Materi SMP K13 Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 7 Semester 1 Bab 3 Unsur Senyawa dan Campuran

Unsur dan Senyawa serta Campuran

Unsur dan Senyawa serta Campuran-BiarPintar.com – Materi tersusun dari beberapa partikel penyusun. Para Ilmuan mengklasifikasikan zat menjadi zat tunggal dan campuran. Zat tunggal terdiri atas unsur dan senyawa.
Materi tersusun dari beberapa partikel penyusun. Para ilmuwan mengklasifikasikan zat atau materi menjadi unsur, senyawa, dan campuran.

Sekilas Mengenal Zat

unsur dan senyawa massa jenis zat
Gambar 3.2 berbagai jenis massa jenis zat
Sumber:https://regnoe.wordpress.com/ipa-1/wujud-zatdan-perubahannya/massa-jenis/

Zat atau materi adalah sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa.

Menempati ruang berarti benda dapat ditempatkan dalam suatu ruang atau wadah tertentu, sedangkan massa benda dapat diukur baik dengan perkiraan atau dengan alat tertentu seperti neraca. Dua zat tidak dapat menempati ruang yang sama dalam waktu bersamaan. Setiap zat atau materi terdiri dari partikel-partikel atau molekul-molekul yang menyusun zat tersebut. Zat-zat yang sejenis pasti mempunyai massa jenis yang sama. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa massa jenis merupakan salah satu ciri khas suatu zat. Dalam Bahasa Yunani, massa jenis dinyatakan dalam huruf ρ (baca: rho) dan didefinisikan sebagai massa zat dibagi dengan volumenya. Satuan dari massa jenis adalah kg/m3.

Berikut contoh massa jenis berbagai zat.

Nama Zat Massa Jenis (kg/m3)
Air (4oC) 1000
Alkohol 800
Air raksa 13.600
Aluminium 2.710
Besi 7.870
Emas 19.300
Es 920
Kayu 600
Kuningan 8.400
Perak 10.500
Platina 21.450
Seng 7.140
Udara (27oC) 1,2

Pengertian Unsur

Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat lain dengan reaksi kimia biasa. Unsur dan senyawa termasuk dalam golongan zat tunggal. Unsur terdiri dari logam dan nonlogam.

Zat murni memiliki sifat yang membedakan dengan zat lainnya. Misalnya unsur hidrogen hanya tersusun dari atom-atom hidrogen, unsur oksigen hanya tersusun dari atom-atom oksigen saja.

Unsur dikelompokkan menjadi tiga bagian.

Unsur logam

Secara umum, unsur logam memiliki sifat berwarna putihmengkilap, 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 sebagai berikut.
1) Khrom (Cr), digunakan untuk bumper mobil atau campuran dengan baja menjadi stainless steel.
2) Besi (Fe), merupakan logam yang paling murah, sebagai campuran dengan karbon menghasilkan baja untuk konstruksi bangunan, mobil dan rel kereta api.
3) Nikel (Ni), nikel padat sangat tahan terhadap udara dan air pada suhu biasa. Oleh karena itu, nikel digunakan sebagai lapisan pelindung dengan cara disepuh.

Unsur non logam

Pada umumnya, unsur non logam memiliki sifat tidak mengkilap, penghantar arus listrik yang buruk, dan tidak dapat ditempa. Secara umum nonlogam merupakan penghantar panas yang buruk, namun terdapat satu unsur nonlogam yang dapat menghantarkan panas dengan baik yaitu grafit. Beberapa unsur nonlogam yang bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari, antara lain sebagai berikut.
1) Fluor (F), senyawa fluorid yang dicampur dengan pasta gigi berfungsi menguatkan gigi.
2) Brom (Br), senyawa brom digunakan sebagai obat penenang saraf, film fotografi, dan bahan campuran zat pemadam kebakaran.
3) Yodium(I), senyawa yodium digunakan sebagai antiseptik luka, tambahan yodium dalam garam dapur, dan sebagai bahan tes amilum (karbohidrat) dalam industri tepung.

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 sebagai berikut.
1) Silikon(Si), terdapat di alam terbanyak kedua setelah oksigen, yakni 28% dari kerak bumi. Senyawa silikon banyak digunakandalam peralatan pemotong dan pengampelasan, bahan semi konduktor,serta bahanuntuk membuat gelas dan keramik.
2) Germanium (Ge), keberadaan germanium di alam sangat sedikit, diperoleh dari batu bara dan batuan seng pekat. Germanium merupakan bahansemikonduktor, yaitu pada suhu rendah berfungsi sebagai isolator sedangkan pada suhu tinggi sebagai konduktor.
Seorang ahli kimia yang bernama Demitri Mendeleyev (1834 – 1907) mengajukan susunan tabel sistem periodic unsur-unsur. Bagaimanakah penulisan nama dan lambang unsur. Banyaknya unsur yang terdapat di alam cukup menyulitkan kita untuk mengingat-ingat nama unsur. Oleh karena itu, diperlukan suatu tata cara untuk memudahkan dalam mengingat nama unsur tersebut.
Jons Jacob Berzelius (1779 – 1848), memperkenalkan tata cara penulisan nama dan lambing unsur.
a. Setiap unsur dilambangkan dengan satu huruf yang diambil dari huruf awal nama unsur tersebut.
b. Lambang unsur ditulis dengan huruf kapital.
c. 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.

Pengertian Senyawa

Senyawa adalah gabungan dari beberapa unsur yang terbentuk melalui reaksi kimia. Senyawa memiliki sifat yang berbeda dengan unsur-unsur penyusunnya.

Misalnya 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 dan sangat diperlukan tubuh untuk pembakaran metabolisme.

Rumus kimia suatu senyawa

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, misalnya C2H4 (Etena), H2O (air). Rumus empiris adalah rumus kimia yang menyatakan perbandingan terkecil jumlah atom-atom pembentuk senyawa. Misalnya rumus kimia C2H4 , maka rumus empiris senyawa tersebut adalah CH2 .
Sebagai contoh, dapat kita lihat pada tabel berikut.

Senyawa Rumus Molekul Unsur Penyusun Komposisi Rumus Empiris
Air H2O Hidrogen dan Oksigen 2 atom H dan 1 atom O H20
Glukosa C6H12O6 Karbon, Hidrogen dan Oksigen 6 atom C, 12 atom H, dan 6 atom O CH20
Garam dapur NaCl Natrium dan Chlor (klor) 1 atom Na dan 1 atom Cl NaCl
Etanol (Alkohol) C2H5OH Karbon, Hidrogen, dan Oksigen 2 atom C, 6 atom H, dan 1 atom O C2H6O

Rumus kimia suatu senyawa dapat dituliskan sebagai berikut.

nAx ByCz

Keterangan:
n : koefisien yang menunjukkan jumlah molekul
A, B, C : lambing atom unsur penyusun molekul senyawa
x, y, z : indeks tiap atom unsur penyusun, yang menunjukkan banyaknya atom unsur dalam setiap molekul.
Untuk nilai x, y, z, dan n = 1, biasanya tidak ditulis.
Contoh:
5 H2O, berarti : lima molekul air terbentuk oleh 10 atom hidrogen dan 5 atom oksigen.

Hukum Proust

Seorang ilmuwan berkebangsaan Prancis yang bernama Joseph Louis Proust (1754–1826) mengadakan percobaan tentang perbandingan unsur-unsur dalam suatu senyawa. Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukannya, Joseph Louis Proust menarik kesimpulan sebagai berikut.
1) Perbandingan berat unsur-unsur penyusun senyawa adalah tertentu dan tetap.
2) Jumlah zat sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap.
Pernyataan tersebut kemudian dikenal dengan nama Hukum Proust.

Pengertian Campuran

Campuran adalah gabungan beberapa zat dengan perbandingan tidak tetap tanpa melalui reaksi kimia.

Campuran dikelompokkan menjadi dua bagian.

Campuran homogen

Campuran antara dua zat atau lebih yang partikel-partikel penyusunnya tidak dapat dibedakan lagi disebut campuran homogen. Campuran homogen sering disebut dengan larutan.

Contoh campuran homogen, antara lain campuran air dengan gula dinamakan larutan gula; campuran air dengan garam dinamakan larutan garam. Beberapa contoh campuran homogen tersebut merupakan campuran antar zat cair. Adakah campuran antar logam, sehingga terbentuk campuran homogen? Adapun stainless steel banyak digunakan untuk keperluan alat-alat kesehatan dan rumah tangga. Stainless steel merupakan campuran logam besi, krom, dan nikel.
Jenis campuran homogen, antara lain campuran gas dalam gas, campuran gas dalam zat cair, campuran gas dalam zat padat, campuran zat cair dalam zat cair, dan campuran zat padat dalam zat cair.

Campuran heterogen

Campuran antara dua macam zat atau lebih yang partikel-partikel penyusunnya masih dapat dibedakan satu sama lainnya disebut campuran heterogen.

Contoh campuran heterogen antara lain tanah, air sungai, makanan, minuman, air laut, adonan kue, adonan beton cor, dan lain-lain. Pada campuran heterogen, dinding pembatas antar zat masih dapat dilihat, misal campuran air dengan minyak, campuran besi dan pasir, campuran serbuk besi dan air, dan lain-lain.
Campuran heterogen dikelompokkan menjadi dua bagian.
1) Koloid
Partikel-partikel pada koloid hanya dapat dilihat dengan mikroskop ultra. Ukuran partikel antara 0,5 m – 1mm. Contoh koloid antara lain susu, asap, kabut, agar-agar.
2) Suspensi
Partikel-partikel pada suspense hanya dapat dilihat dengan mikroskop biasa.
Ukuran partikel antara lebih besar dari 0,3 m. Contoh suspensi antara lain minyak dengan air, air keruh, dan air kapur.

Teknik Pemisahan Campuran

Campuran tersusun dari dua zat atau lebih. Misalnya susu terdiri dari lemak dan zat padat lain yang terlarut. Campuran dapat dipisahkan menurut karakteristik zat-zat penyusunnya. Metode pemisahan bertujuan mendapatkan zat murni atau beberapa zat murni dari suatu campuran. Pemisahan komponen-komponen penyusun campuran dapat dipisahkan dengan beberapa cara, antara lain sebagai berikut.

Penyaringan(filtrasi)

Filtrasi atau penyaringan merupakan metode pemisahan untuk memisahkan zat padat dari cairannya dengan menggunakan alat penyaring(berpori).

Dasar pemisahan metode tersebut yaitu perbedaan ukuran partikel antara pelarut dan zat terlarutnya. Alat yang digunakan untuk menyaring disebut penyaring. Ukuran penyaring disesuaikan dengan bahan yang akan disaring. Alat saring kerikil tentu berbeda dengan alat penyaring tepung atau santan kelapa. Penyaring akan menahan zat padat yang memiliki ukuran partikel lebih besar dari pori saringan dan meneruskan pelarut. Zat yang tertinggal dalam kertas saring disebut residu, sedangkan cairan yang dapat menembus kertas saring disebut filtrat. Penyaringan di laboratorium menggunakan kertas saring atau penyaring buchner.

Penyulingan(destilasi)

Destilasi atau penyulingan adalah cara pemisahan campuran yang didasarkan pada perbedaan titik didih komponen-komponen penyusun campuran.

Jadi, destilasi digunakan untuk memisahkan campuran dari dua atau lebih cairan yang tahan pemanasan, memiliki titik didih berbeda tetapi tidak terlalu dekat. Proses pemisahan yang dilakukan yaitu bahan campuran dipanaskan pada suhu diantara titik didih bahan yang diinginkan. Pelarut bahan yang diinginkan akan menguap, selanjutnya uap dilewatkan pada tabung pengembun (kondensor).

Sublimasasi

Sublimisasi adalah metode pemisahan campuran dengan menguapkan zat padat tanpa melalui fase cair terlebih dahulu sehingga kotoran yang tidak menyublim akan tertinggal.

Pemisahan campuran dengan sublimisasi dilakukan bila zat mudah menyublim, misalnya kapur barus/ kamfer dan iodin. Cara mendapatkan iodium murni dari campurannya yaitu campuran iodium dipanaskan pada gelas kimia yang ditutup dengan wadah yang telah diisi es.

Kristalisasi

Kristalisasi merupakan metode pemisahan untuk memperoleh zat padat yang terlarut dalam suatu larutan.

Dasar metode kristalisasi yaitu kelarutan bahan dalam suatu pelarut dan perbedaan titik beku. Kristalisasi ada dua cara, yaitu kristalisasi penguapan dan kristalisasi pendinginan. Contoh penerapan kristalisasi dalam kehidupan sehari-hari yaitu pembuatan garam melalui kristalisasi air laut ditambak-tambak pinggir pantai. Mula-mula air laut dialirkan ketambak-tambak dan dibiarkan menguap karena panas matahari hingga beberapa hari. Setelah semua air menguap, maka akan menghasilkan kristal-kristal garam yang masih berbentuk kasar dan masih bercampur dengan pengotornya, sehingga untuk mendapatkan garam yang bersih diperlukan proses rekristalisasi (pengkristalan kembali).
Contoh lain yaitu pembuatan gula dari tebu. Batang tebu dihancurkan dan diperas untuk diambil sarinya kemudian diuapkan dengan penguap hampa udara sehingga air tebu tersebut menjadi kental, lewat jenuh dan terjadi pengkristalan gula. Kristal tersebut kemudian dikeringkan sehingga diperoleh gula putih (gula pasir).

Kromatografi

Kromatografi adalah proses pemisahan campuran yang didasarkan pada perbedaan kecepatan merambat antara partikel-partikel zat yang dicampur pada suatu medium.

Dasar pemisahan metode kromatografi kelarutan dalam pelarut tertentu, daya absorbs oleh bahan penyerap dan volatilitas (daya penguapan). Contoh pemisahan secara kromatografi yaitu rembesan air pada dinding yang menghasilkan garis-garis dengan jarak tertentu dan kromatografi kertas untuk memisahkan tinta.

Sentrifugasi

Cara pemisahan sentrifugasi berdasarkan adanya gaya sentrifugal yang diberikan pada partikel-partikel yang melayang sehingga partikel tersebut dapat dipaksa bergerak ke dasar bejana dan mengendap, sehingga terjadi pemisahan antara partikel padat dan pelarutnya.

Pada campuran yang telah memisah tersebut dapat dipisahkan lebih lanjut dengan cara dekantasi atau memipet cairan yang berada di atas padatannya lalu dipindahkan ke tempat lain. Cara ini sangat cocok untuk memisahkan campuran yang ukuran dan masa jenis partikelnya sangat kecil sehingga partikel melayang dalam cairan, misalnya koloid. Gaya sentrifugal diperoleh dengan cara memutar campuran yang akan dipisahkan dengan suatu alat khusus yang disebut centrifuge.

INFO
John Dalton (1766-1844) adalah ahli fisika dan kimia dari Inggris. Ia mengembangkan teori atom yang ditemukan dengan menggunakan dasar ilmu fisika modern. Selain itu, ia juga merupakan tokoh kimia yang mengusulkan aturan penulisan unsur. John Dalton menggunakan gambar lingkaran untuk menyatakan atom-atom unsur dan tiap lingkaran ditandai dengan gambar yang berbeda untuk membedakan unsur yang satu dengan yang lainnya.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*