MATERI, SIFAT-SIFAT, DAN UKURANNYA

Api telah dikenal sejak zaman kuno sebagai zat yang dapat menyebabkan perubahan kimia. Awalnya, api digunakan untuk keperluan memasak makanan. Seiring berjalannya waktu, penggunaan api berkembang menjadi pembakaran barang tembikar, pembuatan gelas, dan peleburan biji dalam produksi logam, seperti tembaga, timbal, timah, dan besi. Proses-proses lain yang sudah dikenal sejak zaman dahulu melibatkan pembuatan mentega dan keju dari susu, minuman dari buah anggur, bir dari biji-bijian, penyamakan kulit, dan pembuatan sabun dari lemak.

Semua contoh di atas mencerminkan perubahan kimia yang umum. Secara sederhana, ilmu kimia dapat didefinisikan sebagai disiplin ilmu yang mempelajari bagaimana materi atau benda di alam dapat mengalami perubahan dari satu bentuk dengan sifat-sifat tertentu menjadi bentuk lain dengan sifat yang berbeda. Contohnya, ilmu kimia memberikan pengetahuan untuk mengubah minyak alami menjadi berbagai bahan bakar, plastik, obat-obatan, dan pestisida.

Awalnya, proses kimia ditemukan secara kebetulan atau melalui eksperimen, namun dalam penggunaan modern, proses ini memerlukan penanganan hati-hati dengan memahami prinsip-prinsip dasar ilmu kimia. Saat ini, kita menyadari bahwa beberapa proses kimia, seperti pembentukan kabut, dapat berdampak negatif pada kualitas lingkungan. Tantangan bagi para ahli kimia saat ini adalah mengembangkan proses kimia dan bahan-bahan yang dibutuhkan oleh masyarakat modern sambil meminimalkan dampaknya pada lingkungan. Dua tujuan ini memerlukan pemahaman yang kuat tentang prinsip-prinsip kimia, dan itulah mengapa prinsip-prinsip ini ditekankan dalam buku ini.

1.1 Sifat-sifat Materi

Lebih mudah untuk menjelaskan materi secara intuitif daripada memberikan definisi yang tepat. Materi dapat dianggap sebagai segala objek atau substansi yang memiliki volume dan diukur oleh sifat yang disebut massa. Massa hanya salah satu dari banyak sifat atau karakteristik materi yang dapat diidentifikasi dan dibedakan satu sama lain. Sifat-sifat materi dapat dikelompokkan menjadi dua kategori: fisis dan kimiawi.

Sifat-sifat dan Perubahan Fisis mencakup hal-hal seperti warna, kilap, dan kekerasan, yang dapat digunakan untuk menggambarkan penampilan suatu objek. Ketika terjadi perubahan pada penampilan fisik suatu objek tanpa mengubah identitas dasarnya, itu disebut perubahan fisis. Sebagai contoh, kubus logam tembaga dapat dipipihkan menjadi lempengan yang sangat tipis; ini adalah perubahan fisik. Proses melelehnya es dan mendidihnya air juga merupakan contoh perubahan fisik.

Sifat-sifat dan Perubahan Kimiawi melibatkan perubahan seperti pembakaran kertas, pengkaratan besi, dan pembusukan kayu. Perubahan-perubahan ini tidak hanya mempengaruhi keadaan fisik, tetapi juga mengubah identitas dasar materi tersebut. Dalam perubahan kimiawi, suatu materi diubah secara fundamental menjadi bahan yang berbeda. Jenis perubahan kimia yang dialami oleh suatu bahan ditentukan oleh sifat-sifat kimianya. 

1.2 Sistem Pengukuran Inggris dan Metrik

Sifat-sifat suatu bahan ditentukan oleh karakteristik kimianya. Pada bagian selanjutnya, akan dibahas sistem pengukuran yang digunakan dalam negara-negara berbahasa Inggris dan sistem metrik.

Sistem pengukuran yang digunakan di negara-negara berbahasa Inggris melibatkan satuan massa seperti pon (lb) dan satuan panjang seperti yard standard (yd). Meskipun sistem Inggris telah didefinisikan cukup tepat untuk digunakan dalam industri dan perdagangan modern, namun kurang sesuai untuk digunakan dalam bidang ilmiah. Kelemahan utamanya terletak pada kurangnya keteraturan dalam satuan yang dapat digunakan untuk menyatakan jumlah yang diukur. Sebagai contoh, panjang dapat diukur dalam inci, kaki, yard, dan mil; namun, konversi antara satuan-satuan ini, seperti inci ke mil, terkadang sulit dilakukan karena ketidaksesuaian antar satuan.

Sebelum Revolusi Perancis, sistem pengukuran di Perancis bervariasi di setiap provinsi, menyulitkan transaksi perdagangan. Pada tahun 1790, sebuah komisi ilmuwan mengusulkan satuan baku untuk mengatasi masalah ini. Mereka memilih meter (m) sebagai satuan baku untuk panjang, setara dengan 1/10.000.000 (satu per sepuluh juta) dari jarak antara Kutub Utara dan katulistiwa sepanjang meridian yang melalui Paris. Meter diukur sebagai jarak antara dua tanda pada lempeng logam platina-iridium tertentu yang disimpan di International Bureau of Weights and Measures di Sevres, dekat Paris. Sistem pengukuran yang berdasarkan pada meter dikenal sebagai sistem metrik. Meskipun Amerika Serikat telah mengadopsi sistem metrik secara resmi pada tahun 1821, sistem Inggris masih umum digunakan dalam perdagangan dan industri. Amerika Serikat, bagaimanapun, secara bertahap beralih ke sistem metrik, meskipun masih menjadi "pulau dalam dunia metrik."

Sistem metrik adalah sistem desimal yang memungkinkan penggunaan faktor sepuluh untuk menggandakan atau membagi satuan pengukuran, dengan setiap faktor sepuluh berbeda dari yang lain. Beberapa contohnya adalah:

- Kilo berarti seribu kali satuan dasar.

- Senti berarti seperseratus kali satuan dasar.

- Mili berarti seperseribu kali satuan dasar.

Sebagai contoh, 1 kilometer (km) setara dengan 1000 meter (m) atau sekitar 0,6 mil; 1 sentimeter (cm) setara dengan 1/100 meter (m) atau sekitar 0,4 inci; dan 1 milimeter setara dengan 1/1000 meter (m).

Massa mencerminkan jumlah bahan dalam suatu objek. Kilogram (kg), yang awalnya didefinisikan sebagai massa 1000 cm³ air pada 4°C dan tekanan atmosfer normal, kini menggunakan massa dari logam silindris platina-iridium di International Bureau of Weights and Measures. Dalam ilmu kimia, sering digunakan satuan gram (g) karena kilogram dianggap terlalu besar.

Berat, di sisi lain, mengindikasikan gaya tarik bumi pada suatu objek dan berkorelasi langsung dengan massa objek tersebut. Hubungan ini dapat diungkapkan melalui persamaan matematis sederhana: \(W \propto m\) dan \(W = g \cdot m\). Meskipun massa (m) objek tetap, berat (W) dapat bervariasi karena percepatan gravitasi (g) sedikit berbeda di tempat yang berbeda di Bumi. Oleh karena itu, berat suatu objek akan turun sekitar 0,4% jika diukur di tempat lain dengan nilai \(g\) yang berbeda. Meskipun istilah "berat" dan "massa" sering dipertukarkan, penting untuk diingat bahwa massa adalah ukuran dasar jumlah bahan.