Kimia – Konsep, sejarah, cabang, prinsip dan aplikasi

Relevant Data:

• Tokoh: Antoine Lavoisier – Ilmuwan Prancis yang dianggap sebagai Bapak Kimia Modern. Ia mengembangkan hukum kekekalan massa dan mendalami reaksi pembakaran.
• Reaksi Kimia: Suatu perubahan dalam susunan atom atau molekul yang menghasilkan pembentukan zat baru dengan sifat yang berbeda. Contohnya adalah reaksi pembakaran, reaksi oksidasi, dan reaksi penguraian.
• Tabel Periodik: Sebuah tabel yang mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan jumlah proton dalam inti atomnya. Tabel Periodik memberikan informasi tentang sifat dan karakteristik unsur-unsur.
• Senyawa Kimia: Gabungan dua atau lebih unsur yang terikat bersama melalui ikatan kimia. Contohnya adalah air (H2O) yang terbentuk dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen.

Explanation:
Kimia adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari materi, struktur, sifat, komposisi, dan transformasi materi. Ilmu kimia melibatkan pemahaman tentang bagaimana atom dan molekul berinteraksi, membentuk ikatan kimia, dan berubah menjadi zat baru melalui reaksi kimia.

Salah satu aspek penting dalam kimia adalah reaksi kimia. Reaksi kimia terjadi ketika ikatan antara atom atau molekul rusak dan terbentuk ikatan baru, menghasilkan zat dengan sifat yang berbeda. Misalnya, reaksi pembakaran adalah suatu reaksi di mana zat terbakar dan berinteraksi dengan oksigen di udara, menghasilkan gas, panas, dan cahaya.

Tabel Periodik adalah alat yang sangat penting dalam kimia. Tabel ini mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan jumlah proton dalam inti atomnya. Tabel Periodik memberikan informasi tentang sifat-sifat dan karakteristik kimiawi unsur-unsur, seperti massa atom, sifat fisik, dan kecenderungan reaktivitas.

Selain itu, kimia juga mempelajari senyawa kimia. Senyawa kimia terbentuk ketika dua atau lebih unsur bergabung melalui ikatan kimia. Contohnya adalah air (H2O), yang terdiri dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Senyawa kimia memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda dari unsur-unsur penyusunnya.

Kimia memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari. Dalam industri farmasi, kimia digunakan untuk mengembangkan obat-obatan yang dapat menyembuhkan penyakit. Dalam industri makanan, kimia digunakan untuk mempelajari komposisi dan sifat-sifat bahan makanan. Kimia juga berperan dalam menjaga kebersihan lingkungan dan mempelajari dampak bahan kimia terhadap ekosistem.

Resources:

• Buku: “Kimia Dasar” oleh Raymond Chang dan Kenneth Goldsby
• Website: Royal Society of Chemistry – Website yang menyediakan informasi, artikel, dan jurnal ilmiah terkait kimia.
• Organisasi: Ikatan Kimia Indonesia (IKI) – Organisasi yang menghimpun para ahli kimia dan mendorong pengembangan ilmu kimia di Indonesia.
• Laboratorium Kimia: Mengunjungi laboratorium kimia di sekolah atau universitas untuk memahami lebih lanjut tentang percobaan dan praktikum kimia.
• Video Edukasi: Mencari video pembelajaran online yang menjelaskan konsep-konsep kimia secara visual dan interaktif.

Kimia menjelaskan konstanta dan perubahan materi.

Apa itu kimia?

Kimia adalah ilmu yang mempelajari komposisi, struktur dan sifat-sifat materi, termasuk hubungannya dengan energi dan juga perubahan-perubahan yang dapat terjadi di dalamnya melalui apa yang disebut reaksi. Ilmu yang mempelajari zat dan partikel penyusunnya, serta berbagai dinamika yang dapat terjadi di antara keduanya.

Kimia adalah salah satu ilmu pengetahuan besar kontemporer, yang kemunculannya merevolusi dunia selamanya. Ilmu pengetahuan ini telah menawarkan penjelasan yang fungsional dan dapat diverifikasi mengenai perilaku kompleks bahan-bahan yang diketahui, yang mampu menjelaskan baik kelanggengan maupun perubahannya.

Di sisi lain, pengetahuan kimia hadir dalam kehidupan sehari-hari, sampai-sampai kita menggunakan bahan alami dan membuat bahan buatan. Proses-proses seperti memasak, fermentasi, metalurgi, penciptaan bahan-bahan cerdas dan bahkan banyak proses yang terjadi di tubuh kita dapat dijelaskan melalui perspektif kimia (atau biokimia).

Di sisi lain, penguasaan ilmu kimia memungkinkan munculnya industri : transformasi bahan sesuai keinginan manusia untuk menciptakan benda-benda yang berguna (atau bahan-bahan yang diperlukan untuk memproduksinya). Dalam hal ini, ini adalah salah satu ilmu pengetahuan yang memiliki dampak terbesar terhadap dunia dan sejarah umat manusia.

Lihat juga: Ilmu Faktual

Simpulan

Kimia adalah cabang ilmu pengetahuan alam yang mempelajari komposisi, struktur, sifat, dan perubahan materi. Sebagai ilmu yang sangat fundamental, kimia sering disebut sebagai “ilmu sentral” karena menjembatani fisika dengan ilmu alam lainnya seperti biologi, geologi, dan ilmu lingkungan. Pemahaman tentang kimia sangat penting karena segala sesuatu di sekitar kita terdiri dari zat kimia, dan perubahan kimia terjadi di mana-mana, baik di alam maupun dalam kehidupan sehari-hari.

Sejarah kimia

Dalam arti sempit, sejarah kimia dimulai pada zaman prasejarah ketika manusia mulai tertarik pada material, manufaktur, memasak, dan membuat kue. Kaitannya dengan kemajuan teknologi umat manusia tidak diragukan lagi.

Kata kimia berasal dari bahasa Latin ars chimia (“seni alkimia”), yang berasal dari istilah Arab alkimia , yang digunakan sekitar tahun 330 untuk merujuk pada praktik pseudoscientific para pencari batu bertuah, yang dengannya mereka dapat mengubah timah dan logam lainnya menjadi emas, untuk memberikan keabadian atau kemahatahuan.

Alkemis pertama adalah ilmuwan Islam yang mengembangkan kebijaksanaan elemen dan material, yang dipahami sebagai sekumpulan tubuh dan roh yang, dengan menggunakan teknik yang benar, dapat dimanipulasi atau diubah.

Karakter misterius ini dulu disebut “ahli kimia” (dari alkemis ). Namun, mulai tahun 1661, dengan diterbitkannya “ The Skeptical Chemist” oleh ilmuwan Irlandia Robert Boyle (1627-1691), istilah tersebut mulai memiliki makna yang kurang esoterik (spiritual) dan lebih terkait dengan ilmu pengetahuan.

Di sisi lain, definisi kimia telah sangat bervariasi dari waktu ke waktu. Terutama karena bidangnya telah tumbuh dan berkembang secara besar-besaran, memberikan makna baru pada disiplin ilmu ini.

Sekitar tahun 1662, ilmuwan Swiss Christopher Glaser (1615-1670) mendefinisikan kimia sebagai seni ilmiah melarutkan benda-benda dari bahan yang berbeda, karena pada tahun 1730 Georg Stahl dari Jerman (1659-1734) menyebutnya sebagai seni memahami dinamika campuran.

Baru pada tahun 1837 ahli kimia Perancis Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) mendefinisikannya sebagai ilmu yang berhubungan dengan gaya antarmolekul. Di sisi lain, saat ini kita memahaminya sebagai studi tentang materi dan perubahannya, mengikuti definisi ahli kimia terkenal Hong Kong Raymond Chang (1939-2017).

Namun, kimia sebagai ilmu mulai ada pada abad ke-18, ketika eksperimen ilmiah pertama yang dapat diverifikasi dengan materi terjadi di Eropa modern, terutama setelah postulasi Teori Atom oleh John Dalton pada tahun 1983.

Sejak itu, kimia telah memicu banyak penemuan dan revolusi. Selain itu, hal ini berdampak penting pada ilmu dan disiplin ilmu serupa, seperti biologi, fisika, dan teknik.

Perserikatan Bangsa-Bangsa menyatakan bahwa tahun 2011 akan menjadi Tahun Kimia Internasional, sebagai pengakuan atas cakupan ilmu pengetahuan yang sangat luas dan dampak yang tidak dapat disangkal dari disiplin ilmu ini terhadap kehidupan kita.

1. Alkimia

Pada zaman kuno hingga abad pertengahan, alkimia merupakan praktik yang menggabungkan aspek-aspek filosofi, mistisisme, dan ilmu praktis. Para alkimiawan berusaha mengubah logam biasa menjadi emas dan mencari eliksir kehidupan. Meskipun banyak tujuan mereka tidak tercapai, alkimia meletakkan dasar bagi perkembangan kimia modern dengan memperkenalkan teknik dan peralatan laboratorium.

2. Revolusi Kimia

Pada abad ke-17 dan ke-18, kimia mulai berkembang sebagai ilmu pengetahuan yang lebih sistematis. Antoine Lavoisier, yang dikenal sebagai “Bapak Kimia Modern,” memperkenalkan hukum kekekalan massa dan menyusun daftar unsur kimia. Karyanya mengakhiri era alkimia dan memulai era kimia modern.

3. Teori Atom

Pada abad ke-19, John Dalton mengemukakan teori atom yang menyatakan bahwa materi terdiri dari partikel-partikel kecil yang tidak dapat dibagi lagi, yang disebut atom. Teori ini memberikan penjelasan yang lebih baik tentang hukum-hukum kimia dan reaksi kimia.

4. Penemuan Tabel Periodik

Dmitri Mendeleev, seorang ahli kimia Rusia, menyusun tabel periodik unsur pada tahun 1869. Tabel ini mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan sifat kimia mereka dan memprediksi keberadaan unsur-unsur yang belum ditemukan.

5. Kimia Modern

Perkembangan kimia modern meliputi penemuan struktur atom yang lebih rinci, mekanisme reaksi kimia, serta perkembangan teknologi analisis dan sintesis yang canggih. Penemuan-penemuan dalam kimia fisik, kimia organik, dan biokimia telah membuka jalan untuk kemajuan dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi.

Cabang ilmu kimia

Biokimia memungkinkan kita memahami reaksi yang terjadi di dalam sel.

Kimia mencakup banyak cabang, mengingat bidang studinya mendekati berbagai ilmu dan disiplin ilmu. Di antara cabang-cabang ini, berikut ini yang menonjol:

• • Kimia anorganik. Didedikasikan untuk mempelajari materi yang tidak terutama membentuk makhluk hidup atau substansinya, melainkan merupakan bentuk materi mati. Ia dibedakan dari kimia organik karena ia tidak berfokus pada unsur tertentu (karena kimia organik berfokus pada karbon).
  • Kimia organik. Juga disebut kimia kehidupan, ini adalah cabang kimia yang berfokus pada senyawa yang berputar di sekitar karbon dan hidrogen, dan sebagian besar memungkinkan terjadinya komposisi kehidupan.
  • Biokimia. Mengambil langkah lebih jauh menuju biologi, biokimia adalah kimia tubuh makhluk hidup, tertarik pada proses energi yang membuat mereka tetap hidup, pada reaksi yang terjadi secara teratur di dalam sel mereka, dan bidang pengetahuan lain yang memungkinkan kita. untuk memahami bagaimana tubuh kita dibuat secara fisik.
  • Kimia fisik. Disebut juga kimia fisik, mempelajari dasar-dasar fisika yang mendukung semua jenis proses kimia, terutama yang berkaitan dengan energi, seperti bidang elektrokimia, termodinamika kimia, dan sektor fisika (atau kimia) lainnya, tergantung bagaimana Anda melihatnya. ).
  • Kimia industri. Disebut juga kimia terapan, dibutuhkan pengetahuan teoritis kimia dan menerapkannya untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari. Ia sejalan dengan teknik kimia karena ia tertarik pada produksi reagen kimia yang ekonomis, pada bahan-bahan baru dan, saat ini, pada cara-cara melakukan aktivitas industri tanpa mempengaruhi lingkungan.
  • Kimia Analisis. Tujuan mendasarnya adalah untuk mendeteksi dan mengukur unsur-unsur kimia yang ada dalam suatu zat, yaitu untuk menemukan metode dan cara untuk memeriksa bahan penyusunnya dan berapa persentasenya.
  • Astrokimia. Dia beralih dari dunia sehari-hari untuk tertarik pada bintang-bintang dan komposisinya, yang sejalan dengan astrofisika. Ini adalah salah satu cabang paling terspesialisasi dari ilmu pengetahuan yang luas ini.

1. Kimia Analitik

Kimia analitik berfokus pada identifikasi dan kuantifikasi komponen dalam suatu sampel. Teknik-teknik analitik seperti spektroskopi, kromatografi, dan elektroforesis digunakan untuk menganalisis komposisi kimia.

2. Kimia Fisik

Kimia fisik mempelajari prinsip-prinsip fisika yang mendasari reaksi kimia dan sifat-sifat materi. Ini meliputi termodinamika, kinetika kimia, dan mekanika kuantum.

3. Kimia Organik

Kimia organik adalah studi tentang senyawa karbon dan reaksi-reaksinya. Ini mencakup berbagai senyawa seperti hidrokarbon, polimer, dan biomolekul.

4. Kimia Anorganik

Kimia anorganik mempelajari senyawa yang tidak termasuk dalam kategori senyawa organik. Ini termasuk logam, mineral, dan kompleks koordinasi.

5. Biokimia

Biokimia adalah cabang kimia yang mempelajari proses kimia dalam makhluk hidup. Ini mencakup studi tentang protein, enzim, DNA, dan metabolisme seluler.

Pentingnya kimia

Kimia hadir di sebagian besar proses industri, serta dalam aspek kehidupan kita sehari-hari. Berkat itu kami telah mengembangkan material kompleks yang disesuaikan dengan beragam kebutuhan kami sepanjang sejarah.

Dari paduan logam, hingga senyawa farmakologis atau bahan bakar untuk menggerakkan alat transportasi kita, pengetahuan tentang reaksi kimia sangatlah penting. Faktanya, berkat chemistry kita telah mengubah dunia di sekitar kita, menjadi lebih baik dan lebih buruk.

Di sisi lain, ilmu kimia mungkin akan memberi kita pengetahuan untuk memperbaiki kerusakan ekosistem sepanjang sejarah kita.

Penerapan kimia

Kimia adalah salah satu bidang pengetahuan manusia yang memiliki penerapan terbesar di berbagai bidang kehidupan. Beberapa dari mereka adalah:

• • Memperoleh energi. Berkat manipulasi bahan kimia seperti bahan bakar dan hidrokarbon, atau bahkan manipulasi inti atom unsur berat, dimungkinkan untuk menghasilkan energi panas yang pada gilirannya berfungsi untuk menghasilkan energi listrik. Inilah yang terjadi pada pembangkit listrik termoelektrik atau termonuklir.
  • Pembuatan bahan canggih. Berkat bahan kimia, saat ini terdapat serat sintetis, bahan cerdas, dan elemen lain yang memungkinkan kita memproduksi jenis pakaian baru, peralatan yang lebih baik, dan penerapan yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk meningkatkan kehidupan manusia.
  • Farmakologi. Bersamaan dengan biokimia dan kedokteran, kimia memungkinkan kombinasi senyawa untuk menghasilkan obat dan perawatan yang memperpanjang umur manusia dan juga meningkatkan kualitasnya.
  • Peningkatan pertanian. Melalui pemahaman kimia tanah, saat ini kita dapat memproduksi bahan tambahan, pupuk, dan zat lain yang penggunaan yang benar dapat mengubah tanah yang buruk menjadi tanah yang ideal untuk ditanami, sehingga memungkinkan kita untuk memerangi kelaparan dan kemiskinan.
  • Sanitasi dan dekontaminasi. Dengan memahami sifat-sifat astringen, penghilang lemak, dan jenis tindakan lokal lainnya, kita dapat memproduksi disinfektan dan pembersih untuk menjalani hidup yang lebih sehat, dan juga memberikan solusi terhadap kerusakan ekologis yang disebabkan oleh industri kita terhadap ekosistem.

1. Kesehatan dan Obat-obatan

Kimia sangat penting dalam pengembangan obat-obatan dan perawatan medis. Penemuan antibiotik, vaksin, dan terapi modern semuanya bergantung pada pemahaman kimia.

2. Industri

Industri kimia memproduksi berbagai bahan kimia yang digunakan dalam produk sehari-hari seperti plastik, deterjen, cat, dan bahan konstruksi. Proses kimia juga digunakan dalam produksi energi dan pengolahan limbah.

3. Lingkungan

Kimia lingkungan mempelajari polusi dan cara-cara untuk melindungi lingkungan. Ini termasuk pengembangan teknologi untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dan membersihkan tumpahan minyak.

4. Pertanian

Kimia pertanian mencakup pengembangan pupuk, pestisida, dan herbisida untuk meningkatkan hasil panen dan melindungi tanaman dari hama dan penyakit.

5. Teknologi Material

Kimia material mempelajari sifat-sifat bahan dan pengembangan material baru dengan sifat-sifat yang diinginkan, seperti kekuatan tinggi, ringan, atau tahan korosi.

Prinsip kimia modern

Kimia modern diatur oleh apa yang disebut prinsip kuantum, yang merupakan hasil teori atom yang mempertimbangkan materi dari berbagai tingkat kompleksitas, seperti:

• • Subjek. Segala sesuatu yang mempunyai massa, volume, dan tersusun dari partikel-partikel. Itu dapat terdiri dari zat murni atau campuran.
  • Senyawa kimia. Zat kimia tersusun atas lebih dari satu unsur kimia atau jenis atom, bukan berarti merupakan campuran, melainkan zat yang kerangka partikelnya mengulangi kombinasi unsur-unsur berbeda yang sama.
  • Molekul. Penyatuan dua atom atau lebih, menjadi suatu unit minimum yang memiliki fungsi dan sifat unik, yang dihasilkan dari karakteristik, lokasi, dan kelimpahan unsur-unsur penyusunnya. Suatu senyawa kimia dapat direduksi menjadi molekul minimum, tetapi jika molekul tersebut “dipecah”, tidak akan ada senyawa lagi dan kita hanya akan memiliki atom, yaitu potongan minimum yang menyusunnya.
  • atom. Partikel minimal yang tidak terlihat, memiliki berat, volume, stabilitas, dan muatan listrik, merupakan bahan penyusun materi. Jumlah atomnya terbatas, masing-masing jenisnya sesuai dengan suatu unsur kimia yang tercantum dalam Tabel Periodik Unsur.
  • Partikel sub atom. Partikel yang menyusun atom dan memberikan sifat-sifatnya. Ada tiga jenis: elektron (bermuatan negatif), neutron (tidak bermuatan) dan proton (bermuatan positif). Yang pertama mengorbit inti atom seperti awan, sedangkan dua yang terakhir membentuk inti itu sendiri, dan pada gilirannya terdiri dari subpartikel yang lebih kecil dan lebih fana, yang disebut quark.

Kimia dan fisika

Kimia dan fisika merupakan disiplin ilmu yang bersaudara, namun keduanya memandang realitas dari sudut pandang yang berbeda. Kimia adalah ilmu tentang materi, reaksi dan komposisinya. Sebaliknya, fisika adalah ilmu tentang gaya-gaya yang mengatur dunia nyata dan sangat menentukan keadaan (bukan komposisi) materi.

Perbedaan perspektif ini dapat dipahami jika kita memikirkan wujud materi: air tersusun dari dua unsur kimia yang menyusun molekulnya: hidrogen dan oksigen (H2O). Hal ini akan terus berlaku ketika air berada dalam keadaan cair, ketika membeku menjadi padat, dan ketika mendidih menjadi uap.

Dalam setiap keadaan fisiknya, suatu zat mempunyai tingkat energi internal yang sangat berbeda sebagai akibat dari getaran partikel-partikelnya dalam mode yang berbeda-beda. Terjadi perubahan fisika, tetapi tidak terjadi perubahan kimia, karena seperti pada contoh air, es dan uap masih mempunyai unsur kimia yang sama.

Sebaliknya, dengan mendorong reaksi kimia air dengan logam, diperoleh oksida, yaitu komposisi kimia kedua zat tersebut berubah dan diperoleh yang baru (oksida logam), tanpa air berhenti menjadi cair dan air. besi menjadi padat, yaitu tanpa mengubah keadaan fisik benda tersebut.

Selengkapnya di: Fisika

Kesimpulan

Kimia adalah ilmu yang fundamental dan luas yang mempelajari materi dan perubahan kimia. Dengan berbagai cabang dan aplikasi praktisnya, kimia memainkan peran penting dalam kemajuan teknologi dan peningkatan kualitas hidup manusia. Pemahaman tentang kimia tidak hanya membantu kita memahami dunia di sekitar kita tetapi juga memungkinkan inovasi yang berkelanjutan untuk masa depan yang lebih baik.

Referensi

• • “Kimia” di Wikipedia.
  • “Kimia” di Khan Academy.
  • “Apa itu kimia” (video) di Educatina.
  • “Kimia: sains dan seni materi” di UNESCO.
  • “Kimia” dalam The Encyclopaedia Britannica.