11

Kegiatan Belajar 1: Partikel Materi

Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan

Menganalisis hubungan antara konsep partikel materi dan penerapannya pada deskripsi sifat

bahan

Sub Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan

Setelah mempelajari Kegiatan Belajar 1 pada modul 6 ini, Anda diharapkan mampu:

1. Menganalisis susunan partikel pada materi berbentuk padat, cair, dan gas melalui

ilustrasi gambar mikroskopik keadaan materi.

2. Menerapkan konsep partikel materi pada deskripsi sifat bahan dalam bidang teknologi

3. Menganalisis perbedaan perubahan fisika dan perubahan kimia berdasarkan perbedaan

sifat materi yang diamati sebelum dan sesudah terjadi perubahan melalui contoh-contoh

peristiwa kimia dan fisika yang diberikan.

4. Menjelaskan alasan perlunya mengenali simbol-simbol keamanan bahan-bahan kimia

ketika berinteraksi dengan bahan-bahan kimia.

5. Menganalisis dan menggolongkan materi secara kimia yang meliputi zat tunggal dan

campuran.

6. Menganalisis manfaat perubahan materi melalui beberapa contoh proses penerapan

prinsi-prinsip perubahan kimia dalam kehiduapan sehari-hari.

Pokok-Pokok Materi

1. Materi dan keadaannya

2. Susunan partikel materi pada zat padat, cair, dan gas

3. Sifat fisika dan sifat kimia materi

4. Simbol-simbol keamanan bahan kimia

5. Perubahan dalam materi dan energi

6. Penggolongan materi berdasarkan sifat kimia

7. Perbedaan unsur, senyawa dan campuran

Uraian Materi

Perkembangan ilmu kimia sebagai bagian dari ilmu sains bermula dari penemuan

berbagai materi yang dilakukan secara coba-coba pada masa lampau untuk tujuan praktis.

Sejak awal berkembang, perkembangan sains kimia diwarnai oleh kajian praktis dan teoritis

12

dan hingga saat ini kedua landasan tersebut pun menjadi landasan dalam pengembangan ilmu

kimia. Perbedaan ilmu kimia dengan dua ilmu sains lainnya, yaitu biologi dan fisika adalah

kajian kimia yang memfokuskan transformasi dari suatu materi yang mengkhususkan pada

aspek proses, sifat, dan energi yang terlibat dalam transformasi (perubahan) materi tersebut

menjadi materi lainnya. Untuk mengetahui bahwa suatu materi telah mengalami perubahan

atau tidak maka kita harus memahami sifat-sifat dari suatu materi.

Untuk mengetahui sifat dari materi maka kita harus mempelajari struktur penyusun

materi yang dikenal dengan partikel. Sekarang mari kita lihat bersama materi terdekat dari

kita, yakni tubuh kita. Terbuat dari apakah tubuh kita? Jawaban ini tentu akan berbeda

tergantung dari tingkat pengetahuan dan sudut pandang keilmuan yang Anda gunakan. Hal

pertama yang akan muncul dalam benak Anda tubuh tersusun atas organ yang berbeda-beda,

seperti jantung, hati, paru-paru, dan perut yang kesemuanya bekerja secara sinergis untuk

kelangsungan fungsi tubuh. Atau Anda dapat juga menyatakan pemikiran pada level tubuh

terdiri atas berbagai jenis sel yang berbeda-beda. Pada tingkat yang lebih mendasar lagi Anda

akan menyatakan bahwa semua makhluk hidup maupun benda mati tersusun atas partikel-

partikel materi. Pada Gambar 1.1 diperlihatkan organisasi materi tubuh kita.

Gambar 1.1. Organisasi tubuh sebagai materi. Tubuh manusia dibangun oleh sel

sebagai unit terkecil kehidupan yang pada dasarnya keseluruhan materi

tersebut tersusun atas partikel materi yang disebut dengan atom dan

molekul. Sumber modifikasi gambar: www.google.co.id.

13

Untuk mempelajari hal-hal tersebut, maka pada Kegiatan Belajar 1 (KB1), Anda akan

diajak untuk mengkaji mengenai susunan partikel dalam suatu materi padat, cair, dan gas,

sifat materi, penggolongan materi berdasarkan sifat kimianya, perubahan yang dapat terjadi

pada materi, serta simbol-simbol keamanan bahan kimia. Oleh karena itu setelah

menyelesaikan KB 1 ini Anda diharapkan mampu memahami karakteristik materi sehingga

mampu menggolongkan materi berdasarkan karakteristik yang dimilikinya serta

memanfaatkan perubahan pada sifat-sifat materi yang terjadi secara alami maupun sintetis

untuk kemanfaatan dan kesejahteraan manusia. Berkaitan dengan tujuan tersebut, bacalah

uraian materi berikut dengan cermat, kerjakan latihan dengan membaca terlebih dahulu

rambu-rambu pengerjaan latihan dengan seksama dan kerjakan tugas maupun tes formatif

setelah membaca rangkuman.

1. Materi dan keadaannya

Pada modul sebelumnya tentu Anda sudah mempelajari mengenai massa sebagai salah

satu besaran yang nilainya ditunjukkan oleh berat dan volume yang menunjukkan besaran

ruang. Jika Anda diminta untuk menyebutkan berbagai benda hidup ataupun mati yang ada di

sekitar Anda, maka Anda akan mampu dengan mudah menyebutkan semua benda tersebut.

Udara, air, tanah, pakaian, perhiasan, makanan dan minuman, serta bahan bakar bensin

adalah beberapa contoh bahan-bahan yang ada disekitar kita. Sekarang bandingkan air

dengan tanah. Apakah kedua bahan tersebut memiliki massa dan volume? Jika iya, maka air

dan tanah disebut sebagai materi. Sekarang perbandingkan antara air dengan udara? Apakah

keduanya sama secara fisis? Tentu berbeda, air dapat kita sentuh dan kita lihat, namun udara

tidak bisa kita sentuh dan umumnya tidak bisa dilihat. Meskipun tidak bisa disentuh dan

dilihat, keberadaan udara dapat kita rasakan dan beberapa percobaan IPA sederhana tentu

Anda kenal untuk membuktikan bahwa udara juga memiliki massa dan volume.

Menggunakan kedua besaran ini, kemudian para pakar sains sepakat mendefiniskan materi

sebagai segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang.

Materi melingkupi semua yang kita lihat (seperti air, bumi, tumbuhan, kita sebagai

manusia, dan semua makhluk hidup di dunia bahkan matahari dan bintang) dan tidak mampu

kita lihat (seperti udara). Umumnya, berbagai jenis materi yang terdapat di alam berbeda

bentuk fisik karena perbedaan keadaan. Sebagai contoh, air adalah materi yang umum kita

temui dalam tiga keadaan, yakni sebagai es (air padat), cairan (air cair), dan sebagai uap (uap

air). Bentuk materi padatan dicirikan oleh ketegaran dan kekompakan strukturnya. Zat padat

14

memiliki bentuk dan volume yang tetap, tidak dapat mengalir dan tidak dapat dimampatkan.

Cairan memiliki karakteristik mudah mengalir, bentuk materinya relatif tidak dapat

dimampatkan dengan volume tetap tapi bentuk tidak tetap karena mengikuti wadah yang

ditempatinya. Gas merupakan materi yang dapat dimampatkan, memiliki bentuk dan volume

yang tidak tetap, dan dapat mengalir. Suatu gas yang ditempatkan dalam sebuah kontainer,

maka bentuk dan volumenya akan mengikuti wadah yang ditempatinya. Pada Gambar 1.2

ditunjukkan tiga keadaan air.

Gambar 1.2. Tiga keadaan air: padat, cair, dan gas.

Sumber modifikasi gambar: www.google.co.id.

Apakah yang menyebabkan suatu materi terdapat dalam keadaan padat, cair atau gas?

Untuk menjawab pertanyaan tersebut, silahkan Anda bandingkan keadaan materi dalam

bentuk padat, cair, dan gas pada Gambar 1.3.

Gambar 1.3. Tiga keadaan materi: padat (s), cair (s) dan gas (g) serta ilustrasi mikroskopik

susunan pertikel materi di dalamnya (ditunjukkan dengan inset).

Sumber modifikasi gambar: www.google.co.id.

15

Jika Anda bandingkan keadaan materi pada Gambar 1.3., ditunjukkan bahwa setiap

materi tersusun atas bagian kecil materi yang keberadaannya tidak dapat kita lihat dengan

menggunakan mata langsung dan bahkan dengan menggunakan mikroskop biasa. Bagian

penyusun materi yang kecil tersebut dikenal sebagai partikel. Lakukan analisis terhadap

susunan partikel pada materi padat, cair, dan gas untuk menemukan keterkaitan antara wujud

zat dan keadaan pertikel. Dengan membandingkan struktur partikelnya, ditunjukkan bahwa

padatan bersifat keras, memiliki bentuk dan volume tetap karena susunan partikelnya sangat

berdekatan, kaku, kompak, dan teratur. Berbeda dengan padatan, cairan memiliki

kemampuan mengalir karena susunan partikel materinya relatif berjauhan jika dibandingkan

dengan padatan. Mengapa gas tidak memiliki volume yang tetap? Karena pada materi

berwujud gas, letak partikel sangat berjauhan sehingga zat tersebut mudah menyebar ke

seluruh wadah yang ditempatinya. Bagaimana menyelidiki bahwa materi terdiri atas partikel

materi?

Keberadaan partikel dalam suatu materi dapat diamati secara tidak langsung dengan

melakukan proses difusi. Pada proses ini, partikel dari suatu materi dapat berpindah dari

bagian yang berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Difusi secara

khusus diamati pada zat-zat berbentuk padat atau gas. Difusi akan terus berlangsung sampai

seluruh partikel tercebar secara luar atau mencapai kesetimbangan.

Rasa teh tawar yang berubah manis setelah ditambahkan gula menunjukkan terdapat

bagian kecil dari materi yang menyebar di dalam air teh dan menyebabkan teh tawar berubah

menjadi manis. Contoh lain keberadaan partikel juga dapat ditunjukkan ketika Anda

menyemprotkan pengharum di dalam ruangan. Partikel parfum akan berpindah melalui udara

dan menyebar ke seluruh ruangan. Itu mengapa kita dapat mencium bau parfum tersebut pada

saat hampir bersamaan. Cepat atau lambatnya proses difusi suatu partikel dipengaruhi oleh

massanya. Semakin besar massa partikel, maka difusinya akan semakin lambat, begitu juga

sebaliknya. Berbagai bau masakan, makanan, ataupun bau yang dihasilkan dari suatu materi

dapat dengan cepat tercium karena adanya kemampuan gas untuk melakukan difusi.

Percobaan sederhana difusi pada gas dan cairan ditunjukkan pada Gambar 1.4.

Partikel suatu materi dapat berupa atom, molekul, atau ion. Besi, emas, dan perak,

masing-masing tersusun atas atom-atom sebagai partikel terkecilnya. Gula pasir yang kita

gunakan tersusun atas kumpulan molekul-molekul gula sebagai partikel terkecil dari

materinya, sedangkan garam natrium klorida terdiri atas ion-ion sebagai partikel materi

penyusunnya. Pada Gambar 1.4 ditunjukkan bahwa pada keadaan padat, jarak partikel

penyusun materi sangatlah dekat, teratur, dan bersifat kaku. Sebaliknya dalam keadaan

16

cairannya, jarak partikel sedikit berjauhan dan tidak kaku, sehingga posisinya dapat sedikit

berubah. Dalam keadaan gas, jarak partikel sangat berjauhan dan lebih tidak beraturan.

Gambar 1.4. Percobaan sederhana difusi partikel (a) gas, (b) cair.

Sumber modifikasi gambar: www.google.co.id

Berdasarkan uraian di atas, ditunjukkan bahwa susunan partikel yang berbeda pada setiap

keadaan materi menyebabkan perbedaan sifat materi padat, cair, dan gas. Penggunaan

keadaan materi tersebut dalam kehidupan sehari-hari didasarkan pada sifat bahan-bahan

tersebut. Contoh pemanfaatan sifat ketiga materi tersebut dapat Anda pelajari dengan

menganalisis penggunaannya berbegai bahan penyusun mobil seperti ditunjukkan pada

Gambar 1.5. Pada Tabel 1.1 ditunjukkan alasan penggunaan bahan-bahan pada bagian mobil

tersebut didasarkan pada sifat dasar yang dimiliki oleh bahan materi yang berwujud padat,

cair, dan gas.

17

Gambar 1.5. Bagian-bagian pada mobil yang memanfaatkan sifat dasar yang dimiliki oleh

materi berbentuk padat, cair, dan gas.

Sumber modifikasi gambar: www.google.co.id

Tabel 1.1. Pemanfaatan sifat dasar materi pada bahan mobil

Bagian mobil Bahan Keadaan

materi

Alasan penggunaan

Kaca Gelas Padat Kuat, memiliki bentuk

yang tetap

Badan mobil Baja Padat Kuat, memiliki bentuk

yang tetap

Lampu mobil Plastik Padat Kuat, memiliki bentuk

yang tetap

Bahan bakar Bensin Cair Mudah mengalir menuju

mesin

Rem mobil Minyak Cair Mengikuti bentuk pipa dan

tidak mudah untuk

dikompresi

Gas pengisi ban mobil Nitrogen/udara Gas Dapat menyebar merata

disemua bagian ban ketika

roda berputar

Gas pengisi AC mobil Freon Gas Dapat dengan mudah

dikompresi

18

2. Partikel materi: Atom, molekul, dan ion

Sejak zaman Yunani kuno para pakar filsafat telah memikirkan tentang struktur materi.

Pemikiran mereka bertolak dari pembelahan materi. Jika suatu materi dipecah-pecah menjadi

butiran itu dipecah lagi sampai halus, maka apabila pembelahan materi itu dilanjutkan

menimbulkan dua pendapat yang berbeda. Menurut aristoteles, pembelahan materi sifatnya

sinambung, artinya dapat dibelah sampai tak terhingga. Menurut Democritus, pembelahan

materi sifatnya tidak sinambung, artinya pada suatu ketika pembelahan akan sampai kepada

suatu partikel terkecil yang tidak dapat dibelah lagi. Partikel itu dinamakan atom.

Bagian terkecil dari suatu materi dinamakan partikel. Partikel dapat berupa atom,

molekul dan ion. Contohnya besi, tersusun atas atom-atom besi. Atom-atom besi adalah

partikel, sebab merupakan bagian terkecil dari materi besi. Contoh lain adalah garam dapur,

garam ini tersusun atas ion-ion natrium dan ion-ion klorida. Ion natrium dan ion kloridab

adalah partikel dari garam dapur, sebab merupakan bagian terkecil dari garam dapur.

Atom : Postulat Dalton

Selama beberapa abad lamanya, konsep tentang atom yang dikemukakan Democritus

dilupakan orang. Baru pada tahun 1803, seorang guru kimia dan matematika dari Inggris,

Jhon Dalton menemukan konsep tentang atom yang didasarkan pada pengukuran kuantitatif

dan reaksi-reaksi kimia. Beberapa postulatnya adalah:

1. Materi tersusun atas sejumlah partikel yang sangat kecil yang tidak dapat dipecah-pecah

lagi. Partikel itu dinamakan atom

2. Atom-atom dalam suatu unsur identik dalam segala hal. Tetapi berbeda dengan ataom-

atom unsur lain.

3. Dalam reaksi kimia, terjadi pengabungan atau pemisahan dan penataan ulang atom-atom

dari satu komposisi tertentu membentuk komposisi lain.

4. Atom dapat bergabung dengan atom lain membentuk suatu senyawa dengan

perbandingan bulat dan sederhana.

Postulat dalton yang pertama mempertegas filsafat Democritus, bahwa materi

tersusun atas partikel sangat kecil dan tiak dapat dibelah lagi menjadi lebih sederhana,

dinamakan atom. Postulat kedua merupakan gagasan baru dari Dalton, unsur terdiri dari

atom-atom yang sama dalam segala hal baik ukuran, bentuk maupun massanya dan berbeda

dengan atom unsur-unsur lain. Dengan demikian atom adalah partikel terkecil dari suatu

unsur yang masih memiliki sifat unsur itu. Postulat ketiga memperkuat hukum konservasi

19

massa dari Lavoisier (massa zat-zat sebelum dan sesudah terjadi reaksi kimia tidak berubah).

Oleh sebab itu tidak ada atom yang hilang atau tercipta dalam suatu reaksi kimia. Dengan

kata lain, materi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan. Postulat keempat adalah

konsep senyawa, yaitu atom-atom dapat bergabung dengan atom unsur sejenis maupun

dengan atom unsur lain membentuk suatu molekul.

Setiap unsur mempunyai jenis atom yan berbeda dengan atom unsur lain. Sampai saat ini

baru ditemukan 118 macam unsur, maka dapat dipastikan bahwa jenis atom yang ada sampai

saat ini sebanyak 118 macam. Beberapa materi yang tersusun atas atom-atom sejenis

diataranya emas, besi, perak, tembaga, raksa, krom, intan belerang, dan grafit. Pada

umumnya, logam-logam yang terdapat bebas di alam tersusun atas atom-atomnya. Namun

demikian, sedikit sekali unsur-unsur terdapat dalam keadaan unsur bebas di alam, mereka

cenderung bergabung dengan unsur-unsur lain membentuk suatu molekul unsur atau molekul

senyawa. Keberadaan mereka di alam terdapat dalam wujud gas, cair atau padatan.

Dengan teknologi dan pengetahuan modern diperoleh informasi bahwa atom tersusun

dari inti atom dan elektron bergerak mengelilingi inti. Inti atom tersusun atas proton dan

neutron, kecuali hidrogen tidak memiliki neutron. Proton bermuatan positif; elektron

bermuatan negatif; sedangkan neutron tidak bermuatan secara listrik. Pada atom netral,

jumlah proton sama dengan elektron. Jumlah proton dalam inti atom menyatakan nomor

atom; jumlah neutron plus proton menyatakan massa atom. Ketiga macam partikel subatom

(proton, elektron, dan neutron) ini tergolong partikel dasar penyusun atom, sebab atom-atom

unsur dibentuk dari partikel tersebut. Massa dan muatan masing-masing partikel subatom

ditunjukkan pada Tabel 1.2.

Tabel 1.2. Partikel dasar penyusun atom.

Partikel

Subatom

Massa Muatan

Sebenarnya

(kg)

Relatif terhadap

proton

Sebenarnya

(Coulomb)

Relatif terhadap

proton

Proton, p 1,67 x 1027

1 +1,60 x 1019

+1

Neutron, n 1,67 x 1027

1 0 0

Elektron, e 9,11 x 1031

1/1836 1,60 x 1019

1

Elektron. Elektron merupakan partikel dasar penyusun atom yang bermuatan negatif.

Elektron ditemukan berdasarkan percobaan sinar katoda pada tahun 1897 oleh fisikawan

Inggris yang bernama Joseph John Thomson (1856 - 1940). Dari hasil percobaannya, J. J.

20

Thomson menyimpulkan bahwa partikel sinar katode tidak bergantung pada bahan katode.

Semua bahan katoda hanya menghasilkan satu jenis partikel sinar katode yang bermuatan

listrik negatif yang kemudian disebut elektron.

Proton. Proton merupakan partikel dasar penyusun atom yang bermuatan positif. Proton

ditemukan oleh fisikawan Jerman yang bernama Eugene Goldstein pada tahun 1886. Proton

ditemukan berdasarkan eksperimen dengan tabung sinar katode yang telah dimodifikasi. Dari

hasil eksperimennya, ternyata ditemukan seberkas sinar yang berbeda dengan sinar katode

yang melewati lubang katode dan bergerak dari arah anode. Sinar itu disebut sinar terusan

atau sinar saluran atau sinar anoda atau sinar positif yang kemudian dinamakan proton.

Neutron. Neutron merupakan partikel dasar penyusun atom yang tidak bermuatan.

Netron ditemukan oleh fisikawan Inggris yang bernama James Chadwick pada tahun 1932.

Penemuan proton didasarkan pada eksperimen James Chadwick dengan cara menembaki

atom berilium dengan sinar alfa (α). Dari hasil penembakan itu terdeteksi adanya partikel

tidak bermuatan yang mempunyai massa hampir sama dengan proton.

Atom suatu unsur memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda dengan atom unsur

lainnya. Untuk menunjukkan jumlah proton, elektron dan netron yang ada dalam suatu atom,

pada masing-masing lambang atom diberi identitas nomor atom dan nomor massa. Nomor

atom suatu atom unsure melambangkan jumlah proton yang terkandung dalam atom unsur

tersebut. Nomor atom diberi simbol Z. Sementara itu, muatan inti atom merupakan muatan

proton yang bermuatan positif. Adapun yang mengelilinginya merupakan elektron yang

bermuatan negatif. Karena jumlah muatan positif harus sama dengan jumlah muatan negatif,

maka jumlah proton pun harus sama dengan jumlah elektron. Jadi, di samping menunjukkan

jumlah proton, nomor atom pun secara tidak langsung juga menunjukkan jumlah elektron

dalam suatu unsur. Nomor massa suatu atom menunjukkan jumlah proton dan neutron dalam

inti atom (nukleon). Proton dan neutron sebagai partikel penyusun inti atom, dinamakan

nukleon. Jumlah nukleon dalam atom suatu unsur dinyatakan sebagai nomor massa dengan

lambang A.

Setiap unsur dibedakan berdasarkan jumlah proton yang terdapat dalam inti atom. Karena

itu, unsur-unsur merupakan fungsi dari jumlah proton, atau nomor atom. Bila inti atom

mengandung jumlah proton sama tetapi jumlah neutron berbeda dinamakan isotop dari atom

itu. Selain isotop dikenal pula istilah isobar dan isoton. Isobar adalah atom-atom unsur yang

berbeda (nomor atom berbeda) tetapi nomor massanya sama. Isoton adalah atom-atom unsur

yang berbeda (nomor atom berbeda), tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama.

21

Partikel Senyawa : Molekul dan Ion

Telah diungkapkan di atas bahwa atom-atom dapat bergabung dengan atom unsur sejenis

maupun dengan atom unsur lain membentuk suatu molekul dalam komposisi yang sederhana.

Dengan kata lain, molekul adalah gabungan dua atau lebih atom-atom yang berasal dari unsur

yang sama atau dengan atom unsur yang berbeda jenis. Unsur-unsur yang berada di alam

dalam keadaan bebas umumnya berbentuk molekul, seperti gas hidrogen, oksigen, belerang,

dan phosfor. Dilain pihak diungkapkan bahwa senyawa dapat diuraikan menjadi zat yang

lebih sederhana secara reaksi kimia. Menurut postulat ke-3, reaksi kimia merupakan

pemisahan dan penggabungan kembali atom-atom. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa

partikel yang menyusun suatu senyawa juga suatu molekul. Dengan kata lain, partikel suatu

senyawa adalah molekul.

Terdapat dua jenis molekul, yaitu molekul unsur dan molekul senyawa. Molekul unsur

adalah gabungan atom-atom dari unsur-unsur sejenis, seperti gas diatomik (gas oksigen (O2);

gas nitrogen (N2); gas klor (Cl2); dan gas lainya); sedangkan molekul senyawa adalah

gabungan atom-atom unsur yang berbeda jenis. Contoh molekul senyawa misalnya air

(H2O); belerang dioksida (SO2); ammonia (NH3); dan karbon dioksida (CO2) serta molekul-

molekul senyawa lain yang bukan ionik.

Rumus molekul adalah rumus kimia yang memberikan jumlah atom-atom unsur secara

tepat dalam molekul. Molekul air mengandung dua ato hidrogen dan satu oksigen yang

terikat secara kimia. Atom-atom dalam molekul tidak terikat secara acak, melainkan terikat

secara kimia dengan orientasi yang terbatas. Rumus struktur adalah rumus kimia yang

menunjukan bagaimana atom-atom terikat satu sama lain secara kimia di dalam molekul.

Misalkan, diketahui bahwa setiap atom hidrogen di dalam molekul air terikat pada atom

oksigen. Jadi rumus struktur air adalah molekul air terikat pada atom oksigen. Jadi rumus

struktur air adalah H-O-H. Garis penghubung kedua atom hidrogen menyatakan ikatan kimia.

Selain atom dan molekul, sebagai partikel penyusun materi di alam, ada pula kelompok

materi yang tersusun atas ion-ion. Ion adalah atom atau gugus atom yang bermuatan listrik.

Jika muatannya negatif dinamakan anion, Jika muatanya positiif dinamakan kation. Oleh

karena materi di alam bermuatan netral, maka suatu senyawa ion akan memiliki atom yang

bermuatan postif dan negatif sama. Serta susunan kation dan anionya saling bergantian

membentuk suatu makromolekul atau struktur raksasa.

Suatu senyawa ion adalah senyawa yang tersusun dari kation dan anion. Pada garam

dapur (NaCl) mengandung jumlah ion Na- dan Cl

- yang sama. Antaraksi elektrostatis yang

kuat antara muatan positif dan negatif menjadikan ion-ion tersebut terikat bersama-sama

22

secara kuat membentuk susunan teratur dalam ruang tiga dimensi. Pada NaCl misalnya,

setiap ion Na+ dikelilingi oleh enam ion Cl

- dan setiap ion Cl

- dikelilingi oleh enam ion Na

+.

Susunan teratur dari ion-ion itu dalam segala arah menjadikan ion NaCl sebagai suatu kristal,

yaitu suatu jenis zat padat yang memiliki bentuk geometri tertentu akibat keteraturan susunan

atom-atom, molekul atau ion yang membangun zat itu. Ukuran kristal beraneka ragam

bergantung jumlah ion-ion didalamnya.

Beberapa ion terdiri dari dua atau lebih atom yang terikat secara kimia tetapi memiliki

kelebihan atau kekurangan elektron, sehingga satuan ion tersebut memiliki muatan listrik.

Misalnya ion phosfat, PO43-

. Tik atas 3- menunjukan kelebihan tiga elektron dalam gugusan

atom. Ion Mg2+

merupakan gugus atom yang kekurangan dua buah elektron, sehingga

bermuatan positif dua. Jika ion magnesium bergabung dengan ion phosfat membentuk

senyawa ion, maka senyawa yang terbentuk harus netral secara listrik. Oleh sebab itu,

senyawa yang terbentuk adalah Mg3(PO4)2.

Konsep partikel materi pada deskripsi sifat bahan dalam bidang teknologi

Apakah anda dapat menyebutkan benda-benda di sekitar anda yang terbuat dari plastik?

Apa fungsi dari benda-benda tersebut? Bisakan Anda menyebutkan mengapa benda-benda

terbuat dari plastik? Apa sifat bahan plastik? Adakah keterkaitan antara konsep partikel

materi dengan deskripsi sifat bahan. Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut silakan

lanjutkan untuk menganalisis bacaan di bawah ini.

Penggunaan plastik untuk keperluan sehari-hari maupun industri bukan sesuatu yang

asing lagi. Apakah anda tahu bagaimana sejarah perkembangan plastik? Plastik pertama kali

diperkenalkan oleh Alexander Parkes pada tahun 1962 dengan nama Parkes yang bahan

utamanya selulosa. Lalu perkembangan selanjutnya, ditemukan bahan baku bola biliar yang

dibuat dari gading gajah. Sifat selulosa yang mudah rapuh dan bahan baku ini juga sangat

mahal membuat ilmuwan lain berupaya untuk berinovasi dalam mencipatkan jenis plastik

yang baru.

Plastik sintetis pertama kali ditemukan oleh Leo Hendrik Baekeland, seorang ahli kimia

berkebangsaan Belgia pada tahun 1907 dengan nama pertama bakelit. Nama ini merupakan

pendekatan nama dari penemunya yaitu baekeland. Bakelit merupakan plastik yang tahan

terhadap panas (termoplas). Produk awal yang dibuat dari jenis plastik ini adalah kotak radio,

kancing, bola biliar dan beberapa jenis barang lainnya. Pada Gambar 1.6 ditunjukkan struktur

bakelit hasil reaksi antara metanal (formaldehid) dan fenol.

23

Gambar 1.6. Proses Pembentukan Bakelit

Sumber : sites.google.com

Berdasarkan struktur penyusun bakelit, dapat dilihat bahwa bakelit tersusun atas

senyawa organik golongan formaldehid (metanal) dan aromatik (fenol). Dengan melihat

senyawa penyusunnya, lalu bagaimana dengan partikel dasar penyusun bakelit? Apakah anda

dapat menyebutkannya? Ya, benar, partikel dasar penyusun bakelit adalah berupa molekul-

molekul. Contoh plastik sintetis lainnya adalah polistrirena dan poli vinil klorida. Polistirena

ini merupakan salah satu contoh polimer yang terdiri dari monomer-monomer stirena.

Polistirena ini merupakan jenis plastik termurah dan paling berguna dan secara kimia tidak

reaktif sehingga penggunaannya banyak dalam kehidupan sehari-hari seperti untuk peralatan

medis, mainan, olahraga, sikat gigi dan sebagainya. Pada Gambar 1.7 diperlihatkan salah satu

contoh penggunaan polistirena.

Gambar 1.7. Styroform dan struktur polistirena

Sumber : detiknews.com

Penemuan poli vinil klorida memberikan kebermanfaatan yang sangat banyak bagi

kehidupan manusia termasuk manfaat dalam bidang medis contohnya alat bantu pernafasan,

kantung darah dan sarung tangan. Plastik jenis ini terdiri dari monomer-monomer vinil

klorida yang bergabung melalui reaksi polimerisasi adisi membentuk polivinil klorida.

Berikut contoh aplikasi polivinil klorida dalam bidang kesehatan ditunjukkan pada Gambar

1.8.

24

Gambar 1.8. Selang oksigen dan struktur polivinil klorida

Sumber : detiknews.com

3. Sifat Fisika dan Kimia Materi

Seperti yang telah diuraikan pada bagian sebelumnya bahwa berdasarkan sifat fisiknya,

materi dikelompokkan menjadi padat, cair, dan gas. Pengelompokkan materi (kemudian

diistilahkan sebagai zat ketika menyiratkan ketiadaan materi lain di dalamnya) menjadi tiga

keadaan didasarkan pada sifat fisika yang dimiliki oleh zat tersebut. Sifat fisika adalah

karakteristik/ciri zat yang membedakan zat yang satu dengan zat lainnya yang tidak

melibatkan perubahan apapun ke zat lain. Contoh sifat fisika diantaranya : titik lelah, titik

didih, massa jenis, viskositas, kalor jenis, dan kekerasan. Ketika suatu zat memiliki sifat

fisika yang persis sama, maka zat yang diduga berbeda tersebut pastilah zat yang sama,

karena zat yang berbeda akan memiliki sifat fisis yang berbeda dari zat lainnya. Adapun sifat

zat yang menyebabkan zat tersebut berubah baik dengan sendirinya maupun ketika

berinteraksi dengan zat lain disebut dengan sifat kimia. Contoh sifat kimia diantara

kemudahan untuk terbakar, kemudahan untuk mengelami proses perkaratan, kerentanan

untuk mengalami pelapukan, dan sebagainya.

Setiap zat, misalnya gula, garam, perak, tembaga, emas, dan udara termasuk di dalamnya

oksigen, nitrogen, hidrogen, helium dan sebagainya tentunya memiliki ciri-ciri khas yang

membedakannya dari materi lainnya. Garam dapur memiliki ciri-ciri berbentuk padatan

serbuk, berwarna putih, tidak berbau, dan larut baik dalam air. Ciri yang hampir sama

ditunjukkan pula ketika Anda mengamati gula pasir. Namun, jika kita bandingkan rasa dari

kedunya sangatlah berbeda. Garam berasa asin, sedangkan gula berasa manis. Gula akan

meleleh dan berubah menjadi coklat ketika dipanaskan lama, tetapi garam menunjukkan

perubahan yang berbeda ketika dipanaskan lama atau dibakar. Lakukan percobaan sederhana

di rumah untuk mengetahui perbedaan ciri yang ditunjukkan oleh kedua materi tersebut

ketika dibakar dengan api. Catat dan jelaskan hasil pengamatan Anda kemudian identifikasi

25

dan kelompokkan sifat fisika dan sifat kimia yang dimiliki oleh gula dan garam sebelum dan

setelah dibakar.

Berdasarkan sifat-sifat yang dimilikinya tersebut, maka bahan kimia dapat

dikelompokkan menjadi bahan kimia berbahaya dan bahan kimia yang tidak berbahaya.

Untuk memastikan penanganan yang aman untuk setiap bahan tersebut ketika disimpan,

dibuang, disimpan, dan diinteraksikan dengan bahan lain, maka para ahli sains kembali

bersepakat untuk membuat simbol-simbol keamanan bahan berdasarkan sifat kimia yang

dimilikinya. Simbol-simbol tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.3.

Tabel 1.3. Simbol-simbol keamanan bahan kimia

Sumber : http://tlogotani.blogspot.co.id/2016/06/klasifikasi-dan-simbol-bahaya-

pada.html

26

Mengapa simbol tersebut penting untuk dicantumkan? Simbol-simbol yang tertera pada

setiap bahan diperlukan untuk memastikan keamanan Anda ketika menggunakan bahan

tersebut dan untuk memastikan kehati-hatian Anda ketika akan membuang bahan tersebut ke

lingkungan saat bahan tersebut memiliki sifat yang dapat menyebabkan bahaya bagi

kesehatan dan lingkungan. Satu hal yang harus diperhatikan adalah selalu menggunakan

Google ketika Anda mengetahui berdasarkan simbol yang tertera atau anda telusuri melalui

lembar data keselamatan bahan (MSDS, Material Safety Data Sheet), bahwa bahan tersebut

berpotensi menyebabkan iritasi mata baik dalam bentuk uapnya maupun dalam interaksinya

dengan bahan lain. Informasi keselamatan bahan kimia dapat ditelusuri melalui link:

http://www.ilpi.com/msds/ dan https://www.msds.com/.

4. Perubahan Materi dan Energi

Perubahan materi merupakan bagian penting dalam sains kimia, karena perubahan

tersebut pada dasarnya dikaji untuk menghasilkan perubahan yang menguntungkan,

sedangkan pemahaman mengenai perubahan yang merugikan ditujukan untuk mencegah

perubahan tersebut sedini mungkin. Jika kita amati berbagai gejala yang ditunjukkan oleh

bahan disekitar kita, maka kita akan menemukan bahan-bahan tersebut dapat berubah baik

dengan sendirinya maupun ketika diberikan perlakuan yang disengaja berdasarkan

pemahaman kita terhada sifat dari materi tersebut. Bahan tumbuhan dan hewan meluruh,

logam berkarat, besin terbakar, air membeku ketika suhu diturunkan dan mencair kembali

ketika dipanaskan, tanah mengalami erosi, air danau dan laut menguap, dsb.

Bila sifat zat-zat yang mengalami perubahan tersebut dipelajari, maka perubahan tersebut

dapat dikelompokkan menjadi dua, yakni perubahan fisika dan perubahan kimia.

Mengapa sifat zat yang dia mati? Ketika Anda ingin mengindentifikasi seseorang, maka

Anda akan melihat karakteristik dari oarang tersebut, misalnya tinggi dan berat badan, warna

dan bentuk rambut, warna mata, sidik jari, bahkan saat ini pola DNA dari setiap individu

turut diamati pula untuk memperoleh karakteristik khas dari individu yang bersangkutan. Hal

yang dilakukan ketika kita diminta untuk mengindentifikasi suatu materi, maka pengamatan

yang kita lakukan adalah sifat dari materi tersebut yang meliputi sifat kimia dan sifat fisika.

Perubahan fisika: tidak terdapat perubahan pada komposisi. Perubahan fisika

terjadi ketika suatu zat mengalami perubahan pada sifat fisikanya saja dan tidak pada

komposisinya. Sebagai contoh, ketika es meleleh, beberapa sifat fisik dari es tersebut menjadi

berubah, misalnya kekerasaanya, massa jenisnya, dan kemudahannya untuk mengalir. Tetapi

komposisi dari sampel tersebut tetap dan tidak berubah yakni air.

Perubahan fisika: zat yang sama sebelum dan setelah perubahan

27

Air (s) Air (l) (1)

Perubahan kimia: perubahan komposisi. Perubahan kimia atau lebih dikenal dengan

reaksi kimia terjadi ketika suatu zat berubah menjadi zat yang lain. Contoh perubahan kimia

yang sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari diantaranya proses perkaratan besi,

penguraian air menjadi hidrogen dan oksigen ketika diberikan arus listrik. Pada persamaan 2

ditunjukkan terjadi perubahan komposisi sehingga produk akhir berbeda dengan pereaksi

semula.

Perubahan kimia: zat berbeda sebelum dan setelah perubahan

Air (s) Hidrogen + Oksigen (2)

Untuk memperdalam pemahaman Anda tentang konsep perubahan materi, lakukan analisis

terhadap sifat-sifat materi sebelum dan sesudah reaksi untuk zat-zat yang terlibat dalam

proses fotosintesis seperti ditunjukkan pada Gambar 1.9. Kemudian tentukan apakah

fotosintesis merupakan perubahan kimia atau fisika.

Perubahan materi sangat bermanfaat untuk memperoleh bahan-bahan baru. Salah satu

pemanfaatan prinsip perubahan fisika adalah proses pengambilan bahan-bahan tertentu dari

sumber bahan alam (ekstraksi) untuk diversifikasi pemanfaatannya dalam bidang kesehatan,

energi, maupun pangan alternatif. Prinsip-prinsip perubahan kimia juga banyak dimanfaatkan

untukmenghasilkan bahan-bahan baru yang memiliki nilai fungsional bagi manusia maupun

lingkungan.

Aliran listrik

28

Gambar 1.9. Perubahan materi pada reaksi pembentukan glukosa melalui fotosintesis.

Sumber:https://1.cdn.edl.io/

Perubahan materi selalu disertai dengan energi. Dalam proses biologis makhluk hidup,

pemecahan makanan yang melibatkan enzim sebagai katalis secara jumlah bersih

menghasilkan energi yang diperlukan tubuh untuk beraktivitas. Pembentukan energi yang

dihasilkan dari pengubahan glukosa yang dihasilkan dari bahan makanan melalui proses

reaksi biologis (metabolisme) ditunjukkan pada Gambar 1.10

Gambar 1.10. Perubahan materi pada reaksi metabolisme glukosa untuk pembentukan energi

pada makhluk hidup. Sumber:https://1.cdn.edl.io/

5. Penggolongan Materi Berdasarkan Sifat Kimia

Misalkan kita mengambil suatu sampel materi, yang mungkin berupa padatan, cairan,

atau gas, dan memeriksa berbagai sifat atau membedakan cirinya seperti bau, warna, atau

massa jenisnya. Berdasarkan sifat kimianya, materi digolongkan menurut komposisi dan sifat

materi seperti ditunjukkan pada Gambar 1.11.

29

Gambar 1.11. Penggolongan materi berdasarkan sifat kimianya

6. Unsur, senyawa, dan campuran

Unsur merupakan komponen pembangun suatu materi. Saat ini di alam tersebar hampir

ratusan unsur-unsur yang berbeda yang menyusun semua materi baik yang yang berbentuk

padat, cair, maupun gas. Beberapa unsur murni yang banyak digunakan dalam kehidupan

sehari hari ditunjukkan pada Gambar 1.12. Materi-materi tersebut diantaranya: alumunium,

tembaga, perak, karbon, emas, besi, dll. Dapatkah Anda mengindentifikasi masing-masing

mineral unsur dalam gambar tersebut?

30

Gambar 1.12. Contoh beberapa mineral unsur emas, besi, alumunium, karbon, seng, dan

perak. Perlu digaris bawahi bahwa pada umumnya mineral-mineral tersebut

terdapat dalam bentuk campuran dengan materi lainnya, sehingga beberapa

metode pemurnian diperlukan untuk memperoleh unsur dalam keadaan

murninya. Emas, intan, dan gas helium adalah contoh unsur yang ditemukan

di alam dalam keadaan bebas.

Unsur

Natrium klorida (garam) merupakan zat yang berbentuk padat dan berwarna putih. Jika

zat ini dilelehkan kemudian ke dalam lelehan garam tersebut dialirkan arus listrik, maka zat

tersebut akan terurai (terdekomposisi) membentuk cairan berwarna keperakan dan gas

berwarna hijau kekuningan, yang masing-masing secara berturut-turut merupakan lelehan

natrium dan gas klorin. Persamaan reaksi untuk dekomposisinya dirangkum sebagai berikut:

Pada proses tersebut natrium dan klorin dihasilkan sebagai produk penguraian natrium

klorida menggunakan reaksi kimia. Namun, metode kimia biasa tidak akan mampu

menguraian kembali natrium dan klorin yang dihasilkan menjadi komponen materi yang

lebih sederhana. Zat murni yang tidak dapat dipisahkan kembali menjadi zat-zat lain

yang lebih sederhana menggunakan reaksi kimia biasa disebut unsur. Klorin dan

natrium adalah contoh unsur pada persamaan reaksi di atas.

Hingga saat ini ada total sekitar 118 unsur alam dan unsur buatan baik itu berbentuk

unsur logam mauoun yang non logam. Unsur-unsur tersebut pada keadaan alaminya ada yang

terdapat dalam bentuk unsur bebas, dan ada pula (umumnya) yang terdapat dalam

bentukpersenyawaan dengan unsur lainnya membentuk materi lain dengan sifat yang

31

berbeda. Keseluruhan unsur tersebut dikelompokkan berdasarkan sifat kimianya dalam

bentuk tabel sistem periodik unsur seperti ditunjukkan pada Gambar 1.13.

Gambar 1.13. Tabel pengelompokkan unsur yang telah ditemukan.

Senyawa

Senyawa adalah gabungan dua unsur atau lebih yang terdapat dalam suatu materi yang

dihasilkan melalui reaksi kimia biasa. Sifat senyawa berbeda dengan sifat-sifat dari unsur

pembentuknya. Sebagai contoh senyawa garam natrium klorida (NaCl), salah satu senyawa

yang terdapat dalam garam dapur adalah hasil dari reaksi antara unsur natrium (Na) dengan

unsur klorin (Cl). Garam natrium klorida berbentuk padat pada suhu ruangan berbentuk

padatan putih, memiliki kelarutan yang baik dalam air, dan tidak beracun bagi tubuh. Sifat

dari garan NaCl tersebut berbeda dengan sifat dasar dari unsur-unsur pembentuknya, yakni

natrium dan klorin. Unsur logam natrium sangat reaktif terhadap air sehingga unsur ini harus

disimpan dalam minyak atau materi lainnya yang tidak bercampur dengan air dan klorin

merupakan gas yang bersifat racun. Perubahan sifat baru materi yang berbeda dari keadaan

materi awalnya yang pada bagian sebelumnya disebut sebagai perubahan kimia atau reaksi

kimia. Pada Gambar 1.14 ditunjukkan perubahan sifat materi garam NaCl.

32

Gambar 1.14. Logam natrium direaksikan dengan gas klorin menghasilkan garam natrium

klorida.

Contoh senyawa lainnya adalah magnesium oksida yang dihasilkan melalui reaksi

pembakaran pita magnesium di udara (Gambar 1.15), dan pembentukan senyawa air dari

reaksi unsur hidrogen dan unsur oksigen (Gambar 1.16). Masing-masing senyawa yang

terbentuk pada kedua peristiwa tersebut memiliki sifat fisika maupun sifat kimia yang

berbeda dengan unsur-unsur asalnya. Pada Gambar 1.16 ditunjukkan bahwa dalam gas

hidrogen, atom-atomnya berpasangan membentuk molekul unsur, begitu pula pada gas

oksigen (atom pada masing-masing unsur diwakili oleh masing-masing lingkaran). Ketika

terjadi reaksi kimia, maka gabungan kedua gas tersebut membentuk tatanan atom yang

berbeda melibatkan ikatan kimia menghasilkan molekul air, sehingga dalam setiap molekul

air kita akan menemukan 1 atom oksigen mengikat dua atom hidrogen. Tanpa reaksi

gabungan kedua gas hidrogen dan gas oksigen tidak akan berubah, seperti halnya campuran

gas-gas di udara. Jadi apakah perbadaan antara senyawa dan campuran?

Gambar 1.15. Pembakaran pita magnesium di udara.

33

Gambar1.16. Pembentukan air melalui reaksi gas hidrogen dan oksigen.

Sumber modifikasi gambar: www.google.co.id

Campuran

Campuran adalah materi yang tersusun atas dua atau lebih zat dengan komposisi tidak

tetap dan masih memiliki sifa-sifat zat awalnya. Campuran tidak memiliki komposisi yang

tetap dan terbentuk tanpa melalui reaksi kimia. Pada campuran senyawa-senyawa

pembentuknya bergabung tanpa melibatkan ikatan kimia. Campuran dapat digolongkan

menjadi campuran homogen (serbasama) (Gambar 1.17) dan campuran heterogen (serbaneka)

(Gambar 1.18). Beberapa campuran yang tentu Anda kenal diantaranya campuran air teh

manis yang merupakan campuran serbasama dari air dengan gula. Komposisi campuran air

dan gula pada air teh manis dapat sangat beragam. Pada campuran serbasama ini, penyusun

campuran tidak dapat dibedakan, namun sifat masing-masing komponen penyusunnya masih

tampak. Misalnya rasa manis dari gula, warna coklat-merah dari teh, dan wujud cair dari air.

Campuran serbasama lainnya adalah logam kuningan yang merupakan gabungan dari logam

tembaga dan seng dengan variasi berkisar 10-60%. Air kopi, campuran tanah dengan pasir

dan kerikil adalah sebagian contoh dari campuran serbaneka. Bagaimana membedakan zat

tunggal (senyawa atau unsur) dari campuran? 1. Zat tunggal memiliki titik didih dan atau titik

leleh yang tetap pada satu titik, sedangkan campuran titik didih atau titik lelehnya berentang

karena senyawanya tidak murni. 2. Campuran dapat dipisahkan dengan menggunakan proses

34

fisika, sedangkan zat tunggal senyawa hanya dapat dipisahkan menjadi unsur-unsurnya

dengan menggunakan reaksi kimia.

Terdapat beberapa cara pemisahan campuran diantaranyaberdasarkan perbedaan ukuran

partikel (pengayakan atau penyaringan atau filtrasi), beradasarkan perbedaan titik didih atau

titik leleh (destilasi atau penyulingan), berdasarkan perbedaan muatan (elektroforesis), dan

beradasarkan perbadaan kelarutan (ekstraksi, rekristraslisasi, kromatografi).

Gambar 1.17. Contoh campuran serbasama dalam kehidupan sehari-hari.

Sumber: https://www.slideshare.net/

Gambar 1.18. Contoh campuran serbaneka dalam kehidupan sehari-hari.

Sumber: https://www.slideshare.net/

35

Rangkuman

Selamat, Anda telah menyelesaikan kegiatan belajar 1 mengenai materi dan

perubahannya. Dengan demikian Anda telah menguasai kompetensi sebagai guru IPA yang

mampu menjelaskan berbagai peristiwa yang ditemui dalam kehidupan sehari-hari dari aspek

perubahan struktur yang terjadi pada suatu materi. Hal-hal penting yang telah Anda pelajari

dalam kegiatan belajar 1 adalah sebagai berikut:

Perbadaan susunan partikel pada materi padat, cair dan gas menjadikan materi yang adal

di alam terdapat pada tiga keadaan: padat, cair, dan gas. Sifat materi padat, cair, dan gas

dimanfaatkan untuk penggunaan bahan-bahan tersebut dalam aplikasi teknologi kendaraan

maupun dalam penggunaan sehari-hari seperti parfum.

Materi di alam mengalami perubahan secara berkesinambungan melalui perubahan fisis

dan kimia atau keduanya.

Materi tersusun oleh partikel dasar materi yang beriukuran sangat kecil berupa atom, ion,

atau molekul.

Berdasarkan sifat kimianya, materi dikelompkkan menjadi zat tungal (unsur dan senyawa)

dan campuran (homogen dan heterogen).

Partikel terkecil dari unsur adalah atom. Partikel terkecil senyawa adalah molekul.

Unsur adalah bahan dasar penyusun materi yang tidak dapat diraikanm kembali menjadi

zat-zat yang lebih sederhana melalui reaksi kimia biasa.

Molekul adalah gabungan dua atau lebih unsur yang sama atau berbeda.

Senyawa adalah zat tunggal yang dapat dipisahkan kembali menjadi zat-zat sederhana

melalui reaksi kimia. Senyawa merupakan gabungan dua unsur atau lebih melalu reaksi

kimia dan memiliki komposisi tetap.

Campuran adalah gabungan dua senyawa atau lebih dengan komposisi yang tidak tetap

dan dapat dipisakan kembali menjadi senyawa-senyawa pembentuknya menggunakan

proses fisika.

Tugas

Untuk memperdalam pemahaman Anda tentang materi yang telah dipelajari pada Kegiatan

Belajar 1 maka kerjakanlah tugas berikut!

1. Membandingkan. Titik leleh dan titik didih merupakan sifat fisika yang dimiliki oleh

suatu materi dan khas untuk setiap materi. Pikirkan apa yang terjadi dengan partikel-

partikel materi di dalamnya ketika materi tersebut mendidih atau meleleh? Buatlah sketsa

36

gambar untuk merepresentasikan keadaan partikel pada kedua keadaan tersebut,

kemudian tentukan perbedaan dan persamaan dari kedua proses tersebut.

2. Membuat keputusan. Oksigen merupakan materi yang dalam suhu ruang berwujud gas.

Temukan referensi mengenai sifat fisika dan kimia oksigen dari data keselamatan bahan

(MSDS) kemudian : 1. Buat lembar data keselamatan bahan untuk oksigen. 2.

kemukakan apa bahaya yang dapat terjadi jika dalam proses distribusi, oksigen tersebut

diangkut dalam keadaan cair? 3. Sarankan bagaimana cara menyelesaikan masalah

tersebut?

3. Berpikir deduksi. Argon, helium, dan boron adalah contoh campuran gas yang terdapat

di udara. Seorang siswa mengisi masing-masing balon dengan ketiga gas tersebut secara

terpisah dan membiarkan balon tersebut beberapa waktu. Setelah didiamkan beberapa

saat, siswa tersebut menemukan bahwa balon berisi gas helium dan neon menjadi

mengecil, sedangkan balon berisi gas argon hanya berubah sedikit. Tarik kesimpulan

terhadap percobaan siswa tersebut dan temukan percobaan sejenis untuk memberikan

ekperimen lainnya kepada siswa.

Rubrik penilaian

Supaya tugas yang Anda kerjakan menjadi terarah dan Anda dapat menyelesaikan tugas

tersebut dengan baik, maka gunakanlah rubrik penilaian berikut untuk mengukur

keberhasilan Anda dalam memahami materi.

Tugas No. Aspek penialaian Bobot

1. Menggambarkan susunan partikel sebelum dididihkan 25%

Menggambarkan susunan partikel setelah dididihkan 25%

Menjelaskan perasamaan susunan partikel sebelum dan sesudah

dididihkan

25%

Menjelaskan perbedaan susunan partikel sebelum dan sesudah

dididihkan

25%

Total 100%

2. Mengindentifikasi sifat fisika oksigen 20%

Mengindentifikasi sifat kimia oksigen 20%

Mengidentifikasi dan membuat lembar keselamatan bahan

oksigen

20%

Menganalisis masalah yang mungkin timbul saat oksigen

diangkut dalam keadaan cair

20%

Memberikan solusi terhadap bahaya yang mungkin timbul dari

pengangkutan oksigen dalam keadaan cair

20%

Total 100%

3. Menganalisis sifat fisika masing-masing gas 50%

Menarik kesimpulan 50%

37

Total 100%

Tes Formatif

1. Diketahui sifat materi X adalag sebagai berikut:

(1) Bentuk tidak tetap

(2) Volume tidak tetap

(3) Susunan molekul berdekatan

(4) Campurannya serbasama

(5) Dapat direnggangkan

Diantara pernyataan di atas, yang termasuk ciri-ciri zat berwujud gas adalah....

a. 1, 2, dan 3

b. 1, 2, dan 4

c. 2, 3, dan 5

d. 3, 4, dan 5

e. 2, 4, dan 5

2. Perhatikan data tentang penggunaan bahan berikut.

[1]. Gas elpiji sebagai bahan bakar karena mudah terbakar dan menghasilkan kalor yang

besar.

[2]. Tembaga sebagai kabel listrik karena memiliki daya hantar listrik yang baik.

[3]. Helium sebagai bahan pengisi balon udara karena memiliki massa yang ringan.

[4]. Alumunium sebagai bahan pembuatan alat memasak karena tidak mudah korosi.

Penggunaan bahan diatas yang memanfaatkan pasangan sifat fisika adalah....

a. 1, dan 2

b. 1 dan 3

c. 2 dan 3

d. 3 dan 4

e. 4 saja

3. Beberapa contoh perubahan materi:

(1) Besi berkarat

(2) Kamper menyublim

(3) Gula larut dalam air

(4) Pembuatan tape

Perubahan yang menghasilkan zat baru adalah....

a. 1 dan 2

b. 2 dan 3

c. 3 dan 4

d. 1 dan 3

e. 1 dan 4

4. Perhatikan sifat-sifat materi berikut ini.

[1]. Terbentuk dari dua macam zat atau lebih yang masih mempunyai sifat zat asal

[2]. Dapat diuraikan menjadi zat yang lebih sederhana

[3]. Terbentuk dari dua macam zat yang atau lebih dengan perbandigan massa yang tetap.

[4]. Komponen kompone peyusunnya dapat dipisahkan kembali secara fisis

[5]. Dapat direaksikan dengan air

Sifat senyawa ditunjukkan oleh nomor . . . .

38

a. 1 dan 2

b. 1 dan 3

c. 2 dan 3

d. 2 dan 4

e. 3 dan 4

5. Perubahan fisika merupakan perubahan yang tidak menghasilkan zat baru. Karakteristik

berikut yang akan berbeda pada perubahan fisika adalah....

a. Perubahan komposisi

b. Komposisinya tetap

c. Bentuknya tetap

d. Massanya berubah

e. Zatnya berubah

6. Perubahan kimia adalah perubahan yang menghasilkan zat baru. Peristiwa berikut yang

merupakan perubahan kimia adalah....

a. Mengisi balon dengan menggunakan uap panas

b. Membekukan air pada lemari es

c. Tumbuhan menangkap cahaya kemudian menggunakannya untuk mengubahnya

menjadi makanan

d. Mendidihkan air sampai menguap dan habis

e. Melelehnya lilin

7. Salah satu bahan yang biasa digunakan untuk pembuatan medali adalah perunggu yang di

dalamnya mengandung proporsi tembaga dan timah dalam jumlah yang besar. Zat lainnya

juga sering ditemukan dalam perunggu seperti fosfor, mangan, aluminium, dan silikon.

Berdasarkan deskripsi tersebut, maka perunggu merupakan contoh ....

a. Senyawa

b. Campuran

c. Unsur

d. Atom

e. Molekul

8. Raihan mencampurkan adonan mentah pancake dengan coklat chip. Ketika Ia menunggu

sebagian pancake buatannya matang, ia melihat sebagian coklat chipnya keluar dari bagian

bawah wadah. Campuran coklat chip dengan adonan pancake adalah contoh....

a. Pelarut

b. Zat terlarut

c. Larutan

d. Suspensi

e. Koloid

9. Senyawa merupakan suatu zat yang disusun atas dua jenis unsur atau lebih yang

bergabung dengan perbandingan tertentu. Manakah dari diagram berikut yang

menunjukkan gambar representasi partikel materi dalam bentuk senyawa?

39

10. Pemisahan suatu campuran ada yang dilakukan berdasarkan perbedaan kemudahan suatu

senyawa untuk menguap atau dengan kata lain berdasarkan perbedaan titik didih

senyawa. Pemisahan apa yang menggunakan prinsip tersebut?

a. Filtrasi

b. Destilasi

c. Ekstraksi pelarut

d. Kromatografi kertas

e. Sublimasi

Cocokkanlah jawaban Anda dengan Kunci Jawaban Tes Formatif 1 yang terdapat di bagian

akhir modul ini. Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian, gunakan rumus berikut untuk

mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap materi Kegiatan Belajar 1.

𝑇𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑡 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑎𝑠𝑎𝑎𝑛 =𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑗𝑎𝑤𝑎𝑏𝑎𝑛 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑒𝑛𝑎𝑟

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑜𝑎𝑙 𝑥 100%

Arti tingkat penguasaan:

90 - 100% = baik sekali

80 - 89% = baik

70 - 79% = cukup

< 70% = kurang

Apabila mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda dapat meneruskan dengan

Kegiatan Belajar selanjutnya. Bagus! Jika masih di bawah 80%, Anda harus mengulangi

materi Kegiatan Belajar 1, terutama bagian yang belum dikuasai.

40

Daftar Pustaka

Chang, Raymond. (2007). Chemistry, Edisi X. New York: Mc Graw Hill Inc.

Yayan Sunarya. (2014). Kimia Dasar 1: Berdasarkan Prinsip-Prinsip Terkini, Edisi III.

Bandung: Alkemi Grasifindo Press.

Brigs JGR. (2004). Chemistry Insight, Edisi V. Singapore: Pearson Education Asia Pte. Ltd.

Brady dan Humiston. (1990). General Chemistry, Edisi IV. New York: John Wiley & Sons.

Tautan:

https://www.superteacherworksheets.com/matter/matter-article_

http://www.ilpi.com/msds/ dan https://www.msds.com/.

https://www.youtube.com/watch?v=IP6YabCahKc