Klasifikasi Materi

Klasifikasi Zat atau Materi

Materi tersusun dari beberapa partikel penyusun. Para ilmuwan mengklasifikasikan zat atau materi menjadi dua kelompok, yaitu: zat tunggal dan campuran. Unsur dan senyawa termasuk dalam golongan zat tunggal. Unsur terdiri dari logam dan non logam. Zat murni memiliki sifat yang membedakan dengan zat lainnya. Misal, unsur hidrogen hanya tersusun dari atom-atom hidrogen saja. Unsur oksigen hanya tersusun dari atom-atom oksigen saja. Sifat oksigen dan hidrogen tidak tampak pada zat yang dibentuk dari keduanya, misal air (H2O). Di alam terdapat 92 jenis unsur alami, sedangkan selebihnya adalah unsur buatan. Jumlah keseluruhan unsur di alam kira-kira 106 jenis unsur.

A. Unsur

Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat lain dengan reaksi kimia biasa. Banyaknya unsur yang terdapat di alam cukup menyulitkan kita untuk mengingat-ingat nama unsur. Oleh karena itu, diperlukan suatu tata cara untuk memudahkan kita mengingat nama unsur tersebut. Jons Jacob Berzelius (1779 ~ 1848), memperkenalkan tata cara penulisan nama dan lambang unsur, yaitu: (1) Setiap unsur dilambangkan dengan satu huruf yang diambil dari huruf awal nama unsur tersebut. (2)  Lambang unsur ditulis dengan huruf kapital. (3) Untuk unsur yang memiliki huruf awal sama, maka penulisan nama dibedakan dengan cara menambah satu huruf di belakangnya dan ditulis dengan huruf kecil. Contoh: Unsur Karbon ditulis C, oksigen ditulis O, Aluminium ditulis Al, Kalsium ditulis Ca.

Pengelompokan Unsur

1) Unsur logam

Besi, tembaga, seng, termasuk logam

Secara umum unsur logam memiliki sifat berwarna putih mengkilap, mempunyai titik lebur rendah, dapat menghantarkan arus listrik, dapat ditempa dan dapat menghantarkan kalor atau panas. Pada umumnya logam merupakan zat padat, namun terdapat satu unsur logam yang berwujud cair yaitu air raksa. Beberapa unsur logam yang bermanfaat dalam kehidupan sehari–hari, antara lain:

a. Besi (Fe), merupakan logam yang paling murah, sebagai campuran dengan karbon menghasilkan baja untuk konstruksi bangunan, mobil dan rel kereta api.

b. Tembaga (Cu), banyak digunakan pada kabel listrik, perhiasan, dan uang logam. Campuran tembaga dengan timah menghasilkan perunggu sedangkan campuran tembaga dengan seng menghasilkan kuningan.

c. Seng (Zn), dapat digunakan sebagai atap rumah, perkakas rumah tangga, dan pelapis besi untuk mencegah karat.

2) Unsur non logam

Contoh non logam: Fluor pada odol, Yodium pada garam beryodium

Pada umumnya unsur non logam memiliki sifat tidak mengkilap, penghantar arus listrik yang buruk, dan tidak dapat ditempa. Secara umum non logam merupakan penghantar panas yang buruk, namun terdapat satu unsur non logam yang dapat menghantarkan panas dengan baik yaitu grafit. Beberapa unsur non logam yang bermanfaat dalam kehidupan sehari–hari, antara lain:

a. Fluor (F), bila senyawa fluorid yang dicampur dengan pasta gigi berfungsi menguatkan gigi, freon – 12 sebagai pendingin kulkas dan AC.

b. Brom (Br), manfaatnya: senyawa brom digunakan sebagai obat penenang saraf, film fotografi, dan bahan campuran zat pemadam kebakaran.

c. Yodium (I), manfaatnya: senyawa yodium digunakan sebagai antiseptik luka, tambahan yodium dalam garam dapur, dan sebagai bahan tes amilum (karbohidrat) dalam industri tepung.

3) Unsur semi logam (Metaloid)

Unsur semi logam memiliki sifat antara logam dan non logam. Beberapa unsur semi logam yang bermanfaat dalam kehidupan sehari–hari, antara lain :

a. Silikon (Si), terdapat di alam terbanyak kedua setelah oksigen, yakni 28 % dari kerak bumi. Senyawa silikon banyak digunakan dalam peralatan pemotong dan pengampelasan, untuk semi konduktor, serta bahan untuk membuat gelas dan keramik.

b. Germanium ( Ge ), keberadaan germanium di alam sangat sedikit, diperoleh dari batu bara dan batuan seng pekat. Germanium merupakan bahan semikonduktor, yaitu pada suhu rendah berfungsi sebagai isolator sedangkan pada suhu tinggi sebagai konduktor.

B. Senyawa

Contoh Senyawa:  air (H2O) dan garam dapur (NaCl)

Senyawa adalah gabungan dari beberapa unsur yang terbentuk melalui reaksi kimia. Senyawa memiliki sifat yang berbeda dengan unsur-unsur penyusunnya. Misal, dua atom hidrogen dengan satu atom oksigen dapat bergabung membentuk molekul air (H2O). Hidrogen adalah gas yang sangat ringan dan mudah terbakar, sedangkan oksigen adalah gas yang terdapat di udara yang sangat diperlukan tubuh kita untuk pembakaran. Tampak jelas bahwa sifat air berbeda dengan sifat hidrogen dan oksigen. Contoh lain senyawa adalah garam dapur (NaCl). Garam dapur disusun oleh unsur natrium dan unsur klor. Natrium memiliki sifat logam yang ringan, sedangkan klor adalah suatu gas beracun. Dua unsur tersebut digabung membentuk garam dapur berupa mineral yang sangat dibutuhkan oleh tubuh kita. Senyawa termasuk zat tunggal yang tersusun dari beberapa unsur dengan perbandingan massa tetap. Di alam ini terdapat kurang lebih 10 juta senyawa. Air (H2O) merupakan senyawa paling banyak terdapat di alam. Senyawa dituliskan dalam wujud rumus kimia. Rumus kimia adalah zat yang terdiri dari kumpulan lambang-lambang unsur dengan komposisi tertentu. Komposisi tersebut berupa bilangan yang menyatakan jumlah atom penyusunnya (angka indeks). Misal, suatu senyawa terdiri dari atom unsur natrium (Na) dan atom unsur klor (Cl). Jika angka indeks masing-masing atom unsur adalah 1 dan 1, maka rumus kimia senyawa yang dibentuk sebagai berikut :

Angka indeks Na = 1, angka indeks Cl = 1,

Jadi rumus kimia senyawa tersebut adalah NaCl ( Natrium klorida ).

Rumus kimia dapat berupa rumus molekul dan rumus empiris. Rumus molekul adalah rumus kimia yang menyatakan jenis dan jumlah atom yang menyusun zat. Misal, C2H4 (Etena), H2O (air). Rumus empiris adalah rumus kimia yang menyatakan perbandingan terkecil jumlah atom–atom pembentuk senyawa. Misal, rumus kimia C2H4, maka rumus empiris senyawa tersebut adalah CH2.

C . Campuran

Campuran adalah gabungan beberapa zat dengan perbandingan tidak tetap tanpa melalui reaksi kimia. Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita jumpai campuran. Misal, air sungai, tanah, udara, makanan, minuman, larutan garam, larutan gula, dll. Sifat asli zat pembentuk campuran ada yang masih dapat dibedakan satu sama lain, ada pula yang tidak dapat dibedakan. Di dalam udara tercampur beberapa unsur yang berupa gas, antara lain: nitrogen, oksigen, karbon dioksida dan gas-gas lain. Udara segar yang kita hirup mengandung oksigen yang lebih banyak daripada udara yang tercemar. Dalam udara juga tersusun dari beberapa senyawa, antara lain : asap dan debu.

Pengelompokkan Campuran :

1. Campuran Homogen

Contoh Campuran Homogen: Sirup

Campuran antara dua zat atau lebih yang partikel-partikel penyusun tidak dapat dibedakan lagi disebut campuran homogen. Campuran homogen sering disebut dengan larutan. Contohnya antara lain: campuran air dengan gula dinamakan larutan gula, campuran air dengan garam dinamakan larutan garam. Ukuran partikel dalam larutan memiliki diameter sekitar 0,000000001 m, dan tidak dapat dilihat dengan mikroskop. Stainless steel merupakan campuran logam besi, krom, dan nikel. Emas merupakan campuran homogen, pencampuran logam dilakukan dengan melelehkan logam-logam tersebut. Campuran logam satu dengan logam lain dinamakan paduan logam.

2. Campuran Heterogen

Contoh Campuran Heterogen: air sungai

Campuran antara dua macam zat atau lebih yang partikel-partikel penyusunnya masih dapat dibedakan satu sama lainnya disebut campuran heterogen. Contoh campuran heterogen : tanah, air sungai, makanan, minuman, air laut, adonan kue, adonan beton cor, dll. Pada campuran heterogen dinding pembatas antar zat masih dapat dilihat, misal campuran air dengan minyak, campuran besi dan pasir, campuran serbuk besi dan air, dll. Di dalam campuran heterogen dikelompokkan menjadi dua bagian, yaitu :

a. Koloid, partikel-partikel pada koloid hanya dapat dilihat dengan mikroskop ultra. Ukuran partikel antara 0,5 m s.d 1 mm. Contoh koloid: susu, asap, kabut, agar-agar.

b. Suspensi, partikel-partikel pada suspensi hanya dapat dilihat dengan mikroskop biasa. Ukuran partikel antara lebih besar dari 0,3 m. Contoh suspensi: minyak dengan air, air keruh, dan air kapur.