Perubahan Benda-Benda di Sekitar Kita

Perubahan Benda-Benda di Sekitar Kita

Sifat Fisika Zat

Mengapa besi dapat berkarat? Besi merupakn logam yang bersifat keras, tetapi jika terkena karat maka besi menjadi rapuh. Sifat keras besi merupakan sifat fisika yang dapat diamati secara visual, sedangkan pengkaratan besi merupakan sifat kimia.

Setiap zat memiliki sifat-sifat yang berbeda. Sifat-sifat tersebut meliputi sifat fisika dan sifat kimia. Berdasarkan sifat-sifat tersebut, beberapa zat dapat mengalami perubahan baik secara fisik maupun secara kimia.

1.            Sifat Fisika

Zat memiliki ciri khas masing-masing. Kawat tembaga dapat kamu bengkokkan dengan mudah, sedangkan sebatang besi sulit dibengkokkan. Ciri khas suatu zat yang dapat diamati tanpa mengubah zat-zat penyusun materi tersebut, dinamakan sifat fisika. Sifat fisika suatu benda, antara lain:

a.            Wujud Zat

Tiga macam wujud zat yang kita kenal adalah : padat, cair dan gas. Zat tersebut dapat berubah dari satu wujud ke wujud lain. Beberapa peristiwa perubahan yang kita kenal, yaitu: menguap, mengembun, mencair, membeku, meyublim, dan mengkristal. Zat memiliki titik didih dan titik lebur yang berbeda-beda untuk masing-masing jenis zat. Titik didih air pada tekanan udara normal (76 cmHg) adalah 1000 C, sedangkan bensin kurang lebih 800 C.

b.            Massa

Massa zat dapat diukur dengan felas ukur dengan menggunakan timbangan atau neraca.

c.            Volume

Volume dapat diukur dengan gelas ukur atau volumetrik.

d.            Massa Jenis

Massa jenis adalah massa setiap satuan volume benda. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumenya. 

e.            Titik didih, titik leleh, dan titik beku.

Semakin tinggi titik didih suatu zat, semakin sulit zat tersebut untuk mendidih dan mengaup.

f.             Kekerasan atau mekanis

Kekerasan adalah sifat ketahanan suatu zat terhadap esekan dan tempaan. Intan merupakan zat paling kerass diantara benda-benda lainnya.

g.            Warna

Setiap benda memiliki warna yang berbeda-beda. Warna merupakan sifat fisika yang dapat kamu amati secara langsung. Warna yang dimiliki suatu benda merupakan ciri tersendiri yang membedakan antara zat satu dengan zat lain. Misal, susu berwarna putih, karbon berwarna hitam, paku berwarna kelabu pudar dan lain–lain.

h.            Kelarutan

Air merupakan zat pelarut untuk zat-zat terlarut. Tidak semua zat dapat larut dalam zat pelarut. Misal, garam dapat larut dalam air, tetapi kopi tidak dapat larut dalam air. Kelarutan suatu zat dalam pelarut tertentu merupakan sifat fisika.

i.              Daya hantar listrik

Benda logam pada umumnya dapat menghantarkan listrik. Benda yang dapat menghantarkan listrik dengan baik disebut konduktor,sedangkan benda yang tidak dapat menghantarkan listrik disebut isolator. Daya hantar listrik pada suatu zat dapat diamati dari gejala yang ditimbulkannya. Misal, tembaga dihubungkan dengan sumber tegangan dan sebuah lampu. Akibat yang dapat kamu amati adalah lampu dapat menyala. Daya hantar listrik merupakan sifat fisika.

j.              Kemagnetan

Berdasarkan sifat kemagnetan, benda digolongkan menjadi dua yaitu benda magnetik dan benda non magnetik. Benda magnetik adalah benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet, sedangkan benda non magnetik adalah benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet. Misal, terdapat campuran antara serbuk besi dan pasir. Pemisahan campuran ini tidak dapat dilakukan dengan penyaringan atau pengayakan. Cara yang lebih mudah  adalah dengan mendekatkansebuah magnet pada campuran tersebut. Serbuk besi termasuk bahan magnetik, maka akan tertarik pada magnet tersebut. Perbedaan fisika seperti ketertarikan suatu benda pada sebuah magnet dapat digunakan untuk memisahkan suatu zat dalam campuran. Coba kamu kumpulkan beberapa informasi yang lain, tentang sifat fisika suatu benda!

2.            Sifat Kimia

Sifat kimia adalah ciri-ciri suatu zat yang berhubungan dengan terbentuknya zat jenis baru. Perhatikan logam-logam yang berada di sekitarmu, apakah semua dapat bereaksi dengan oksigen? Besi termasuk zat yang mudah bereaksi dengan oksigen, sehingga dapat mengakibatkan besi berkarat. Berikut ini beberapa contoh sifat kimia yang dimiliki suatu benda, yaitu:

a.            Mudah terbakar

Pernahkah kamu memperhatikan, mengapa di stasiun pengisian bahan bakar terdapat larangan “DILARANG MEROKOK“? Peringatan ini bertujuan untuk mengingatkan kepada konsumen bahwa, bensin termasuk zat yang mudah terbakar. Dengan mengetahui sifat dari bahan-bahan yang mudah terbakar, kita akan dapat menggunakannya secara aman.

b.            Busuk dan asam

Akibat terjadi reaksi kimia dalam suatu makanan atau minuman, dapat mengakibatkan makanan dan minuman tersebut membusuk dan berubah rasa menjadi asam. Misal, nasi yang dibiarkan berhari–hari bereaksi dengan udara menjadi basi, susu yang berubah rasa menjadi asam.

c.            Berkarat

Reaksi antara logam dan oksigen dapat mengakibatkan benda tersebut berkarat. Logam, seperti : besi dan seng memiliki sifat mudah berkarat. Terdapat benda-benda yang tidak dapat berkarat, seperti: plastik dan kaca. Berkarat merupakan sifat kimia, sebab terjadi reaksi yang menghasilkan zat jenis baru.

d.            Mudah meledak

Interaksi zat dengan oksigen di alam ada yang mempunyai sifat mudah meledak, seperti: magnesium, uranium dan natrium.

e.            Racun

Terdapat beberapa zat yang memiliki sifat kimia beracun, antara lain: insektisida, pestisida, fungisida, herbisida dan rodentisida. Zat beracun tersebut digunakan manusia untuk membasmi hama, baik serangga maupun tikus.

Berdasarkan sifat fisika dan sifat kimia diatas suatu zat dapat mengalami perubahan, baik perubahan fisika maupun perubahan kimia. Berikut ini dijelaskan tentang perubahan tersebut.

3.            Perubahan Fisika     

Perubahan fisika merupakan perubahan pada zat yang tidak menghasilkan zat jenis baru. Misal, beras yang ditumbuk menjadi tepung. Beras yang ditumbuk menjadi tepung, hanya menunjukkan bentuk dan ukuran yang berubah, tetapi sifat molekul zat  pada beras dan tepung tetap sama. Peristiwa perubahan wujud zat, antara lain: menguap, mengembun, mencair, membeku, menyublim, mengkristal merupakan perubahan fisika. Terdapat beberapa ciri- ciri pada perubahan fisika, yaitu: tidak terbentuk zat jenis baru, zat yang berubah dapat kembali ke bentuk semula, hanya diikuti perubahan sifat fisika saja. Perubahan sifat fisika yang tampak adalah bentuk, ukuran, dan warna berubah.

4.            Perubahan Kimia

Perubahan kimia adalah perubahan pada zat yang menghasilkan zat jenis baru. Pernahkah kamu membakar kertas? Apa yang dapat kamu lihat setelah kertas tersebut habis terbakar? Terdapat abu yang diperoleh akibat proses pembakaran. Kertas sebelum dibakar memiliki sifat yang berbeda dengan kertas sesudah dibakar. Contoh perubahan kimia, antara lain: nasi membusuk, susu yang basi, sayur menjadi basi, telur membusuk, telur asin, besi berkarat, dan lain-lain. Terdapat beberapa ciri-ciri perubahan kimia suatu zat, yaitu: terbentuk zat jenis baru, zat yang berubah tidak dapat kembali ke bentuk semula, diikuti oleh perubahan sifat kimia melalui reaksi kimia. Selama terjadi perubahan kimia, massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat sesudah reaksi.

Perubahan yang terjadi pada suatu zat dapat dimanfaatkan dalam berbagai hal. Salah satunya adalah digunakan untuk memisahkan zat apabila terdapat zat yang saling tercampur. Berikut ini dijelaskan berbagai macam teknik pemisahan campuran.

5.            Pemisahan Campuran

Pernahkah kamu berpikir, apakah minyak yang berada dalam sumur minyak sudah berwujud cair? Mengapa minyak goreng yang tercampur dengan air bila dipanaskan akan menimbulkan percikan-percikan? Nah, simak penjelasan berikut ini! Setiap zat tersusun atas partikel-partikel yang sangat kecil. Keberadaan partikel-partikel dapat dibuktikan, misal satu sendok garam dapur dilarutkan dalam segelas air. Apa yang dapat kamu rasakan saat larutan tersebut dicicipi? Terasa asin bukan? Bagaimanakah kita dapat memperoleh garam yang sudah dilarutkan dalam air? Coba kamu panaskan larutan garam tersebut sampai mendidih, sehingga semua air menguap. Kamu  akan mendapatkan kembali garam dapur tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa pemisahan campuran dapat dilakukan didasarkan pada perbedaan titik didih antara partikel-partikel penyusunnya. Pemisahan campuran dapat dilakukan dengan berbagai cara, antara lain:

a.            Penyaringan (filtrasi)

Pernahkah kamu melihat buruh bangunan yang sedang melakukan pemisahan antara pasir dengan kerikil? Tahukah kamu mengapa setelah kelapa diparut harus diremas-remas sembari ditambahkan air? Pemisahan pasir dengan kerikil dan pemisahan air dengan parutan kelapa bertujuan untuk memisahkan zat-zat yang dicampur dalam campuran tersebut. Partikel yang mempunyai ukuran lebih kecil akan lolos dari saringan sedangkan yang berukuran besar akan tertahan pada saringan. Mengapa air sumur tampak jernih meskipun hujan turun? Peristiwa alam turunnya hujan ke bumi akan mengalir ke tempat yang lebih rendah di permukaan bumi dengan membawa zat-zat lain. Air yang meresap ke dalam tanah melalui celah-celah kecil, dan mengalami penyaringan oleh lapisan tanah, sehingga dihasilkan sumber air yang jernih. Dalam kegiatan laboratorium pemisahan campuran dapat dilakukan dengan menggunakan kertas saring. Pemilihan ukuran penyaring disesuaikan dengan ukuran zat yang akan dipisahkan. Pemisahan campuran dengan memperhatikan perbedaan kelarutan juga dapat dilakukan dengan penyaringan (filtrasi). Contoh, kita hendak memisahkan campuran garam dan pasir. Langkah yang kita tempuh adalah memberikan air pada campuran tersebut. Air merupakan zat pelarut untuk zat-zat yang memiliki sifat terlarut. Dalam hal ini garam dapat dilarutkan oleh air, sedangkan pasir tidak. Melalui proses penyaringan pasir akan tertinggal, sedangkan air garam lolos dari saringan tersebut. Zat yang tertahan dan  tertinggal di kertas saring disebut residu. Cairan yang dapat lolos dari kertas saring dinamakan filtrat. Proses penyaringan air kotor dengan lapisan 1 susun berbeda dengan penyaringan menggunakan lapisan 2 susun. Semakin banyak bahan penyaring, semakin jernih air yang dihasilkan.

b.            Penyulingan (destilasi)

Penyulingan atau destilasi adalah proses pemisahan campuran zat cair yang didasarkan pada perbedaan titik didih zat. Proses pemisahan campuran dengan cara penyulingan dilakukan dengan dua proses, yaitu penguapan dan pengembunan.

Contoh pemisahan campuran dengan cara destilasi, antara lain: memperoleh bensin dari campuran antara air dan bensin, memperoleh air murni dari campuran air yang sudah terkotori zat padat yang larut didalamnya, memperoleh air dari campuran air dan garam.

Larutan garam yang dipanaskan akan mendidih dan kemudian terjadi peristiwa penguapan. Penguapan yang terjadi adalah air murni, sedangkan garam tertinggal di dalam ketel. Selanjutnya terjadi proses pengembunan uap air murni melalui selang yang dimasukkan dalam  panci yang berisi air dingin. Panci berisi air dingin adalah untuk mempercepat terjadinya proses pengembunan uap air murni tersebut. Setelah proses penguapan dan pengembunan pada larutan garam selesai, maka akan dihasilkan air murni. Kegiatan yang kamu lakukan merupakan gambaran bagaimana penduduk pantai mengubah  air laut yang asin menjadi air yang segar, sehingga dapat diminum.

c.            Kristalisasi

Zat padat tidak dapat dipisahkan dari larutan dengan cara disaring. Zat padat, seperti gula dan garam yang terlarut dalam air dapat dipisahkan dari larutannya dengan cara penguapan dan terjadi kristalisasi. Petani garam mendapatkan garam dengan cara menguapkan air laut. Bagaimanakah cara petani garam mendapatkan garam dari air laut? Air laut dialirkan menuju ke tambak-tambak yang dibuat dipinggir pantai. Aliran air laut  ini dapat terjadi karena salah satu peristiwa alam, yaitu pasang surut air laut yang dipengaruhi oleh gravitasi bulan. Setelah air laut terjebak dalam tambak-tambak, selanjutnya proses penguapan terjadi dengan bantuan sinar matahari. Air yang terkandung dalam air laut akan menguap, sehingga terbentuklah kristal garam.

d.            Sublimasi (Penyubliman)

Pemisahan campuran dengan sublimasi dilakukan pada zat-zat yang dapat menyublim. Sublimasi adalah perubahan zat dari wujud padat menjadi gas atau sebaliknya. Zat yang dapat menyublim, antara lain: kapur barus, iodin, kafein dan lain-lain.

e.            Kromatografi

Proses pemisahan campuran yang didasarkan pada perbedaan kecepatan merambat antara partikel-partikel zat yang dicampur pada suatu medium disebut kromatografi. Kegiatan yang dapat kamu lakukan, misal bagaimana memisahkan campuran warna hitam? Tinta hitam merupakan campuran beberapa warna. Pemisahan warna hitam menjadi warna-warna penyusunnya dapat dilakukan dengan kromatografi.

f.             Ekstraksi (Penyarian)

Ekstraksi dilakukan untuk mengambil sari dari tumbuhan. Misalnya mengambil sari buah mengkudu, sari gula dari tebu, sari buah tomat, dan sari buah jeruk. Pemisahan campuran dengan metode ekstraksi berdasarkan pada kelarutan zat terlarut di dalam pelarut yang berbeda.

Ketika kamu meyeduh teh atau kopi dengan air mendidih, maka zat-zat yang ada dalam teh atau kopi akan larut dalam air panas. Air panas bertindak sebagai pelarut, sedangkan zat yang terdapat dalam teh yaitu kamelin dan zat yang terdapat dalam kopi yaitu kafein sebagai zat terlarut. Teh dan kopi yang telah kehilangan sarinya akan dibuang sebagai ampas atau residu, sedangkan teh dan kopi yang dapat diminum dinamakan ekstrak.