MATERI ZAT

MATERI

POKOK BAHASAN :

• Pengertian Materi
• Sifat dan Perubahan Materi
• Klasifikasi Materi
• Hukum-hukum yang Berhubungan dengan Materi

Pendahuluan

Materi Industri
Lingkungan
Ilmu Kimia Pencarian ilmu
pengetahuan IT
terbarukan yang bisa
membawa nilai
manfaat bagi
kehidupan manusia

Energi



Pengertian Materi

Materi Material fisik yang menyusun alam

Segala sesuatu yang mempunyai massa
dan menempati ruang



Sifat dan Perubahan Materi

Sifat Materi

• Tiap materi (misalnya air, gula, garam, perak dan lainnya) memiliki seperangkat sifat atau
ciri (karakteristik) yang membedakannya dari semua materi lain dan memberinya
identitas yang unik.

• Sifat Ekstensif : sifat materi yang bergantung pada jumlah dan ukuran zat misalnya
volume, massa, dan berat.

• Sifat Intensif : kualitas yang bersifat khas tiap materi, tidak perduli bentuk dan ukuran
materi itu. Misalkan warna, bau, membeku, mencair, melarut, menguap, menyublim,
kestabilan dan kereaktifan.

• Sifat Fisika : sifat materi yang dapat diamati tanpa materi itu mengalami perubahan yang
kekal, seperti warna, bau, rasa, kekerasan, titik didih, dan titik leleh.

• Sifat Kimia : sifat materi yang dapat diamati di saat materi tersebut mengalami
perubahan yang kekal, seperti perubahan warna, kereaktifan, kestabilan, dan lain-lain.

Pengelompokan sifat materi

Bentuk dan volumenya tetap, Bentuknya selalu berubah Baik bentuk dan volumenya
selama tidak ada pengaruh sesuai dengan tempatnya, tidak tetap dan akan mengisi
dari luar. volume zat seluruh
cair adalah tetap.
ruang yang ditempatinya.

Padat Cair Gas

Zat berdasarkan wujudnya





Perubahan Materi

• Ciri perubahan fisika :

• Perubahan bersifat sementara
• Tidak menghasilkan zat baru (partikel penyusun sama)
• yang berubah hanya wujud dan ukuran zat (gas menjadi air dan sebaliknya,air menjadi padat

dan sebaliknya)

• Ciri perubahan kimia :

• Perubahan bersifat permanen (tidak dapat diubah lagi menjadi zat kimia
• Terjadi perubahan susunan zat
• Biasanya disertai dengan suatu perubahan yang dapat diamati, yaitu adanya gelembung

gas,terbentuknya endapan,terjadi perubahan warna, terjadi perubahan suhu
• Menghasilkan zat baru

Perubahan fisika Perubahan kimia

Es Air Uap air kayu/kertas dibakar berubah
menjadi abu
Lilin meleleh Besi berkarat
Pelarutan garam
Nasi menjadi basi

Perubahan Fisika, yaitu perubahan Perubahan Kimia atau reaksi
kimia yaitu perubahan yang
tidakyang menghasilkan materi menghasilkan materi baru

baru, yang berubah hanya bentuk

dan wujud materi

Gejala Reaksi Kimia

• Terbentuknya endapan
• Terbentuknya gelembung-gelembung gas
• Terjadinya perubahan warna
• Terjadinya perubahan suhu / kalor

Contoh:

• Logam magnesium + asam karbonat, menghasilkan endapan
magnesium karbonat dan gas hydrogen
Mg(s) + H2CO3(aq) → MgCO3(s)

• Larutan tembaga sulfat berwarna biru muda akan berubah
warnanya menjadi biru tua jika ditambahkan larutan amonia
CuSO4(aq) + 4NH3(aq) → Cu(NH3)4SO4(aq)

• Logam natrium + air, menghasilkan gas hidrogen dan panas
Na(s) + H2O(l) → NaOH(aq) + H2(g)

Perubahan Fisika → Campuran

• air + gula + pewarna merah → sirup

• Sifat air = cair, tak beracun

• Gula = padatan manis

• Pewarna merah = warna merah

• Sirup = cairan merah rasa manis

REAKSI EKSOTERM DAN ENDOTERM

• REAKSI EKSOTERM • REAKSI ENDOTERM

• Merupakan reaksi yang • Merupakan reaksi yang
membebaskan energi menyerap energi.

• Misalnya: pembakaran • Misalnya : fotosintesis
kertas

• Reaksi eksoterm yang serta
merta menyebabkan
kenaikan suhu

Atom dan Molekul

• Atom adalah unsur yang merupakan bagian yang terkecil dari suatu zat.
• Atom merupakan bagian terkecil dari unsur.
• Setiap unsur terdiri dari sejenis atom, artinya bahwa atom-atom unsur

yang sama mempunyai sifat yang sama. Oleh sebab itu, atom unsur diberi
lambang yang sama dengan lambang unsurnya.
• Jadi, atom nitrogen diberi lambang N dan atom karbon dengan lambang C.
• Atom unsur yang satu berbeda dengan atom unsur yang lainnya.
Perbedaan itu dapat diibaratkan bahwa butir-butir jagung tidak sama
dengan butir-butir beras.

Atom dan Molekul

• Molekul adalah gabungan dari atom-atom unsur yang berbeda.
• Atom-atom memiliki kecenderungan stabil dengan cara mengikat

atom lain yang sama atau tidak sama.
• Molekul yang terdiri dari atom-atom yang sama kita sebut molekul

unsur, sedangkan yang terdiri dari atom-atom yang berbeda disebut
molekul senyawa.
• Contoh: molekul unsur : molekul O2, molekul H2, molekul N2,
molekul Cl2.
• molekul senyawa : molekul air (H2O); molekul gula (C6H12O6);
molekul garam dapur NaCl

Klasifikasi Materi

Unsur

• Unsur adalah zat tunggal yang tidak
dapat lagi diuraikan ke dalam bentuk
yang lebih sederhana melalui reaksi
kimia.

• Contoh unsur adalah semua logam
(termasuk besi, emas, tembaga, dst.),
nitrogen, oksigen, dst.

• Unsur ada yang berwujud padat, cair,
dan ada yang berwujud gas. Manusia
kini telah mengenal paling tidak, ada
110 unsur. Di antara 110 unsur, ada 94
unsur alam (unsur yang telah tersedia
di alam), dan selebihnya berupa unsur
buatan

Senyawa

• Senyawa adalah zat
yang terbentuk oleh
dua atau lebih unsur
yang berbeda dan
dapat dipisahkan
secara proses kimia.

• This figure shows
electrolysis of water to
form hydrogen and
oxygen.

Campuran

• Campuran adalah gabungan dua atau lebih zat murni tanpa melalui
reaksi kimia dan dapat dipisahkan secara fisis.

• Contoh Campuran :

• Udara
• Tanah
• Air laut

Karakteristik campuran

• Komposisi zat-zat murni dalam campuran adalah tidak tetap
contoh: komposisi gula dalam sirop beda → rasa beda.

• Sifat zat-zat murni dalam campurannya adalah sama dengan sifat
asalnya
contoh : sifat manis sirop (air & gula) masih berasa.

• Zat-zat murni dalam campuran dapat dipisahkan secara fisis
contoh : campuran besi belerang dapat dipisah pakai magnet

Jenis Campuran

1. Larutan

• adalah campuran homogen yang terdiri dari dua atau lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih
sedikit di dalam larutan disebut (zat) terlarut atau solut, sedangkan zat yang jumlahnya lebih
banyak daripada zat-zat lain dalam larutandisebut pelarut atau solven.

• Contoh : udara, air gula, air hujan, air cuka, dsb.

2. Suspensi

• adalah suatu campuran fluida yang mengandung partikel padat. Atau dengan kata lain
campuran heterogen dari zat cair dan zat padat yang dilarutkan dalam zat cair tersebut.

• Contoh : air lumpur, pasir dengan air, dsb.

3. Koloid

• adalah suatu campuran zat heterogen antara dua zat atau lebih di mana partikel-partikel zat
yang berukuran koloid tersebar merata dalam zat lain. Ukuran koloid berkisar antara 1-100
nm

• Contoh: kabut, air susu, cat, kecap, dsb.

Perbedaan antara Campuran dan Senyawa

Pemisahan Campuran

Prinsip Pemisahan Campuran :
• Berdasarkan sifat fisika

o Ukuran
o Berat jenis, suhu
o Fase (padat, cair, gas)
o Kelistrikan, sifat magnet

• Berdasarkan sifat kimia

o Kepolaran
o Afinitas molekul

Pemisahan Campuran

• Berdasarkan penyusunan materinya, campuran dapat dipisahkan
dengan cara:
oPemisahan padat-padat
oPemisahan padat-cair larutan
oPemisahan padat-cair suspensi
oPemisahan beberapa zat padat
oPemisahan zat cair yang tidak saling melarutkan
oPemisahan zat cair dari larutannya

Pemisahan Campuran

Pemisahan campuran berdasarkan metodenya :
• Filtrasi (Penyaringan)

Suatu proses pemisahan zat-zat (campuran) yang mempunyai
kelarutan yang berbeda.
• Kristalisasi
Pemisahan zat campuran untuk memperoleh zat padat yang larut
dalam cairan.
• Destilasi
Suatu proses pemisahan suatu campuran yang terdiri dari cairan
dengan cairan yang memiliki titik didih yang berbeda

Pemisahan Campuran

• Ekstraksi
Proses pemisahan suatu campuran dengan cara melarutkan suatu zat ke
dalam campuran dengan pelarut yang sesuai.

• Adsorpsi
Penarikan suatu zat oleh zat lain, sampai zat yang ditarik menempel pada
permukaan zat penariknya. Zat penarik (penyerap) yang biasa digunakan
adalah karbon aktif.

• Kromatografi
Pemisahan suatu zat berdasarkan perbedaan kecepatan zat terlarut yang
bergerak bersama-sama dengan pelarutnya pada permukaan benda
penyerap. Kromatografi biasanya untuk pemisahan zat-zat berwarna.

Pemisahan Campuran

• Pemisahan padat padat

Pemisahan Campuran

• Pemisahan padat-cair larutan

Pemisahan Campuran

• Pemisahan padat-cair suspensi

Pemisahan Campuran

• Pemisahan berbagai zat padat

Pemisahan Campuran

• Pemisahan zat cair yang tidak saling melarutkan

Pemisahan Campuran

• Pemisahan zat cair dari larutannya

Hukum-hukum yang Berhubungan dengan Materi

• Hukum kekekala massa (Lavoiser)
• Hukum perbandingan tetap (Proust)
• Hukum perbandingan berganda (Dalton)
• Hukum-hukum gas ideal

1. Boyle
2. Gay Lusac
3. Avogadro

Hukum Kekekalan Massa

• Kimiawan Perancis Antoine Lavoisier, melakukan percobaan
2HgO → 2Hg + O2

• “Dalam setiap proses kimia, kuantitas materi sebelum dan sesudah
reaksi selalu sama”.

Hukum Perbandingan Tetap

• Kimiawan Perancis, Joseph Proust
• “dalam suatu senyawa kimia, proporsi berdasarmassa dari unsur

unsur penyusunnya adalah tetap tidak bergantung pada asal-usul
senyawa tersebut atau cara pembuatannya”

Hukum Perbandingan Tetap

• Keuntungan: bila diketahui massa suatu senyawa salah satu unsur
pembentuk senyawa maka massa unsur lainnya dapat diketahui.

Hukum Perbandingan berganda

• Ilmuwan Inggris, John Dalton, mempopulerkanteori atom
(sebelumnya telah diperkenalkan oleh Democritus 640 SM)

• “bila dua unsur membentuk sederet senyawa, massa-massa dari satu
unsur yang bergabung dengan massa yang tertentu dari unsur
lainnya merupakan nisbah dari bilangan bulat terhadap satu dengan
yang lainnya”

Hukum Perbandingan berganda

Teori materi atom Dalton:
1. Materi terdiri atas atom yang tidak dapat dibagi lagi
2. Semua atom dari unsur kimia tertentu mempunyai massa yang sama

begitupula semua sifat lainnya
3. Unsur kimia lain akan memiliki jenis atom yang berbeda terutama massa

atomnya yang berbeda
4. Atom tidak dapat dihancurkan dan identitasnya selalu tetap selama

reaksi kimia
5. Suatu senyawa terbentuk dari unsur-unsurnya melalui penggabungan

atom yang tidak sejenis dengan nisbah jumlah keseluruhan yang kecil

Contoh:

• Bila unsur Nitrogen den oksigen disenyawakan dapat terbentuk;
NO → massa N : O = 14 : 16 = 7 : 8
NO2 → massa N : O = 14 : 32 = 7 : 16

• Untuk massa Nitrogen yang sama banyaknya maka perbandingan
massa Oksigen pada senyawa NO : NO2 = 8 :16 = 1 : 2

Hukum Gas Ideal

• Untuk gas ideal berlaku persamaan :

PV = nRT

dimana: gas (atmosfir) → → 1 atm = 1,01 x 105 Pa (Pa = N/m2)
P = tekanan
V = volume g→asm(l/itAerr)
n = mol gas
R = tetapan gas universal = 8.314 J/(mol·K) = 0,082 L atm/mol K
• R= 8314 J/kmol K apabila tekanan dalam Pa atau N/m2, volume dalam m3, dan
jumlah mol dalam kmol
• R= 0,082 L atm/mol K apabila tekanan dalam atm, volume dalam liter, dan jumlah
mol dalam mol

T = suhu mutlak (Kelvin)

Perubahan-perubahan dari P, V dan T dari keadaan 1 ke keadaan 2 dengan
kondisi-kondisi tertentu dicerminkan dengan hukum-hukum berikut:

• HUKUM BOYLE

“Tekanan gas akan berbanding terbalik dengan volumenya pada ruangan
tertutup.”

Hukum ini diturunkan dari persamaan keadaan gas ideal dengan

n1 = n2 dan T1 = T2; sehingga diperoleh : P1 V1 = P2 V2

Contoh: 0.5 mol
Berapa tekanan dari 0.5 mol ON2Hd3emngeamnpvuonluymaievo1l0umliteer5jilkitaepr addean
temperatur tersebut tekanan 2
atmosfir ?

Jawab:

P1 V1 = P2 V2

2.5 = P2 . 10 → P2 = 1 atmosfir

• HUKUM GAY-LUSSAC

"Volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas-gas hasil reaksi bila pada
suhu dan tekanan yang sama, akan berbanding sebagai bilangan bulat dan
sederhana".

Jadi untuk: P1 = P2 dan T1 = T2 berlaku : V1 / V2 = n1 / n2

Contoh:

Hitunglah massa dari 1m0alsitsearnygaas0.n1itgr.oDgeiknet(aNh2u) ij:ikAar pada kondisi tersebut 1
liter gas hidrogen (H2) untuk H = 1 dan N = 14

Jawab:

V1/V2 = n1/n2

10/1 = (x/28) / (0.1/2)

x = 14 gram Jadi massa gas nitrogen = 14 gram

• HUKUM BOYLE-GAY LUSSAC
Hukum ini merupakan perluasan hukum terdahulu dan diturukan dengan
keadaan harga n = n2 sehingga diperoleh persamaan:
P1 . (V1 / T1) = P2 . (V2 / T2)

• HUKUM AVOGADRO
"Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama
mengandung jumlah mol yang sama. Dari pernyataan ini ditentukan bahwa
pada keadaan STP (0oC, 1 atm),
- 1 mol setiap gas volumenya 22.4 liter → volume molar gas.
- 1 mol zat mengandung 6,02 x 1023 partikel → Bilangan Avogadro (NA)
- Menghitung banyaknya partikel (N)= mol x NA

Contoh:
Berapa volume 8.5 gram amoniak (NH3) pada suhu 27o C dan tekanan
1 atm ? (Ar: H = 1 ; N = 14)
Jawab :
n = 8.5/17 = 0.5 mol
Volume NH3 (STP) = 0.5 x 22.4 = 11,2 L
Berdasarkan Hukum Boyle-Gay Lussac
P1 . (V1 / T1) = P2 . (V2 / T2)
1 . (11.2/273) = 1 . (V2/273 + 27)
V2 = 12.31 L