Apa yang dimaksud dengan materi berikan contohnya

Materi adalah zat yang memiliki kelembaman dan menempati ruang fisik. Menurut fisika modern, materi terdiri dari berbagai jenis partikel, masing-masing dengan massa dan ukuran.

Contoh partikel materi yang paling dikenal adalah elektron, proton, dan neutron. Kombinasi partikel-partikel ini membentuk atom. Ada lebih dari 100 jenis atom, masing-masing jenis merupakan unsur kimia yang unik. Kombinasi atom membentuk molekul. Atom dan / atau molekul dapat bergabung bersama untuk membentuk suatu senyawa.

Materi dapat ada di beberapa keadaan, juga disebut fase. Tiga keadaan paling umum dikenal sebagai padat, cair dan gas. Satu unsur atau senyawa materi mungkin ada di lebih dari satu dari tiga keadaan, tergantung pada suhu dan tekanan. Keadaan materi yang kurang dikenal termasuk plasma, busa dan kondensat Bose-Einstein. Keadaan ini terjadi dalam kondisi khusus.

Berbagai jenis materi dapat bergabung untuk membentuk zat yang mungkin tidak menyerupai bahan asli apa pun. Misalnya, hidrogen (unsur gas) dan oksigen (unsur gas lainnya) bergabung membentuk air (senyawa cair pada suhu kamar). Proses kombinasi tersebut disebut reaksi kimia. Reaksi kimia melibatkan interaksi antara elektron-atom atom, tetapi tidak mempengaruhi inti atom.

Apa itu materi?

Kimiawan mempelajari struktur, sifat fisik, dan sifat kimia zat material. Ini terdiri dari materi, yang merupakan apa pun yang menempati ruang dan memiliki massa. Emas dan iridium adalah contoh materi, seperti halnya kacang tanah, manusia, dan prangko. Asap, kabut, dan gas tertawa adalah contoh lain materi. Namun, energi, cahaya, dan suara bukan materi; ide dan emosi juga bukan materi.

Wujud materi

Dalam kondisi normal, ada tiga kondisi materi yang berbeda: padatan, cairan, dan gas. Padatan relatif kaku dan memiliki bentuk dan volume yang tetap. Batu, misalnya, adalah benda padat. Sebaliknya, cairan memiliki volume yang tetap tetapi mengalir untuk mengasumsikan bentuk wadahnya, seperti minuman dalam kaleng. Gas, seperti udara dalam ban mobil, tidak memiliki bentuk tetap atau volume tetap dan mengembang untuk sepenuhnya mengisi wadah mereka. Sedangkan volume gas sangat tergantung pada suhu dan tekanannya (jumlah gaya yang diberikan pada area tertentu), volume cairan dan padatan sebenarnya tidak tergantung pada suhu dan tekanan. Materi seringkali dapat berubah dari satu kondisi fisik ke kondisi fisik lainnya dalam proses yang disebut perubahan fisik. Misalnya, air cair dapat dipanaskan untuk membentuk gas yang disebut uap, atau uap dapat didinginkan untuk membentuk air cair. Namun, perubahan keadaan seperti itu tidak mempengaruhi komposisi bahan kimia.wujud zat

Gambar 1.2.1 : Tiga keadaan Materi. Padatan memiliki bentuk dan volume yang ditentukan. Cairan memiliki volume yang tetap tetapi mengalir untuk mengambil bentuk wadahnya. Gas sepenuhnya mengisi wadahnya, berapa pun volumenya.

Klasifikasi materi

Campuran dan zat Murni

Zat kimia murni adalah segala hal yang memiliki komposisi bahan kimia dan sifat karakteristik yang tetap. Oksigen, misalnya, adalah zat kimia murni yang merupakan gas tidak berwarna dan tidak berbau pada suhu 25 ° C.

Sangat sedikit sampel materi yang terdiri dari zat-zat murni; sebaliknya, sebagian besar adalah campuran, yang merupakan kombinasi dari dua atau lebih zat murni dalam proporsi variabel di mana masing-masing zat mempertahankan identitasnya. Udara, air ledeng, susu, keju biru, roti, dan kotoran semuanya campuran.

Jika semua bagian dari bahan berada dalam keadaan yang sama, tidak memiliki batas yang terlihat, dan seragam di seluruh, maka bahan tersebut homogen. Contoh campuran homogen adalah udara yang kita hirup dan air keran yang kita minum. Campuran homogen juga disebut larutan. Jadi udara adalah larutan dari nitrogen, oksigen, uap air, karbon dioksida, dan beberapa gas lainnya; air keran adalah solusi sejumlah kecil beberapa zat dalam air.

Komposisi spesifik dari kedua larutan ini tidak tetap, tetapi tergantung pada sumber dan lokasi; misalnya, komposisi air ledeng di Bandung, tidak sama dengan komposisi air ledeng di BJakarta. Meskipun sebagian besar larutan yang kita temui adalah cairan, larutan juga dapat menjadi padat. Zat abu-abu yang masih digunakan oleh beberapa dokter gigi untuk mengisi rongga gigi adalah larutan padat kompleks yang mengandung 50% merkuri dan 50% bubuk yang sebagian besar mengandung perak, timah, dan tembaga, dengan sedikit seng dan merkuri. Larutan padat dua atau lebih logam umumnya disebut paduan.

Jika komposisi bahan tidak sepenuhnya seragam, maka ia bersifat heterogen (mis., Adonan kue cokelat, keju biru, dan kotoran). Campuran yang tampak homogen sering ditemukan heterogen setelah pemeriksaan mikroskopis. Susu, misalnya, tampak homogen, tetapi ketika diperiksa di bawah mikroskop, susu itu jelas terdiri dari butiran kecil lemak dan protein yang tersebar dalam air.

Komponen campuran heterogen biasanya dapat dipisahkan dengan cara sederhana. Campuran padat-cair seperti pasir dalam air atau daun teh dalam teh mudah dipisahkan dengan penyaringan, yang terdiri dari melewatkan campuran melalui penghalang, seperti saringan, dengan lubang atau pori-pori yang lebih kecil dari partikel padat. Pada prinsipnya, campuran dua padatan atau lebih, seperti gula dan garam, dapat dipisahkan dengan inspeksi dan penyortiran mikroskopis. Namun, operasi yang lebih kompleks biasanya diperlukan, seperti ketika memisahkan nugget emas dari kerikil sungai dengan mendulang. Bahan padat pertama disaring dari air sungai; maka padatan dipisahkan dengan inspeksi. Jika emas tertanam dalam batuan, mungkin harus diisolasi menggunakan metode kimia.

Gambar 1.2.2 : Campuran Heterogen. Di bawah mikroskop, susu murni sebenarnya adalah campuran heterogen yang terdiri dari gumpalan lemak dan protein yang tersebar dalam air.

Campuran (larutan) homogen dapat dipisahkan menjadi zat-zat komponennya dengan proses fisik yang bergantung pada perbedaan dalam beberapa sifat fisik, seperti perbedaan dalam titik didihnya. Dua metode pemisahan ini adalah distilasi dan kristalisasi. Distilasi memanfaatkan perbedaan volatilitas, ukuran seberapa mudah suatu zat dikonversi menjadi gas pada suhu tertentu. Alat distilasi sederhana untuk memisahkan campuran zat, paling tidak salah satunya adalah cairan. Komponen yang paling mudah menguap mendidih terlebih dahulu dan dikondensasi kembali menjadi cairan dalam kondensor berpendingin air, dari mana ia mengalir ke dalam labu penerima. Jika larutan garam dan air disuling, misalnya, komponen yang lebih mudah menguap, air murni, terkumpul dalam labu penerima, sedangkan garam tetap dalam labu destilasi.

Campuran dua atau lebih cairan dengan titik didih yang berbeda dapat dipisahkan dengan alat distilasi yang lebih kompleks. Salah satu contoh adalah penyulingan minyak mentah menjadi berbagai produk yang bermanfaat: bahan bakar penerbangan, bensin, minyak tanah, bahan bakar diesel, dan minyak pelumas (dalam urutan perkiraan penurunan volatilitas). Contoh lain adalah penyulingan alkohol seperti brendi atau wiski. (Prosedur yang relatif sederhana ini menyebabkan lebih dari beberapa sakit kepala bagi otoritas federal pada 1920-an selama era Larangan, ketika masih ilegal berkembang biak di daerah terpencil di Amerika Serikat!)

Kristalisasi memisahkan campuran berdasarkan perbedaan kelarutan, ukuran seberapa banyak zat padat tetap terlarut dalam jumlah tertentu dari cairan yang ditentukan. Sebagian besar zat lebih mudah larut pada suhu yang lebih tinggi, sehingga campuran dua atau lebih zat dapat dilarutkan pada suhu tinggi dan kemudian dibiarkan dingin perlahan. Atau, cairan, yang disebut pelarut, dapat dibiarkan menguap. Dalam kedua kasus, zat terlarut yang paling larut, yang paling tidak mungkin tetap dalam larutan, biasanya membentuk kristal terlebih dahulu, dan kristal ini dapat dihilangkan dari larutan yang tersisa dengan penyaringan.

Unsur dan senyawa

Sebagian besar campuran dapat dipisahkan menjadi zat murni, yang dapat berupa unsur atau senyawa. Unsur, seperti logam natrium , adalah zat yang tidak dapat dipecah menjadi yang lebih sederhana dengan perubahan kimia; suatu senyawa, seperti natrium klorida kristalin, mengandung dua atau lebih unsur dan memiliki sifat kimia dan fisika yang biasanya berbeda dari unsur-unsur yang dikomposisikan. Dengan hanya beberapa pengecualian, senyawa tertentu memiliki komposisi unsur yang sama (unsur yang sama dalam proporsi yang sama) terlepas dari sumber atau riwayatnya. Komposisi kimiawi suatu zat diubah dalam proses yang disebut perubahan kimia. Konversi dua atau lebih elemen, seperti natrium dan klorin, menjadi senyawa kimia, natrium klorida, adalah contoh perubahan kimia, yang sering disebut reaksi kimia. Saat ini, sekitar 118 unsur diketahui, tetapi jutaan senyawa kimia telah disiapkan dari 118 unsur ini. Unsur-unsur yang dikenal tercantum dalam tabel periodik.

Secara umum, proses kimia terbalik memecah senyawa menjadi unsur-unsurnya. Sebagai contoh, air (suatu senyawa) dapat didekomposisi menjadi hidrogen dan oksigen (kedua elemen) melalui proses yang disebut elektrolisis. Dalam elektrolisis, listrik menyediakan energi yang dibutuhkan untuk memisahkan suatu senyawa menjadi unsur-unsur penyusunnya (Gambar 1.2.5 ). Teknik serupa digunakan pada skala luas untuk mendapatkan aluminium murni, suatu unsur, dari bijihnya, yang merupakan campuran senyawa. Karena banyak energi diperlukan untuk elektrolisis, biaya listrik sejauh ini merupakan biaya terbesar yang dikeluarkan dalam pembuatan aluminium murni. Dengan demikian, daur ulang aluminium hemat biaya dan ramah lingkungan.

Hubungan Materi dan energi

Dalam beberapa situasi, materi diubah menjadi energi oleh reaksi atom, juga dikenal sebagai reaksi nuklir. Jenis reaksi ini pada dasarnya berbeda dari reaksi kimia karena melibatkan perubahan inti atom. Contoh paling umum dari reaksi atom adalah fusi hidrogen yang terjadi di dalam matahari. Tekanan besar di dalam matahari, dan di dalam bintang-bintang lain, memaksa atom-atom hidrogen bersama untuk membentuk atom-atom helium. Dalam proses ini, beberapa massa diubah menjadi energi sesuai dengan formula

E = mc^2

di mana E adalah energi dalam joule, m adalah massa dalam kilogram, dan c adalah kecepatan cahaya, yaitu sekitar 2,99792 x 10^8 meter per detik dalam ruang hampa udara.

Dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan telah mengkonfirmasi keberadaan zat yang disebut antimateri. Elektron memiliki kembar antipartikel yang disebut positron, dengan massa yang sama tetapi muatan listriknya berlawanan. Demikian pula, proton memiliki kembar antimateri yang disebut antiproton, dan neutron memiliki kembar antimateri yang disebut antineutron. Jika suatu partikel materi bertemu dengan anti partikelnya, keduanya dikonversi seluruhnya menjadi energi sesuai dengan rumus di atas, di mana m adalah massa gabungan partikel dan anti partikel tersebut. Sejumlah kecil antimateri telah diisolasi dalam kondisi laboratorium, tetapi belum ada yang berhasil menciptakan masalah materi / reaksi antimateri yang terkendali, atau bahkan reaksi tak terkendali dengan ukuran signifikan.


Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *