MATERI DAN PERUBAHANNYA

I.    Materi

Materi adalah segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang (mempunyai volume).

Materi terdapat dalam tiga macam wujud : padat (solid), cair (liquid), dan gas.

Massa tidak sama dengan berat.

Massa adalah ukuran kelembaman, yaitu ukuran bertahannya suatu benda terhadap suatu gaya, massa tidak tergantung pada gaya grafitasi suatu tenpat.

Berat adalah gaya yang menyatakan besarnya tarikan gravitasi terhadap benda yang bermasssa. Berat suatu benda sangat bergantung kepada gravitasi.

Sifat-sifat suatu materi dapat dikelompokkan menjadi sifat ekstensif dan sifat intensif yaitu :

1. Sifat ekstensif ialah sifat yang bergantung pada bentuk, ukuran dan jumlah zat.

Contoh :  Massa dan volume

2. Sifat intensif ialah sifat yang tidak ditentukan oleh bentuk, ukuran dan jumlah zat.

Contoh : Cincin dan gelang yang sama-sama terbuat dari emas akan memperlihatkan sifat  intensif yang sama : warnanya kuning mengkilap tidak berkarat dan memiliki berat jenis yang tertentu.

 Sifat intensif suatu materi dapat dikelompokkan :

a. Sifat fisis, yaitu Sifat yang tidak berhubungan dengan pembentukan zat baru.

 Contoh :  warna, rasa, bau, titik lebur, titik didih, kekerasan, kerapatan, dan berat jenis.

b. Sifat kimia erat hubungannya dengan pembentukan zat baru.

Contoh : sifat terbakar dari kayu, sifat berkaratnya besi masamnya susu

II.  Perubahan materi     

 dapat digolongkan menjadi dua macam, yaitu :Perubahan fisika dan Perubahan kimia

A.   Perubahan fisika

Perubahan fisika adalah perubahan materi/zat yang tidak disertai terjadinya zat baru, tidak berubah zat asalnya, hanya terjadi perubahan wujud, perubahan bentuk atau perubahan ukuran.

Contoh  : air membeku menjadi es.

a.   Perubahan fisika karena perubahan wujud.

b.   kayu menjadi meja, kursi, kusen pintu dan jendela dan lain-lain

Perubahan wujud dapat digambarkan sebagai berikut :

b.  Perubahan fisika karena perubahan bentuk

Contoh : beras diubah menjadi tepung beras, kayu diubah menjadi kursi atau lemari, kain diubah menjadi baju dll

c.  Perubahan fisika karena pelarutan atau pengeringan.

Contoh :  gula diubah menjadi sirup,  nasi diubah menjadi bubur,  sayuran menjadi layu, air laut diubah menjadi garam, cabe segar diubah menjadi kering.

d. contoh lain perubahan fisika yaitu : bola lampu listrik menyala, cermin memantulkan sinar, mobil di cat, dll

.

B.  Perubahan Kimia

      Perubahan kimia adalah perubahan zat yang menyebabkan terjadinya satu atau lebih zat yang jenisnya baru. Perubahan kimia disebut juga reaksi kimia. Jadi bereaksi berarti berubah menjadi. Zat yang bereaksi disebut pereaksi (reaktan) dan  hasil reaksi disebut produk.

a.  perubahan kimia karena proses pembakaran.

Pada proses pembakaran terjadi reaksi antara zat yang terbakar dengan oksigen dan api. Pada roses ini selalu dibebaskan energi dari reaksi tersebut.  Makanya pada proses pembakaran akan terasa adanya panas. Pada proses pembakaran, zat asal akan berubah menjadi zat baru yang berbeda sifatnya dari zat asal. Kertas dibakar akan berubah menjadi gas, asap ataupun abu. Contoh proses pembakaran : lilin menyala, mercon meledak, bensin terbakar (energi yang dihasilkan digunakan untuk menggerakkan mobil).

b.  Proses kimia karena proses peragian.

Proses peragian terjadi di mana zat asal yang mengandung karbohidrat protein dengan bantuan mikroorganisme (ragi/bakteri) akan berubah menjadi zat-zat lain. Contohnya : kedelai diubah menjadi tempe, kecap tauco; singkong atau beras diubah menjadi tape; singkong diubah menjadi gula cair(glukosa); gandum diubah menjadi bir; dll.

c.  Perubahan kimia karena proses kerusakan

Kerusakan terjadi karena kimia, mikroba enzimatis. Contohnya: pelapukan kayu; makanan basi ; besi berkarat; minyak menjadi tengik;apel setelah dikupas menjadi coklat dll.

d.  Perubahan kimia dari proses makhluk hidup.

Meliputi: proses pencernaan makanan; proses pernafasan; proses fotosintesis  dll.

Perubahan kimia pasti terjadi dari suatu hasil reaksi kimia. Berlangsungnya suatu reaksi kimia dapat diketahui dengan: timbulnya gas, timbulnya endapan, terjadinya perubahan warna dan terjadinya perubahan suhu.

Beberapa contoh reaksi kimia :

1.  Reaksi yang menghasilkan gas

Besi + Larutan H2SO4 : menghasilkan gas hidrogen

2.  Reaksi yang menghasilkan endapan

Larutan timbal (II) asetat + larutan kalium iodida : menghasilkan endapan kuning

3.  Reaksi yang disertai perubahan warna

Larutan kalium kromat yang berwarna (kuning) akan menjadi jingga jika di tetes dengan larutan asam sulfat

4.  Reaksi yang disertai perubahan suhu

Reaksi antara kapur tohor dengan air menyebabkan kenaikan suhu

III.  Energi

Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja. Energi tidak mempunyai massa dan tidak menempati ruang. Energi hanya dapat diukur berdasarkan efek atau pengaruhnya terhadap materi. Makin besar pengaruh tersebut makin besar pula jumlah energi. Contoh dinamit menyebabkan kerusakan yang lebih hebat daripada petasan.

Setiap zat mengandung energi, maka setiap reaksi kimia selalu disertai perubahan energi.     

Sehubungan dengan hal ini, dikenal dua macam reaksi kimia yaitu :

a.    Reaksi eksoterm, yaitu reaksi yang menghasilkan (melepaskan) energi. Contoh pembakaran kayu atau minyak tanah untuk memperoleh panas dan pembakaran kembang api untuk menghasilkan cahaya berwarna warni.

b.    Reaksi endoterm, yaitu reaksi yang memerlukan (menyerap energi). Contoh fotosintesis tumbuhan yang memerlukan energi sinar matahari dan pembentukan gambar fotografi melalui penyerapan cahaya oleh zat-zat yang terdapat pada film.

                                                                                                        
                           

IV.  Korosi

Terjadinya Korosi:

     Logam yang dibuat untuk tujuan komersial biasanya tidaklah murni, besi atau baja misalnya, banyak bercampur karbon.  Zat-zat pengotor (impurities) ini tidak tersebar merata dalam logam; melainkan bertumpuk pada bagian-bagian tertentu akibatnya timbul perbedaan potensial listrik antara bagian tersebut dengan bagian permukaan yang normal (tidak mengandung zat-zat campuran).  Bagian permukaan yang mengandung zat pengotor lebih mudah menangkap electron atau melepaskan electron  sehingga dapat berfungsi sebagai katode atau anode.  Ketika logam bertemu uap air di udara, pada permukaan terbentuk lapisan air.  Oksida asam di udara dapat larut dalam lapisan air tersebut ,  dan terbentuklah larutan asam pada permukaan logam.  Dengan demikian tersedia “ sel volta”, anode, katode dan larutan elektrolit , maka secara spontan reaksi redoks berlangsung.  Pada reaksi redoks ini terbentuk Fe2O3 xH2O (inilah yang merupakan karat besi). 

Faktor-faktor yang mempengaruhi korosi

1.    adanya oksigen dan air

2.    pH larutan

3.    garam-garam

4.    kontak logam tersebut dengan logam lain.

Kerugian korosi.

Korosi menyebabkan besi dan logam-logam lain menjasi lapuk, sehingga keropos dan menjadi rusak.

 Cara memperlambat korosi.

1.    Pada pembuatan logam diusahakan agar zat-zat yang dicampurkan (impurities) tersebar secara merata (homogen) dalam logam tersebut.

2.    melapisi permukaan dengan cat atau minyak untuk mencegah kontak antara permukaan logam dengan udara.

3.    melakukan galvanisasi (penyalutan) misalnya besi disalut dengan lapisan tipis seng.  Seng memiliki Eo  yang lebih kecil dari pada besi sehinga seng segera  teroksidasi membentuk lapisan ZnO yang melindungi permukaan besi.

4.    mengorbankan anode untuk melindungi katode.

V.  Hukum kekekalan massa

    Dalam reaksi kimia, tidak terjadi perubahan massa antara zat sebelum dan sesudah reaksi. Hal ini yang dikemukakan oleh Lavoisier  yang dikenal dengan hukum kekekalan massa (Hk Lavoisier) yang berbunyi :’’massa zat sebelum dan massa zat sesudah reaksi adalah sama’’.

    Contohnya pada pembakaran .  pada pembakaran kertas/kayu hasil reaksi pembakaran seolah-olah massanya berkurang karena kita hanya mendapatkan abu yang jumlahnya sedikit dari sisa pembakaran. Hal ini tidak benar, karena adanya asap dan gas-gas lain yang tidak  terlihat dan bercampur dengan udara massanya tidak diperhitungkan. Jika kita hitung massa asap dan gas-gas hasil reaksi maka akan diperoleh :

Massa kayu/kertas + massa oksigen = massa abu + asap + massa gas.

Begitu juga dengan proses perkaratan besi (korosi), seolah massanya bertambah dibanding massa bes. Hal ini tidak benar, karena gas oksigen yang bereaksi dengan besi tidak diperhitungkan. Jika oksigen diperhitungkan maka:

Massa besi + massa oksigen = massa karat