MATERI Materi adalah segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang. Misalnya air (H2O) dikatakan materi karena air keberadaannya membutuhkan ruang/tempat dan dapat diukur massanya. Gas oksigen (O2) juga merupakan materi, walaupun tidak bisa terlihat oleh mata dan tidak terdeteksi oleh penciuman. Oksigen bisa dimasukkan ke dalam tabung bertekanan tinggi dan bisa diubah wujudnya menjadi cair. Jadi oksigen menempati ruangan tabung dan mempunyai massa ditandai bertambahnya berat tabung setelah diisi oksigen. Materi di alam ini terdiri dari tiga wujud yaitu padat, cair dan gas. Air pada suhu kamar (25o C tekanan 1 atm) berwujud cair. Kalau suhu air di turunkan di bawah 0o C maka wujudnya akan merubah menjadi padat (es), sebaliknya kalau suhu dinaikkan akan berubah menjadi gas H2O (uap). Dari peristiwa ini terlihat bahwa perubahan suhu merupakan faktor utama yang menyebabkan terjadinya perubahan wujud. Lalu bagaimana perubahan suhu bisa mempengaruhi wujud suatu materi?. Materi tersusun dari partikel-partikel yang berupa atom atau molekul yang jumlahnya sangat banyak. Masing-masing senantiasa bergerak dengan kecepatan tertentu pada suhu dan tekanan tertentu pula. Apabila suhu dinaikkan maka gerakan partikel-partikel tersebut makin cepat dan jarak antar partikel makin besar, sebaliknya jika suhu diturunkan gerakan partikel-partikel makin lambat dan jarak antar partikel makin kecil. Perubahan kecepatan gerak dan jarak partikel pada kondisi tertentu bisa mengubah wujud dari suatu materi. Secara umum perubahan materi terbagi dua, yaitu perubahan fisika dan perubahan kimia. Kedua macam perubahan ini mempunyai perbedaan yang sangat jelas untuk diamati. a. Perubahan fisika. Perubahan fisika adalah perubahan materi yang tidak disertai oleh perubahan struktur atom/molekul dari materi. Jelasnya perubahan ini tidak mengubah jenis dari zat atau materi. Misalnya perubahan wujud air dari padat ke cair atau sebaliknya. Es yang melebur menjadi air kemudian menguap menjadi uap air tidak mengalami perubahan pada molekulnya. Es, air ataupun uap air rumus kimianya tetaplah H2O, yang berubah hanya kecepatan pergerakan molekul dan jarak antar molekulnya. Hal ini dapat dibuktikan apabila suhu dan tekanan air dikembalikan kepada keadaan semula, maka wujudnya akan kembali seperti semula. Segelas air yang bersuhu 25o C misalnya, didinginkan sampai -3o C akan menjadi es, kemudian suhunya dinaikkan lagi sampai 25o C akan kembali ke wujud semula. Begitu juga besi (Fe) kalau dipanaskan akan melebur dan kalau didinginkan akan kembali padat. Jadi kesimpulan yang dapat ditarik dari fenomena di atas adalah bahwa ciri-ciri perubahan fisika adalah perubahan dapat kembali ke bentuk asalnya tanpa menggunakan reaksi kimia. b. Perubahan kimia. Perubahan kimia adalah perubahan materi yang disertai oleh perubahan struktur dan atau komposisi atom dalam suatu molekul. Jelasnya perubahan kimia pasti mengubah samasekali jenis materi dari keadaan awal. Perubahan kimia sepertinya perubahan fisika juga disertai perubahan suhu, perbedaannya pada perubahan kimia peristiwanya tidak dapat kembali ke keadaan awalnya. Walaupun suhu dikembalikan kepada keadaan semula tidak akan mengembalikan wujud materi ke wujud semula. Alasannya tentu karena telah terjadi reaksi kimia yang mengubah struktur dan atau komposisi atom dalam molekul. Untuk menjelaskan ini perhatikan ilustrasi berikut : Ini merupakan gambaran secara sederhana dari peristiwa pembakaran gas alam yang sering dipakai sebagai sumber energi oleh manusia. Molekul etana (C2H6) yang terdiri dari dua atom karbon (C) dan enam atom hidrogen (H) saling berikatan membentuk molekul etana, direaksikan dengan molekul oksigen (dibakar) yang menyebabkan terjadinya perubahan jenis molekul etana dan oksigen membentuk molekul-molekul baru yaitu karbondioksida dan air. Molekul-molekul etana dan oksigen tidak bisa didapatkan kembali, karena telah berubah menjadi molekul baru. Energi kalor yang menyertai perubahan materi Perubahan materi terutama perubahan kimia biasanya disertai oleh perubahan kalor. Reaksi pembakaran etana merupakan salah satu contoh reaksi yang menghasilkan sejumlah energi kalor. Reaksi yang menghasilkan energi disebut reaksi eksoterm. Energi yang dihasilkan bisa berbentuk kalor, cahaya atau energi listrik. Salah satu contoh reaksi eksoterm yang menghasilkan energi cahaya adalah pembakaran logam magnesium (Mg). Ketika magnesium terbakar akan menghasilkan energi cahaya yang menyilaukan mata dibanding dengan nyala api yang digunakan untuk membakarnya. Sedangkan energi listrik bisa dilihat dari perubahan kimia yang yang terjadi dalam materi sel baterai. Pada tumbuhan hijau daun fotosintesis merupakan contoh perubahan kimia yang memerlukan energi berupa energi cahaya. Perubahan kimia yang memerlukan energi disebut juga reaksi endoterm. Di sini terjadi perubahan molekul karbondioksida dan air menjadi molekul glukosa dan oksigen dengan bantuan klorofil dan energi cahaya matahari. Tanpa adanya energi cahaya maka reaksi ini tidak dapat berlangsung. Klasifikasi materi Materi yang terdapat di alam sangat beragam jenisnya, mulai dari yang kompleks sampai yang sederhana. Secara garis besar materi diklasifikasikan seperti pada bagan berikut. materi zat unsur (atom) campuran molekul molekul senyawa campuran homogen campuran heterogen molekul unsur Zat adalah materi yang mempunyai sifat yang sama. Contohnya air, gula (sukrosa), garam dapur, besi, alumunium, emas, platina dan lain-lain. Masing-masing zat ini mempunyai sifat yang sama dalam jumlah banyak ataupun sedikit. Zat dibagi lagi atas dua jenis yaitu unsur (atom) dan molekul. Atom adalah bagian terkecil dari materi yang tidak dapat lagi diuraikan dengan reaksi kimia. Sampai saat ini telah dikenal lebih kurang 108 jenis unsur. Sembilanpuluhdua diantaranya adalah unsur yang terdapat di alam, sisanya unsur buatan. Karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, besi, alumuinium, seng adalah sebagian dari unsur unsur yang terdapat di alam. Curium, einstenium dan nobelium merupakan unsur yang dibuat manusia. Sebagian besar unsur berjenis logam seperti besi, alumunium, platina, natrium dan raksa. Logam bersifat menghantarkan arus listrik dan mengkilap. Unsur yang bukan logam seperti hidrogen’oksigen’nitrogen, belerang, iodium tidak bisa menghantarkan arus listrik. Sebagian besar unsur yang terdapat dialam tidak dalam bentuk bebas, tapi terikat secara kimia dengan unsur lainnya. Gabungan dari dua atau lebih unsur yang membentuk materi baru disebut molekul. Air adalah gabungan dari satu atom oksigen dan dua atom hidrogen yang berikatan secara kimia. Semua molekul air mempunyai sifat kimia dan fisika yang sama. Begitu pula dengan molekul-molekul yang lain seperti garam dapur, gula, alkohol, masing-masing mempunyai sifat yang sama. Tapi molekul mempunyai sifat yang berbeda dengan unsur penyusunnya. Garam dapur (NaCl) mempunyai sifat kimia dan fisika yang sangat berbeda dengan unsur pembentuknya yaitu atom Na dan atom Cl. Karena molekul merupakan penggabungan dari atom-atom, maka molekul bisa diuraikan kembali menjadi unsur-unsur penyusunnya dengan reaksi kimia. Molekul yang disusun oleh unsur-unsur yang sama disebut molekul unsur, misalnya molekul gas hidrogen (H2), molekul gas oksigen (O2) dan molekul gas nitrogen (N2). Molekul yang dibentuk oleh dua atau lebih unsur berbeda disebut molekul senyawa atau senyawa. Inilah jenis materi yang paling banyak terdapat di alam. Molekul senyawa H2O adalah molekul yang mengisi sebagian besar permukaan bumi ini. Senyawa-senyawa lain merupakan penyusun dari benda dan makhluk hidup yang ada di muka bumi ini. Contohnya berbagai jenis gula, asam amino, garam, alkohol merupakan senyawa senyawa yang berhubungan langsung dengan kehidupan. Untuk lebih jelasnya mengenai atom dan molekul perhatikan gambar berikut, Jika suatu materi terdiri atas dua jenis zat atau lebih maka ini disebut campuran. Campuran ada yang homogen dan ada yang heterogen. Larutan gula dalam air merupakan contoh dari campuran yang homogen. Gula yang berbentuk kristal putih padat dimasukkan ke dalam air lalu diaduk sampai semua larut, larutan bentuknya tidak akan berubah tetap bening karena gula telah bercampur secara homogen dengan air. Untuk memisahkan kembali gula dari air tidak bisa disaring, tapi air harus diuapkan sampai kering dan yang tinggal adalah kristal gula. Begitu pula dengan campuran homogen lain seperti larutan garam dan larutan urea, untuk memisahkannya harus dengan menguapkan airnya. Materi yang terdiri dari dua jenis zat atau lebih tapi bisa dipisahkan dengan cara penyaringan disebut campuran yang heterogen. Lumpur merupakan campuran dari berbagai materi tanah yang bergabung dengan air. Lumpur bisa dipisahkan materi penyusunnya dengan cara menyaring atau mengendapkan