MAKALAH PENGARUH IKATAN KIMIA TERHADAP PERUBAHAN WUJUD ZAT
DISUSUN OLEH : EDWIN ALEXANDER NAIBORHU 03121002059
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN UNIVERSITAS SRIWIJAYA INDRALAYA 2012
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa dimana atas berkat dan rahmatnyalah saya dapat menyelesaikan makalah ini, yaitu makalah tentang pengaruh ikatan kimia terhadap perubahan zat. Saya juga berterimakasih kepada pihak pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan makalh ini. Adapun pihak pihak tersebut adalah: 1. Ibu Selpiana, ST, MT. Selaku dosen pembimbing dan pengajar mata kuliah kimia dasar 2. Pihak pihak lain Dalam pembuatan makalah inisaya juga menyadari adanya kesalahan kesalahan dalam metode penulisan makalah ini, oleh sebab itu besar harapan saya agar semua yang membaca makalah ini dapat member kritik dan saran agar makalah ini lebih baik lagi. Saya juga berharap bahwa makalahj ini juga berguna untuk memperluas wawasan kita terhadap perubahan wujud zat.
Indralaya, 09 Desember 2012
penulis,
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR ISI ........................................................................................................ i KATA PENGANTAR .......................................................................................... ii BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang ..................................................................................... 1 1.II. Rumusan masalah ............................................................................... 1 1.3. Tujuan penulisan ................................................................................. 1 1.4. Pembatasan penulisan ......................................................................... 1 1.5. Metode penulisan ................................................................................ 2 BAB II. PEMBAHASAN II.1. Perubahan wujut zat ............................................................................ 3 II.2. Sifat fisik molekul ............................................................................... 6 II.3. Pengaruh ikatan kimia terhadap perubahan zat ................................... 12 II.4. Ikatan hydrogen ................................................................................... 14 II.5. Pengaruh ikatan kimia terhadap titik didih ........................................ 15 II.6. Pengaruh ikatan hydrogen terhadap titik didih.................................... 16 II.7. Ikatan ion ............................................................................................. 17 II.8. Zat padat dan zat padat logam ............................................................ 18 BAB III. KESIMPULAN DAN SARAN III.1 Kesimpulan ......................................................................................... 25 DAFTAR PUSTAKA
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG Wujud zat terbagi menjadi tiga yaitu padat, cair dan gas. Pada saat tertentu umumnya zat hanya berada dalam satu wujud saja, tetapi zat dapat berubah dari wujud yang satu ke wujud yang lain.Pernahkah kamu memperhatikan ibumu memasak air ? Jika air sudah mendidih dan dibiarkan dalam selang waktu tertentu, maka air akan berkurang dan lama kelamaan akan habis. Kemanakah air itu ? Air itu menguap menjadi gas. Perubahan wujud zat cair menjadi padat disebut membeku, contohnya adalah air menjadi es ketika didalam kulkas dan coran besi yang dimasukkan ke dalam cetakan menjadi keras. Zat dapat mengalami perubahan wujud karena energi. Perubahan wujud padat menjadi cair disebut melebur atau meleleh, contohnya adalah es mencair dan mentega berubah menjadi minyak ketika dimasukkan kedalam penggorengan yang panas. Perubahan wujud cair menjadi gas disebut menguap contohnya adalah air menjadi uap dan spiritus menjadi gas. Perubahan dari gas menjadi cair disebut mengembun, contohnya adalah embun di pagi hari. Perubahan gas ke padat, contohnya jelaga yang merupakan hasil pembakaran pada lampu minyak. Perubahan padat menjadi gas disebut menyublim, contohnya penguapan kapur barus.
1.II. RUMUSAN MASALAH Adapun rumusan masalah daam pembuatan makalah ini adalah : Apakah pengaruh ikatan kimia suatu zat terhadap perubahan wujud zat?
1.3. TUJUAN PENULISAN 1
Adapun tujuan disusunnya makalah tentang pengaruh ikatan kimia tehadap perubahan wujud zat adalah 1. untuk mengetahui seberapa besar pengaruh ikatan kimia terhadap perubahan wujud zat 2. untuk mengetahui konsepkensep perubahan wujud zat, dan pengaruhnya dalam kehidupan sekitar kita 1.3. PEMBATASAN PENULISAN Adapun pembatasan penulisan dalam pembuatan makalah ini adalah seputar konsep konsep pengaruh ikatan kimia tehadap perubahan wujud zat
1.4. METODE PENULISAN Adapun metode penulisan yang saya pakai dalam pembuatan makalah ini adalah metode penulisan karya ilmiah dan media internet
2
BAB II PEMBAHASAN
II.1 Perubahan Wujud Zat Wujud zat terbagi menjadi tiga yaitu padat, cair dan gas. Pada saat tertentu umumnya zat hanya berada dalam satu wujud saja, tetapi zat dapat berubah dari wujud yang satu ke wujud yang lain. Pernahkah kamu memperhatikan ibumu memasak air ? Jika air sudah mendidih dan dibiarkan dalam selang waktu tertentu, maka air akan berkurang dan lama kelamaan akan habis. Kemanakah air itu ? Air itu menguap menjadi gas. Perubahan wujud zat cair menjadi padat disebut membeku, contohnya adalah air menjadi es ketika didalam kulkas dan coran besi yang dimasukkan ke dalam cetakan menjadi keras. Zat dapat mengalami perubahan wujud karena energi. Perubahan wujud padat menjadi cair disebut melebur atau meleleh, contohnya adalah es mencair dan mentega berubah menjadi minyak ketika dimasukkan kedalam penggorengan yang panas. Perubahan wujud cair menjadi gas disebut menguap contohnya adalah air menjadi uap dan spiritus menjadi gas. Perubahan dari gas menjadi cair disebut mengembun, contohnya adalah embun di pagi hari. Perubahan gas ke padat, contohnya jelaga yang merupakan hasil pembakaran pada lampu minyak. Perubahan padat menjadi gas disebut menyublim, contohnya penguapan kapur barus.
II.2 Sifat Fisik Suatu Molekul Sifat fisik suatu molekul ditentukan oleh gaya tarik antar molekul antara lain titik didih dan titik leleh. Marilah kita pelajari pengaruh masing-masing gaya tarik antar molekul terhadap titik didih molekulnya suatu molekul 3
Gaya London mengakibatkan titik leleh dan titik didih molekulnya menjadi lebih rendah daripada molekul lain dengan massa atom relatif (Mr) sama yng tidak memiliki Gaya London. Jika molekul-molekulnya kecil, zat-zat ini biasanya berbentuk gas pada suhu kamar. Molekul yang mempunyai gaya tarik-menarik dipol-dipol menyebabkan titik didih dan titik leleh lebih tinggi daripada molekul yang memiliki Gaya London pada molekul dengan massa molekul relatif sama. Hal ini karena gaya tarik dipol-dipol lebih kuat daripada Gaya London. Silahkan Anda perhatikan tabel berikut ? Tabel 3. Hubungan kepolaran dengan titik didih Titik No. Nama
Rumus
Mr Kepolaran
Didih (°C)
CH3 | 1
Neopentana
CH3
-
C
-
CH3 7II Non Polar
9,5
| CH3 2
Pentana
CH3 - CHII - CHII - CHII - CH3
7II Non Polar
36,1
3
Butana
CH3 - CHII - CHII - CH3
58
Non Polar
-0,5
58
Polar
56,II
O 4
Aseton
|| CH3 - CHII - CHII
5
Asam Klorida HCl
36,5 Polar
-84,9
6
Asam Iodida
1II8 Polar
-35,II
HI
4
Dari tabel dapat Anda lihat bahwa HI memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada HCl sehingga lebih polar dari HI. Massa molekul relatif HI lebih besar daripada HCl sehingga titik didih HI lebih tinggi dari HCl. Hal ini menunjukkan bahwa Gaya London lebih dapat digunakan dalam membandingkan sifat zat dengan massa molekul relatif yang jauh berbeda. Selanjutnya, bagaimana pengaruh ikatan hidrogen terhadap sifat fisik suatu senyawa ? Ikatan hidrogen tidak hanya berpengaruh pada titik didih dan titk leleh suatu zat tetapi juga kalarutannya dalam suatu pelarut. Senyawa yang berikatan hidrogen mudah larut dalam senyawa lain yang juga berikatan hidrogen. Contohnya NH3 dalam HIIO seperti pada gambar 11.
Gambar 11 . Ikatan Hidrogen antara NH3 dengan air. Senyawa organik-alkohol, asam karboksilat, amina, glukosa-larut dalam air karena membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air.
Gambar 1II. Ikatan Hidrogen antar Molekul Etanol dengan air Senyawa yang memilih ikatan hydrogen akan memilih titik didih lebih tinggi dari pada molekul yang memilih ikatan Van Der Waals atau gaya tarik dipol-dipol. Senyawa hydrida
5
dari unsur golongan IV, V dan VI memilih gaya Van Der Waals yang bertambah dari atas ke bawah setiap golongannya, sehingga titik didih dan titik lelehnya seharusnya meningkat tetepi kenyataannya berbeda. Perhatikan gambar 13 grafik berikut ini.
Gambar
13.
Titik
leleh
dan
titik
didih
gas
mulia
dan
senyawa Hidrogen dari golongan IVA,VA,VIA dan VIIA. Pada gambar 13 ditunjukan titik didih dan titik leleh untuk lima golongan zat. Perhatikan grafik Ne Ke Xe dan CH4 ke SnH4, molekul non polar saling tarik menarik oleh dipol terimbas sesaat atau Gaya London. Kedua grafik ini untuk membandingkan titik didih dari pasangan molekul yang Massa Molekul relatif hampir sama. Perhatikan Ne dan CH4. molekul gas mulia mempunyai distribusi elektron yang sederhana sedangkan CH4 merupakan tetrahedron (segi empat) yang menggembung dan saling tarik menarik lebih kuat. Akibatnya titik didih CH4 lebih tinggi daripada Ne. Bandingkan molekul yang strukturnya berlainan tetapi massa molekul relatifnya hampir sama. Perhatikan titk didih Ve, SnH4, HI, SbH3, dan HIITe. Tiga yang terakhir ini memiliki titik didh yang lebih tinggi karena molekul-molekul ini merupakan senyawa polar yang memerlukan energi kinetik yang lebih besar untuk memisahkan masing-masing unsurnya satu sama lain. Untuk lebih memperjelas pemahaman, gambar 13 dapat kita uraikan saru persatu, sebagai berikut : 6
Gambar
14.
Titik
leleh
dan
titik
didih
senyawa
dari
unsur golongan IVA dari periode II sampai 5.
Gambar
15.
Titik
leleh
dan
titik
didih
senyawa
dari
unsur
titik
didih
senyawa
dari
unsur
golongan VA dari periode II sampai IV.
Gambar
16.
Titik
leleh
dan
golongan VIIA dari periode II sampai IV.
7
Gambar
17.
Titk
leleh
dan
titik
didih
senyawa
dari
unsur
golongan IVA dari periode II sampai 5.
Gambar
18.
Titik
leleh
dan
titik
didih
unsur
golongan gas mula dari periode II sampai IV. Dapat Anda perhatikan unsur satu golongan (gambar 18) akan memiliki titik didih dan titik leleh yang bertambah, sesuai dengan bertambahnya nomor atom, massa atom relatif dan perioda. Senyawa yang memiliki ikatan Hidrogen akan memiliki titk didih dan titik leleh yang lebih tinggi dari senyawa lain yang tidak memiliki ikatan hidrogen. Perhatikan gambar 14 sampai 17. Bandingkanlah molekul yang memiliki ikatan hidrogen (HF, NH3, HIIO) dengan molekul segolongannya. Titik didih HIIO lebih tinggi daripada HIIS, HIISe dan HIITe. Begitu pula titik didih NH3 lebih tinggi daripada PH3, AsH3, SbH3.
8
Hal ini ternyata disebabkan terdapatnyan ikatan Hidrogen yang kuat antar molekulmolekulnya. Bagaimana
senyawa
organik
?
Apakah ikatan Hidrogen dapat mempengaruhi titik didihnya juga ? Coba Anda bandingkan titik didih propane dengan etanol menggunakan data dalam tabel 4. Tabel 4. Hubungan titik didih dengan Mr senyawa organik Senyawa
Mr
Titik Didih
Propana
44
1II°C
Etanol
46
78°C
Etanol memiliki titik didih yang sangat tinggi dibandingkan dengan propana walaupun massa molekul relatif (Mr) keduanya tidak jauh berbeda. Hal ini terjadi karena dalam molekul etanol terdapat ikatan hidrogen sedangkan propana tidak. Perhatikan rumus struktur etanol dan propana berikut ini :
Gambar 19. Rumus struktur etanol dan propana Akibat lain dari adanya ikatan hidrogen adalah terjadinya penyimpanan massa molekul relatif. Seperti halnya asam etanoat (asam asetat) atau dalam kehidupan sehari-hari dikenal dengan asam cuka, yang biasa di jumpai dalam wujud larutan tetapi dapat di jumpai dalam wujud gas. Wujud yang terakhir ini terjadi karena du molekul asam cuka bergabung bersama dengan ikatan hidrogen sehingga massa molekul relatifnya (Mr) menjadi 1II0, dua kali besar dari biasanya yaitu 60. Terjadinya pengabungan dua molekul sehingga berpasangan di sebut “dimerisation”. Peristiwa ini dapat di gambarkan sebagai berikut :
Gambar II0. Rumus struktur dua molekul asam etanoat. Senyawa yang membentuk ikatan hidrogen inter molekul akan memiliki titik didih dan titik 9
leleh yang lebih tinggi dibandingkan dengan senyawa yang membentuk ikatan hidrogen intra molekul. Hal ini karena energi kinetik ikatan hidrogen inter molekul lebih besar dari pada
ikatan
hidrogen
intra
molokul.
II.3 Pengaruh Ikatan Kimia Terhadap Sifat Zat “Benda adalah kumpulan dari molekul-molekul yang saling berikatan” Dari definisi diatas akan dengan mudah kita bisa memahami pengaruh ikatan kimia dengan sifat zat. Ikatan kimia yang kita bicarakan adalah ikatan antar molekul. Mari kita bayangkan lima molekul saling terikat, atau boleh kita bayangkan dan bandingkan dua geng kelas
yang
masing-masing
terdiri
dari
5
orang.
Misal geng satu terbentuk karena merasa sama-sama cantik, sementara geng yang kedua terbentuk karena sama-sama suka traveling. Nah bisa dibayangkan toh apa yang masingmasing geng lebih banyak lakukan? Ya.. yang membedakan adalah jenis ikatannya. Zat pun akan mengalami hal yang mirip, karena mereka terbentuk karena adanya ikatan antara Mari
beberapa kita
molekul. bahas
beberapa:
1. Titik didih, definisi “perubahan fase suatu benda dari cair menjadi gas” jadi jelas ini menyangkut kumpulan, yaitu dari asalnya berkumpul secara berdekatan (cair) menjadi kumpulan kecil-kecil yang saling terpisah atau berjauhan (gas). Intinya ketika cairan berubah menjadi gas adalah karena adanya pemutusan ikatan antar molekul. Sehingga bila ikatan lebih kuat maka akan lebih susah diputus, artinya titik didih lebih tinggi (suhu lebih tinggi) 2. kekentalan (viskositas), definisi: ” Viskositas adalah sebuah ukuran penolakan sebuah fluid terhadap perubahan bentuk di bawah tekanan shear. Biasanya diterima sebagai “kekentalan”, atau penolakan terhadap penuangan (wikipedia.org”)”, sederhanya cairan yang kental susah dituang. Ini juga jelas sangat berhubungan dengan ikatan antar molekul, yang susah kental (viskositas tinggi) adalah karena iaktan antar melekulnya sangat kuat,
10
dan
sebaliknya
yang
ikatannya
lemah
jadinya
ya
..encer.
3. sifat fisik yang lain sama saja bahasannya. Bahkan sebagian besar reaksi kimia pun terjadi dipengaruhi oleh ikatan antar molekul, contoh (tapi untuk ikatan antar atom) reaksi antara asam dan basa yang menghasilkan garam : bukankah dalam reaksi itu terjadi pertukaran IIHX
pasangan? +
–>
YOH
XIIY
+
HIIO
Bisa terjadi karena ikatan masing-masing menganggap atau merasa lebih tepatnya, ikatan dengan pasangan yang baru lebih kuat dan lebih stabil.
II.4 Ikatan Hidrogen Ikatan hidrogen merupakan gaya tarik menarik antara atom H dengan atom lain yang mempunyai keelektronegatifan besar pada satu molekul dari senyawa yang sama. Tarikan antar molekul yang luar biasa kuatnya, dapat terjadi antara molekul-molekul, jika satu molekul mempunyai sebuah atom hidrogen yang terikat pada sebuah atom berelektronegativitas
besar,
dan
molekul
sebelahnya
mempunyai
sebuah
atom
berelektronegativitas tinggi yang mempunyai sepasang elektron menyendiri. Inti hidrogen, yakni proton ditarik oleh sepasang elektron yang bersebelahan bolak-balik antara kedua atom tersebut. Tarikan antara dua molekul yang menggunakan bersama-sama sebuah proton disebut Ikatan Hidrogen. Gambaran Ikatan Hidrogen Intra Molekul. Ikatan hidrogen terbentuk hanya pada molekul yang mengandung nitrogen, oksigen ataupun flour.
11
Animasi diatas menunjukkan molekul kristal air (molekul polar) dalam bentuk liquid. Gaya tarik antara molekul polar yang mengandung hidrogen dengan pasangan elektron bebas dari molekul oksigen. Pada ikatan polar setiap atom hidrogen bermuatan agak positif sehingga dapat menarik elektron. Ikatan hidrogen menyebabkan titik didih dan titik leleh air tinggi bila dibandingkan molekul lain yang kecil tapi molekulnya nonpolar. Hidrogen+ tertarik dengan kuat pada pasangan mendiri yang mana hampir sama jika kamu memulai untuk membentuk ikatan koordinasi (kovalen dativ). Hal ini tidak terjadi sejauh itu, tetapi dayatarik lebih kuat dibandingkan dayatarik dipol-dipol yang biasa. Ikatan hidrogen memiliki kekuatan sepersepuluh rata-rata ikatan kovalen, dan secara konstan diputushubungkan pada molekul air. Jika kamu mengibaratkan ikatan kovalen antara oksigen dan hidrogen sebagai hubungan pernikahan yang stabil, ikatan hidrogen hanya berstatus teman yang baik. Pada skala yang sama, dayatarik van der Waals hanya menunjukkan perkenalan belaka!
II.5 Pengaruh Ikatan Hidrogen Terhadap Titik Didih, Titik Leleh dan Kelarutan Senyawa
Tampak pada gambar diatas bahwa senyawa HF, HIIO dan NH3 mempunyai titik didih yang luar biasa tinggi dibanding dengan anggota lainnya. Fakta ini menunjukkan bahwa dalam senyawa tersebut terdapat ikatan hidrogen. Ikatan jenis ini terjadi karena gaya elektrostatik yang khusus antara dipol-
12
dipol. Adanya ikatan hidrigen antarmolekul menyebabkan titik senyawa relatif lebih tinggi dibandingkan dengan senyawa lain yang memilki berat molekul sebanding. Titik didih senyaea golongna alkohol lebih tinggi daripada senyawa golongan alkana, demikian juga titik didih air lebih tinggidaripada aseton. Pengaruh ikatan hidrogen terhadap titik leleh tidak begitu besar karena pada wujud padat jarak antarmolekul cukup berdekatan dan yang paling berperan terhadap titik leleh adalah berat molekul zat dan bentuk simetris molekul. Senyawa yang mampu membentuk ikatan hidrogen dalam air akan mudah larut dalam air. Panjang atau pendeknya rantao karbon (gugus alkil-R) memiliki pengaruh terhadap kealrutan senyawa dalam air.
II.6 Pengaruh Ikatan Hidrogen Terhadap Kelarutan Dalam Air dan Titik Didih Suatu Zat Senyawa-senyawa ion umumnya larut dalam air, walaupun beberapa senyawa ion tidak larut dalam air. Kelarutan senyawa ion dalam air bergantung pada harga Ksp-nya. Sedangkan senyawa-senya kovalen yang bersifat polar dapat larut dalam air karena air merupakan pelarut polar dan senyawa tersebut dapat membentuk ikatan hidrogen dengan air. Senyawa yang tidak mampu membentuk ikatan hidrogen umumnya kelarutan dalam rendah. Perlu ditekankan bahwa ikatan hidrogen hanya terbentuk bila satu atom H ditarik atau diikat bersama oleh dua atom yang memiliki keelektronegatifa tinggi yakni N, O, F dan memiliki elektron bebas (lone pair electron). selain unsur-unsur tersebut berarti bukan ikatan hidrogen. Secara sederhana ikatan hidrogen dapat digambarkan sebagai berikut.
atom berkeelektronegafan tinggi-H-atom berkeelektronegafan tinggi
Ikatan hidrogen dapat terjadi karena elektron bebas pada atom yang berkeelektronegatifan tinggi menarik proton yang dimiliki oleh atom H. Hal mengakibatkan seolah-olat terbentuk suatu ikatan kimia. 13
Selain kelarutan dalam air, terbentuknya ikatan hidroogen intramolekul (dalam satu molekul) atau antarmolekul (minimal II molekul) menyebabkan titik didih senyawa lebih tinggi bila dibanding senyawa-senyawa yang massa molekul relatifnya sama atau hampir sama.
Oleh
sebab
itu,jika
terdapat
senyawa
yang
memiliki
unsur-unsur
berkeelektronegatifan tinggi yang mengikat atom H kemudian memiliki titik didih tinggi, hal ini pasti disebabkan karena adanya ikatan hidrogen. Senyawa-senyawa yang bersifat nonpolar titik didih umumnya ditentukan oleh massa molekul relatif (Mr) senyawa tersebut. Makin besar Mr senyawa, makin tinggi titik didihnya.
II.7 Pengaruh Ikatan Ion (Senyawa Ion) Tiga dari pengaruh utama pada pola khas yang di bentuk oleh senyawa ion adalah: 1. Muatan ion 2. Ukuran relative kedua ion yang terlibat 3. Kemudian ion itu terdistorsi atau terpolarisasi Sesuai dengan hukum coloumb gaya ini berkurang dengan cara berbanding terbalik dan kuadrat jarak antar muatan,oleh karena itu gaya ini paling kuat antara tetangga terdekat.Titik leleh dan titik didih senyawa ion tinggi.Dalam senyawa ion,angka bandingjari-jari merupakan factor penting dalam menentukan suatu struktur Kristal.Untuk senyawa ion dari stokiometri yang lebih kompleks ,terdapat struktur yang lebih kompleks. Ion positif dengan muatan tinggi mempunyai jari-jari kecil,sehingga ion-ion ini mempunyai rapatan muatan yang tinggi.Ion semacam itu menarik dengan kuat electronelektron dari ion dan molekul di dekatnya.ion yang terdistorsi bersifat lebih negatifpada sisiyang menghadap ke ion positif,dan lebih positif pada sisi yang lain,maka dikatakan ion negative itu terpolarisasi.Dari suatu senyawa yang terbuat dari ion negative besar dan ion positif kecil,polarisasi itu dapat begitu nyata sehingga ikatan itu menjadi sangat kovalen.
14
II.8 Zat Kovalen Padat (Ikatan Kovalen) Kebanyakan zat
yang umumnya kovalenberada sebagai
molekul-molekul
diskrit.Titik leleh dan didih zat kovalen cenderung lebih kecil dari padazat-zat ion.Ikatan kovalwn antar atom-atom dapat kuat,tetapi gaya tarik antar molekul yang berdekatan relative kecil.Jika molekul individu nonpolar atau hanya sedikit polar mereka teronggok bersama-sama seperti kelereng,dengan mengambil tempat sesedikit mungkin.Jika molekul individu polar,mereka cenderung mengatur dirisedemikian sehingga muatan yang berlawanan akan berdekatan ,dan muatan yangberlawanan akan berdekatan ,dan muatan yang berlawanan akan berjauhan.
II.9 Zat Padat Logam (Ikatan Logam) Pengaruh ikatan logam terhadap wujud zat adalah,zat akan berwujud padat karena ikatan partikel atom pada ikatan logam adalah sangat rapat dan teratur.Sifat kimia kebanyakan logam adalah bersifat sebagai donor elektrondalam suatu reaksi,ion logam biasanya adalah ion positif.Sifat fisika kebanyakan logam mencakup karakteristik sebagai berikut: 1. Daya hantar jenis listrik yang tinggi 2. Daya hantar jenis panas yang tinggi 3. Dan mengkilapnya permukaan 4. Logam dapat ditempa,dan diulur meskipun atom-atom mereka berikatan kuat satu sama lain. Sebagai penutup,perhatikan bahwakeadaan logam diuraikan terutama dalam sifat-sifat fisiknya,dua unsure logam atau lebih dapat dicampur atau bahkan digabung secara kimia,bahan yang dibentuk sedemikian itu,berada dalam komponen-komponennyadan mempunyai banyak sifat dari suatu logam biasa. A. PERUBAHAN WUJUD Wujud zat terbagi menjadi tiga yaitu padat, cair dan gas. Pada saat tertentu umumnya zat hanya berada dalam satu wujud saja, tetapi zat dapat berubah dari wujud yang satu ke 15
wujud yang lain. Keadaan ini berkaitan dengan sifat fisika maupun kimia materi. Sifat fisika merupakan sifat yang secara langsung dapat diamati, misalnya perubahan panas, perubahan wujud. Sedangkan sifat kimia akan Nampak apabila materi berinteraksi dengan materi lain. Misalnya CaCII (karbid) secara fisika berwarna abu-abu, berbentuk padatan. Sedangkan secara kimia CaCII akan melepaskan panas (eksotermis) apabila bereaksi dengan air. Berdasrkan wujudnya benda dapat dikelompokkan menjadi tiga yaitu padat, cair dan gas. Perubahan wujud dari padat ke cair disebut mencair, misal es mencair. Perubahan cair ke gas disebut menguap, perubahan dari padat ke gas disebut menyublim contohnya kapur barus. 1. PADATAN Susunan molekul sangat rapat dan teratur dengan ikatan kimia tertentu. Padatan mempunyai bentuk yang tetap walau pada tempat yang berubah, artinya tidak akan mengikuti bentuk ruangan.
Gambar 1: Bentuk Padatan yang tidak bergantung wadah Berdasarkan ikatannya dibagi menjadi: - Padatan Kovalen Padatan ini tersusun atas atom-atom dengan ikatan kovalen contohnya padatan Isotropis semua ikatan ekuivalen ( titik lebur tinggi) ,Padatan anisotropis : katannya bervariasi ( titik lebur lebih rendah ) 16
- Padatan Ionis Padatan ini tersusun atas ion positip dan ion negatip, dalam Tabel Periodik , padatan ini terbentuk antara unsur-unsur yang mempunyai perbedaan elektronegatipitas besar. Pada padatan ini terdapat gaya elektrostatik, ikatannya sangat kuat sehingga padatan ini memiliki titik lebur tinggi. -Padatan Molekuler Tersusun atas molekul-molekul dengan ikatan Van Der Walls ikatan ini sangat lemah sehingga untuk memutuskan ikatannya hanya perlu energi kecil, dengan demikian memiliki titik leburnya rendah. - Padatan Logam Tersusun atas logam-logam sangat rapat, dapat berbentuk kubus, trigonal dll. Merupakan konduktor yang baik Daya konduktor merupakan mobilitas ion. Daya konduktivitas merupakan fungsi suhu. II.CAIRAN Sifat benda cair antara lain: a. Bentuknya selalu mengikuti wadah b. Mengalir ke tempat yang lebih rendah c. Menekan ke segala arah
Gambar 3. Cairan yang mengikuti tempatnya
17
3.GAS Benda gas biasanya tidak berwarna, ada yang berbau. Sifat-sifat benda gas antara lain bentuknya tidak tetap, karena selalu mengisi ruangan yang ditempati dan menekan ke segala arah.
Secara ringkas perubahan wujud digambarkan pada skema berikut
Perubahan wujud zat dapat berubah dari wujud yang satu ke wujud yang lain. Berikut perubahan
wujud
yang
terjadi
pada
zat,
yaitu
:
1) Mencair Perubahan wujud zat padat menjadi cair disebut mencair. Saat zat mencair memerlukan energi kalor. Contoh
peristiwa
mencair,
antara
lain:
es
dipanaskan,
lilin
dipanaskan
dll
II) Membeku Perubahan wujud zat cair menjadi padat disebut membeku. Pada saat zat membeku melepaskan energi kalor. 18
Contoh peristiwa membeku, antara lain : air didinginkan di bawah 00C, lilin cair didinginkan,
dll
3) Menguap Perubahan wujud zat cair menjadi gas disebut menguap. Pada saat tersebut zat memerlukan energi kalor. Contoh, antara lain: minyak wangi, air dipanaskan sampai mendidih, dll 4) Mengembun Perubahan wujud zat gas menjadi cair disebut mengembun. Saat terjadi pengembunan zat melepaskan energi kalor. Contoh, antara lain : gelas berisi es bagian luarnya basah, titik air dibagi hari pada tumbuhan,
dll
5) Menyublim Perubahan wujud zat padat menjadi gas disebut menyublim. Saat penyubliman zat memerlukan energi kalor. Contoh, antara lain: kapur barus (kamper), obat hisap , dll 6) Mengkristal atau menghablur Perubahan wujud zat gas menjadi padat. Pada saat pengkristalan zat melepaskan energi kalor. Contoh peristiwa pengkristalan, antara lain: salju, gas yang didinginkan, dll
Untuk lebih memahami pengaruh kalor terhadap perubahan wujud zat, perhatikan grafik pemanasan es berikut ini!
19
Perhatikan grafik tersebut! Garis AB dan CD condong ke atas, apa yang menyebabkan hal ini terjadi? Hal ini disebabkan karena saat itu energi kalor yang diperlukan pada garis AB adalah untuk menaikkan suhu es mencapai 00C untuk mengubah wujud es menjadi cair. Juga pada garis CD kalor yang diperlukan adalah untuk mengubah wujud zat cair menjadi gas pada suhu 1000C. Jika kamu perhatikan garis BC dan DE mendatar, apa yang menyebabkannya? Pada saat proses garis BC es yang berwujud padat mulai mencair berubah menjadi air, demikian pula garis DE terjadi perubahan wujud zat cair menjadi gas. Apabila kamu perhatikan garis BC dan DE mendatar, hal ini menunjukkan bahwa energi kalor yang diperlukan saat itu tidak digunakan untuk menaikkan suhu zat, melainkan untuk mengubah wujud zat.
Perhatikan saat kamu memasukkan sebuah es ke dalam segelas minuman teh panas, Apa yang terjadi? Wujud es padat pasti akan mencair. Simak penjelasan berikut!
Selama proses terjadinya perubahan wujud suatu zat, ternyata suhu benda tetap. Mengapa demikian? Saat terjadi perubahan wujud tersebut kalor yang diperlukan atau dilepaskan tidak digunakan untuk menaikkan suhu, tetapi digunakan untuk mengubah wujud suatu zat. Ingat bahwa wujud zat yang terdapat di alam dibedakan menjadi tiga, yaitu : padat, cair dan gas.
Misal, pada saat kamu memasukkan air ke dalam freezer (ruang pembeku) dalam lemari es untuk membuat es batu. Saat membeku, wujud zat terjadi perubahan yaitu dari cair menjadi padat. Demikian sebaliknya saat es batu kamu taruh di bawah sinar terik matahari, saat mencair wujud zat berubah dari padat menjadi cair.
Contoh lain yang dapat kamu jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah saat memasak air, kamu dapat mengamati bahwa saat mendidih akan terjadi perubahan wujud zat dari cair
20
menjadi gas. Terdapatbanyak zat cair untuk mengubah wujudnya dari cair menjadi gas tanpa mendidihkan. Selama penguapan berlangsung, zat cair tersebut berangsur-angsur berubah menjadi gas pada suhu di bawah titik didihnya. Misal, kamu berenang kemudian keluar dari kolam renang ke udara hangat, maka air yang menempel pada kulitmu akan segera menguap. Penguapan ini tentu membutuhkan energi kalor yang diperoleh dari panas tubuhmu. Kamu tentu akan mengerti bagaimana pengeringan ini mengakibatkan dinginnya tubuhmu.
B. JENIS IKATAN KIMIA Macam-macam ikatan kimia: a. Ikatan ion b. Ikatan kovalen c. Ikatan logam A. Ikatan ion. Ikatan Ion adalah Ikatan yang terjadi karena serah terima elektron antar atom-atom yang berkaitan. Ikatan ion berbentuk akibat adanya melepas atau menerima elektron menjadi ion positif (kation) sedang atom-atom yang menerima elektron menjadi ion negatif (anion). Sifat-sifat fisika senyawa ionik pada uumnya: 1. Pada suhu kamar berwujud padat II. Struktur kristalnya keras tapi rapuh 3. Mempuyai titik didih dan titik leleh tinggi 4. Larut dalam pelarutan air tetapi tidak larut dalam pelarut organik 5. Tidak menghantarkan listrik pada fase padat, tetapi pada fase cair (lelehan) dan larutannya menghantar listrik. B. Ikatan kovalen. Ikatan Kovalen adalah ikatan kimia yang terjadi karena pemakaian bersama pasangan electron ikatan oleh atom-atom yang berkaitan. 21
Senyawa kovalen senyawa yang hanya mengandung ikatan kovalen. Macam-macam ikatan kovalen: a. Ikatan kovalen tunggal. Ikatan kovalen tunggal yaitu ikatan kovalen yang memiliki 1 pasang PEI. b. Ikatan kovalen rangkap II. Ikatan kovalen rangkap II yaitu ikatan kovalen yang memiliki II pasang PEI. c. Ikatan kovalen rangkap 3. Ikatan kovalen rangkap 3 yaitu ikatan kovalen yang memiliki 3 pasang PEI. d. Ikatan kovalen polar. ikatan kovalen yang PEInya cenderung tertarik ke salah satu atom yang berikatan. e. Ikatan kovalen nonpolar. Ikatan kovalen nonpolar yaitu ikatan kovalen yang PEInya tertarik sama kuat ke arah atom-atom yang berikatan. f. Ikatan kovalen koordinasi. Ikatan kovalen koordinasi adalah ikatan kovalen yang PEInya berasal dari salah satu atom yang berikatan Sifat-sifat fisis senyawa kovalen: 1. pada suhu kamar berwujud gas, cair (BrII), dan ada yang padat (III); II. padatannya lunak dan tidak rapuh; 3. mempunyai titik didih dan titik leleh rendah; 4. larut dalam pelarut organik tapi tidak larut dalam air; 5. umumnya tidak menghantarkan listrik C. Ikatan logam ikatan yang terjadi karena gaya tarik-menarik yang kuat antara 22
ion positif logam dengan elektron-elektron valensi yang bergerak bebas. Adanya ikatan logam menyebabkan logam bersifat: 1. pada suhu kamar berwujud padat, kecuali Hg; II. keras tapi lentur/dapat ditempa; 3. mempunyai titik didih dan titik leleh yang tinggi; 4. penghantar listrik dan panas yang baik; 5. mengilap
C. PENGARUH IKATAN KIMIA TERHADAP PERUBAHAN ZAT “Benda adalah kumpulan dari molekul-molekul yang saling berikatan”
Dari definisi diatas akan dengan mudah kita bisa memahami pengaruh ikatan kimia dengan sifat zat. Ikatan kimia yang kita bicarakan adalah ikatan antar molekul. Mari kita bayangkan lima molekul saling terikat, atau boleh kita bayangkan dan bandingkan dua geng kelas yang masing-masing terdiri dari 5 orang. Misal geng satu terbentuk karena merasa sama-sama cantik, sementara geng yang kedua terbentuk karena sama-sama suka traveling. Nah bisa dibayangkan toh apa yang masingmasing geng lebih banyak lakukan? Ya.. yang membedakan adalah jenis ikatannya. Zat pun akan mengalami hal yang mirip, karena mereka terbentuk karena adanya ikatan antara beberapa molekul. Mari kita bahas beberapa: 1. Titik didih, definisi “perubahan fase suatu benda dari cair menjadi gas” jadi jelas ini menyangkut kumpulan, yaitu dari asalnya berkumpul secara berdekatan (cair) menjadi kumpulan kecil-kecil yang saling terpisah atau berjauhan (gas). Intinya ketika cairan berubah menjadi gas adalah karena adanya pemutusan ikatan antar molekul. Sehingga bila ikatan lebih kuat maka akan lebih susah diputus, artinya titik didih lebih tinggi (suhu lebih tinggi)
23
II. kekentalan (viskositas), definisi: ” Viskositas adalah sebuah ukuran penolakan sebuah fluid terhadap perubahan bentuk di bawah tekanan shear. Biasanya diterima sebagai “kekentalan”, atau penolakan terhadap penuangan (wikipedia.org”)”, sederhanya cairan yang kental susah dituang. Ini juga jelas sangat berhubungan dengan ikatan antar molekul, yang susah kental (viskositas tinggi) adalah karena iaktan antar melekulnya sangat kuat, dan sebaliknya yang ikatannya lemah jadinya ya ..encer. 3. sifat fisik yang lain sama saja bahasannya. Bahkan sebagian besar reaksi kimia pun terjadi dipengaruhi oleh ikatan antar molekul, contoh (tapi untuk ikatan antar atom) reaksi antara asam dan basa yang menghasilkan garam : bukankah dalam reaksi itu terjadi pertukaran pasangan? IIHX + YOH –> XIIY + HIIO Bisa terjadi karena ikatan masing-masing menganggap atau merasa lebih tepatnya, ikatan dengan pasangan yang baru lebih kuat dan lebih stabil. Untuk membahas ini kita harus bicara masalah energi, lain waktu aja.
24
BAB III KESIMPULAN
III.1. KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat di ambil dari makalah ini adalah: 1. Saat suatu zat berubah, maka zat tersebut akan berubah sifatnya. Mulai dari kepadatan, ikatan penyusun, dan sebagainya 2. Kuat atau kekokohan suatu benda bukan hanya terbantu oleh bahan penyusunya, juga dapat dilihat dari ikatan kimia yang digunakan. 3. Benda padat yang berubah menjadi cair disebut mencair, benda cair menjadi gas disebut menguap, benda gas menjadi cair disebut mengembun, benda padat menjadi gas disebut menyublim.
25
DAFTAR PUSTAKA
Brady, E.J. 1999.Kimia Universitas. Jakarta : Binarupa Aksara. Chang, Raymond. 2005.Kimia Dasar Konsep-konsep Inti. Jakarta : Erlangga. Http : //www.google.co.id/perubahan-wujud-zat/ (diakses tanggal 9 Desember 2012). Http://www.scribd.com/doc/54526924/perubahan-wujud-zat/ (diakses tanggal 9 Desember 2012)
