Perubahan Wujud Zat

 

Ambillah es batu lalu tempatkan di dalam suatu panci kecil. Panaskan dan amati apa yang terjadi. Biarkan api tetap menyala sampai cairan di dalam panci mulai bergelembung. Proses apa saja yang terjadi?

Seorang filsuf terkenal, Heraclitus, mengatakan bahwa satu-satunya hal yang tetap dalam hidup adalah perubahan itu sendiri. Semua hal berubah. Kalian yang dulu bayi terus bertumbuh sampai menjadi seperti saat ini, siswa kelas VII, dan kalian akan terus berubah, baik secara fisik maupun pemikiran dan perilaku. Berubahlah menjadi orang yang lebih baik.

Tidak hanya kita, materi pun dapat mengalami perubahan. Di dalam subbab ini kita akan mempelajari perubahan wujud yang dapat terjadi pada materi.

1. Meleleh dan Membeku

Ketika kalian memanaskan es batu, maka dalam waktu singkat es akan meleleh atau mencair bukan? Ini adalah salah satu contoh perubahan wujud suatu materi, yaitu es yang merupakan zat padat berubah menjadi zat cair.

Namun apa yang sebenarnya terjadi pada partikel-partikel di dalam zat padat saat dipanaskan? Menaikkan suhu, melalui pemanasan, berarti memberikan energi untuk partikel-partikel sehingga mereka bergerak atau bergetar lebih cepat. Sama seperti manusia, ketika kita lapar maka kita cenderung diam, tidak banyak bergerak. Namun setelah kita makan, ada energi yang kita peroleh, maka kita akan bergerak lebih lincah.

Dalam hal perubahan pada zat padat, panas dari api atau dari lingkungan sekitar membuat partikel-partikel dalam zat padat bergetar lebih cepat sehingga terbentuk sedikit ruang antara partikel. Dengan panas yang terus diberikan, maka ikatan antara partikel lama-kelamaan akan berkurang kekuatannya sehingga terbentuklah zat cair. Peristiwa tersebut dikenal dengan sebutan meleleh. Perhatikan gambar perubahan dalam partikel-partikel berikut ini.

Gambar Keadaaan partikel pada perubahan wujud meleleh dan membeku

Kebalikannya, apabila air disimpan dalam suhu yang sangat dingin, maka air tersebut akan membeku dan berubah wujud dari zat cair (air) menjadi zat padat, yaitu berupa es. Ketika air kehilangan energi panas karena didinginkan (artinya panas dari air keluar kepada udara dingin di sekitarnya), maka partikel-partikel air bergerak lebih lambat dan saling mendekat sampai terbentuk ikatan yang lebih kuat antara partikel dan partikel tidak dapat bergerak lagi. Mereka hanya bergetar saja. Saat inilah air berubah menjadi es.

2. Menguap dan Mengembun

Ketika kalian memanaskan air dalam panci maka lama kelamaan akan muncul gelembung-gelembung pada air. Saat muncul gelembung di mana air naik ke permukaan lalu dilepaskan ke udara berupa uap air itu disebut sebagai peristiwa mendidih.

Adapun saat air, yang merupakan zat cair, berubah menjadi uap air, yang merupakan gas, disebut sebagai proses menguap. Proses menguap dapat terjadi di bawah titik didih zat cair. Kalian bisa melihat pengertian titik didih pada bagian berikutnya. Contohnya pakaian kita yang basah setelah dicuci, airnya menguap saat dijemur sehingga bisa kering. Menguap terjadi pada permukaan zat cair, sedangkan mendidih terjadi pada semua bagian zat cair.

Gambar Perbandingan proses mendidih dan menguap

Kebalikan dari proses menguap disebut mengembun atau kondensasi. Pada proses kondensasi, panas dari gas yang terbentuk berpindah ke udara di sekitarnya. Karena kehilangan energi panas, maka gas berubah menjadi zat cair. Carilah beberapa contoh kondensasi yang terjadi pada kehidupan kalian setiap harinya. Kalian bisa bertanya pada orang yang lebih dewasa tentang hal ini. Namun kalian perlu menemukan alasan terjadinya kondensasi juga.

3. Menyublim dan Mengkristal

Perubahan dari padatan yang dipanaskan, sampai menjadi gas, tanpa melalui tahapan menjadi cairan, disebut menyublim. Peristiwa sublimasi es kering (dry ice) sering dimanfaatkan untuk menyebabkan efek asap atau kabut saat konser musik, pertunjukan dan pagelaran seni. Contoh lainnya adalah kapur barus yang digunakan untuk pengharum kamar mandi atau lemari.

ES Kering (dry ice)

Proses kebalikan dari menyublim, disebut sebagai mengkristal. Mengkristal merupakan perubahan wujud dari gas langsung menjadi padatan.

4.Titik Leleh dan Titik Didih

Perhatikanlah grafik di bawah ini yang menunjukkan kenaikan suhu akibat adanya pemanasan es hingga menjadi uap air. Namun kali ini ada data suhu yang dicantumkan pada sumbu-y, sementara sumbu-x menunjukkan waktu pemanasan.

Grafik perubahan wujud zat per satuan waktu

Dari grafik di atas, kita melihat bahwa:

1) Suhu awal sebelum percobaan adalah -10°C, saat itu isi dalam gelas semuanya berupa es batu.

2) Dengan adanya pemanasan (energi) maka suhu di dalam gelas naik sampai pada 0°C, dimana suhu tidak mengalami perubahan selama proses meleleh. Mengapa hal ini bisa terjadi padahal gelas ini tetap dipanaskan? Ingatlah bahwa meleleh adalah proses perubahan dari zat padat menjadi zat cair yang membutuhkan energi. Energi berupa panas digunakan untuk membuat partikel-partikel dalam es bergerak lebih cepat. Panas juga diperlukan untuk melepaskan ikatan yang sangat kuat antara partikel-partikel dalam es sehingga memungkinkan adanya ruang antara partikel-partikel air.

Temperatur atau suhu pada saat suatu padatan berubah menjadi cairan disebut sebagai titik leleh. Sementara suhu pada saat suatu cairan berubah menjadi padatan disebut sebagai titik beku. Titik leleh dan titik beku suatu zat adalah sama. Jadi titik leleh dan titik beku air adalah 0°C.

3) Ketika semua es telah berubah menjadi air, maka suhu di dalam cairan yang terus dipanaskan ini naik lagi sampai mencapai 100°C.

4) Suhu kemudian konstan atau tetap lagi pada 100°C saat air menguap membentuk uap air. Suhu yang tetap ini disebut sebagai titik didih. Menurut kalian, mengapa suhu konstan padahal masih ada pemanasan terus-menerus?

Titik didih adalah suhu ketika cairan mengalami proses mendidih, dilepaskan ke udara dalam bentuk gas. Misalnya titik didih air adalah 100°C, artinya pada suhu pemanasan itu cairan mulai berubah menjadi gas, dan suhu akan berubah sampai semua cairan sudah menguap.

Tidak semua materi memiliki titik didih atau titik leleh yang sama dengan air. Setiap materi atau zat memiliki titik didih dan titik leleh masing-masing, yang dapat membedakannya dengan materi atau zat yang lain. Perhatikan Tabel berikut yang menunjukkan data titik leleh dan titik didih beberapa materi.

Tabel Titik Leleh dan Titik Didih Beberapa Materi pada Tekanan Normal.

Referensi

Ilmu Pengetahuan Alam SMP Kelas VII. Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi Republik Indonesia, 2021. Penulis: Victoriani Inabuy, dkk. ISBN: 978-602-244-384-1 (Jilid-1)

Grafik perubahan wujud zat per satuan waktu dari http://ngadiman riwil sma16. blogspot.com

Gambar es kering dari https://www.greelane.com

Baca juga:

Zat dan Perubahannya
01	Wujud Zat dan Model Partikel
02	Aktivitas Wujud Zat dan Model Partikel
03	Uji Wujud Zat dan Model Partikel
04	Perubahan Wujud Zat
05	Aktivitas Perubahan Wujud Zat
06	Uji Perubahan Wujud Zat
07	Perubahan Fisika dan Kimia
08	Aktivitas Perubahan Fisika dan Kimia
09	Uji Perubahan Fisika dan Kimia
10	Kerapatan Zat
11	Aktivitas Kerapatan Zat
12	Proyek Berpikir secara Sains