Perubahan Materi
Tidak ada yang abadi, kecuali Tuhan Yang Maha Esa, pencipta materi tersebut. Dengan demikian materi di alam ini selalu mengalami perubahan. Perubahan terjadi karena berubah massanya, berubah volumenya, berubah wujudnya, atau berubah menjadi materi lain. Perubahan tersebut sering kali kita lihat, seperti: air mendidih manjadi uap, besi berkarat, susu menjadi basi, ledakan mercon, kapur barus menyublim, dan masih banyak lagi.
Sesungguhnya, perubahan materi melibatkan perubahan sifat dari materi itu sendiri. Perubahan sifat ini ada yang hanya melibatkan perubahan sifat fisikanya saja, dan ada juga yang melibatkan perubahan sifat kimianya. Biasanya perubahan sifat kimia suatu materi selalu melibatkan juga perubahan sifat fisikanya.
Para ahli kimia mengelompokkan menjadi 2 perubahan, yaitu: perubahan fisika dan perubahan kimia.
A. Perubahan Fisika
Perubahan fisika merupakan perubahan materi yang tidak disertai terjadinya zat baru, tidak berubah zat asalnya, hanya terjadi perubahan wujud, perubahan bentuk atau perubahan ukuran. Contoh: jika air dipanaskan akan berubah menjadi uap air, sedangkan jika air didinginkan maka air akan membeku menjadi es. Es, air dan uap adalah zat yang sama hanya wujudnya saja yang berbeda.
1. Perubahan Fisika Karena Perubahan Wujud
Peristiwa perubahan fisika yang mengakibatkan perubahan wujud dapat terjadi karena pengaruh pemanasan. Materi yang telah mengalami perubahan fisika karena perubahan wujud dapat dikembalikan pada wujud semula.
Contoh perubahan fisika karena per-ubahan wujud, antara lain:
- Es yang berwujud padat jika dibiarkan di tempat terbuka akan berubah wujud menjadi air.
- Air jika dipanaskan akan berubah wujud menjadi uap.
- Embun terjadi karena uap air di udara melepaskan panas dan menjadi air.
- Kapur barus jika dibiarkan di tempat terbuka akan menyublim menjadi gas.
2. Perubahan Fisika karena Perubahan Bentuk
Tukang kayu mengubah kayu menjadi kursi dan meja. Perubahan materi dari kayu menjadi kursi termasuk perubahan fisika. Hal ini karena kayu hanya mengalami perubahan bentuk saja, sedangkan sifatnya tidak berubah.
Contoh lain adalah perubahan materi dari aluminium menjadi teko, sendok, dan panci. Hal ini termasuk perubahan fisika karena aluminium hanya mengalami perubahan bentuk saja, sedangkan sifatnya tidak berubah.
3. Perubahan Fisika karena Perubahan Ukuran
Contoh: biji kopi digiling menjadi serbuk kopi dan batu dipecah-pecah. Sifat kopi tidak berubah, yang berubah hanya ukurannya. Demikian juga dengan batu yang dipecah-pecah.
4. Perubahan Fisika karena Perubahan Volume
Contoh: raksa atau alkohol dalam termometer memuai jika menyentuh permukaan yang panas sehingga dapat digunakan sebagai pengukur suhu. Sifat raksa dan alkohol tidak berubah meskipun mengalami pemuaian.
5. Perubahan Fisika karena Perubahan Bentuk Energi
Ingat bahwa energi tidak dapat dihilangkan dan juga tidak dapat diciptakan. Energi hanya dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk lain. Contoh: lampu pijar menyala dan kipas angin berputar.
6. Perubahan Fisika karena Pelarutan
Pernahkah anda membuat es jeruk? Jika anda membuat es jeruk, anda terlebih dahulu memeras jeruk untuk mengambil sari jeruknya, kemudian melarutkan sari jeruk tersebut ke dalam air dingin. Nah, apakah rasa jeruk tersebut berubah setelah anda campurkan dengan air dingin? Rasa jeruk setelah dicampurkan dengan air dingin tetap sama. Oleh karena sifat jeruk tidak berubah setelah dilarutkan dalam air, peristiwa ini tergolong perubahan fisika karena pelarutan.
Contoh lain perubahan fisika karena pelarutan adalah ketika anda membuat kopi. Rasa kopi setelah dilarutkan dalam air tetap sama atau tidak berubah.
Perubahan Kimia
Perubahan kimia merupakan perubahan zat yang menyebabkan terjadinya satu atau lebih zat yang jenisnya baru. Perubahan kimia selanjutnya disebut reaksi kimia. Contoh: Besi berkarat, proses fotosintesis, pembuatan tempe (fermentasi), indutri asam sulfat, industri alkohol dan lain-lain. Perubahan kimia dapat terjadi karena beberapa proses yaitu:
1. Peristiwa Perubahan Kimia karena Pembakaran
Salah satu perubahan kimia yang sering kita saksikan dalam kehidupan sehari-hari adalah peristiwa pembakaran. Pembakaran adalah reaksi kimia antara materi yang terbakar dengan oksigen. Oleh karena itu, reaksi pembakaran sering disebut reaksi oksidasi. Peristiwa kebakaran hutan merupakan salah satu contoh perubahan kimia akibat pembakaran. Contoh lainnya adalah pembakaran kembang api. Reaksi pembakaran banyak digunakan sebagai sumber energi. Misalnya, pembakaran bensin di dalam mesin mobil dapat menghasilkan energi gerak sehingga mobil dapat bergerak.
Peristiwa perubahan kimia karena pembakaran juga terjadi dalam tubuhmu. Bahan makanan yang telah anda makan diproses dalam tubuh dengan cara pembakaran sehingga menghasilkan energi yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan aktivitas sehari-hari. Proses pembakaran kimia dalam tubuh dapat dituliskan sebagai berikut.
Mengapa pada proses pembakaran dapat timbul asap? Asap terjadi akibat pembakaran yang tidak sempurna. Pembakaran tidak sempurna terjadi karena oksigen yang tersedia untuk bereaksi tidak mencukupi sehingga sebagian karbon tidak terbakar. Pembakaran yang tidak sempurna dapat menghasilkan gas beracun, yaitu karbon monoksida (CO) yang menyebabkan sesak napas.
2. Peristiwa Perubahan Kimia karena Perkaratan
Apakah yang dimaksud dengan peristiwa perkaratan itu? Perkaratan adalah reaksi kimia antara logam dengan udara (oksigen) dan air. Perkaratan merupakan peristiwa perubahan kimia karena menghasilkan zat yang baru. Paku yang terbuat dari besi jika bereaksi dengan udara dan air, maka besi (Fe) tersebut dapat berubah menjadi karat besi (Fe2O3⋅nH2O). Sifat besi dan karat besi sangat berbeda. Besi mempunyai sifat yang kuat, sedangkan karat besi mempunyai sifat yang rapuh.
Faktor-faktor yang mempercepat proses perkaratan antara lain:
- Adanya uap air (udara yang lembap),
- Adanya uap garam atau asam di udara,
- Permukaan logam yang tidak rata,
- Singgungan dengan logam lain.
Peristiwa perkaratan ini menimbulkan banyak kerugian karena benda-benda yang terbuat dari besi menjadi rapuh dan cepat rusak. Nah, bagaimana cara mencegah peristiwa perkaratan pada besi? Peristiwa perkaratan pada besi dapat dicegah dengan cara:
- Menghindarkan kontak langsung antara benda yang terbuat dari besi dengan oksigen atau air. Ini dapat dilakukan dengan cara mengecat, melumuri besi dengan oli, membalut besi dengan plastik, atau melapisi besi dengan timah;
- Memperhalus permukaan logam, misalnya diamplas;
- Mencegah logam agar tidak terkena uap garam atau asam;
- Menyimpan logam di tempat kering.
3. Peristiwa Perubahan Kimia karena Pembusukan
Pernahkah kamu menyimpan buah-buahan, seperti apel di tempat yang terbuka hingga beberapa hari? Apakah yang terjadi dengan apel tersebut? Apel yang dibiarkan di tempat terbuka dalam waktu yang lama akan busuk. Pembusukan adalah peristiwa perubahan kimia karena mikroorganisme. Pada apel yang membusuk, apel berubah menjadi bau, berlendir, dan mengeluarkan gas. Oleh karena sifat apel setelah membusuk berbeda dengan apel sebelum membusuk, maka peristiwa pembusukan apel dapat dikatakan sebagai perubahan kimia.
4. Peristiwa Perubahan Kimia karena Peragian
Proses peragian merupakan proses di mana zat asal yang mengandung karbohidrat/protein dengan bantuan mikroorganisme (ragi/bakteri) akan berubah menjadi zat-zat lain. Contohnya: singkong & beras diubah menjadi tape, kedelai diubah menjadi kecap, tempe, tepung gandum diubah menjadi roti.
5. Peristiwa Perubahan Kimia karena Perusakan atau Pelapukan
Proses perusakan atau pelapukan yaitu kerusakan yang terjadi karena aktivitas mikroba, enzim atau reaksi kimia. Contohnya: makanan menjadi basi, minyak menjadi tengik, pelapukan kayu, buah-buahan membusuk.
6. Peristiwa Perubahan Kimia karena Proses Fotositesis
Proses fotosintesis terjadi dengan adanya klorofil (zat hijau daun). Dengan bantuan sinar matahari tumbuh-tumbuhan mengubah karbondioksida dan air menjadi glukosa dan gas oksigen. Reaksinya sebagai berikut:
6CO2 + 6H2O + energi matahari → C6H12O6 + 6O2
7. Peristiwa Perubahan Kimia karena Proses Pencernaan Makanan
Pada proses pencernaan makanan, nasi (karbohidrat) dalam tubuh kita dengan bantuan enzim diubah menjadi glukosa: Enzim + Karbohidrat à glukosa
8. Peristiwa Perubahan Kimia karena Proses Pernapasan
Proses pernapasan terjadi di mana glukosa dari hasil pencernaan dalam tubuh akan dibakar dengan oksigen menghasilkan karbondioksida, air, dan energi. Reaksinya:
Glukosa + Oksigen + karbondioksida + air + energi → C6H12O6 + 6 O2 + 6 CO2 + 6 H2O + energi
Bagaimana membedakan perubahan kimia dari perubahan fisika selain dengan jalan membuktikan terjadinya zat yang jenisnya baru? Reaksi kimia (perubahan kimia) sering disertai gejala atau tanda-tanda terbentuknya zat baru. Ada empat macam petunjuk yang menandai berlangsungnya suatu reaksi kimia yaitu pembentukan gas, pembentukan endapan, perubahan warna, dan perubahan suhu.
Dari uraian tentang perubahan materi di atas, maka kita bisa membedakan antara perubahan fisika dengan perubahan kimia sebagai berikut:
| No | Perubahan Fisika | Perubahan Kimia |
| 1 | Bersifat sementara | Bersifat kekal (permanen) |
| 2 | Tidak menyebabkan terbentuknya materi baru | Menyebabkan terbentuknya materi baru |
| 3 | Hanya melibatkan perubahan pada sifat fisika materi | Melibatkan perubahan pada sifat fisika maupun sifat kimia |
 |
||
C. Manfaat Perubahan Materi
Perubahan fisika berperan penting dalam industri obat-obatan atau farmasi, yaitu dalam proses ekstrasi zat-zat aktif yang terkandung dalam bahan alam. Zat-zat aktif ini berguna untuk bahan baku obat. Senyawa yang terkandung dalam dedaunan atau akar-akaran dikeluarkan menggunakan pelarut tertentu dalam alat khusus. Menyeduh kopi dengan air panas, merupakan ekstraksi kafein dari kopi agar larut dalam air. Kafein bersifat larut dalam air panas.
Seperti halnya perubahan fisika, perubahan kimia pun banyak manfaatnya. Hampir semua industri yang memproduksi bahan baku menggunakan prinsip-prinsip perubahan kimia atau reaksi kimia. Dalam industri plastik, zat-zat organik yang bersumber dari gas alam dan minyak bumi diubah melalui reaksi dan proses kimia menjadi plastik, misalnya polietilen (PE), polipropilen (PP), dan polivinilklorida (PVC).
Hampir semua industri, mulai dari yang berteknologi sederhana (misalnya industri tahu) hingga yang berteknologi tinggi (misalnya pembuatan pesawat terbang) menerapkan prinsip-prinsip perubahan fisika dan perubahan kimia.
Perubahan kimia dan perubahan fisika terkadang terjadi secara bersamaan, misalnya pada pembakaran lilin. Lilin terbakar menghasilkan nyala dan asap hitam (karbon). Hal ini menunjukkan terjadinya reaksi kimia. Di sisi lain, terjadi pula perubahan fisika yaitu lilin meleleh menjadi cair.
