Kalau kamu ingin mempelajari pembahasan tentang klasifikasi materi dan zat tunggal, simak penjelasan lengkapnya di sini. Setelah mempelajari materinya, kamu bisa mengerjakan soal-soal latihan yang telah disediakan.
Apakah kamu sedang mencari pembahasan mengenai klasifikasi materi dan zat tunggal? Di sini, kami memiliki uraian lengkap tentang pembahasan tersebut.
Materi merupakan segala hal yang memiliki massa dan volume. Materi juga menempati sejumlah ruang karena materinya. Menurut sifat kimianya, zat dibedakan menjadi beberapa kategori, atau disebut klasifikasi zat di mana yang termasuk di antaranya adalah unsur, senyawa dan campuran.
Adapun zat tunggal didefinisikan sebagai penggolongan materi yang hanya mengandung satu jenis. Zat tersebut terdiri dari unsur, senyawa dan molekul.
Kamu dapat download modul & contoh soal serta kumpulan latihan soal klasifikasi materi & zat tunggal dalam bentuk pdf pada link dibawah ini:
Definisi
Penggolongan materi berdasarkan susunan zat yang dikandungnya
- Zat tunggal adalah penggolongan materi yang hanya mengandung satu jenis zat, terdiri dari unsur (atom dan ion), senyawa dan molekul
- Campuran : mengandung lebih dari satu jenis zat
Pada modul ini juga akan dibahas klasifikasi materi & zat tunggal.
Klasifikasi dan Zat Tunggal
1. Klasifikasi Materi
Zat atau materi dapat digolongkan atau diklasifikasikan sesuai peta konsep berikut
2. Unsur
Pengertian unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat zat lain yang lebih sederhana dengan reaksi kimia biasa. Unsur-unsur yang telah ditemukan disusun di dalam tabel periodik, saat ini telah teridentifikasi 118 jenis unsur, dimana 92 unsur diantaranya adalah unsur alami (ditemukan di alam) dan sisanya adalah buatan (dibuat melalui percobaan).
Unsur-unsur alami biasanya ditemukan dalam bentuk persenyawaan (gabungan dengan unsur lain), misalkan unsur natrium ditemukan dalam garam dapur sebagai natrium klorida, kalsium di dalam batu kapur sebagai kalsium karbonat dan sebagainya. Meski demikian ada pula unsur-unsur alami yang terdapat bebas di alam, tidak dalam bentuk persenyawaan, antara lain platina, perak, dan emas.
Setiap unsur diberi nama yang berasal dari berbagai macam sumber, misalnya nama daerah, seperti Polonium (Polandia), Europium (Eropa), Kalifornium (Kalifornia). Dapat pula berasal dari nama tokoh ilmuwan, seperti Einstenium (Einstein), Curium (Marie dan Pierre Curie), atau mitologi, seperti Uranium (Uranus) dan Plutonium (Pluto).
Untuk memudahkan pembelajaran unsur, pada tahun 1813 Jons Jacob Berzelius mengusulkan pemberian lambang berupa huruf untuk masing-masing unsur. Lambang unsur dapat berupa satu atau dua huruf.
Berikut ini aturan penulisan lambang unsur:
- Jika suatu unsur dilambangkan dengan satu huruf, maka harus digunakan huruf kapital, misalnya karbon (C), nitrogen (N)
- Jika suatu unsur dilambangkan dengan dua huruf, maka huruf pertama menggunakan huruf kapital dan huruf berikutnya menggunakan huruf kecil, misalnya tembaga (Cu), emas (Au).
Beberapa unsur ada yang diberi lambang berdasarkan nama latinnya, misalkan besi diberi lambang Fe, berasal dari nama latinnya: ‘Ferum’, perak dituliskan Ag yang mempunyai nama latin ‘Argentum’ dan lain-lain.
Secara umum, unsur dalam tabel periodik digolongkan menjadi:
a. Logam
Sifat-sifat unsur logam:
- berwujud padat pada suhu kamar (kecuali raksa)
- titik leleh dan titik didih tinggi
- mengkilap
- konduktor listrik dan panas
- massa jenis tinggi
- dapat ditempa
b. Non logam
Sifat-sifat unsur non logam:
- berwujud padat, cair dan gas pada suhu kamar
- titik leleh dan titik didih relatif rendah (kecuali intan, grafit)
- umumnya konduktor panas dan listrik yang buruk
- tidak dapat ditempa
- massa jenis relatif rendah
c. Semi logam
Sifat-sifat unsur semilogam:
- berwujud padat pada suhu kamar
- konduktor panas dan listrik tetapi tidak sebaik logam
- mengkilap
- kerapatannya lebih rendah daripada logam, tetapi lebih tinggi dari unsur non logam
3. Atom dan Ion
Pengertian atom adalah partikel tak bermuatan yang sangat kecil yang tersusun dari tiga partikel subatomik yaitu proton dan neutron berada pada inti atom, dan elektron yang terletak di luar inti atom.
Partikel-partikel ini yang memiliki muatan yang berbeda. Proton adalah partikel subatomik yang bermuatan positif (+1), elektron bermuatan negatif (-1) sedangkan neutron netral (0). Oleh karena atom tidak bermuatan, maka dalam atom jumlah elektron dan proton adalah sama.
Ion adalah sebuah atom atau sekelompok atom yang bermuatan. Jumlah proton yang bermutan postitf dalam inti atom tidak berubah selam berlangsungnya reaksi biasa (reaksi kimia), tetapi elektron yang bermuatan negatif bisa hilang atua bertambah. Atom netral yang kehilangan satu elektron atau lebih akan menghasilkan kation, yaitu ion yang bermuatan total positif.
Misalnya natrium (Na) memiliki jumlah proton dan elektron yang sama yaitu 11. Atom natrium dapat dengan mudah kehilangan satu elektronya untuk menjadi kation natrium, yang ditulis $Na^{+}$. Sementara itu, anion adalah ion yang muatan totalnya negatif akibat bertambahnya jumlah elektron. Misalnya atom klorin dapat menangkap satu elektron untuk menjadi ion klorida.
Atom dapat kehilangan atau memperoleh lebih dari satu elektron. Contoh ion-ion yang terbentuk dengan kehilangan atau memperoleh lebih dari satu elektron adalah $Mg^{2+},$ $Fe^{3+},$ $S^{2-},$ dan $N^{3-}$. Ion-ion tersebut termasuk $Na^{+},$ $Cl^{-},$ disebut ion monoatomik karena ion-ion ini mengandung hanya satu atom. Untuk ion-ion yang terdiri dari beberapa 2 atom atau lebih disebut ion poliatomik seperti $OH^{-}$ (ion hikdroksida), $CN^{-}$(ion sianida), dan $NH_{4}^{+}$ (ion amonium).
4. Senyawa
Senyawa, yang juga tergolong suatu zat tunggal (memiliki satu identitas) adalah zat yang tersusun lebih dari satu unsur. Salah satu contoh senyawa yang sering kita tamui adalah gula, yang tersusun dari unsur karbon, hidrogen dan oksigen. Karbon dalam wujud unsur kita kenal sebagai arang, sementara hidrogen dan oksigen adalah gas yang mudah terbakar.
Namun, ketika mereka bersenyawa membentuk gula, diperoleh suatu zat dengan sifat yang benar-benar berbeda, hal ini menunjukkan bahwa suatu senyawa akan memiliki sifat yang jauh berbeda dengan unsur-unsur penyusunnya. Begitu pula dengan banyaknya kemungkinan unsur-unsur bersenyawa, jumlah senyawa yang diketahui jauh lebih banyak dibanding unsur. Terdapat 118 unsur yang telah ditemukan, sementara ada jutaan senyawa yang telah ditemukan oleh ilmuwan.
Perbandingan massa unsur di dalam senyawa adalah selalu tetap untuk jenis senyawa yang sama. Misalkan air murni, $\mbox{H}_{2}\mbox{O}$ yang diambil dari Jakarta, akam memiliki perbandingan massa H : O yang sama dengan air murni dari Moskow.
Berbeda dengan unsur, suatu senyawa dapat diuraikan menjadi zat yang lebih sederhana (menjadi unsur) melalui suatu reaksi kimia, misalnya elektrolisis dapat memisahkan hidrogen dan oksigen dari air, dan reaksi asam sulfat dengan gula menghasilkan karbon.
Berdasarkan jenis unsur pembentuknya, senyawa dapat dibedakan menjadi:
- senyawa ion: terdiri atas unsur logam dan non logam
- senyawa kovalen: terdiri atas unsur non logam dan non logam. (penjelasan lebih dalam pada ikatan kimia)
Rumus atau lambang senyawa dituliskan berdasarkan gabungan lambang unsur yang menunjukkan jenis dan jumlah atom unsur pembentuk senyawa tersebut. Misalkan sukrosa memiliki rumus senyawa $\mbox{C}_{12}\mbox{H}_{22}\mbox{O}_{11}$ yang menunjukkan bahwa senyawa ini tersusun atas 11 atom karbon, 22 atom hidrogen dan 11 atom oksigen.
Penulisan senyawa dimulai dari unsur yang paling elektropositif (memiliki keelektronegatifan paling rendah) hingga atom yang paling elektronegatif, contoh penulisan yang tepat adalah $\mbox{H}_{2}\mbox{O}$, bukan $\mbox{OH}_{2}$. Peraturan khusus untuk senyawa organik (tersusun dari karbon), C akan dituliskan terlebih dulu, contohnya metana dituliskan $\mbox{C}\mbox{H}_{4}$ bukan $\mbox{H}_{4}\mbox{C}$.
5. Molekul
Dalam pengertian molekul suatu molekul dapat mengandung atom-atom dari unsur yang sama atau atom-atom dari dua atau lebih unsur yang bergabung dalam perbandingan tertentu, sesuai dengan hukum perbandingan tetap (penjelasan lebih dalam pada perhitungan kimia).
Bentuk molekul tidak harus berupa senyawa. sebagai contoh molekul, gas hidrogen adalah unsur yang harus tersusun dari molekul-molekul hidrogen yang masing-masing molekulnya tersuusun dari dua atom H. Sebaliknya, air, $\mbox{H}_{2}\mbox{O}$ merupakan senyawa molekuler yang tersusun dari atom dari unsur yang berbeda dengan perbandingan dua atom H dan satu atom O.
Molekul hidrogen, dilambangkan dengan $\mbox{H}_{2}$ , disebut dengan molekul diatomik karena molekul tersebut hanya tersusun dari 2 atom. Unsur-unsur lain yang biasanya terdapat sebagai molekul diatomik adalah nitrogen $(\mbox{N}_{2})$, oksigen $(\mbox{O}_{2})$ , dan unsur-unsur golongan halogen (golongan 17) diantaranya fluorin $(\mbox{F}_{2}),$ klorin $(\mbox{Cl}_{2})$, bromin $(\mbox{Br}{}_{2})$, dan iodin $(\mbox{I}_{2})$. Molekul diatomik dapat tersusun dari atom yang berbeda, seperti molekul hidrogen klorida (HCl) dan molekul karbon monoksida (CO).
Contoh Soal dan Pembahasan Klasifikasi & Zat Tunggal
1. Berikut ini manakah penulisan lambang unsur yang tepat?
(a) h atau H untuk hidrogen
(b) Co atau CO untuk kobalt
(c) $\mbox{N}_{2}$ atau N untuk nitrogen
(d) Ra atau Hg untuk raksa
Pembahasan
Sesuai dengan aturan penulisan lambang unsur:
(a) H lebih tepat, karena huruf pertama harus kapital
(b) Co lebih tepat (unsur kobalt) karena huruf kedua harus huruf kecil, penulisan CO digunakan untuk senyawa karbon monoksida
(c) N lebih tepat untuk unsur nitrogen, karena $\mbox{N}_{2}$ adalah penulisan untuk gas nitrogen
(d) Raksa diberi lambang Hg, berasal dari nama latinnya, yakni ‘Hydrargyrum’.
2. Tuliskan lambang dari unsur berikut
(a) oksigen
(b) fosfor
(c) natrium
(d) aluminium
(e) nikel
(f) platina
(g) tembaga
(h) seng
(i) besi
(j) timah
Pembahasan
Lihatlah tabel periodik untuk mengetahui lambang unsur-unsur diatas:
(a) oksigen : O
(b) fosfor : P
(c) natrium : Na
(d) aluminium : Al
(e) nikel: Ni
(f) platina : Pt
(g) Tembaga : Cu
(h) Seng: Zn
(i) Besi : Fe
(j) Timah: Sn
3. Tentukan penulisan lambang atau rumus senyawa yang paling tepat untuk senyawa-senyawa dengan kandungan unsur berikut:
(a) 2 atom Cl, 3 atom O
(b) 2 atom F, 1 atom O
(c) 1 atom I, 3 atom F
(d) 2 atom H, 4 atom O, 1 atom S
(e) 2 atom C, 2 atom O, 4 atom H
Pembahasan
(a) atom Cl lebih elektropositif, sehingga dituliskan lebih dulu, sheingga rumus senyawanya $\mbox{Cl}_{2}\mbox{O}_{3}$
(b) O lebih elektropositif, sehingga $\mbox{OF}_{2}$
(c) I lebih elektropositif, sehingga $\mbox{IF}_{3}$
(d) H paling elektropositif, sehingga $\mbox{H}_{2}\mbox{SO}_{4}$
(e) senyawa organik, sehingga C dituliskan terlebih dahulu, kemudian H dan O karena O paling elektronegatif, rumus senyawa yang tepat adalah $\mbox{C}_{2}\mbox{H}_{4}\mbox{O}_{2}$
4. Manakah diantara materi berikut yang tergolong senyawa?
(a) emas
(b) udara
(c) besi
(d) soda kue
(e) kafein
(f) air
(g) belerang
(h) karet
(i) perunggu
(j) asam cuka
(k) aluminium
Pembahasan
Senyawa tersusun atas gabungan unsur-unsur berbeda yang dapat dipisahkan dengan reaksi kimia tertentu
(a) emas adalah suatu unsur (Au)
(b) udara adalah campuran dari beberapa gas
(c) besi adalah unsur (Fe)
(d) soda kue adalah senyawa dengan rumus kimia $\mbox{NaHCO}_{3}$
(e) kafein adalah suatu senyawa dengan rumus kimia $\mbox{C}_{8}\mbox{H}_{10}\mbox{N}_{4}\mbox{O}_{2}$
(f) air adalah senyawa dengan rumus kimia $\mbox{H}_{2}\mbox{O}$
(g) belerang adalah unsur (S)
(h) karet adalah suatu senyawa poliisoprena yang tergolong hidrokarbon (tersusun atas C dan H)
(i) perunggu adalah campuran logam dari tembaga dan unsur-unsur lain
(j) asam cuka adalah senyawa dengan rumus kimia $\mbox{C}_{2}\mbox{H}_{2}\mbox{O}_{4}$
(k) aluminium adalah unsur (Al)
5. Suatu zat A diketahui memiliki titik didih $4000^{\circ}\mbox{C}$, dapat larut dalam air dan menghantarkan listrik dalam wujud lelehan dan larutannya. Tentukan jenis senyawa A !
Pembahasan
Secara umum senyawa dapat dibagi ke dalam senyawa ionik dan kovalen, berdasarkan jenis ikatan kimia di antara unsurnya. Sifat umum kedua senyawa tersebut adalah sebagai berikut:
