Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) menjadi fondasi pemahaman kita tentang dunia di sekitar kita. Dalam bab kedua IPA Kelas 7, kita akan menjelajahi materi dan interaksinya, mulai dari struktur atom hingga reaksi kimia yang kompleks. Bab ini menyajikan landasan bagi pemahaman kita tentang alam semesta dan kehidupan di dalamnya.

Konsep materi, zat, dan perubahan zat menjadi inti dari bab ini. Kita akan mempelajari struktur atom, memahami aturan tata nama unsur, dan menelaah berbagai jenis ikatan kimia. Selain itu, kita akan menyelidiki konsep larutan, reaksi kimia, stoikiometri, dan termodinamika. Pengetahuan ini akan membekali kita dengan pemahaman yang mendalam tentang sifat dasar materi dan transformasinya.

Materi Pokok

Materi adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang. Materi terdiri dari zat, yang merupakan bentuk materi yang memiliki komposisi kimia tertentu dan sifat yang khas.

Zat dapat mengalami perubahan, yang mengarah pada pembentukan zat baru dengan sifat yang berbeda. Perubahan zat dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis utama: perubahan fisika dan perubahan kimia.

Perubahan Fisika

• Tidak menghasilkan zat baru.
• Contoh: mencair, membeku, menguap, mengembun, menyublim.

Perubahan Kimia

• Membentuk zat baru dengan sifat yang berbeda dari zat awal.
• Contoh: pembakaran, pengkaratan, memasak.

Contoh Zat dan Perubahan Zat dalam Kehidupan Sehari-hari

• Air: perubahan fisika (membeku, mencair, menguap)
• Besi: perubahan kimia (berkarat)
• Lilin: perubahan kimia (terbakar)
• Garam: perubahan fisika (larut dalam air)
• Gula: perubahan kimia (karamelisasi)

Struktur Atom

Atom merupakan unit dasar penyusun materi. Struktur atom terdiri dari inti atom dan elektron yang mengelilinginya.

Inti atom terletak di pusat atom dan terdiri dari proton (bermuatan positif) dan neutron (tidak bermuatan). Elektron bermuatan negatif dan mengelilingi inti dalam lintasan atau orbital.

Perbedaan Atom, Unsur, dan Molekul

Atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur yang memiliki sifat kimia yang sama. Unsur adalah zat murni yang terdiri dari atom-atom yang memiliki nomor atom yang sama (jumlah proton dalam inti).

Molekul adalah gabungan dari dua atau lebih atom yang terikat secara kimia. Molekul dapat terdiri dari atom dari unsur yang sama (misalnya, molekul oksigen O2) atau atom dari unsur yang berbeda (misalnya, molekul air H2O).

Tata Nama Unsur

Tata nama unsur sangat penting untuk mengidentifikasi dan membedakan unsur-unsur yang berbeda. Sistem tata nama unsur modern didasarkan pada aturan yang ditetapkan oleh International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC).

Tabel Periodik Unsur

Tabel periodik unsur adalah susunan unsur-unsur kimia dalam bentuk tabel. Unsur-unsur disusun berdasarkan nomor atomnya, yaitu jumlah proton dalam inti atom. Tabel periodik dibagi menjadi 18 kolom vertikal, yang disebut golongan, dan 7 baris horizontal, yang disebut periode.

Aturan Tata Nama Unsur

• Nama unsur terdiri dari satu atau dua kata.
• Huruf pertama nama unsur selalu ditulis dengan huruf kapital, sedangkan huruf selanjutnya ditulis dengan huruf kecil.
• Nama unsur harus mudah diucapkan dan diingat.
• Nama unsur tidak boleh menyinggung atau menyesatkan.

Contoh Penamaan Unsur

• Hidrogen (H)
• Karbon (C)
• Oksigen (O)
• Natrium (Na)
• Klor (Cl)

Ikatan Kimia

Ikatan kimia adalah gaya yang menyatukan atom-atom untuk membentuk senyawa. Jenis-jenis ikatan kimia yang utama meliputi ikatan ionik, kovalen, dan logam.

Ikatan Ionik

Ikatan ionik terjadi ketika satu atom melepaskan elektron ke atom lain, sehingga membentuk ion bermuatan positif dan negatif. Ion-ion ini saling tarik-menarik karena muatannya yang berlawanan, membentuk senyawa ionik. Contoh senyawa ionik antara lain natrium klorida (NaCl) dan kalsium oksida (CaO).

Ikatan Kovalen

Ikatan kovalen terjadi ketika dua atom berbagi pasangan elektron. Pasangan elektron ini membentuk orbital molekul yang mengelilingi inti kedua atom, menyatukannya. Ikatan kovalen membentuk berbagai senyawa, seperti air (H2O), metana (CH4), dan karbon dioksida (CO2).

Ikatan Logam

Ikatan logam terjadi pada logam, di mana elektron-elektron terdelokalisasi dalam lautan elektron. Elektron-elektron ini bebas bergerak di seluruh kisi logam, menghasilkan ikatan yang kuat dan sifat-sifat logam seperti konduktivitas listrik dan panas yang tinggi.

Larutan

Larutan adalah campuran homogen dua atau lebih zat yang disebut zat terlarut dan pelarut. Zat terlarut adalah zat yang dilarutkan, sedangkan pelarut adalah zat yang melarutkan zat terlarut.

Jenis-jenis Larutan

Berdasarkan kelarutannya, larutan dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu:

• Larutan Jenuh: Larutan yang mengandung zat terlarut dalam jumlah maksimum yang dapat dilarutkan pada suhu tertentu.
• Larutan Tak Jenuh: Larutan yang mengandung zat terlarut dalam jumlah kurang dari jumlah maksimum yang dapat dilarutkan pada suhu tertentu.
• Larutan Lewat Jenuh: Larutan yang mengandung zat terlarut dalam jumlah lebih dari jumlah maksimum yang dapat dilarutkan pada suhu tertentu. Larutan ini bersifat tidak stabil dan dapat menyebabkan pengendapan zat terlarut.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kelarutan

Kelarutan suatu zat dalam pelarut dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:

• Sifat Zat Terlarut: Zat polar cenderung lebih mudah larut dalam pelarut polar, sedangkan zat nonpolar cenderung lebih mudah larut dalam pelarut nonpolar.
• Sifat Pelarut: Pelarut polar cenderung lebih mudah melarutkan zat terlarut polar, sedangkan pelarut nonpolar cenderung lebih mudah melarutkan zat terlarut nonpolar.
• Suhu: Umumnya, kelarutan zat padat dalam pelarut cair meningkat seiring dengan peningkatan suhu. Namun, untuk gas dalam cairan, kelarutannya menurun seiring dengan peningkatan suhu.
• Tekanan: Kelarutan gas dalam cairan meningkat seiring dengan peningkatan tekanan.

Reaksi Kimia

Reaksi kimia adalah suatu proses yang melibatkan penyusunan ulang atom atau molekul untuk membentuk zat baru. Reaksi kimia dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, antara lain:

Jenis-jenis Reaksi Kimia

• Reaksi Sintesis: Dua atau lebih zat bergabung membentuk zat baru.
• Reaksi Dekomposisi: Suatu zat terurai menjadi dua atau lebih zat yang lebih sederhana.
• Reaksi Substitusi: Satu unsur atau gugus fungsi dalam suatu senyawa digantikan oleh unsur atau gugus fungsi lain.
• Reaksi Rangkap Ganti: Dua senyawa saling bertukar ion atau gugus fungsi.

Reaksi kimia memainkan peran penting dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya:

• Pembakaran: Reaksi antara bahan bakar dan oksigen, menghasilkan panas dan cahaya.
• Fotosintesis: Reaksi yang dilakukan tumbuhan untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi glukosa dan oksigen.
• Pencernaan: Reaksi yang memecah makanan menjadi molekul yang lebih kecil sehingga dapat diserap oleh tubuh.

Stoikiometri

Stoikiometri adalah studi tentang perbandingan kuantitatif zat yang terlibat dalam reaksi kimia. Perbandingan ini diwakili oleh rumus kimia, yang menunjukkan jenis dan jumlah atom yang menyusun suatu senyawa.

Rumus Kimia

Rumus kimia adalah representasi simbolis dari suatu senyawa yang menunjukkan jenis dan jumlah atom yang dikandungnya. Misalnya, rumus kimia air adalah H ₂ O, yang menunjukkan bahwa setiap molekul air terdiri dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen.

Menentukan Rumus Kimia

Untuk menentukan rumus kimia suatu senyawa, dapat dilakukan percobaan yang mengukur massa reaktan dan produk yang terlibat dalam reaksi. Dari data ini, dapat ditentukan perbandingan massa unsur-unsur yang terlibat, yang kemudian dapat diubah menjadi perbandingan mol dan akhirnya rumus kimia.

Termodinamika

Termodinamika adalah cabang fisika yang mempelajari tentang panas, energi, dan hubungannya dengan materi. Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

Hukum Termodinamika

• Hukum Pertama Termodinamika: Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya.
• Hukum Kedua Termodinamika: Entropi, atau tingkat ketidakteraturan, selalu meningkat dalam sistem terisolasi.
• Hukum Ketiga Termodinamika: Entropi suatu kristal sempurna pada suhu nol absolut adalah nol.

Contoh Penerapan Termodinamika

Termodinamika memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari, seperti:

• Mesin panas: Mengubah energi panas menjadi energi mekanik, seperti pada mesin mobil dan pembangkit listrik.
• Kulkas: Memindahkan panas dari dalam ke luar, menjaga makanan tetap dingin.
• Penyejuk udara: Menurunkan suhu dan kelembapan udara, membuat ruangan lebih nyaman.

Pemungkas

Rangkuman IPA Kelas 7 Bab 2 telah memberikan kita pemahaman yang komprehensif tentang materi dan interaksinya. Pengetahuan ini membentuk dasar bagi studi sains yang lebih lanjut, membantu kita mengungkap misteri dunia alam dan memajukan teknologi untuk masa depan yang lebih baik.

Dengan pemahaman yang mendalam tentang materi, kita dapat memanfaatkan sumber daya kita secara bijak, menciptakan solusi inovatif, dan memelihara planet kita untuk generasi mendatang.

Pertanyaan Umum yang Sering Muncul

Apa perbedaan antara atom, unsur, dan molekul?

Atom adalah unit terkecil dari suatu unsur yang mempertahankan sifat-sifat unsurnya. Unsur adalah zat murni yang terdiri dari atom-atom dengan nomor atom yang sama. Molekul adalah gabungan dua atom atau lebih yang terikat secara kimia.

Apa saja jenis-jenis ikatan kimia?

Jenis-jenis ikatan kimia meliputi ikatan ionik, kovalen, dan logam. Ikatan ionik terbentuk antara atom logam dan nonlogam, ikatan kovalen antara atom nonlogam, dan ikatan logam antara atom logam.

Apa itu larutan?

Larutan adalah campuran homogen dari dua atau lebih zat. Zat yang dilarutkan disebut zat terlarut, sedangkan zat yang melarutkan disebut pelarut.

Apa saja jenis-jenis reaksi kimia?

Jenis-jenis reaksi kimia meliputi reaksi sintesis, dekomposisi, substitusi, dan rangkap ganti. Reaksi sintesis melibatkan penggabungan dua atau lebih zat untuk membentuk zat baru, reaksi dekomposisi melibatkan pemecahan satu zat menjadi dua atau lebih zat baru, reaksi substitusi melibatkan penggantian satu atom atau ion dengan atom atau ion lain, dan reaksi rangkap ganti melibatkan pertukaran atom atau ion antara dua zat.