B. Hakikat Ilmu Kimia

            Ilmu kimia merupakan salah satu daripada ilmu pengetahuan alam yang melibatkan aktivitas ilmiah (pengamatan, percobaan, dan teori). Jauh sebelumnya peradaban-peradaban tertua umat manusia di Mesir, Mesopotamia, Tiongkok, India dan Yunani telah mengenal apa yang disebut “reaksi kimia”, yaitu perubahan suatu materi menjadi materi yang lain. Masyarakat di zaman purba telah mampu mengolah logam-logam dari bijihnya, mengawetkan makanan dan jenazah, membuat gelas dan keramik, serta meramu obat-obatan dan zat warna.

            Kimia yang berlandaskan aktivitas ilmiah (pengamatan, percobaan, dan teori) dilahirkan oleh para ilmuwan Arab dan Persia pada abad ke-8. Salah seorang bapak ilmu kimia yang terkemuka adalah Jabir Ibn Hayyan (700 – 778), yang lebih dikenal di Eropa dengan nama Latinnya, Geber. Ilmu itu diberi nama Al-kimiya (bahasa Arab) yang berarti perubahan materi. Dari kata al-kimiya inilah segala bangsa dimuka bumi ini meminjam istilah: alchemi (Latin), chemistry (Inggris), chimie (Perancis), chemie (Jerman), chemica (Italia), dan kimia (Indonesia)

Para ilmuwan Arab dan Persia pada abad-abad pertengahan melakukan eksperimen-eksperimen untuk mensintesis zat-zat baru, bukan hanya sekedar berfilsafat seperti ahli-ahli pikir Yunani. Tujuan berbagai eksperimen itu pada mulanya untuk membuat emas dari besi atau timah. Kenyataannya, para ilmuwan itu menemukan zat-zat baru yang lebih berharga daripada emas, seperti alkohol, boraks, kamfer, soda, sabun, dan asam-asam mineral. Penemuan asam-asam mineral, terutama asam sulfat, merupakan revolusi besar dalam eksperimen ilmu kimia. Asam ini jauh lebih kuat daripada asam cuka yang dikenal saat itu, sehingga banyak zat yang dapat diuraikan tanpa suhu tinggi dan waktu yang lama. Bahkan sampai sekarang asam sulfat tetap merupakan zat yang sangat vital dalam industri kimia.

            Ilmu kimia juga berkaitan erat dengan materi. Istilah itu tidak asing dalam kehidupan kita sehari-hari. Misal sebongkah batu adalah materi, karena ia merupakan sesuatu yang dapat digenggam dalam telapak tangan. Kita merasakan ukuran dan beratnya. Tatkala batu itu kita lemparkan kita mengetahui bahwa kontraksi otot diperlukan agar batu itu cepat. Batu itu sudah tentu mempunyai volume.  Kita tidak mungkin meletakan dua bongkah batu ditempat yang sama pada saat yang sama. Berdasarkan uraian di atas, dapat disimpulkan, defenisi materi sebagai berikut

            Materi adalah segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang (mempunyai volume).

            Segala benda di alam semesta, termasuk tubuh kita, merupakan materi. Istilah itu diambil dari bahasa Latin, mater, yang berarti “ibu”. Materi dapat sekeras baja, selunak air dalam kolam, atau tidak kelihatan sebagaimana oksigen di udara. Dengan kata lain, materi terdapat dalam tiga macam wujud: padat (solid), cair (liquid), dan gas.

            Perlu diperhatikan massa tidak sama dengan berat. Massa adalah ukuran bertahannya suatu benda terhadap perubahan kecepatan. Kita lebih mudah mendorong sepeda motor (yang masanya kecil) daripada truk bermuatan penuh. Lemparan batu yang besar terasa lebih sakit kepada tubuh kita daripada lemparan batu yang kecil. Berat adalah gaya yang menyatakan besarnya tarikan gravitasi benda yang bermassa. Berat suatu benda sangat bergantung pada gravitasi. Seorang astronot yang memiliki berat 60 kg di bumi akan memiliki berat 10 kg di bulan (dapat melompat-lompat seperti katak), sedangkan di ruang angkasa ia tidak mempunyai berat (dapat melayang seperti balon tanpa jatuh ke lantai pesawat). Sebaliknya, massa suatu benda tidak bergantung pada gravitasi. Sang astronot tersebut memiliki massa yang tetap dan tidak pernah berubah baik di bumi, di bulan, maupun di ruang angkasa.

            Kita dapat mengenal suatu materi dan membedakannya dari materi-materi yang lain berdasarkan berbagai ciri khas yang disebut sifat-sifat. Sebagai contoh, kita dapat membedakan air dengan bensin berdasarkan bau kedua cairan itu dengan memasukan korek api yang menyala kedalam masing-masing cairan itu. Bensin akan menghidupkan api, sedangkan air justru mematikan api. Demikian pula jika sepotong logam yang mengkilap dan tertarik oleh magnet, lalu benda itu berkarat setelah direndam dalam air beberapa hari, maka kita dapat berkesimpulan bahwa logam itu adalah besi.

            Sifat-sifat suatu materi dapat dikelompokkan menjadi sifat ekstensif dan sifat intensif. Sifat ekstensif adalah sifat yang bergantung pada bentuk, ukuran, dan jumlah zat. Massa dan volume merupakan dua sifat ekstensif yang banyak dikemukakan dalam ilmu-ilmu pengetahuan alam. Adapun sifat intensif adalah sifat yang tidak ditentukan oleh bentuk, ukuran, dan jumlah zat. Cincin dan gelang yang sama-sama terbuat dari emas akan memperlihatkan sifat intensif yang sama: warnanya kuning mengkilap, tidak berkarat, dan memiliki berat jenis yang tertentu.

            Sifat intensif suatu materi dapat dikelompokkan lebih lanjut menjadi sifat fisis/fisika dan sifat kimia. Berikut ini penjelasan lebih lanjut tentang sifat fisis/fisika dan sifat kimia materi suatu zat serta perubahan materi.