Unsur, Senyawa, dan Campuran

Materi didefinisikan sebagai sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa. Dengan demikian, semua yang menyusun alam semesta pasti merupakan materi, karena tidak ada penyusun alam semesta yang tidak mempunyai massa dan tidak menempati ruang. Misalnya meja, kursi, buku, dan lain-lain.

Materi dapat diklasifikasikan berdasarkan banyak jenis penyusunnya menjadi dua yaitu zat tunggal atau zat murni dan campuran.

Selanjutnya zat tunggal dapat diklasifikasikan lagi menjadi unsur dan senyawa. Campuran sendiri masih dapat dibedakan menjadi larutan (campuran yang homogen) dan campuran heterogen atau campuran kasar. Secara garis besar materi dapat digolongkan menjadi tiga,yaitu: unsur, senyawa, dan campuran. Apakah yang dimaksud unsur tersebut?

Apakah perbedaannya dengan senyawa dan campuran? Pada bab ini akan dibahas lebih lanjut mengenai unsur, senyawa, dan campuran. Setelah mempelajari bab ini, diharapkan kalian dapat menjelaskan nama unsur dan rumus kimia sederhana serta mengetahui perbedaan sifat unsur, senyawa, dan campuran.

A. Unsur

Pernahkah kalian mengamati pencari ikan dengan menggunakan setrum listrik? Apakah yang terjadi pada air yang diberi arus listrik tersebut? Pada peristiwa tersebut terjadi gelembung-gelembung udara dalam larutan air. Gelembung-gelembung apakah itu?

Gelembung-gelembung tersebut akibat terurainya air karena pengaruh arus listrik. Peristiwa itu dikenal dengan istilah elektrolisis (elektro: listrik, lisis: penguraian). Ada dua zat yang terjadi dalam peristiwa elektrolisis tersebut yaitu:

1. Zat yang keluar dari elektroda (kutub) yang bermuatan positif adalah gas oksigen (02).
2. Zat yang keluar dari elektroda (kutub) negatif adalah gas hidrogen (H2).

Gas oksigen dan gas hidrogen dari peristiwa elektrolisis tersebut berasal dari air (H20). Setelah berubah menjadi gas oksigen maupun gas hidrogen, keduanya sudah tidak dapat diuraikan lagi menjadi materi lain yang lebih sederhana.Mengapa?

Karena gas oksigen maupun gas hidrogen sudah merupakan zat yang terdiri atas satu jenis atom saja yaitu atom oksigen dan atom hidrogen. Suatu materi (zat tunggal) yang sudah tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat yang lebih sederhana disebut unsur. Oleh karena gas oksigen dan gas hidrogen sudah tidak dapat diuraikan lagi menjadi materi lain yang lebih sederhana, maka kedua gas tersebut termasuk contoh dari suatu unsur.

Dalam kehidupan sehari-hari kalian tentu telah mengenal berbagai macam jenis unsur. Beberapa unsur yang sering kalian jumpai dalam kehidupan sehari-hari antara lain:

1. Aluminium: sebagai pem­bungkus makanan agar lebih awet (aluminium foil).
   

   Gambar 4.1 Isi pensil terbuat dari karbon
2. Besi: dalam bentuk pemukul dari besi, paku, dan peralatan lain.
3. Emas dan perak: sering dipakai sebagai perhiasan.
4. Karbon (arang): yang dipakai sebagai bahan bakar, pensil, dan bahan baku norit (arang aktif obat sakit perut).
5. Oksigen: yang dipakai untuk bahan bantu pernapasan atau dipakai sebagai pemanas dalam pengelasan.

Sampai saat ini telah ditemukan dan dikenal nama unsur lebih dari 130 buah unsur, sebagian besar unsur-unsur tersebut terdapat di alam (sekitar 90 unsur) sedangkan sisanya merupakan unsur buatan.

Unsur sendiri dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam. Klasifikasi yang sudah dikenal adalah unsur logam, bukan logam, dan unsur yang mempunyai sifat keduanya yang dikatakan metaloid. Unsur logam dan bukan logam dapat dibedakan berdasarkan wujud, daya hantar listrik, daya hantar panas, dan bentuk permukaannya. Unsur logam pada suhu kamar (25°C) berwujud padat kecuali merkuri (cair), penghantar listrik dan panas yang baik serta mengkilap. Adapun unsur nonlogam pada suhu kamar umumnya berwujud cair dan gas, penghantar listrik dan panas yang buruk serta tidak mengkilap.

B. Lambang Unsur

Lambang berbagai jenis unsur pada zaman dahulu

Dalam rangka mempermudah pendokumentasian dan penulisan unsur-unsur yang ada, maka para ilmuwan telah berusaha membuat lambang-lambang atau simbol unsur-unsur. Pada zaman dahulu ilmuwan membuat lambang unsur yang dihubungkan dengan benda- benda langit atau benda-benda yang lain. Beberapa lambang yang pernah diperkenalkan oleh para ilmuwan zaman dahulu terlihat dalam gambar di samping.

Lihatlah lambang-lambang unsur yang diperkenalkan oleh ahli kimia terdahulu. Lambang- lambang unsur tersebut rasanya akan sulitdihafal dan ditulis. Karena kurang praktisdan sulit dihafalkan, maka dalam perkembangannya penulisan lambang unsur dengan gambar-gambar tersebut tidak banyak dipakai. Oleh karena itu, ilmuwan mencari lambang unsur yang lebih sederhana dan mudah dihafal.

Gambar 4.3
J. J. Berzelius Sumber: Jendela Iptek

Lambang unsur yang sekarang digunakan diusulkan oleh J.J Berzelius (1779-1848) warga negara Swedia tepatnya pada tahun 1814. Lambang unsur yang diusulkan diambil dari nama unsur itu sendiri (yang ditulis dalam nama Latin). Adapun aturan penulisan lambang unsur adalah sebagai berikut.

1. Lambang unsur ditulis dengan mengambil huruf pertama atau dua huruf pertama dari nama unsur yang bersangkutan.
2. Unsur-unsur yang mempunyai nama dengan huruf pertama sama, lambangnya dibedakan oleh huruf yang kedua.
3. Lambang unsur ditulis dengan huruf kapital, untuk lambang yang terdiri atas satu huruf dan ditulis dengan huruf kapital diikuti dengan huruf kecil untuk unsur yang mempunyai dua huruf. Semua nama unsur ditulis dalam nama Latin.

Nama-nama unsur tersebut diperoleh berdasarkan sifat-sifatnya, atau pada saat pertama kali ditemukan, atau diberi nama dengan nama sesuai dengan para penemunya. Beberapa unsur yang dapat di Indonesiakan ditulis dalam bahasa Indonesia, namun lambang unsur yang ditulis tetap mengacu pada bahasa asli, yaitu bahasa Latin, misalnya: besi dengan nama latin ferrum (Fe), tembaga nama Latinnya cuprum (Cu), dan sebagainya. Tabel berikut merupakan contoh nama unsur dan penurunan nama yang diberikan.

No.	Nama Latin	Nama Indonesia	Lambang Unsur	Penurunan Nama Unsur
1.	Argon	Argon	Ar	Argos (malas)
2.	Borium	Boron	B	Buraq (putih)
3.	Carbonium	Karbon	C	Carbo (arang)
4.	Calsium	Kalsium	Ca	Calx (kapur)
5.	Silicium	Silikon	Si	Silex (batu api)
6.	Hydrogenium	Hidrogen	H	Hydro (air), genes
				(pembentuk)
7.	Curium	Kurium	Cm	Piere Curie (penemu)

Ada juga lambang unsur yang terdiri atas tiga huruf. Sebagai contoh unsur Ununbium (Uub), Ununtrium (Uut), Ununquadium (Uuq), Ununpentium (Uup), Ununhexium (Uuh), dan sebagainya.

Tabel 4.2 Beberapa Lambang Unsur

Nama Unsur (Indonesia)	Lambang
Aluminium	Al
Karbon	C
Silikon	Si
Besi	Fe
Tembaga	Cu
Kobalt	Co
Seng	Zn
Klorin	Cl
Kromium	Cr
Oksigen	0
Magnesium	Mg
Kalsium	Ca
Kalium	K
Natrium	Na
Emas	Au
Perak	Ag
Air raksa	Hg
Hidrogen	H
Helium	He
Iodin	I

C. Senyawa

Sebagian besar zat tunggal yang kalian jumpai sehari-hari berbentuk suatu senyawa. Beberapa contoh senyawa dalam kehidupan sehari-hari antara lain: air (H20), air kapur (Ca(OH)2), gula pasir (C12H22On), urea (CO(NH2)2), asam cuka (CH3COOH), dan sebagainya. Jika kalian perhatikan rumus kimia dari contoh-contoh senyawa tersebut, maka akan terlihat bahwa semua senyawa terdiri atas lebih dari satu jenis atom, ada yang dua jenis atom, tiga jenis atom, dan ada yang terdiri atas 4 jenis atom. Cobalah kalian sebutkan manakah yang terdiri atas dua, tiga, dan empat jenis atom dalam contoh di atas?

Apakah senyawa itu? Pertanyaan tersebut akan dapat kalian jawab setelah mempelajari uraian di bawah ini. Perhatikan reaksi penguraian molekul air berikut ini.

Gambar 4.4 Molekul air

Molekul air sendiri terdiri atas 2 buah atom hidrogen dan satu jenis atom oksigen. Kedua buah atom hidrogen masing-masing berikatan dengan oksigen.

Senyawa air merupakan zat tunggal, jika airdialiri arus listrik, maka terjadi materi lain yang merupakan zat tunggal yang lebih sederhana, yaitu gas oksigen (02) dan gas hidrogen (H2). Dengan demikian air dapat terurai lebih lanjut menjadi zat lain yang lebih sederhana. Gas oksigen dan gas hidrogen merupakan unsur yang membentuk air.

Ketiga materi tersebut, yaitu gas oksigen, gas hidrogen, dan air merupakan materi berbeda yang mempunyai sifat tersendiri. Gas oksigen merupakan gas yang sangat berguna dalam kehidupan, yaitu gas yang diperlukan untuk pernapasan dan pembakaran. Gas hidrogen merupakan gas yang mudah meledak. Adapun air merupakan senyawa yang berguna untuk semua kehidupan. Molekul air (H20), telah saling berikatan secara kimia sehingga merupakan senyawa tersendiri yang sangat berbeda sifatnya dengan unsur penyusunnya. Apakah senyawa itu? Untuk lebih jelas, lakukan kegiatan di bawah ini.

D. Rumus Kimia dan Penamaan Rumus Kimia

Zat kimia yang tersebar di alam sangat banyak jumlahnya. Untuk mempermudah dalam mempelajari­nya, zat ini ditulis dalam bentuk rumus kimia

1. Penulisan Rumus Kimia

Rumus kimia merupakan rumus dari zat tunggal yang dapat berupa unsur maupun senyawa yang terdiri atas dua atom atau lebih.

Cara penulisan rumus kimia yang berbentuk unsur atau molekul unsur mengikuti kaidah sebagai berikut.

1. Unsur-unsur tunggal yang dapat berdiri sendiri cukup ditulis lambang unsurnya, misalnya besi (Fe), tembaga (Cu), perak (Ag), emas (Au), gas argon (Ar), gas helium (He), dan sebagainya.
2. Beberapa unsur di alam dalam keadaan bebas, tidak dapat berdiri sendiri melainkan harus dalam bentuk ikatan antaratomnya yang disebut molekul unsur, maka harus dituliskan dalam bentuk molekul, sehingga penulisannya dilakukan apa adanya sesuai dengan keadaan unsur tersebut misalnya: gas oksigen (02), gas klor (Cl2), gas nitrogen (N2), fosfor (P4), dan belerang (S8). Penulisan 02 tersebut menunjukkan bahwa gas oksigen mempunyai 1 molekul oksigen yang terdiri atas 2 atom, ingat jangan ditulis dengan rumus 2 O, mengapa? Seandainya kalian tulis 202, maka diartikan bahwa gas oksigen terdiri atas 2 molekul oksigen yang terdiri atas 4 atom oksigen. Cobalah artikan penulisan gas klor (Cl2) tersebut.

Penulisan rumus kimia dalam bentuk molekul senyawa mengikuti langkah sebagai berikut

a.Penulisan rumus kimia dari suatu senyawa dituliskan dengan cara menuliskan lambang- lambang unsur yang membentuknya secara berdekatan tanpa diberi jarak (spasi) antara lambang unsur yang satu dengan unsur yang lain.

Sebagai contoh:

1)    Rumus kimia dari air dituliskan dengan rumus kimia H20. Rumus kimia H20 mempunyai arti bahwa 1 molekul air (H20) tersusun atas 2 atom hidrogen (H) dan 1 atom oksigen (O).

2)    Rumus kimia garam dapur dituliskan sebagai NaCI. Rumus NaCI mempunyai arti dalam satu molekul NaCI terdiri atas 1 atom Na dan satu atom Cl.

1. Jika satu molekul kimia tersusun oleh lebih dari satu atom unsur yang sama, maka banyaknya atom ditulis dengan cara menuliskan angka sejumlah atom yang menyusun molekul tersebut yang ditempatkan agak turun ke bawah (sebagai subscrib) di belakang lambang unsur penyusun molekul tersebut.

Misalnya:

1)    C02 (karbon dioksida) terdiri atas 1 atom C dan 2 atom O.

2)    NH, (amoniak) terdiri atas 1 atom N dan

3      atom H.

1. Gugus atom merupakan kumpulan atom yang tidak dapat berdiri sendiri sedangkan gugusan ion merupakan kumpulan atom yang bermuatan listrik dapat positifatau negatif. Jika dalam satu molekul terdapat gugus atom atau gugusan ion, maka gugus atom tersebut diletakkan berdekatan dengan lambang unsur yang lain dengan diberi kurung, misalnya:

1)    Air kapur (Ca(OH)2). 2)    Asam sulfat (H2S04). 3)    Asam fosfat (H3P04).

2. Penamaan Rumus Kimia

Nama-nama dari rumus kimia diberikan dengan aturan tertentu agar memudahkan dalam mengingatnya. Adapun aturan dalam pemberian nama mengikuti aturan sebagai berikut.

a. Rumus kimia yang terdiri atas satu jenis unsur diberi nama sesuai wujud dan nama unsur tersebut.

Misalnya:

• O2       : gas oksigen
• Cl2 : gas klor
• He : gas helium
• N2 : gas nitrogen

b. Jika rumus kimia terdiri atas dua buah unsur, maka penamaan dilakukan dengan cara menyebutkan nama unsur yang di depan (biasanya logam) diikuti dengan nama unsuryang kedua (bukan logam) dan diakhiri dengan akhiran ida.

Misalnya:

• NaCI : natrium klorida
• CaCI2 : kalsium klorida
• MgO : magnesium oksida

c. Senyawa yang mempunyai jenis atom sama tetapi jumlahnya berbeda, penamaannya dilakukan dengan cara menyebutkan unsur yang pertama diikuti dengan menyebutkan jumlah atom dari unsuryang bersangkutan diakhiri dengan akhiran ida

Tabel 4.4 Jumlah Atom dan Nama dalam Kata

Jumlah Atom	Nama
Satu	Mono
Dua	Di
Tiga	Tri
Empat	Tetra
Lima	Penta
Enam	Heksa
Tujuh	Hepta
Delapan	Okta
Sembilan	Nona
Sepuluh	Deka

Misalnya:

• CO : karbon monoksida
• C02 : karbon dioksida
• NO : nitrogen monoksida
• N02 : nitrogen dioksida

d. Senyawa basa (yang berikatan dengan gugusan ion OH-) diberi nama dengan menyebutkan nama unsur logam diikuti dengan menyebutkan hidroksida.

Misalnya:

• NaOH : natrium hidroksida
• KOH : kalium hidroksida
• Mg(OH)2: magnesium hidroksida
• AI(OH)3 : aluminium hidroksida

E. Senyawa asam (biasanya dimulai dengan unsur H), diberi nama dengan menyebut asam atau hidrogen diikuti dengan menyebutkan nama sisa asam (unsur bukan logam atau gugusan).

Misalnya:

• HCI : asam klorida
• H2S04:  asam sulfat
• H3P04: asam fosfat
• HCN : asam sianida

Info : Penamaan senyawa kimia yang dapat diterima secara inter­nasional berdasarkan aturan IUPAC (The International Union of Pure and Application Chemis­try) selain itu dikenal juga tata nama trivial (nama dagang). Misalnya:

• NaHC03 : soda roti
• HCOOH : asam semut
• C02      : asam a rang
• HNO3 : asam sendawa
• CH3COOH : asam cuka
• H20              : air

E. Campuran

Unsur dan senyawa keduanya merupakan zat tunggal atau zat murni. Zat tunggal atau zat murni merupakan suatu zat yang mempunyai sifat yang karakteristik. Jika dua atau lebih zat tunggal dicampur dalam satu tempat dengan tanpa adanya reaksi kimia, dalam arti sifat karakteristik dari masing-masing zat tunggal masih kelihatan, maka terjadilah suatu campuran. Sehingga campuran merupakan gabungan dari dua atau lebih zat tunggal tanpa terjadinya reaksi kimia. Di alam terdapat dua jenis campuran, yaitu campuran homogen atau terkenal dengan nama larutan dan campuran heterogen, yang dikenal dengan nama campuran kasar atau campuran.

1. Campuran Homogen

Gambar 4.5 Air teh merupakan campuran homogen

Larutan dikatakan sebagai campuran yang homogen (homo: sejenis, sama), karena secara fisik zat tunggal-zat tunggal yang menyusun campuran tersebut tidak tampak. Zat tunggal-zat tunggal yang bercampur telah melebur menjadi satu kesatuan sehingga secara mata biasa kalian tidak akan mampu melihatnya bahkan jika dilihat dengan mikroskop biasa. Namun, walaupun partikel tidak tampak oleh mata ataupun alat, harus diyakini bahwa materi itu tetap ada.

Larutan tidak harus berwujud cairan, namun dapat pula berwujud padat, misalnya perhiasan emas, kuningan, dan perunggu. Larutan dapat pula berwujud gas, misalnya campuran udara bersih antara gas nitrogen dengan gas oksigen. Jika kalian amati contoh-contoh larutan tersebut, terlihat bahwa setiap bagian atau komposisi dari larutan itu serba sama. Bagian mana pun yang kalian amati, maka susunan akan tetap sama.

2. Campuran Heterogen

Gambar 4.6 Air taut dan pasir merupakan campuran heterogen

Campuran heterogen atau campuran kasar, merupakan kumpulan dari beberapa zat tunggal yang masing-masing sifat zat tunggal dalam campuran tersebut masih kelihatan, misalnya campuran pasir dalam air. Pada campuran pasir dalam air, terlihat bahwa sifat dan bentuk air masih kelihatan, walaupun menjadi keruh, demikian pula sifat dan wujud pasir

Tabel 4.6 Perbedaan antara Unsur, Senyawa, dan Campuran

Unsur	Senyawa	Campuran
Terdiri atas satu jenis atom	Terdiri lebih dari satu jenis atom	Terdiri lebih dari satu jenis molekul
Tidak dapat diuraikan secara kimia menjadi zat yang lebih sederhana	Dapat diuraikan secara kimia menjadi zat yang lebih sederhana	Dapat dipisahkan dengan mudah
Mempunyai sifat sama dari atom penyusunnya	Mempunyai perbedaan sifat dari atom penyusunnya	Sifat materi penyusun­nya masing-masing masih kelihatan
Semua sifat sama	Semua sifat sama	Sifat tidak sama ter­gantung penyusunnya

F. Rangkuman

1. Unsur adalah zat tunggal paling sederhana yang tidak dapat diuraikan dengan reaksi kimia biasa.
2. Senyawa adalah zat tunggal yang terbentuk dari dua unsur atau lebih dan dapat terurai dengan reaksi kimia. Senyawa tersusun atas dua unsur atau lebih dengan perbandingan yang tetap. Sifat senyawa berbeda dengan unsur- unsur penyusunnya.
3. Semua nama unsur ditulis dalam nama Latin. Adapun penulisan lambang unsur sebagai berikut.
   • Lambang unsur ditulis dengan mengambil huruf pertama atau dua huruf pertama dari nama unsur yang bersangkutan.
   • Unsur-unsur yang mempunyai nama dengan huruf pertama sama, lambangnya dibedakan oleh huruf yang kedua.
   • Lambang unsur ditulis dengan huruf kapital untuk lambang yang terdiri atas satu huruf dan ditulis dengan huruf kapital diikuti dengan huruf kecil untuk unsur yang mempunyai dua huruf.
4. Campuran tersusun atas dua zat atau lebih dengan perbandingan tidak tetap. Sifat zat-zat penyusun masih ada dalam campurannya. Campuran dibedakan atas campuran homogen dan heterogen.