Kimia - Materi dan Klasifikasinya

Materi dan Klasifikasinya

Semua benda yang ada di dunia ini, seperti batu, tanah, tumbuhan, hewan, dan lain-lain yang ada di sekitar kita merupakan materi. Materi adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang. Istilah materi sering disamakan dengan istilah benda dan zat. Sebenarnya, baik benda, materi, dan zat dapat didefinisikan sebagai segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang.

Materi tersusun dari beberapa partikel penyusun. Secara umum, materi dibedakan menjadi campuran, senyawa, unsur, atom dan molekul.

A.             Zat tunggal

Zat tunggal biasa disebut juga dengan zat murni atau zat saja, merupakan materi yang seluruh bagiannya mempunyai sifat – sifat dan komposisi (susunan) yang sama. Zat tunggal dapat merupakan unsur dan senyawa. Contohnya air, perak, etanol, garam dapur (natrium klorida), dan karbondioksida. Zat yang satu berbeda susunannya dengan zat yang lainnya dapat diidentifikasi dari penampilannya, baunya, rasanya, dan sifat – sifatnya yang lain. Saat ini telah di kenal lebih dari 13 juta zat, dan jumlahnya terus bertambah dengan cepat.

►               Unsur

Unsur adalah zat yang tidak dapat diuraikan menjadi zat lain yang lebih sederhana. Pada unsur, terdiri atas kumpulan atom yang sejenis. jenis unsur alami, sedangkan selebihnya adalah unsur buatan. Jumlah keseluruhan unsur di alam kira-kira 106 jenis unsur. Gas oksigen maupun gas hidrogen merupakan zat yang terdiri atas satu jenis atom yaitu atom oksigen dan atom hidrogen. Oleh karena gas oksigen dan gas hidrogen sudah tidak dapat diuraikan lagi menjadi materi lain yang lebih sederhana, maka kedua gas tersebut termasuk contoh dari suatu unsur. Contoh yang lain adalah:

·      Aluminium: sebagai pembungkus makanan supaya lebih tahan lama (aluminium foil).

·      Besi: seperti pemukul dari besi, paku, dan peralatan lainnya.

·      Emas dan perak: sering dipakai sebagai perhiasan.

·      Karbon (arang): yang dipakai sebagai bahan bakar, pensil, dan bahan baku norit (arang aktif obat       sakit perut).

·     Oksigen: yang dipakai untuk bahan bantu pernapasan atau dipakai sebagai pemanas dalam           
    pengelasan.

a)       Jenis Unsur

1.    Unsur logam

Secara umum unsur logam memiliki sifat berwarna putih mengkilap, mempunyai titik lebur rendah, dapat menghantarkan arus listrik, dapat ditempa dan dapat menghantarkan kalor atau panas. Pada umumnya logam merupakan zat padat, namun terdapat satu unsur logam yang berwujud cair yaitu air raksa. Beberapa unsur logam yang bermanfaat dalam kehidupan sehari–hari, antara lain:

a.     Khrom (Cr) Digunakan untuk bumper mobil, dan campuran dengan baja menjadi stainless steel.

b.  Besi (Fe) Merupakan logam yang paling murah, sebagai campuran dengan karbon menghasilkan 
     baja untuk konstruksi bangunan, mobil dan rel kereta api.

c.      Nikel ( Ni ) Nikel padat sangat tahan terhadap udara dan air pada suhu biasa, oleh karena itu    
     nikel digunakan sebagai lapisan pelindung dengan cara disepuh.

d.   Tembaga (Cu) Tembaga banyak digunakan pada kabel listrik, perhiasan, dan uang logam. 
     Campuran tembaga dengan timah menghasilkan perunggu sedangkan campuran tembaga dengan 
     seng menghasilkan kuningan.

e.     Seng (Zn) Seng dapat digunakan sebagai atap rumah, perkakas rumah tangga, dan pelapis besi 
     untuk mencegah karat.

f.   Platina (Pt) Platina digunakan pada knalpot mobil, kontak listrik, dan dalam bidang kedokteran 
     sebagai pengaman tulang yang patah.

g.    Emas (Au) Emas merupakan logam sangat tidak reaktif, dan ditemukan dalam bentuk murni. 
     Emas digunakan sebagai perhiasan dan komponen listrik berkualitas tinggi. Campuran emas 
     dengan perak banyak digunakan sebagai bahan koin.

2. Unsur non logam

Pada umumnya unsur non logam memiliki sifat tidak mengkilap, penghantar arus listrik yang buruk, dan tidak dapat ditempa. Secara umum non logam merupakan penghantar panas yang buruk, namun terdapat satu unsur non logam yang dapat menghantarkan panas dengan baik yaitu grafit. Beberapa unsur non logam yang bermanfaat dalam kehidupan sehari–hari, antara lain:

a.       Fluor (F) Senyawa fluorid yang dicampur dengan pasta gigi berfungsi menguatkan gigi, freon – 
      12 sebagai pendingin kulkas dan AC.

b.      Brom (Br) Senyawa brom digunakan sebagai obat penenang saraf, film fotografi, dan bahan 
      campuran zat pemadam kebakaran.

c.      Yodium (I) Senyawa yodium digunakan sebagai antiseptik luka, tambahan yodium dalam garam 
      dapur, dan sebagai bahan tes amilum (karbohidrat) dalam industri tepung.

Perbedaan Unsur Logam dan Non-Logam

Meski terdiri dari unsur logam dan non-logam, ada beberapa unsur yang memiliki sifat seperti logam dan nonlogam. Unsur tersebut dikenal sebagai unsur metaloid/ semilogam. Contohnya adalah silikon, boron, germanium, arsen dan stibium (antimon). Unsur-unsur tersebut banyak digunakan sebagai semikonduktor

b)       Lambang Unsur

Lambang unsur yang sekarang digunakan diusulkan oleh J.J Berzelius (1779-1848) warga negara Swedia tepatnya pada tahun 1814. Lambang unsur yang diusulkan diambil dari nama unsur itu sendiri (yang ditulis dalam nama Latin). Aturan penulisan lambang unsur adalah sebagai berikut:

1.    Lambang unsur ditulis dengan mengambil huruf pertama atau dua huruf pertama dari nama unsur 
     yang bersangkutan.

2.    Unsur-unsur yang mempunyai nama dengan huruf pertama sama, lambangnya dibedakan oleh 
     huruf yang kedua.

3.    Lambang unsur ditulis dengan huruf kapital, untuk lambang yang terdiri atas satu huruf dan 
     ditulis dengan huruf kapital diikuti dengan huruf kecil untuk unsur yang mempunyai dua huruf.
     Semua nama unsur ditulis dalam nama Latin.

Nama-nama unsur tersebut diperoleh berdasarkan sifat-sifatnya, atau pada saat pertama kali ditemukan, atau diberi nama dengan nama sesuai dengan para penemunya. Beberapa unsur yang dapat di Indonesiakan ditulis dalam bahasa Indonesia, namun lambang unsur yang ditulis tetap bedasarkan pada bahasa asli, yaitu bahasa Latin, misalnya: besi dengan nama latin ferrum (Fe), tembaga nama Latinnya cuprum (Cu), dan sebagainya.

►               Senyawa

Senyawa didefinisikan sebagai zat tunggal yang tersusun dari dua unsur atau lebih yang saling terikat secara kimia dengan perbandingan massa tetap. Senyawa terdiri dari beberapa unsur, maka senyawa dapat diuraikan menjadi unsur-unsurnya dengan proses tertentu. Senyawa memiliki sifat yang berbeda dengan unsur-unsur penyusunnya. Misal, dua atom hidrogen dengan satu atom oksigen dapat bergabung membentuk molekul air (H₂O). Hidrogen adalah gas yang sangat ringan dan mudah terbakar, sedangkan oksigen adalah gas yang terdapat di udara yang sangat diperlukan tubuh kita untuk pembakaran. Tampak jelas bahwa sifat air berbeda dengan sifat hidrogen dan oksigen.

Senyawa dituliskan dalam wujud rumus kimia. Rumus kimia adalah zat yang terdiri dari kumpulan lambang-lambang unsur dengan komposisi tertentu. Komposisi tersebut berupa bilangan yang menyatakan jumlah atom penyusunnya (angka indeks). Misal, suatu senyawa terdiri dari atom unsur natrium (Na) dan atom unsur klor (Cl). Jika angka indeks masing-masing atom unsur adalah 1 dan 1, maka rumus kimia senyawa yang dibentuk sebagai berikut :

Angka indeks Na = 1, angka indeks Cl = 1, Jadi rumus kimia senyawa tersebut adalah NaCl ( Natrium klorida ).

Rumus kimia dapat berupa rumus molekul dan rumus empiris. Rumus molekul adalah rumus kimia yang menyatakan jenis dan jumlah atom yang menyusun zat. Misal, C₂H₄ (Etena), H₂O (air). Rumus empiris adalah rumus kimia yang menyatakan perbandingan terkecil jumlah atom–atom pembentuk senyawa. Misal, rumus kimia C­H₄, maka rumus empiris senyawa tersebut adalah CH₂.

Joseph Lonis Proust (1754~1826) seorang ilmuwan dari Perancis mengemukakan hukum perbandingan tetap atau sering dikenal dengan hukum Proust, yaitu : perbandingan berat unsur-unsur penyusun senyawa adalah tetap. Eksperimen yang dilakukan Proust adalah reaksi antara unsur hidrogen dan oksigen sehingga terbentuk air (H₂O). Dari percobaan yang dilakukan oleh Proust ditarik kesimpulan bahwa:

1.        Air tersusun dari oksigen dan hidrogen dengan perbandingan massa unsur oksigen banding 
       hidrogen adalah 8 : 1

2.        Jumlah zat sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap.

Senyawa-senyawa baru ditemukan dan dipisahkan dari tumbuh– tumbuhan. Misal, jeruk diketahui mengandung vitamin C, setelah dilakukan pemisahan ternyata jeruk mengandung asam askorbat. Struktur vitamin C ditemukan, maka dilakukan sintesis untuk membuat vitamin C di laboratorium. Rumus senyawa merupakan gabungan lambang unsur yang menunjukkan jenis unsur pembentuk senyawa dan jumlah atom masing-masing unsur. Misal, sukrosa memiliki rumus senyawa C₁₂H₂₂O₁₁. Sukrosa tersusun dari 12 atom karbon, 22 atom hidrogen, dan 11 atom oksigen.

a)       Senyawa Organik

Senyawa organik didefinisikan sebagai senyawa yang dibangun oleh unsur karbon sebagai kerangka utamanya. Senyawa-senyawa ini umumnya berasal dari makhluk hidup atau yang terbentuk oleh makhluk hidup (organisme).

Senyawa ini mudah kita jumpai seperti ureum atau ure terdapat pada air seni (urin). Gula pasir atau sakarosa yang banyak terdapat didalam tebu dan alkohol merupakan hasil fermentasi dari lautan gula.

b)       Senyawa Anorganik

Senyawa anorganik adalah senyawa-senyawa yang tidak disusun dari atom karbon, umumnya senyawa ini ditemukan di alam, beberapa contoh senyawa ini seperti garam dapur (Natrium klorida) dengan lambang NaCl, alumunium hdroksida yang dijumpai pada obat maagh, memiliki lambang Al(OH)₃. Demikian juga dengan gas yang terlibat dalam proses respirasi yaitu gas oksigen dengan lambang O₂ dan gas karbon dioksida dengan lambang CO₂. Asam juga merupakan salah satu senyawa anorganik yang mudah kita kenal misalnya asam nitrat (HNO₃), asam klorida (HCl) dan lainnya.

B.            Campuran

Unsur dan senyawa keduanya merupakan zat tunggal atau zat murni. Zat tunggal atau zat murni merupakan suatu zat yang mempunyai sifat yang karakteristik. Jika dua atau lebih zat tunggal dicampur dalam satu tempat dengan tanpa adanya reaksi kimia, dalam arti sifat karakteristik dari masing-masing zat tunggal masih kelihatan, maka terjadilah suatu campuran. Sehingga campuran merupakan gabungan dari dua atau lebih zat tunggal tanpa terjadinya reaksi kimia. Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita jumpai campuran. Misal, air sungai, tanah, udara, makanan, minuman, larutan garam, larutan gula, dll. Sifat asli zat pembentuk campuran ada yang masih dapat dibedakan satu sama lain, ada pula yang tidak dapat dibedakan. Di dalam udara tercampur beberapa unsur yang berupa gas, antara lain: nitrogen, oksigen, karbon dioksida dan gas-gas lain. Udara segar yang kita hirup mengandung oksigen yang lebih banyak daripada udara yang tercemar. Dalam udara juga tersusun dari beberapa senyawa, antara lain : asap dan debu. Di alam terdapat dua jenis campuran, yaitu campuran homogen atau terkenal dengan nama larutan dan campuran heterogen, yang dikenal dengan nama campuran kasar atau campuran heterogen.

1. Campuran homogen

Campuran homogen (homogenious mixture) atau biasa disebut larutan adalah zat yang tersusun oleh dua bagian senyawa atau lebih yang seluruh bagiannya mempunyai sifat dan susunan sama.

Ciri:ciri:

-     Terdiri dari zat terlarut (solut) dan pelarut (solven). Biasanya, komponen yang lebih banyak 
    jumlahnya disebut sebagai zat pelarut, sedangkan yang lebih sedikit disebut sebagai zat terlarut. 
    Namun, jika larutan berwujud cair, maka komponen cair disebut sebagai zat pelarut.

-     Serba sama, tidak ada bidang batas antar komponen-komponen penyusunnya

-     Tidak dapat disaring

-     Tidak terdapat lapisan (komponen padat dan cair tidak memisah)

Contoh:

-            Udara – Air gula

-            Sirup – Air cuka

-            Air hujan – Spirtus

2. Campuran heterogen

Campuran heterogen adalah campuran serbaneka, dimana materi-materi penyusunnya tidak berinteraksi, sehingga kita dapat mengamati dengan jelas dari materi penyusun campuran tersebut. Campuran heterogen tidak memerlukan komposisi yang tetap seperti halnya senyawa, jika kita mencampurkan dua materi atau lebih maka akan terjadi campuran. Contoh yang paling mudah kita amati dan kita lakukan adalah mencampur minyak dengan air, kita dapat menentukan bagian minyak dan bagian air dengan indera mata kita. Perhatikan pula susu campuran yang kompleks, terdiri dari berbagai macam zat seperti protein, karbohidrat, lemak, vitamin C dan E dan mineral. Campuran heterogen terdiri atas:

a. Suspensi

Ciri-ciri:

- Keruh

- Ada bidang batas antar komponen-komponen penyusunnya

- Dapat disaring

- Mengendap

- Terdapat lapisan (kompenen padat dan cair memisah)

Contoh:

- Campuran terigu dan air

- Campuran pasir dan air

- Bubuk kopi dan air

b. Koloid

Ciri-ciri:

- Keruh

- Ada bidang batas antar komponen-komponen penyusunnya (jika dilihat dengan mikroskop ultra)

- Dapat disaring dengan kertas saring ultra

- Komponen padat dan cair dapat memisah sendiri dalam waktu relatif lama

- Dapat menghamburkan cahaya

Contoh:

-  Air susu

-  Cat

-  Tinta

-  Santan

-  Asap

-  Kabut

Partikel Dasar Penyusun Materi

Dapat berupa :

1)       Atom

·         Atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur yang masih mempunyai sifat-sifat unsur itu

·         Atom suatu unsur diberi lambang sama dengan lambang unsur tersebut

·         Contoh : Na, Mg, Ba, Ca, Fe

2)       Molekul

·        Molekul adalah partikel netral yang terdiri dari 2 atau lebih atom, baik atom 
      sejenis maupun atom yang berbeda.

·         Molekul yang terdiri dari sejenis atom disebut  Molekul Unsur

·         Molekul yang terdiri dari atom-atom yang berbeda disebut Molekul Senyawa

·         Contoh : H₂O; CO₂; H₂SO₄

3)       Ion

·         Ion adalah atom atau kumpulan atom yang bermuatan listrik

·         Ion yang bermuatan positif disebut Kation, sedangkan ion yang bermuatan negatif disebut Anion

·         Ion yang terdiri dari 1 atom disebut Ion Tunggal ( monoatom ), sedangkan ion yang terdiri dari 
      2 atau lebih atom disebut Ion Poliatom

·         Contoh :

Kation Tunggal : Na⁺, K⁺
Kation Poliatom : NH₄⁺ , H₃O⁺
Anion Tunggal : Cl^-, S^2-
Anion Poliatom : NO₃^-, OH^-

Sumber:   - http://noteofgirl.blogspot.com/2014/05/materi-dan-klasifikasinya.html

- http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/ruang-lingkup-
  ilmu kimia/klasifikasi-materi/

                 - http://unitedscience.wordpress.com/ipa-1/bab-3-klasifikasi-materi/

                 - http://joeykimia.blogspot.com/2013/05/klasifikasi-materi.html

                 - http://endiferrysblog.blogspot.com/2013/02/materi-dan-penggolongannya.html

                 - http://bimprippt19.wordpress.com/program-ipa/penggolongan-
                   materiunsursenyawacampurankimia-sma/

                 - http://senyaw.blogspot.com/2012/11/penggolongan-materi.html