IPA · Bab 3 Klasifikasi Materi dan Perubahannya

Wahono Widodo, Fida Rachmadiarti, dan Siti Nurul Hidayati

24/08/2021 16:01:02

SMP 7 K-13 revisi 2016

Daftar Isi

Bab 1 Objek IPA dan Pengamatannya Bab 2 Klasifikasi Makhluk Hidup Bab 3 Klasifikasi Materi dan Perubahannya Bab 4 Suhu dan Perubahannya Bab 5 Kalor dan Perubahannya Bab 6 Energi dalam Sistem Kehidupan

Halaman

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

Klasifikasi Materi dan

Perubahannya

Istilah-istilah Penting

Campuran, Zat Tunggal (Unsur dan Senyawa),

Karakteristik Zat, Perubahan Fisika, Perubahan Kimia,

Pemisahan Campuran

Bab

Ilmu Pengetahuan Alam

ada Bab 2 kamu sudah mempelajari

berbagai jenis benda yang sering dijumpai

dalam kehidupan sehari- hari. Benda-benda

di sekitarmu dapat berupa wujud padat, cair,

dan gas. Benda-benda tersebut kita klasifikasi

berdasarkan karakteristik yang dapat diamati.

Pada Bab 3 ini kamu akan belajar tetang

klasifikasi materi. Materi dapat dikelompokkan

menjadi unsur, senyawa, dan campuran. Pada

Bab 3 ini, kamu juga akan belajar tentang

pemisahan campuran, karakteristik zat serta

perubahannya. Kamu akan menemukan berbagai

fakta unik tentang zat dan perubahannya dalam

kehidupan sehari-hari. Kekaguman kamu juga

akan bertambah besar kepada Sang Maha

Pencipta, dengan mengetahui bahwa benda-

benda di sekitarmu dapat dikelompokkan

menjadi kelompok yang berbeda-beda. Benda-

benda tersebut juga mengalami perubahan yang

khas sesuai karakteristik benda-benda tersebut.

Coba pahami uraian berikut.

Ketika memanaskan air sampai mendidih,

terjadi perubahan wujud dari cair menjadi uap.

Dapur adalah salah satu tempat menarik untuk

mengamati perubahan zat dan bagaimana me-

misahkan berbagai macam campuran. Di dapur

terdapat beberapa senyawa kimia, seperti gula,

garam, asam cuka, minyak goreng, sayuran dan

buah-buahan serta beberapa bumbu masak.

Beberapa senyawa kimia tersebut jika digunakan

untuk memasak akan saling bercampur dan

mengalami perubahan komposisi materi dan

membentuk senyawa baru. Bahan-bahan

tersebut memiliki klasifikasi yang berbeda,

ada yang merupakan zat tunggal (unsur dan

senyawa) dan ada juga yang sudah merupakan

campuran.

Ayo Kita Pelajari

•

Unsur

•

Senyawa

•

Campuran

•

Karakteristik zat

•

Perubahan fisika

•

Perubahan kimia

•

Pemisahan

campuran

Mengapa Penting?

•

Untuk mengetahui

dan menjelaskan

tentang klasifikasi

materi dan juga

perubahannya.

Ayo Tebak!

•

Perhatikan ketika

kamu membuat

teh

Sumber www.IOFLIVE.com

Gambar 3.1 Menyaring teh

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

A. Cara

Mengklasifikasikan

Materi

Alam semesta terdiri atas planet-planet, contohnya bumi. Di bumi terdapat

gunung, udara, laut, dan begitu banyak hal lain. Segala sesuatu yang berada di

bumi tersusun atas materi, yang terdiri atas unsur, seperti air, udara, tanah, dan

api. Itulah gambaran keragaman materi.

Bua

t daftar benda yang sering digunakan sebagai kebutuhan sehari-

hari.

Kelompok

kan setiap benda berdasarkan persamaan sifatnya.

lasifikasi benda-benda tersebut berdasarkan bahan penyusunnya,

yaitu:

plastik

ser

at/kain, dan

logam,

gelas/k

aca.

keramik,

Bua

tlah tabel untuk mengklasifikasikan benda-benda tersebut

berdasarkan bahan penyusunnya.

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 3.2 Berbagai jenis materi

Bandingkan hasil pengamatanmu dengan hasil pengamatan

temanmu. Catat persamaan dan perbedaannya. Jika hasil pengamatan

dikomunikasikan kepada orang lain, apakah orang tersebut memperoleh

pemahaman yang sama? Berdasarkan hasil perbandingan tersebut,

apa hal penting yang harus dirumuskan bersama? Diskusikan dengan

kelompokmu!

Ayo Kita Lakukan

Ilmu Pengetahuan Alam

1. Klasifikasi

Materi

Ketika kamu mengumpulkan sekelom-

pok benda berdasarkan sifatnya, langkah-

langkah yang dapat dilakukan adalah

sebagai berikut.

•

Mengamati karakteristik benda ter-

sebut.

•

Mencatat persamaan dan perbedaan

sifat benda masing–masing.

•

Memasukkan benda-benda yang me-

miliki persamaan sifat ke dalam satu

kelompok.

•

Memberi nama yang sesuai pada se-

tiap kelompok benda tersebut.

Perhatikan sebuah lampu bohlam. Tersusun dari materi apa sajakah lampu

tersebut? Para ilmuwan mengklasifikasi materi agar lebih mudah dipelajari dan

disusun secara sistematis. Materi adalah sesuatu yang mempunyai massa dan dapat

menempati sebuah ruang. Materi berdasarkan wujudnya dapat dikelompokkan

menjadi zat padat, cair, dan gas. Contoh zat padat adalah beberapa jenis logam,

seperti besi, emas, dan seng. Air, minyak goreng, dan bensin merupakan contoh

wujud cair. Contoh zat berwujud gas adalah udara, asap, dan uap air. Asap rokok

merupakan salah satu gas yang berbahaya bagi kesehatan. Oleh karena itu, kamu

dilarang merokok. Merokok selain berbahaya bagi si perokok, juga berbahaya bagi

orang lain yang berada di sekitar perokok, karena asap rokok akan terisap olehnya.

Orang yang merokok disebut perokok aktif sedangkan orang lain yang berada di

sekitar perokok disebut perokok pasif.

Contoh wujud zat yang sederhana dan mudah kamu pahami adalah air.

Ketika dalam bentuk bongkahan es, maka es tersebut dikatakan dalam wujud

padat. Tetapi, ketika dipanaskan es tersebut akan berubah kembali menjadi air.

Air tersebut dikatakan dalam wujud cair. Ketika dipanaskan pada suhu 100°C, air

akan berubah menjadi uap air. Uap air dikatakan dalam wujud gas. Perbedaan sifat

zat padat, cair, dan gas dijelaskan pada Tabel 3.1.

Sumber: arifkristanta.

wordpress.com

Gambar 3.3

(a) Es batu, (b) air,

(a)

(c)

(b)

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

Tabel 3.1

Perbedaan sifat zat padat, cair, dan gas

Padat

Cair

Gas

Mempunyai bentuk dan

volume tertentu.

Mempunyai volume

tertentu, tetapi tidak

mempunyai bentuk yang

tetap, bergantung pada

media yang digunakan.

Tidak mempunyai

volume dan bentuk yang

tertentu.

Jarak antarpartikel zat

padat sangat rapat.

Jarak antarpartikel zat

cair lebih renggang.

Jarak antarpartikel gas

sangat renggang.

Partikel-pertikel zat padat

tidak dapat bergerak

bebas.

Partikel-pertikel zat cair

dapat bergerak bebas,

namun terbatas.

Partikel-partikel gas

dapat bergerak sangat

bebas.

Unsur

, Senyawa, dan Campuran

Unsur

(a)

(b)

Sumber: www.geolocation.ws, www.tripadvisor.com

Gambar 3.4 (a) Masjid Dian AL-Mahri (Masjid kubah emas yang berlokasi di Depok);

(b) Monumen Nasional yang berlokasi di DKI Jakarta

Kedua bangunan pada Gambar 3.4 di atas memiliki puncak bangunan

yang terbuat dari emas. Akan tetapi, apakah kamu mengetahui bagaimana

bentuk emas pada saat ditemukan di alam?

Ayo Tebak

Ilmu Pengetahuan Alam

Perhatikan Gambar 3.5. Proses apa yang dapat kamu simpulkan?

(a)

(b)

(c )

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 3.5

(a) Unsur Emas (Au) pada kubah emas dan monas;

(b) emas batangan sebelum dibentuk menjadi kubah atau berbagai bentuk lainnya; dan

Ayo Pikirkan

Perhatikan semua benda di sekitarmu. Ada pensil, buku, meja, kursi, pintu,

jendela, pakaian, dan sebagainya. Tersusun dari apakah benda-benda tersebut?

Semua benda yang ada di bumi kita tersusun dari materi. Ilmuwan menggolongkan

materi berdasarkan komposisi dan sifatnya. Berdasarkan komposisinya, materi

yang ada di alam dapat diklasifikasi menjadi zat tunggal dan campuran. Perhatikan

Gambar 3.6.

Materi

Zat Tunggal

Senyawa

Unsur

Larutan

Koloid

Suspensi

Homogen

Heterogen

Campuran

Gambar 3.6 Bagan klasifikasi materi

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

Dari Gambar 3.6, materi di alam dapat

dibagi menjadi zat murni dan campuran. Bila

kita kaji lebih mendalam lagi, zat tunggal

(murni) yang ada di alam dapat dibagi menjadi

unsur dan senyawa. Unsur merupakan zat

tunggal yang tidak dapat dibagi lagi menjadi

bagian yang lebih sederhana dan akan tetap

mempertahankan karakteristik asli dari unsur

tersebut. Sebongkah emas apabila dibagi terus

sampai bagian yang terkecil akan menjadi atom

emas. Banyak sekali unsur yang ada di alam

dapat kamu jumpai dalam kehidupan sehari-

hari. Misalnya besi, timah, seng, tembaga, dan nikel. Sama dengan contoh emas

di atas, coba kamu perhatikan potongan besi bila dibagi lagi menjadi bagian yang

terkecil akan diperoleh atom besi. Demikian pula pada timah, seng, tembaga, dan

nikel. Dari penjabaran tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa unsur merupakan

zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat yang lebih sederhana

dengan proses kimia biasa. Bagian terkecil dari unsur adalah atom.

Ketika kamu belajar alat musik, tentu saja kamu harus mempelajari simbol-

simbol musik atau not baloknya. Simbol-simbol tersebut dapat dibaca dan

dipelajari oleh semua orang, sehingga semua orang dapat mempelajarinya

dengan mudah.

Para ahi kimia juga menggunakan simbol atau lambang untuk menunjukkan

perbedaan antara unsur kimia yang satu dengan yang lainnya. Ahli kimia sudah

menemukan unsur sejak abad ke-9 dan unsur secara bertahap terus berkembang

sampai abad ke-20. Unsur di alam dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu unsur

logam dan nonlogam. Contoh unsur logam adalah besi, emas, dan seng. Contoh

unsur nonlogam adalah karbon, nitrogen, dan oksigen. Selain itu masih ada juga

unsur yang bersifat semi logam. Berikut ini disajikan beberapa contoh unsur logam

dan nonlogam yang dikenal dalam kehidupan sehari-hari beserta lambangnya.

Tabel 3.2

Unsur logam dan lambangnya

No.

Nama Latin

Nama Indonesia

Lambang

Aluminium

Aurum

Emas

Argentum

Perak

Unsur merupakan zat

tunggal yang tidak

dapat diuraikan lagi

menjadi zat yang

lebih sederhana

dengan proses kimia

biasa.

Ilmu Pengetahuan Alam

No.

Nama Latin

Nama Indonesia

Lambang

Calcium

Kalsium

Cuprum

Tembaga

Ferrum

Besi

Natrium

Plumbun

Timbal

Stannum

Timah

Tabel 3.3

Unsur nonlogam dan lambangnya

No.

Nama Latin

Nama Indonesia

Lambang

Oxygen

Oksigen

Hydrogen

Hidrogen

Carbon

Karbon

Sulphur

Belerang

Phosphorus

Fosfor

Nitrogen

Iodium

Iodin

Unsur diberi nama dengan menggunakan bahasa Latin berdasarkan penemu

pertamanya atau tempat ditemukannya unsur tersebut. Ahli-ahli kimia tidak

membedakan penamaan unsur alamiah yang terdapat di alam ataupun unsur

buatan. Beberapa unsur menggunakan nama untuk menghormati identitas

penemunya ataupun tempat penemuannya.

Simbol unsur dibuat untuk memudahkan dalam penulisan nama unsur,

yaitu dengan cara menyingkatnya. Simbol unsur yang saat ini digunakan secara

internasional adalah simbol unsur yang diusulkan oleh

Jöns Jacob Berzelius

Cara pemberian lambang unsur menurut Berzelius adalah sebagai

berikut.

•

Setiap unsur dilambangkan dengan satu huruf, yaitu huruf awal dari nama

latinnya.

100

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

•

Huruf awal ditulis dengan huruf kapital atau huruf besar.

•

Untuk unsur yang memiliki huruf awal sama, diberikan satu huruf kecil dari

nama unsur tersebut.

Contoh:

Karbon (nama latinnya

Carbon

), dilambangkan dengan (C), Kalsium (nama

latinnya

Calsium

) dilambangkan dengan (Ca).

Unsur-unsur tersebut selanjutnya disusun dalam bentuk sistem periodik

unsur, seperti ditunjukkan pada Gambar 3.7. Unsur-unsur yang memiliki sifat

yang hampir sama diletakkan dalam satu kolom. Unsur-unsur logam terletak

di bagian kiri bawah (diberi simbol warna biru), unsur-unsur nonlogam terletak

di bagian kanan atas (diberi simbol warna kuning), sedangkan unsur semilogam

(diberi warna cokelat) di antara warna biru dan kuning. Sebagian dari unsur-unsur

tersebut akan kamu pelajari di kelas VII sekarang, sedangkan beberapa unsur lain

akan dipelajari pada kelas berikutnya.

3A 4A 5A 6A 7A

Logam

Semi-logam

Non-logam

Pr Nd

Ho Er

Am Cm

Bk Cf Es

No Lr

105

106

107

108

49 50 51 52 53 54

90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

109

110

111

30 31 32 33 34 35 36

13 14 15 16 17

5 6 7 8 9 10

80 81 82 83 84 85 86

AI Si P S

Ci Ar

B C N O F Ne

112

140

8 9 10

Sumber : Spotlight Chemistry Preliminary, Science Press-Australia

Gambar 3.7 Sistem Periodik Unsur

101

Ilmu Pengetahuan Alam

Unsur logam dan nonlogam memiliki perbedaan sifat fisika dan kimia. Berikut

perbedaan sifat unsur logam dan nonlogam.

Tabel 3.4

Perbedaan unsur logam dan nonlogam

Logam

Nonlogam

erwujud padat pada suhu kamar

(kecuali raksa).

Dapa

t ditempa dan dapat

diregangkan.

Kondukt

or listrik dan panas.

da yang berwujud padat, cair, dan

gas.

ersifat rapuh dan tidak dapat

ditempa.

Nonkondukt

or, kecuali grafit.

Jika kamu perhatikan, baik unsur logam maupun nonlogam memiliki banyak

kegunaan dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya besi dan tembaga, banyak

digunakan untuk alat-alat perkakas, alat-alat rumah tangga, dan bahan untuk

rangka kendaraan. Unsur Iodium banyak digunakan sebagai antiseptik. Beberapa

kegunaan dari beberapa unsur diperlihatkan pada Tabel 3.5 berikut.

Tabel 3.5

Unsur logam dan nonlogam serta kegunaannya

Nama Unsur

Simbol

Kegunaan Secara Umum

Natrium

Bahan untuk membuat lampu natrium dan

senyawanya digunakan untuk garam dapur.

Stronsium

Senyawanya digunakan untuk membuat warna

merah kembang api dan bahan untuk pembuatan

cat kering.

Magnesium

Paduannya digunakan untuk bahan pesawat.

Iodin

Bahan untuk antiseptik dan senyawanya digunakan

untuk garam beryodium dan fotografi.

Senyawa

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan air, gula, garam, asam

cuka, dan beberapa bahan lainnya. Bahan-bahan tersebut merupakan senyawa.

Kamu telah mengetahui , bahwa bagian terkecil dari sebuah unsur adalah atom.

Dua atau lebih atom dapat bergabung melalui reaksi kimia dan membentuk

molekul. Molekul merupakan bagian terkecil dari suatu senyawa. Dengan

102

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

demikian, kamu dapat menjelaskan bahwa senyawa terdiri atas dua buah unsur

atau lebih. Suatu senyawa masih dapat diuraikan menjadi unsur-unsurnya. Dari

uraian tersebut, dapat dijelaskan bahwa senyawa merupakan zat tunggal/murni

yang dapat diuraikan menjadi dua atau lebih zat yang lebih sederhana dengan

proses kimia biasa. Misalnya, air yang memiliki rumus H

O dapat diuraikan menjadi

unsur hidrogen (H) dan oksigen (O).

Bagaimana suatu senyawa dapat terbentuk? Senyawa terbentuk melalui

proses pencampuran unsur secara kimia. Sifat suatu senyawa akan berbeda

dengan sifat unsur- unsur penyusunnya. Misalnya, sifat air sebagai senyawa akan

berbeda dengan sifat gas hidrogen dan oksigen sebagai unsur penyusunnya.

Pada suhu kamar air berwujud cair, sedangkan hidrogen dan oksigen, keduanya

berwujud gas. Air dapat digunakan untuk memadamkan api, sedangkan gas

hidrogen merupakan zat yang mudah terbakar dan gas oksigen merupakan zat

yang diperlukan dalam pembakaran.

Senyawa dapat

diuraikan menjadi

dua unsur atau

lebih dengan

proses kimia

biasa.

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 3.8 Air dan model molekul air

Perhatikan Tabel 3.6 berikut yang menunjukkan beberapa contoh senyawa

dan unsur penyusunnnya.

Tabel 3.6

Contoh senyawa sederhana dan unsur penyusunnya

No.

Senyawa

Unsur Penyusun

Air

Hidrogen + Oksigen

Garam Dapur (Natrium klorida)

Natrium + Klorin

Gula tebu (Sukrosa)

Karbon + Hidrogen + Oksigen

103

Ilmu Pengetahuan Alam

ampuran

Campuran

adalah suatu

materi yang

terdiri atas dua

zat atau lebih

yang masih

mempunyai

sifat zat

asalnya

Gambar 2.21 Contoh campuran di alam

(a) Udara, air sungai,dan batuan merupakan campuran

(b) Batuan, batu bara, dan udara merupakan campuran

campuran

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 3.9 Contoh campuran di alam adalah udara, air sungai,dan batuan

merupakan campuran

Contoh beberapa campuran yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-

hari adalah susu cokelat, air sungai, udara, batuan, garam beryodium, dan paduan

logam. Kamu mungkin sering menggunakan berbagai jenis campuran, misalnya

ketika memasak, membuat teh manis atau kopi. Campuran adalah suatu materi

yang terdiri atas dua zat atau lebih yang masih mempunyai sifat zat asalnya.

Campuran dibedakan menjadi dua, yaitu campuran homogen dan campuran

heterogen. Sebelum membahas lebih jauh tentang kedua campuran tersebut,

lakukanlah kegiatan berikut ini.

Mengetahui perbedaan campuran homogen dan heterogen.

Lakukanlah langkah-langkah berikut ini.

asukkan satu sendok gula ke dalam segelas air. Aduk hingga merata

dan larut. Beri label Gelas X.

asukkan satu sendok pasir ke dalam segelas air. Aduk hingga

optimal. Beri label Gelas Y,

Lak

ukan pengamatan pada Gelas X, Apakah kamu dapat mem-

bedakan air dan gula dalam larutan gula tersebut? Jelaskan hasil

pengamatanmu.

mati Gelas Y. Apakah kamu dapat membedakan air dan pasir pada

campuran air dan pasir tersebut? Jelaskan hasil pengamatanmu,

Ayo Kita Lakukan

104

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

atatlah hasil pengamatanmu, bandingkan antara Gelas X dan Y.

Lak

ukan diskusi dengan teman-teman kelompokmu. Buatlah kesim-

pulan dari kegiatan ini.

ampuran Homogen

Campuran homogen banyak kita jumpai

dalam kehidupan sehari-hari. Larutan gula,

larutan garam, dan sirop merupakan contoh

campuran homogen. Dalam larutan gula,

apakah kamu dapat membedakan zat-zat

penyusunnya? Tentu saja tidak. Kamu tidak

dapat membedakan zat-zat yang menyusun

larutan gula tersebut. Jadi, campuran

homogen adalah campuran yang tidak

dapat dibedakan zat- zat yang tercampur di

dalamnya.

Larutan tersusun atas pelarut (

solvent

) dan zat terlarut (

solute

). Pelarut yang

banyak digunakan adalah air. Senyawa lain yang dapat digunakan sebagai pelarut

adalah senyawa organik yang dikenal juga sebagai pelarut organik , contohnya

kloroform dan alkohol. Dalam larutan, ukuran partikel zat terlarut sangat kecil

dengan diameter kurang dari 1 nm sehingga partikel zat terlarut tidak dapat

dilihat walaupun menggunakan mikroskop ultra. Oleh karena itu, larutan terlihat

homogen (serba sama). Artinya zat yang terlarut dan pelarut dalam larutan

tersebut tidak dapat dibedakan.

Dilarutkan

Partikel zat terlarut tidak bisa

terlihat, sehingga tidak bisa

dibedakan dengan pelarutnya

Pelarut

Larutan

Zat terlarut

Dilarutkan

Partikel zat terlarut tidak bisa

terlihat, sehingga tidak bisa

dibedakan dengan pelarutnya

Pelarut

Larutan

Zat terlarut

Larutan = pelarut + zat terlarut

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 3.11 Pelarut, zat terlarut, dan larutan

Partikel zat terlarut tidak dapat

terlihat, sehingga tidak dapat

dibedakan dengan pelarutnya

Sumber: www food.detik com.

Gambar 3.10 Sirop, contoh campuran homogen

105

Ilmu Pengetahuan Alam

Larutan A

sam, Basa, dan Garam

Pada pembahasan sebelumnya, su-

dah dijelaskan bahwa contoh campuran

homogen adalah larutan. Pada dasarnya,

larutan yang dikenal dalam kehidupan

sehari-hari dapat dikelompokkan menja-

di larutan yang bersifat asam, basa,

atau garam. Larutan seperti cuka, sirop,

penghilang noda, sabun cuci, sabun

mandi, soda kue, dan garam dapur me-

rupakan contoh larutan asam, larutan

basa atau garam yang banyak dijumpai

setiap hari.

Untuk membedakan larutan asam dan basa dapat dilakukan kegiatan berikut.

Bagaimana membedakan larutan asam dan basa?

Lakukan langkah-langkah berikut.

Bua

tlah air perasan jeruk, larutan detergen, larutan garam dapur, dan

larutan soda kue.

uanglah setiap larutan tersebut dalam gelas kimia/gelas plastik

(kemasan air mineral) yang sudah tidak terpakai.

etiap larutan dituangkan ke dalam gelas yang berbeda.

Uji semua larutan dengan ker

tas lakmus merah dan lakmus biru.

mati dan catatlah apa yang terjadi pada kertas lakmus tersebut.

Lakukan pengamatan terhadap kegiatan observasi berikut.

pa yang terjadi ketika kertas lakmus merah dan biru dicelupkan ke

dalam larutan jeruk?

pa yang terjadi ketika kertas lakmus merah dan lakmus biru

dicelupkan ke dalam larutan detergen dan soda kue?

pa yang terjadi ketika kertas lakmus merah dan lakmus biru

dicelupkan ke dalam larutan mineral dan larutan garam?

Ayo Kita Lakukan

Sumber: www. en.wikipedia.org

Gambar 3.12 Buah jeruk mengandung asam sitrat

106

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

Jik

a larutan jeruk merupakan larutan asam, kertas lakmus akan

berubah dari warna ... menjadi warna ...

Jik

a larutan soda kue merupakan larutan basa, kertas lakmus akan

berubah dari warna .. menjadi warna ...

atat semua hasil pengamatanmu dalam tabel pengamatan berda-

sarkan kelompok sifat asam dan sifat basa.

Larutan asam dan basa dimanfaatkan secara luas untuk industri, pertanian,

kesehatan, dan penelitian di laboratorium. Oleh karena itu, dalam memahami

sifat-sifat asam dan basa merupakan hal yang sangat penting untuk memahami

berbagai macam jenis larutan yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari.

(1)

sam

Tentu kamu telah mengenal larutan asam dalam kehidupan sehari-hari.

Asam banyak ditemukan dalam buah-buahan dan sayuran. Contohnya, jeruk,

lemon, dan tomat.

Pada saat memasak di dapur, tentu kamu mengenal salah satu bahan

penambah rasa makanan, yaitu cuka dapur yang mengandung asam asetat.

Aki pada kendaraan bermotor mengandung asam sulfat. Asam dalam

lambung kita, yaitu asam klorida berfungsi membantu proses pencernaan

bahan makanan.

Masih banyak contoh senyawa asam lainnya yang dikenal dalam

kehidupan sehari-hari. Kamu dapat menemukan larutan asam, baik dalam

makanan, minuman, ataupun bahan pembersih di rumah. Dari beberapa

contoh larutan asam yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, bagaimana

cara kita mengidentifikasi larutan asam? Berikut ciri atau tanda dari larutan

asam.

(a)

asanya asam (tidak boleh dicoba kecuali dalam makanan).

(b)

Dapa

t menimbulkan korosi.

(c)

engubah kertas lakmus biru menjadi merah.

Selain banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari, larutan

asam dapat menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan, contohnya

terjadinya hujan asam. Di beberapa wilayah tertentu, terjadi hujan asam yang

107

Ilmu Pengetahuan Alam

menyebabkan kerusakan pada bangunan gedung dan patung-patung dalam

kota. Mengapa dapat terjadi hujan asam? Bila terdapat kadar gas belerang

dioksida (SO

) dan nitrogen oksida (NO) di atmosfer sangat tinggi, maka gas

ini akan bereaksi dengan air di atmosfer dan membentuk asam sulfat, asam

nitrat, dan senyawa asam lainnya. Ketika terjadi hujan, air yang dihasilkan

bersifat lebih asam dari keadaan normal. Air hujan inilah yang dikenal dengan

hujan asam. Gas belerang dioksida dan gas nitrogen oksida dihasilkan dari

pembakaran minyak bumi yang berasal dari buangan industri dan kendaraan

bermotor. Selain merusak gedung dan patung-patung, hujan asam tersebut

dapat merusak tumbuh-tumbuhan dan dapat menyebabkan kematian pada

makhluk hidup yang ada di sungai apabila hujan asam tersebut masuk ke

sungai.

(2)

asa

Basa merupakan larutan yang banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-

hari. Contoh benda yang mengandung basa ialah sabun mandi, sabun cuci,

sampo, pasta gigi, obat mag, dan pupuk.

Dalam penggunaan sehari-hari, umumnya basa dicampur dengan zat

lain. Bagaimana cara kita mengidentifikasi larutan basa? Berikut adalah sifat-

sifat basa.

empunyai rasa agak pahit (tidak boleh dicoba).

erasa licin di kulit.

engubah kertas lakmus merah menjadi biru.

Dalam kehidupan sehari-hari, larutan asam sering direaksikan dengan

larutan basa untuk menghasilkan senyawa netral atau dikenal dengan reaksi

netralisasi. Pada reaksi netralisasi ini akan dihasilkan garam dan air.

Contoh penerapan reaksi netralisasi dalam kehidupan sehari-hari adalah

untuk pengobatan bagi penderita sakit mag. Dimana sakit mag (kondisi kadar

asam lambung yang tinggi) maka obat mag adalah senyawa yang bersifat

basa (kandunganya magnesium hidroksida atau aluminium hidroksida).

Contoh lainnya adalah pengobatan akibat sengatan serangga, perlindungan

terhadap kerusakan gigi, dan pengolahan tanah pertanian.

ndikator

Larutan asam dan larutan basa memiliki sifat-sifat yang khas. Salah satu

cara untuk membedakan asam atau basa dapat menggunakan indikator. Suatu

108

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

indikator asam-basa adalah suatu senyawa yang dapat menunjukkan perubahan

warna apabila bereaksi dengan asam atau basa. Indikator asam-basa dapat

dibedakan menjadi indikator alami dan indikator buatan.

(1)

ndikator Alami

Berbagai jenis tumbuhan dapat digunakan sebagai indikator alami.

Tumbuhan yang termasuk indikator alami akan menunjukkan perubahan

warna pada larutan asam ataupun basa. Beberapa contoh tumbuhan yang

dapat digunakan sebagai indikator alami adalah kunyit, bunga mawar, kubis

merah, kubis ungu, dan bunga kembang sepatu.

Ekstrak kunyit akan memberikan warna kuning cerah pada larutan asam

dan dalam larutan basa akan memberikan warna jingga. Kubis (kol) merah

mengandung suatu zat indikator,yaitu antosianin. Zat ini berwarna merah

pada asam, berwarna hijau pada basa lemah, dan berwarna kuning pada basa

kuat. Ekstrak bunga kembang sepatu akan memberikan warna merah cerah

jika diteteskan dalam larutan asam. Jika diteteskan dalam larutan basa akan

dihasilkan warna hijau.

(2)

ndikator buatan

Salah satu jenis indikator buatan yang bukan dalam bentuk larutan cair

adalah kertas lakmus. Ada dua jenis kertas lakmus, yaitu lakmus biru dan

lakmus merah. Warna kertas lakmus biru akan menjadi merah dalam larutan

asam. Warna kertas lakmus merah akan menjadi biru dalam larutan basa.

Perhatikan perubahan warna kertas lakmus pada gambar di bawah ini.

Sumber: www.profmarsolais.com

Gambar 3.13

(a) Di dalam larutan asam, lakmus biru berubah warna menjadi merah.

(b) Di dalam larutan basa, lakmus merah berubah warna menjadi biru.

(a)

(b)

109

Ilmu Pengetahuan Alam

aram

Jenis senyawa garam yang paling dikenal adalah garam dapur atau nama

senyawa kimianya natrium klorida (NaCl). Garam ini banyak digunakan dalam

pengolahan makanan. Bagaimana senyawa garam dapat terbentuk? Salah satu

reaksi yang dapat membentuk garam adalah reaksi asam dan basa atau reaksi

netralisasi. Pada reaksi netralisasi tersebut akan dihasilkan garam dan air.

Asam + Basa

Garam + Air

Garam secara luas digunakan dalam kehidupan sehari-hari, antara lain untuk

industri pupuk, obat-obatan, pengolahan makanan, dan bahan pengawet. Contoh

reaksi asam dan basa yang membentuk berbagai jenis garam adalah:

HCl + NaOH

NaCl + H

Asam klorida + Natrium hidroksida

Garam NaCl + air

ampuran Heterogen

Apakah kamu dapat membedakan campur-

an pasir dalam air pada kegiatan tersebut?

Berbeda dengan larutan gula, pada campuran

pasir dan air, tentu kamu dapat membedakan

antara pasir dan air. Campuran pasir dan air

merupakan salah satu contoh dari campuran

heterogen. Campuran heterogen terjadi karena

zat yang tidak dapat bercampur satu dengan

lain secara sempurna sehingga dapat dikenali zat

penyusunnya. Dengan demikian, pada campuran

heterogen, seluruh bagiannya tidak memiliki

komposisi yang sama (tidak serba sama).

Apakah kamu sudah memahami dengan jelas mengenai perbedaan unsur,

senyawa, dan campuran? Untuk lebih memahaminya, perhatikan Tabel 3.7 berikut.

Sumber: www.differebcebetween.info

Gambar 3.14 Campuran minyak dan air

110

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

Tabel 3.7

Perbedaan sifat unsur, senyawa , dan campuran

Unsur

Senyawa

Campuran

t tunggal

idak dapat diuraikan

erdiri atas satu jenis

atom

t tunggal

Dapa

t diuraikan

ersusun atas dua

jenis atom atau lebih

erbandingan massa

zat penyusunnya

tetap

ampuran

Dapa

t diuraikan

ersusun atas dua

jenis atom/molekul

atau lebih

erbandingan massa

zat penyusunnya

tidak tetap

Cara Memisahkan Campuran

Seperti yang sudah kita pelajari bahwa campuran terdiri atas dua zat atau lebih.

Untuk memperoleh zat murni, penyusun campuran tersebut harus dipisahkan. Zat-

zat dalam campuran tersebut dapat dipisahkan secara fisika. Prinsip pemisahan

campuran didasarkan pada perbedaan sifat-sifat fisis zat penyusunnya, seperti

wujud zat, ukuran partikel, titik leleh, titik didih, sifat magnetik, kelarutan, dan lain

sebagainya.

Metode pemisahan campuran banyak digunakan dalam kehidupan sehari-

hari seperti untuk penjernihan air dan pembuatan garam. Beberapa metode

pemisahan campuran yang sering digunakan antara lain penyaringan (filtrasi),

sentrifugasi, sublimasi, kromatografi, dan distilasi. Dalam bab ini akan dipelajari

cara pemisahan dengan filtrasi, sentrifugasi, dan juga kromatografi. Pemisahan

campuran lainnya akan dipelajari pada tingkat ynag lebih tinggi.

1. Filtrasi

(Penyaringan)

Salah satu metode pemisahan yang paling sederhana adalah metode filtrasi

(penyaringan). Untuk lebih mudah memahami tentang filtrasi, lakukan kegiatan

berikut.

111

Ilmu Pengetahuan Alam

Menerapkan metode pemisahan filtrasi dalam kehidupan

sehari-hari

Bua

tlah kelompok kerja dengan temanmu untuk melakukan kegiatan

berikut ini. Setiap kelompok terdiri atas lima orang siswa.

mbillah masing-masing satu gelas campuran pasir dengan air, larutan

gula, sirop, dan air sumur yang keruh. Saring dengan menggunakan

kertas saring.

ampuran mana yang dengan penyaringan dapat menghasilkan air

yang jernih?

atatlah semua hasil pengamatanmu, dan kelompokkan hasil peng-

amatanmu berdasarkan dapat tidaknya campuran tersebut disaring.

Bandingk

an hasil kegiatan pengamatan kelompokmu dengan ke-

lompok yang lain. Kesimpulan apa yang kamu peroleh?

Penyaringan dilakukan untuk memisahkan zat dari suatu campuran.

Prinsip kerja penyaringan didasarkan pada perbedaan ukuran partikel zat-

zat yang bercampur, umumnya untuk memisahkan padatan dari cairan.

Alat utama yang digunakan dalam penyaringan adalah penyaring dari

bahan berpori yang dapat dilalui partikel-partikel kecil, tetapi menahan

partikel yang lebih besar. Agar kamu lebih mudah memahami metode

filtrasi, perhatikan Gambar 3.15.

Ayo Kita Lakukan

Penyaringan adalah metode pemisahan campuran yang

digunakan untuk memisahkan cairan dan padatan yang tidak

larut berdasarkan pada perbedaan ukuran partikel zat-zat yang

bercampur.

112

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

Sumber: www.inds.co.uk

Gambar 3.15 Penyaringan air

2. Sentrifugasi

Metode jenis ini sering dilakukan sebagai

pengganti filtrasi jika partikel padatan yang

terdapat dalam campuran memiliki ukuran sangat

halus dan jumlah campurannya lebih sedikit.

Metode sentrifugasi digunakan secara luas un-tuk

memisahkan sel-sel darah merah dan sel-sel darah

putih dari plasma darah. Dalam hal ini, padatan

adalah sel-sel darah merah dan sel-sel darah putih

yang akan mengumpul di dasar tabung reaksi,

sedangkan plasma darah berupa cairan yang

berada di bagian atas.

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 3.16 Alat Sentrifugasi

113

Ilmu Pengetahuan Alam

3. Destilasi

(Penyulingan)

Pemisahan campuran dengan cara

destilasi (penyulingan) banyak digunakan

dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam

kegiatan industri. Pemisahan campuran

dengan cara penyulingan digunakan untuk

memisahkan suatu zat cair dari campurannya.

Prinsip kerjanya didasarkan pada perbedaan

titik didih dari zat cair yang bercampur,

sehingga saat menguap setiap zat akan

terpisah. Untuk memudahkan pemahaman

kamu tentang metode destilasi, lakukan

kegiatan berikut.

Bua

tlah kelompok kerja untuk melakukan kegiatan observasi berikut

ini. Setiap kelompok terdiri atas 3-5 orang.

asukkan kira-kira 50 mL campuran alkohol dan air ke dalam labu

erlenmeyer 100 mL.

Petunjuk Keselamatan Kerja

Larutan alkohol sangat mudah menguap dan terbakar. Hati-hati

saat kamu bekerja, masukkan batu didih sebelum campuran

dimasukkan dengan memiringkan labu destilasi.

engkapi labu dengan sumbat gabus dan pipa penghubung. Hu-

bungkan dengan pendingin (kondensor).

lirkan air ke dalam pendingin (kondensor) secara terus-menerus

(lihat Gambar 3.17).

Ayo Kita Lakukan

Dalam dunia industri

prinsip ini digunakan

pada penyulingan

minyak bumi. Minyak

bumi terdiri atas atau

terbagi atas berbagai

macam komponen

minyak bumi yang

berbeda titik didihnya.

114

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

anaskan labu sampai temperatur 78°C. Perhatikan apa yang terjadi

dalam tabung penghubung.

ampung cairan yang menetes dari pendingin dengan tabung re-

aksi. Hentikan pemanasan setelah terkumpul kira-kira 5 mL zat cair

(destilat).

Bandingk

an dan simpulkan hasil peng-

amatan kelompok kalian dengan ke-

lompok yang lain.

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 3.17 Pemisahan campuran dengan cara destilasi

Pemisahan campuran

dengan cara destilasi

penyulingan digunakan

untuk memisahkan

suatu zat cair dari

campurannya. Prinsip

kerjanya didasarkan pada

perbedaan titik didih dari

zat cair yang bercampur,

sehingga saat menguap

setiap zat akan terpisah.

4. Kromatografi

Metode pemisahan dengan cara kromatografi digunakan secara luas dalam

berbagai kegiatan. Di antaranya untuk memisahkan berbagai zat warna dan tes

urine untuk seseorang yang dicurigai menggunakan obat terlarang atau seorang

atlet yang dicurigai menggunakan doping. Untuk mengetahui bagaimana

pemisahan secara kromatografi, lakukan kegiatan berikut.

Batu

didih

(hasil destilasi)

115

Ilmu Pengetahuan Alam

Bua

tlah kelompok yang terdiri atas lima orang.

ambar suatu garis dengan menggunakan pensil pada kertas

kromatografi (kertas kromatografi tersebut seperti kertas saring).

erilah tanda titik dengan menggunakan spidol hitam pada garis

pensil tersebut. Lakukan hal yang sama dengan spidol berwarna

merah, oranye, biru, dan hijau pada titik yang berbeda pada garis

pensil tersebut.

Gulung ker

tas kromatografi tersebut hingga membentuk suatu

silinder. Kemudian, letakkan kertas tersebut pada gelas kimia yang

berisi suatu pelarut.

elarut akan merambat naik ke atas kertas. Angkat keluar dari gelas

kimia kemudian keringkan.

etelah 20 menit, ukurlah warna terjauh dari titik awal. Simpulkanlah

hasil pengamatanmu.

Bandingk

an dan simpulkan hasil pengamatan kelompokmu dengan

kelompok yang lain.

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 3.18 Pemisahan campuran dengan cara kromatografi

Ayo Kita Lakukan

Pemisahan campuran dengan cara kromatografi pada umumnya digunakan

untuk mengidentifikasi suatu zat yang berada dalam suatu campuran. Prinsip

kerjanya didasarkan pada perbedaan kecepatan merambat antara partikel-partikel

zat yang bercampur dalam suatu medium diam ketika dialiri suatu medium gerak.

116

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

Contoh untuk mengidentifikasi kandungan zat tertentu dalam suatu bahan

makanan, mengidentifikasi hasil pertanian yang tercemar oleh pestisida, dan

masih banyak lagi penggunaan pemisahan campuran dalam kehidupan sehari-

hari dengan menggunakan cara kromatografi. Jenis kromatografi yang paling

banyak digunakan adalah kromatografi kertas. Jenis kromatografi lain adalah

kromatografi lapis tipis dan kromatografi gas.

Kromatografi merupakan metode pemisahan campuran yang

didasarkan pada perbedaan kecepatan merambat antara

partikel-partikel yang bercampur dalam suatu medium diam

ketika dialiri suatu medium gerak.

Sublimasi

Untuk memahami metode pemisahan dengan cara subllimasi dapat

dilakukan kegiatan berikut ini.

Bua

tlah kelompok yang terdiri atas lima orang.

asukkan satu sendok campuran iodin dengan garam ke dalam

pinggan penguap.

utup pinggan dengan sepotong kertas yang telah diberi lubang-

lubang dengan menggunakan jarum. Letakkan sebuah corong

dengan sedikit kapas.

Petunjuk Keselamatan Kerja

Hati-hati saat menggunakan peralatan dan bahan praktik, jangan

sampai kamu terluka. Manfaatkan api seperlunya pada saat praktik.

Ayo Kita Lakukan

117

Ilmu Pengetahuan Alam

anaskan pinggan dengan nyala api yang kecil. Perhatikan uap yang

naik melalui lubang-lubang pada kertas dan pembentukan kristal-

kristal dalam corong.

mati bentuk kristal yang dihasilkan dengan menggunakan kaca

pembesar.

Bandingk

an dan simpulkan hasil pengamatan kelompok kamu

dengan kelompok yang lain.

Sumber: Dok.Kemdikbud

Gambar 3.19 Metode sublimasi

Prinsip kerja metode pemisahan campuran dengan cara sublimasi didasarkan

pada campuran zat yang memiliki satu zat yang dapat menyublim (perubahan

wujud padat ke wujud gas) sedangkan zat yang lainnya tidak dapat menyublim.

Contohnya, campuran iodin dengan garam dapat dipisahkan dengan cara

sublimasi (seperti kegiatan yang telah kamu lakukan).

C. Benda-benda

yang

dapat

Mengalami

Perubahan

Benda-benda yang kita kenal dalam kehidupan sehari-hari seringkali

mengalami perubahan. Perubahan tersebut ada yang bersifat langsung dapat

diamati, namun ada juga yang memerlukan waktu lama untuk pengamatannya.

Perubahan benda-benda tersebut dikenal dengan perubahan materi. Contoh

perubahan materi yang berlangsung cepat adalah pembakaran kertas. Contoh

perubahan materi yang memerlukan waktu yang relatif lama ialah proses

berkaratnya besi.

Prosedur Proses

Sublimasi

Campuran kapur

barus dan pasir

es batu

118

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

(a)

(b)

Sumber: www vimeo com www.industrizsegi .blogspot.com

Gambar 3.20 perubahan materi dapat berlangsung cepat dan dapat juga berlangsung dalam waktu lama.

(a) Pembakaran kertas berlangsung cepat, (b) Perkaratan besi berlangsung dalam waktu relatif lama.

Sebelum lebih jauh membahas tentang perubahan materi, kamu perlu me-

ngetahui tentang sifat-sifat zat terlebih dahulu. Sifat-sifat benda sangat penting

diketahui, untuk membedakan perubahan-perubahan yang terjadi pada benda

tersebut.

Sifat-sifat benda secara garis besar dibedakan menjadi dua, yaitu sifat fisika

dan sifat kimia. Sifat fisika adalah sifat yang berkaitan dengan keadaan fisik suatu

zat. Sifat fisika termasuk didalamnya bentuk, warna, bau, kekerasan, titik didih,

titik beku, titik leleh, daya hantar, ukuran partikel, dan massa jenis (densitas). Sifat

kimia merupakan sifat zat yang berhubungan dengan mudah atau sukarnya zat

tersebut untuk bereaksi secara kimia.

Apakah volume 1 kg besi sama dengan volume 1 kg kapas?

Apa alasanmu? Coba jelaskan.

Ayo Pikirkan

Mencari sifat yang tetap pada suatu zat

Mengamati

Tuangkan air dalam suatu wadah, lalu amati. Dengan cara yang sama,

lakukan langkah tersebut pada minyak goreng. Catat hasil pengamatanmu.

Ayo Kita Lakukan

119

Ilmu Pengetahuan Alam

Menanya

Berdasarkan pengamatanmu, rumuskan pertanyaan-pertanyaan yang

ingin kamu ketahui jawabannya.

Menalar

Diskusikan dengan temanmu, apakah massa satu liter air sama dengan

massa satu liter minyak goreng?

Mencoba

asukkan air ke dalam gelas ukur hingga volumenya mencapai 200

mL. Kemudian, timbanglah massanya dengan menggunakan neraca

lengan.

Bandingk

an massa dan volume air tersebut (bagi massa dengan

volumenya). Catatlah hasilnya.

Ulang

ilah langkah di atas, untuk volume air 300 mL dan 400 mL.

Ulang

i langkah 1-3 untuk minyak goreng.

Menalar dan Mengomunikasikan

Bandingk

an hasil langkah 2, 3, dan 4. Apakah yang dapat kamu

simpulkan?

erdasarkan hasil perbandingan tersebut, mengapa minyak goreng

selalu berada di atas air? Coba perkirakan.

pakah dugaan kamu sesuai dengan dugaan kelompok lain?

Ingatlah

Hasil penyelidikanmu menunjukkan untuk benda yang sama (misalnya

air) hasil bagi massa dengan volume akan memberikan hasil yang sama.

Untuk benda yang berbeda, hasil bagi massa dengan volume benda juga

berbeda. Hasil bagi massa zat dengan volumenya disebut massa jenis dan

ditulis

dengan:

= massa jenis (sa

tuannya kg/m

atau g/cm

)

= massa za

t (dalam kg atau g)

= v

olume zat (dalam m

atau cm

)

120

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

Zat yang sama memiliki massa jenis yang sama, tidak peduli berapa banyak

zat itu. Contoh, massa jenis air 1 g/cm

. Sesendok air, sepanci air, ataupun sekolam

air massa jenisnya tetap 1 g/cm

. Jika kamu menemukan zat cair yang massa

jenisnya 1 g/cm

, kamu dapat memperkirakan bahwa kemungkinan besar zat

tersebut adalah air. Jadi, selain wujud zat dan partikel penyusunnya, massa jenis

merupakan salah satu penanda zat itu. Perhatikan Tabel 3.8 tentang massa jenis

berbagai zat.

Tabel 3.8

Massa jenis berbagai zat

Jenis Zat

Massa Jenis

(kg/m

)

(g/cm

)

Hidrogen

0,09

0,00009

Oksigen

1,3

0,0013

Gabus

240

0,24

Alkohol

790

0,79

Minyak

800

0,80

920

0,92

Air

1.000

1,0

Gula

1.600

1,6

Garam

2.200

2,2

Kaca

2.600

2,6

Aluminium

2.700

2,7

Besi

7.900

7,9

Tembaga

8.900

8,9

Timah

11.300

11,3

Raksa

13.600

13,6

Emas

19.300

19,3

Sumber

: Blaustein, D. et. al, 1999

121

Ilmu Pengetahuan Alam

Pemecahan Masalah

Logam apakah ini?

Edo menemukan sebongkah logam. Ia penasaran, logam apa yang

ditemukannya. Ia berpikir jangan-jangan emas. Edo menimbang logam

itu, ternyata massanya 312,0 gram. Dengan gelas ukur, Edo mengukur

volumenya, ternyata kenaikan air di dalam gelas ukur seperti gambar

berikut. Kemungkinan besar, logam apa yang ditemukan Edo?

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 3.21 Mengukur volume logam

Langkah-langkah pemecahan masalah

Logam yang diketahui massanya

assa logam = 312,0 gram

Volume logam

olume air dan logam – volume

air

100 mL – 60 mL = 40 mL = 40 cm

Apa masalahnya?

Menentukan jenis logam

Bagaimana strateginya?

Gunakan prinsip bahwa massa jenis

merupakan penciri zat

Bagaimana penerapannya?

Apa kesimpulannya?

Dengan membandingkan hasil peng-

ukuran massa jenis dengan nilai pa-

da massa jenis zat pada Tabel 3.8,

nilai massa jenis yang paling dekat

adalah massa jenis besi (7,9 g/cm

Jadi, kemungkinan besar logam yang

ditemukan Edo adalah besi.

122

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

Jelajah

Nyamuk meletakkan dan menyimpan telur-telurnya di permukaan air

yang kemudian menetas menjadi jentik-jentik nyamuk. Untuk membasmi

nyamuk di permukaan air yang tergenang, perlu dilakukan dengan

menyemprotkan obat pembasmi serangga yang memiliki massa jenis

lebih kecil dari massa jenis air. Pembasmi serangga tersebut akan berada

di permukaan air dan mampu membasmi telur-telur maupun jentik-jentik

nyamuk.

Sumber: www.astyningsih.wordpress.com

Gambar 3.22 Jentik-jentik nyamuk di permukaan air

Tantangan

Carilah beberapa penerapan massa jenis dalam kehidupan sehari-hari dan

buatlah laporannya. Serahkan laporan tersebut kepada gurumu.

Apakah yang dimaksud dengan massa jenis merupakan salah satu

karakteristik (ciri) suatu zat?

Pemecahan Masalah

eorang ahli kimia menggunakan massa jenis untuk mengidentifikasi

suatu logam. Hitunglah massa jenis suatu logam yang bermassa 178,0

gram dan volumenya 20,0 mililiter. Gunakan Tabel 3.8 untuk memprediksi

logam tersebut.

ebuah benda berbentuk balok, dengan panjang 20 cm, lebar 10 cm,

dan tingginya 1 cm. Saat diukur dengan neraca, ternyata massa benda

itu 540 g. Berdasarkan Tabel 3.8, benda apakah itu?

Berpikir Kritis

Apakah massa jenis suatu zat akan berubah jika wujud zat itu

berubah? Diskusikan dengan temanmu.

Ayo Kita Latihan

Jentik nyamuk biasa

Jentik nyamuk malaria

123

Ilmu Pengetahuan Alam

Perubahan suatu materi dapat berlangsung melalui 2 cara, yaitu perubahan

fisika dan perubahan kimia. Berikut ini, akan dilakukan kegiatan observasi untuk

dapat membedakan perubahan fisika dan perubahan kimia.

Perhatikan gambar di bawah ini.

(a)

(b)

(c)

Sumber: diaryofanutritionis.com www.foodrepublic.com chibi_cybers.com

Gambar 3.23 : (a) Beras; (b) Nasi; (c) Masak air

Perubahan apa yang terjadi pada kedua gambar, beras yang dimasak

menjadi nasi dan juga air dimasak hingga mendidih menjadi uap?

Apa yang dapat kamu simpulkan dari gambar tersebut? Untuk lebih

jelasnya mari lakukan kegiatan di bawah ini.

Menentukan Jenis Perubahan Materi

Siapkanlah alat dan bahan berikut.

Kertas

Gula

Gunting

Gelas

embakar spiritus

endok logam

Korek api

Air

Petunjuk Keselamatan Kerja

Hati-hati saat menggunakan peralatan dan bahan praktik, jangan

sampai kamu terluka.

Gunakan api seperlunya saat praktik.

Lakukanlah langkah-langkah berikut.

Gun

tinglah selembar kertas hingga menjadi potongan-potongan

kecil. Amati perubahan yang terjadi.

Ayo Kita Lakukan

124

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

Bak

arlah selembar kertas. Amati perubahan yang terjadi.

asukkan satu sendok gula pada segelas air, kemudian aduklah.

Amati perubahan yang terjadi pada gula itu.

mbillah gula dengan sendok logam, kemudian panaskan gula di

sendok logam di atas pembakar spiritus. Amati perubahan yang

terjadi pada gula itu.

atatlah semua hasil pengamatanmu dan jelaskan perubahan yang

terjadi.

Diskusikan

pa perbedaan hasil pengamatan yang didapat pada kegiatan

memotong kertas dan membakar kertas?

pa perbedaan hasil pengamatan yang didapat pada kegiatan

melarutkan gula ke dalam air dan memanaskan gula di atas sendok

logam?

arilah contoh perubahan zat yang mirip dengan perubahan pada

kegiatan memotong kertas dan melarutkan gula ke dalam air.

erilah contoh perubahan zat yang mirip dengan perubahan pada

kegiatan membakar kertas dan memanaskan gula di atas sendok

logam.

Bandingkan dan Simpulkan

Berdasarkan pengamatan dengan hasil yang berbeda, pilihlah perubahan

zat yang umum digunakan untuk menentukan jenis perubahan materi.

Bandingkan hasilnya dengan hasil yang diperoleh temanmu!

1. Perubahan

Fisika

Hasil pengamatanmu di atas menun-

jukkan bahwa perubahan materi ada yang

tidak menghasilkan zat baru, ada pula yang

menghasilkan zat yang baru. Perubahan zat

yang tidak disertai dengan terbentuknya zat

baru disebut perubahan fisika. Komposisi

materi tersebut juga tidak akan berubah, mi-

salnya es yang mencair.

Perubahan fisika

adalah perubahan zat

yang tidak disertai

dengan terbentuknya

zat baru.

125

Ilmu Pengetahuan Alam

Baik dalam bentuk padat maupun dalam bentuk cair keduanya tetaplah air,

yaitu H

O. Contoh perubahan fisika antara lain menguap, mengembun, mencair,

membeku, menyublim, melarut, serta perubahan bentuk lainnya.

2. Perubahan

Kimia

Perhatikan, kayu yang dibakar, apakah kayu se-

belum dan setelah dibakar akan menghasilkan zat

yang sama? Kayu sebelum dibakar mengandung

serat selulosa, tetapi setelah dibakar berubah menjadi

arang atau karbon. Dengan demikian, pada proses

pembakaran kayu diperoleh zat baru yang memiliki

sifat berbeda dengan zat sebelumnya. Proses pem-

bakaran kayu yang mengakibatkan terbentuknya

zat baru merupakan salah satu contoh perubahan

kimia. Contoh lain perubahan kimia yang sering

terjadi di alam adalah proses perkaratan besi. Besi

sebelum berkarat merupakan unsur Fe, tetapi besi

setelah berkarat berubah menjadi senyawa Fe

O. Dengan demikian, kita dapat mendefinisikan

bahwa perubahan kimia adalah perubahan zat yang

menghasilkan zat baru dengan sifat kimia yang

berbeda dengan zat asalnya. Zat baru yang terbentuk

dalam perubahan kimia disebabkan adanya perubahan

komposisi materi. Perubahan tersebut dapat berupa

penggabungan sejumlah zat atau peruraian suatu zat.

Berlangsungnya perubahan kimia dapat diketahui

dengan ciri-ciri sebagai berikut.

(1)

erbentuknya zat baru.

(2)

erbentuknya gas

(3)

erbentuknya endapan.

(4)

erjadinya perubahan warna.

(5)

erjadinya perubahan suhu.

Salah satu ciri perubahan kimia adalah

terbentuknya zat baru. Sebagaimana dijelaskan pada

pembahasan di atas. Selain terbentuknya zat baru, ciri

Perubahan

kimia adalah

perubahan zat

yang dapat

menghasilkan

atau

membentuk

zat baru

dengan sifat

kimia yang

berbeda

dengan zat

asalnya

Sumber: www.bath.ac.uk

Gambar 3.24 Pembakaran

kembang api, merupakan

contoh perubahan kimia

126

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

perubahan kimia lainnya adalah terbentuknya gas dan endapan. Bagaimanakah

proses terbentuknya gas dan endapan tersebut? Simaklah penjelasan berikut

dengan seksama.

embentukan Gas

Reaksi kimia bersifat unik. Beberapa reaksi kimia tertentu dapat mem-

bentuk gas. Contoh reaksi kimia yang membentuk gas ialah reaksi logam

magnesium (Mg) dengan asam klorida (HCl). Reaksi tersebut dapat ditulis

sebagai berikut.

Magnesium + Asam klorida

Magnesium klorida + gas hidrogen

Mg + 2HCl

MgCl

+ H

Gas yang terbentuk dapat kamu lihat dalam wujud gelembung-

gelembung kecil. Gas tersebut adalah gas hidrogen. Contoh reaksi

pembentukan gas yang lain adalah reaksi elektrolisis air (H

O) menjadi gas

hidrogen (H

) dan oksigen (O

embentukan Endapan

Reaksi pengendapan adalah reaksi yang menghasilkan suatu senyawa

yang berbentuk padatan. Padatan tersebut tidak larut (tidak bercampur secara

homogen) dengan cairan di sekitarnya sehingga disebut endapan.

Salah satu contoh reaksi yang dapat membentuk endapan ialah reaksi

antara barium klorida (BaCl

) dengan natrium sulfat (Na

) menghasilkan

endapan barium sulfat berwarna putih. Reaksi tersebut berlangsung sebagai

berikut.

Barium klorida + Natrium sulfat

Endapan putih Barium sulfat + Natrium

klorida

Contoh reaksi pembentukan endapan yang lain adalah reaksi antara

timbal nitrat (Pb(NO

)

) dengan natrium iodida (NaI) akan menghasilkan

endapan timbal iodida yang berwarna kuning.

127

Ilmu Pengetahuan Alam

erubahan Warna

Mengapa suatu reaski kimia dapat menghasilkan

warna yang berbeda? Ketika suatu reaksi kimia

berlangsung, maka akan terjadi perubahan komposisi

dan terbentuk zat baru yang mungkin memiliki warna

yang berbeda.

Contoh reaksi kimia yang memberikan warna

yang khas adalah reaksi antara tembaga sulfat (CuSO

)

dengan air (H

O). Warna tembaga sufat adalah putih,

apabila ditambahkan air, warnanya berubah menjadi

biru. Warna biru tersebut adalah warna senyawa baru

yang terbentuk, yaitu CuSO

.5H

erubahan Suhu

Reaksi kimia disertai perubahan energi. Salah

satu bentuk energi yang sering menyertai reaksi

kimia adalah energi panas. Dengan demikian, terjadinya perubahan kimia

akan ditandai dengan perubahan energi panas, atau aliran kalor dari atau

ke lingkungan. Akibatnya, suhu hasil reaksi dapat menjadi lebih tinggi atau

dapat menjadi lebih rendah daripada suhu pereaksinya.

Dari penjelasan tentang perubahan fisika dan perubahan kimia di atas,

apakah kamu sudah memahami perbedaan antara perubahan fisika dengan

perubahan kimia? Perbedaan perubahan fisika dengan perubahan kimia

ditunjukkan pada Tabel 3.9

Tabel 3.9

Perbedaan perubahan fisika dan kimia

No.

Perubahan Fisika

Perubahan Kimia

Tidak terbentuk zat baru.

Terbentuk zat baru.

Komposisi materi tidak berubah.

Komposisi materi sebelum dan sesudah

reaksi mengalami perubahan atau

perbedaan.

Sumber : Dok. Kemdikbud

Gambar 3.25 Pembentukan

endapan timbal iodida

128

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

Beberapa contoh perubahan materi di alam ditunjukkan pada Tabel 3.10

di bawah ini.

Tabel 3.10

Contoh-contoh perubahan materi yang terjadi di alam

No.

Perubahan Fisika

Perubahan Kimia

Beras diubah menjadi tepung beras

Singkong menjadi tapai

Kayu diubah menjadi kursi

Pembakaran kayu

Gula dilarutkan dalam air

Makanan basi

Bola lampu listrik menyala

Susu diubah menjadi keju

Air berubah menjadi es

Perkaratan Besi

ateri berdasarkan wujudnya dikelompokkan menjadi zat padat, cair,

dan gas.

erdasarkan susunannya, materi yang ada di alam diklasifikasikan

menjadi zat tunggal/murni (unsur, senyawa) , dan campuran.

Unsur adalah za

t tunggal/murni yang tidak dapat diuraikan menjadi

zat-zat lain yang lebih sederhana dengan cara kimia.

enyawa adalah zat tunggal/murni yang dapat diuraikan secara kimia

menjadi dua zat atau lebih.

ampuran adalah suatu materi yang terdiri atas dua zat atau lebih

dan masih mempunyai sifat zat asalnya dengan tidak mempunyai

komposisi yang tetap.

Larutan adalah campur

an yang homogen, tersusun atas zat terlarut

dan pelarut.

rinsip pemisahan campuran didasarkan pada perbedaan sifat-sifat

fisis zat penyusunnya, seperti wujud zat, ukuran partikel, titik leleh,

titik didih, sifat magnetik, dan kelarutan.

eberapa metode pemisahan campuran yang sering digunakan

antara lain penyaringan (filtrasi), sentrifugasi, sublimasi, kromatografi,

dan destilasi.

erubahan fisika adalah perubahan zat yang tidak disertai dengan

terbentuknya zat baru.

RANGKUMAN

129

Ilmu Pengetahuan Alam

10.

erubahan fisika meliputi menguap, mengembun, mencair, membeku,

menyublim, melarut, serta perubahan bentuk.

11.

erubahan kimia adalah perubahan zat yang dapat menghasilkan zat

baru dengan sifat kimia yang berbeda dengan zat asalnya.

12.

erlangsungnya perubahan kimia dapat diketahui dengan ciri-

ciri sebagai berikut.

•

Terbentuknya zat baru

•

Terbentuknya gas

•

Terbentuknya endapan

•

Terjadinya perubahan warna

•

Terjadinya perubahan suhu

MPETENSI

olongkanlah zat-zat di bawah ini dengan memberi tanda centang (√) pada

kolom yang tersedia.

Jenis Zat

Unsur

Senyawa

Campuran

Gula

Air

Emas

Seng

Tinta

Asam cuka

Besi

Arang

Sirop

Udara

Garam dapur

Sabun

130

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

Di rumahmu dit

emukan berbagai jenis larutan. Contohnya sirop, cuka dapur,

sabun cair, dan sampo. Bagaimana kamu dapat menentukan larutan tersebut

masuk ke dalam larutan asam atau basa?

Lak

ukan identifikasi lima jenis campuran yang sering dijumpai di lingkungan

sekitarmu. Jelaskan contoh unsur-unsur penyusun campuran tersebut dan

kegunaannya dalam kehidupan sehari-hari, atau dalam kegiatan industri.

Jelask

anlah proses pemisahan campuran dengan metode penyaringan,

sentrifugasi, sublimasi, kromatografi, dan destilasi.

ebutkan metode pemisahan komponen dari bahan berikut.

ir murni dari air laut

aram dari campuran garam dan pasir

inyak kelapa dari santan

Bua

tlah daftar aplikasi (percobaan) dari metode pemisahan campuran dalam

kehidupan sehari-hari dan dalam kegiatan industri. Kamu dapat mencatatnya

pada Tabel 3.11 berikut.

Tabel 3.11

Pemisahan campuran dalam kehidupan sehari-hari dan dalam industri

No.

Perubahan Fisika

Percobaan

Kehidupan Sehari-hari

Industri

Penyaringan

Sentrifugasi

engapa suatu campuran tidak murni dapat dipisahkan dengan cara fisika,

tetapi tidak dapat dipisahkan dengan cara kimia? Jelaskan.

ir adalah senyawa murni, sedangkan susu stroberi cair yang terdapat dalam

kemasan merupakan campuran antara air, gula, susu, dan penambah rasa

stroberi.

Bua

tlah daftar tentang persamaan dan perbedaan sifat di antara air dan

susu stroberi tersebut.

Jelask

an metode pemisahan yang sesuai untuk memisahkan zat-zat

penyusun susu stroberi.

Jelask

an perbedaan perubahan fisika dan perubahan kimia suatu zat. Tetapi

sebelumnya isilah Tabel 3.12 di bawah ini.

131

Ilmu Pengetahuan Alam

Tabel 3.12

Perubahan wujud zat

Perubahan Zat

Wujud Awal

Wujud Akhir

Terbentuk/Tidak

Terbentuk Zat Baru

Air didinginkan

pada suhu 0°C

Air dipanaskan

pada suhu

100°C

Pembakaran

lilin

Fermentasi

Karat besi

Sabun

10.

Kelompok

kan peristiwa di bawah ini ke dalam tabel menjadi kelompok

perubahan fisika atau kimia.

ayu dibuat menjadi meja dan kursi.

tu dipotong menjadi kerikil.

Nasi menjadi basi.

apur barus menyublim.

Singkong dif

ermentasi menjadi tapai.

Ker

tas dibakar menjadi abu.

Lilin meleleh ketik

a dipanaskan.

embakaran kembang api.

Tabel 3.13

Contoh-contoh perubahan fisika dan kimia

Perubahan Kimia

Perubahan Fisika

132

Kelas VII SMP/MTs

Semester 1

Kamu dapat membuat indikator alami dari bahan-bahan yang ada

di sekitarmu. Bahan-bahan yang dapat dipakai untuk membuat indikator

alami di antaranya kunyit, buah bit ungu, kubis ungu, stroberi, bunga

mawar, dan tumbuhan lainnya yang terdapat di sekitarmu. Kamu dapat

juga mencoba buah atau bunga serta tanaman lain yang ada di sekitarmu.

Ujilah setiap indikator alami tersebut terhadap berbagai jenis larutan yang

dikenal dalam kehidupan sehari-hari. Kegiatan tersebut dilakukan secara

berkelompok, setiap kelompok harus memilih bahan yang berbeda.

Presentasikan hasil percobaanmu di depan kelas. Selamat mencoba.

UGAS

JEK

Kamu dapat menggunakan metode pemisahan campuran untuk

mendapatkan air bersih. Caranya sangat mudah dan bahannya juga

murah. Bahan-bahan yang dibutuhkan adalah sabut kelapa, pasir, kerikil,

arang aktif, dan botol bekas air kemasan ukuran 1 liter. Susun bahan-bahan

di atas. Temukan susunan terbaik untuk mendapatkan air paling jernih.

Buatlah laporan hasil percobaanmu dengan teliti dan serahkan kepada

gurumu sesuai waktu yang telah ditentukan.

UGAS

JEK

133

Ilmu Pengetahuan Alam

Sebuah karunia terindah ketika kita dapat menjadi bagian dari per-

kembangan ilmu pengetahuan. Seharusnya kita mengenal para ilmuwan

yang sudah begitu besar jasanya dalam mempelajari ilmu yang baru saja

kamu pelajari, siapa sajakah mereka? Coba kenali mereka.

• Ar-Razi(865-925

elah

men

yumbangkan

emuan-temuan

imiawi

pen

ting, seperti teknik penyulingan, asam klorida, asam sulfat, asam

nitrat, dan alkali yang kemudian membentuk nama untuk unsur

natrium dan kalium dan banyak lagi. Penemuan bahwa aqua regia,

campuran asam nitrat dengan asam klorida, dapat melarutkan logam

mulia emas, adalah penemuan yang menjadi acuan penelitian selama

seribu tahun berikutnya.

• Robert

oyle

(1627–1691),

lebih

dikenal

dengan

studin

entang

gas

(huk

um Boyle) merintis metode ilmiah dalam penyelidikan kimiawi.

• Anders

elsius

(1701-1744),

ber

asal

dar

wedia

ang

menemuk

ala Celcius pada termometer. Penentuan titik atas dan titik bawah

skala ini didasarkan pada perubahan wujud pada zat cair. Celsius

mengukur suhu yang dibutuhkan untuk air mendidih dan air membeku

pada berbagai lokasi, ia menemukan bahwa pada dua tempat dengan

ketinggian yang berbeda maka suhu titik beku dan titik didih air adalah

berbeda, dan di dua tempat dengan ketinggian yang sama suhu titik

beku dan titik didih air adalah sama. Skala Celsius sebenarnya tidak

dibaca Celsius tapi dibaca Centigrade, karena memiliki 100 skala.

INF

ILMUWAN