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