Akar ilmu kimia dapat dilacak hingga fenomena
pembakaran.
Api merupakan kekuatan mistik yang mengubah suatu zat menjadi zat lain dan karenanya merupakan perhatian utama umat manusia. Adalah api yang menuntun manusia pada penemuan
besi dan
gelas. Setelah
emas ditemukan dan menjadi logam berharga, banyak orang yang tertarik menemukan metode yang dapat merubah zat lain menjadi emas. Hal ini menciptakan suatu
protosains yang disebut
Alkimia. Alkimia dipraktikkan oleh banyak kebudayaan sepanjang sejarah dan sering mengandung campuran
filsafat,
mistisisme, dan protosains.
Abu Musa Jabir bin Hayyan dan
Paracelsus mengembangkan alkimia menjauh dari filsafat dan mistisisme dan mengembangkan pendekatan yang lebih sistematik dan ilmiah. Alkimiawan pertama yang dianggap menerapkan
metode ilmiah terhadap alkimia dan membedakan kimia dan alkimia adalah
Robert Boyle (1627–1691). Walaupun demikian, kimia seperti yang kita ketahui sekarang diciptakan oleh
Antoine Lavoisier dengan
hukum kekekalan massanya pada tahun 1783.
Penemuan unsur kimia memiliki sejarah yang panjang yang mencapai puncaknya dengan diciptakannya
tabel periodik unsur kimia oleh
Dmitri Mendeleyev pada tahun 1869.
Penghargaan Nobel dalam Kimia yang diciptakan pada tahun 1901 memberikan gambaran bagus mengenai penemuan kimia selama 100 tahun terakhir. Pada bagian awal abad ke-20, sifat subatomik atom diungkapkan dan ilmu
mekanika kuantum mulai menjelaskan sifat fisik ikatan kimia. Pada pertengahan abad ke-20, kimia telah berkembang sampai dapat memahami dan memprediksi aspek-aspek
biologi yang melebar ke bidang
biokimia.
Industri kimia mewakili suatu aktivitas ekonomi yang penting. Pada tahun 2004, produsen bahan kimia 50 teratas global memiliki penjualan mencapai 587 bilyun dolar AS dengan margin keuntungan 8,1% dan pengeluaran
riset dan pengembangan 2,1% dari total penjualan .
CABANG ILMU KIMIA
Kimia umumnya dibagi menjadi beberapa bidang utama. Terdapat pula beberapa cabang antar-bidang dan cabang-cabang yang lebih khusus dalam kimia.
- Kimia analitik adalah analisis cuplikan bahan untuk memperoleh pemahaman tentang susunan kimia dan strukturnya. Kimia analitik melibatkan metode eksperimen standar dalam kimia. Metode-metode ini dapat digunakan dalam semua subdisiplin lain dari kimia, kecuali untuk kimia teori murni.
- Biokimia mempelajari senyawa kimia, reaksi kimia, dan interaksi kimia yang terjadi dalam organisme hidup. Biokimia dan kimia organik berhubungan sangat erat, seperti dalam kimia medisinal atau neurokimia. Biokimia juga berhubungan dengan biologi molekular, fisiologi, dan genetika.
- Kimia anorganik mengkaji sifat-sifat dan reaksi senyawa anorganik. Perbedaan antara bidang organik dan anorganik tidaklah mutlak dan banyak terdapat tumpang tindih, khususnya dalam bidang kimia organologam.
- Kimia organik mengkaji struktur, sifat, komposisi, mekanisme, dan reaksi senyawa organik. Suatu senyawa organik didefinisikan sebagai segala senyawa yang berdasarkan rantai karbon.
- Kimia fisik mengkaji dasar fisik sistem dan proses kimia, khususnya energitika dan dinamika sistem dan proses tersebut. Bidang-bidang penting dalam kajian ini di antaranya termodinamika kimia, kinetika kimia, elektrokimia, mekanika statistika, dan spektroskopi. Kimia fisik memiliki banyak tumpang tindih dengan fisika molekular. Kimia fisik melibatkan penggunaan kalkulus untuk menurunkan persamaan, dan biasanya berhubungan dengan kimia kuantum serta kimia teori.
- Kimia teori adalah studi kimia melalui penjabaran teori dasar (biasanya dalam matematika atau fisika). Secara spesifik, penerapan mekanika kuantum dalam kimia disebut kimia kuantum. Sejak akhir Perang Dunia II, perkembangan komputer telah memfasilitasi pengembangan sistematik kimia komputasi, yang merupakan seni pengembangan dan penerapan program komputer untuk menyelesaikan permasalahan kimia. Kimia teori memiliki banyak tumpang tindih (secara teori dan eksperimen) dengan fisika benda kondensi dan fisika molekular.
- Kimia nuklir mengkaji bagaimana partikel subatom bergabung dan membentuk inti. Transmutasi modern adalah bagian terbesar dari kimia nuklir dan tabel nuklida merupakan hasil sekaligus perangkat untuk bidang ini.
KONSEP DASAR KIMIA
Tatanama
Tatanama kimia merujuk pada sistem penamaan
senyawa kimia. Telah dibuat sistem penamaan spesies kimia yang terdefinisi dengan baik.
Senyawa organik diberi nama menurut sistem
tatanama organik.
Senyawa anorganik dinamai menurut sistem
tatanama anorganik.
Atom
Atom adalah suatu kumpulan materi yang terdiri atas
inti yang bermuatan positif, yang biasanya mengandung
proton dan
neutron, dan beberapa elektron di sekitarnya yang mengimbangi muatan positif inti. Atom juga merupakan satuan terkecil yang dapat diuraikan dari suatu unsur dan masih mempertahankan sifatnya, terbentuk dari inti yang rapat dan bermuatan positif dikelilingi oleh suatu sistem elektron.
Unsur
Bijih
uranium
Unsur adalah sekelompok atom yang memiliki jumlah
proton yang sama pada
intinya. Jumlah ini disebut sebagai
nomor atom unsur. Sebagai contoh, semua atom yang memiliki 6 proton pada intinya adalah atom dari unsur kimia
karbon, dan semua atom yang memiliki 92 proton pada intinya adalah atom unsur
uranium.
Tampilan unsur-unsur yang paling pas adalah dalam
tabel periodik, yang mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan kemiripan sifat kimianya.
Daftar unsur berdasarkan nama,
lambang, dan
nomor atom juga tersedia.
Ion
Ion atau spesies bermuatan, atau suatu atom atau molekul yang kehilangan atau mendapatkan satu atau lebih elektron.
Kation bermuatan positif (misalnya kation
natrium Na
+) dan
anion bermuatan negatif (misalnya
klorida Cl
−) dapat membentuk
garam netral (misalnya
natrium klorida, NaCl). Contoh
ion poliatom yang tidak terpecah sewaktu reaksi asam-basa adalah
hidroksida (OH
−) dan
fosfat (PO
43−).
Senyawa
Senyawa merupakan suatu zat yang dibentuk oleh dua atau lebih
unsur dengan
perbandingan tetap yang menentukan susunannya. sebagai contoh,
air merupakan senyawa yang mengandung
hidrogen dan
oksigen dengan perbandingan dua terhadap satu. Senyawa dibentuk dan diuraikan oleh
reaksi kimia.
Molekul
Molekul adalah bagian terkecil dan tidak terpecah dari suatu
senyawa kimia murni yang masih mempertahankan sifat kimia dan fisik yang unik. Suatu molekul terdiri dari dua atau lebih
atom yang
terikat satu sama lain.
Zat kimia
Suatu ‘zat kimia’ dapat berupa suatu unsur, senyawa, atau campuran senyawa-senyawa, unsur-unsur, atau senyawa dan unsur. Sebagian besar materi yang kita temukan dalam kehidupan sehari-hari merupakan suatu bentuk campuran, misalnya
air,
aloy,
biomassa, dll.
Ikatan kimia
Orbital atom dan orbital molekul
elektron
Ikatan kimia merupakan gaya yang menahan berkumpulnya
atom-atom dalam
molekul atau
kristal. Pada banyak senyawa sederhana,
teori ikatan valensi dan konsep
bilangan oksidasi dapat digunakan untuk menduga struktur molekular dan susunannya. Serupa dengan ini, teori-teori dari
fisika klasik dapat digunakan untuk menduga banyak dari struktur ionik. Pada senyawa yang lebih kompleks/rumit, seperti
kompleks logam, teori ikatan valensi tidak dapat digunakan karena membutuhken pemahaman yang lebih dalam dengan basis
mekanika kuantum
Wujud zat
Fase adalah kumpulan keadaan sebuah sistem fisik makroskopis yang relatif serbasama baik itu komposisi kimianya maupun sifat-sifat fisikanya (misalnya masa jenis, struktur kristal, indeks refraksi, dan lain sebagainya). Contoh keadaan fase yang kita kenal adalah padatan, cair, dan gas. Keadaan fase yang lain yang misalnya plasma, kondensasi Bose-Einstein, dan kondensasi Fermion. Keadaan fase dari material magnetik adalah
paramagnetik,
feromagnetik dan
diamagnetik.
Reaksi kimia
Reaksi kimia antara
hidrogen klorida dan
amonia membentuk senyawa baru
amonium klorida
Reaksi kimia adalah transformasi/perubahan dalam
struktur molekul. Reaksi ini bisa menghasilkan penggabungan molekul membentuk molekul yang lebih besar, pembelahan molekul menjadi dua atau lebih molekul yang lebih kecil, atau
penataulangan atom-atom dalam molekul. Reaksi kimia selalu melibatkan terbentuk atau terputusnya
ikatan kimia.
Kimia kuantum
Kimia kuantum secara matematis menjelaskan kelakuan dasar
materi pada tingkat
molekul. Secara prinsip, dimungkinkan untuk menjelaskan semua sistem kimia dengan menggunakan teori ini. Dalam praktiknya, hanya sistem kimia paling sederhana yang dapat secara realistis diinvestigasi dengan
mekanika kuantum murni dan harus dilakukan hampiran untuk sebagian besar tujuan praktis (misalnya,
Hartree-Fock,
pasca-Hartree-Fock, atau
teori fungsi kerapatan, lihat
kimia komputasi untuk detilnya). Karenanya, pemahaman mendalam mekanika kuantum tidak diperlukan bagi sebagian besar bidang kimia karena implikasi penting dari teori (terutama hampiran orbital) dapat dipahami dan diterapkan dengan lebih sederhana.
Dalam mekanika kuantum (beberapa penerapan dalam kimia komputasi dan kimia kuantum),
Hamiltonan, atau keadaan fisik, dari partikel dapat dinyatakan sebagai penjumlahan dua operator, satu berhubungan dengan
energi kinetik dan satunya dengan
energi potensial. Hamiltonan dalam
persamaan gelombang Schrödinger yang digunakan dalam kimia kuantum tidak memiliki terminologi bagi
putaran elektron.
Penyelesaian persamaan Schrödinger untuk atom
hidrogen memberikan bentuk
persamaan gelombang untuk
orbital atom, dan energi relatif dari orbital 1s, 2s, 2p, dan 3p. Hampiran orbital dapat digunakan untuk memahami atom lainnya seperti
helium,
litium, dan
carbons
Hukum kimia
Hukum-hukum kimia sebenarnya merupakan
hukum fisika yang diterapkan dalam sistem kimia. Konsep yang paling mendasar dalam kimia adalah
Hukum kekekalan massa yang menyatakan bahwa tidak ada perubahan jumlah zat yang terukur pada saat
reaksi kimia biasa. Fisika modern menunjukkan bahwa sebenarnya
energilah yang kekal, dan bahwa energi dan massa saling
berkaitan.
Kekekalan energi ini mengarahkan kepada pentingnya konsep
kesetimbangan,
termodinamika, dan
kinetika
Industri Kimia
Industri kimia adalah salah satu aktivitas ekonomi yang penting. Top 50 produser kimia dunia pada tahun 2004 mempunyai penjualan sebesar USD $587 milyar dengan profit margin sebesar 8.1% dan penegluaran rekayasa (research and development) sebesar 2.1% dari total penjualan kimia.
Sumber :
- wikipedia
- chem-is-try
- kompas
- buku kimia SMA
- google