A. Kedudukan Kimia Dalam Sains

            Ilmu kimia adalah ilmu pengetahuan alam yang mempelajari tentang materi meliputi struktur, susunan, sifat dan perubahan materi serta energi yang menyertainya. Ilmu kimia sangat berperan untuk mencari materi alternatif, misalnya penggunaan sel bahan bakar sebagai bahan bakar alternatif untuk menggantikan minyak bumi yang merupakan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui.

            Selain itu, ilmu kimia juga berperan dalam peningkatan kualitas hidup dengan cara mengubah materi yang ada menjadi materi yang lebih bermanfaat. Sebagai contoh, pengubahan minyak bumi menjadi produk bahan bakar, cat, detergen, pupuk, dan plastik melalui proses kimia.

            Kajian ilmu kimia mempelajari tentang struktur, komponen, sifat dan perubahan materi serta energi yang menyertai perubahan materi. Sifat dan perubahan materi dalam ilmu kimia mencakup sifat fisis dan sifat kimia dari materi.

            Sifat fisis dalam ilmu kimia mencakup wujud dan tampilan materi, sedangkan sifat kimia dalam ilmu kimia mencakup kecenderungan materi untuk berubah dan menghasilkan materi baru.

 

 

 

1. Pengertian Materi

            Materi dapat diartikan sebagai sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang. Sebagai contoh, makhluk hidup terdiri atas materi manusia, tumbuh-tumbuhan, dan hewan. Makhluk tidak hidup terdiri atas materi: air, batu, kayu, garam serta apa saja yang berada di sekitar lingkungan hidup. Materi memiliki berbagai sifat fisis dan sifat kimiawi. Sifat fisis, biasanya menyatakan penampilan atau sesuatu yang bisa dirasakan dari suatu benda atau objek itu, misalnya warna, kekerasan, kilap, dan sebagainya. Sedangkan sifat kimiawi adalah sifat-sifat “identitas” dari objek itu, yang diantara satu benda dan benda lain berbeda-beda. Bisa dibilang, hal-hal diluar sifat fisis adalah sifat kimiawi.

 

 

a. Klasifikasi Materi

            Materi digolongkan menjadi 2 golongan:

·      Zat (Substance), dan

·      Campuran (Mixture)

Zat adalah bentuk materi yang sederhana. Zat yang tidak dapat dipecah menjadi zat lain yang lebih sederhana melalui proses perubahan kimia dan perubahan fisika disebut unsur. Jumlah unsur yang saat ini sudah ditemukan atau dibuat tertera di tabel periodik. Dari semua unsur yang ada di tabel periodik, sekitr 90 umsur diperoleh langsung dari alam, sisanya diperoleh dengan sistematis di laboratorium dengan reaksi inti.

Jenis lain dari zat adalah senyawa. Senyawa adalah gabungan dari 2 jenis unsur atau lebih. Jumlah senyawa yang sudah ditemukan saat ini tak terhitung jumlahnya. Senyawa tidak dapat dipecah menjadi zat yang lebih sederhana melalui perubahan fisika, tetapi bisa dipecah menjadi zat yang lebih sederhana melalui reaksi kimia.

Bentuk materi yang kedua disebut campuran. Campuran adalah materi yang tersusun dari dua atau lebih jenis zat. Perbedaan campuran dengan senyawa adalah, komposisi penyusun dari suatu senyawa atau unsur selalu tetap, tetapi komposisi penyusun suatu campuran berbeda-beda dari sampel ke sampel yang lain. Contohnya tiap-tiap emas yang “benar-benar”murni selalu terdiri dari 100% unsur emas (meskipun secara praktek selalu ada zat pengotot), tetapi emas yang dijadikan perhiasan sudah dicampur dengan beberapa bahan lain, dimana unsur emas ditemukan dalam kadar yang berbeda-beda. Selain itu, campuran dapat dipisahkan dengan memanfaatkan proses perubahan fisika, atau perbedaan sifat fisis.

Campuran digolongkan menjadi 2 golongan, yaitu campuran homogen dan heterogen. Campuran homogen adalah campuran yang terdapat dalam satu jenis fasa (padat, cair, atau gas) saja. Campuran homogen disebut Larutan. Campuran homogen tidak dapat dipisahkan dengan penyaringan, tidak dapat dibedakan antara zat pelarut dan zat terlarutnya karena ukuran zat terlarutnya kurang dari1 nm (nanometer). Contoh campuran homogen yaitu air laut (zat pelarutnya air, zat terlarutnya terdapat dalam bentuk ion-ion seperti kation natrium, kalium, anion sulfat, klorida, dan sebagainya).

Larutan yang kita kenal mungkin saja hanya larutan dalam fasa cair. Padahal, larutan tidak hanya terdapat dalam fasa cair. Larutan juga terdapat dalam fasa gas, contohnya udara terdiri dari gas N₂, O₂, CO₂, Ar (argon suatu gas mulia), dan beberapa gas lainnya. Larutan juga ada dalam wujud padat, seperti Alloy (campuran beberapa jenis logam, seperti perhiasan).

Suatu pelarut tidak hanya dapat melakukan zat terlarut yang memiliki fasa yang sama. Misalnya, padatan bisa terlarut di udara, dalam bentuk bau. Gas hidrogen yang diikat platina (sering dijadikan reagen hidrogenasi senyawa organik yaitu alkena) dinyatakan sebagai larutan, dengan pelarutnya platina dan terlarutnya gas hidrogen. Yang sangat sering kita kenal, larutan-larutan di laboratorium kimia, dibuat dari zat padat, zat cair, atau bahkan gas (misalnya CO₂) yang dilarutkan dalam zat cair, yang paling sering digunakan adalah air suling (aquades).

Campuran heterogen adalah campuran yang terdapat dalam lebih dari satu jenis fasa. Komponen dalam campuran heterogen dapat terpisah melalui penyaringan. Campuran heterogen dibagi menjadi 2 golongan lagi, yaitu koloid dan suspensi.

Koloid adalah campuran yang terdiri dari 2 fasa, dengan ukuran zat terdispersinya sekitar 1 – 100 nm, sehingga hanya bisa disaring dengan penyaring ultra. Jika dalam larutan kita gunakan istilah “zat pelarut” dan “zat terlarut” , maka dalam koloid dan suspensi kita menyebutnya “zat terdispersi” dan “zat (atau medium) pendispersi”. Contoh koloid yaitu kabut (zat pendispersi gas, zat terdispersi cair), tinta (zat pendispersi cair, zat terdipersi padat), susu (zat terdispersi dan zat pendispersi cair), dan sebagainya.

Suspensi adalah campuran yang terdiri dari 2 fasa, dengan ukuran zat terdipersi lebih dari 100 nm, sehingga bisa disaring dengan kertas saring biasa. Contoh suspensi yaitu pasir dimasukkan ke air. Lama-kelamaan pasir akan mengendap di bawah air (memisah). Jadi, perbedaan besar koloid dan suspensi adalah apabila suspensi didiamkan, lama kelamaan zat terdispersi akan memisah secara fisis, sedangkan bila koloid didiamkan, zat terdispersi tidak memisah dari medium pendispersinya.

 

 

b. Partikel Penyusun Materi

            Partikel adalah bagian terkecil sebagai penyusun suatu materi. Bisa juga dikatakan partikel merupakan satuan bagian terkecil dari suatu materi. Jenis partikel ini ada 3 yaitu: atom, molekul, dan ion. Jadi, baik atom, molekul, dan ion ke tiga-nya merupakan satuan terkecil dari materi yang secara umum disebut partikel.

 

 

                                                                            ATOM

 

 

 

 

 

PARTIKEL DASAR

     PENYUSUN                                                  MOLEKUL

       MATERI                                        

 

 

 

 

 

                                                                           ION

1. Atom adalah satuan terkecil dari suatu materi yang terdiri atas inti, yang biasanya mengandung proton  (muatan  +) dan neutron (netral), dan kulit yang berisi muatan negatif yaitu elektron ada juga yang menyebutkan bahwa atom adalah partikel penyusun unsur.

 

2. Molekul adalah gabungan dari beberapa atom unsur, bisa dua atau lebih. Artinya ketika berbicara molekul maka yang dibayangkan adalah gabungan atom-atom (bukan 1 atom). Molekul adalah partikel terkecil dari suatu unsur /senyawa.

 

3. Ion adalah atom yang bermuatan listrik, ion yang bermuatan positif disebut kation, dan ion negatif disebut anion. Kation dan anion dapat berupa ion tunggal hanya terdiri dari satu jenis atom atau dapat pula ion poliatom mengandung dua atau lebih atom yang berbeda.  

Kita sudah mengenal mengenai materi. Ilmu kimi dilahirkan dari pemahaman mengenai materi dan sifatnya. Pengetahuan mengenai kimi dilahirkan dari ekspeimen, dan dasarnya adalah para peneliti ingin mengetahui apa saja yang menyusun suatu benda atau materi.