Sifat Zat dan Hubungannya dengan Partikel Penyusun dan Strukturnya

 Sifat Zat dan Hubungannya dengan Partikel Penyusun dan Strukturnya

1.    Sifat Fisika

Sifat fisika merupakan sifat yang dapat diamati tanpa mengubah ciri-ciri dan komposisi suatu zat. Sifat fisika tidak berhubungan dengan pembentukan zat baru. Beberapa contoh sifat fisika sebagai berikut:

a.  Kerapatan (Densitas/Massa Jenis)

Kerapatan adalah massa zat dalam satuan volume tertentu. Satuan kerapatan adalah kg/m³ atau g/ml. Perbedaan massa jenis setiap zat disebabkan karena perbedaan massa atom partikel penyusun zat tersebut.

 

Misalnya udara memiliki kerapatan 1,205 kg/m³ sedangkan gas asetilena atau gas karbit (C₂H₂) memiliki kerapatan 1,092 kg/m³. Jika dibandingkan, massa jenis gas asetilena lebih kecil daripada massa jenis udara, hal ini disebabkan karena massa partikel gas asetilena lebih kecil dari pada massa partikel penyusun udara. Dengan perbedaan massa jenis tersebut, maka gas asetilena banyak dimanfaatkan untuk mengisi balon, agar balon dapat terbang di udara.

b.  Kekerasan

Kekerasan merupakan ukuran untuk menentukan keras atau lunaknya suatu zat. Kekerasan diukur dengan skala Mohs, menggunakan alat yang disebut sklerometer. Semakin besar skala Mohs suatu zat, semakin keras pula zat tersebut .

c.  Elastisitas

Elastisitas merupakan kemampuan suatu benda untuk mempertahankan diri ketika terkena tarikan atau dorongan (gaya) dan mampu untuk kembali ke ukuran serta bentuk awal ketika gaya tersebut dihilangkan.

Baja memiliki kisi-kisi atau pola geometris susunan atom yang unik dan dapat mengalami perubahan ukuran ketika diberi gaya. Ketika gaya dihilangkan, pola geometris susunan atom akan kembali ke keadaan semula. Sifat baja yang seperti ini dimanfaatkan untuk membuat skok pada sepeda motor maupun mobil.

Setiap zat memiliki elastisitas tertentu. Zat seperti es batu, kayu, dan gelas memiliki elastisitas yang rendah sehingga zat tersebut akan mengalami kerusakan bentuk ketika diberikan gaya yang besar. Karet memiliki elastisitas yang lebih tinggi dibandingkan denganelastisitas es batu, kayu, dan gelas. Pada karet elastisitas disebabkan karena terulurnya rantai polimer ketika diberi gaya. Rantai polimer karet akan kembali pada posisi dan ukuran semula ketika gaya dihilangkan.

d.  Daya Hantar

Daya hantar adalah kemmapuan suatu zat untuk menghantarkan panas dan listrik. Bahan yang dapat digunakan sebagai konduktor yaitu bahan yang terbuat dari zat yang mampu menghantarkan elektron dengan mudah, misalnya besi, tembaga, emas, dan perak. 

Sebaliknya, zat yang memiliki kemampuan rendah dalam menghantarkan elektron, seperti kayu dan plastic digunakan sebagai bahan isolator.  

Bahan semi konduktor adalah bahan yang jika berada pada suhu rendah bersifat isolator, dan pada suhu tinggi bersifat sebagai konduktor, contohnya silicon dan germanium. Bahan semikonduktor banyak digunakan sebagai komponen dalam alat elektronik, misalnya Integrated Circuit (IC) atau prosesor computer.

e.  Kemagnetan

Kemampuan suatu zat untuk dapat dipengaruhi oleh medan magnet disebut dengan sifat kemagnetan. Benda-benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet digolongkan dalam kelompok feromagnetik, misalnya besi, baja, kobalt, dan nikel. Benda-benda yang ditarik lemah oleh magnet digolongkan dlam keompok paramagnetic, misalnya magnesium, molibdenum, dan litium. Benda-benda yang tidak ditarik oleh magnet termasuk kelompok diamagnetic, misalnya perak, emas, tembaga, dan bismuth.

f.   Viskositas (kekentalan)

Viskositas adalah ukuran kekentalan fluida (zat cair dan gas) yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam fluida. Semakin besar viskositas suatu fluida, maka semakin sulit suatu fluida mengalir dan semakin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Di dalam zat cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi (gaya tarik menarik) antara molekul-molekul zat cair. Sementara pada gas, viskositas timbul sebagai akibat tumbukan antara molekul-molekul gas. Contoh fluida yang memiliki viskositas tinggi adalah madu dan oli. Air merupakan contoh zat yang memiliki viskositas rendah.

g.  Titik didih

Titik didih adalah suhu yang dicapai suatu zat cair ketika mendidih yang ditandai dengan timbulnya gelembung-gelembung uap yang dapat kita lihat secara langsung. Gelembung uap ini timbul karena tekanan di dalam air sama atau atau lebih besar besar dari pada tekanan udara di luar. Misalnya air, pada suhu 100°C akan berubah menjadi uap. Ini berarti air memiliki titik didih sebesar 100°C. Pengetahuan titik didih suatu zat sangatlah penting, misalnya penggunaan oli sebagai pelumas kendaraan bermotor harus mampu bertahan atau tidak menguap pada suhu yang sangat tinggi.

h.  Titik beku

Tititk beku merupakan suhu pada tekanan tertentu saat zat cair mulai berubah menjadi padat ketika suhu zat diturunkan.  Pengetahuan tentang titik beku suatu zat sangatlah penting, terutama untuk menentukan zat yang digunakan sebagai pendingin kendaraan bermotor di daerah yang memiliki suhu di bawah 0°C pada musim dingin seperti di Alaska, suhu saat musim dingin bisa mencapai -16,3°C.

Zat cair yang memenuhi syarat tersebut adalah senyawa etilen glikol, propilen glikol, dan gliserol sebagai pendingin mesin kendaraan bermotor.  Molekul gliserol mampu membentuk ikatan hydrogen yang kuat dengan molekul air, sehingga titik beku campuran lebih rendah dari pada titik beku air. Campuran tersebut mampu mencegah pembentukan Kristal es, meskipun suhu diturunkan hingga mencapai -37,8°C. Karena itu ketiga zat tersebut dikenal sebagai zat antibeku “antifreeze”

Zat antibeku juga diperlukan oleh makhluk hidup yang tinggal di daerah yang suhunya sangat rendah agar cairan dalam sel dan dalam jaringan tubuh tidak membeku. Zat antibeku pada makhluk hidup misalnya gliserol atau dimetilsulfoksida pada serangga, trehalosa pada cacing nematode dan rotifer, serta protein antibeku “anti freeze protein (AFP)” pada ikan-ikan yang hidup di Antartika.

 

i.   Titik Leleh

Titik leleh adalah suhu pada tekanan tertentu saat zat padat mulai berubah menjadi cair. Pengetahuan tentang titik lelh suatu zat sangatlah penting, terutama untuk menentukan zat yang digunakan untuk memasak. Pemilihan aluminium sebagai bahan pembuatan alat untuk memasak dikarenakan aluminium memiliki titik leleh yang tinggi dibandingkan dengan plastic.

Berikut tabel titik leleh beberapa logam dan plastik

No	Zat atau bahan	Titik Leleh (°C)
1	Besi	1539
2	Nikel	1455
3	Aluminium	660
4	Magnesium	650
5	Timah	232
6	Plastik PVC (Polyvinyl Chloride)	175
7	Plastik PP (Polypropylene)	160
8	Plastik HDPE (High Density Polyethylene)	130

                             

2.    Sifat Kimia

Sifat kimia adalah sifat yang tampak pada suatu zat ketika zat tersebut mengalami perubahan atau reaksi menjadi zat lain. Beberapa sifat kimia suatu zat adalah sebagai berikut.

a.    Kestabilan

Kestabilan adalah kemampuan suatu zat untuk mempertahankan diri dari perubahan atau dekomposisi di lingkungan alamiahnya atau ketika terkena udara, panas, cahaya, tekanan, kondisi alami lain, atau akibat adanya reaksi alami yang dapat terjadi pada suatu zat tersebut. Kestabilan juga dapat didefinisikan sebagai mudah tidaknya suatu zat atau bahan rusak.

Stirofoam adalah sejenis plastik yang mengandung senyawa kimia polistirena. Berdasarkan hasil berbagai penelitian, senyawa ini diduga memicu munculnya kanker. Selain itu stirofoam juga sulit terurai jika dibuang di lingkungan, sehingga seringkali menyebabkan pencemaran lingkungan.

Stirofoam memiliki kestabilan yang rendah terhadap panas, artinya jika terkena panas yang cukup tinggi, maka akan rusak. Jika stirofoam digunakan sebagai pembungkus makanan, senyawa polistirena yang berbahaya akan tercampur ke dalam makanan, yang dapat memungkinkan terserang berbagai penyakit jika kita terus menerus mengkonsumsi makanan dalam kemasan stirofoam.

b.    Kereaktifan

Reaktivitas merupakan ukuran yang menunjukkan mudah tidaknya suatu zat bereaksi dengan zat lain. Zat yang memiliki reaktivitas tinggi mudah bereaksi dengan zat lain. Misalnya karbid mudah bereaksi dengan air menghasilkan gas panas dan gas asetilena. Gas asetelina ini juga mudah terbakar dan dimanfaatkan dalam proses pengelasan logam.  Reaksi kimia karbid dengan air adalah sebagai berikut:

CaC­₂                   +    2H₂O  → C₂H₂            +    Ca(OH)₂

Kalsium karbida     air        Gas asetilena   Kalsium hidroksida

Zat yang memiliki sifat tidak reaktif tidak mudah bereaksi dengan zat lain. Misalnya aluminium tidak mudah bereaksi dengan air.

Aluminium  digunakan sebagai bahan untuk membuat peralatan untuk memasak, selain memiliki titik didih yang tinggi dan memiliki stabilitas yang tinggi, aluminium juga bersifat tidak reaktif.

c.    Korosifitas

Korosifitas merupakan kemampuan suatu zat dalam mengikis logam dan membuat logam cepat berkarat. Senyawa asam klorida (HCl) yang terkandung di dalam pembersih lantai memiliki korosifitas yang tinggi sehingga mampu mengikis kotoran, jaringan tumbuhan, jaringan hewan, jaringan manusia, bahkan mampu mengikis logam dan membuat logam cepat berkarat.

Asam sulfat (H₂SO₄) yang digunakan sebagai cairan elektrolit pada aki juga bersifat korosif yang dapat melukai kulit. Oleh karena itu kita harus berhati-hati ketika menggunakan senyawa tersebut.

 

.

Share this post