Klasifikasi Materi dan Perubahannya

Bumi tempat kita hidup ini tersusun dari materi. Apakah materi itu? Materi adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan volume serta dapat diidentifikasi dan dikenali melalui sifat-sifatnya, seperti sifat fisika dan kimia. Materi dapat ditemukan di alam maupun dibuat oleh manusia melalui berbagai proses produksi.

Pada kesempatan ini kita akan membahas mengenai materi dan perubahannya dalam kehidupan sehari hari. 

Klasifikasi Materi

Klasifikasi materi adalah pengelompokkan berbagai jenis materi ke dalam kategori-kategori tertentu berdasarkan sifat-sifatnya. Klasifikasi ini dilakukan untuk mempermudah pemahaman tentang berbagai jenis materi, serta memudahkan dalam penggunaan dan aplikasi materi tersebut dalam berbagai bidang, seperti kimia, farmasi, dan industri.

Berdasarkan wujudnya, materi bisa diklasifikasikan menjadi zat padat, cair, dan gas. 

1. Zat padat merupakan materi yang memiliki bentuk dan volume yang tetap. Partikel dalam zat padat saling rapat dan bergerak terbatas sehingga zat padat sulit dikompresi. Contoh zat padat adalah besi, batu, kayu, dan garam.
2. Zat cair merupakan materi yang memiliki bentuk tidak tetap, tetapi memiliki volume yang tetap. Partikel dalam zat cair lebih longgar dibandingkan zat padat, sehingga zat cair dapat mengalir dan mudah dikompresi. Contoh zat cair adalah air, minyak, alkohol, dan merkuri.
3. Zat gas merupakan materi yang memiliki bentuk dan volume yang tidak tetap. Partikel dalam zat gas sangat longgar dan bergerak secara acak, sehingga zat gas mudah dikompresi dan dapat mengisi ruang yang kosong. Contoh zat gas adalah udara, oksigen, hidrogen, dan karbon dioksida.

Berdasarkan susunannya materi bisa diklasifikasikan menjadi dua kategori utama, yaitu; zat murni (zat tunggal) dan campuran.

Campuran

Campuran merupakan materi yang terdiri dari dua atau lebih zat yang dicampur bersama namun tidak bereaksi secara kimia. Campuran dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu campuran homogen dan campuran heterogen.

• Campuran homogen merupakan campuran yang memiliki komposisi yang seragam dan tidak terlihat secara kasat mata. Contohnya adalah larutan gula dalam air, udara, dan paduan logam seperti paduan perak dan emas.

• Campuran heterogen merupakan campuran yang memiliki komposisi yang tidak seragam dan terlihat secara kasat mata. Contohnya adalah campuran air dan minyak, granit, dan makanan seperti salad buah-buahan.

Zat Murni (Tunggal)

Zat murni merupakan materi yang terdiri dari satu jenis zat atau komponen dan memiliki sifat-sifat kimia yang seragam. Zat murni dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu unsur dan senyawa

Unsur

Unsur merupakan zat murni yang terdiri dari atom-atom yang sama. Unsur dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu unsur logam, unsur non logam dan unsur semi logam. Berikut uraiannya. 

Unsur logam

Unsur logam secara umum memiliki sifat berwarna putih mengkilap, memiliki titik lebur rendah, bisa menghantarkan arus listrik, dapat ditempa, dan sebagai penghantar kalor atau panas. Logam pada umumnya adalah zat padat namun, ada satu unsur logam yang berwujud cair yaitu air raksa. 

Berikut beberapa unsur logam yang bisa ditemukan dalam kehidupan sehari-hari.

Nama	Lambang	Sifat dan Kegunaan
Khrom	Cr	Banyak digunakan untuk bumper mobil, dan bisa dicampur baja menjadi stainless steel.
Besi	Fe	Logam yang paling murah yang apabila dicampur dengan karbon akan menghasilkan baja.
Nikel	Ni	Memiliki ketahanan terhadap udara dan air pada suhu biasa, karenanya biasa digunakan sebagai lapisan pelindung.
Tembaga	Cu	Banyak digunakan pada kabel listrik, perhiasan dan juga uang logam.
Seng	Zn	Banyak digunakan sebagai atap rumah, pagar dan lain-lain.
Platina	Pt	Biasa digunakan pada knalpot mobil, kontak listrik dan lain-lain.
Emas	Au	Merupakan ogam yang sangat tidak reaktif, dan bisa ditemukan dalam bentuk murni. Banyak digunakan sebagai perhiasan dan komponen listrik berkualitas tinggi.

Dalam penulisan lambang unsur, seperti yang dikemukakan oleh John Dalton juga mengalami masalah ketika semakin banyak lagi unsur yang ditemukan. Masalah ini coba dipecahkan oleh Jons Jacob Berzelius pada tahun 1813. Berzelius menciptakan aturan penulisan lambang unsur sebagai berikut:

1. Nama unsur harus menggunakan bahasa Latin.
2. Lambang unsur diambil dari huruf pertama dari nama unsur tersebut dan dituliskan dengan huruf kapital.
3. Bila ada nama-nama unsur yang memiliki huruf pertama yang sama, maka lambangnya ditambah lagi satu huruf yang ditulis dengan huruf kecil. Contohnya: unsur karbon ditulis C, oksigen ditulis O dan kalsium ditulis Ca.

Berikut tabel nama-nama unsur beserta dengan lambangnya.

Nama	Lambang	Nama	Lambang
Hidrogen	H	Stronsium	Sr
Helium	He	Itrium	Y
Lithium	Li	Zirkonium	Zr
Berilium	Be	Niobium	Nb
Boron	B	Molibdenum	Mo
Karbon	C	Teknetium	Tc
Nitrogen	N	Ruthenium	Rh
Oksigen	O	Rhodium	Rh
Fluorin	F	Paladium	Pd
Neon	Ne	Perak	Ag
Natrium	Na	Kadmium	Cd
Magnesium	Mg	Indium	In
Aluminium	Al	Timah	Sn
Silikon	Si	Antimon	Sb
Fosfor	P	Telurium	Te
Sulfur	S	Iodine	I
Klorin	Cl	Xenon	Xe
Argon	Ar	Cesium	Cs
Kalium	K	Barium	Ba
Kalsium	Ca	Lantanum	La
Skandium	Sc	Serium	Ce
Titanium	Ti	Praeseidimium	Pr
Vanadium	V	Neodimium	Nd
Kromium	Cr	Prometium	Om
Mangaan	Mn	Samarium	Sm
Besi	Fe	Europium	Eu
Kobalt	Co	Gadilinium	Gd
Nikel	Ni	Terbium	Tb
Tembaga	Cu	Disprosium	Dy
Zeng	Zn	Holmium	Ho
Galium	Ga	Erbium	Er
Germanium	Ge	Thulium	Tm
Arsen	As	Iterbium	Yb
Selenium	Se	Lutetium	Lu
Bromin	Br	Hafnium	Hf
Kripton	Kr	Tantalum	Ta
Rubidium	Rb	Tungsten	W
Neptunium	Np	Rhenium	Re
Plutonium	Pu	Osmium	Os
Amerisium	Am	Irilium	Ir
Kurium	Cm	Platina	Pt
Berkelium	Bk	Emas	Au
Kalifornium	Cf	Raksa	Hg
Einsteinium	Es	Tnallium	Tl
Fermium	Fm	Timbal	Pb
Mendelevium	Md	Bismuth	Bi
Nobelium	No	Polonium	Po
Lawrensium	Lr	Astatin	At
Unilkuadium	Unq	Radon	Rn
Unilpentium	Unp	Fransium	Fr
Unilheksium	Unh	Radium	Ra
Unilseptium	Uns	Aktinium	Ac
Uniloktium	Uno	Thorium	Th
Unilenium	Une	Protaktinium	Pa
Unilium	Unn	Uranium	U

Senyawa

Senyawa adalah zat murni yang terbentuk dari dua atau lebih unsur melalui reaksi kimia, senyawa bisa diuraikan menjadi unsur-unsur pembentuknya, di samping itu sifat-sifat unsur berbeda dengan sifat-sifat senyawa. 

Contohnya air (H2O) merupakan gabungan antara unsur hidrogen dan oksigen (yang berupa gas), yang bersifat membantu pembakaran atau mudah terbakar, sedangkan air merupakan zat yang meredam pembakaran. Air bisa dipisahkan menjadi unsur oksigen dan hidrogen melalui cara elektrolisis.

Berikut contoh dari beberapa senyawa.

Senyawa	Rumus Kimia	Kegunaan
Natrium Klorida	NaCL	Garam dapur
Natrium Hidroksida	NaOH	Pengering
Sukrosa		Pemanis
Asam Sulfat		Elektrolit
Urea		Pupuk
Asam Kloroda	HCl	Pembersih lantai
Karbon Dioksida		Penyegar minuman
Kalsium Karbonat		Bahan bangunan
Asam Asetat		Cuka makan
Amoniak		Pendingin

Campuran

Campuran merupakan materi yang terdiri dari dua atau lebih zat yang dicampur bersama namun tidak bereaksi secara kimia. Campuran dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu campuran homogen dan campuran heterogen.

Campuran Heterogen

Campuran heterogen merupakan campuran yang memiliki komposisi yang tidak seragam dan bisa terlihat secara kasat mata. Contohnya adalah campuran air dan minyak, granit, dan makanan seperti salad buah-buahan.

Campuran Homogen

Campuran homogen merupakan campuran yang memiliki komposisi yang seragam dan tidak terlihat secara kasat mata. Contohnya adalah larutan gula dalam air, udara, dan campuran logam seperti campuran perak, tembaga dan emas yang menghasilkan emas putih.

Oleh karenanya campuran homogen juga biasa disebut dengan larutan. Larutan tersusun atas pelarut (solvent) dan zat terlarut (solute). Pelarut yang sering digunakan adalah air. Senyawa lain yang bisa digunakan sebagai pelarut adalah senyawa organik atau biasa disebut pelarut organik, contohnya kloroform dan alkohol.

Dalam larutan, ukuran partikel zat terlarut sangatlah kecil memiliki diameter kurang dari 1 nm. Sehingga partikel zat terlarut tidak bisa dilihat meskipun menggunakan mikroskop ultra, makanya larutan terlihat homogen atau serba sama.

Larutan dibagi menjadi 3, yaitu: larutan asam, larutan basa dan larutan garam.

Larutan Asam

Larutan asam dimanfaatkan secara luas untuk industri, pertanian, kesehatan, dan penelitian di laboratorium. Larutan asam memiliki ciri sebagaimana berikut.

• Rasanya masam (tidak boleh dicoba kecuali dalam makanan).
• Dapat menimbulkan korosi.
• Mengubah kertas lakmus biru menjadi merah.

Dalam kehidupan sehari-hari larutan asam dijumpai pada larutan jeruk, tomat, lemon. Berikut ini beberapa jenis asam yang dikenal.

Nama asam	Terdapat dalam
Asam asetat	Larutan cuka
Asam askorbat	Jeruk, tomat, sayuran
Asam sitrat	Jeruk
Asam borat	Larutan pencuci mata
Asam karbonat	Minuman berkarbonasi
Asam klorida	Asam lambung, obat tetes mata
Asam nitrat	Pupuk, peledak
Asam fosfat	Deterjen, pupuk
Asam sulfat	Baterai mobil, pupuk
Asam tatrat	Anggur
Asam malat	Apel
Asam formiat	Sengatan lebah
Asam laktat	Keju
Asam benzoat	Bahan pengawet makanan

Larutan Basa

Basa merupakan larutan yang banyak ditemukan pada kehidupan sehari-hari. Sabun mandi, sabun cuci, sampo, pasta gigi, obat mag, dan pupuk merupakan contoh dari larutan basa. Pada penggunaan sehari-hari, umumnya basa dicampur juga dengan zat lain.

Larutan basa memiliki sifat-sifat sebagaimana berikut.

• Memiliki rasa agak pahit (tidak boleh dicoba).
• Terasa licin di kulit.
• Mengubah kertas lakmus merah menjadi biru.

Berikut beberapa senyawa basa yang dikenal.

Nama basa	Terdapat dalam
Aluminium hidroksida	Deodorant, antacid
Kalsium hidroksida	Mortar dan plester
Magnesium hidroksida	Obat pencahar, antacid
Natrium hidroksida	Bahan sabun

Garam

Garam dapur yang memiliki nama senyawa kimia natrium klorida (NaCl) merupakan jenis senyawa garam yang paling dikenal. Garam banyak digunakan dalam pengolahan makanan, dan kegunaan garam lainnya untuk industri pupuk, obat-obatan, bahan pengawet dan pengolahan makanan.

Senyawa garam bisa terbentuk melalui reaksi asam dan basa atau reaksi netralisasi. Pada reaksi netralisasi tersebut akan dihasilkan garam dan air (Asam + Basa -> Garam + Air). Berikut beberapa contoh garam yang dikenal.

Nama garam	Nama dagang	Manfaat
Natrium klorida	Garam dapur	Penyedap rasa pada makanan
Natrium bikarbonat	Baking soda	Pengembang kue
Kalsium karbonat	Kalsit	Cat tembok dan bahan karet
Kalsium nitrat	Saltpeter	Pupuk, bahan peledak
Kalium karbonat	Potash	Sabun dan kaca
Natrium fosfat	TSP	Detergen
Ammonium klorida	Salmmiak	Baterai kering

Indikator

Larutan indikator asam basa merupakan zat-zat warna yang memiliki warna berbeda dalam larutan yang bersifat asam, basa dan netral. Sehingga bisa dimanfaatkan untuk membedakan larutan yang bersifat asam, basa dan netral. 

Terdapat 2 jenis indikator yang dapat di gunakan, yaitu indikator alami dan buatan.

Indikator alami

Indikator alami bisa dibuat dengan cara membuat ekstrak. Contohnya bunga di haluskan atau lebih mudahnya di blender, lalu dicampur dengan sedikit air kemudian disaring. Air yang sudah disaring itulah yang bisa jadikan sebagai indikator alami. 

Adapun jenis yang bisa dijadikan sebagai larutan indikator antara lain; bunga sepatu, bunga pacar air, bunga nusa indah, dan umbi-umbian seperti kunyit atau ekstrak kubis ungu.

Ekstrak Bunga	Warna
	Asam	Basa
Bunga sepatu	Kuning	Merah
Bunga pacar air	Kuning	Merah
Bunga nusa indah	Kuning	Merah
Kunyit	Merah	Kuning
Kubis ungu	Kuning	Merah tua

Indikator buatan

Indikator buatan yang biasa digunakan yakni kertas lakmus yang memiliki 2 warna yaitu lakmus merah dan lakmus biru. 

Indikator	Larutan asam	Larutan basa	Larutan netral
Lakmus merah	merah	biru	merah
Lakmus biru	merah	biru	biru
Metil merah	merah	kuning	kuning
Metil jingga	merah	kuning	kuning
Fenoftalin	Tidak berwarna	merah	Tidak berwarna

Cara Memisahkan Campuran

Zat murni bisa diperoleh dengan cara memisahkan zat penyusun campuran, yang dipisahkan dengan cara fisika. Metode pemisahan campuran banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, contohnya seperti penjernihan air dan pembuatan garam. 

Metode yang digunakan untuk memisahkan campuran antara lain, penyaringan (filtrasi), sentrifugasi, sublimasi, kromatografi, dan destilasi.

Filtrasi (Penyaringan)

Pemisahan campuran dengan cara penyaringan di landaskan pada perbedaan ukuran partikelnya. Sehingga apabila disaring partikel yang berukuran lebih kecil bisa lolos dan partikel yang berukuran lebih besar akan tertahan pada saringan. 

Cara pemisahan dengan penyaringan ini hanya bisa dipakai untuk memisahkan padatan yang memiliki ukuran berbeda atau memisahkan padatan dengan cairan. Misalnya untuk memisahkan air dari pasar, atau memisahkan santan dari ampas kelapa.

Sentrifugasi 

Metode ini digunakan untuk campuran dengan ukuran yang sangat halus dan jumlah campuranya lebih sedikit. Metode ini biasa digunakan untuk memisahkan sel-sel darah merah dan sel darah putih dari plasma darah. 

Dalam hal ini padatan adalah sel darah merah dan sel darah putih yang akan mengumpul di dasar tabung reaksi, sementara plasma darah akan berada di bagian atas.

Distilasi (Penyulingan)

Pemisahan campuran melalui cara distilasi didasarkan pada perbedaan titik didih zat yang bercampur. Metode ini bisa dipakai untuk memisahkan campuran dari dua cairan yang berbeda titik didihnya, misalnya campuran air teh. 

Pemisahan dengan distilasi juga bisa dipakai untuk memisahkan air kotor oleh zat padat sehingga akan didapat air murni.

Air dan garam (air laut) juga bisa dipisahkan melalui cara distilasi. Larutan dipanaskan pada suhu 100 derajat celcius. Pada suhu itu, air akan menguap sedangkan garam akan tertinggal sebab titik didih garam masih jauh dari titih didih air, yaitu 1467 derajat celcius.

Kemudian uap air dilewatkan pada kondensor (pendingin), sehingga mengembun menjadi tetes-tetes air yang ditampung pada wadah (penampungan distilat) yang disebut akuades atau air suling. 

Bila air suling di distilasi lagi, maka distilatnya disebut akuabides yang digunakan sebagai pelarut cairan infus. Prinsipnya pemisahan larutan dengan cara distilasi mencakup dua tahapan proses yaitu pendidihan dan pengembunan.

Kromatografi 

Pemisahan campuran kromatografi dilandaskan pada perbedaan kecepatan merambat atau meresap antara partikel yang bercampur pada medium tertentu. Dalam praktek sehari-hari kromatografi bisa digunakan sebagai.

• Menguji pewarna makanan apakah aman untuk di konsumsi.
• Menguji keaslian tinta yang di gunakan pada dokumen surat perjanjian, cek, ataupun giro.
• Menguji apakah ada penyalahgunaan narkoba pada urine seseorang.
• Menguji batas aman pestisida yang ada pada buah dan sayuran.

Sublimasi 

Cara kerja metode sublimasi didasarkan pada campuran zat yang memiliki suatu zat yang dapat menyublim atau perubahan wujud padat ke wujud gas, sedangkan zat lain tidak dapat menyublim. Contohnya campuran iodin dengan garam bisa dipisahkan melalui cara sublimasi. Zat yang bisa menyublim diantaranya kapur barus, iodin, kafein.

Secara garis besar sifat benda dibedakan menjadi 2, yaitu sifat fisika dan sifat kimia. Sifat fisika merupakan sifat yang berkaitan dengan sifat fisik suatu zat. Sedangkan sifat kimia suatu zat berhubungan dengan mudah atau sulitnya zat tersebut bereaksi. 

Sifat Fisika 

Adapun sifat fisika pada suatu benda antara lain:

• Wujud; zat yang ada di alam ini terdiri dari tiga wujud, yaitu padat, cair dan gas sedangkan masing-masing wujud zat dapat berubah jika ada perubahan suhu, namun tidak menghasilkan zat baru.
• Ukuran; Ukuran paling mudah untuk diamati antara benda yang satu dengan yang lain, misalnya batu dengan pasir.
• Bentuk; Aktifitas yang bisa merubah bentuk benda seperti, plat besi yang diubah menjadi golok, kayu diubah menjadi meja, dan lain sebagainya.
• Volume; Volume adalah sifat fisis dari suatu benda, dengan mengetahui sifat tersebut kita bisa memanfaatkan atau memperlakukan suatu benda berdasarkan volumenya. Misalnya pengepakan barang dalam dus.

Sifat kimia

Adapun yang menjadi sifat kimia pada suatu benda antara lain:

• Perubahan Warna; contohnya buah menjadi masak dan berubah warnanya. 
• Perubahan Suhu (Temperatur); contohnya pada proses pembuatan tempe atau karbit yang diberi air, nampak adanya perubahan suhu. 
• Terjadinya Gas; contohnya logam seng saat dimasukan dalam tabung reaksi yang berisi larutan asam sulfat maka akan menghasilkan seng sulfat. Pada reaksi ini disertai dengan terbentuknya gelembung-gelembung gas.
• Berkarat; contohnya reaksi antara logam dan oksigen akan menyebabkan karat. 
• Racun; beberapa contoh zat yang punya sifat kimia beracun seperti insektisida, herbisida dan pestisida. Zat tersebut digunakan untuk membasmi hama.

Perubahan Fisika

Perubahan fisika merupakan perubahan zat yang tidak disertai dengan terbentuknya zat baru. Walaupun materi tersebut mengalami perubahan bentuk dan wujud, tetapi sifat fisikanya masih dimiliki. 

Contohnya seperti air yang berubah menjadi es batu yang merupakan air dalam wujud padat. Jadi, yang berubah hanya wujudnya saja, sedangkan sifatnya tidak berubah. Es batu bisa di ubah lagi menjadi air dengan cara dipanaskan. 

Contoh perubahan fisika adalah membeku, mengembun, menguap, menyublim dan melarut. Serta beberapa contoh lain dibawah ini:

• Lilin yang meleleh
• Kayu menjadi meja atau kursi
• Kain menjadi baju atau celana
• Gula atau garam yang larut ke dalam air
• Bola lampu yang menjadi panas 
• Beras diubah menjadi tepung beras

Perubahan Kimia

Perubahan kimia merupakan perubahan yang menghasilkan materi baru dengan sifat yang berbeda dari materi semula. Perubahan kimia disebut juga dengan reaksi kimia. 

Contohnya adalah perubahan dari besi menjadi karat besi yang memiliki sifat berbeda dengan karat besi, dan karat besi tidak dapat diubah lagi menjadi besi. 

Berikut merupakan penyebab terjadinya perubahan kimia dan contoh perubahan kimia yang diakibatkannya.

• Proses Bernafas; oksigen (O2) diubah menjadi karbondioksida (CO2)
• Proses Fotosintesis: gas karbon dioksida (CO2) dan air menjadi gas oksigen dan karbohidrat. 
• Pembakaran: kayu dibakar menjadi arang.
• Perkaratan; merupakan reaksi oksigen yang menembus ke dalam celah-celah besi, sehingga lama kelamaan terbentuk karat pada celah-celah tersebut. 
• Pembusukan; contohnya roti menjadi berjamur, nasi yang membusuk, dan susu yang menjadi masam.
• Fermentasi; contohnya singkong atau beras yang menjadi tape.
• Pemasakkan

Sampai disini ya pembahasan kita mengenai klasifikasi materi dan perubahannya. Semoga bisa dimengerti dan sampai jumpa pada pembahasan selanjutnya.