.
e. Simpan bahan-bahan kimia yang belum
digunakan pada tempat yang aman dalam arti bebas dari jangkauan anak-anak, sumber api dan tekanan tinggi.
f. Gunakan selalu alat pengaman sesuai
anjuran;
Berikan
pertolongan pertama pada korban kecelakaan karena bahan kimia dan segera
hubungi paramedis.
Komentar
Posting Komentar