BAB I PERUBAHAN MATERI

1

KONSEP PERUBAHAN MATERI

Materi adalah segala sesuatu yang menempati ruang, memiliki massa, dan memiliki sifat dapat dilihat, dicium, didengar, dirasa, atau diraba. Segala sesuatu itu bisa sesuatu yang terlihat (zat cair dan zat padat) ataupun yang tidak tampak yaitu zat gas. Maksud materi menempati ruang adalah benda dapat ditempatkan dalam suatu ruang atau wadah tertentu sedangkan materi mempunyai massa, memiliki maksud bahwa benda yang termasuk materi dapat diukur, ditimbang dengan menggunakan alat ukur tertentu yaitu neraca atau timbangan. Materi pasti mengalami perubahan, baik fisika maupun kimia. Dengan demikian setiap materi mengandung dan terkait dengan energi. Bila materi berubah

akan

disertai

perubahan

energinya.

Keadaan materi dapat dikenali berdasarkan sifat fisis maupun sifat kimianya. Sifat fisis suatu materi dapat diketahui dari kemampuan melakukan perubahan atau reaksi kimia, misalnya bensin lebih mudah terbakar daripada minyak tanah.

JENIS-JENIS PERUBAHAN MATERI Gambar 1.1 Wujud Materi Materi biasanya diklasifikasikan menjadi tiga wujud klasik, dengan plasma kadangkadang ditambahkan sebagai wujud keempat. Dari atas ke bawah: kuarsa (padat), ai r (cair), nitrogen dioksida (gas), dan bola plasma (plasma).

Dalam ilmu kimia, kita menelusuri perubahan materi dan mekanisme perubahannya. Adanya perubahan fisika dan kimia dapat dikenali dari keadaan awal materi yang berbeda dengan keadaan akhir materi setelah

mengalami

perubahan.

Perbedaan

ini

ditunjukan oleh sifat maupun komposisinya. Hal ini 2

menandakan bahwa sifat-sifat setiap materi perlu dipelajari sebelum dan sesudah terjadi perubahan.

SIFAT-SIFAT MATERI

Setiap materi memiliki sifat-sifat tertentu. Sifat materi menunjukkan ciri atau karakteristik dari materi itu. Mengenal sifat-sifatnya berarti mengenal materi itu, demikian juga sebaliknya. Sifat materi meliputi sifat fisika dan sifat kimia. SIFAT FISIKA

Sifat fisika adalah perubahan yang dialami suatu benda tanpa membentuk zat baru. Sifat fisika dapat diamati tanpa mengubah zat-zat penyusun materi tersebut. Tabel 1.2 Contoh Sifat Fisika pada Beberapa Materi: SIFAT

MATERI AIR

Wujud Bentuk Rasa

Tabel 1.1 Sifat fisik emas

GARAM DAPUR Padat Kristal Asin

BENSIN

Cair Cair Tidak Khas berasa Bau Tidak Tidak Khas berbau berbau Warna Tidak Putih Kuning berwarna muda Titik didih 100 °C 1413 °C Titik Beku 0 °C 801°C Titik Bakar 30-50 °C Sifat fisika antara lain wujud zat, warna, bau, titik leleh, titik

didih,

massa

jenis,

kekeruhan, dan kekentalan. 3

kekerasan,

kelarutan,

a. Wujud Zat Wujud zat dibedakan atas zat padat, cair, dan gas. Sifat-sifat dari ketiga wujud zat tersebut seperti pada Tabel 1.3. Tabel 1.3 Perbedaan Sifat Zat Padat, Zat Cair dan Zat Gas No

Zat Padat

Zat Cair Bentuk

1

Zat Gas

tidak

Mempunyai tetap

Tidak

bentuk dan bergantung

mempunyai

volume

wadahnya,

bentuk

tertentu

volume tertentu

volume tertentu

&

Jarak antar

2

partikel

Jarak

antar Jarak

antar

sangat

partikel

agak partikel

rapat

renggang

renggang

Partikel-

Partikel-

sangat

Partikelpartikelnya

tidak dapat partikelnya 3

partikelnya

bergerak

dapat bergerak dapat bergerak

bebas

bebas

sangat cepat

Gambar 1.2 Jenis perubahan wujud

Padatan memiliki bentuk tetap karena partikelpartikelnya diikat erat bersama, sering dalam pola teratur yang disebut dengan kisi (lattice). Dalam suatu cairan,

gaya

antarpartikel

terlalu

lemah

untuk

menahannya dalam formasi yang tetap sehingga partikel-partikel ini dapat bergeser dengan mudah dan saling melewati satu sama lain. Energi kinetik partikel-partikel gas cukup besar. Gas juga memiliki energi kinetik yang cukup untuk menyebar dan memenuhi seluruh tempat atau wadahnya. 4

Perhatikan susunan partikel-partikel zat padat, cair dan gas pada Gambar 1.3 berikut ini.

Gambar 1.3 Susunan partikel zat b. Kekeruhan (Turbidity) Kekeruhan terjadi pada zat cair. Kekeruhan cairan disebabkan adanya partikel suspensi yang halus. Jika sinar cahaya dilewatkan pada sampel keruh maka intensitasnya akan berkurang karena dihamburkan. Hal

ini

bergantung

konsentrasinya.

Alat

untuk

mengetahui intensitas cahaya pada zat cair yang keruh ini atau untuk mengetahui tingkat kekeruhan disebut turbidimetry.

Gambar 1.4. Alat Turbidimetry c. Kekentalan (Viskositas) Kekentalan atau viskositas adalah ukuran ketahanan zat cair untuk mengalir. Untuk mengetahui kekuatan mengalir

(flow

rate)

zat

cair

digunakan viskometer. Flow rate digunakan untuk menghitung indeks viskositas. Aliran atau viskositas suau cairan dibanding dengan aliran air memberikan viskositas

5

relatif

untuk

cairan

tersebut.

Angka

pengukuran viskositas relatif cairan disebut dengan indeks viskositas. Viskositas cairan terjadi karena gesekan antara molekul-molekul. Viskositas sangat dipengaruhi oleh struktur molekul cairan. Jika struktur molekulnya kecil dan

sederhana

maka

molekul

tersebut

dapat

bergerak cepat, misalkan air. Jika molekulnya besar dan saling bertautan maka zat tersebut akan bergerak sangat lambat, misalkan oli. Molekul-molekul cairan yang bergerak cepat dikatakan memiliki viskositas atau kekentalan rendah sedangkan molekul cairan yang bergerak lambat dikatakan memiliki kekentalan tinggi.

Gambar 1.5 Jenis minyak goreng Setiap kali kita mengunjungi toko bahan makanan, kita menemukan banyak pilihan untuk memilih minyak goreng, seperti minyak zaitun, minyak mustard, minyak alpukat, minyak kelapa, dll. Secara keseluruhan, mereka dapat didefinisikan sebagai lemak yang tetap cair pada suhu kamar. Mereka biasanya dibedakan berdasarkan nilai nutrisinya, efek kesehatannya, dan jenis masakan yang kita minati. Namun demikian, kita juga dapat melihat perbedaan antara minyak dengan mengamati viskositasnya. Ini adalah fakta yang bahwa suhu memiliki pengaruh yang kuat terhadap viskositas fluida. Oleh karena itu, viskositas merupakan parameter penting saat memilih minyak goreng, karena tekstur makanan dapat sangat dipengaruhi oleh perubahan viskositas.

Gambar 1.6 Alat Viskosimetry d. Titik Didih dan Titik Leleh Titik didih merupakan suhu ketika suatu zat mendidih. Mendidih berbeda dengan menguap. Mendidih terjadi pada suhu tertentu, yaitu pada titik didih sedangkan menguap terjadi pada suhu berapa saja di bawah titik didih. Misal pada saat anda menjemur pakaian, maka airnya menguap bukan mendidih. Titik didih berbagai zat berbeda, bergantung pada struktur dan sifat bahan

6

Tabel 1.5 Titik Didih dan Titik Leleh Beberapa Zat

Gambar 1.7 Mayones Mayones (bahasa Inggris: mayonnaise) adalah salah satu jenis saus yang dibuat dari bahan utama minyak nabati, telur ayam dan cuka. Mayones umumnya digunakan sebagai perasa pada makanan seperti selada atau sandwich . Mayones merupakan contoh kelarutan bahan dan zat terlarut yang larut dalam zat lain.

Titik leleh merupakan suhu ketika zat padat berubah menjadi zat cair. Misal garam dapur jika dipanaskan akan

meleleh

menjadi

cairan.

Perubahan

ini

dipengaruhi oleh struktur kristal zat padat tersebut. Zat cair dan zat gas juga memiliki titik leleh tetapi perubahannya tidak dapat diamati pada suhu kamar. e. Kelarutan Larutan merupakan campuran homogen. Dalam larutan terdapat dua komponen yaitu pelarut dan terlarut. Pelarut merupakan zat yang melarutkan dan biasanya jumlahnya lebih banyak, sedangkan terlarut merupakan zat yang terlarut, biasanya jumlahnya lebih kecil. Misal larutan garam, maka zat terlarutnya garam dan pelarutnya air. Pada umumnya larutan berupa cairan tetapi larutan juga terjadi dalam bentuk gas dan padat. Contoh larutan gas adalah udara yang terdiri dari oksigen,

7

nitrogen, karbon dioksida dan gas-gas lain. Contoh larutan padatan adalah stainless steel. Kelarutan menerangkan tingkat suatu zat saling melarutkan.

Ahli

kimia

menerangkan

kelarutan

dengan istilah berupa banyaknya zat terlarut tertentu yang akan melarut ke dalam larutan tertentu pada suhu tertentu. Kemampuan melarut bergantung pada gaya tarik partikel zat terlarut (solute) dengan partikel Gambar 1.8 Padatan kopi Berdasarkan suhu, kadar kopi terendah terdapat pada suhu 50 °C dan kadar tertinggi terdapat pada suhu 100 °C. bedasarkan waktu kadar kafein tertingggi terdapat pada waktu pengekstrakan 1 jam pada masing-masing suhu 50 0C, 70 0C, dan 100 0C yaitu 0,0675 mg/g, 0,0862 mg/g, dan 0,181 mg/g. Suhu dan waktu ekstraksi memiliki pengaruh terhadap kadar kafein di dalam kopi arabika. Karena semakin lama waktu dan semakin tinggi suhu ekstraksi maka kafein yang terekstrak semakin banyak.

pelarutnya (solvent). Misal dalam proses pelarutan garam dalam air, maka molekul air pertama-tama menarik molekul garam menjauh satu dengan lain hingga suatu saat tercapai suatu keadaan molekul air tidak mampu memisahkan molekul garam dari yang lain atau disebut jenuh. Butiran garam terdiri atas ion natrium dan klorida yang terikat bersama dalam formasi yang disebut kisi kristal. Air melarutkan garam dengan menarik ion dari kisi kristal dan mengelilinginya. Air adalah zat pelarut untuk zat-zat tertentu. Tidak semua zat bisa larut dalam zat pelarut. Contoh, garam larut dalam air, tetapi pasir tidak larut dalam air. Kelarutan dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain seperti berikut: suhu, volume pelarut, ukuran zat terlarut, jenis zat terlarut, jenis pelarut. 1) Suhu Perhatikan saat anda membuat air kopi. Gula dan kopi akan lebih cepat larut dalam air panas daripada dalam air dingin. Mengapa demikian? Pada saat melarutkan bentuk padat menjadi cair 8

melibatkan penghancuran struktur yang kaku, atau kisi-kisi kistal dari zat padat. Pada peristiwa ini diperlukan energi. Kenaikan suhu menyebabkan

energi

kinetik

partikel

zat

bertambah sehingga partikel pada suhu yang tinggi bergerak lebih cepat dibandingkan pada suhu rendah. Kondisi ini menyebabkan terjadinya tumbukan antara partikel zat terlarut dengan Gambar 1.9 Contoh pelarut organik Pelarut organik merupakan pelarut yang umumnya mengandung atom karbon dalam molekulnya. Pelarut organik dapat bersifat polar dan non-polar bergantung pada gugus kepolaran yang dimilikinya. Pada proses kelarutan dalam pelarut organik, biasanya reaksi yang terjadi berjalan lambat sehingga perlu energi yang didapat dengan cara pemanasan untuk mengoptimumkan kondisi kelarutan. Larutan yang dihasilkan bukan merupakan konduktor listri k. Contoh pelarut organik adalah senyawa dengan fungsionalitas alk ohol, eter, ester, keton. Pelarut anorganik merupakan pelarut selain air yang tidak memiliki komponen organik di dalamnya. Biasanya pelarut anorganik merupakan pelarut yang bersifat polar sehingga tidak larut dalam pelarut organik dan non-polar. Larutan yang dihasilkan merupakan konduktor listrik yang baik. Contoh dari pelarut anorganik adalah amonia dan asam sulfat.

partikel pelarut. 2) Volume pelarut Misalkan anda melarutkan 2 sendok makan gula dalam 100 mL air dan melarutkan 2 sendok makan gula dalam 5.000 mL air, manakah yang lebih cepat larut? Gula 2 sendok makan akan lebih cepat larut dalam 5.000 mL air daripada dalam 100 mL air. Semakin besar volume pelarut, maka jumlah partikel pelarut akan semakin banyak. Kondisi tersebut

memungkinkan

lebih

banyak

terjadi

tumbukan antara partikel zat terlarut dengan partikel zat pelarut sehingga zat padat umumnya lebih mudah larut. 3) Ukuran zat terlarut Misalkan anda melarutkan 1 sendok makan gula pasir halus dalam 100 mL air dan 1 sendok makan gula batu dalam 100 mL air, manakah yang lebih cepat larut? Gula pasir lebih cepat larut daripada gula batu. Hal ini karena gula pasir halus memiliki ukuran partikel yang lebih kecil sehingga memiliki permukaan sentuh yang luas dibandingkan gula

9

batu. Jadi makin kecil ukuran zat terlarut makin besar kelarutan zat tersebut. f. Massa Jenis Massa

jenis

(densitas atau rapatan) adalah

pengukuran massa setiap

satuan volume benda.

Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa Gambar 1.10 contoh perbedaan massa jenis larutan Ketika air disatukan dengan minyak dalam satu wadah, air dan minyak tidak dapat menyatu namun akan teru berpisah. Hal ini terjadi karena minyak memiliki massa jenis yang lebih ringan daripada massa jenis air. Sehingga minyak akan terus berada di atas air.

dibagi dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi (misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air). Tabel 1.6 Massa Jenis Beberapa Zat

g. Warna zat Warna adalah sifat fisika yang dapat diamati secara langsung. Setiap benda memiliki warna berbeda-beda. Warna suatu benda adalah ciri 10

tersendiri yang membedakan antara satu zat dengan zat lain. Contoh, air berwarna transparan, karbon berwarna hitam, alumunium berwarna perak, dan emas berwarna kuning keemasan. h. Daya Hantar Listrik Setiap benda mempunyai sifat penghantaran listrik yang

berbeda.

Hampir

semua

logam

adalah

penghantar listrik yang baik. Benda yang dapat menghantarkan listrik dengan baik disebut konduktor. ▪

▪

Tabel 1.7 Daya hantar senyawa Senyawa ion adalah senyawa yang terbentuk dari unsur logam (sebagai kation) dengan non logam (sebagai anion) menggunakan ikatan ion (serah terima elektron). Beberapa juga ada yang terbentuk dari kation (ion positif) yang gabungan unsur non logam seperti kation amonium (NH4+) Senyawa kovalen adalah senyawa yang terbentuk dari sesama unsur-unsur nonlogam dengan cara membentuk ikatan kovalen (penggunaan pasangan elektron bersama)

Contoh konduktor yaitu alumunium, tembaga, besi. Sedangkan benda yang sulit menghantarkan listrik disebut isolator. Contoh isolator yaitu karet, kayu, plastik. Daya hantar listrik pada suatu zat dapat diamati dari gejala yang ditimbulkan. Misal seutas tembaga dihubungkan dengan baterai dan lampu maka lampu bisa menyala. Bila kawat tembaga diganti isolator seperti plastik atau kayu, lampu tidak akan menyala. i. Kemagnetan Berdasarkan

sifat

fisika

kemagnetan,

benda

dikelompokkan menjadi dua, yaitu benda magnetik dan benda nonmagnetik. Benda magnetik adalah benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet. Benda nonmagnetik adalah benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet. Perbedaan sifat magnetik zat bisa digunakan untuk memisahkan suatu zat dalam campuran. Contoh pemisahan campuran antara serbuk besi dan pasir. Pemisahan campuran serbuk besi dan pasir tidak 11

bisa

dilakukan

pengayakan.

dengan Cara

penyaringan

lebih

mudah

atau adalah

mendekatkan magnet pada campuran itu. Serbuk besi termasuk bahan magnetik, maka akan tertarik pada magnet, sehingga terpisah dari pasir. j. Indeks Bias Indeks

bias pada

perbandingan ruang hampa Gambar 1.11 Bagian pensil yang tercelup ke air kelihatan patah. Perhatikan pula jika di lingkungan kalian terdapat kolam yang jernih, dasar kolam tersebut akan nampak lebih dangkal. Peristiwa tersebut juga merupakan contoh fenomena pembiasan cahaya. Dalam pembiasan cahaya tidak pernah terlepas keterkaitan antara indeks bias medium dan cepat rambat cahaya.

medium

didefinisikan

antara kecepatan

sebagai

cahaya dalam

udara dengan cepat

rambat

cahaya pada suatu medium. Umumnya, laju cahaya berbeda jika memasuki material yang berbeda. Laju cahaya dalam es adalah 2,3 x108 m/s sedangkan dalam intan adalah 1.24 x108 m/s. Oleh karena itu, perlu didefinisikan suatu besaran yang menentukan laju cahaya dalam material. Besaran tersebut disebut indeks bias SIFAT EKSTENSIF

Beberapa sifat materi tergantung pada ukuran sampel, sementara beberapa lainnya tidak. Sifat ekstensif berarti sifat materi yang tergantung pada jumlah materi dalam sampel. Massa suatu objek adalah ukuran jumlah materi yang dikandung suatu objek. Suatu materi berukuran kecil akan memiliki massa kecil, sedangkan sampel yang lebih besar akan memiliki massa yang lebih besar. Sifat ekstensif yang lain adalah volume. Volume merupakan ukuran ruang yang ditempati oleh objek itu. Jadi yang termasuk kategori sifat ekstensif adalah: 12

▪

Massa; Semakin banyak jumlah materi, maka semakin besar massa dari materi tersebut.

▪

Volume; semakin besar ukuran suatu materi, maka akan semakin besar pula jumlah volume dari materi tersebut.

SIFAT INTENSIF

Sifat intensif merupakan sifat dari sebuah materi yang sama sekali tidak bergantung pada jumlah serta ukuran

materi

diakumulasikan.

itu

sendiri

Dengan

kata

dan lain,

tidak

dapat

sifat

intensif

bergantung pada jenis materi dalam sampel dan bukan pada jumlahnya.

Gambar 1.12 Perubahan keadaan zat Sumber: https://images.rambler.ru/searc h?query= characteristic%20of%20matter

Contohnya adalah konduktivitas listrik suatu zat yang haya bergantung pada jenis zat. Seperti perak, emas, dan tembaga yang merupakan konduktor listrik sangat baik. Sifat intensif lainnya adalah warna, suhu, kerapatan, dan kelarutan. SIFAT KIMIA

Sifat kimia adalah perubahan yang dialami suatu benda yang membentuk zat baru. Sifat kimia adalah ciri-ciri

suatu

zat

yang

berhubungan

dengan

terbentuknya zat jenis baru. Sifat kimia antara lain: Mudah

terbakar,

Membusuk,

Mudah

meledak,

Berkarat, Beracun. a. Mudah Terbakar Pernahkah anda menyalakan kembang api? Saat anda membakar kembang api maka dengan segera 13

akan terjadi nyala warna-warni yang indah. Pada peristiwa ini terjadi perubahan kimia. Pada mulanya kembang api dibuat dari campuran antara kalium nitrat (KNO3), belerang dan arang kayu. Namun sekarang kembang api telah dibuat dengan warnawarni, yaitu dari strontium dan litium (warna merah), natrium (warna kuning), barium (warna hijau), dan tembaga (warna biru). Contoh lain yang mudah Gambar 1.13 Berkeringat Banyak orang yang mengira bahwa banyaknya keringat yang mereka keluarkan saat berolahraga sanma dengan banyaknya lemak yang mereka bakar. Akan tetapi, tahukah Anda bahwa sebenarnya kedua hal tersebut tidak berhubungan. Para ahli mengatakan bahwa banyaknya keringat yang dihasilkan saat berolahraga tidak berhubungan dengan seberapa sehat dan kuatnya tubuh Anda. Hal ini dikarenakan berapa keringat yang dihasilkan oleh seseorang tergantung pada berbagai hal, terutama faktor genetika dan suhu ruangan atau suhu lingkungan sekitar.

terbakar adalah fosfor. Fosfor dapat terbakar bila kena udara, membentuk senyawa fosfor oksida. Oleh karena itu fosfor disimpan di dalam air. Fosfor dimanfaatkan untuk membuat korek api. b. Mudah Busuk Jika buah dan sayur dibiarkan di udara terbuka maka lama kelamaan buah dan sayur tersebut akan membusuk. Buah dan sayur yang busuk akan menimbulkan

bau

yang

tidak

sedap.

Proses

pembusukan ini karena adanya mikroorganisme berupa ragi, jamur, atau bakteri. Ontolosis

adalah

proses

pembusukan

makanan

disebabkan zat yang terkandung dalam makanan itu sendiri dan adanya reaksi kimia antara zat yang dikandung dalam makanan dengan oksigen di udara. Pembusukan makanan menyebabkan rusaknya nilai gizi, tekstur, dan rasa makanan. Sehingga tidak layak dikonsumsi karena berbahaya bagi kesehatan. c. Korosif Perkaratan atau korosi merupakan peristiwa rusaknya logam oleh pengaruh lingkungan, yaitu adanya 14

oksigen dan kelembapan. Besi dan seng adalah salah satu contoh logam yang mudah berkarat. Pada proses korosi terbentuk zat yang jenisnya baru yaitu karat. Gejala yang tampak pada korosi adalah terjadi perubahan warna. Pada umumnya logam bersifat korosif kecuali emas, platina, dan air raksa. d. Mudah Meledak Sifat kimia mudah meledak terjadi karena interaksi zat Gambar 1.14 Logam alumunium Bagi sebagian orang, alumunium dianggap sebagai logam tahan korosi. namun kenyataannya menyebutkan tidak. logam alumunium adalah logam yang mudah teroksidasi menjadi produk korosi ( coba lihat harga potensial reduksi dalam deret volta). namun ajaibnya, pada alumunium akan terbentuk suatu lapisan pelindung yang bernama al2o3 ( alumunium oksida) setelah terjadinya korosi yang pertama kali.

dengan oksigen di alam. Contoh zat yang mudah meledak adalah magnesium, hidrogen, dan natrium. Ledakan adalah peningkatan dalam volume dan pengeluaran

energi

dengan

cara

berbahaya,

biasanya dengan pengeluaran suhu tinggi dan penghasilan gas. Sifat ledakan ada yang alami dan buatan. Contoh ledakan alami adalah letusan gunung berapi. Contoh ledakan buatan adalah bom. e. Beracun Beracun Beberapa zat memiliki sifat kimia racun (toksik),

seperti

insektisida,

pestisida,

fungisida,

herbisida, dan rodentisida. Zat beracun itu digunakan manusia

untuk

membasmi

hama

(tikus

atau

serangga). Bahan kimia beracun adalah bahan kimia yang

dalam

jumlah

kecil

bisa

menimbulkan

keracunan pada manusia. Umumnya zat-zat beracun masuk lewat pernafasan atau kulit lalu beredar ke seluruh tubuh atau organ-organ tertentu. Tetapi ada juga akumulasi zat racun, seperti dari golongan pestisida, yaitu organo klorin, organo fosfat, karbamat, arsenik.

15

PERUBAHAN FISIKA

Perubahan fisika merupakan perubahan materi yang tidak disertai terjadinya zat baru, tidak berubah zat asalnya, hanya terjadi perubahan wujud, perubahan bentuk atau perubahan ukuran. Contoh: jika air dipanaskan

akan

berubah

menjadi

uap

air,

Gambar 1.15 Musim salju

sedangkan jika air didinginkan maka air akan

Negeri-negeri yang mendapatkan musim salju biasanya menghadapi masalah timbunan es di jalan-jalan, sehingga sukar dilalui kendaraan. Untuk mengatasi masalah itu, sebagian orang menaburkan garam atau pasir pada timbunan es atau salju tersebut. Gabriel Daniel Fahrenheit, yang menciptakan skala temperatur Fahrenheit, menemukan bahwa garam yang dicampurkan ke es (pada temperatur sedikit di bawah titik beku) memungkinkan titik beku lebih rendah dibanding ketika es hanya terdiri atas air. Karenanya, garam dapat menyebabkan salju dan es meleleh.

membeku menjadi es. Es, air dan uap adalah zat yang

Namun, yang jadi masalah, penggunaan garam tidak bisa dianggap seratus persen aman, khususnya dalam pertimbangan ekologi. Garam merangsang korosi pada kendaraan, beton jalan, jembatan, dan baja tak terlindung pada bangunanbangunan sekitar.

sama hanya wujudnya saja yang berbeda. PROSES PERUBAHAN FISIKA

1. Perubahan Fisika Karena Perubahan Wujud Peristiwa perubahan fisika yang mengakibatkan perubahan wujud dapat terjadi karena pengaruh pemanasan. perubahan

Materi fisika

yang karena

telah

mengalami

perubahan

wujud

dapat dikembalikan pada wujud semula. Contoh perubahan fisika karena per-ubahan wujud, antara lain: Es yang berwujud padat jika dibiarkan di tempat terbuka akan berubah wujud menjadi air.

Gambar 1.16 Es yang berwujud padat

16

Air jika dipanaskan akan berubah wujud menjadi uap. Embun terjadi karena uap air di udara melepaskan panas dan menjadi air.

Gambar 1.17 Air yang dipanaskan Kapur barus jika dibiarkan di tempat terbuka akan menyublim menjadi gas.

Gambar 1.18 Perubahan wujud

Gambar 1.19 Kapur barus yang menyublim

2. Perubahan Fisika karena Perubahan Bentuk Tukang kayu mengubah kayu menjadi kursi dan meja. Perubahan materi dari kayu menjadi kursi termasuk perubahan

fisika.

Hal

ini

karena

mengalami perubahan bentuk

kayu

hanya

saja, sedangkan

sifatnya tidak berubah. Contoh lain adalah perubahan materi dari aluminium menjadi teko, sendok, dan panci. Hal ini termasuk perubahan fisika karena aluminium hanya mengalami perubahan bentuk saja, sedangkan sifatnya tidak berubah. 17

Gambar 1.20 Kayu yang diubah menjadi kursi dan meja 3. Perubahan Fisika karena Perubahan Ukuran Contoh: biji kopi digiling menjadi serbuk kopi dan batu dipecah-pecah. Sifat kopi tidak berubah, yang berubah hanya ukurannya. Demikian juga dengan batu yang dipecah-pecah.

Gambar 1.21 Beras menjadi tepung beras

Gambar 1. 22 Contoh perbedaan sifat fisika dan kimia zat

4. Perubahan Fisika karena Perubahan Volume Contoh: raksa atau alkohol dalam termometer memuai jika menyentuh permukaan yang panas sehingga dapat digunakan sebagai pengukur suhu. Sifat raksa dan alkohol tidak berubah meskipun mengalami pemuaian.

Gambar 1.23 Pemuaian raksa/alkohol pada termometer 18

5. Perubahan Fisika karena Perubahan Bentuk Energi Ingat bahwa energi tidak dapat dihilangkan dan juga tidak dapat diciptakan. Energi hanya dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk lain. Contoh: lampu pijar menyala dan kipas angin berputar.

Gambar 1.24 Perubahan bentuk energi

Gambar 1.25 Contoh larutan

6. Perubahan Fisika karena Pelarutan Pernahkah anda membuat es jeruk? Jika anda membuat es jeruk, anda terlebih dahulu memeras jeruk untuk mengambil sari jeruknya, kemudian melarutkan sari jeruk tersebut ke dalam air dingin. Nah, apakah rasa jeruk tersebut berubah setelah anda campurkan dengan air dingin? Rasa jeruk setelah dicampurkan dengan air dingin tetap sama. Oleh

karena

dilarutkan

sifat

dalam

jeruk air,

tidak

berubah

peristiwa

ini

setelah

tergolong

perubahan fisika karena pelarutan.

Gambar 1.26 Pelarutan sari jeruk ke dalam air 19

Contoh lain perubahan fisika karena pelarutan adalah ketika anda membuat kopi. Rasa kopi setelah dilarutkan dalam air tetap sama atau tidak berubah.

PERUBAHAN KIMIA

Perubahan kimia merupakan perubahan zat yang menyebabkan terjadinya satu atau lebih zat yang jenisnya baru. Perubahan kimia selanjutnya disebut reaksi kimia. Contoh: Besi berkarat, proses fotosintesis, pembuatan tempe (fermentasi), indutri asam sulfat, industri alkohol dan lain-lain.

Gambar 1.27 Contoh penyebab pencemaran udara

PROSES PERUBAHAN KIMIA

1. Peristiwa Perubahan Kimia karena Pembakaran Salah satu perubahan kimia yang sering kita saksikan dalam

kehidupan

sehari-hari

adalah

peristiwa

pembakaran. Pembakaran adalah reaksi kimia antara materi yang terbakar dengan oksigen. Oleh karena itu, reaksi pembakaran sering disebut reaksi oksidasi. Peristiwa kebakaran hutan merupakan salah satu contoh perubahan kimia akibat pembakaran. Contoh lainnya adalah pembakaran kembang api. Reaksi pembakaran banyak digunakan sebagai sumber energi. Misalnya, pembakaran bensin di dalam mesin mobil dapat menghasilkan energi gerak sehingga mobil dapat bergerak.

20

Peristiwa perubahan kimia karena pembakaran juga terjadi dalam tubuhmu. Bahan makanan yang telah anda makan diproses dalam tubuh dengan cara pembakaran sehingga menghasilkan energi yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan aktivitas seharihari. Proses pembakaran kimia dalam tubuh dapat dituliskan sebagai berikut. Mengapa pada proses pembakaran dapat timbul asap? Asap terjadi akibat pembakaran yang tidak sempurna.

Pembakaran

tidak

sempurna

terjadi

karena oksigen yang tersedia untuk bereaksi tidak mencukupi sehingga sebagian karbon tidak terbakar. Pembakaran

yang

tidak sempurna

dapat

menghasilkan gas beracun, yaitu karbon monoksida (CO) yang menyebabkan sesak napas. Gambar 1.28 Contoh persamaan reaksi pembakaran sempurna

Gambar 1.29 Pembakaran kayu 2. Peristiwa Perubahan Kimia karena Perkaratan Apakah yang dimaksud dengan peristiwa perkaratan itu? Perkaratan adalah reaksi kimia antara logam dengan

udara

merupakan

(oksigen)

peristiwa

dan

perubahan

air.

Perkaratan

kimia

karena

menghasilkan zat yang baru. Paku yang terbuat dari besi jika bereaksi dengan udara dan air, maka besi (Fe) tersebut dapat berubah menjadi karat besi (Fe2O3⋅nH2O). Sifat besi dan karat 21

besi sangat berbeda. Besi mempunyai sifat yang kuat, sedangkan karat besi mempunyai sifat yang rapuh. Faktor-faktor yang mempercepat proses perkaratan antara lain: ▪

Adanya uap air (udara yang lembap),

▪

Adanya uap garam atau asam di udara,

▪

Permukaan logam yang tidak rata,

▪

Singgungan dengan logam lain.

Gambar 1.30 Perkaratan logam Peristiwa Gambar 1.31 Skema proses korosi

perkaratan

ini

menimbulkan

banyak

kerugian karena benda-benda yang terbuat dari besi menjadi rapuh dan cepat rusak. Nah, bagaimana cara mencegah peristiwa perkaratan pada besi? Peristiwa perkaratan pada besi dapat dicegah dengan cara: ▪

Menghindarkan kontak langsung antara benda yang terbuat dari besi dengan oksigen atau air. Ini dapat dilakukan dengan cara mengecat, melumuri besi dengan oli, membalut besi dengan plastik, atau melapisi besi dengan timah;

▪ Gambar 1.32 Skema proses pengomposan

Memperhalus

permukaan

logam,

misalnya

diamplas; ▪

Mencegah logam agar tidak terkena uap garam atau asam;

▪

Menyimpan logam di tempat kering.

22

Gambar 1.33 Pencegahan perkaratan dengan melakukan pengecatan 3. Peristiwa Perubahan Kimia karena Pembusukan Gambar 1.34 Ragi untuk pembuatan tempe Ragi tempe mengandung jamur Rhizopus sp. yang biasa dijuluki jamur tempe. Secara tradisional, jamur untuk starter pembuatan tempe biasan ya diambil dari daun pisang bekas pembungkus tempe pada waktu pembuatan, atau daun aru atau jati yang dikenal dengan sebutan “usar“

Pernahkah kamu menyimpan buah-buahan, seperti apel di tempat yang terbuka hingga beberapa hari? Apakah yang terjadi dengan apel tersebut? Apel yang dibiarkan di tempat terbuka dalam waktu yang lama akan busuk.

Gambar 1.35 Pembusukan buah Pembusukan

adalah

peristiwa

perubahan

kimia

karena mikroorganisme. Pada apel yang membusuk, apel

berubah

menjadi

bau,

berlendir,

dan mengeluarkan gas. Oleh karena sifat apel setelah membusuk

berbeda

dengan

apel

sebelum

membusuk, maka peristiwa pembusukan apel dapat dikatakan sebagai perubahan kimia. 4. Peristiwa Perubahan Kimia karena Peragian Proses Peragian merupakan proses di mana zat asal yang mengandung karbohidrat/protein dengan bantuan mikroorganisme (ragi/bakteri) akan berubah menjadi zat-zat lain. 23

Contohnya: singkong & beras diubah menjadi tape, kedelai diubah menjadi kecap, tempe, tepung gandum diubah menjadi roti.

Gambar 1.36 Peragian tempe 5. Peristiwa Perubahan Kimia karena Perusakan atau Gambar 1.37 Pelapukan kayu Tahukah Anda, rayap merupakan hewan kecil yang sering menyebabkan kayu keropos dan membuat bubuk kayu dengan menggerogoti bagian dalamnya. Ternyata rayap merupakan hewan yang dapat bekerja selama 24 jam non stop dan menjadi hewan yang paling banyak dalam merusak kayu. Berbeda dengan kumbang tadi, rayap tidak pandang bulu dalam menyerang kayu entah itu kayu yang masih muda atau memang kayu yang sudah tua dan layak dipanen.

Pelapukan Proses perusakan atau pelapukan yaitu kerusakan yang terjadi karena aktivitas mikroba, enzim atau reaksi kimia. Contohnya: makanan menjadi basi, minyak menjadi tengik, pelapukan kayu, buahbuahan membusuk. 6. Peristiwa Perubahan Kimia karena Proses Fotositesis Proses fotosintesis terjadi dengan adanya klorofil (zat hijau daun). Dengan bantuan sinar matahari tumbuhtumbuhan mengubah karbondioksida dan air menjadi glukosa dan gas oksigen. 7. Peristiwa

Perubahan

Kimia

karena

Proses

Pencernaan Makanan Pada proses pencernaan makanan, nasi (karbohidrat) Gambar 1.38 Fotosintesis

dalam tubuh kita dengan bantuan enzim diubah menjadi glukosa: Enzim + Karbohidrat

24

glukosa

8. Peristiwa

Perubahan

Kimia

karena

Proses

Pernapasan Proses pernapasan terjadi di mana glukosa dari hasil pencernaan dalam tubuh akan dibakar dengan oksigen menghasilkan karbondioksida, air, dan energi. Reaksinya: Glukosa (C6H12O6) + Oksigen (6O2 ) karbondioksida (6CO2) + air (6H2O) + energi

Gambar 1.39 Proses pencernaan makanan

Gambar 1.40 Proses pernapasan

MANFAAT PERUBAHAN MATERI

Perubahan fisika berperan penting dalam industri obat-obatan atau farmasi, yaitu dalam proses ekstrasi zat-zat aktif yang terkandung dalam bahan alam. Zatzat aktif ini berguna untuk bahan baku obat. Senyawa yang terkandung dalam dedaunan atau akar-akaran dikeluarkan menggunakan pelarut tertentu dalam alat khusus. Menyeduh kopi dengan air panas, merupakan ekstraksi kafein dari kopi agar larut dalam air. Kafein bersifat larut dalam air panas. Gambar 1.41 Pernapasan berdasarkan lokasi

Seperti halnya perubahan fisika, perubahan kimia pun banyak manfaatnya. Hampir semua industri yang 25

memproduksi bahan baku menggunakan prinsipprinsip perubahan kimia atau reaksi kimia. Dalam industri plastik, zat-zat organik yang bersumber dari gas alam dan minyak bumi diubah melalui reaksi dan proses kimia menjadi plastik, misalnya polietilen (PE), polipropilen (PP), dan polivinilklorida (PVC). Hampir semua industri, mulai dari yang berteknologi sederhana (misalnya industri tahu) hingga yang berteknologi tinggi (misalnya pembuatan pesawat terbang) menerapkan prinsip-prinsip perubahan fisika dan perubahan kimia. Perubahan kimia dan perubahan fisika terkadang terjadi Gambar 1.42 Manfaat gas halogen

secara

bersamaan,

misalnya

pada

pembakaran lilin. Lilin terbakar menghasilkan nyala dan

asap

hitam

(karbon).

Hal

ini menunjukkan

terjadinya reaksi kimia. Di sisi lain, terjadi pula perubahan fisika yaitu lilin meleleh menjadi cair.

Gambar 1.43 Lilin terbakar Bagaimana membedakan perubahan kimia dari perubahan fisika selain dengan jalan membuktikan terjadinya zat yang jenisnya baru? Reaksi kimia (perubahan kimia) sering disertai gejala atau tandaGambar 1.44 Gigi yang kekurangan fluor

tanda terbentuknya zat baru. Ada empat macam petunjuk yang menandai berlangsungnya suatu reaksi

26

kimia

yaitu

pembentukan

gas,

pembentukan

endapan, perubahan warna, dan perubahan suhu.

REAKSI KIMIA

Reaksi kimia adalah peristiwa perubahan kimia dari zat-zat yang bereaksi (reaktan) menjadi zat-zat hasil reaksi (produk). Pada reaksi kimia selalu dihasilkan zatzat yang baru dengan sifat-sifat yang baru. Reaksi kimia dituliskan dengan menggunakan lambang unsur. CIRI-CIRI REAKSI KIMIA

1. Reaksi Kimia dapat Menimbulkan Perubahan Gambar 1.45 Bubuk dan larutan Kalium Permanganat Kalium permanganat adalah suatu senyawa kimia anorganik dan obatobatan. Sebagai obat senyawa ini digunakan untuk membersihkan luka dan dermatitis.[2] Senyawa ini memiliki rumus kimia KMnO4 dan merupakan garam yang mengandung ion K+ dan MnO− 4. Senyawa ini merupakan agen pengoksidasi kuat. Ia larut dalam air menghasilkan larutan berwarna merah muda atau ungu yang intens, penguapan larutan ini meninggalkan kristal prismatik berwarna keunguan-hitam

Warna Sebagai contoh kita dapat mengamati bahwa warna ungu pada larutan kalium permanganat (KMnO4) akan berubah jika direaksikan dengan larutan asam oksalat (H2C2O4). Perubahan kimia ini terjadi karena senyawa kalium permanganat berubah menjadi senyawa

mangan

sulfat

(MnSO4)

yang

tidak

berwarna. Demikian juga dengan tembaga karbonat (CuCO3) yang berwarna hijau akan berubah menjadi tembaga oksida (Cu2O) yang berwarna kehitaman dan karbon dioksida (CO2) setelah dipanaskan.

27

2. Reaksi Kimia dapat Membentuk Endapan Ketika barium klorida (BaCl) direaksikan dengan natrium sulfat (Na2SO4) akan menghasilkan suatu endapan putih barium sulfat (BaSO4). Endapan putih yang terbentuk ini sukar larut dalam air. Reaksi kimia tersebut dapat dituliskan sebagai berikut. BaCl2 (l) + Na2SO4 Banyak

sekali

BaSO4 (s) + 2NaCl (l))

(l)

zat-zat

kimia

yang

direaksikan

menimbulkan endapan. Contoh lain adalah larutan perak nitrat (AgNO3) direaksikan dengan larutan Gambar 1.46 Pengendapan pada perairan Reaksi pengendapan banyak digunakan dalam bidang kimia analitik untuk mengidentifikasi keberadaan kation dan anion sebagai bagian dari garam dalam analisa kuantitatif Contoh aplikasi reaksi pengendapan ini adalah untuk menghilangkan ion logam berat dalam suatu larutan berair. Sebagai contoh ion perak yang berada dalam bentuk larutan garam yang larut dalam air seperti perak nitrat dapat diendapkan dengan menggunakan agen pengendap yang mengandung ion klorida seperti natrium klorida ataupun kalium klorida.

natrium klorida (NaCl) menghasilkan endapan putih perak klorida (AgCl) dan larutan natrium nitrat (NaNO3). AgNO3 (l) + NaCl (l)

AgCl (s) + NaNO3 (l)

Sebenarnya apakah endapan itu? Endapan adalah zat yang memisahkan diri sebagai fase padat dari larutan. Endapan dapat berupa kristal (kristalin) atau koloid dan dapat dikeluarkan dari larutan dengan penyaringan atau sentrifugasi. Endapan terbentuk jika larutan menjadi terlalu jenuh dengan zat terlarut. Kelarutan suatu endapan sama dengan konsentrasi molar dari larutan jenuhnya. Kelarutan

endapan

bertambah

besar

dengan

kenaikan suhu, meskipun dalam beberapa hal khusus (seperti kalium sulfat), terjadi sebaliknya. Laju kenaikan kelarutan beberapa

dengan hal,

suhu

berbeda-beda.

perubahan

kelarutan

Pada dengan

berubahnya suhu dapat menjadi alasan pemisahan.

28

3. Reaksi Kimia dapat Menimbulkan Perubahan Suhu kamu dapat membuktikan bahwa reaksi kimia dapat menyebabkan perubahan suhu. pada percobaan mereaksikan

asam

sulfat

(H2SO4)

dan

natrium

hidroksida (NaOH) terjadi kenaikan suhu. nah, reaksi kimia yang menghasilkan kenaikan suhu dinamakan reaksi eksoterm. reaksi eksoterm dapat kamu temukan pada pembakaran kertas dan pembakaran bensin Gambar 1.47 Skema reaski eksoterm dan endoterm

pada kendaraan bermotor. pada percobaan kedua, saat kamu mereaksikan campuran barium hidroksida (Ba(OH)2) dan amonium klorida (NH4Cl), larutan tersebut akan menyerap panas di sekitarnya sehingga terjadi penurunan suhu. reaksi kimia yang menyerap panas di sekitarnya dinamakan reaksi endoterm. contoh reaksi endoterm

Gambar 1.48 Reaksi yang mengahsilkan gas dari tablet effervescent Tablet effervescent adalah tablet yang menghasilkan gas ketika dimasukkan ke dalam air. Tablet effervescent terdiri dari campuran antara natrium bikarbonat dengan asam sitrat atau asam tartrat yang apabila dicelupkan ke dalam air akan membentuk buih atau gas CO2 (karbondioksida). Gas yang keluar tersebut adalah gas karbondioksida yang dihasilkan dari reaksi antara asam organik dengan garam turunan karbonat. Gas karbondioksida ini membantu mempercepat hancurnya tablet dan meningkatkan kelarutan zat aktif. Selain itu gas karbondioksida ini juga memberikan rasa segar seperti halnya pada minuman kaleng berkarbonasi. Di samping menghasilkan larutan yang jernih, tablet ini juga menghasilkan rasa yang enak karena adanya karbonat yang membantu memperbaiki rasa beberapa obat tertentu.

dalam kehidupan sehari-hari adalah fotosintesis dan memasak makanan. 4. Reaksi Kimia dapat Menimbulkan Gas pernahkah kamu melarutkan tablet vitamin berkalsium tinggi (tablet effervescent) ke dalam segelas air? ketika kamu melarutkan tablet vitamin berkalsium tinggi ke dalam segelas air, kamu akan melihat gelembung-gelembung

gas

muncul

dari

dalam

larutan. hal ini membuktikan bahwa dalam peristiwa reaksi kimia dapat menimbulkan gas. selain contoh di atas, kamu juga dapat mengamati reaksi kimia yang menghasilkan gas pada saat kamu membuka kaleng minuman.

29

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMENGARUHI REAKSI KIMIA

Berdasarkan laju reaksinya, maka reaksi kimia ada yang berlangsung cepat, dan ada pula yang berlangsung lambat. Contoh reaksi kimia yang berlangsung cepat adalah reaksi kimia pada tablet effervescent ketika dilarutkan dalam air, dan menyalakan kembang api. Adapun contoh reaksi kimia yang berlangsung lambat adalah proses korosi atau berkaratnya besi, reaksi pembuatan tempe dan tape. Bagaimana cara mengukur laju reaksi kimia? Laju reaksi kimia dapat ditentukan dengan mengukur berkurangnya jumlah reaktan yang bereaksi atau pertambahan jumlah produk yang terbentuk tiap satuan waktu tertentu. Gambar 1.49 Faktor penentu laju reaski

a) Pengaruh Ukuran Zat terhadap Laju Reaksi Menurutmu, manakah yang akan lebih cepat larut, satu bongkah garam atau satu sendok garam halus? Ketika kamu melarutkan satu bongkah garam dan satu sendok garam halus masing-masing ke dalam segelas air, maka garam halus akan lebih cepat larut dibandingkan garam bongkahan. Hal ini dikarenakan ukuran butiran garam halus lebih kecil dari ukuran bongkahan garam. b) Pengaruh Suhu terhadap Laju Reaksi Pemberian kalor atau pemanasan pada suatu reaksi kimia memengaruhi laju reaksi. Pada reaksi eksoterm bila suhu tinggi reaksi menjadi lambat, sedangkan 30

pada reaksi endoterm, bila suhu tinggi reaksi menjadi cepat. Dalam reaksi endoterm, pada suhu tinggi, partikelpartikel zat akan bergerak lebih cepat daripada suhu rendah. Hal inilah yang menyebabkan reaksi kimia berjalan lebih cepat. Reaksi kimia terjadi ketika molekul-molekul dan atom-atom bertumbukan. Menaikkan suhu berarti menaikkan energi kinetik partikel, sehingga partikel tersebut bergerak lebih cepat dan lebih sering bertumbukan. Inilah sebabnya mengapa laju reaksi pada reaksi endoterm lebih Gambar 1.50 Pengaruh ukuran dan luas permukaan mempengaruhi laju reaksi

cepat pada suhu yang tinggi.

Jika ukuran partikl suatu benda semakin kecil, maka akan semakin banyak jumlah total permukaan benda tersebut. Oleh karena itu, luas permukaan semakin banyak maka kemungkinan terjadinya tumbukan antar permukaan partikel akan semakin sering. Hal ini dapat mempercepat terjadinya reaksi.

c) Katalis Beberapa reaksi berlangsung secara lambat meskipun suhu tinggi dan kontak antara zat yang bereaksi intensif. Dalam kasus seperti ini, zat lain yang tidak terlibat dalam reaksi dapat mempercepat perubahan kimia. Zat lain ini disebut katalis. Katalis umumnya zat padat, tetapi dapat juga berupa zat cair atau gas. Katalis

mengubah

laju

reaksi,

tetapi

tidak

memengaruhi hasil reaksi.

Tabel 1.7 Contoh katalis disertai reaksi yang terjadi

Hal ini dapat dituliskan: A+B+Z

AB + Z

Jika zat A direaksikan dengan zat B dengan katalis Z, maka pada akhir reaksi diperoleh produk reaksi AB dan katalis Z. Berbagai katalis dipergunakan untuk mengubah laju bermacam-macam reaksi. Sel-sel hidup mempunyai 31

katalis reaksi yang disebut enzim yang memungkinkan terjadinya reaksi kimia di dalam sel. Enzim hanya dapat bekerja dengan baik pada keadaan

tertentu

misalnya

suhu

dan

tingkat

keasaman tertentu. Contoh enzim amilase yang berada dalam air ludah sebagai katalis dari pereaksi pati yang menghasilkan produk reaksi maltosa. Ahli kimia sering menggunakan katalis. Kadangkadang, ditambahkannya sedikit saja katalis pada zat-zat yang bereaksi. Misalnya, menggabungkan Gambar 1.51 Reaksi penggabungan

serbuk nikel yang halus dengan minyak biji kapas agar minyak

itu

menghasilkan

bereaksi lemak

dengan padat

hidrogen

yang

untuk

dipergunakan

sebagai bahan penyusut atau dipergunakan untuk pembuatan sabun. Campuran udara dan belerang dioksida yang melalui katalis serbuk platina akan bereaksi dengan cepat dan menghasilkan belerang trioksida (SO3). MACAM-MACAM REAKSI KIMIA Dengan mengetahui beberapa sifat atau jenis reaksi, kita dapat memahami reaksi-reaksi kimia lebih mudah. Umumnya, reaksi-reaksi kimia digolongkan menurut jenisnya sebagai berikut: 1. Reaksi Penggabungan Reaksi penggabungan adalah reaksi dimana dua buah zat bergabung membentuk zat ketiga. Kasus paling sederhana adalah bila dua unsur bereaksi

32

membentuk

senyawa.

Misalnya

logam

natrium

bereaksi dengan gas klor membentuk natrium klorida. Persamaan reaksinya: 2Na(s) + Cl2(g)

2NaCl

2. Reaksi Penguraian Reaksi penguraian adalah reaksi bila senyawa tunggal bereaksi membentuk dua atau lebih zat. Biasanya reaksi ini membutuhkan kenaikan suhu agar senyawa yang dapat terurai dengan menaikkan suhu misalnya KclO3. Senyawa ini bila dipanaskan akan terurai menjadi KCl dan gas oksigen. Persamaan reaksinya: Gambar 1.52 reaksi penguraian

KClO3(s)

2KCl(s) + 3O2(g)

3. Reaksi Pertukaran Reaksi pergantian atau disebut juga reaksi pertukaran tunggal adalah reaksi dimana suatu unsur bereaksi dengan senyawa menggantikan unsur yang terdapat dalam senyawa itu. Misalnya, jika lempeng logam tembaga dicelupkan kedalam larutan perak nitrat, kristtal logam perak dihasilkan. Persamaan reaksinya adalah : Cu(s) + 2AgNO3(aq)

2Ag(s) + Cu(NO3)2(aq)

Tembaga menggantikan perak yang terdapat dalam perak nitrat, menghasilkan larutan tembaga nitrat dan logam perak. 4. Reaksi Metatesis Reaksi metatesis atau reaksi pertukaran ganda adalah reaksi yang melibatkan pertukaran bagian dari pereaksi. Jika pereaksi adalah senyawa ionik dalam 33

bentuk larutan, bagian yang bertukaran adalah kation dan anion dari senyawa. Misalnya larutan kalium iodida yang tak berwarna dicampurkan dengan larutan timbal (II) nitrat yang juga tak berwarna.

Ion-ion

di

dalam

larutan

bereaksi

membentuk endapan berwarna kuning dari senyawa timbal (II) iodida. Persamaan reaksinya: 2KI(aq) + Pb(NO3)2(aq)

2KNO3(aq) + PbI2(s)

Ion iodida dalam larutan kalium iodidabertukaran dengan ion nitrat dari larutan timbal (II) nitrat, menghasilkan larutan kalium nitrat yang tak berwarna dan padatan timbal (II) iodida berwarna kuning, Gambar 1.53 Reaksi pertukaran

sebagai PbI2. Reaksi

asam

dan

basa

yang

menghasilkan

garam,juga dianggap sebagai reaksi metatesis. Misalnya reaksi antara asam hidroklorida, HCl(aq) dan natrium hidroksida (aq), persamaan reaksinya: HCl(aq) + NaOH(aq)

NaCl(aq) + H2O(l)

Reaksi asam-basa disebut juga reaksi netralisasi, sebab padareaksi itu terjadi penertaan muatan H+ oleh OHmembentuk air (H2O) yang netral secara listrik. Garam NaCl yang terbentuk tetap berada dalam larutan sebagai ion-ionnya. 5. Reaksi Pembakaran Reaksi yang kita pertimbangkan sejauh ini dapat dikarakterisasi sebagai reaksi penata ulangan atomatom. Namun demikian, kita perlu menambahkan satu jenis reaksi lain yaitu reaksi pembakaran, yang 34

dicirikan oleh fakta bahwa salah satu pereaksinya adalah oksigen. Reaksi pembakaran dalah reaksi suatu zat dengan oksigen, biasanya bereaksi cepat disertai pelepasan kalor mambentuk nyala api. Jika senyawa karbon dibakar dalam oksigen atau udara akan terbentuk karbon dioksida dan uap air bila pembakarannya sempurna. Tetapi, bila pembakaran kurang

sempurna

(kekurangan

oksigen)

akan

terbentuk gas karbon monoksida, atau bolehjadi terbentuk karbon yang berwarna hitam (jelaga). Beberapa contoh pembakaran senyawa karbon: CH4(g)

+

2O2(g)

CO2(g)

2CH3OHO) + 3O2(g)

+

2H2O(g)

2CO2(g) + 4H2O(g)

C4H10® + 13O2(g)

8CO2(g) + 10H2O(g)

Tabel 1.4 Parameter wajib pengujian air Standar air bersih diatur dalam Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492 Tahun 2010 Tentang Standar Baku Mutu Kesehatan Lingkungan Dan Persyaratan Kesehatan Air Untuk Keperluan Higiene Sanitasi, Kolam Renang, Solus Per Aqua, Dan Pemandian Umum.

Perkaratan besi, walaupun tidak biasa dianggap sebagai pembakaran, secara esensi merupakan reaksi pembakaran, sebab terjadi reaksi antara besi dan

oksigen

disertai

pelepasan

energi.

Reaksi

perkaratan besi pada kenyataannya sangat kompleks melibatkan molekul air, tapi kita dapat menuliskan perkaratan dalam bentuk reaksi bersihnya, yaitu sebagai berikut: 4Fe(s) + 3O2(g) + nH2O(l)

35

2Fe2O3.nH2O(s)