Belajar Kimia : Wujud Materi

Tiga wujud materi yang umum adalah padat, cair dan gas. Mereka memilki struktur yang berbeda. Zat murni meleleh dan mendidih pada suhu tetap. Materi terdiri dari partikel-partikel yang dapat berupa atom, molekul, atau ion. Meskipun partikel sering memiliki bentuk yang rumit, para kimiawan menggunakan bulatan untuk menggambarkan padatan, cairan atau gas.

Perubahan wujud zat (Gb.chemistry.tutorvista.com)

Disemua zat, gaya-gaya yang menarik partikel setiap partikel berlawanan dengan energi partikel. Keadaan ini menyebabkan partikel itu bergerak. Energi ini yang biasanya disebut dengan energi kinetik yang naik bersama dengan kenaikan suhu. Zat dapat berwujud padat, cair dan gas tergantung pada kesetimbangan antara energi kinetik dan gaya tariknya

Padat Dan Cair

Zat berwujud padat kalau gaya tarik antar partikel cukup kuat untuk mencegah partikel bergerak bebas. Padatan memiliki bentuk tetap karena partikel-partikelnya diikat erat bersama, sering dalam pola teratur yang disebut kisi (lattice). Kristal adalah salah satu contohnya.

Molekul zat padat (Gb.chemistry.tutorvista.com)

Cairan bersifat fluida atau dengan kata lain cairan dapat berubah bentuk. Dalam medan gravitasi seperti dipermukaan bumi, cairan berkumpul pada dasar wadah dan permukaan atasnya datar. Dalam suatu cairan, gaya tarik antar partikel terlalu lemah untuk menahannya dalam formasi tetap. Sebaliknya, partikel-partikel itu dapat bergeser dengan mudah dan satu sama lain saling melewati

Molekul zat cair (Gb.chemistry.tutorvista.com)

Gas
Zat berwujud gas jika energi kinetik partikel-partikelnya cukup besar untuk mengalahkan gaya tarik antar partikelnya. Sama halnya dengan cairan, gas bersifat fluida. Artinya gas-gas tersebut berubah bentuk sesuai wadahnya. Namun tidak seperti cairan, gas memiliki energi kinetik yang cukup untuk menyebar dan memenuhi seluruh tempat atau seluruh wadahnya

Molekul gas (Gb. chemistry.tutorvista.com)

Titik Leleh

Materi dapat berubah dari padat menjadi cair. Materi juga dapat berubah dari cair menjadi gas, dan seterusnya. Namun perubahan-perubahan tersebut dapat terjadi jika energi kinetik prtikel-partikel itu berubah. Energi kinetik dapat ditambah dan dikurangi dengan cara mengurangi atau menambah suhu materi atau zatnya. 

Ketika suhu sangat panas logam dapat meleleh (Gb:.howitworksdaily.com)

Titik leleh (melting point) suatu zat adalah suhu dimana energi kinetik dari partikel-partikel zat tersebut cukup kuat untuk melepaskan partikel dri struktur tetapnya. Jumlah energi yang diperlukan untuk melelehkan padatan tergantung pada kekuatan gaya tarik dalam padatan tersebut. Gaya tarik dalam besi yang mencair pada suhu 1.535 derajat Celcius lebih besar daripada oksigen yang membeku pada suhu -219 derajat Celcius.

Titik Didih

Suatu cairan dikatakan mendidih jika muncul gelembung uap dalam cairan tersebut, yang kemudian naik kepermukaannya dan pecah menjadi gas. Titik didih (boiling point) suatu zat adalah suhu dimana energi kinetik partikel zat tersebut cukup kuat untuk mengatasi gaya tarik yang mengikat atau yang menyatukan partikel-partikel tersebut. 

Titik didih ditandai dengan keluarnya gas pada cairan tersebut (Gb. Britannica.com)

Sama seperti zat padat yang memiliki titik leleh, setiap zat murni memiliki titik didih masing-masing. Misalnya air mendidih pada suhu 100°C, dimana terbentuk uap. Hidrogen cair mendidih pada suhu -260°C, dan etanol pada suhu 79°C. Tidak semua zat padat meleleh sebelum mendidih. Ada padatan yang  berubah menjadi gas tanpa mencair lebih dahulu. Proses ini disebut sublimasi. Karbon dioksida padat (es kering) misalnya, menjadi gas karbon dioksida pada suhu -78,5°C

Ketidakmurnian dan Tekanan

Impuritis (ketidakmurnian, campuran sejumlah kecil zat lain) dan tekanan, keduanya mempengaruhi suhu titik didih dan titik leleh. Tekanan tinggi menekan partikel-partikel suatu zat, sehingga partikel-partikel tersebut lebih banyak membutuhkan energi kinetik untuk meleleh atau mendidih. Artinya, titik didih dan titik leleh naik pada tekanan tinggi. Ketidakmurnian mengubah titik didih dan titik leleh dengan cara mempengaruhi gaya antar partikel zat. Inilah sebabnya es meleleh jika diatbyri garam. Garam juga menaikan titik didih air