Materi IPA Kelas 7 Bab 2 Zat dan Perubahannya

 Pernahkah kamu mendengar istilah gletser? Gletser adalah sebuah bongkahan atau endapan es yang besar dan tebal yang terbentuk di atas permukaan tanah. Bongkahan es tebal ini merupakan akumulasi endapan salju yang mengeras dan membau selama kurung waktu tertentu yang sangat lama.

Tahukah kamu bahwa sejak awal 1900-an, satu persatu gletser di kutub utara dan kutub selatan Bumi mulai mencair? Cairnya gletser jelas membawa dampak buruk? Dilansir dari World Wildlife Fund (WWF), salah satu dampak utama dari mencairnya gletser adalah kenaikan permukaan air laut dunia karena bongkahan gletser akan jatuh dan mencair di laut.

Para ahli memperkirakan jika seluruh gletser dan lapisan es di Bumi mencair, permukaan laut dunia akan mengalami peningkatan sebesar 230 kaki atau sekitar 70 meter. Akibatnya, eluruh kota pesisir akan ditutupi laut dan luas lahan akan menyusut. Hal ini jelas dapat mendatangkan bencana di Bumi.

Mengapa es bisa mencair atau meleleh? Apa yang sebenarnya terjadi pada saat es mencair? Bagaimana cara kita memperlambat proses mencairnya es? Untuk mengetahui jawaban dari pertanyaan-pertanyaan tersebut, pelajarilah seluruh materi dalam bab ini dengan bersungguh-sunguh.

 

A.      Wujud Zat dan Model Partikel

Amatilah gambar beberapa benda yang sering kita temukan dalam keseharian kita di bawah ini.

Gambar. Benda-benda di sekitar kita

Apa dasar yang kalian gunakan untuk mengelompokan benda-benda pada gambar di atas? Masih ingatkah kalian mengenai penggolongan benda-benda di atas?

Masih ingatkah kalian mengenai penggolongan benda menjadi benda padat, cair, gas saat kalian di SD? Pembagian benda tersebut adalah berdasakan wujudnya. Di tingkatkan SMP, semua benda kita kenal sebagai materi. Apa itu materi? Materi berarti benda, bahan, atau segala sesuatu yang tampak. Materi juga bisa diartikan sebagai sesuatu yang menjadi bahan untuk diujikan, dipikirkan, dibicarakan, atau dikarangkan. Materi juga merupakan bagian dari subjek yang dipelajari dalam kimia. Materi merupakan dasar dari terbentuknya zat atau objek. Materi dapat diamati dengan berbagai cara, baik yang dapat diamati oleh indra manusia maupun yang terlalu kecil untuk diamati oleh indra manusia.

Disimpulkan Materi atau Zat adalah sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa. Menempati ruang berarti zat dapat ditempatkan dalam suatu ruang atau wadah tertentu. Adapun memiliki massa berarti zat memiliki ukuran yang dapat diukur atau diperkirakan.

Makhluk hidup setiap objek disekelilingnya merupakan materi. Bahkan, gas-gas penyusun atmosfer, meskipun tidak tampak oleh mata, juga merupakan materi. Ini karena gas-gas tersebut menempati ruang dan memiliki massa.

Berdasarkan pengertian materi, jawablah pertanyaan berikut ini.

Gambar. Ilustrasi pertanyaan mengenai materi

Setelah mengetahui apa itu materi, kita akan gunakan istilah materi untuk menunjukan benda-benda. Menurut wujudnya, materi dibedakan atas zat padat, zat cair dan gas. Kalian telah mempelajari topik ini saat SD. Pasti kalian masih ingat keunikan air karena kita dalat melihat dalam tiga wujud yang berbeda, yaitu es sebagai zat padat, air sebagai zat cair dan uap air sebagai wujud gas.

Percobaan

Percobaan Sifat-sifat Zat Padat, Cair dan Gas

Percobaan 1: Berubah bentuk atau tidak?

Di bagian ini kalian akan diberikan benda-benda berikut ini: balon, balok, kayu, teh, gelas ukur, dan beberapa wadah kosong lainnya. Menurut kalian, benda manakah yang dapat berubah bentuk dan mana yang tidak?

Diskusikanlah bagaiman cara menguji apakah benda-benda tersebut memiliki sifat dapat berupah bentuk. Tulislah langkah-langkahnya. Setelah itu lakukanlah langkah-langah sesuai yang kalian diskusikan.

Manakah materi di atas yang termasuk zat padat, zat cair, dan gas? Apakah ada perubahan bentuk?

Percobaan 2: Sifat Kompresibilitas

Sifat Kompresibilitas sifat suatu zat yang mengalami perubahan volume saat tekanan yang diberikan padanya berubah. Pada bagian ini kalian akan menemukan tiga suntikan yang telah diisi dengan bahan yang berbeda-beda. Kalian akan menekan alat suntik ini untuk menguji sifat materi apakah dapat ditekan atau dikompresikan atau tidak. Sebelum melakukan percobaan, buatlah perkiraan atau dugaan atau hipotesis dulu, menurut kalian suntikan yang berisi bahan apa yang paling mudah ditekan? Mengapa demikian?

Sekarang lakukanlah percobaan ini dengan menekan piston/suntikan seperti gamabr di bawah ini.

Gambar. Percobaan menguji sifat kompresibilitas zat padat, cair dan gas.

Amatilah seberapa dalam kalian dapat menekan piston pada alat suntik tersebut. Tulislah hasil percobaan kelompok kalian dalam bentuk tabel. Apakah hasil percobaan sesui dengan hipotesis? Wujud benda manakah yang paling mudah ditekan?

1.        Sifat Zat Padat, Cair, dan Gas

Berdasarkan peercobaan di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa sifat-sifat zat padat, zat cair. Dan gas sebagai berikut.

a.      Sifat Zat Padat

Bentuk dan volumenya zat padat selalu tetap. Sebagai contoh, kelereng yang bulat, jika dipindahkan ke gelas akan tetap berbentuk bulat. Begitu pula volumennya. Volume kelereng akan selalu tetap walaupun dipindah-pindah. Selain itu, zat padat tidak dapat ditekan atau tidak dapat dimampatkan (dikompresi)

b.      Sifat Zat Cair

Zat cair memiliki volume tetap tetapi bentuknya berubah-rubah sesuai dengan yang ditempatinya. Apabila air dimasukkan ke dalam gelas, maka bentuknya seperti gelas, apabila dimasukkan ke dalam botol akan seperti botol. Meskipun bentuknya berubah-rubah, volume zat cair selalu tetap. Zat cair sulit ditekan atau sulit dimampatkan (dikompresi)

c.       Sifat Gas

Bentuk dan volume gas dapat berubah-rubah sesuai dengan tempatnya. Gas yang terdapat di balon memiliki bentuk dan volume yang sama dengan balon. Gas yang terdapat di balon memiliki bentuk dan volume yang sama dengan botol. Gas mudah ditekan atau dimampatkan.

Perbedaan sifat antara zat padat, cair, dan gas dapat dijelaskan melalui model partikel. Model biasanya digunakan oleh ilmuwan untuk menjelaskan mengenai sesuatu yang sangat kecil, yang tidak dapat dilihat agar dapat dipahami cara kerjanya. Sementara partikel adalah bagian terkecil yang ada dalam materi. Partikel-partikel yang ada dalam suatu zat selalu bergerak dan terjadi gaya tarik menarik antara partikel yang satu dnegan partikel lainnya.

Ternyata keadaan partikel-partikel dalam zat padat, zat cair dan gas berbeda-beda.

Gambar. Perbedaan keadaan partikel-partikel dalam zat padat, cair dan gas

2.        Model Partikel Zat Padat, Cair, dan Gas

a.      Partikel Zat Padat

Zat padat tersusun atas partikel-partikel yang teratur dan memunyai jarak antarpartikel yang sangat rapat. Gaya tarik menarik antarpartikel zat padat sangat kuat. Hal ini menyebabkan partikel tidak dapat bergerka secara bebas untuk berpindah tempat. Keadaan ini menyebabkan zat padat dapat mempertahankan bentuk dan volumenya sehingga zat padat selalu mempunyai bentuk dan volume yang tetap.

Gambar. Susunan Partikel zat padat teratur dan berdekatan

b.      Partikel Zat Cair

Zat cair mempunyai susunan partikel yang kurang teratur dan kurang rapat dibandingkan susunan partikel pada zat padat. Hal inilah yang menyebabkan partikel-partikel dapat bergerak bebas untuk berpindah tempat. Akan tetapi, partikel-partikel penyusun zat cair tidak dapat memisahkan diri dari kelampoknya. Keadaan ini menyebabkan volume zat cair selalu tetap, walaupun bentuknya selalu berubah mengikuti tempatnya.

Gambar. Susunan Partikel Zat Cair tidak teratur dan renggang

c.       Partikel Gas

Pada zat gas, jarak antarpartikel sangat berjauhan sehingga gaya tarik menarik antarpartikel sangat lemah. Partikel-partikel ini bergerak sangat bebas dan cepat dalam wadahnya. Hal ini menyebabkan zat gas dapat mempertahankan benduk dan volumennya sehingga bentuk dan volume zat gas selalu berubah mengikuti ruang yang ditempatinya.

Gambar. Susunan Partikel  Zat cair Berjauhan dan tidak teratur

3.        Mengenal Pergerakan Partikel Zat Secara Difusi

Pernahkah kalian mencium aroma kopi dari kamar kalian padahal ayah kalian yang minum kopi sedang berada di ruang tamu? Atau kalian baru pulang sekolah, tercium aroma masakan ibu kalian dari dapur sehingga kalian langsung merasa lapar. Kakak kalian yang hendak pergi menyemprotkan parfum di kamarnya tapi kalian dapat menciumnya padahal kalian berada di ruangan yang berbeda. Pernahkah hal itu terjadi pada kalian?

Aroma kopi, aroma masakan, parfum dan bau-bauhan lainnya, dibawa oleh udara, yang merupakan partikel gas untuk sampai pada indera penciuman kalian. Ingatlah bahwa partikel gas bergerak secara acak, dapat bertabrakan (atau bertumbukan) dan sangat cepat sehingga bau-bau tersebut dapat kalian rasakan walaupun jarak kalian cukup jauh dengan sumber bau. Proses ini disebut difusi.

Difusi adalah pergerakan partikel dari daerah yang partikelnya lebih banyak ke tempat yang lebih sedikit sampai keadaannya seimbang. Ketika partikel saling bertumbukan maka bau menjadi menyebar karena bercampur dengan partikel lainnya.

Difusi juga terjadi pada zat cair karena partikel-partikel dalam zat cair dapat bergerak. Kejadian seperti itu terlihat pada gambar. apabila suatu zat warna diteteskan ke dalam air.

Gambar. Keadaan air dan zat warna sebelum, saat dan setelah difusi.

Tahukah kalian bagaimana cara kita mencium aroma masakan ibu atau aroma parfum, bahkan bau dari tumpukan sampah? Lihatlah bagan hidung manusia pada berikut ini.

Gambar. Anatomi Hidung Manusia

Aroma dan bau-bauan masuk melalui rogga hidung atau nostril saat kita bernapas. Aroma dan bau-bauan tadi kemudian masuk melalui rambut-rambut halus atau silia yang ada di ujung saraf pembau. Aroma dan bau-bauan itu melalui saraf disalurkan ke otak sehingga kita mengetahui bau tersebut.

Menurut sari (https://dosenbiologi.com/manusia/cara-kerja-hidung, 30 september 2020), “Manusia dapat mendeteksi 2000-4000 jenis bau yang ada di dunia ini?”. Namun ada binatang yang memiliki indera penciuman yang lebih baik dibanding manusia. Bacalah fakta sains berikut.

B.      Perubahan Wujud Zat

Ambillah es batu lalu tempatkan di dalam suatu panci kecil. Panaskan dan amati apa yang terjadi. Biarkan api tetap menyala sampai cairan di dalam panci mulai bergelembung. Proses apakah saja yang terjadi

Seorang filsuf terkenal , Heractilus, mengatakan bahwa “satu-satunya hal yang tetap dalam hidup adalah perubahan itu sendiri”. Semuah hal berubah. Kalian yang dulu bayu terus bertumbuh sampai menjadi seperti saat ini, siswa kelas VII, dan kalian akan terus berubah, baik secara fisik maupun pemikiran dan perilaku. Berubahlah menjadi orang yang lebih baik.

Tika hanya kita, materi pun dapat mengalami perubahan. Di dalam subbab ini kita akan mempelajari perubahan wujud yang dapat terjadi pada materi.

1.        Meleleh dan membeku

Ketika kalian memanaskan es batu, maka dalam waktu singkat es akan meleleh atau mencair, bukan? Ini adalah salah satu contoh perubahan wujud suatu materi, yaitu es yang merupakan zat padat berubah menjadi zat cair.

Namun apa yang sebenarnya terjadi pada partikel-partikel di dalam zat padat saat dipanaskan? Menaikan suhu, melalaui pemanasan, berarti memberikan energi untuk partikel-partikel sehingga mereka bergerak atau bergetar lebih cepat. Sama seperti manusia, ketika kita lapar maka kita cenderung diam, tiak banyak bergerak. Namun setelah kita makan, ada energi yang kita peroleh, maka kita akan bergerak lebih lincah.

Dalam hal perubahan pada zat padat, panas dari api atau dari lingkungan sekitar membuat partikel-partikel dalam zat padat bergetar lebih cepat sehingga terbentuk sedikit ruang antara partikel. Dengan panas yang terus diberikan, maka ikatan antara partikel lama kelamaan kan berkurang kekuatannya sehingga terbentuklah zat cair. Peristiwa tersebut dikenal dengan sebutan meleleh. Perhatikan gambar perubahan dalam partikel-partikel berikut ini.

Gambar. Keadaan partikel pada perubahan wujud meleleh dan membeku

Kebalikannya, apaila air disimpan dalam suhu yang sangat dingin, maka air tersebut akan membeku dan berubah wujud dari zat cair (air) menjadi zat pada, yaitu berupa es. Ketika air kehilangan energi panas karena didingingkan (artinya panas dari air keluar kepada udara dingin di sekitarnya), maka partikel-partikel air bergerak lebih lamabt dan saling mendekat sampai terbentuk ikatan yang lebih kuat antara partikel dan partikel tidak dapat bergerak lagi. Mereka hanya bergetar saja. Saat inilah air berubah menjadi es.

2.        Menguap dan Mengembun

Ketika kalian memanaskan air dalam panci maka lama kelamaan akan muncul gelembung-gelembung pada air. Saat muncul gelembung-gelembung pada air. Saat muncul gelembung di manaa air naik ke permukaan lalu dilepaskan ke udara berupa air ditu disebut sebagai peristiwa mendidih.

Adapaun saat air, yang merupakan zat cair, berubah mejadi uap air, yang merupakan gas disebut sebagai proses menguap. Proses menguap dapat terjadi di bawah titik didih zat cair. Kalian bisa melihat pengertian titik didih zat cair. Kalian bisa melihat pengertian titik didih pada bagian berikutnya. Contohnya pakaian kita yang basah setelah dicuci, airnya menguap saat dijemur sehingga bisa kering. Menguap terjadi pada permukaan zat cair, sedangkan mendidih terjadi pada semua bagian zat cair.

Gambar Perbandingan proses mendidih dan menguap

Kebalikan dari proses menguap disebut mengembun atau kondensasi. Pada proses kondensasi, panas dari gas yang terbentuk berpindah ke udara sekitarnya. Karena kehilangan energi panas, maka gas berubah menjadi zat cair.

3.        Manyublim dan mengkristal

Perubahan dari padatan yang dipanaskan, sampai menjadi gas, tanpa melalui tahapan menjadi cairan, disebut menyublim. Peristiwa sublimasi es kering (dry ice) sering dimanaatkan untuk menyebabkan efek asap atau kabut saat konser musik, pertunjukan dan pagelaran seni bahkan acara pernikahan seperti gambar.  contoh lainnnya adalah kapur barus yang digunakan untuk mengharum kamar mandi atau lemari.

Gambar. Pertunjukan seni menggunakan efek kabut dari sublimasi es kering (dry ice)

Proses kebalikan dari menyublim, disebut mengkristal. Mengkristal merupakan perubahan wujud dari gas langsung menjadi padatan.

 

4.        Titik Leleh dan Titik Didih

Perhatikan grafik di bawah ini yang menunjukan kenaikan suhu akibat adanya pemanasan es hingga menjadi uap air, persis seperti apa yang telah kalian lakukan pada saat kegitan apersepsi. Namun kali ini ada data suhu yang dicantumkan pada sumbu-y, sementara sumbu-x menunjukan waktu pemanasan.

Gambar. Grafik perubahan wujud zat persatuan waktu

Dari grafik di atas, kita melihat bahwa:

1.      Suhu awal sebelum percobaan adalah -20⁰C, saat itu isi dalam gelas semuanya berupa es batu.

2.      Dengan adanya pemansan (energi) maka suhu di dalam gelas naik sampai pada 0⁰C, dimana suhu tidak mengalami perubahan selama proses meleleh. Mengapa hal ini bisa terjadi padahal gelas ini tetap dipanaskan? Ingatlah bahwa meleleh adalah proses perubahan dari zat padat menjadi zat cair yang membutuhkan energi. Energi berupa panas digunakan untuk membuat partikel-partikel dalam es bergerak lebih cepat. Panas juga diperlukan untuk melepaskan ikatan yang sangat kuat antar partikel-partikel dalam es sehingga memungkinkan adanya ruang antara partikel-partikel air.

Temperatur atau suhu pada saat suatau padatan berubah menjadi cairan disebut sebagai titik leleh. Sementara suhu pada saat suatu cairan berubah menjadi padatan disebut sebagai titik beku. Titik leleh dan titik beku suatu zat adalah sama. Jadi titik leleh dan titik beku air adalah 0⁰C.

3.      Ketika semua es telah berubah menjadi air, maka suhu di dalam cairan yang terus dipanaskan ini naik lagi sampai mencapai 100⁰C.

4.      Suhu kemudian konstan atau tetap lagi pada 100⁰C saat air menguap membentuk uap air. Suhu yang tetap ini disebut sabagai titik didih. Menurut kalian, mengapa suhu konstan padahal masih ada pemanasan terus-menerus?

Titik didih adalah suhu ketika cairan mengalami proses mendidih, dilepaskan ke udara dalam bentuk gas. Misalnya titik didih air adalah 100⁰C, artina pada suhu pemanasan itu cairan mulai berubah menjadi gas, dan suhu akan berubah sampai semua cairan sudah menguap.

Tidak semua materi memiliki titik didih atau titik leleh yang sama dengan air. Setiap materi atau zat memiliki titik didih dan titik leleh masing-masing, yang dapat membedakannya dengan materi atau zat yang lain. Perhatikan tabel di bawah berikut yang menunjukan data titik leleh dan titik didikh beberapa materi.

Tabel. Titik leleh dan titik didih Beberapa Materi pada Tekanan Normal

Materi	Titik Leleh (0C)	Titik Didih (0C)
Air	0	100
Lilin	60	400
Garam	804	1413
Besi	1535	2750
Alumunium	660	1800
Emas	1064	2856
Permata	3550	4827
Oksigen	-218	-183
Nitrogen	-210	-196

 

C.      Perubahan Fisika, Kimia dan Siklus Air

Dalam kehidupan sehari-hari kamu selalu melihat peristiwa perubahan materi, baik secara alami maupun dengan disengaja. Peristiwa perubahan materi secara alami, misalnya pembusukan makanan atau perkaratan besi. Persitiwa perubahan materi dengan disengaja, misalnya kerta yang dibakar atau lilin yang dibakar. Perubahan materi dapat dikelompokan menjadi 2 (dua), yaitu perubahan fisika dan kimia

1.      Perubahan Fisika

Perubahan fisika adalah perubahan zat yang tidak disertai dengan terbentuknya zat baru. Dari es yang dapat kamu amati, diketahui bahwa es yang awalnya berwujud padat, setelah dipanaskan akan berubah menjadi wujud air. Meskipun es mengalami perubahan wujud dari padat ke cair, tetapi es dan air masih memiliki sifat-sifat yang sama. Hal ini terbukti dengan rasa es batu sebelum dipanaskan sama dengan setelah dipanaskan. Perubahan materi yang tidak menghasilkan zat baru inilah yang dinamakan perubahan fisika.

Ciri pertama perubahan fisika adalah pada saat terjadi perubahan fisika, materi sebelum dan sesudah perubahan sama. Sebagai contoh, es dan air tersusun atas senyawa yang sama, yaitu H₂O. perbedaan antara es dan air hanya terlihat dari wujudnya saja. Contoh lainnya yaitu perubahan saat melarutkan gulu. Dalam larutan gula tersebut masih terdapat air maupun gula, tidak ada zat atau materi baru yang terbentuk. Sifat air masih bisa kita lihat karena dapat dituang dari satu wadah ke wadah yan lain. Terbukti juga kalian dapat merasakan air menjadi manis, artinya gula sebagai suatu materi masih ada tidak berubah.

Adapun ciri yang kedua dari perubahan fisika adalah dapat kembali ke bentuk semula atau reversibel. Contohnya adalah pada proses peleburan besi. Batang besi dipanaskan dengan suhu tinggi akan berubah menjadi besi cair. Cairan besi yang sudah meleleh itu dimasukan dalam cetakan. Setelah itu, dibiarkan menjadi dingin hinga berbentuk padat kembali.

2.      Perubahan Kimia

Perubahan kimia adalah perubahan zat yang dapat menghasilkan atau membentuk zat baru dengan sifat kimia yang berbeda dengan zat asalnya. Kamu dapat mengamati bahwa kertas yang dibakar mengalami perubahan materi yang menghasilkan zat yang baru, yaitu abu. Abu kertas merupakan materi baru yang sifatnya sangat berbeda dengan kertas. Selain itu, abu yang telah terbentuk tidak dapat dibuat menjadi kertas lagi, artinya perubahannya tidak bisa kembali ke bentuk semula atau disebut juga irreversibel.

Pada saat perubahan kimia terjadi, ilmuwan Sains menyebut bahwa reaksi kimia telah terjadi. Reaksi kimia biasanya dituliskan dalam bentuk persamaan. Persamaan kimia ini dapat ditulis dalam bentuk kata atau simbol. Persamaan kimia dapat ditulis sebegai berikut.

Pereaksi + Pereaksi + …. -> Produk

Tahukah kamu ciri-ciri atau tanda telah terjadi reaksi kimia. Berlangsungya perubahan kimia dapat diketahui dengan ciri-ciri sebagai berikut.

a.      Terbenetuknya zat baru

Nasi yang kalin konsumsi setiap hari berasal dari beras. Ketika beras dimasakah maka terjadilah reaksi kimia sehingga beras akan berubah menjadi nasi. Apakah nasi dapat diubah menjadi beras? Karena itulah perubahan ini disebut perubahan kimia. Nasi adalah suatu meteri yang berbeda dengan beras.

b.      Ada perubahan warna

Pernahkah kalian melihat orang yang rambutnya dicat menjadi warna rambut yang berbeda dari sebelumnya? Nah ini adalah contoh perubahan kima yang menunjukan perubahan warna. Contoh lainnya juga terjadi ketika ibu memanggang kue sampai warnanya kecoklatan.

Gambar. Reaksi yang menghasilkan Peruahan Warna

Gambar di atas, ketika dua macam cairan yang berwarna bening, yaiut cairan timbal (II) nitrat dan cairan kalium iodida dicampurkan mak terbentuklah warna kuning dalam campuran tersebut. Warna kuning ini menunjukan adanya senyawa baru yang terbentuk yaitu timbal (II) iodide. Perubahan ini menunjukan cairan sebelum reaksi dan sesudah reaksi adalah cairan yang berbeda, tidak sama lagi sehingga disebut perubahan kimia. Persamaan reaksinya dari reaksi pada gambar tersebut adalah:

c.       Terbentuk gas

Tanda berikutnya dapat dilihat pada reaksi antara logam magnesium dengan larutan bening asam klodrida seperti ditunjukan pada gambar di bawah ini.

Gambar. Reaksi Terbentuknya Gas

Gelembung ini berbeda, yang terbentuk saat air mendidih karena gelembung ini merupakan hasil reaksi kimia antara magnesium dan asam klorida yang membentuk gas hidrogen. Selain gas hidrogen, dihasilkan pula larutan magnesium klorida. Jadi, dapat kita lihat bahwa zat yang ada sebelum dan sesudah reaksi itu berbeda. Adapun pada air saat mendidih, baik air meupun uap air mengandung zat yang sama, yaitu H₂O

d.      Terbentuk Endapan

Beberapa reaksi kimia menghasilkan endapat sebagai salah satu produknya, padahal tidak ada endapan atau padatan pada pereaksinya. Reaksi awal biasanya berupa larutan yang keruh setelah dicampur seperti pada gambar.

Gambar. Reaksi Terbentuknya Endapan

Larutan yang keruh menunjukan adanya padatan yang tidak larut. Apabila dibiarkan beberapa saat maka padatan itu akan menumpuk di bagian bawah tabung reaksi. Padatan inilah yang disebut sebagai endapan. Persamaan reaksi untuk reaksi pada gambar di atas adalah.

e.       Ada Perubahan Energi

Reaksi kimia yang terjadi pada saat terjadi ledakan menunjukan adanya cahaya dan panas. Cahaya dan panas adalah dua bentuk energi. Reaksi lainnya yang menunjukan perubahan energi adalah reaksi pembakaran logam magnesium (pembakaran adalah reaksi dengan oksigen), seperti ditunjukan oleh gambar dibawah.

Gambar. Reaksi Perubahan Energi

Ada cahaya yang sangat terang yang terlihat ketika pembakaran. Setelah pembakaran diperoleh serbuk putih seperti abu, yaitu magnesium oksida.

3.      Siklus Air

Air adalah materi yang istimewa karena kita dapat menjumpainya dalam bentuk padatan, cairan, dan gas dalam dunia ini, baik secara langsung maupun tidak langsung. Air merupakan kebutuhan pokok makhluk hidup lain. Meskipun digunakan secara terus-menerus, jumlah air selalu tetap karena mengalami proses yang disebut dengan siklus air atau siklus hidrologi. Siklus air adalah rangkaian atau tahpan yang dilalui oleh air dari Bumi, ke atmosfer, dan kembali lagi ke Bumi.

Gambar. Siklus Air

Siklus air bermula ketika panas Matahari menguapkan air yang ada di laut dan di permukaan Bumi (evaporasi) serta penguapan yang berasal dari tumbuhan (transpirasi). Uap air tersebut akan berkumpul di atmosfer. Uap air lama-lama akan berubah menjadi titik-titik air terjadi proses kondensasi atau (pengembunan) hingga terbentuk awan. Awan tersebut kemudian akan bergerak sesuai dengan arah angin. Penguapan yang terjadi setiap hari mengakibatkan uap yang menjadi awan semakin banyak. Jika awan sudah tidak dapat menampung uap dari evaporasi, maka uap air di awan akan turun sebagai hujan (presipitasi). Air hujan akan mengisi cadangan air yang berada di permukaan Bumi. Proses ini berlangsung berulang dan terus menerus.

 

B.       Kerapatan Zat

Apabila ada batu bata yang jatuh mengenai kaki kalian pasti terasa sakit, namun bila air, dalam volume yang sama degnan batu bata, yang tumpah mengenai kakimu, mengapa tidak sakit? Coba pikirkan alasannya, lalu diskusikan dengan teman sekelompok kalian

Untuk menjawab pertanyaan di atas, kalian bisa menghubungkan kembali dengan keadaan partikel-partikel dalam zat padat dan zat cair. Perhatikanlah gambar berikut ini.

Gambar. Perbandingan kerapatan partikel batu bata dan air

Pada volume yang sama (besar kotak sama). Maka jika kalian menghitun jumlah partikel ada lebih banyak partikel zat padat dibandingkan partikel zat cair dalam volume yang sama. Kenapa bisa lebih banyak? Karena partikel pada zat padat lebih rapat dibandingkan dengan zat cair.

Apakah alasan kalian pada saat kegitan apersepsi benar? Selamat kalian telah menerapkan pemahaman dengan sangat baik. Apabila alasan kalian masi salah, jangan berkecil hati karena ini bagian dari proses belajar. Kita bisa belajar dari sebuah kesalahan kita.

Secara konsep IPA, konsep yang membedakan partikel-partikel dalam hal kerapatannya dalam suatu materi disebut sebagai kerapatan atau massa jenis. Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya.

Walaupun emas dan es sama-sama zat padat, namun ternyata keduannya memiliki kerapatan partikel yang berbeda. Bahkan massa jenis setiap materi berbeda-beda, yang dapat dijadikan sebagai penanda suatu zat. Massa jenis suatu zat yang sama tetap sama, walaupun ukurannya berbeda.

 

1.      Menentukan Massa jenis Suatu Benda

 

Perhatikan gambar di bawah ini untuk membandingkan massa dari empat materi yang volume sama.

'

Gambar. Massa Beberapa materi dengan volume yang sama

Dari gambar di atas, kalian pasti sudah mengetahui mana materi yang paling rapat atau dengan kata lain, yang massa jenisnya paling tinggi, kan?

Sekarang bandingkanlah 1 kg besi dengan 1 kg kapas, manakah yang lebih bertat? Banyak orang yang terkecoh dengan pertanyaan ini dan akan langsung menjawab besi, padahal jika diperhatikan dengan teliti, besi dan kapas sama-sama 1 kg. hanya saja akan dibutuhkan banyak sekali kapas agar dapat mencapai 1 kg, sementara besi hanya dibutuhkan sedikit, berarti ada perbedaan volume.

Massa jenis termasuk besaran turunan. Masih ingatkah kalian apa yang dimaksud besaran turunan? Kita telah mempelajari pada bab sebelumnya. Seperti terlihat pada paragraf sebelumnya, massa jenis suatu benda bergantung pada massa dan volume benda. Dari gambar di atas kalian sudah mengetahui bahwa pada volume yang sama, kerapatan ditentukan oleh massa suatu benda. Dengan kata lain, massa jenis adalah masa dari suatu materi yang volumna 1 cm³. Sehingga massa jenis dapat dinyatakan sebagai perbandingan antara massa dan volume atau dirumuskan:

Dimana