Ilmu Kimia

Ilmu Kimia – Pengantar

Hampir semua hal dlm kehidupan kita melibatkan “kimia”, baik bahan kimia, reaksi kimia, energi kimia, & lain-lain. Pada permulaan peradaban manusia, tatkala Zaman Batu beralih ke Zaman Perunggu & Zaman Besi, manusia tak menyadari bahwa mereka telah melakukan reaksi kimia tatkala mengubah material yg mereka dapatkan & kenal selaku ‘batu’−ketika ini kita kenal selaku mineral−menjadi banyak sekali logam.

Peradaban manusia berikutnya semakin meningkat seiring dgn kemampuan untuk mentransformasi berbagai material menjadi lebih beragam & memiliki kegunaan, mirip gelas, aksesori, koin, keramik, & lain-lain. Semua perkembangan ini tak akan terjadi tanpa adanya kimia. Oleh alasannya itu, tidaklah mengherankan jika ilmu kimia disebut sebagai central science (sentra dr ilmu pegetahuan). Ilmu kimia memegang peranan yg sangat penting dlm kemajuan berbagai ilmu pengetahuan lainnya, mirip biologi, farmasi, kedokteran, pertanian, fisika, geologi, ilmu material, ilmu teknik, & lain-lain.

Gambaran Umum

Kimia merupakan ilmu yg mempelajari materi & pergeseran yg dialaminya. Materi yaitu segala sesuattu yg menempati ruang & mempunyai massa. Semua objek yg kita lihat di sekeliling kita hampir semuanya tersusun dr materi. Gas-gas yg berada di atmosfer, walaupun tak terlihat oleh mata, pula merupakan materi−menempati ruang & memiliki massa. Namun, cahaya matahari meskipun terlihat tak termasuk materi alasannya adalah merupakan suatu bentuk energi.

Unit penyusun terkecil dr materi ialah atom. Masing-masing unsur terdiri dr atom-atom sejenis yg khas untuk setiap unsur. Sifat dr suatu materi berhubungan dgn jenis atom-atom penyusun (komposisi) serta susunan atom-atom tersebut (struktur). Inilah yg menjadi esensi ilmu kimia, yakni keterkaitan sifat & sikap atom-atom pada skala submikroskopik dgn pengamatan materi di sekeliling kita pada skala makroskopik.

Ruang Lingkup Kimia

Ilmu kimia mempelajari materi melingkupi susunan (komposisi), struktur, sifat, pergeseran materi, serta energi yg menyertai pergeseran tersebut. Berikut akan dibahas satu per satu terminologi dasar yg perlu dimengerti untuk lebih mengerti kimia.

1. Komposisi

Komposisi mengacu pada pecahan-cuilan atau komponen-komponen dr sampel suatu materi & perbandingan relatifnya. Air murni tersusun dr dua jenis unsur, yakni hidrogen & oksigen dlm perbandingan tetap tertentu. Berdasarkan massanya, komposisi air yakni 11,19% hidrogen & 88,81% oksigen. Hidrogen peroksida, suatu senyawa yg biasa dipakai dlm antiseptik & pemutih, pula tersusun dr hidrogen & oksigen, tetapi dgn komposisi yg berlainan. Komposisi hidrogen peroksida menurut massa ialah 5,93% hidrogen & 94,07% oksigen.

2. Struktur

Struktur mengacu pada penyusunan (penataan) ruang dr partikel-partikel penyusun materi. Struktur memberikan gambaran bagaimana partikel-partikel tersebut saling terikat. Intan & grafit, keduanya sama-sama cuma tersusun dr unsur karbon, namun keduanya memiliki struktur yg berbeda. Atom-atom karbon pada grafit tersusun dlm bentuk lapisan-lapisan. Pada intan, setiap atom karbon berikatan dgn empat atom karbon tetangganya membentuk jaringan kerangka tetrahedral.

3. Sifat

Sifat mengacu pada atribut yg dijadikan sebagai pembeda antara sampel materi yg satu dgn yg yang lain. Setiap jenis materi memiliki sifat khas yg membedakannya dr yg lain. Berdasarkan pergantian yg terjadi pada materi, sifat materi dibedakan menjadi sifat fisis & sifat kimia. Sifat fisis mampu diperhatikan tanpa mengubah identitas & komposisi dr zat, contohnya warna, busuk, densitas, titik leleh, titik didih, daya hantar listrik, & kekerasan. Sifat kimia memerikan cara suatu zat berganti atau bereaksi untuk membentuk zat lain, contohnya sifat akomodasi terbakar berkaitan dgn kesanggupan suatu zat terbakar dgn eksistensi oksigen.

Berdasarkan kebergantungan kepada jumlah dr materi, sifat materi dibedakan menjadi sifat ekstensif & sifat intensif. Sifat ekstensif bergantung pada jumlah materi, mirip massa & volum dr suatu sampel bergantung pada jumlah zat yg ada di dalamnya. Lain halnya dgn sifat intensif yg tak bergantung pada jumlah materi, mirip densitas, warna & titik leleh dr suatu zat akan tetap sama, baik sampel dlm jumlah sedikit maupun sangat banyak.

4. Perubahan

Perubahan yg terjadi pada materi dibedakan menjadi pergeseran fisika & pergeseran kimia. Pada perubahan fisika, sifat fisis materi berganti namun komposisi materi tidaklah berganti. Zat yg mengalami pergantian fisika tetaplah zat yg sama sebelum maupun setelah pergantian. Contohnya, tatkala air membeku, terjadi perubahan wujud dr cair menjadi padat, tetapi baik air maupun es keduanya sama terdiri dr 11,19% hidrogen & 88,81% oksigen berdasar massa.

Semua perubahan wujud materi (dari cair ke padat, cair ke gas, padat ke gas, & sebaliknya) tergolong pergantian fisika. Pada pergantian kimia (reaksi kimia), satu atau lebih jenis materi berkembang menjadi jenis materi yg gres dgn komposisi yg berlainan dgn semula. Contohnya, tatkala gas hidrogen dibakar di udara, terjadi kombinasi antara hidrogen & oksigen yg berada di udara membentuk air.

Cabang-cabang Ilmu Kimia

Ilmu kimia dibagi menjadi lima cabang utama, antara lain:

• Kimia analitik mempelajari identifikasi zat-zat apa yg ada (analisis kualitatif) serta deteksi berapa jumlah masing-masing zat (analisis kuantitatif) dlm suatu sampel materi.
• Kimia fisik menerapkan teori matematika & metode fisika pada sifat materi untuk mempelajari proses kimia & pergeseran energi yg terlibat.
• Kimia organik mempelajari struktur, sifat, & reaksi dr senyawa-senyawa organik. Senyawa organik dengan-cara biasa adalah senyawa yg memiliki ikatan antara karbon-hidrogen.
• Kimia anorganik mempelajari segala zat yg tak termasuk senyawa organik. Senyawa-senyawa karbon sederhana seperti karbon monoksida, karbon dioksida, & senyawaan karbonat tergolong selaku senyawa anorganik.
• Biokimia mempelajari proses-proses kimia yg ada dlm makhluk hidup.

Metode Ilmiah

Kimia, sebagai belahan dr sains, dikembangkan oleh para ilmuwan dr semenjak dahulu kala dgn memakai suatu pendekatan sistematis dlm mengolah & mengetahui berita-informasi berhubungan yg didapat dr aneka macam eksperimen. Prosedur pendekatan sistematis dlm mendapatkan ilmu wawasan ini dikenal selaku metode ilmiah. Tahap-tahap dlm metode ilmiah dapat dilihat dlm skema berikut:

Contoh Soal & Pembahasan wacana Ilmu Kimia

Contoh Soal 1

Berikut ialah beberapa insiden pergeseran materi di sekitar kita.

1. kamper menyublim
2. fotosintesis
3. besi berkarat
4. menyolder
5. lilin terbakar
6. kayu melapuk

Peristiwa yg tergolong pergeseran kimia adalah …

A. 1, 2, 4, 5
B. 2, 3, 4, 5
C. 2, 3, 4, 6
D. 2, 3, 5, 6
E. 3, 4, 5, 6

Jawab: D

Perubahan kimia ditandai dgn terbentuknya zat baru. Fotosintesis merupakan reaksi kimia di mana karbon dioksida & air diubah menjadi glukosa & oksigen. Besi berkarat merupakan besi yg teroksidasi menjadi oksida besi. Lilin terbakar merupakan reaksi pembakaran yg mampu menciptakan karbon dioksida & uap air. Kayu melapuk merupakan reaksi penguraian matriks polisakarida kayu menjadi senyawa-senyawa yg lebih sederhana.

Contoh Soal 2

Berikut adalah langkah-langkah dlm metode ilmiah.

1. menarik kesimpulan
2. mempublikasikan hasil
3. menganalisis data
4. menganjurkan hipotesis
5. merumuskan dilema
6. melaksanakan eksperimen

Urutan langkah metode ilmiah yg benar ialah …

1. 6−5−4−3−2−1
2. 5−4−6−3−1−2
3. 4−6−5−3−2−1
4. 3−4−5−6−1−2
5. 4−5−3−6−1−2

Jawab: B

Urutan langkah dlm metode ilmiah, yaitu: merumuskan persoalan → menganjurkan hipotesis → melakukan eksperimen → menganalisis data → mempesona kesimpulan → mempublikasikan hasil.

Referensi

Atkins, Peter & Jones, Loretta. 2010. Chemical Principles: The Quest for Insight (5^th edition). New York: W.H. Freeman & Company
Brown, Theodore L. et al. 2017. Chemistry: The Central Science (14^th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.
Johari, J.M.C. & Rachmawati, M. 2009. Kimia SMA & MA untuk Kelas X Jilid 1. Jakarta: Esis
Petrucci, Ralph H. et al. 2017. General Chemistry: Principles and Modern Applications (11^th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.
Whitten, Kenneth. W. et al. 2014. Chemistry (10^th edition). California: Brooks/Cole Cengage Learning

Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.
Alumni Kimia FMIPA UI

Materi Kimia lainnya di Sosiologiku.com:

• Koloid
• Larutan Penyangga
• Polimer