Uraian
Materi
1. Ilmu Kimia
Dalam
mempelajari Ilmu Pengetahuan, kita selalu mengamati pada lingkungan sekitar,
dan yang menjadi fokus perhatian kita adalah lingkungan sekitar. Alam semesta
merupakan salah satu daerah pengamatan bagi para peneliti ilmu pengetahuan alam.
Sedangkan interaksi sesama manusia dipelajari para ahli ilmu sosial.
Salah
satu bagian dari ilmu pengetahuan alam adalah ilmu kimia, daerah yang
dipelajari ahli kimia adalah materi yang terkait dengan struktur, susunan,
sifat dan perubahan materi serta energi yang menyertainya.
2. Materi dan Wujudnya
Istilah
materi sudah sering kita dengar dan juga menjadi kata-kata yang dipilih sebagai
bahan ejekan terhadap seseorang yang memiliki orientasi terhadap uang dan
kebendaan lainnya. Istilah materi dapat kita rujukan dengan alam sekitar kita
seperti tumbuhan, hewan, manusia, bebatuan dan lainnya. Alam sekitar kita
merupakan ruang dan yang kita lihat adalah sesuatu yang memiliki massa atau
berat dan juga volume, sehingga materi didefinisikan sebagai segala sesuatu
yang menempati ruang memiliki massa, volume dan memiliki sifat-sifat tertentu.
Materi
memiliki massa, volume dan sifat, sehingga setiap materi memiliki wujud
tertentu. Jika kita melihat sebuah benda atau materi, maka wujudnya
bermacam-macam. Di lingkungan sekitar kita mudah dijumpai materi seperti kayu,
air, dan udara. Berdasarkan wujudnya maka materi dapat dikelompokkan menjadi
tiga yaitu : padat, cair dan gas
Kita
dengan mudah menemui materi yang berwujud gas, seperti: udara, gas bumi, gas
elpiji, uap air, dan lainnya. Untuk yang berwujud cair, mudah kita temui dalam
kehidupan sehari-hari kita seperti: air, minyak goreng, alkohol, bensin, solar,
larutan gula, air laut. Demikian pula materi dalam wujud padat, terdapat dalam
lingkungan sekitar kita dan yang paling sering kita jumpai seperti: baja, batu,
gelas, kaca, kayu, kapur dan sebagainya.
3. Sifat Materi
Ketiga
wujud materi yang sudah kita bahas pada dasarnya memiliki sifat-sifat tertentu.
Secara umum sifat tersebut dapat kita bagi menjadi dua macam, yaitu sifat kimia
dan sifat fisika, Sifat fisika dari sebuah materi adalah sifat-sifat yang
terkait dengan perubahan fisika, yaitu sebuah sifat yang dapat diamati karena
adanya perubahan fisika atau perubahan yang tidak kekal. Air sebagai zat cair
memiliki sifat fisika seperti mendidih pada suhu 100 0C. Sedangkan
logam memiliki titik lebur yang cukup tinggi, misalnya besi melebur pada suhu
15000C.
Sifat
Kimia dari sebuah materi merupakan sifat-sifat yang dapat diamati muncul pada
saat terjadi perubahan kimia. Untuk lebih mudahnya, kita dapat mengamati dua
buah zat yang berbeda misalnya minyak dan kayu. Jika kita melakukan pembakaran,
maka minyak lebih mudah terbakar dibandingkan kayu, sehingga mudah tidaknya
sebuah zat terbakar merupakan sifat kimia dari zat tersebut.
Beberapa
sifat kimia yang lain adalah bagaimana sebuah zat dapat terurai, seperti Batu
kapur yang mudah berubah menjadi kapur tohor yang sering disebut dengan kapur
sirih dan gas karbon dioksida.
contoh : rasa asin, manis,asam merupakan sifat materi (sifat fisika)
4. Perubahan Materi
Perubahan
materi adalah perubahan sifat suatu zat atau materi menjadi zat yang lain baik
, yang menjadi zat baru maupun tidak. Perubahan materi yang terjadi dipengaruhi
oleh energi baik berupa kalor maupun listrik. Perubahan materi dibedakan dalam
dua macam yaitu perubahan fisika dan perubahan kimia.
4.1. Perubahan Fisika
Suatu
materi dapat mengalami perubahan fisika, perubahan fisika adalah perubahan zat
yang bersifat sementara, seperti perubahan wujud, bentuk atau ukuran. Perubahan
ini tidak menghasilkan zat baru.
Jika
kita memanaskan es, maka es tersebut akan berubah menjadi air, selanjutnya jika
kita panaskan terus maka air akan berubah menjadi uap air. Peristiwa ini hanya
menunjukan perubahan wujud dimana es, adalah air yang berbentuk padat, dan air
yang berbentuk cair, dan uap air adalah air yang berbentuk gas. Tampak bahwa
zat masih tetap air.
Berbagai
macam perubahan wujud adalah contoh perubahan fisika. Beberapa contoh di bawah
ini, adalah perubahan wujud yang mudah kita amati. Proses membeku, perubahan
dari zat cair menjadi zat padat karena terjadi penurunan suhu, membuat es dan
membuat agar-agar atau jelly adalah proses yang sering dilakukan oleh ibu kita.- Penyubliman adalah peristiwa perubahan zat padat berubah menjadi gas. Dalam kehidupan sehari-hari mudah kita jumpai, misalnya kapur barus yang menyublim menjadi gas berbau wangi.
- Menghablur merupakan peristiwa perubahan gas menjadi padatan, peristiwa ini sering disebut juga dengan pengkristalan. Proses di laboratorium dapat dilakukan untuk membuat kristal amonium sulfat yang berasal dari gas amonia dan belerang dioksida. Perubahan wujud yang lain adalah menguap, mencair dan mengembun. Peristiwa ini dapat diamati pada peristiwa hujan. Peristiwa ini diawali dengan penguapan air ke udara, selanjutnya mencair kembali dan kembali ke permukaan bumi
- Perubahan bentuk juga termasuk dalam perubahan fisika, misalnya gandum yang digiling menjadi tepung terigu. benang dipintal menjadi kain dan batang pohon dipotong-potong menjad kayu balok, papan dan triplek.
4.2. Perubahan Kimia
Perubahan
kimia merupakan yang bersifat kekal dengan menghasilkan zat baru. Perubahan
kimia disebut juga reaksi kimia. Untuk mempermudah, dapat kita lakukan
percobaan sederhana. Batang kayu kita ambil dan dibakar, Batang kayu tersebut
berubah menjadi abu, asap dan disertai keluarnya panas. Abu, asap dan panas
yang keluar tidak berubah kembali menjadi batang kayu. Perhatikan Perubahan
yang terjadi kekal dan menjadi ciri perubahan kimia, dengan kata lain, zat
sebelum bereaksi berbeda dengan zat sesudah bereaksi.
Beberapa contoh lain
adalah :
- Pembakaran
bahan bakar, bensin atau solar menghasilkan zat cair dan asap serta energi
yang dapat menggerakkan kendaraan bermotor.
- Proses
fotosiontesa pada tumbuhan yang memiliki zat hijau daun, mengubah air, gas
carbon dioksida dan bantuan cahaya matahari dapat diubah menjadi makanan
atau karbohidrat,
- Pemanasan batu kapur menghasil kapur tohor dan gas karbondioksida
5. Energi menyertai perubahan materi
Perubahan
yang terjadi pada materi selalu disertai dengan energi. Energi dapat dihasilkan
karena adanya perubahan atau energi dihasilkan oleh perubahan materi itu
sendiri. Pada perubahan fisika dapat dihasilkan energi, misalnya air terjun
atau bendungan air, air yang berada di atas jatuh ke tempat yang lebih rendah
dengan melepaskan energi, dalam pembangkit listrik energi dari air dipergunakan
untuk memutar kincir atau baling-baling pembangkit tenaga listrik.
Kertas
dibakar dihasilkan abu, kertas dan abu adalah zat yang berbeda . Energi dari
air yang berasal dari bendungan dipergunakan untuk pembangkit tenaga listrik.
Demikian pula sebaliknya jika kita pindahkan air dari tempat yang rendah ke
tempat yang lebih tinggi, kita memerlukan energi, dan kita akan mempergunakan
pompa air sebagai penghasil energinya. Dalam perubahan kimia atau lebih dikenal
dengan reaksi kimia, dikenal dua istilah eksoterm dan endoterm. Eksoterm adalah
reaksi yang menghasilkan panas atau energi dan endoterm reaksi yang membutuhkan
energi atau panas.
Dalam
kehidupan sehari-hari kita telah memanfaatkan perubahan kimia yang menghasilkan
energi listrik, misalnya batere, batere digunakan sebagai sumber energi pada
radio. energi listrik yang dihasilkan batere akan dipergunakan untuk
menghidupkan radio. Dalam hal ini terjadi reaksi didalam batere yang
menghasilkan energi listrik.
6. Klasifikasi materi
Zat-zat
yang kita temukan di alam semesta ini hanya ada dua kemungkinan, yaitu adalah
zat tunggal dan campuran.
6.1. Zat tunggal
Zat
tunggal adalah materi yang memiliki susunan partikel yang tidak mudah dirubah
dan memiliki komposisi yang tetap. Zat tunggal dapat diklasifikasikan sebagai unsur
dan senyawa.
Zat
tunggal berupa unsur didefinisikan sebagai zat yang tidak dapat
diuraikan menjadi zat lain yang lebih sederhana. Unsur besi tidak bisa
diuraikan menjadi zat lain, jika ukuran besi ini diperkecil, maka suatu saat
akan didapatkan bagian terkecil yang tidak dapat dibagi lagi dan disebut dengan
atom besi.
Unsur
di alam dapat dibagi menjadi dua bagian besar yaitu unsur logam dan bukan logam
(bukan logam). Unsur logam umumnya berbentuk padat kecuali unsur air raksa atau
mercury (Hg), menghantarkan arus listrik dan panas. Logam permukaannya
mengkilat dapat ditempa menjadi plat ataupun kawat. Saat ini kita lebih
mengenal dengan nama aliasnya, seperti unsur Ferum dengan lambang Fe yang kita
kenal dengan Besi. Aurum dengan lambang Au adalah unsur Emas, dan Argentum (Ag)
untuk unsur Perak. Unsur bukan logam memilki sifat yang berbeda seperti; tidak
dapat menghantarkan arus listrik, panas dan bersifat sebagai isolator.
Permukaan atau penampang unsurnya tidak mengkilat kecuali unsur Karbon. Wujud
unsur ini berupa gas, sehingga tidak dapat ditempa. Secara umum unsur bukan
logam juga sudah kita kenal, seperti Oksigen dengan lambang O, Nitrogen dengan
lambang N, dan unsur Sulfur dengan lambng S, dalam istilah kita adalah
Belerang.
Zat
tunggal berupa senyawa didefinisikan sebagai zat yang dibentuk dari
berbagai jenis unsur yang saling terikat secara kimia dan memiliki komposisi
yang tetap. Senyawa terdiri dari beberapa unsur, maka senyawa dapat diuraikan
menjadi unsur-unsurnya dengan proses tertentu
Contoh
senyawa yang paling mudah kita kenal adalah air. Senyawa air diberi lambang H2O.
Senyawa air terbentuk oleh dua jenis unsur yaitu unsure Hidrogen (H) dan unsur
Oksigen (O), dengan komposisi 2 unsur H dan satu unsur O. Di alam senyawa dapat
dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu senyawa Organik dan senyawa Anorganik,
pengelompokkan didasari pada unsur-unsur pembentuknya.
Senyawa
Organik didefinisikan sebagai senyawa yang dibangun oleh unsur karbon
sebagai kerangka utamanya. Senyawa-senyawa ini umumnya berasal dari makhkuk
hidup atau yang terbentuk oleh makhluk hidup (organisme). Senyawa ini mudah
kita jumpai seperti ureum atau urea terdapat pada air seni (urin). Gula pasir
atau sakarosa yang banyak terdapat didalam tebu dan alkohol merupakan hasil
fermentasi dari larutan gula.
Senyawa
Anorganik adalah senyawa-senyawa yang tidak disusun dari atom karbon,
umumnya senyawa ini ditemukan di alam, beberapa contoh senyawa ini seperti
garam dapur (Natrium klorida) dengan lambang NaCl, alumunium hdroksida yang
dijumpai pada obat mag, memiliki lambang Al(OH)3. Demikian juga
dengan gas yang terlibat dalam proses respirasi yaitu gas oksigen dengan
lambang O2 dan gas karbon dioksida dengan lambang CO2.
Asam juga merupakan salah satu senyawa anorganik yang mudah kita kenal misalnya
asam nitrat (HNO3), asam klorida (HCl) dan lainnya.
6.2. Campuran
Campuran
adalah materi yang disusun oleh beberapa zat tunggal baik berupa unsur atau
senyawa dengan komposisi yang tidak tetap. Dalam campuran sifat dari materi
penyusunnya tidak berubah. Contoh sederhana dari campuran dapat kita jumpai di
dapur misalnya saus tomat. Campuran ini mengandung karbohidrat, protein,
vitamin C dan masih banyak zat-zat lainnya. Sifat karbohidrat, protein dan
vitamin C tidak berubah.Campuran
dapat kita bagi menjadi dua jenis, yaitu campuran homogen dan campuran
heterogen.
Campuran homogen adalah campuran serbasama yang materi-materi
penyusunnya berinteraksi, namun tidak membentuk zat baru. Untuk lebih jelasnya
kita perhatikan contohnya larutan gula dalam sebuah gelas. Larutan ini
merupakan campuran air dengan gula, jika kita coba rasakan, maka rasa larutan
diseluruh bagian gelas adalah sama manisnya, baik yang dipermukaan, ditengah
maupun dibagian bawah.Campuran
homogen yang memiliki pelarut air sering disebut juga dengan larutan. Campuran
homogen dapat pula berbentuk sebagai campuran antara logam dengan logam,
seperti emas 23 karat merupakan campuran antara logam emas dan perak. Kedua
logam tersebut memadu sehingga tidak tampak lagi bagian emas atau bagian
peraknya. Campuran logam lain seperti perunggu, alloy, amalgam dan lain
sebagainya.
Campuran heterogen adalah campuran serbaneka, dimana materi-materi penyusunnya
tidak berinteraksi, sehingga kita dapat mengamati dengan jelas dari materi
penyusun campuran tersebu. Campuran heterogen tidak memerlukan komposisi yang
tetap seperti halnya senyawa, jika kita mencampurkan dua materi atau lebih maka
akan terjadi campuran. Contoh yang paling mudah kita amati dan kita lakukan
adalah mencampur minyak dengan air, kita dapat menentukan bagian minyak dan
bagian air dengan indera mata kita. Perhatikan pula susu campuran yang
kompleks, terdiri dari berbagai macam zat seperti protein, karbohidrat, lemak,
vitamin C dan E dan mineral.
7. Peran Ilmu Kimia
Pemabahasan
ringkas tentang materi, wujud, sifat dan perubahan dari materi serta energi
merupakan ruang lingkup pengkajian ilmu kimia. Saat ini perkembangan ilmu kimia
sangat pesat dan telah memberikan andil yang sangat besar dalam kehidupan
manusia. Ilmu Kimia telah menghantarkan produk-produk baru yang sangat
bermanfaat untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia. Dalam kehidupan sehari-hari
banyak produk yang telah kita pergunakan seperti, sabun, deterjen, pasta gigi
dan kosmetik.
Penggunaan
polimer pengganti untuk kebutuhan industri dan peralatan rumah tangga dari
penggunaan bahan baku logam telah beralih menjadi bahan baku plastik polivynil
clorida (PVC).Kebutuhan makanan juga menjadi bagian yang banyak dikembangkan
dari kemassan, makanan olahan sampai dengan pengawetan. Luasnya area
pengembangan ilmu kimia, sehingga keterkaitan antara satu bidang ilmu dengan
bidang ilmu lainnya menjadi sangat erat.
Peran
ilmu kimia untuk membantu pengembangan ilmu lainnya seperti pada bidang
geologi, sifat-sifat kimia dari berbagai material bumi dan teknik analisisnya
telah mempermudah geolog dalam mempelajari kandungan material bumi; logam
maupun minyak bumi.
Pada
bidang pertanian, analis kimia mampu memberikan informasi tentang kandungan
tanahyang terkait dengan kesuburan tanah, dengan data tersebut para petani
dapat menetapkan tumbuhan/tanaman yang tepat. Kekurangan zat-zat yang
dibutuhkan tanaman dapat dipenuhi dengan pupuk buatan, demikian pula dengan
serangan hama dan penyakit dapat menggunakan pestisida dan Insektisida. Dalam
bidang kesehatan, ilmu kimia cukup memberikan kontribusi, dengan diketemukannya
jalur perombakan makanan seperti karbohidrat, protein dan lipid. Hal ini
mempermudah para ahli bidang kesehatan untuk mendiagnosa berbagai penyakit.
Interaksi kimia dalam tubuh manusia dalam sistem pencernaan, pernafasan,
sirkulasi, ekskresi, gerak, reproduksi, hormon dan sistem saraf, juga telah
mengantarkan penemuan dalam bidang farmasi khususnya penemuan obat obatan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar