Perubahan Materi

           Materi dapat berubah dari wujud yang satu menjadi wujud yang lain. Perubahan wujud materi terjadi karena adanya perubahan energi yang terkandung dalam materi, seperti yang diakibatkan oleh pemanasan dan pendinginan. Perubahan madapat diketahui dari perbedaan keadaan awal dan keadaan akhir materi setelah mengalami perubahan. Keadaan yang dimaksud meliputi sifat-sifat mater  maupun strukturnya.

a.  Perubahan Fisika

Yaitu perubahan yang tidak menghasilkan materi baru, perubahan ini hanya melibatkan perubahan bentuk atau wujud materi. Peristiwa perubahan fisika dapat terjadi karena perubahan wujud zat, perubahan bentuk, perubahan ukuran, perubahan volume, perubahan bentuk energi, dan pelarutan.

1.      Perubahan Fisika karena Perubahan Wujud

Peristiwa perubahan fisika yang mengakibatkan perubahan wujud dapat terjadi karena pengaruh pemanasan. Materi yang telah mengalami perubahan fisika karena perubahan wujud dapat dikembalikan pada wujud semula. Contoh perubahan fisika karena perubahan wujud, antara lain:

         Es (zat padat)dipanaskan menjadi air (zat cair)  disebut meleleh/mencair

         Es (zat padat) dipanaskan menjadi Uap air (gas)  disebut Menyublin

         Air (zat cair) dipanaskan menjadi Uap air (gas) disebut Menguap

         Air (zat cair) didinginkan menjadi Es (zat padat) disebut Membeku

         Uap air (gas) didinginkan menjadi Es (padat) disebut Mengkristal

         Uap air (gas) didinginkan menjadi air (zat cair) disebut Mengembun / Kondensasi

         Embun terjadi karena uap air di udara melepaskan panas dan menjadi air.

         Kapur barus jika dibiarkan di tempat terbuka akan menyublim menjadi gas.

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 kayu hanya mengalami perubahan bentuk saja, sedangkan sifatnya tidak berubah. Contoh lain adalah perubahan materi dari aluminium menjadi teko, sendok, dan panci.

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.

4.      Perubahan Fisika karena Perubahan Volume

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.

5.      Perubahan Fisika karena Perubahan Energi

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.

6.      Perubahan Fisika karena Pelarutan

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

b. Perubahan kimia (Reaksi kimia)

Yaitu Perubahan materi yang menghasilkan materi yang jenisnya baru Perubahan kimia disebut juga dengan reaksi kimia.  Misalnya :Reaksi antara logam natrium dan gas klorin menjadi natrium klorida ( garam dapur)

Na  +   Cl            →                  NaCl

Na ( Natrium) adalah padatan logam lunak dengan permukaan yang mengkilat Cl (Klorin) adalah gas berwarna kuning /hijau NaCl (Natrium Klorida) berwarna putih, asap yang dihasilkan adalah kristal natrium klorida

Pada perubahan kimia, sangat sulit untuk mendapatkan kembali materi semula (bersifat irreversibel).Perubahan kimia (Reaksi Kimaa) ditandai dengan beberapa hal, di antaranya terbentuknya gas, endapan, dan perubahan warna, perubahan suhu.

a.      Terbentuknya Endapan

Reaksi kimia yang terjadi pada senyawa-senyuawa kimia seringkali ditandai dengan terbentuknya endapan. Contoh reaksi antara perak nitrat dan asam klorida yang menghasilkan endapan perak kloroda yang berwarna putih

AgNO_3(ag)  +   HCl_(ag)        →    AgCl_(s)  +  HNO_3(aq)

b.      Terbentuknya Gas

Ciri reaksi kimia yang lain adalah terbentuknya gas. Gas yang dihasilkan merupakan hasil reaksi yang dapat diamati. Contoh, reaksi antara logam Tembaga(Cu) dengan asam nitrat (HNO₃) yang menghasilkan gas berwarna coklat yaitu gas NO₂

Perubahan kimia dapat terjadi karena  Peristiwa pembakaran, perkaratan, dan pembusukan.

1.      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.

Peristiwa perubahan kimia karena pembakaran juga terjadi dalam tubuhmu. Bahan makanan yang telah kamu makan diproses dalam tubuh dengan cara pembakaran sehingga menghasilkan energi yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan aktivitas sehari-hari.

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).

Reaksi Pembakaran kayu menjadi abu

                                              _Kalor

Kayu +  Oksigen          →        Abu  +  Gas Pembakar

2.       Perubahan Kimia karena Perkaratan

Perkaratan adalah reaksi kimia antara logam dengan udara (oksigen) dan air. Perkaratan merupakan peristiwa perubahan 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).

Reaksi Perkaratan besi menjadi Oksida besi

Besi  +  Oksigen      →    Air  +            Oksida besi

Sifat besi dan karat besi sangat berbeda. Besi mempunyai sifat yang kuat, sedangkan karat besi mempunyai sifat yang rapuh.

Faktor-faktor yang mempercepat proses perkaratan antara lain:

a.         adanya uap air (udara yang lembab),

b.         adanya uap garam atau asam di udara,

c.          permukaan logam yang tidak rata,

d.         bersinggungan dengan logam lain.

Peristiwa 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?

·           Cara mencegah peristiwa perkaratan pada besi  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;

·           memperhalus permukaan logam, misalnya diamplas;

·           mencegah logam agar tidak terkena uap garam atau asam;

·           menyimpan logam di tempat kering.

3.      Perubahan Kimia karena Pembusukan

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.

Perubahan kimia dan perubahan fisika terkadang terjadi 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.

Perbedaan Perubahan fisika dan perubahan kimia

NO	Perubahan Fisika	Perubahan Kimia
1 2 3	Tidak terbentuk zat yang jenisnya baru. Reversibel ( dapat kembali ke bentuk asal) Tidak terjadi reaksi kimia.	Terbentuk zat yang jenis-nya baru. Irreversibel. (Tidak dapat kembali ke bentuk asalnya) Terjadi reaksi kimia ditandai dengan pembentukan gas, endapan, warna, dan perubahan energi.

Manfaat Perubahan Materi

Perubahan fisika berperan penting dalam industri obat-obatan atau farmasi, yaitu dalam proses ekstraksi zat-zat aktif yang terkandung dalam bahan alam. Zat-zat aktif ini berguna untuk bahan baku obat. Senyawa yang terkandung dalam dedaunan atau akar-akaran di keluarkan 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. Seperti halnya perubahan fisika, perubahan kimia pun banyak manfaatnya. Hampir semua industri yang memproduksi bahan baku menggunakan prinsip-prinsip 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.

Uji kepahaman

1.         Perhatikan perubahan materi yang terjadi di bawah ini:

(1) dinamit diledakan

(2) pembakaran bensin

(3) penyepuhan logam

(4) pemumian air dengan distilasi

(5) air membeku

Perubahan materi yang merupakan perubahan kimia adalah ...

A. 1, 2                         B. 1,  3                    C. 3, 5                     D. 2, 4                    E. 3, 4

2.         Perhatikan perubahan materi yang terjadi di bawah ini:

(1) sampah membusuk

(2) fotosintesis

(3) fermentasi

(4) bensin menguap

(5) air membeku

Perubahan materi yang merupakan perubahan kimia adalah ...

A. 1, 3, 5                       B. 1, 2, 3                             C. 2, 3, 5                D. 2, 4, 5                                E. 3, 4, 5

3.         Pernyataan berikut merupakan contoh perubahan materi:

1. Pembakaran bensin dalam mesin

2. Nasi menjadi bubur

3. Proses fotosintesis

4. Pemurnian destilasi air

5. Penguapan air laut

Pasangan pernyataan yang merupakan contoh perubahan kimia adalah ...

A. 1 dan 2                     B. 1 dan 3              C. 2 dan 3              D. 3 dan 4                              E. 4 dan 5

4.         Berikut disajikan beberapa perubahan materi berikut:

(1) pembuatan batu koral

(2) pembuatan tape

(3) pembuatan tepung beras

(4) penyulingan minyak kayu putih

(5) pembakaran kayu

(6) bensin terbakar

Yang termasuk peristiwa perubahan kimia adalah

A. (1), (2), dan (3)                       B. (2), (3), dan (4)

C. (2), (5), dan (6)                       D. (4), (5), dan (6)

E. (3), (4), dan (6)

5.         Peristiwa perkaratan pada besi  dapat dicegah dengan cara kecuali

a.     menghindarkan kontak langsung antara benda yang terbuat dari besi dengan oksigen atau air.

b.     mengecat, melumuri besi dengan oli

c.     memperhalus permukaan logam

d.     menyimpan logam di tempat kering.

e.     dimasukkan ke dalam air garam