Kimia : Ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang materi meliputi susunan, struktur, sifat dan perubahan materi serta energi yang menyertainya.
Materi : segala sesuatu yang mempunyai massa dan yang mempunyai volume (menempati ruang).
Materi mempunyai 3 wujud : padat (solid), cair (liquid/aqueous) dan gas (gas).
Perubahan wujud materi : materi yang berubah dari 1 wujud ke wujud lain.
Sifat | Perubahan Fisika | Perubahan Kimia |
Hasil materi baru
Wujud Ciri-ciri |
tidak menghasilkan
berubah hanya melibatkan perubahan wujud, tetapi tidak menghasilkan materi baru |
menghasilkan
berubah menghasilkan materi baru, ditandai adanya pembentukan gas, pembentukan endapan, perubahan warna, dan perubahan suhu |
Materi digolongkan :
- Unsur : zat yang tidak bisa diuraikan ke bentuk sederhana melalui reaksi kimia.
- Senyawa : zat yang terbentuk oleh 2 unsur / lebih unsur yang berbeda, dengan komposisi tetap.
- Campuran : zat yang terbentuk oleh banyak unsur dengan komposisi tak tetap
Pengolongan Campuran | Definisi |
Larutan
Koloid
Suspensi |
Campuran homogen antara dua zat / lebih dimana partikel2 komponen2 penyusunnya tersebar secara merata, terdiri atas pelarut dan zat terlarut.
Campuran heterogen antara 2 zat atau lebih dimana partikel2 zat yang berukuran koloid (fase terdispersi) tersebar secara merata dalam zat lain (fase pendispersi). Campuran heterogen antara 2 zat atau lebih yang berukuran suspensi. |
Metode Pemisahan Campuran
Pemisahan | Metode yang digunakan |
zat padat dari zat padat lainnya
zat padat dari zat cair dalam larutan zat padat dari zat cair dalam suspensi beberapa zat padat dari campuran zat-zat cair yang tidak saling melarutkan zat cair dari larutannya |
pengayakan, pemisah magnetik, pelarutan
penguapan / evaporasi, kristalisasi penyaringan / filtrasi, sentrifugasi kromatografi corong pisah destilasi / penyulingan, destilasi bertingkat |
Kadar zat dalam campuran biasanya dinyatakan sebagai perbandingan jumlah zat dengan jumlah campurannya dalam bagian perseratus (%) atau bagian perjuta (bpj) atau ppm (part permillion).
1 bagian = 106 ppm (bpj) 1 % = 104 ppm (bpj)
Satuan kadar zat dapat dinyatakan dalam perbandingan massa atau volume, yaitu persen (%) massa, persen (%) volume, bpj (ppm) massa, dan bpj (ppm) volume.
Klasifikasi Materi
Partikel Materi
Materi tersusun atas partikel-partikel yang dapat berbentuk atom, molekul, atau ion.
- Atom : partikel terkecil dari suatu unsur yang masih mempunyai sifat-sifat unsur itu
- Molekul : gabungan dua atau lebih atom yang sama atau berbeda
- Ion : atom atau kumpulan atom yang bermuatan listrik
Contoh : Na+, Al+3 (kation) atau Cl–, SO4-2 (anion)
Sifat Materi
- Sifat fisika : sifat yang dapat diamati tanpa mengubah susunan materi
- Sifat kimia : sifat yang dapat diamati akibat terjadi perubahan materi menjadi materi lain
Atau :
- Sifat ekstensif : sifat yang dipengaruhi oleh jumlah zat. Contoh : massa, volume, dan kandungan energi (entalpi)
- Sifat intensif : sifat yang tidak dipengaruhi oleh kuantitas/jumlah materi. Contoh : warna, bau, rasa, dan titik lebur
Perubahan Materi
- Perubahan fisika : tidak menghasilkan zat baru, hanya melibatkan perubahan bentuk atau wujud zat => campuran. Contoh : beras menjadi nasi, lilin meleleh
- Perubahan kimia : menghasilkan materi baru yang berbeda sifatnya dengan materi asalnya => senyawa. (Yang menyertai perubahan kimia : pembentukan gas, endapan, warna, atau suhu). Contoh : fotosintesis, telur membusuk
Perubahan Wujud Materi
Sebagian besar materi di alam berada sebagai campuran zat-zat murni. Untuk memperoleh zat murni tersebut, beberapa pemisahan campuran yang dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis :
Pemisahan zat padat dari suatu suspensi
Suatu suspensi dapat dipisahkan dengan metode Penyaringan / Filtarsi dan metode Sentrifugasi / Centrifuge.
- Pada metode filtrasi hasilnya disebut filtrat (bagian yang jernih) dan sisanya disebut residu (bagian padat)
- Pada metode Sentrifugasi, dilakukan pemusingan, sehingga terjadi pengendapan / sedimentasi lalu didekantasi / dituang atau dipipet secara hati-hati sehingga didapat zat padatnya.
Pemisahan zat padat dari larutan
Zat padat yang terlarut dapat dipisahkan dengan metode penguapan / evaporasi dan kristalisasi.
Penguapan
§ Larutan dipanaskan sehingga pelarutnya menguap dan meninggalkan pelarut § Pemisahan didasarkan atas perbedaan titik didih (t.d pelarut < t.d. terlarut) § Contoh : pembuatan garam dari air laut |
Kristalisasi
§ Larutan pekat didinginkan sehingga mengkristal. § Larutan harus dipekatkan terlebih dahulu dengan jalan penguapan lalu didinginkan, sehingga didapat zat padat yang lebih murni. § Contoh : pembuatan gula pasir dari nira tebu, pembuatan garam dari air tebu |
Pemisahan campuran zat cair
Zat cair dapat dipisahkan dengan metode distilasi (penyulingan), metode distilasi bertingkat, dan metode corong pisah.
- Distilasi : suatu proses penguapan yang diikuti pengembunan, contohnya pengolahan air tawar dari air laut.
- Distilasi bertingkat : proses distilasi berulang-ulang dan adanya kolom fraksionasi yang terdiri atas beberapa plat yang bertindak sebagai tempat pengembunan. Destilasi ini digunakan pada pemisahan zat cair yang sama-sama mudah menguap. Contohnya pemurnian minyak bumi, yaitu memisahkan gas, bensin, minyak tanah dan sebagainya
- Corong pisah digunakan untuk memisahkan cairan yang tidak saling melarutkan, contohnya campuran air dan minyak.
Kromatografi
- Cara pemisahan komponen-komponen yang terdiri dari 2 fase : fase mobil (fase bergerak) dan fase stasioner (tetap).
- Berdasarkan perbedaan terikatnya suatu komponen pada fase stasioner dan perbedaan kelarutannya fase mobil.
- Komponen yang kurang larut dalam fase mobilatau yang lebih kuat terjerap (teradsorpsi) pada fase stasioner akan tertinggal, sedangkan komponen yang lebih larut atau kurang terjerap akan bergerak lebih cepat.
- Macam kromatografi : K. Kertas dan K. gas
- Contohnya : pemisahan campuran zat warna, memisahkan komponen monosakarida pada polisakarida.
Pemisahan dua jenis padatan
a. Sublimasi
- Didasarkan atas kemudahan zat untuk menyublim atau tidak
- Campuran dipanaskan secara perlahan, dan zat yang mudah menyublim akan menyublim terlebih dahulu. Uap yang terbentuk, kemudian didinginkan sehingga akan menghablur kembali.
- Contoh : pemisahan iodin, kapur barus dari campurannya.
b. Kristalisasi
- Didasarkan atas perbedaan kelarutan dari komponen campuran dalam pelarut tertentu.
- Makin tinggi suhu, makin besar kelarutan. Serta, komponen yang berbeda dalamsutua campuran akan melarut dalam pelarut yang berbeda pula.
- Contoh : pemisahan KNO3 dan NaNO3 yang memiliki kelarutan pada suhu yang berbeda