Massa Jenis, Wujud dan Sifat Zat - Ipa Kimia

MASSA JENIS, WUJUD DAN SIFAT ZAT.

Massa Jenis, Wujud dan Sifat Zat - Ipa Kimia

A.    Massa Jenis, Wujud dan Sifat Zat.

Zat-zat yang sejenis pasti mempunyai massa jenis yang sama. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa massa jenis merupakan salah satu ciri khas suatu zat. Dalam huruf Yunani massa jenis dinyatakan dalam huruf ? (baca: rho) dan didefinisikan sebagai massa zat dibagi dengan volumenya. Satuan dari massa jenis adalah kg/m³. Berdasarkan wujudnya zat dapat dibedakan menjadi tiga macam yaitu padat, cair, dan gas. Masing-masing wujud zat mempunyai ciri-ciri khusus baik dilihat dari bentuk fisiknya maupun partikel-partikel penyusunnya sebagai berikut :

a.      Zat Gas

1.    Letak molekulnya sangat berjauhan

2.    Jarak antar molekul sangat jauh bila dibandingkan dengan molekul itu sendiri.

3.    Molekul penyusunnya bergerak sangat bebas

4.    Gaya tarik menarik antar molekul hampir tidak ada

5.    Baik volume maupun bentuknya mudah berubah

6.    Dapat mengisi seluruh ruangan yang ada.

     Contoh : Udara

b.   Zat Cair

1.    Letak molekulnya relatif berdekatan bila dibandingkan dengan gas tetapi lebih jauh daripada zat padat.

2.    Gerakan molekulnya cukup bebas

3.    Molekul dapat berpindah tempat, tetapi tidak mudah meninggalkan kelompoknya karena masih terdapat gaya tarik menarik.

4.    Bentuknya mudah berubah (menyesuaikan wadah/tempatnya) tetapi volumenya tetap.

     Contoh : air, minyak, oli

c.       Zat Padat

1.    Letak molekulnya sangat berdekatan dan teratur.

2.    Gaya tarik-menarik antar molekul sangat kuat sehingga gerakan molekulnya tidak bebas.

3.    Gerakan molekulnya terbatas, yaitu hanya bergetar dan berputar di tempat saja.

4.    Molekul-molekulnya sulit dipisahkan sehingga membuat bentuknya selalu tetap atau tidak berubah.

Contoh: kayu, batu, besi

B.     Adhesi dan Kohesi

Disamping terjadi interaksi antar molekul penyusun suatu zat, maka molekul penyusun suatu zat juga dapat bereaksi dengan molekul penyusun zat yang lainnya.

a.       Adhesi

Adhesi adalah gaya tarik menarik antara molekul-molekul zat yang tidak sejenis.

Contoh:

·       Tinta dapat menempel di kertas

·       Kapur / tinta dapat menempel di papan tulis

·       Semen dapat melekatkan batu dengan pasir

·       Cat dapat menempel pada tembok

b.      Kohesi

Kohesi adalah adalah gaya tarik-menarik antara molekul yang sejenis.

Contoh:

·       gaya tarik menarik antara molekul kayu membentuk kayu

·       gaya tarik menarik antara molekuk kapur membentuk kapur batang

·       gaya tarik menarik antara molekul-molekul gula membentuk butiran gula pasir

Pengaruh gaya adhesi dan kohesi terhadap zat cair menyebabkan terjadinya peristiwa –peristiwa:

1.      Meniskus cembung dan meniskus cekung

Jika adhesi lebih besar dari pada kohesi maka permukaan (meniskus) zat cair dalam pipa kapiler cekung, misalnya pada pipa yang diisi dengan air ( pipa kiri ). sebaliknya jika gaya kohesi lebih besar maka permukaan zat cair dalam pipa kapiler akan cembung, misalnya pipa yang diisi dengan air raksa ( pipa kanan).

2.      Kapilaritas

Kapilaritas adalah meresapnya zat cair melalui celah-celah sempit atau pipa rambut yang disering disebut sebagai pipa kapiler. Gejala ini disebabkan karena adanya gaya adhesi atau kohesi antara zat cair dan dinding celah tersebut. Zat cair yang dapat membasahi dinding kaca pipa kapiler memiliki gaya adhesi antara pipa kapiler dengan dinding pipa kapiler lebih besar. Sedangkan zat cair yang tidak membasahi dinding kaca pipa kapiler memilki gaya kohesi yang lebih besar. Hal ini akan mempengaruhi tinggi rendahnya permukaan zat cair pada pipa kapiler.

Contoh kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari:

·         Naiknya minyak tanah melalui sumbu kompor

·         Naiknya minyak tanah melalui sumbu pada lampu tempel

·         Baiknya air tanah sampai ke daun melalui pembuluh tapis

·         Menetesnya air pada kain dalam ember yang semampai

3.      Tidak berlakunya hukum bejana berhubungan.

Jika pada bejana berhubungan terdapat pipa kapiler atau terdapat perbedaan yang signifikan dari diameter pipa-pipanya maka permukaan zat cair dalam pipa kecil akan lebih tinggi dibandingkan permukaanya pada pipa yang besar sehingga hukum bejana berhubungan tidak berlaku.

C.    Zat dan Wujudnya

Wujud zat merupakan bentuk-bentuk berbeda yang diambil oleh berbagai fase materi berlainan. Secara historis, pembedaan ini dibuat berdasarkan perbedaan kualitatif dalam sifat bulk Dalam keadaan padatan zat mempertahankan bentuk dan volume; dalam keadaan cairan zat mempertahankan volume tetapi menyesuaikan dengan bentuk wadah tersebut; dan sedangkan gas mengembang untuk menempati volume apa pun yang tersedia. Diagram ini menunjukkan nomenklatur untuk transisi fase yang berbeda-beda.

Perbedaan antara wujud zat saat ini didasarkan kepada perbedaan dalam hubungan antarmolekul. Dalam keadaan padatan gaya-gaya intermolekul menjaga molekul-molekul berada dalam hubungan spasial tetap. Dalam cairan, gaya-gaya antarmolekul menjaga molekul tetap berada berdekatan, namun tidak ada hubungan spasial yang tetap. Dalam keadaan gas molekul lebih terpisah dan gaya tarik antarmolekul relatif tidak memengaruhi gerakannya. Plasma adalah gas yang sangat terionisasi, yang terjadi pada suhu tinggi. Gaya-gaya antarmolekul yang diciptakan oleh gaya tarik dan tolak ion-ion memberikan keadaan ini sifat-sifat berbeda, sehingga plasma dideskripsikan sebagai wujud zat keempat. Bentuk zat yang tidak terdiri dari molekul dan diatur oleh gaya-gaya lain juga dapat dianggap sebagai wujud zat berbeda. Kondensat Fermion dan plasma kuark-gluon adalah contohnya.

Meskipun padatan, cairan, dan gas adalah wujud zat yang paling umum di Bumi, kebanyakan materi baryon di alam semesta berada dalam wujud plasma panas, baik sebagai medium jarang antarbintang maupun sebagai bintang rapat.

Wujud zat juga dapat didefinisikan menggunakan konsep transisi fase. Sebuah transisi fase menandakan perubahan struktur dan dapat dikenali dari perubahan drastis dari sifat-sifatnya. Menggunakan definisi ini, wujud zat yang berbeda adalah tiap keadaan termodinamika yang dibedakan dari keadaan lain dengan sebuah transisi fase. Air dapat dikatakan memiliki beberapa wujud padat yang berbeda. Munculnya sifat superkonduktivitas dihubungkan dengan suatu transisi fase, sehingga ada keadaan superkonduktif. Begitu pula, keadaan kristal cair dan feromagnetik ditandai oleh transisi fase dan memiliki sifat-sifat berlainan.

a.      Zat

Zat disebut juga materi. Zat adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang. Ditinjau dari wujudnya zat dibedakan menjadi tiga, yaitu:

1.  Zat Padat, seperti kayu tanah dan pasir.

2.  Zat Cair, seperti air dan minyak.

3.  Zat Gas, seperti udara.

b.      Wujud dan Perubahan Zat

1.      Wujud Zat

i.      Zat Padat

Ciri-ciri partikel zat padat, yaitu:

1) Bentuk dan volumenya selalu tetap

2) Susunan partikelnya teratur dan sangat berdekatan

3) Partikel tidak dapat bergerak bebas

4) Gaya tarik-menarik antar partikel sangat kuat.

ii.    Zat Cair

Ciri-ciri partikel zat cair, yaitu:

1) Bentuk berubah sesuai dengan wadahnya, tapi volumenya selalu tetap

2) Susunan partikelnya agak teratur dan jarak antar partikel agak renggang

3) Partikel-partikelnya dapat bergerak bebas

4) Gaya tarik-menarik antar partikelnya lebih lemah

iii.  Zat Gas

Ciri-ciri partikel zat gas, yaitu:

1) Bentuk dan volumenya selalu berubah mengikuti wadah dan ruangannya

2) Susunan partikelnya tidak teratur dan jarak antar partikel sangat berjauhan

3) Gaya tarik-menarik antar partikelnya sangat lemah

4) Pergerakan antar partikel sangat cepat

2.      Perubahan Wujud Zat

Perubahan wujud zat terbagi menjadi dua, yaitu:

i.       Perubahan Fisika

Perubahan fisika adalah perubahan wujud zat yang tidak disertai dengan terbentuknya zat baru.

Contoh: es mencair, cokelat mencair, lilin meleleh.

Perubahan wujud zat dapat digambarkan secara skematik sebagai berikut:

·     Mencair, perubahan wujud zat dari padat menjadi cair

Contoh: es batu menjadi air dan lilin meleleh

·     Membeku, perubahan wujud zat dari cair menjadi padat

Contoh: air menjadi es dan logam cair yang membeku

·     Menguap, perubahan wujud zat dari cair menjadi gas

Contoh: air yang dipanaskan lambat laun akan menguap

·     Mengembun, perubahan wujud zat dari gas menjadi cair

Contoh: uap air yang menjadi titik air, terjadinya embun pada pagi hari

·     Menyublim, perubahan wujud zat dari padat menjadi gas

Contoh: kapur barus yang disimpan di tempat terbuka lama-kelamaan menjadi habis

·     Mengkristal, perubahan wujud zat dari gas menjadi padat

Contoh: gas dari kapur barus dapat dipadatkan lagi melalui metode kristalisasi

ii.          Perubahan Kimia

Perubahan kimia adalah perubahan zat yang disertai terbentuknya zat baru.

Contoh: keras dibakar menjadi nyala api, asap dan abu (zat baru)

Tweet

Subscribe to receive free email updates: