Wujud Zat

Wujud Zat

Banyak benda yang dapat dilihat dan dijumpai di kehidupan sehari-hari. Misalnya pensil, kacamata, batu, kursi, air, balon berisi udara, tabung LPG berisi gas, es, baja, dan daun. Berbagai macam benda yang kita jumpai memiliki kesamaan, yaitu benda-benda tersebut memerlukan ruang atau tempat untuk keberadaannya. Air di dalam gelas, menempati ruang bagian dalam gelas itu, batu di pinggir jalan menempati ruang di pinggir jalan di mana ruangan itu tidak ditempati oleh benda lain sebelum batu itu disingkirkan.

Udara dalam balon menempati ruang bagian dalam balon itu. Manusia juga menempati ruang, misalkan dalam lift hanya cukup ditempati paling banyak 10 orang dewasa, lebih dari itu ruang dalam lift tidak mencukupi lagi. Benda atau zat juga memiliki massa, sebagai contoh batu bila ditimbang dengan neraca menunjukkan nilai massa tertentu. Balon berisi udara bila dibandingkan massanya dengan balon yang kempis, akan lebih berat balon berisi udara. Hal itu menunjukkan bahwa udara memiliki massa. Dapat disimpulkan bahwa zat adalah sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruangan. Menurut wujudnya zat digolongkan menjadi tiga yaitu

Zat Padat
Ciri zat padat yaitu bentuk dan volumenya tetap. Contohnya kelereng yang berbentuknya bulat, dipindahkan ke gelas akan tetap berbentuk bulat. Begitu pula dengan volumenya. Volume kelereng akan selalu tetap walaupun berpindah tempat ke dalam gelas. Hal ini disebabkan karena daya tarik antarpartikel zat padat sangat kuat. Pada umumnya zat padat berbentuk kristal (seperti gula pasir atau garam dapur) atau amorf (seperti kaca dan batu granit). Partikel zat padat memiliki sifat seperti berikut:

1. Letaknya sangat berdekatan
2. Susunannya teratur
3. Gerakannya tidak bebas, hanya bergetar dan berputar di tempatnya

Zat Cair
Zat cair memiliki volume tetap tetapi bentuk berubah-ubah sesuai dengan yang ditempatinya. Apabila air dimasukkan ke dalam gelas, maka bentuknya seperti gelas, apabila dimasukkan ke dalam botol akan seperti botol. Tetapi volumenya selalu tetap. Hal ini disebabkan partikel-partikel penyusunnya agak berjauhan satu sama lain. Selain itu, partikelnya lebih bebas bergerak karena ikatan antar partikelnya lemah. Partikel zat cair memiliki sifat seperti berikut:

1. Letaknya berdekatan
2. Susunannya tidak teratur
3. Gerakannya agak bebas, sehingga dapat bergeser dari tempatnya, tetapi tidak lepas dari kelompoknya

Zat Gas
Ciri dari gas di antaranya bentuk dan volume berubah sesuai dengan tempatnya. Gas yang terdapat di balon memiliki bentuk dan volume yang sama dengan balon. Gas yang terdapat di dalam botol, bentuk dan volumenya sama dengan botol. Partikel-partikel gas bergerak acak ke segala arah dengan kecepatan bergantung pada suhu gas, akibatnya volumenya selalu berubah. Partikel zat gas memiliki sifat seperti berikut:

1. Letaknya sangat berjauhan
2. Susunannya tidak teratur
3. Gerakannya bebas bergerak, sehingga dapat bergeser dari tempatnya dan lepas dari kelompoknya, sehingga dapat memenuhi ruangan

Perubahan Wujud Zat
Setiap zat akan berubah apabila menerima panas (kalor). Es dipanaskan akan mencair. Air dipanaskan akan menguap menjadi uap air (gas). Apabila uap air didinginkan menjadi embun dan kembali menjadi air. Air didinginkan menjadi es.

1. Membeku yaitu perubahan wujud zat dari cair ke padat
2. Mencair atau melebur yaitu perubahan wujud zat dari padat ke cair
3. Menyublim (mengkristal) yaitu perubahan wujud zat dari gas ke padat
4. Menyublim yaitu perubahan wujud zat dari padat ke gas
5. Menguap yaitu perubahan wujud zat dari cair ke gas
6. Mengembun yaitu perubahan wujud zat dari gas ke cair

Kohesi dan Adhesi

Pada artikel sebelumnya yang berjudul Wujud Zat (States of Matter) kita sudah membahas mengenai sifat sifat partikel suatu zat. Dimana salah satu sifatnya adalah adanya gaya tarik menarik antar partikel. Terdapat dua macam gaya tarik menarik antar partikel, yaitu kohesi dan adhesi.

Kohesi adalah gaya tarik menarik antara partikel partikel yang sejenis. Kohesi dipengaruhi oleh kerapatan dan jarak antarpartikel dalam zat. Dengan demikian, kamu pasti tahu bahwa gaya kohesi zat padat lebih besar dibandingkan dengan zat cair dan gas (hayo…coba ingat kembali susunan partikel pada zat padat, cair, dan gas pada artikel sebelumnya). Gaya kohesi mengakibatkan dua zat bila dicampurkan tidak akan saling melekat. Contoh peristiwa kohesi adalah : Tidak bercampurnya air dengan minyak, tidak melekatnya air raksa pada dinding pipa kapiler, dan air pada daun talas.

Adhesi adalah gaya tarik menarik antara partikel partikel yang tidak sejenis. Gaya adhesi akan mengakibatkan dua zat akan saling melekat bila dicampurkan. Contohnya : Bercampurnya air dengan teh/kopi, melekatnya air pada dinding pipa kapiler, melekatnya tinta pada kertas, dll. (Coba kalian cari tahu contoh yang lainnya dalam kehidupan sehari hari)

Ada 3 kondisi yg mungkin terjadi jika kita mencampurkan 2 macam zat

1.  
1. Jika gaya kohesi antar partikel zat yang berbeda lebih besar daripada gaya adhesinya, kedua zat tidak akan bercampur. Contohnya, minyak kelapa dicampur dengan air.
2. Jika gaya adhesi antar partikel zat yang berbeda sama besar dengan gaya kohesinya, kedua zat akan bercampur merata. Contohnya, air dicampur dengan alkohol.
3. Jika gaya adhesi antar partikel zat yang berbeda lebih besar daripada gaya kohesinya, kedua zat akan saling menempel. Contohnya, air yang menempel pada kaca.

Akibat adanya kohesi dan adhesi, terjadi beberapa peristiwa menarik dalam fisika. Berikut ini beberapa di antaranya :

1. Meniskus Cembung dan Meniskus Cekung : Meniskus adalah peristiwa mencekung atau mencembungnya permukaan zat cair. Berdasarkan bentuk permukaan zat cair, meniskus dibedakan menjadi dua, yaitu meniskus cembung dan meniskus cekung. Meniskus cembung terjadi jika kohesi lebih besar daripada adhesi (kohesi > adhesi). Sedangkan meniskus cekung terjadi jika adhesi lebih besar daripada kohesi (adhesi > kohesi).

2. Kapilaritas : Kapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya zat cair di dalam pipa kapiler (pipa yang diameternya sangat kecil). Contoh peristiwa kapilaritas antara lain naiknya minyak tanah pada sumbu kompor, naiknya air dari akar ke daun pada tumbuhan melalui pembuluh xylem, Basahnya dinding dalam rumah ketika dinding luar basah terkena air, dll (Ayo cari tahu contoh contoh lainnya dalam kehidupan sehari hari).  Permukaan zat cair (contohnya air dan raksa) pada bejana berhubungan yang memiliki pipa kapiler.

Sedangkan pada bejana berhubungan yang tidak memiliki pipa kapiler bila diisi dengan zat cair sejenis dan dalam keadaan diam, maka tinggi permukaan zat cair pada setiap bejana adalah sama. Keadaan itu disebut dengan “asas bejana berhubungan”.

3. Tegangan Permukaan : Tegangan permukaan merupakan kecenderungan zat cair untuk menegang sehingga pada permukaan zat cair seolah olah terdapat selaput atau lapisan yang tegang , sehingga dapat menahan benda. Hal ini terjadi karena adanya gaya tarik menarik antara partikel zat cair (kohesi). Beberapa contoh peristiwa tegangan permukaan diantaranya yaitu serangga air dapat berjalan di atas permukaan air, tetesan air pada permukaan daun talas berbentuk seperti bola, tetesan embun yang menempel di atas rumput berbentuk seperti bola, silet dapat mengambang dipermukaan air.