Halaman
145
Bab 7 Sifat Zat dan Pemisahan Campuran
Tujuan Pembelajaran
Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari bab ini, kamu
diharapkan dapat:
1. membandingkan sifat
fi
sika dan
sifat kimia zat;
2. melakukan pemisahan cam-
puran dengan beberapa cara
berdasarkan sifat fisika dan
sifat kimia.
SIFAT ZAT
DAN PEMISAHAN
CAMPURAN
Peta Konsep
BAB 7
Sifat Kimia
Sifat Fisika
ZAT
Destilasi
Filtrasi
Kromatogra
fi
Kristalisasi
Cara Pemisahan
Campuran
Sublimasi
008 bab 7.indd 145
7/18/2008 7:19:40 PM
146
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Tahukah kamu bagaimana caranya para petani garam membuat garam dari air laut?
Petani garam, mungkin tidak belajar kimia terlebih dahulu sebelum bekerja untuk
membuat garam dari air laut.
Air laut tergolong suatu campuran, dan para petani garam telah melakukan
pemisahan campuran untuk mendapatkan garam. Hebat bukan!
Apakah kamu juga ingin mengetahui cara memisahkan campuran? Mari kita
pelajari bersama.
Gambar 7.1 Tambak Garam
Sumber Gambar: Dokumentasi Penulis
008 bab 7.indd 146
7/18/2008 7:19:42 PM
147
Bab 7 Sifat Zat dan Pemisahan Campuran
Kata-Kata Kunci
(Key Words)
sifat
fi
sika
sifat kimia
fi
ltrasi
destilasi
sublimasi
kristalisasi
kromatogra
fi
residu
fi
ltrat
melebur
menguap
kalor embun
kalor uap
kalor beku
kalor lebur
kalorimeter
A. Sifat Zat
Apakah kamu mempunyai termometer? Tahukah kamu mengapa
pada termometer digunakan raksa (Hg) untuk mengisi pipa kapiler?
Raksa dipilih karena memiliki beberapa kelebihan sifat
fi
sik dan sifat
kimia. Tahukah kamu bahwa peralatan yang diproduksi selalu mem-
pertimbangkan sifat
fi
sik dan sifat kimia zat? Mengapa demikian?
Mari kita pelajari bersama.
1. Sifat Fisika
Amati bangunan di rumahmu. Terbuat dari zat apa sajakah bangunan
itu? Apakah zat-zat tersebut berbeda sifat satu dengan yang lainnya?
Di dalam rumahmu tentu terdapat kayu, besi, batu, kaca, pasir, dan
bahan-bahan lain yang berbeda sifatnya. Agar dapat memanfaatkan
bahan-bahan tersebut secara maksimal kita harus tahu sifat
masing-masing zat. Besi misalnya, bahan ini sangat kuat dan tahan
terhadap panas, namun bila sering kena air akan cepat berkarat atau
mengalami korosi sehingga mudah rusak.
Kamu tentu mudah mengenali suatu zat berdasarkan sifat-sifat
fi
siknya. Dapatkah kamu menyebutkan sifat-sifat
fi
sis yang sudah kamu
kenal? Menurutmu, apakah warna, bentuk, ukuran, kepadatan, titik
lebur, dan titik didih tergolong sifat
fi
sika? Beberapa contoh sifat-sifat
fi
sik yang lainnya meliputi sifat mekanik, sifat termik, dan sifat listrik.
Dengan mengenal sifat
fi
sis suatu zat, maka akan membantu
kita dalam memanfaatkan zat itu. Tabel berikut menyajikan perbedaan
sifat
fi
sik antara tembaga dengan baja.
Tabel 7.1 Sifat-Sifat Fisika Tembaga dan Baja
Sifat-Sifat Fisik
Tembaga
Baja
Kekerasan
Hambatan
Daya hantar listrik
Kelenturan
Lunak
Kecil
Besar
Besar
Keras
Besar
Besar
Kecil
Baik digunakan untuk
Kabel
Pisau
Gambar 7.2 Salah Satu Pemanfatan Besi dan Tembaga dalam Kehidupan
Foto: Dokumentasi Penerbi
Sumber: Dokumentasi Penerbit
008 bab 7.indd 147
7/18/2008 7:19:44 PM
148
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
2. Sifat Kimia
Coba bandingkanlah antara minyak tanah dengan bensin! Manakah
di antara keduanya yang mudah terbakar? Hal inilah yang disebut de-
ngan sifat kimia, yaitu sifat mudah atau sukar terbakarnya suatu zat.
Coba kamu berikan contoh sifat kimia lain selain mudah terbakar.
Jadi, sifat kimia adalah sifat zat yang berkaitan dengan per-
ubahan kimia yang dialami oleh suatu zat. Contoh lain dari sifat kimia
misalnya, suatu zat mudah atau sukar berkarat. Besi mudah sekali
berkarat apabila terkena udara lembab, air hujan sehingga penggu-
naan besi dapat digantikan dengan baja anti karat untuk membangun
jembatan. Perhatikan pula pipa air minum yang terpendam dalam
tanah! Sekarang sudah banyak digunakan pipa PVC sebagai peng-
ganti pipa besi karena sifat berkarat besi sangat cepat dan mudah
bereaksi zat dengan zat lain.
1.
Jelaskan apa yang dimaksud dengan sifat kimia dan sifat
fi
sika?
2.
Sebutkan contoh sifat
fi
sika dan sifat kimia dan contohnya peristiwanya (masing-masing
minimal tiga)!
Asah Kemampuan 7.1
B. Pemisahan Campuran
Campuran tersusun dari dua zat atau lebih. Sebagai contoh, air laut
tersusun dari air, garam, dan zat padat terlarut lainnya. Susu tersusun
dari, lemak dan zat padat lain yang terlarut.
Pada bab sebelumnya kamu telah mempelajari bahwa cam-
puran terbentuk dari gabungan beberapa macam unsur dan senyawa.
Oleh karena itu, untuk memisahkan komponen-komponen penyusun
campuran dapat dilakukan dengan berbagai cara sesuai karakter-
istik sifat zat-zat penyusunnya. Pemisahan komponen-komponen
penyusun campuran dapat dipisahkan dengan beberapa cara, yakni
penyaringan, destilasi, sublimasi, kristalisasi, dan kromatogra
fi
.
1. Penyaringan (Filtrasi)
Apakah kamu suka minum es jeruk? Bagaimanakah cara mem-
buatnya? Sebelum disajikan sebagai minuman es jeruk, biasanya
air perasan jeruk disaring terlebih dahulu. Mengapa?
Pemisahan dengan cara
fi
ltrasi bertujuan untuk memisahkan
zat padat dari zat cair dalam suatu campuran berdasarkan
perbandingan wujudnya.
Alat yang kita gunakan untuk menyaring disebut penyaring.
Ukuran penyaring disesuaikan dengan ukuran zat yang akan disaring.
Sebagai contoh, pemisahan pasir dan kerikil tentu membutuhkan
saringan yang berbeda dengan saringan yang digunakan untuk me-
nyaring tepung.
008 bab 7.indd 148
7/18/2008 7:19:45 PM
149
Bab 7 Sifat Zat dan Pemisahan Campuran
Perhatikan gambar berikut ini! Alat apa sajakah yang ada dalam
gambar berikut?
Zat-zat yang mempunyai perbedaan kelarutan seperti garam
kotor (Gambar 7.3) ternyata dapat dipisahkan dengan cara penya-
ringan. Garam dapur yang bercampur dengan kotoran kita larutkan
dalam air, kemudian kita saring. Kotoran akan tertinggal dalam kertas
saring, sedangkan garam yang larut dalam air masuk menembus
kertas saring.
Zat yang tertinggal dalam kertas saring disebut residu, sedang-
kan cairan yang dapat menembus kertas saring disebut
fi
ltrat.
Coba kamu sebutkan contoh penyaringan yang ada di sekitar
rumahmu.
Gambar 7.3 Penyaringan Campuran dengan Penyaringan (Filtrasi)
Sumber Gambar: Dokumentasi Penebit
Kegiatan Ilmiah 7.1
Pemisahan Campuran dengan Penyaringan (Filtrasi)
Tujuan
Menyaring air keruh dengan pasir
Alat dan Bahan
1.
Botol air mineral 1,5 liter
2. Pasir
3. Kerikil
4. Arang
5.
Air keruh
6. Kapas
7. Penyangga
Kristal garam
Residu
Filtrat
008 bab 7.indd 149
7/18/2008 7:19:46 PM
150
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Petunjuk Kerja
1.
Potong bagian bawah botol air mineral.
2.
Cuci pasir dan kerikil hingga bersih.
3.
Masukkan bahan-bahan dengan susunan seperti
tampak pada Gambar 7.4
4.
Masukkan air tanah/air keruh ke dalam botol. Amati
warna air sebelum disaring
5.
Tampunglah air yang mengalir lewat mulut botol
6.
Catat waktu untuk menyaring 100 ml air kotor
hingga menjadi air jernih.
7.
Amati zat yang tertinggal pada bagian atas botol
penyaring.
Pertanyaan
1. Sebutkan
fi
ltrat dan residu dari hasil kegiatan!
2. Destilasi
Destilasi atau penyulingan adalah suatu cara pemisahan campuran
yang didasarkan pada perbedaan titik didih komponen-komponen
penyusun campuran. Jadi, destilasi ini digunakan untuk memisahkan
campuran dari dua atau lebih cairan yang mempunyai titik didih
berbeda.
Diskusikan 7.1
Ketika air laut disaring dengan kertas saring,
fi
ltrat yang dihasilkan terasa asin. Mengapa
demikian?
Gambar 7.5 Penyulingan (Destilasi)
Sumber Gambar: Dokumentasi Penerbit
Gambar 7.4 Rangkaian Alat Percobaan
Sumber Gambar: Dokumentasi Penerbit
Pasir
Kerikil
Arang
Kapas
Filtrat
2.
Apa perbedaan antara
fi
ltrat dan residu pada percobaan tersebut?
Termometer
Statif
Larutan
Air keluar
Pendingin Liebieg
Air masuk
Pemanas
Filtrat
008 bab 7.indd 150
7/18/2008 7:19:48 PM
151
Bab 7 Sifat Zat dan Pemisahan Campuran
Apakah kamu dapat memisahkan spiritus yang bercampur air?
Pemisahan spiritus yang bercampur dengan air dapat dilakukan
dengan cara destilasi. Campuran spiritus dengan air kita masukkan
dalam labu destilasi, kemudian dipanaskan. Proses yang terjadi
adalah campuran air dan spiritus dipanaskan hingga suhu 80
o
C
sehingga spiritus menguap sedang air belum menguap. Uap spiritus
didinginkan dalam pendingin Liebieg, sehingga mengembun dan
menetes di tabung erlenmeyer. Zat yang dihasilkan dari destilasi
yang disebut destilat
.
Salah satu contoh destilasi terbesar saat ini adalah proses
pengolahan minyak bumi menjadi fraksi-fraksi minyak bumi, seperti
LPG, bensin, minyak tanah, solar, pelumas, dan aspal.
Tokoh IPA
Edwin Laurentine Drake
Sejarah industri minyak modern tidak bisa lepas dari nama Edwin Laurentine
Drake (1819—1880) yang dikenal juga sebagai Colonel Drake. Drake
mendapat sebutan sebagai
”
Bapak Industri Perminyakan Modern
”
, karena
pada tanggal 27 Agustus 1859 untuk pertama kalinya melakukan pengeboran
minyak secara komersial di Titusville, Pennsylvania. Penemuannya bermula
ketika pada suatu hari mata bornya menyentuh lapisan minyak pada
kedalaman 69,5 kaki (± 21 meter). Menurut buku karangan Ida Tarbell pada
tahun 1904 yang berjudul
”The History of Standard Oil”
menyebutkan bahwa
sumur minyak yang dibuatnya bukan merupakan ide Drake, tetapi ide dari
pekerjanya yaitu George Bissell.
Gambar 7.6 Edwin
Laurentine Drake
Sumber Gambar:
http://
en.wikipedia.org
(2008)
Gambar 7.7 Bagan Destilasi Minyak Bumi
Sumber Gambar:
www.fremantleports.com.au
(2008)
m
d
a
Warta IPA
W
W
Kilang minyak
(oil refinery)
adalah pabrik/
fasilitas industri yang mengolah minyak mentah
menjadi produk petroleum yang bisa langsung
digunakan, maupun produk-produk lain yang menjadi
bahan baku bagi industri petrokimia. Produk-produk
utama yang dihasilkan dari kilang minyak antara
lain: minyak bensin (
gasoline
), minyak disel, minyak
tanah (
kerosene
). Kilang minyak merupakan fasilitas
industri yang sangat kompleks dengan berbagai jenis
peralatan proses dan fasilitas pendukungnya. Selain
itu, pembangunannya juga membutuhkan biaya yang
sangat besar.
008 bab 7.indd 151
7/18/2008 7:19:49 PM
152
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
3. Pengkristalan (Kristalisasi)
Nah, sekarang kita akan membahas tentang pemisahan campuran
dengan cara kristalisasi atau pengkristalan. Kristalisasi ini banyak
dilakukan oleh para pembuat garam/petani garam. Garam dihasil-
kan melalui cara menguapkan air laut. Prosesnya sederhana, yaitu
sebagai berikut. Mula-mula air laut dialirkan ke tambak-tambak dan
dibiarkan menguap karena panas matahari hingga beberapa hari.
Setelah semua air menguap, akan dihasilkan kristal-kristal garam.
Gambar 7.8 Pemisahan Campuran dengan Cara Pengkristalan (Kristalisasi)
Sumber Gambar: Dokumentasi Penerbit
4. Sublimisasi
Sublimisasi adalah perubahan zat dari wujud padat ke gas atau
sebaliknya. Pemisahan campuran dengan sublimisasi dilakukan bila
zat yang dapat menyublim (misalnya kapur barus/ kamfer) tercampur
dengan zat lain yang tidak dapat menyublim (misalnya arang). Agar
lebih jelas mengenai pemisahan campuran dengan cara sublimisasi,
mari kita lakukan kegiatan berikut.
Larutan garam atau air laut
Cawan menguap
Pemanas spirtus
Kegiatan Ilmiah 7.2
Pemisahan Campuran dengan Cara Sublimisasi
Tujuan
Memisahkan kamper dengan arang
Alat dan Bahan
1.
Statif
5.
Arang
2.
Gelas kimia/gelas ukur
6.
Kamper
3.
Cawan
7.
Air atau es
4.
Pembakar spiritus
008 bab 7.indd 152
7/18/2008 7:19:50 PM
153
Bab 7 Sifat Zat dan Pemisahan Campuran
Petunjuk Kerja
1.
Siapkanlah alat dan bahan yang dibutuhkan.
Diskusikan 7.2
Apa perbedaan antara sublimasi dan meleleh? Dapatkah kamu menyebutkan contohnya?
Gambar 7.9 Pemisahan Campuran dengan Cara Sublimasi
Sumber Gambar: Dokumentasi Penerbit
Air/es
Kamper
Campuran arang
dan kamper
Pemanas
2.
Masukkan campuran kamper dan arang dalam gelas kimia.
3.
Tutuplah gelas kimia dengan cawan yang diisi air atau es seperti Gambar 7.10.
4.
Nyalakan pembakar spiritus dan panaskan campuran sampai terjadi penguapan.
5.
Setelah beberapa saat, amati zat yang menempel pada cawan bagian dalam.
Pertanyaan
1.
Zat apakah yang menempel tertinggal pada cawan bagian dalam?
2.
Mengapa hal tersebut dapat terjadi?
5. Kromatografi
Apakah kromatogra
fi
itu? Pemisahan campuran dengan cara kro-
matogra
fi
didasarkan pada perbedaan kecepatan merambat antara
partikel-partikel zat yang bercampur pada medium tertentu. Contoh
pemisahan secara kromatogra
fi
adalah rembesan air pada dinding
yang menghasilkan garis-garis dengan jarak tertentu.
008 bab 7.indd 153
7/18/2008 7:19:51 PM
154
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Kegiatan Ilmiah 7.3
Pemisahan Campuran Secara Kromatogra
fi
Tujuan
Mengamati pemisahan campuran secara kromatogra
fi
Alat dan Bahan
1. Air
2.
Gelas kimia
3.
Kertas saring
4.
Spidol / tinta
5. Lidi
Petunjuk Kerja
1.
Potong kertas saring/tisu berukuran 2 x 15 cm
2.
Buatlah tanda titik dengan tinta/spidol pada ujung kertas saring dan biarkan kering.
3.
Masukkan ujung kertas saring ke dalam air yang ada dalam gelas kimia.
4.
Biarkan air meresap beberapa saat.
5.
Angkat dan amati apa yang terjadi pada tinta yang menempel pada kertas saring!
6.
Apakah kesimpulan yang kamu peroleh?
Penerapan kromatogra
fi
antara lain untuk memisahkan dan
mengidenti
fi
kasi zat-zat yang kompleks dari zat warna, minuman
beralkohol, dan pestisida. Agar kamu lebih paham tentang proses
kromatogra
fi
, mari kita lakukan kegiatan berikut.
Gambar 7.10 Susunan Alat dan Bahan Percobaan Kromatografi
Sumber Gambar: Dokumentasi Penerbit
Lidi
Kertas saring
Warna penyusun
Titik tinta
Air
Pertanyaan
Bandingkanlah warna tinta sebelum dan setelah percobaan. Jika mula-mula tinta berwarna
hitam, warna apa sajakah yang muncul setelah kromatogra
fi
?
008 bab 7.indd 154
7/18/2008 7:19:52 PM
155
Bab 7 Sifat Zat dan Pemisahan Campuran
Belajar IPA melalui Internet
Kamu dapat belajar materi ini dengan mengakses website
http://youth.net/nscr/sci023
Diskusikan 7.3
Air dalam wujud es yang tak murni telah ditemukan di bawah permukaan planet Mars. Para
ilmuwan berharap dari es tak murni tersebut dapat dibuat menjadi air murni sebagai bahan air
minum bagi para astronot yang berada di planet Mars tersebut.
Bayangkan, bila kamu adalah salah satu dari astronot tersebut, bagaimana cara membuat
air murni dari es yang tak murni? Dengan cara apa? Apa saja peralatan yang kamu butuhkan?
1.
Jelaskan prinsip pemisahan campuran berikut ini beserta contoh penerapannya masing-
masing dua.
a. Filtrasi
b. Destilasi
c. Kromatogra
fi
d. Kristalisasi
e. Sublimasi
2.
Apa yang dimaksud dengan:
a. Filtrat
b. Destilat
c. Residu
Asah Kemampuan 7.2
Rangkuman
Sifat zat meliputi sifat
fi
sika dan sifat kimia. Sifat
fi
sika merupakan sifat yang berkaitan
dengan penampilan atau keadaan
fi
sik suatu zat. Sifat
fi
sika meliputi wujud zat, titik didih, titik
lebur, indeks bias, daya hantar listrik, panas, warna, rasa, dan bau. Sifat kimia merupakan
sifat yang berkaitan dengan perubahan kimia yang dialami oleh suatu zat. Sifat kimia meliputi
mudah berkarat, mudah terbakar, dan kereaktifan.
008 bab 7.indd 155
7/18/2008 7:19:53 PM
156
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
I.
Pilihlah salah satu jawaban yang tepat!
1.
Salah satu contoh sifat kimia adalah ....
a. massa jenis
c. titik lebur
b. kepadatan
d. mudah berkarat
2.
Diketahui beberapa sifat-sifat zat:
1. titik didih
4. mudah terbakar
2. mudah berkarat
5. massa jenis
3. warna
6. tingkat kekerasan
Di antara data di atas, yang merupakan sifat-sifat
fi
sika adalah ....
a. 1, 2, 3
c. 1, 3, 5
b. 2, 3 ,4
d. 4, 5, 6
3.
Cara yang tepat untuk memisahkan garam yang kotor dapat dari zat pengotornya adalah
....
a.
fi
ltrasi
c. destilasi
b. kristalisasi
d. kromatogra
fi
4.
Cara yang tepat untuk memisahkan kapur barus atau kamper dari zat-zat pengotornya
adalah ....
a.
fi
ltrasi
c. destilasi
b. kristalisasi
d. sublimasi
5.
Cara pemisahan yang digunakan untuk memperoleh bensin dari minyak bumi adalah
....
a.
fi
ltrasi
c. destilasi
b. kristalisasi
d. sublimasi
6.
Campuran berikut ini yang tergolong campuran homogen adalah ....
a. larutan garam
c. susu
b. air kopi
d. air sungai
7.
Cara penyaringan yang dapat dilakukan untuk membuat air tawar dari air laut adalah
....
a.
fi
ltrasi
c. destilasi
b. kristalisasi
d. sublimasi
Uji Kompetensi 7
Campuran adalah gabungan beberapa unsur atau senyawa secara
fi
sik. Campuran
dapat dibedakan menjadi campuran homogen dan campuran heterogen. Larutan merupakan
contoh campuran homogen. Air lumpur merupakan contoh campuran heterogen. Cara me-
misahkan campuran ada lima, yaitu penyaringan (
fi
ltrasi), destilasi, kristalisasi, sublimisasi,
dan kromatogra
fi
.
008 bab 7.indd 156
7/18/2008 7:19:53 PM
157
Bab 7 Sifat Zat dan Pemisahan Campuran
8.
Campuran berikut ini tergolong campuran heterogen adalah ....
a. air garam
c. air gula
b. air kopi
d. air sungai
9.
Peralatan kimia yang dipakai dalam percobaan kromatogra
fi
adalah....
a. gelas kimia
c. pendingin
b. cawan penguap
d. pemanas spiritus
10. Untuk membuat minyak wangi dari bunga melati, dapat dilakukan dengan cara ....
a
fi
ltrasi
c. destilasi
b. kristalisasi
d. sublimasi
II.
Jawablah dengan singkat dan jelas!
1.
Jelaskan dua perbedaan antara sifat
fi
sika dengan sifat kimia!
2.
Berikanlah masing-masing tiga contoh dari sifat
fi
sika dan sifat kimia!
3.
Coba perhatikanlah sehelai kertas. Sebutkan beberapa sifat
fi
sika dan sifat kimia yang
terdapat pada kertas tersebut!
4.
Sebutkanlah lima cara untuk memisahkan suatu campuran!
5.
Jelaskan pengertian dari masing-masing cara pemisahan campuran!
6.
Berikanlah masing-masing dua contoh pemanfaatan pemisahan campuran dengan
cara:
a.
fi
ltrasi
b. destilasi
c. sublimasi
d. kristalisasi
e. kromatogra
fi
7.
Jelaskan perbedaan antara residu dengan
fi
ltrat!
8.
Sebutkan tujuh macam hasil destilasi dari minyak bumi!
9.
Jelaskan perbedaan antara campuran heterogen dengan campuran homogen!
10. Berikanlah masing-masing dua contoh dari campuran homogen dan campuran he-
terogen.
Tugas Proyek
Rancanglah suatu percobaan (penelitian sederhana) dengan memilih salah satu tema berikut:
a. Pemisahan alkohol dari tape
b. Cara mendapatkan gula tebu dari air tebu
Kerjakanlah secara berkelompok. Mintalah bimbingan dari guru IPA/Sains atau pembimbing KIR (Karya Ilmiah
Remaja) yang ada di sekolahmu!
008 bab 7.indd 157
7/18/2008 7:19:54 PM
158
IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII
Refleksi Diri
Setelah kamu mempelajari materi ini,
1.
manfaat apa yang kamu peroleh?
2.
kesulitan apa yang kamu temui saat mempelajarinya?
3.
persoalan baru apa yang muncul di benakmu setelah mempelajari materi ini?
Konsultasikan kesulitan dan persoalan yang kamu temui dengan gurumu!
008 bab 7.indd 158
7/18/2008 7:19:54 PM