Wujud Zat (states of matter)

Zat atau materi adalah sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa. Menempati ruang berarti benda dapat ditempatkan dalam suatu ruang atau wadah tertentu, sedangkan massa benda dapat diukur baik dengan perkiraan atau dengan alat tertentu seperti neraca. Dua zat tidak dapat menempati ruang yang sama dalam waktu bersamaan. Setiap zat / materi terdiri dari partikel-partikel / molekul-molekul yang menyusun zat tersebut.

Zat dapat berada dalam wujud yang berbeda, tergantung pada suhunya. Setiap wujud zat mempunyai sifat-sifat khusus baik dilihat dari bentuk fisiknya maupun partikel-partikel penyusunnya yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi zat tersebut. Sebelumya kita telah mempelajari bahwa berdasarkan wujudnya zat dapat dibedakan menjadi tiga macam yaitu padat, cair, dan gas. Namun, tahukah anda masih ada wujud zat lainnya yakni wujud zat ke empat yang disebut plasma, dan wujud zat ke lima yang di beri nama BEC atau Bose Einstein Condesat. Mari kita pelajari selengkapnya di dalam artikel ini.

1. Zat padat

Zat Padat

Zat padat memiliki sifat sebagai berikut: 

• Zat padat memiliki bentuk yang pasti dan volume tertentu.
• Zat padat memiliki massa.
• Zat padat menempati ruang.

Partikel-partikel zat padat memiliki sifat sebagai berikut :

 

Partikel Zat Padat

• Parikel-partikel yang menempati posisi yang tetap, jika artikel zat padat menempati posisi yang teratur maka disebut kristal, dan Jika partikel zat padat menempati posisi yang tidak teratur, maka disebut amorf. 
• Gaya tarik-menarik antar partikel sangat kuat.
• Gerakan partikel hanya berupa getaran di sekitar posisi tetapnya.

Posisi partikel yang relaif tetap menyebabkan zat padat memiliki bentuk dan volume tetap. Gerakan partikel yang hanya bergetar menyebabkan zat padat tidak dapat mengalir. Contoh zat padat diantaranya adalah batu, kayu, gelas, dan sebagainya. 

2. Zat cair

Zat Cair

Zat cair memiliki sifat sebagai berikut :

• Zat cair mengikuti bentuk dari wadahnya dan memiliki volume yang pasti. 
• Zat cair memiliki massa. 
• Zat cair menempati ruang.

Pertikel-partikel zat cair memiliki sifat sebgai berikut :

Partikel Zat cair

• Jarak antar partikel tetap dan agak berjauhan.
• Gaya tarik menarik antar partikel lemah dibandingkan zat padat.
• Gerakan partikel lebih lincah dari pada zat padat dan partikel dapat berpindah tempat.
• Laju-nya selalu berubah-ubah karena adanya tumbukan dengan wadah
• Laju partikel tergantung pada temperatur
• Dapat dimampatkan (adanyatekanan) 

Jarak antar partikel yang tetap menyebabkan zat cair mempunyai volume yang tetap Gerakan partikel yang lincah dan dapat berpindah posisi menyebabkan zat cair dapat mengalir yang menyebabkan bentuk zat cair selalu mengikuti bentuk wadahnya. Contoh zat cair antara lain adalah air, dan air raksa. 

3. Zat gas 

Zat Gas

Zat gas memiliki sifat sebagai berikut :

• Gas menyebar untuk mengisi seluruh ruang yang diberikan dan tidak memiliki volume yang pasti.
• Gas memiliki massa.
• Gas menempati ruang.

Pertikel-partikel zat gas memiliki sifat sebagai berikut :

Partikel Zat Gas

• Memiliki jarak partikel yang berubah ubah.
• Hampir tidak ada gaya tarik-menarik.
• Gerakan partikel sangat bebas dibandingkan zat padat dan cair
• Bergerak bebas 

Jarak antar partikel yang tetap menyebabkan zat cair mempunyai volume yang tetap Gerakan partikel yang lincah dan dapat berpindah posisi menyebabkan zat cair dapat mengalir yang menyebabkan bentuk zat cair selalu mengikuti bentuk wadahnya. Contoh zat cair antara lain adalah air, dan air raksa

4. Plasma

Plasma

Plasma adalah gas yang terionisasi, artinya gas tersebut sudah kehilangan elektron2nya. Kita tahu bahwa sebuah unsur terdiri atas elektron dan nukleus (yang terdiri atas proton dan neutron).

Plasma  memiliki sifat sebagai berikut :

• Tidak lagi bersatu membentuk molekul, dan unsur2 tersebut kehilangan elektron2nya. Jadi dalam plasma, yang ada adalah sebuah "sup" yang terdiri atas nukleus dan elektron.
• Merupakan konduktor yang baik sekali karena memiliki banyak elektron bebas
• Tidak memiliki bentuk atau volume yang tetap kecuali jika terdapat dalam wadah
• Plasma membentuk struktur seperti filamen, pancaran dan lapisan-lapisan jika dipengaruhi medan elektrommagnet. 

Dilihat dari skemanya adalah:

Perbedaan plasma dengan api 

Api itu perubahan dari gas ke plasma. Karena kalau plasma adalah gas yang terionisasi dengan sempurna tetapi api masih terionisasi sebagian. Dan bukti bahwa plasma adalah gas yang terionisasi yaitu plasma dapat dikendalikan dengan medan magnet dan medan listrik. seperti pada ARC reactor, ITER reactor, dan reaktor2 fusi yang lain. 

Contoh plasma adalah lampu neon atau display komputer. 

 5. Bose-Einstein Condesat

kedudukan BEC berdasarkan energi

Merupakan sebuah fase benda yang terbentuk oleh boson didinginkan ke suhu yang mendekati nol mutlak. Kondensat pertama dibuat oleh Eric Cornell dan Carl Wieman pada 1995 di Universitas Colorado Boulder, menggunakan gas atom rubidium yang didinginkan sampai 170 nanoKelvin (nK). Dalam kondisi tersebut, sebagian besar atom jatuh ke keadaan kuantum terendah.

BEC memiliki sifat sebagai berikut :

• Dapat dengan spontan mengalir keluar dari wadahnya. Efek ini adalah konsekuensi dari mekanika kuantum, yang menyatakan bahwa sistem hanya dapat mendapatkan energi dalam langkah terpisah. Sekarang, bila sebuah sistem dalam keadaan suhu sangat rendah di mana dia dalam keadaan energi terendahnya, dia tidak lagi dapat mengurangi energinya, juga tidak dengan gesekan. Oleh karena itu, tanpa gesekan, fluida akan mudah menolak gravitasi karena adhesi antara fluida dan tembok wadah, dan ia akan membentuk posisi yang paling menguntungkan, misal, ke seluruh wadah