Zat: Pengertian, Jenis, Sifat, Perubahan Wujud, Susunan Partikel, Gaya Tarik dan Contohnya (Materi SMP)
https://juniorsciences.blogspot.com/2018/04/zat-materi-SMP-kelas-7.html?m=0
Daftar Materi IPA Terpadu
Advertisement
Banyak benda yang dapat dilihat dan dijumpai di kehidupan sehari-hari. Misalnya pensil, kacamata, batu, kursi, air, balon berisi udara, tabung LPG berisi gas, es, baja, dan daun. Benda-benda tersebut tersusun dari zat yang berbeda, misalnya pensil dan batu. Namun dapat pula tersusun dari zat yang sama, misalnya air dan es. Tahukah kamu apa yang dimaksud dengan zat? Berikut pembahasannya.
Pengertian Zat
Zat adalah sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa.
Apakah benda-benda memerlukan tempat? Misal tersedia air yang berada di dalam gelas. Tuanglah air tersebut ke dalam kaleng. Apakah air menempati kaleng? Ternyata air memerlukan tempat atau wadah. Selanjutnya jika air dalam wadah itu ditimbang ternyata memiliki massa. Demikian halnya dengan udara ternyata juga menempati ruang dan memiliki massa.
Jenis-Jenis Zat
Di sekitarmu terdapat benda-benda yang dapat kamu kelompokkan kedalam tiga wujud zat. Beberapa benda seperti besi, kayu, aluminium termasuk zat padat. Air, minyak termasuk zat cair, sedangkan gas elpiji, udara termasuk zat gas. Pada prinsipnya terdapat tiga wujud zat yaitu : zat padat, zat cair dan zat gas.
■ Zat Padat adalah zat yang bentuk dan volumenya tetap. Contohnya kelereng yang berbentuk bulat, dipindahkan ke gelas akan tetap berbentuk bulat. Begitu pula dengan volumenya. Volume kelereng akan selalu tetap walaupun berpindah tempat ke dalam gelas. Hal ini disebabkan karena daya tarik antarpartikel zat padat sangat kuat. Pada umumnya zat padat berbentuk kristal (seperti gula pasir atau garam dapur) atau amorf (seperti kaca dan batu granit).
■ Zat Cair adalah zat yang memiliki volume tetap tetapi bentuk berubah-ubah sesuai dengan yang ditempatinya. Apabila air dimasukkan ke dalam gelas, maka bentuknya seperti gelas, apabila dimasukkan ke dalam botol, maka bentuknya akan seperti botol. Tetapi volumenya tetap. Hal ini disebabkan partikel-partikel penyusunnya agak berjauhan satu sama lain. Selain itu, partikelnya lebih bebas bergerak karena ikatan antarpartikelnya lemah.
■ Zat Gas adalah zat yang bentuk dan volumenya sesuai dengan tempatnya. Gas terdapat di balon memiliki bentuk dan volume yang sama dengan balon. Gas yang terdapat di dalam botol, bentuk dan volumenya sama dengan botol. Partikel-partikel gas bergerak acak ke segala arah dengan kecepatan bergantung pada suhu gas, akibatnya volumenya selalu berubah.
Sifat-Sifat Zat
Setiap jenis zat memiliki sifat-sifat tertentu. Untuk memahami sifat-sifat zat padat, cair, dan gas dapat dilakukan pengamatan sebagai berikut.
1. Menyelidiki Sifat-Sifat Zat Padat
□ Sediakan sebuah logam, gelas, dan piring.
□ Masukkan uang logam ke dalam gelas, kemudian pindahkan ke dalam piring. Berubahkah bentuk dan volume uang logam tersebut?
Ternyata bentuk dan volume uang logam tidak berubah. Uang logam adalah benda padat. Jadi, dapat disimpulkan bahwa:
Sifat zat padat adalah bentuk dan volumenya tetap.
|
2. Menyelidiki Sifat-Sifat Zat Cair
□ Sediakan sebuah gelas ukur, botol, dan ember serta air sebanyak 100 mL.
□ Tuangkan air tersebut ke dalam gelas ukur, seperti apakah bentuk air tersebut?
□ Pindahkan air dari gelas ukur ke botol, berubahkah bentuk air? Bagaimanakah volume air, apakah berubah?
Ternyata bentuk air berubah sesuai dengan tempatnya, tetapi volume air tetap. Air adalah zat cair. Jadi, dapat disimpulkan bahwa:
Zat cair mempunyai bentuk berubah sesuai dengan tempatnya, tetapi volumenya tetap.
|
3. Menyelidiki Sifat-Sifat Zat Gas
□ Sediakan sebuah balon dan sebuah kantong plastik.
□ Tiuplah balon karet dengan 3 tiupan. Amati bentuk balon.
□ Dengan cara yang sama, tiuplah kantong plastik dengan 3 tiupan. Samakah bentuk kantong plastik itu dengan balon? Bagaimana volume kantong plastik?
Ternyata, bentuk dan volume zat gas berubah sesuai dengan tempatnya. Udara adalah zat gas. Jadi, dapat disimpulkan bahwa:
Zat gas mempunyai bentuk dan volume berubah, sesuai dengan tempatnya.
|
Dari penjelasan mengenai sifat-sifat zat berdasarkan wujudnya, yaitu padat, cair dan gas, maka dapat kita rangkum sifat atau karakteristik dari masing-masing wujud zat tersebut seperti yang ditunjukkan pada tabel berikut ini.
Tabel Volume dan Bentuk Wujud Zat
Wujud Zat
|
Volume Zat
|
Bentuk Zat
|
Padat
|
Tetap
|
Tetap
|
Cair
|
Tetap
|
Berubah-ubah
|
Gas
|
Berubah-ubah
|
Berubah-ubah
|
Perubahan Wujud Zat
Jika air dipanaskan, maka air akan mendidih. Air yang sudah mendidih apabila dipanaskan terus-menerus, maka air akan berkurang dan lama kelamaan habis. Ke manakah air tersebut? Air itu menguap menjadi gas.
Air dapat berada dalam tiga wujud, yaitu padat (es), cair (air), dan gas (uap air). Jadi, baik es, air, dan uap air terdiri dari zat yang sama hanya wujudnya berbeda. Perubahan wujud seperti ini disebut perubahan fisika.
Perubahan fisika adalah perubahan zat yang tidak menghasilkan zat baru.
|
Berikut skema perubahan wujud zat cair, padat, dan gas.
Perubahan wujud zat secara fisika digolongkan menjadi enam peristiwa sebagai berikut.
■ Membeku adalah peristiwa perubahan wujud dari cair menjadi padat. Dalam peristiwa ini zat melepaskan energi panas.
■ Mencair adalah peristiwa perubahan wujud zat dari padat menjadi cair. Dalam peristiwa ini zat memerlukan energi panas.
■ Menguap adalah peristiwa perubahan wujud dari cair menjadi gas. Dalam peristiwa ini zat memerlukan energi panas.
■ Mengembun adalah peristiwa perubahan wujud dari gas menjadi cair. Dalam peristiwa ini zat melepaskan energi panas.
■ Menyublim adalah peristiwa perubahan wujud dari padat menjadi gas. Dalam peristiwa ini zat memerlukan energi panas.
■ Menyublim (mengkristal) adalah peristiwa perubahan wujud dari gas menjadi padat. Dalam peristiwa ini zat melepaskan energi panas.
Tabel Perubahan Wujud Zat
Perubahan
Wujud
|
Dari wujud
|
Ke wujud
|
Melepas/Menerima
Kalor (Panas)
|
Mencair
|
Cair
|
Padat
|
Menerima kalor
|
Membeku
|
Padat
|
Cair
|
Melepas kalor
|
Menguap
|
Cair
|
Gas
|
Menerima kalor
|
Mengembun
|
Gas
|
Cair
|
Melepas kalor
|
Menyublim
|
Padat
|
Gas
|
Menerima kalor
|
Mengkristal
|
Gas
|
Padat
|
Melepas kalor
|
Selain perubahan wujud yang merupakan perubahan fisika adalah perubahan bentuk, perubahan panjang dan volume (pemuaian dan penyusutan), dan melarut (misalnya gula atau garam melarut dalam air).
Apabila kalian membakar kertas, maka kertas tersebut akan berubah menjadi abu. Dapatkah abu tersebut diubah menjadi kertas lagi? Kertas yang dibakar selain menghasilkan abu juga menimbulkan asap. Perubahan ini menghasilkan jenis zat baru. Sebab asap, abu, dan kertas adalah zat yang berbeda. Perubahan ini disebut dengan perubahan kimia.
Perubahan kimia adalah perubahan zat yang menyebabkan terjadinya jenis zat baru.
|
Perubahan kimia disebut reaksi kimia, perubahan kimia antara lain berupa pernapasan, perkaratan besi, pelapukan kayu, peragian (singkong menjadi tape), dan perubahan air susu menjadi masam.
Susunan Partikel Zat
Zat terdiri atas bagian-bagian yang sangat kecil yang disebut dengan partikel. Meskipun partikel-partikel zat sangat kecil dan tidak dapat dilihat oleh mata, namun susunan dan sifat partikel ini sangat menentukan wujud suatu zat, apakah berwujud padat, cair, atau gas.
1. Susunan Partikel Zat Padat
Partikel zat padat mempunyai ciri-ciri sebagai berikut.
□ Letaknya sangat berdekatan dan susunannya teratur.
□ Gerakannya tidak bebas, terbatas (hanya bergetar).
□ Sifat bentuk dan volumenya tetap.
□ Gaya tarik-menarik antarpartikel sangat kuat.
Pada kebanyakan zat padat, partikel-partikelnya tertata secara teratur dan terulang. Zat padat yang demikian disebut kristal, contoh: garam dapur (NaCl). Ada sebagian zat padat yang bukan kristal, sebab zat padat tersebut tidak memiliki susunan partikel yang teratur. Zat padat yang demikian disebut anamorf, contoh: gelas, plastik, dan lilin.
2. Susunan Partikel Zat Cair
Partikel zat cair mempunyai ciri-ciri sebagai berikut.
□ Letaknya agak berdekatan dan susunannya agak teratur.
□ Gerakannya lebih bebas.
□ Volumenya tetap dan bentuk mudah berubah.
□ Gaya tarik-menarik antarpartikelnya kurang kuat.
3. Susunan Partikel Zat Gas
Partikel zat gas mempunyai ciri-ciri sebagai berikut.
□ Letak partikelnya berjauhan dan susunannya tidak teratur.
□ Gerakannya sangat bebas.
□ Gaya tarik-menarik antarpartikelnya sangat lemah.
Gaya Tarik Antarpartikel Zat
Antarpartikel terdapat gaya tarik-menarik. Gaya tarik-menarik ini ada dua macam, yaitu sebagai berikut.
1. Kohesi
Kohesi adalah gaya tarik-menarik antara partikel-partikel yang sejenis. Contoh: gaya tarik-menarik antara partikel-partikel air, gaya tarik-menarik antara partikel kertas, gaya tarik-menarik antara partikel minyak, gaya tarik-menarik antara partikel kaca, dan sebagainya.
2. Adhesi
Adhesi adalah gaya tarik-menarik antara partikel-partikel yang tidak sejenis. Contoh: gaya tarik-menarik antara partikel kapur dengan partikel-partikel papan tulis, sehingga kapur menempel pada papan tulis.
Dengan adanya gaya kohesi dan adhesi, menyebabkan bentuk permukaan zat cair dapat berbeda-beda. Untuk lebih memahami mengenai konsep kohesi dan adhesi, silahkan kamu lakukan percobaan atau eksperimen sederhana berikut ini.
Percobaan Sederhana
Tujuan:
Mengetahui bentuk permukaan zat cair.
Alat dan Bahan:
1. Tabung reaksi
2. Air
3. Minyak gorang
Cara Kerja:
1. Sediakan sebuah tabung reaksi, pada bagian dalam tabung olesi dengan minyak goreng. Kemudian masukkan air dalam tabung tersebut kira-kira ½ bagian. Bagaimana bentuk permukaan air dalam tabung? Mengapa demikian?
2. Sediakan sebuah tabung reaksi yang lain dan masukkan air ke dalamnya kira-kira ½ bagian. Bagaimana bentuk permukaan air dalam tabung? Mengapa demikian?
Dari percobaan sederhana di atas, tampak bahwa permukaan air pada tabung (a) yang diolesi minyak berbentuk cembung (miniskus cembung), karena kohesi air lebih besar daripada adhesi air pada tabung yang diolesi minyak.
Sedangkan permukaan air pada tab ung (b) yang tidak diolesi minyak berbentuk cekung (miniskus cekung), karena kohesi air lebih kecil daripada adhesi air pada tabung, sehingga dinding tabung basah oleh air.
□ Zat cair yang tidak membasahi dinding tempatnya, miniskus (permukaannya) cembung, sebab kohesi lebih besar dari adhesinya.
□ Zat cair yang membasahi dinding tempatnya, miniskus (permukaannya) cekung, sebab adhesinya lebih besar daripada kohesinya.
|
Kapilaritas
Mengapa minyak tanah dapat naik pada sumbu kompor? Mengapa air dapat meresap ke dalam kain? Untuk memahami penyebabnya, lakukan kegiatan berikut ini.
Percobaan Sederhana
Tujuan:
Memahami gejala kapilaritas.
Alat dan Bahan:
1. Bejana kaca
2. 2 pipa kapiler dengan diameter berbeda
3. Air
4. Air raksa
Cara Kerja:
1. Sediakan sebuah bejana kaca dan isilah dengan air.
2. Ambillah 2 pipa kapiler yang lubangnya tidak sama besar (diameternnya berbeda).
3. Masukkan pipa tersebut ke dalam bejana berisi air. Apakah yang terjadi? Bagaimana tinggi permukaan air dalam pipa?
4. Lakukan kembali kegiatan-kegiatan di atas dengan mengganti air dengan raksa! Apa yang terjadi? Bagaimana permukaan raksa dalam pipa?
Dari kegiatan di atas, ternyata permukaan air dalam pipa kapiler lebih tinggi dari permukaan air dalam bejana. Makin kecil diameter pipa, maka semakin tinggi kenaikan permukaan air dalam pipa.
Untuk raksa, permukaan raksa dalam pipa kapiler lebih rendah dari permukaan raksa dalam bejana. Makin kecil diameter pipa, maka semakin besar penurunan permukaan raksa dalam pipa. Peristiwa-peristiwa di atas dinamakan kapilaritas.
Kapilaritas adalah gejala turun atau naiknya permukaan zat cair dalam pipa yang sempit (pipa kapiler).
|
Gejala kapilaritas dari zat cair dapat dijelaskan sebagai berikut.
1. Air
Bila pipa kapiler diisi air, maka permukaannya akan naik, karena gaya tarik-menarik antara partikel-partikel dinding pipa dengan partikel-partikel air lebih besar daripada gaya tarik-menarik antara partikel-partikel air itu sendiri. Dengan kata lain, adhesi lebih kuat daripada kohesi.
2. Raksa
Bila pipa kapiler diisi raksa maka permukaannya akan turun, karena gaya tarik-menarik antara partikel-partikel raksa lebih kuat daripada gaya tarik-menarik antara partikel dinding dengan partikel raksa. Dengam kata lain, kohesi lebih kuat dari adhesi. Besar kecilnya kapilaritas ditentukan oleh lebar sempitnya pipa serta adanya adhesi dan kohesi.
Manfaat kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari antara lain sebagai berikut.
□ Naiknya minyak tanah pada sumbu lampu minyak atau kompor.
□ Air yang tumpah di lantai dapat dibersihkan dengan kain atau kertas tisu.
□ Tanaman dapat tumbuh karena menyerap air melalui akar-akarnya.
Contoh-Contoh Zat dalam Kehidupan Sehari-Hari
Berikut ini adalah beberapa contoh zat padat, cair dan gas yang sering kita temukan dalam kehidupan sehari-hari beserta fungsi atau kegunaannya. Silahkan kalian simak dan pelajari baik-baik.
Tabel Volume dan Bentuk Wujud Zat
Wujud Zat
|
Contoh Zat
|
Kegunaan
|
Padat
|
Kayu
|
Bahan mebel
|
Batu
|
Bahan pahatan patung
| |
Pasir
|
Bahan bangunan
| |
Tanah liat
|
Bahan gerabah
| |
Batako
|
Bahan bangunan
| |
Cair
|
Air
|
Minuman
|
Santan
|
Makanan
| |
Susu cair
|
minuman
| |
Sirop
|
Minuman
| |
Minyak goreng
|
Bahan masakan
| |
Bensin
|
Bahan bakar kendaraan
| |
Solar
|
Bahan bakar kendaraan
| |
Gas
|
Oksigen (O2)
|
Pernapasan
|
Karbon dioksida (CO2)
|
Bahan fotosintesis tumbuhan
| |
Gas LPG
|
Kompor gas
| |
Gas metana (CH4)
|
Bahan pembuatan pupuk
| |
Gas amonia (NH3)
|
Obat-obatan dan campuran pupuk
|
